專利名稱：用于太陽能電池的覆蓋層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明從一種根據(jù)權(quán)利要求I前序部分的包括設(shè)置在支座上的太陽能電池以及覆蓋層的模塊出發(fā)。
背景技術(shù)：
具有安裝在支座上的太陽能電池的太陽能模塊通常披上一個(gè)覆蓋層，以便保護(hù)太陽能電池防止?jié)駳夂臀畚锏挠绊?。特別是由于機(jī)械應(yīng)力和氣候影響，覆蓋層可能從支座側(cè)向松開，因此濕氣可能滲透到覆蓋層和支座之間和損壞太陽能電池。上述的應(yīng)力特別是由于太陽能電池和支座相互之間的水平和豎直的移動引起，這種移動特別是由于不同的線性熱膨脹系數(shù)引起。這樣的應(yīng)力特別是在由于強(qiáng)烈的太陽照射·而出現(xiàn)加熱時(shí)由于太陽能電池自身的熱量產(chǎn)生而出現(xiàn)，并且在低的外部溫度時(shí)出現(xiàn)。此外，在覆蓋層和支座的化學(xué)和/或物理的結(jié)合承受外部的影響如天氣和紫外線的影響下導(dǎo)致這種結(jié)合通過這種外部的影響隨著時(shí)間的推移而損壞，特別是由于覆蓋層通常是透紫外線的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)因此在于改善開頭所述類型的模塊，使得安裝在支座上的覆蓋層的剝離和因此濕氣的滲入最小化。根據(jù)本發(fā)明，這通過權(quán)利要求I的特征達(dá)到。本發(fā)明的核心在于，在包含至少一個(gè)設(shè)置在支座上的太陽能電池以及安裝在太陽能電池的背對支座一側(cè)上的覆蓋層的模塊中，覆蓋層具有多個(gè)側(cè)向接條、多個(gè)角部接條和多個(gè)凹口。在此，一個(gè)凹口分別構(gòu)成一個(gè)側(cè)向接條的側(cè)向邊緣和一個(gè)角部接條的側(cè)向邊緣。側(cè)向接條和角部接條通過相應(yīng)的折疊線分離并且設(shè)置在支座的背對太陽能電池的一側(cè)上，其中，所述通過一個(gè)凹口構(gòu)成的、相應(yīng)的側(cè)向接條和角部接條的側(cè)向邊緣彼此接觸。覆蓋層的側(cè)向接條和覆蓋層的角部接條是覆蓋層的部分。它們因此由相同的材料構(gòu)成并且例如在制造覆蓋層時(shí)通過移除材料或形成切口以構(gòu)成所述凹口。在此相應(yīng)有利的是，基于側(cè)向接條和角部接條，顯著加長了滲入到覆蓋層和支座之間的濕氣至太陽能電池的擴(kuò)散位移。此外下面的事實(shí)改善了防止?jié)駳鉂B入，S卩，相應(yīng)的側(cè)向接條和角部接條的側(cè)向邊緣彼此接觸。通過在支座的背對太陽能電池的一側(cè)上設(shè)置側(cè)向接條和角部接條，保護(hù)該結(jié)合體防止外部的影響例如氣候、紫外線和特別是直接的雨水。特別優(yōu)選的是，角部接條的側(cè)向邊緣與相鄰的側(cè)向接條的相應(yīng)側(cè)向邊緣重疊，特別是沿著側(cè)向接條的整個(gè)側(cè)向邊緣重疊。這在重疊區(qū)域中導(dǎo)致進(jìn)一步增大滲入的液體通向太陽能電池的擴(kuò)散位移。
此外有利的是，角部接條的折疊線與所述相鄰的側(cè)向接條的折疊線相交，特別是在該側(cè)向接條的折疊線的這樣的位置上相交，該位置離開該相應(yīng)的側(cè)向接條的和角部接條的側(cè)向邊緣的接觸點(diǎn)的距離為3-15mm。這在折疊線的相交區(qū)域中導(dǎo)致增大滲入的液體朝向太陽能電池的擴(kuò)散位移。


接下來借助于附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。相同的元件在不同的附圖中利用相同的附圖標(biāo)記表示。圖I根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的模塊的橫向剖視圖；圖2-3根據(jù)本發(fā)明的模塊的橫向剖視圖。圖4a_7b在側(cè)向接條和角部接條安裝在支座上之前或之后，根據(jù)本發(fā)明的模塊的 支座的背對太陽能電池的一側(cè)上的俯視圖。附圖中僅僅示出對于直接理解本發(fā)明重要的元件。
