[发明专利]具有包封剂和光伏电池的阻挡组件

说明书

背景技术

新兴的太阳能技术如有机光伏器件（OPV）和薄膜太阳能电池如铜铟镓二硒（CIGS）需要保护以免受水蒸气之害并且需要是在户外环境中耐久的（例如对紫外（UV）光）。通常已使用玻璃作为这类太阳能器件的包封材料，因为玻璃是非常好的水蒸气屏障、光学透明且对UV光稳定。但玻璃重、脆、难以制成柔性的且难以搬运。对开发不具有玻璃的缺点但具有与玻璃类似的阻挡性质和UV稳定性的透明柔性包封材料来代替玻璃感兴趣，并且已经开发出许多接近玻璃的阻挡性质的柔性阻挡膜。

发明内容

尽管包封技术已取得了进步，但太阳能应用中对阻挡和耐久性的需求仍然是一个挑战，并且需要另外的工作为太阳能市场带来有效的柔性包封方案。本发明提供了可用于例如包封太阳能器件的组件。本文所公开的组件一般是柔性的，能透射可见光和红外光，并且具有极佳的阻挡性质。

虽然据说含氟聚合物膜和其它耐气候膜为用于柔性光伏电池的包封系统的可用组件（如在美国专利申请公开第2003/0029493号中），但含氟聚合物膜可以具有超过100ppm/K（百万分率/开尔文）的热膨胀系数，而可用于光伏电池的柔性载体（如聚酸亚胺膜或金属箔）可以具有小于30ppm/K的热膨胀系数。含氟聚合物膜与柔性载体之间的这种热膨胀系数失配可以在经过包封的柔性光伏电池中造成热应力。现已发现，在某些热层合条件下（例如150℃），包括用热固化包封剂（如乙烯-醋酸乙烯酯）层合到低CTE柔性基底上的含氟聚合物上的多层阻挡膜的包封系统发展可以导致分层的热应力。

柔性光伏电池（如CIGS）具有相对较高的轮廓（如比例如有机电致发光器件高的轮廓）。通常，薄膜CIGS电池的汇流和互连带可能例如高出电池的表面0.15mm。这些高轮廓组件可以充当可能加重由CTE失配所造成的问题的应力收集器。

根据本发明的阻挡组件可用于例如将高温层合后可能导致的耐气候性顶层与柔性光伏模块之间的CTE失配的影响最小化。

在一个方面，本发明提供一种组件，其包括包封层；第一聚合物膜基底，所述第一聚合物膜基底具有第一表面、与所述第一表面相对的第二表面和第一热膨胀系数，其中所述第一聚合物膜基底的第二表面设置在所述包封剂层上；阻挡膜，所述阻挡膜设置在所述第一聚合物膜的第一表面上；压敏粘合剂层，所述压敏粘合剂层具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，其中所述压敏粘合剂的第一表面设置在与所述第一聚合物膜基底相对的阻挡膜上；以及第二聚合物膜基底，所述第二聚合物膜基底设置在压敏粘合剂层的第二表面上，其中所述第二聚合物膜基底具有第二热膨胀系数，并且其中所述第二热膨胀系数高于所述第一热膨胀系数。所述组件能透射可见光和红外光。在一些实施例中，包封剂层在光伏电池上。

在本专利申请中，例如“一个”、“一种”和“所述”之类的术语并不旨在仅指单一实体，而是包括一般类别，其具体实例可用于举例说明。术语“一个”、“一种”和“所述”可以与术语“至少一种”互换使用。后接列表的短语“至少一种（一个）”和“包括至少一种（一个）”指列表中的任一项以及列表中两项或更多项的任意组合。除非另外指明，否则所有数值范围均包括它们的端点以及端点之间的非整数值。

附图说明

结合附图，参考以下对本发明的多个实施例的详细说明，可更全面地理解本发明，其中：

图1使用示意性侧视图示出了根据本发明的一些实施例的组件；

图2示出了根据本发明的组件的一个实施例的示意性侧视图，其中阻挡膜具有层；

图3示出了根据本发明的组件的另一实施例的示意性侧视图，其中所述组件包括光伏模块；和

图4示出了根据本发明的组件的一个实施例的示意性侧视图，其中阻挡膜具有层且其中所述组件包括光伏模块；

具体实施方式