專利名稱：太陽能電池模塊及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括兩個(gè)玻璃面板的太陽能電池模塊，所述兩個(gè)玻璃面板與布置在兩 個(gè)玻璃面板之間的隔離元件一起形成布置太陽能電池的內(nèi)部空間。例如，根據(jù)DE 19950893 可獲知該類型的太陽能電池模塊。
背景技術(shù)：
與這種類型的太陽能電池模塊的制造相關(guān)的問題是設(shè)置太陽能電池的從密封內(nèi) 部空間到外部的電連接線。已知的是，在一個(gè)玻璃面板中設(shè)置連接線所穿過的開口，隨后用 適合的密封劑密封該開口。然而這是費(fèi)事的處理。還已知的是，通過經(jīng)由粘結(jié)或焊接以齊平方式將銅帶連接到玻璃面板，來將例如 銅帶的連接線越過其中一個(gè)玻璃面板的邊緣引到外部，隨后利用邊緣密封來用隔離元件覆 蓋銅帶。這同樣是費(fèi)事的處理。另外，非常難以可靠地防止?jié)駳膺M(jìn)入銅帶區(qū)域中的內(nèi)部空 間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是說明一種更容易地將電連接線引出到太陽能電池模塊的已經(jīng)以 防潮方式密封的內(nèi)部空間外部、而不損傷內(nèi)部空間的密封的方法。該目的是通過具有權(quán)利要求1中指示的特征的方法解決的。根據(jù)本發(fā)明的方法的有利改進(jìn)是與之相關(guān)的從屬權(quán)利要求的主題。此外，該目的 還通過具有權(quán)利要求13中指示的特征并且可以使用根據(jù)本發(fā)明的方法制造的太陽能電池 模塊解決。根據(jù)本發(fā)明的太陽能電池模塊的有利改進(jìn)是從屬權(quán)利要求14和15的主題。在根據(jù)本發(fā)明的方法的情況下，將第一密封劑條帶涂敷到太陽能電池模塊的第一 玻璃面板上以形成隔離元件，所述條帶在電導(dǎo)體穿過隔離元件的位置處具有凹部。該凹部 可以是例如缺口，但優(yōu)選地被設(shè)計(jì)為條帶的一部分，在該部分處條帶在垂直于玻璃面板的 方向上具有減縮厚度。這可以通過在將要產(chǎn)生凹部的區(qū)域中暫時(shí)地提高噴嘴的運(yùn)動(dòng)速度和 /或暫時(shí)地減小噴嘴開口的大小，來適當(dāng)?shù)乜刂朴糜谕糠竺芊鈩┑膰娮?，而容易地?shí)現(xiàn)。用于制造絕緣玻璃的粘合劑(例如使用被稱為TPS的方法)被優(yōu)選地用作將兩個(gè) 玻璃面板粘結(jié)在一起的第一密封劑。通常用于制造絕緣玻璃的密封劑可以涂敷為糊劑，并 且它們隨后變硬。熱塑性塑料(特別是聚異丁烯)是特別適合的。特別適合并且因此通常 被用于制造絕緣玻璃的粘合劑是包含添加劑(特別是例如石墨或碳黑顆粒的粉末顆粒)以 調(diào)節(jié)機(jī)械性能并提高抗UV性的粘合劑，并且因此是導(dǎo)電的。在根據(jù)本發(fā)明的方法的情況下，用作太陽能電池模塊的太陽能電池的連接線的電 導(dǎo)體和第一密封劑之間的電接觸是通過將凹部至少部分地填充第二電絕緣密封劑來防止 的。隨后將導(dǎo)體放置到第二密封劑上，然后用第三電絕緣密封劑覆蓋導(dǎo)體，因此導(dǎo)體在凹部 區(qū)域中由第二和第三密封劑以電絕緣方式圍繞。為了簡(jiǎn)易性，相同的材料可以用作第二和第三密封物。然而，不同的材料也可以用于以電絕緣方式圍繞電導(dǎo)體，從而使電導(dǎo)體能夠通過隔離元件延伸而不接觸第一密封劑。 第二和第三密封劑可以涂敷為自硬化糊劑，其中優(yōu)選地使用熱塑性粘合劑或熱熔性粘合 齊U。聚異丁烯是特別適合的；它是不含有導(dǎo)電添加劑(諸如石墨粉末等)的充分良好的電 絕緣體。一旦已經(jīng)用導(dǎo)電密封劑覆蓋導(dǎo)體，就可以將第二玻璃面板放置到第一玻璃面板 上，從而在兩個(gè)玻璃面板和條帶所包圍的內(nèi)部空間中包圍連接到導(dǎo)體的太陽能電池。