具體實(shí)施例方式在圖I中示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的模塊的橫向剖視圖，其具有覆蓋層4，該覆蓋層安裝在太陽能電池3上方并且與支座2連接。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的模塊I的橫向剖視圖，其中覆蓋層4經(jīng)由側(cè)向接條5設(shè)置支架2的背對太陽能電池3的一側(cè)上。圖3示出圖2的一個(gè)變型，其中覆蓋層在側(cè)向折疊在自身上。這使得可以實(shí)現(xiàn)支座和太陽能電池與覆蓋層的更加簡單的密封。與圖I相比，圖2和3示出顯著較長的用于滲入的液體10的擴(kuò)散位移。在根據(jù)本發(fā)明的附圖中滲入的液體必須一方面克服在側(cè)向接條5和支座2之間的接觸并且另外一方面必須克服覆蓋層4與支座的面向太陽能電池的一側(cè)的接觸，才能到達(dá)太陽能電池3。圖4a示出在側(cè)向接條和角部接條安裝在支座上之前，根據(jù)本發(fā)明的模塊的支座背對太陽能電池一側(cè)上的俯視圖。在圖4b中角部接條6業(yè)已經(jīng)由折疊線9折疊并且位于支架2上。圖4c示出在側(cè)向接條經(jīng)由相應(yīng)的折疊線折疊之后的模塊。由凹口 7構(gòu)成的、側(cè)向接條5和角部接條6的側(cè)向邊緣8在圖4c中齊平地并排位于支座上并且由此彼此接觸。這防止在所述側(cè)向邊緣的區(qū)域內(nèi)的濕氣滲入到覆蓋層和支座的背對太陽能電池的一側(cè)之間。圖5a和5b示出一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式。圖5a又示出根據(jù)本發(fā)明的模塊在側(cè)向接條和角部接條安裝在支座上之前支座背對太陽能電池一側(cè)上的俯視圖。在圖5b中示出在側(cè)向接條和角部接條經(jīng)由相應(yīng)的折疊線折疊之后的模塊。此外可以看出，角部接條的側(cè)向邊緣與相鄰的側(cè)向接條的相應(yīng)的側(cè)向邊緣重疊，特別是沿著該側(cè)向接條的整個(gè)側(cè)向邊緣重疊。這在重疊區(qū)域中導(dǎo)致進(jìn)一步增大滲入的液體通向太陽能電池的擴(kuò)散位移。當(dāng)然也可以出于上述的原因有利的是，側(cè)向接條的側(cè)向邊緣與相鄰的角部接條的相應(yīng)的側(cè)向邊緣重疊，特別是沿著該角部接條的整個(gè)側(cè)向邊緣重疊。圖6a和6b示出另外一個(gè)實(shí)施方式。圖6a也示出在安裝在支座2上之前的側(cè)向接條5和角部接條6。凹口 7是覆蓋層中直至側(cè)向接條或角部接條的折疊線的實(shí)際的切口，在沒有由覆蓋層分離出材料的情況下構(gòu)成該凹口并且因此構(gòu)成相鄰的側(cè)向接條和角部接條的側(cè)向邊緣8。然而優(yōu)選，凹口具有一個(gè)5°至45°的角度，該角度是從毗鄰的側(cè)向邊緣的折疊線出發(fā)測量的并且通過兩個(gè)毗鄰的側(cè)向邊緣8限定。圖6b示出在將第二側(cè)向接條折疊在第一側(cè)向接條上之后并且緊接著在其上折疊角部接條之后的模塊。在此相應(yīng)的側(cè)向邊緣被角部接條重疊，特別是沿著側(cè)向接條的整個(gè)側(cè)向邊緣重疊。這也導(dǎo)致業(yè)已在附圖5c中提到的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的另外一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式在附圖7a和7b中示出。