[发明专利]用于制造太阳能电池模块的改进型非高压釜层压方法

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2008年10月24日提交的美国临时申请61/108141的优先权，该临时申请全文以引用方式并入本文。

发明领域

本发明涉及用于制造太阳能电池模块的改进型非高压釜层压方法。

背景技术

由于太阳能电池提供可持续能源，因此其使用范围正在迅速扩大。根据所采用的吸光材料，太阳能电池通常分为两种，即，基于块状或晶片的太阳能电池和薄膜太阳能电池。

单晶硅(c-Si)、多晶硅(poly-Si或mc-Si)和带状硅是用来形成较为传统的基于晶片的太阳能电池的最常用材料。源自基于晶片的太阳能电池的太阳能电池模块通常包括焊接在一起的一系列自承晶片(或电池)。这些晶片通常具有介于约180μm和约240μm之间的厚度。此类太阳能电池板称为太阳能电池层，并且其还可以包括电线，诸如连接各个电池单元的交叉带状线和一端连接至电池而另一端伸出模块的汇流条。然后，再将太阳能电池层层压到一个或多个包封层和一个或多个保护层上，从而形成可以使用多至25至30年的耐候性模块。一般来讲，按照从前朝阳面到后非朝阳面的位置顺序，源自基于晶片的太阳能电池的太阳能电池模块包括：(1)入射层，(2)前包封层，(3)太阳能电池层，(4)后包封层，以及(5)背衬层。

日益重要的可供选择的薄膜太阳能电池通常由下列材料形成，所述材料包括非晶硅(a-Si)、微晶硅(μc-Si)、碲化镉(CdTe)、铜铟硒化物(CuInSe₂或CIS)、铜铟/镓二硒化物(CuInGa_(1-x)Se₂或CIGS)、吸光染料、以及有机半导体。举例而言，薄膜太阳能电池公开于例如美国专利5,507,881、5,512,107、5,948,176、5,994,163、6,040,521、6,137,048和6,258,620以及美国专利公布2007/0298590、2007/0281090、2007/0240759、2007/0232057、2007/0238285、2007/0227578、2007/0209699和2007/0079866。通过将半导体层沉积到由玻璃或柔性膜形成的覆板或基板上来制备通常厚度小于2μm的薄膜太阳能电池。制造过程通常包括激光划片工序，该工序能够使相邻的电池直接相互串联，而不需要在电池之间进行进一步焊料连接。与晶片电池一样，太阳能电池层还包括诸如交叉带状线和汇流条的电线。同样地，再将薄膜太阳能电池层压到其他包封层和保护层上以制备耐候性和耐环境性模块。根据进行多层沉积的顺序，可将薄膜太阳能电池沉积到在最终模块中最终用作入射层的覆板上，或者可将电池沉积到在最终模块中最终用作背衬层的基板上。因此，源自薄膜太阳能电池的太阳能电池模块可具有两类构造中的一种。按照从前朝阳面到后非朝阳面的位置顺序，第一类型包括：(1)太阳能电池层，其含有覆板和沉积在覆板的非朝阳面上的一层薄膜太阳能电池，(2)(后)包封层，以及(3)背衬层。按照从前朝阳面到后非朝阳面的位置顺序，第二类型构造可包括：(1)入射层；(2)(前)包封层；(3)太阳能电池层，其包括沉积在基板的朝阳面上的一个或多个薄膜太阳能电池的层。

此外，基于在入射层和/或背衬层中所使用的材料，太阳能电池模块还可分为玻璃/玻璃型、玻璃/塑料型以及塑料/塑料型等。具体地讲，玻璃/玻璃型太阳能电池模块是指两个最外面的表面层由玻璃形成的类型。例如，源自基于晶片的太阳能电池的玻璃/玻璃型太阳能电池模块包含被夹置和包封在两个包封层之间的太阳能电池层，而包封层进一步被夹置在前朝阳面的玻璃入射层和后非朝阳面的玻璃背衬层之间。另一方面，玻璃/玻璃型薄膜太阳能电池模块的半导体层被沉积在玻璃基板(或覆板)上，然后被层压至包封层并进一步被层压至玻璃入射(或背衬)层。