為了 在現(xiàn)在已被填充的凹部的區(qū)域中和條帶的剩余區(qū)域中獲得相同的厚度，可以使用鐓鍛裝置 將第三密封劑朝著第一玻璃面板壓縮。在安裝第二玻璃面板之前，優(yōu)選地用第四密封劑覆蓋第三密封劑。對(duì)第一和第四 密封劑優(yōu)選地使用相同材料(例如包含添加劑以提高抗UV性的熱塑性粘合劑)?？梢酝ㄟ^ 用第一和第四密封劑覆蓋第二和第三電絕緣密封劑的方式來保護(hù)第二和第三電絕緣密封 劑免受UV輻射。這是重要的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)殡娊^緣密封劑典型地不具有良好的抗UV性。由于 添加的UV阻斷劑(特別是石墨顆粒)，導(dǎo)電密封劑可在幾年的時(shí)間中相對(duì)好地抗UV輻射而 不會(huì)使它們的密封功能受到損壞。根據(jù)本發(fā)明的有利改 進(jìn)，一旦已經(jīng)用電絕緣密封劑覆蓋導(dǎo)體，就在第一密封劑條 帶上沿周向涂敷第四密封劑條帶，然后將第二玻璃面板放置到第四密封劑上。假定兩個(gè)環(huán)形密封劑條帶以一個(gè)置于另一個(gè)之上的方式放置，則更容易在具有第 二和第三電絕緣密封劑的導(dǎo)體通道的區(qū)域中獲得垂直于玻璃面板平面的方向上的均勻厚度?？梢詫⒏稍飫┨砑拥嚼绲谝缓?或第四密封劑中以吸收太陽能電池模塊的密 封內(nèi)部空間中的殘留濕氣，如在絕緣玻璃的生產(chǎn)中通常進(jìn)行的那樣。根據(jù)本發(fā)明的有利改進(jìn)，在第一密封劑條帶的遠(yuǎn)離內(nèi)部空間的一側(cè)將自硬化第五 密封劑條帶布置在第一密封劑條帶周圍。優(yōu)選地將硅酮(silicone)用作第五密封劑。使 用第五密封劑機(jī)械地將兩個(gè)玻璃面板相互接合并且因此機(jī)械地緩和熱塑性密封劑。這是重 要的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)闊崴苄悦芊鈩?huì)在高溫下變軟，從而使兩個(gè)玻璃面板相對(duì)于彼此滑動(dòng)。這可 以由固化從而形成熱固性塑料的第五密封劑抵制。第五密封劑可以涂敷在兩個(gè)條帶的局部 部分上，其中從太陽能電池模塊的內(nèi)部空間中延伸到外部的導(dǎo)體被包圍在所述局部部分之 間。單組分或多組分合成樹脂或其它帶硬化塑料適合于用作第五密封劑。憑借根據(jù)本發(fā)明的方法，由電絕緣密封劑包圍的多個(gè)導(dǎo)體優(yōu)選地延伸通過兩個(gè)玻 璃面板之間的隔離元件。然而，以電絕緣方式向外延伸單個(gè)作為連接線的導(dǎo)體基本上是足 夠的。第二連接線可以設(shè)置為地電位并且因此也可以容易地接觸導(dǎo)電密封劑。用于太陽能 電池模塊的導(dǎo)體優(yōu)選地是扁平導(dǎo)體(例如金屬帶)。0. Imm至0. 2mm的厚度是特別有利的。 導(dǎo)體優(yōu)選地通過隔離元件露出，即它們沒有被包圍在獨(dú)立的絕緣夾套中。


將參照附圖，利用實(shí)施例來說明本發(fā)明的其它帶細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)。其中圖1示出包括涂敷的第一密封劑條帶和用于讓導(dǎo)體通過的凹部的太陽能電池模 塊的玻璃面板的部分；圖2示出圖1所示的玻璃面板部分在凹部已經(jīng)部分地填充有第二電絕緣密封劑之后的情況；
圖3示出在導(dǎo)體已經(jīng)放置到第二密封劑上之后的玻璃面板部分；圖4示出在導(dǎo)體已經(jīng)覆蓋有電絕緣密封劑之后的玻璃面板部分；圖5示出在經(jīng)由鐓鍛在各處產(chǎn)生條帶和填充后的凹部的均勻厚度之后的玻璃面 板部分；并且圖6示出在另外的環(huán)形條帶已經(jīng)放置到第一密封劑條帶和填充后的凹部上之后 的玻璃面板部分。
