[发明专利]包含具有硅烷基团的绝缘层的光伏组件

说明书

本发明涉及一种光伏组件，包括太阳能电池元件和层压到所述太阳能电池元件的至少一侧的绝缘材料，其中所述绝缘材料包括一种包括含硅烷基团的单体单元的烯烃共聚物，涉及制备所述光伏组件的方法，还涉及包括含硅烷基团的单体单元的烯烃共聚物制备所述光伏组件的绝缘层的用途。

本申请是申请号为200980123339.8、申请日为2009年6月10日、发明名称为“包含具有硅烷基团的绝缘层的光伏组件”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种光伏组件，包括太阳能电池元件和层压到所述太阳能电池元件的至少一侧的绝缘材料，涉及制备所述光伏组件的方法，还涉及一种烯烃共聚物作为太阳能电池元件的绝缘材料的用途。

背景技术

利用太阳能电池或光伏组件光伏发电正在获得越来越多的关注，这是因为这种发电模式具有不会产生噪音、有害排放或污染性气体的独特性能。

在这些组件中通过将光转换成电能产生电力的元件是所述的太阳能电池元件，所述太阳能电池元件包括如硅、镓-砷和铜-铟-硒的半导体材料。

因为用于太阳能电池元件的材料是脆性的和敏感的，它们必须被机械支撑和保护起来抵抗如雨水、冰雹、水的冷凝和蒸发、尘埃、风等有害环境的影响。此外，必须实现所述太阳能电池元件的可靠的电气隔离。

必须在光伏组件通常为20到30年的整个工作寿命期间保持的这些功能由所述组件的层状结构提供，所述组件包括透明的保护性前盖和底部的保护性基底，通过使用绝缘材料层将太阳能电池元件固定在这些保护性材料的层之间。通常，所述组件还额外由铝框支撑和保护。

太阳能电池元件的绝缘材料有时也称为“封装剂”、“包埋剂”、“粘合剂”或“灌封剂”。

在所述光伏组件中的绝缘层的主要功能是确保在所述太阳能电池和组件中安全的能量传输。为了做到这一点，必须为太阳能电池电路组装件提供结构支撑和定位，物理地和电气地隔离所述太阳能电池元件，即防止外界影响和短路损坏所述元件，提供热传导，并且至少对于暴露在阳光下的上部绝缘层，实现和保持所述太阳能电池元件和入射的太阳辐射之间最大程度的光学耦合，即提供并保持阳光向所述太阳能电池元件的最大传输以使能量产率最大化。

如今，已知多种类型的绝缘材料，如过氧化物交联的乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)共聚物(参见如EP 1857500)、聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯(SBS)嵌段共聚物(参见如US4692557)、离聚物(参见如US 6320116)和聚氨酯(参见如DE 20220444)。

然而，迄今为止最常见的绝缘材料是过氧化物交联的乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)共聚物，为了用于光伏组件，将其从一种乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)共聚物组合物中挤出成为板材，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物组合物包括作为交联剂的有机过氧化物，通常还包括抗氧化剂。所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的交联是必须的以提供在较高温度下具有足够强度的绝缘层，因为在使用时，通常所述光伏组件的温度在40到80℃之间。

所述层压的光伏组件在真空层压工艺中制备。在该工艺中，所述组件的部件在组装后装入真空层压设备，其中应用约100到180℃，通常150℃的升高的温度和升高的压力约15到30分钟，在真空下形成所述层压板。

使用过氧化物交联的EVA作为绝缘材料的第一个缺点是需要相对高的温度和相对长的层压时间，这是因为需要分解在所述绝缘层中的所述有机过氧化物交联剂并实现和终止其交联。因此，所述光伏组件的生产速度较低。