專利名稱：邊緣包封的太陽能模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及邊緣包封的太陽能模塊及其制造方法。
背景技術(shù)：
太陽能模塊具有光伏裝置以產(chǎn)生電。光伏裝置形成在太陽能模塊的前玻璃和后玻璃之間并被邊緣密封。漏流路程(tracking distance)是光伏裝置的邊緣和密封件的外邊緣之間的距離。由于安全的原因，需要一定的漏流路程，這會(huì)使得太陽能模塊的外圍部分不能使用。

發(fā)明內(nèi)容
一方面，一種邊緣包封的太陽能模塊包括太陽能模塊和包封框架。太陽能模塊具有后支撐件、前支撐件以及在前支撐件和后支撐件之間的吸收層。包封框架圍繞太陽能模塊，其中，包封框架接觸后支撐件的邊緣部分和前支撐件的邊緣部分。包封框架還可接觸前支撐件的正面的外圍邊緣部分及后支撐件的正面的外圍邊緣部分。后支撐件和前支撐件可各自包括玻璃。包封框架可包括橡膠、塑料、熱塑彈性體或EPDM橡膠。一方面，第一漏流路程是包封件的邊緣與吸收層的邊緣之間沿著后支撐件的表面的距離，第二漏流路程是。第一漏流路程和第二漏流路程可以是至少4毫米、大約4毫米至 50毫米、大約4毫米至16毫米或者大約10毫米。另一方面，一種制造邊緣包封的太陽能模塊的方法包括用接觸前支撐件、后支撐件和光伏裝置中的每個(gè)的邊緣部分的包封框架為光伏裝置形成框架。所述方法還可包括在第一支撐件上形成吸收層并將第二支撐件設(shè)置在吸收層上。形成框架的步驟可包括注射成型包封框架。形成框架的步驟可包括塑性擠出包封框架。后支撐件和前支撐件可各自包括玻璃。形成框架的步驟可包括用橡膠、塑料、熱塑彈性體或EPDM橡膠覆蓋后支撐件、光伏裝置和前支撐件中的每個(gè)的外圍邊緣部分。形成框架的步驟還可包括距離光伏裝置預(yù)定的第一漏流路程設(shè)置包封件的第一邊緣的步驟，其中，第一漏流路程是包封件的邊緣與吸收層的邊緣之間沿著后支撐件的表面的距離。形成框架的步驟還可包括距離光伏裝置預(yù)定的第二漏流路程設(shè)置包封件的第二邊緣的步驟，其中，第二漏流路程是。第一漏流路程和第二漏流路程可以是至少4毫米、大約4毫米至50毫米、大約4 毫米至16毫米或者大約10毫米。在下面的附圖和描述中闡述了一個(gè)或更多實(shí)施例的細(xì)節(jié)。從說明書和附圖以及權(quán)利要求來看，其他特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將是明顯的。


圖1是邊緣包封的太陽能模塊的實(shí)施例的剖視圖。圖2是圖1中示出的邊緣包封的太陽能模塊的實(shí)施例的透視圖。圖3是邊緣包封的太陽能模塊的實(shí)施例的剖視圖。圖4是通過本發(fā)明的注射模具截取的垂直剖視圖，并示出了處于其打開位置的上模具體和下模具體，上模具體和下模具體在其打開位置均限定了空腔部分，上模具體和下模具體在模具的閉合位置限定用于形成圖1的器具蓋的包封件的模具空腔。圖5是通過圖4的模具截取的垂直剖視圖，并示出了位于下模具體上的太陽能模塊，其中，模具體將要閉合。圖6是圖4和圖5的模具的垂直剖視圖，并示出了在其閉合位置的模具及模具閉合限定的外圍空腔，其中，太陽能模塊的外圍邊緣突出到所述外圍空腔中。圖7是圖4至圖6的模具的垂直剖視圖，并示出了注射到空腔中并包封太陽能模塊的邊緣以形成連續(xù)的包封件的熱塑材料。
具體實(shí)施例方式為了使太陽能模塊的不能使用的外圍部分最小化，同時(shí)保持一定的漏流路程，用包封件給太陽能模塊加框架。漏流路程可沿前玻璃或后玻璃的表面累積至需要的距離。因此，光伏裝置可更靠近玻璃的邊緣，得到更高效率的太陽能模塊。參照?qǐng)D1和圖2，作為本發(fā)明的實(shí)施例，邊緣包封的太陽能模塊5可包括后支撐件，例如后玻璃6 ；前支撐件，例如前玻璃2 ；以及光伏裝置4，光伏裝置4可包括將太陽能轉(zhuǎn)換為電的半導(dǎo)體吸收層。后玻璃6具有太陽能模塊5的第二正面3。前玻璃2具有太陽能模塊5的第一正面1。后玻璃6可具有邊緣22。前玻璃2可具有邊緣21。光伏裝置4可形成在后玻璃6和前玻璃2之間。光伏裝置4可具有邊緣7。邊緣包封的太陽能模塊5可具有外圍包封框架8。包封框架8可形成圍繞太陽能模塊5的框架。包封框架8可包封太陽能模塊5的第一正面1的外圍邊緣部分19和太陽能模塊5的第二正面3的外圍邊緣部分20。包封框架8可密封光伏裝置4的邊緣7。包封框架8還可包封太陽能模塊5的后玻璃6的邊緣22和太陽能模塊5的前玻璃2的邊緣21。