[发明专利]具有包含还原剂的聚合物包封材料的太阳能电池模块

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请根据35U.S.C.§119，要求2009年11月13日提交的美国临时申请61/260,975的优先权，所述文献全文以引用方式并入本文。

发明领域

本发明涉及包括太阳能电池组合件和包封材料的太阳能电池模块。包封材料包含改善的聚合物组合物。具体地讲，改善的聚合物组合物抵抗了在与太阳能电池组合件的组件长时间接触时的脱色，所述组件包含元素金属或金属合金。

本发明进一步涉及包括太阳能电池组合件和包封材料的太阳能电池模块。包封材料包含改善的聚(乙烯醇缩丁醛)组合物，该组合物抵抗了在与太阳能电池组合件的组件长时间接触时以泛黄形式的脱色，所述组件包含元素银和元素银的合金。

发明背景

本说明书中引用了多项专利和出版物，以便更全面地描述与本发明有关的技术水平。这些专利和出版物的所有公开内容均以引用方式并入本文。

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，太阳能电池通常可分为两种，即块状或基于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。来源于基于晶片的太阳能电池的太阳能电池模块通常具有焊接在一起的一系列厚度约180和约240μm的自承晶片(或电池)。此太阳能电池板连同沉积在其表面上的一层导体浆料和/或连接线一起可被称为太阳能电池组合件，并且被聚合物包封材料包封、或夹在或层压在聚合物包封材料之间，所述聚合物包封材料可进而夹在两个保护性外层之间以形成耐候性模块。保护性外层可由玻璃、金属片材或膜、或塑料片材或膜形成。然而，面向日光的外层通常需要充分透明以使得光子到达太阳能电池。

日益重要的可供选择的薄膜太阳能电池通常由包括非晶硅(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(CuInxGa(1-x)Se2或CIGS)、吸光染料和有机半导体的材料制成。以举例的方式，薄膜太阳能电池在美国专利5,507,881；5,512,107；5,948,176；5,994,163；6,040,521；6,137,048；和6,258,620，以及美国专利申请公开20070298590；20070281090；20070240759；20070232057；20070238285；20070227578；20070209699；和20070079866中有所公开。通常，具有厚度小于2μm的薄膜太阳能电池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。在制造过程中，通常包括激光划片顺序，其使得相邻的电池能够以串联方式直接互连，而无需在电池之间进行另外的焊接。就晶片电池而言，太阳能电池层可进一步包括电线诸如交叉带和汇流条。类似地，薄膜太阳能电池进一步层压到其它包封材料和保护层以制备耐候和环境耐用的模块。取决于其中实施多层沉积的顺序，薄膜太阳能电池可沉积在最终用作成品模块中的入射层的覆板上，或该电池可沉积在最终用作成品模块中的背衬层的基板上。因此，来源于薄膜太阳能电池的太阳能电池模块可具有一种或两种类型的构造。按照从前受光面到背非受光面的位置顺序，第一种类型包括：(1)太阳能电池层，其包括覆板和在非受光面处沉积在其上的一层薄膜太阳能电池，(2)(后)包封层，以及(3)背衬层。按照从前受光面到后非受光面的位置顺序，第二种类型可包括：(1)入射层，(2)(前)包封层，(3)太阳能电池层，其包括在其受光面处沉积在基板上的一层薄膜太阳能电池。

太阳能电池模块中使用的包封层旨在包封和保护易碎的太阳能电池。用于太阳能电池包封层的适宜的聚合物材料通常具有诸如高抗冲击性、高耐穿透性、良好的抗紫外光(UV)性、良好的长期热稳定性、对玻璃和其它刚性聚合物片材的足够的粘附强度、高防潮性以及良好的长期耐候性的特性的组合。另外，前包封层应足够透明以允许阳光有效地到达太阳能电池，从而使太阳能电池能够产生尽可能最高的功率输出。因此，非常期望在前包封层中采用的聚合物材料显示具有低雾度和高透明度的组合。