[发明专利]用于形成层压板的方法和系统

说明书

技术领域

本发明总体涉及用于制作层压板(例如，太阳能模块、LED光面板和玻璃制品)的方 法以及用于实施这些方法的系统。

背景技术

该创新方法及系统尤其适合于制造被层压的太阳能模块。本发明适合于诸如单晶 太阳能电池和多晶太阳电池以及薄膜技术之类的所有技术。本发明能够使最少的材料用作 为密封剂，同时能够减少制造这些材料所需的努力。此外，抵消了层压期间的问题。尽管本 发明主要描述太阳能模块，但是，相同的缺点、优点、考虑等等适用于具有和不具有光敏部 件的其他层压板，并且也能够因此将必要的修改施加到那些层压板。

绝大多数太阳能模块是通过形成层压板来制造的，该层压板由玻璃板、光敏元件 和由玻璃制成或者作为背板形成的背罩组成。将这些层通过所谓的密封剂保持在一起以形 成层压板，其中密封剂是指粘附到这些层并且填充在层压板中的任何间隙例如太阳能电池 之间的空间处的材料。这些密封剂可以例如包括硬塑料(duroplasts)，例如EVA、TPSEs(热 塑性硅酮弹性体)、TPUs(热塑性聚氨酯)、TPOs(热塑性聚烯烃弹性体)、离子键树脂 (lonomers)或者热塑料，例如PVB、硅或者聚烯烃。基于诸如成本、位置、模块中的功能(例 如，太阳能电池的向阳侧上的密封剂必须比阴暗侧上的密封剂更透明)和市场预期等多个 因素选择密封剂。

太阳能电池(光伏)模块通常被构造为具有以下顺序的至少五层的层压板：(a)玻 璃层或者其他透明层，(b)第一或者前密封剂层，(c)太阳能电池层，(d)第二或者背密封剂 层和(e)背层，例如背板或者玻璃层。层压太阳能电池模块的制造方法一般涉及将一片密封 剂薄片放置在(一个或者多个)太阳能电池和其他模块层(例如，玻璃层和背层)之间。现有 技术中使用400-500μm的薄膜。密封剂层被设计来密封并且保护易碎太阳能电池层不受环 境损害，以及因此延长其使用寿命。一般地，太阳能电池模块将包括围绕太阳能电池层夹持 的至少两个密封剂层。这两个密封剂层可以是相同的或者不同的材料。

如今，密封剂通常在被层压成薄片形式之前放置在铺叠层中。该铺叠层主要是之 后被形成到层压板中(例如形成多层的太阳能面板)的所有材料(除了层压后被切割的材 料)。WO2011089473详细公开了太阳能面板的层压过程。

薄片必须被切割、被处理并且被正确地放置在铺叠层上。由于模块相当大，因此上 述过程是很麻烦的。薄片还必须被正确地放置在铺叠层中并且不能移动。上述过程可能会 出错从而导致经济损失。此外，薄片在层压期间会收缩。这是由薄片的生产过程导致的。而 且，上述收缩是因溶解聚合物微粒并且使该聚合物微粒成为薄片所引起的。此外，原材料在 薄片的生产期间遭到损失，从而导致额外的成本。

由于前两个原因(对准和收缩)，薄片需要比最终模块制造地更大。层压之后，薄片 (或者薄片剩下的部分，粘性部分)伸到模块外并且之后必须被移除，该移除操作直到密封 剂变得坚硬才很容易，这导致延长了处理时间。只要突出的薄片是柔软的，薄片就粘到机器 部件，例如放置薄片的输送带和用于将薄片挤压在一起的薄膜，因此不得不定期清洗机器 部件。出于该目的，可以提供刷子。

薄片的另一个问题在于薄片具有均匀的厚度，然而层压板中的构件(例如太阳能 电池和使太阳能电池互相连接的带子)的厚度不同。上述问题导致密封剂在层压期间将这 些构件推到一边的效果(电池游动)，这是因为密封剂变得柔软并且流动以填充层压板中的 所有空隙。这可能引起电池移动，从而导致有缺陷的或者至少在美观方面让人无法接受的 或者低级的模块。薄片还不能抵消边缘压缩，边缘压缩指模块的边缘比模块的剩余部分更 容易被压缩。

从现有技术还得知施加液体形式的密封剂；例如US2011256657A1中示出的示例。 该示例是与薄片使用相关的改进，然而该示例具有一些缺点：用于熔化和处理密封剂的机 器昂贵且复杂。此外，熔化的密封剂难以处理并且易于轻易地污染制造仪器和其他模块材 料。难以改变该机器，因为必须首先移除粘性密封剂。此外，当未被保持在足够高的温度时 (该温度可能会改变密封剂的化学组分)，这些机器会堵塞，因此当该机器暂时(例如，一夜) 不使用时需要彻底清洗。

从WO94/29106A1得知将微粒(也被称为微丸)用作为密封剂。该方法确实克服了薄 片和液体密封剂的一些缺陷；然而，该方法没有提供避免层压期间边缘压缩和电池游动的 方案。

发明内容