[发明专利]光伏模块

说明书

技术领域

本发明涉及光伏模块及其制造方法。

背景技术

光伏电池，有时也被称之为太阳能电池或光敏电池(photoactive cell)，能够将光(例如阳光)转化成可用于多种应用的电能。

在实践中，多个光伏电池通过并联或串联电连接在一起以形成光伏电池阵列从而能够构成光伏模块。

通常，模块中所包含的光伏电池陈列通过将一个光伏电池的阳极连接至下一个电池的阴极而实现串联连接。

在当今大多数的光伏模块中，将光转化为电能的光伏电池都嵌入或封装在聚合物树脂中以保护所述光伏电池。

封装层一方面形成阻挡层来保护光伏电池免受化学应力和湿气的影响，以及形成可以实现以机械方式保护易碎的光伏电池的“衬垫”，以避免冰雹和其它机械应力影响，另一方面封装层也可以提供必要的电绝缘以避免短路。

在光伏电池的正面和前板(通常是玻璃)之间的封装层被称为前封装层，而后封装层为位于光伏电池和后板之间的封装层。

当选择用于光伏模块中的聚合物前封装层时，主要考虑的是聚合物树脂的透光性，即树脂能让入射光透过的能力。当聚合物树脂的透光性越高，能够被光伏电池转化成电能的光就越多。

在可用于光伏模块制造中的聚合物封装物(encapsulant)中，基于乙烯和(甲基)丙烯酸的部分中和的共聚物(也被称为离聚物)的封装物，因具有良好的透光性和机械特性而已知。

然而，一些基于离聚物的封装物可能存在与用于光伏模块制造中的多种材料(包括前板)的附着性差的问题。

在光伏模块的使用期限中由于热膨胀而导致的模块的前板膨胀和收缩时，在离聚物封装物和前板之间的界面会由于对某些材料缺乏足够的附着性而过早剥离。当模块在其整个使用期限中被暴露在温度循环和湿气中时，剥离的问题最经常发生在模块的外围边缘，从最初的边缘剥离缺陷开始，然后向中心延伸。

不拘泥于任何理论，现认为在前封装物具有200-400MPa(在温度23℃且相对湿度23％下根据ASTM D5026测量得到)的相对较高的模量的情况下，这阻碍了前封装物随前板的热膨胀而热膨胀，使得前封装物和前板之间的粘附失效会加剧。

可以用基于硅烷的助粘剂处理所述前板，其中所述助粘剂与前封装物的材料反应，以提高光伏模块的前板和前封装层之间的界面处的粘附力，从而减少上述问题的发生。

然而，这种处理方式耗费时间，在光伏模块的制造方法中增加了额外的步骤，另外在经济上也具有劣势。

所以，现在需要提供这样一种没有上述在前封装层和前板之间剥离问题的光伏模块，其同时相对于现有的模块组装具有更低的成本，而且也受益于某些前封装物树脂(例如离聚物)优异的光学性能。

发明内容

本发明提供一种光伏模块，其顺序地包括：前板、由一个或多个面内元件组成的具有总面积(B)的前封装层、一个或多个光伏电池、具有面积(A)的后封装层、以及后板，其中所述具有总面积(B)的前封装层覆盖由所述一个或多个光伏电池限定的面积，以及任选存在的在所述光伏电池之间的面积，其中所述前封装层的总面积(B)小于所述后封装层的面积(A)，并且其中所述前封装层的所述一个或多个面内元件的轮廓线(contour)和所述后封装层的轮廓线不相交。

本发明还提供一种制造光伏模块的方法，其包括以下步骤：

(a)组装叠层，通过以下实现：将至少一片具有面积(A)的后封装物置于后板之上从而在其上形成后封装层；将一个或多个光伏电池置于所述至少一片后封装物之上；将一片或多片前封装物置于所述一个或多个光伏电池之上以在其上形成具有总面积(B)的前封装层，其中所述前封装物由一个或多个面内元件组成；将前板置于所述一片或多片前封装物之上；以及

(b)在层压装置中将所组装的叠层压实，通过以下实现：将该叠层加热至100-180℃的温度，通过在所述层压装置中形成真空而使经加热的叠层在与叠层平面垂直的方向上承受机械压力，将所述叠层冷却至环境温度，以及通过在所述层压装置中恢复大气压而释放所述机械压力，

其中所述具有总面积(B)的前封装层覆盖由所述一个或多个光伏电池限定的面积，加上任选存在的在所述光伏电池之间的面积，其中所形成的前封装层的总面积(B)小于所述后封装层的面积(A)，并且其中所述一个或多个面内元件的轮廓线和所述后封装层的轮廓线不相交。

附图说明

图1示出的是现有技术中光伏模块的分解透视图。

图2示出的是根据本发明的一种实施方案的光伏模块的分解透视图。