具體實(shí)施例方式圖1至6示出用于制造太陽能電池模塊的方法的實(shí)施例的步驟，所述太陽能電池 模塊包含由第一玻璃面板、第二玻璃面板和隔離元件包圍的太陽能電池。在圖1中所示的第一方法步驟中，在第一玻璃面板1上沿周向涂敷第一密封劑條 帶2以形成隔離元件，其中第一密封劑在一點(diǎn)處包括凹部3。在所示的實(shí)施例中，凹部3被 設(shè)計(jì)為條帶2的一個(gè)點(diǎn)，在該點(diǎn)處條帶2在垂直于玻璃面板1的方向上具有縮減的厚度。將 條帶2涂敷為自硬化糊劑。第一密封劑就是熱塑性的并且在例如60°C至80°C的高溫下涂 敷。經(jīng)由添加UV阻斷劑(特別是石墨顆粒或碳黑顆粒)而具有抗UV輻射的穩(wěn)定性的聚異 丁烯特別適合于用作第一密封劑。這些添加劑使第一密封劑變得導(dǎo)電，并且因此用作太陽 能電池模塊的太陽能電池的連接線的導(dǎo)體必須與條帶2電絕緣。在圖2中所描繪的第二方法步驟中，將凹部3部分地填充第二電絕緣密封劑。將 第二密封劑4同樣涂敷為自硬化糊劑。熱塑性粘合劑(例如聚異丁烯)特別適合于用作第 二密封劑。不含有導(dǎo)電添加劑(諸如石墨或碳黑)的聚異丁烯，即不包含石墨顆粒的聚異 丁烯具有足夠高的電阻以提供充分的電絕緣。在圖3中所描繪的下一方法步驟中，將用作太陽能電池模塊的太陽能電池的連接 線的電導(dǎo)體5放置到第二電絕緣密封劑4上。導(dǎo)體5通過第二密封劑4與第一密封劑條帶 2電絕緣。在所示的實(shí)施例中，電導(dǎo)體5被設(shè)計(jì)為扁平導(dǎo)體。扁平導(dǎo)體5優(yōu)選地具有0. Imm 至0. 2mm的厚度，并且可以被設(shè)計(jì)為例如特別是由銅組成的金屬帶。在圖4中所示的下一方法步驟中，用第三電絕緣密封劑6覆蓋電導(dǎo)體5，并且因此 電導(dǎo)體5在凹部3的區(qū)域中由第二密封劑4和第三密封劑6以電絕緣的方式圍繞。相同的 材料(例如不包含石墨顆粒的聚異丁烯)被優(yōu)選地用作第二密封劑4和第三密封劑6。然 而，基本上，不同的電絕緣材料可以被用作第二密封劑4和第三密封劑6。優(yōu)選地，使條帶2中的凹部3完全充滿第三密封劑6。有利的是，涂敷比完全填充 凹部3所需的量稍微更多的第二密封劑6。圖4示出由于涂敷了比完全填充凹部3所需的 量稍微更多的第三密封劑6，所以第三密封劑6遠(yuǎn)離玻璃面板的表面被抬高為稍微高于相 鄰條帶2的高度。在圖5中所描繪的下一方法步驟中，在已經(jīng)安裝導(dǎo)體5之后，使用鐓鍛裝置(upset forging device) 7將第三密封劑6朝著第一玻璃面板1鐓鍛。通過鐓鍛第三密封劑6，使 第三密封劑6遠(yuǎn)離玻璃面板1的表面與第一密封劑條帶2的相鄰表面處于相同高度。以這 種方式，在玻璃面板1上獲得在各處都具有垂直于玻璃面板1的方向上的相同高度的全環(huán) 形密封劑條帶。
在圖6中所示的下一方法步驟中，一旦導(dǎo)體5已經(jīng)覆蓋有第三密封劑6，就將另外的第四密封劑條帶8涂敷到整個(gè)第一密封劑條帶2上。相同的材料優(yōu)選地被用于第一和第 四密封劑，例如經(jīng)由添加劑而具有抗UV輻射影響的穩(wěn)定性的熱塑性粘合劑。然而，基本上， 不同的材料也可以用于第一密封劑和第二密封劑。如圖6所示，電導(dǎo)體5由第二電絕緣密封劑4和第三電絕緣密封劑6圍繞，并且由 此與導(dǎo)電條帶2、8電絕緣。如圖6所示，在所示的實(shí)施例中，以在垂直于玻璃面板1的方向上恒定的厚度涂敷 另外的第四密封劑條帶8。然而，這不是絕對(duì)必要的，特別是當(dāng)省略鐓鍛步驟時(shí)。還可以例 如設(shè)置具有與凹部3互補(bǔ)的凹部的另外的條帶8，并以相應(yīng)大的量來涂敷第二密封劑4和/ 或第三密封劑6，由此確保另外的條帶8的該凹部得到完全填充。一旦已經(jīng)涂敷了另外的條帶8，那么在下一方法步驟中，將第二玻璃面板(未描繪 出)放置到另外的條帶8上，并且因此連接到導(dǎo)體5的太陽能電池(未描繪出)被封入由兩 個(gè)玻璃面板包圍的內(nèi)部空間中。另外的導(dǎo)體可以通過以上述方式產(chǎn)生的另外的通道導(dǎo)入。 