附圖7a對應(yīng)于附圖5a示出在側(cè)向接條圍繞折疊線93折疊之后。虛線示出的折疊線91示出角部接條6的在圖5b中使用的折疊線的布置，而角部接條的折疊線92與相鄰的側(cè)向接條的折疊線93相交。優(yōu)選，角部接條的折疊線與該側(cè)向接條的折疊線在這樣的位置上相交，該位置離開該相應(yīng)的側(cè)向接條5的和角部接條6的側(cè)向邊緣8的接觸點(diǎn)11的距離為3-15mm。在圖7b中利用點(diǎn)線示出在附圖5c中示出的角部接條的布置。接觸點(diǎn)11 (在該處凹口 7與折疊線9相交或者說在該處相應(yīng)的側(cè)向接條和角部接條的側(cè)向邊緣8會聚)易于 受到滲入液體的影響。通過角部接條的折疊線朝向支座的中點(diǎn)的移位，如通過折疊線91朝向折疊線92的移位所示，由此進(jìn)一步增大了對于滲入的液體而言通向太陽能電池的擴(kuò)散位移。此外可以有利的是，折疊線9與支座2具有2-10mm的最小間距。這在制造技術(shù)方面是有利的。覆蓋層4和支座2、特別是側(cè)向接條5和角部接條6以及支座的背對太陽能電池3的一側(cè)可以彼此直接連接?！爸苯舆B接”在此理解成，沒有其它的層或物質(zhì)在兩個(gè)材料之間存在并且這兩個(gè)材料直接彼此連接、例如彼此粘結(jié)。這特別是可以通過如下方式實(shí)現(xiàn)在制造時(shí)這種直接的連接或結(jié)合通過熱作用、通過壓力、通過物理吸附或通過任何其它的物理力作用達(dá)到。這特別是具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即，無需借助于粘結(jié)劑實(shí)現(xiàn)的化學(xué)結(jié)合，這有利地對模塊I的制造費(fèi)用產(chǎn)生影響。然而也存在這樣的可能性，即覆蓋層4和支座、特別是側(cè)向接條5和角部接條6以及支座2的背對太陽能電池3的一側(cè)通過粘結(jié)層連接。在這樣的粘結(jié)層中使用的粘結(jié)劑可以例如是壓合式粘結(jié)劑和/或熱熔性粘結(jié)劑。這確保了良好的結(jié)合并且確保了附加防止?jié)駳鉂B入。壓合式粘結(jié)劑和熱熔性粘結(jié)劑對于專業(yè)人員通常是已知的并且在⑶RfimppChemie Lexikon (化學(xué)百科全書)，Versionl. 0，Georg Thieme Verlagl995, Stuttgart 中描述。優(yōu)選這樣的粘結(jié)劑是由下面的組中選擇的粘結(jié)劑乙烯-醋酸乙烯共聚物、以烯烴為基的可交聯(lián)熱塑性彈性體、丙烯酸脂化合物、聚氨酯聚合物和硅烷端聚合物。優(yōu)選的丙烯酸脂化合物特別是以丙烯酸單體為基、特別是以丙烯酸和甲基丙烯酸酷為基的。概念“聚氨酯聚合物”包含所有的按照所謂的“二異氰酸酯逐步加成聚合方法”制造的聚合物。它也包括這樣的聚合物，其幾乎沒有或完全沒有氨基甲酸酯基。聚氨酯聚合物的例子是聚醚型聚氨酯、聚酯型聚氨酯、聚醚樹脂、合成樹脂、聚酯樹脂、聚異氰和聚碳化
二亞胺。特別是優(yōu)選粘結(jié)劑是乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)。此外優(yōu)選這樣的粘結(jié)劑，其特征在于在當(dāng)前的太陽能電池的光譜的范圍內(nèi)的高的透射率和高的紫外線穩(wěn)定性，特別是當(dāng)粘結(jié)劑也將覆蓋層4與太陽能電池3連接時(shí)。通常覆蓋層是由塑料構(gòu)成的層，其特征在于在常見的太陽能電池的光譜范圍內(nèi)的高的透過率。優(yōu)選在O. Imm的覆蓋層厚度的情況下在300_1300nm的光譜中測量時(shí)覆蓋層的材料的透過率大于85%、特別是大于90%、特別優(yōu)選大于93%。合適的用于覆蓋層的材料是含氟聚合物如乙烯和四氟乙烯的共聚物(其例如由杜邦公司以商品名Tefzel 銷售)或者由杜邦公司以商品名Tedlar 銷售的聚偏二氟乙烯。