包封框架8可覆蓋光伏模塊5的前玻璃2的最小部分的第一正面1，從而不降低模塊的效率，同時(shí)保護(hù)模塊的邊緣。包封框架 8可由塑料、橡膠或熱塑彈性體制成，例如可由乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)制成。在特定的實(shí)施例中，包封框架8可由EPDM橡膠制成。參照?qǐng)D1，第一漏流路程是從包封框架8與第二正面3相遇的點(diǎn)沿第二正面3至邊緣22然后沿邊緣22至吸收層邊緣7的距離。安裝包封框架8時(shí)產(chǎn)生的第一漏流路程是電荷到達(dá)接觸太陽能模塊5的后玻璃6的人或組件將必須行進(jìn)的最小距離?？捎砂饪蚣? 的設(shè)計(jì)來確定第一漏流路程。第一漏流路程可以是至少4mm，例如在大約4mm至大約50mm 范圍內(nèi)。第一漏流路程可以是大約4mm至大約16mm。第一漏流路程可以是大約10mm。繼續(xù)參照?qǐng)D1，第二漏流路程是從包封框架8與第一正面1相遇的點(diǎn)沿第二正面1 至邊緣21然后沿邊緣21至吸收層邊緣7的距離。安裝包封框架8時(shí)產(chǎn)生的第二漏流路程是電荷到達(dá)接觸太陽能模塊5的前玻璃2的人或組件將必須行進(jìn)的最小距離?？捎砂饪蚣?的設(shè)計(jì)來確定第二漏流路程。第二漏流路程可以是至少4mm，例如在大約4mm至大約 50mm范圍內(nèi)。第二漏流路程可以是大約4mm至大約16mm。第二漏流路程可以是大約10mm。
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參照?qǐng)D3，作為本發(fā)明的另一實(shí)施例，邊緣包封的太陽能模塊17可包括后支撐件，例如后玻璃13 ；前支撐件，例如前玻璃10 ；光伏裝置11，光伏裝置11包括半導(dǎo)體吸收層；以及附加層12。附加層12可以是半導(dǎo)體層。層12可以是阻擋層，例如SiOJl擋層或 SiNjJl擋層。前玻璃10具有太陽能模塊17的第一正面9。前玻璃10可具有邊緣對(duì)。后玻璃13具有太陽能模塊17的第二正面14。后玻璃13可具有邊緣25。第一光伏裝置11 和附加層12可形成在后玻璃13和前玻璃10之間。第一光伏裝置11可具有邊緣16。附加層12可具有邊緣15。邊緣包封的太陽能模塊17可具有外圍包封框架18。包封框架18可形成圍繞太陽能模塊17的框架。包封框架18可覆蓋太陽能模塊17的第一表面9的外圍邊緣部分23和太陽能模塊17的第二表面14的外圍邊緣部分26。包封框架18可密封第一光伏裝置11的邊緣16及層12的邊緣15。包封框架18還可密封太陽能模塊17的后玻璃 13的邊緣25和太陽能模塊17的前玻璃10的邊緣24。包封框架18可覆蓋光伏模塊17的前玻璃10的最小部分的第一表面9，從而不降低模塊的效率，同時(shí)保護(hù)面板的邊緣。包封框架18可由塑料、橡膠或熱塑彈性體制成。在特定的實(shí)施例中，包封框架18可由EPDM橡膠制成。參照?qǐng)D3，第一漏流路程是從包封框架18與第二正面14相遇的點(diǎn)沿第二正面14 至邊緣25然后沿邊緣25至附加層邊緣15、沿附加層邊緣15至光伏裝置11、至吸收層的距離。安裝包封框架18時(shí)產(chǎn)生的第一漏流路程是電荷到達(dá)接觸太陽能模塊17的后玻璃13 的人或組件將必須行進(jìn)的最小距離?？捎砂饪蚣?8的設(shè)計(jì)來確定第一漏流路程。第一漏流路程可以是至少4mm，例如在大約4mm至大約50mm范圍內(nèi)。第一漏流路程可以是大約 4mm至大約16mm。第一漏流路程可以是大約10mm。繼續(xù)參照?qǐng)D3，第二漏流路程是從包封框架18與第一正面9相遇的點(diǎn)沿第一正面 9至邊緣M然后沿邊緣M至吸收層邊緣16的距離。安裝包封框架18時(shí)產(chǎn)生的第二漏流路程是電荷到達(dá)接觸太陽能模塊17的前玻璃10的人或組件將必須行進(jìn)的最小距離?？捎砂饪蚣?8的設(shè)計(jì)來確定第二漏流路程。第二漏流路程可以是至少4mm，例如在大約4mm 至大約50mm范圍內(nèi)。第二漏流路程可以是大約4mm至大約16mm。第二漏流路程可以是大約 IOmm0參照?qǐng)D4至圖7，作為本發(fā)明的制造邊緣包封的太陽能模塊的實(shí)施例，注射模具27 包括上模具體33和下模具體34，當(dāng)以常規(guī)方式閉合模具體33、34時(shí)，上模具體33和下模具體34共同限定模具空腔28。