處于地電位的導(dǎo)體不是必須與條帶2和8電絕緣，并且因此也可以簡(jiǎn)單地放置到條帶2上 并由條帶8直接覆蓋。在另外的工序中，將自硬化(優(yōu)選地，自固化)第五密封劑(例如硅酮)填充到已 經(jīng)以一個(gè)置于另一個(gè)之上的方式放置的兩個(gè)玻璃面板之間的邊緣接縫中。以這種方式，機(jī) 械地將兩個(gè)玻璃面板永久地相互接合的自硬化第五密封劑條帶在第一密封劑條帶2和第 四密封劑條帶8的遠(yuǎn)離太陽能電池模塊的內(nèi)部空間的一側(cè)布置在第一密封劑條帶2和第四 密封劑條帶8周圍。由此可以經(jīng)由第五密封劑確保即使在可以使熱塑性密封劑2、4、6、8變 軟的更高溫度下也能穩(wěn)定地接合兩個(gè)玻璃面板。在制造完成的太陽能電池模塊中，第五密 封劑已經(jīng)變硬以形成熱固性塑料。根據(jù)上述方法制造的太陽能電池模塊具有第一玻璃面板1，第二玻璃面板，布置在 由兩個(gè)玻璃面板包圍的內(nèi)部空間中的太陽能電池，和沿周向布置在兩個(gè)玻璃面板之間的隔 離元件，以及作為太陽能電池的連接線的從內(nèi)部空間延伸到外部的電導(dǎo)體5。在上述方法 中，隔離元件由第一密封劑條帶2、另外的條帶8和沿周向布置在兩個(gè)接合的玻璃面板之間 的邊緣接縫中的第五密封劑條帶形成。至少一個(gè)導(dǎo)體5延伸通過形成在隔離元件中的通道。由電絕緣密封劑組成的該通 道由第二密封劑4和第三密封劑6形成。通過通道延伸的導(dǎo)體5由此與導(dǎo)電密封劑(即第 一密封劑條帶2和第四密封劑條帶8)電絕緣。導(dǎo)電密封劑布置在第一玻璃面板1和通道 之間以及布置在第二玻璃面板和通道之間。因此，隔離元件包括導(dǎo)電密封劑環(huán)形條帶，其在 所示實(shí)施例中由條帶2和8形成并包圍整個(gè)通道。附圖標(biāo)記1玻璃面板2 條帶3 凹部4第二密封劑5 導(dǎo)體6第三密封劑
7鐓鍛裝 置8 條帶
權(quán)利要求
一種用于制造太陽能電池模塊的方法，所述太陽能電池模塊在由第一和第二玻璃面板以及隔離元件包圍的內(nèi)部空間中包含太陽能電池，其中在第一玻璃面板(1)上沿周向涂敷第一密封劑條帶(2)以形成所述隔離元件，所述條帶(2)在一位置處包括凹部(3)，該凹部(3)至少部分地填充有第二電絕緣密封劑(4)；將作為所述太陽能電池模塊的太陽能電池的連接線的至少一個(gè)電導(dǎo)體(5)放置到所述第二密封劑(4)上，用第三電絕緣密封劑(6)以這樣的方式覆蓋所述導(dǎo)體(5)在所述凹部的區(qū)域中，所述導(dǎo)體(5)由第二和第三密封劑(4、6)以電絕緣方式圍繞，并且將第二玻璃面板放置到所述第一玻璃面板(1)上，從而在由兩個(gè)玻璃面板和所述條帶(2)包圍的內(nèi)部空間中包圍連接到所述導(dǎo)體(5)的太陽能電池。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 相同的材料被用作所述第二和第三密封劑(4、6)。
3.如前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述條帶(2)中的所述凹部(3)被設(shè)計(jì)為在垂直于所述玻璃面板(1)的方向上具有縮 減的厚度的點(diǎn)。
4.如前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在已經(jīng)涂敷所述第三密封劑(6)時(shí)，在垂直于所述玻璃面板(1)的方向上完全填充所 述凹部(3)。
5.如前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在已經(jīng)將所述第三密封劑(6)涂敷到所述導(dǎo)體(5)上時(shí)，使用鐓鍛裝置(7)朝著所述 第一玻璃面板(1)鐓鍛所述第三密封劑(6)，以便使所述第三密封劑(6)的遠(yuǎn)離所述玻璃面 板(1)的表面處于與所述第一密封劑條帶(2)的相鄰表面相同的高度。