這樣的覆蓋層相應(yīng)是有利的，它可以保護(hù)太陽能電池防止損壞、污染以及液體滲入。 覆蓋層通常具有O. 01 - O. 1mm、優(yōu)選O. 02 一 O. 05mm的厚度。概念“太陽能電池”在該申請文件中不單指單個(gè)太陽能電池單元，也可以指許多彼此電連接和/或機(jī)械連接的太陽能電池單元。這樣的太陽能電池單元例如在商業(yè)上由下面的公司得到日本的Clean Venture 21、日本的Fuji Electric、美國的United SolarOvonic LLC、荷蘭的 Helianthos BV、瑞士的 VHF-Flexcell 和美國的 Ascent Solar。概念“太陽能電池單元”在該申請文件中理解成半導(dǎo)體構(gòu)件，其包含pn結(jié)，在該pn結(jié)中太陽光直接轉(zhuǎn)化成電能，如在 CDRiinippChemie Lexikon, Versionl. O, Georg ThiemeVerlagl995, Stuttgar 中描述。所述的支架通常是柔性的由塑料或金屬優(yōu)選耐腐蝕的鋼合金或鋁合金構(gòu)成的支座。當(dāng)然本發(fā)明不限于所示出和描述的實(shí)施例。附圖標(biāo)記清單I 模塊2 支座3太陽能電池4覆蓋層5側(cè)向接條6角部接條7 凹口8側(cè)向邊緣9折疊線10滲入的濕氣11側(cè)向邊緣的接觸點(diǎn)12 距離
權(quán)利要求
1.一種模塊(1)，其包含至少一個(gè)設(shè)置在支座(2)上的太陽能電池(3)并且包含覆蓋層(4)，該覆蓋層安裝在太陽能電池(3)的背對支座(2)的一側(cè)上，其特征在于，覆蓋層(4)具有多個(gè)側(cè)向接條(5)、多個(gè)角部接條(6)和多個(gè)凹口(7)，其中，一個(gè)凹口(7)分別構(gòu)成一個(gè)側(cè)向接條(5)的側(cè)向邊緣和一個(gè)角部接條(6)的側(cè)向邊緣(8)，并且側(cè)向接條(5)和角部接條(6)通過相應(yīng)的折疊線(9)分離且設(shè)置在支座(2)的背對太陽能電池(3)的一側(cè)上，所述由一個(gè)凹口(7)構(gòu)成的、相應(yīng)的側(cè)向接條(5)的和角部接條(6)的側(cè)向邊緣彼此接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的模塊(1)，其特征在于，角部接條(6)的側(cè)向邊緣(8)與相鄰的側(cè)向接條(5)的相應(yīng)的側(cè)向邊緣(8)重疊，特別是沿著側(cè)向接條(5)的整個(gè)側(cè)向邊緣重疊。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2的模塊(1)，其特征在于，角部接條(6)的折疊線(9)與相鄰的側(cè)向接條(5)的折疊線(9)相交，特別是在該側(cè)向接條的折疊線的這樣的位置上相交，該位置離開該相應(yīng)的側(cè)向接條(5)的和角部接條(6)的側(cè)向邊緣(8)的接觸點(diǎn)(11)的距離為
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的模塊(1)，其特征在于，折疊線(9)與支座(2)具有2-10mm的最小間距。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種模塊(1)，其包含至少一個(gè)設(shè)置在支座(2)上的太陽能電池(3)，設(shè)置覆蓋層(4)，該覆蓋層具有側(cè)向接條(5)和角部接條(6)，它們安裝在支座的背面上并且彼此接觸。
文檔編號H01L31/048GK102959734SQ201180032136
公開日2013年3月6日 申請日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月1日
發(fā)明者H·邁爾, N·布蘭科 申請人:Sika技術(shù)股份公司