用于將熱塑材料注射到空腔觀中的注射口、主流道、分流道等都是常規(guī)的，且未示出在附圖中的圖4至圖7中。模具27的模具空腔28包括相應(yīng)的上空腔部分四和下空腔部分30。通過中央四邊形單平面35(圖4和圖5)、最里面的外圍表面36、位于與中央四邊形表面35的平面平行的平面中但與中央四邊形表面35的平面沿軸向隔開的最上面的平面 37及與外圍分模面43交合的最外面的外圍表面38限定模具空腔觀的上空腔部分四。通過與空腔部分四的中央四邊形單平面35成基本隔開相對(duì)關(guān)系的中央四邊形單平面39 (圖4和圖幻、最里面的外圍表面40以及位于與中央四邊形表面39的平面平行的平面中但與中央四邊形表面39的平面沿軸向隔開的最下面的平面41來限定空腔部分30。 當(dāng)上模具體33和下模具體34閉合時(shí)(圖6)，平面41具有與上模具體33的分模面43鄰接的外圍部分42。在特定實(shí)施例中，外圍表面40可被設(shè)計(jì)成包括優(yōu)選地彼此隔開90度的完全相對(duì)的卡口座/槽，或常規(guī)的螺紋，但不管外圍表面40的特征如何，其功能為允許太陽能模塊5以常規(guī)方式快速附于注射模具27和從注射模具27卸下。在模具體33、34(圖4)的打開位置下，以圖5中示出的方式將太陽能模塊5安放在模具體34的中央四邊形單平面39頂上和上面，外圍邊緣部分20突出超過外圍表面40 相等的距離。以圖6中示出的方式閉合模具體33、34。在閉合位置下，太陽能模塊5被夾在表面35、39之間，并限定了外圍空腔31。這樣的閉合技術(shù)在本領(lǐng)域是常規(guī)的，可以說，如在圖6中清楚地示出的，模具體33、34被置于太陽能模塊5的關(guān)閉位置，使得空腔觀的外圍部分部分地通過突出到其中的太陽能模塊5的外圍邊緣部分20填充和限定。如附圖中的圖7中最好地示出的，將熱塑材料注射到外圍空腔31中，從而形成覆蓋太陽能模塊5的第二正面3的外圍邊緣部分20及太陽能模塊5的第一正面1的外圍邊緣部分19的包封框架8。包封框架8密封光伏裝置4的邊緣7。包封框架8還密封太陽能模塊5的后玻璃6的邊緣22及太陽能模塊5的前玻璃2的邊緣21。在包封框架8固化時(shí)， 太陽能模塊5被加上框架。在模具體33、34打開時(shí)，邊緣包封的太陽能模塊5可繼續(xù)安放在模具體34上(圖7)，或者可從其移開。已經(jīng)描述了本發(fā)明的若干實(shí)施例。但是，應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可進(jìn)行各種修改。還應(yīng)理解，附圖不必是按比例的，附圖呈現(xiàn)出對(duì)本發(fā)明基本原理進(jìn)行舉例說明的各種優(yōu)選特征的稍微簡(jiǎn)化的圖示。
權(quán)利要求
1.一種邊緣包封的太陽能模塊，所述邊緣包封的太陽能模塊包括太陽能模塊，包括后支撐件、前支撐件以及在前支撐件和后支撐件之間的吸收層；以及包封框架，圍繞太陽能模塊，其中，包封框架接觸后支撐件的邊緣部分和前支撐件的邊緣部分。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽能模塊，其中，包封框架還接觸前支撐件的正面的外圍邊緣部分及后支撐件的正面的外圍邊緣部分。
3.如權(quán)利要求1所述的太陽能模塊，其中，前支撐件包括玻璃。
4.如權(quán)利要求1所述的太陽能模塊，其中，后支撐件包括玻璃。
5.如權(quán)利要求1所述的太陽能模塊，其中，包封框架包括橡膠。
6.如權(quán)利要求1所述的太陽能模塊，其中，包封框架包括塑料。
7.如權(quán)利要求1所述的太陽能模塊，其中，包封框架包括熱塑彈性體。
8.如權(quán)利要求1所述的太陽能模塊，其中，包封框架包括EPDM橡膠。
9.如權(quán)利要求1所述的太陽能模塊，第一漏流路程是包封件的邊緣與吸收層的邊緣之間沿著后支撐件的表面的距離，第二漏流路程是包封件的邊緣與吸收層的邊緣之間沿著前支撐件的表面的距離。
10.如權(quán)利要求9所述的太陽能模塊，其中，第一漏流路程是至少4毫米。
11.如權(quán)利要求9所述的太陽能模塊，其中，第一漏流路程是大約4毫米至大約50毫米。
12.如權(quán)利要求9所述的太陽能模塊，其中，第一漏流路程是大約4毫米至大約16毫米。
13.如權(quán)利要求9所述的太陽能模塊，其中，第一漏流路程是大約10毫米。