6.如前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 用第四密封劑覆蓋所述第三密封劑。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在已經(jīng)用所述第三密封劑(6)覆蓋所述導(dǎo)體(5)時(shí)，在條帶(2)上沿周向涂敷第四密 封劑條帶⑶。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，以在垂直于所述玻璃面板(1)的方向上恒定的厚度涂敷所述第四密封劑條帶(8)。
9.如前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 相同材料被用作所述第一和第四密封劑。
10.如前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 所述第一、第二、第三和第四密封劑是熱塑性的。
11.如前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 所述第一和第二密封劑包含導(dǎo)電添加劑。
12.如前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述第一密封劑條帶(2)的遠(yuǎn)離內(nèi)部空間的一側(cè)將熱固性第五密封劑條帶布置在 所述第一密封劑條帶(2)周圍。
13.—種太陽能電池模塊，其包括第一玻璃面板(1)，第二玻璃面板，布置在由兩個(gè)玻璃面板包圍的內(nèi)部空間中的太陽能電池，和布置在兩個(gè)玻璃面板之間的環(huán)形隔離元件，以 及作為太陽能電池的連接線的從內(nèi)部空間延伸到外部的電導(dǎo)體(5)，其特征在于，至少一個(gè)導(dǎo)體(5)延伸通過布置在所述隔離元件中的通道，所述通道由電絕緣密封劑 (4,6)形成，所述電絕緣密封劑(4、6)將延伸通過所述通道的導(dǎo)體(5)與布置在所述第一玻 璃面板(1)和所述通道之間以及所述第二玻璃面板和所述通道之間的導(dǎo)電密封劑(2、8)電 絕緣。
14.如權(quán)利要求13所述的太陽能電池模塊，其特征在于，所述隔離元件包括包圍整個(gè)所述通道的環(huán)形導(dǎo)電密封劑條帶(2)。
15.如權(quán)利要求14所述的太陽能電池模塊，其特征在于，所述導(dǎo)電密封劑條帶(2)的遠(yuǎn)離所述內(nèi)部空間的一側(cè)的所述隔離元件包括熱固性塑 料條帶⑵。
全文摘要
描述了一種用于制造太陽能電池模塊的方法，所述太陽能電池模塊在由第一和第二玻璃面板以及隔離元件包圍的內(nèi)部空間中包含太陽能電池，其中圍繞第一玻璃面板(1)涂敷第一密封材料條帶(2)以便形成隔離元件，所述條帶(2)在一個(gè)位置處具有切口(3)，該切口(3)至少部分地填充有第二電絕緣密封材料(4)；將作為太陽能電池模塊的太陽能電池的連接線的至少一個(gè)電導(dǎo)體(5)施加到第二密封材料(4)上；用第三電絕緣密封材料(6)以這樣的方式覆蓋導(dǎo)體(5)在切口的區(qū)域中，導(dǎo)體(5)由第二和第三密封材料(4、6)以電絕緣方式圍繞；并且將第二玻璃面板裝配到第一玻璃面板(1)上，結(jié)果連接到導(dǎo)體(5)的太陽能電池被包圍在由兩個(gè)玻璃面板和條帶(2)包圍的內(nèi)部空間中。本發(fā)明還涉及對(duì)應(yīng)的太陽能電池模塊。
文檔編號(hào)H01L31/048GK101971361SQ200980108737
公開日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2009年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月14日
發(fā)明者B·施密特, T·內(nèi)夫 申請(qǐng)人:百超倫哈特股份有限公司