14.如權(quán)利要求9所述的太陽能模塊，其中，第二漏流路程是至少4毫米。
15.如權(quán)利要求9所述的太陽能模塊，其中，第二漏流路程是大約4毫米至大約50毫米。
16.如權(quán)利要求9所述的太陽能模塊，其中，第二漏流路程是大約4毫米至大約16毫米。
17.如權(quán)利要求9所述的太陽能模塊，其中，第二漏流路程是大約10毫米。
18.—種制造邊緣包封的太陽能模塊的方法，所述方法包括以下步驟用接觸前支撐件、后支撐件和光伏裝置中的每個(gè)的邊緣部分的包封框架為光伏裝置形成框架。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，所述方法還包括在第一支撐件上形成吸收層并將第二支撐件設(shè)置在吸收層上。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，前支撐件包括玻璃。
21.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，后支撐件包括玻璃。
22.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，形成框架的步驟包括注射成型包封框架。
23.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，形成框架的步驟包括塑性擠出包封框架。
24.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，形成框架的步驟包括用橡膠覆蓋后支撐件、光伏裝置和前支撐件中的每個(gè)的外圍邊緣部分。
25.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，形成框架的步驟包括用塑料覆蓋后支撐件、光伏裝置和第二支撐件中的每個(gè)的外圍邊緣部分。
26.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，形成框架的步驟包括用熱塑彈性體覆蓋后支撐件、光伏裝置和前支撐件中的每個(gè)的外圍邊緣部分。
27.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，形成框架的步驟包括用EPDM橡膠覆蓋后支撐件、 光伏裝置和前支撐件中的每個(gè)的外圍邊緣部分。
28.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，形成框架的步驟還包括距離光伏裝置預(yù)定的第一漏流路程設(shè)置包封件的第一邊緣的步驟，其中，第一漏流路程是包封件的邊緣與吸收層的邊緣之間沿著后支撐件的表面的距離。
29.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，形成框架的步驟還包括距離光伏裝置預(yù)定的第二漏流路程設(shè)置包封件的第二邊緣的步驟，其中，第二漏流路程是包封件的邊緣與吸收層的邊緣之間沿著前支撐件的表面的距離。
30.如權(quán)利要求觀所述的太陽能模塊，其中，第一漏流路程是至少4毫米。
31.如權(quán)利要求觀所述的太陽能模塊，其中，第一漏流路程是大約4毫米至大約50毫米。
32.如權(quán)利要求28所述的太陽能模塊，其中，第一漏流路程是大約4毫米至大約16毫米。
33.如權(quán)利要求28所述的太陽能模塊，其中，第一漏流路程是大約10毫米。
34.如權(quán)利要求四所述的太陽能模塊，其中，第二漏流路程是至少4毫米。
35.如權(quán)利要求四所述的太陽能模塊，其中，第二漏流路程是大約4毫米至大約50毫米。
36.如權(quán)利要求四所述的太陽能模塊，其中，第二漏流路程是大約10毫米至大約16毫米。
37.如權(quán)利要求四所述的太陽能模塊，其中，第二漏流路程是大約10毫米。
全文摘要
公開了一種太陽能模塊，所述太陽能模塊包括前支撐件、后支撐件和吸收層。通過包封框架為所述太陽能模塊形成框架。
文檔編號(hào)H01L31/048GK102318083SQ200980156718
公開日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2009年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月15日
發(fā)明者斯蒂芬·P·摩菲, 本雅明·布勒 申請(qǐng)人:第一太陽能有限公司