[发明专利]特别是用于制造光伏层合体的层合方法和实施该层合方法的层合设备

说明书

本发明涉及通过封装而制造光伏层合体的层合方法，其使用包括具有基板(7)和活动顶板(9)的层合室(5)的层合设备(3)并且包括如下步骤：将基板(7)加热，将层堆(10)安置在层合室(5)中，将层合室(5)降压和脱气，在预定的时间期间用活动顶板(9)对层堆(10)按压以实现层合步骤，将所形成的层合的光伏层合体从层合室(5)移出，其中层堆(10)放置在如下的支持结构体(23)上：其配置用于提供预定的热惯性、预定的本体热阻以及在基板(7)和层堆(10)之间的预定的表面热阻以延迟所述堆的层之间的聚合或玻璃化转变。

技术领域

本发明涉及光伏模块的制造并且更确切地，涉及通过封装而制造光伏层合体，也称作层合方法。因此，本发明涉及用于制造光伏层合体的层合方法和配置用于实施根据本发明的层合方法的层合设备。

背景技术

如今，光伏层合体通常通过层合方法制造以获得具有小厚度的光伏层合体。该层合方法在于在热和真空下按压构成光伏层合体的层堆。所述层堆通常由如下构成：第一封装箔、数个具有多个光伏电池的串(系列，strings)、和第二封装箔。任选地，所述层堆可包括设置在第一封装箔上的保护层和设置在第二封装箔下面的背层。该任选的保护层可由聚合物或玻璃制成。通常，所述封装箔由能够在聚合反应期间成网(交联，reticulate)以容许在构成光伏层合体的不同的按压层之间强的粘附的聚合物制成。此外，那些封装箔提升构成光伏层合体的不同层对例如湿气的耐受性。

层合方法中使用的聚合反应为成网反应。那些反应是不可逆的并且是温度依赖性的。因此，所述层合方法实施了包括与传统的有门烘箱对应的外壳的层合设备，或者所述层合设备可为罩式炉。为了温度稳定性目的，市售层合设备通常具有几乎固定的温度以具有高的惯性。然而，为了改善光伏层合体的性能和品质，必须避免在光伏层合体中并且特别是在所述堆的不同层之间存在气泡(bubble)，所述气泡可由于存在于层合室中的空气或者在构成封装箔的聚合物的脱气期间产生的蒸气引起。这通常通过使用真空泵进行，所述真空泵从层合室除去空气和在构成封装箔的聚合物的脱气期间产生的蒸气，在该层合室中安置目的在于形成光伏层合体的层堆。不过，该真空步骤必须在聚合反应开始之前完成。如果不是，则可形成气泡并且气泡被困在封装箔之中在光伏层合体的不同层之间并且使其性能降低。

El Amrani等(“Solar Module Fabrication”,International Journal ofPhotoenergy,vol.2007)已经开发了实现脱气步骤的用于制造光伏层合体的方法。根据该方法，将层堆引入到在比封装箔的聚合温度低的第一温度(大约50-60℃)下加热的层合设备中。在该第一步骤期间，通过使用真空泵除去该层合设备中的空气并且在层合过程期间将层合室中的压力保持为0.1mmHg(大约13Pa)。然后按压所述层堆并且将所述层合设备在大约等于封装箔的聚合温度的第二温度下加热以容许它们的聚合反应。在预定时间之后，停止在所述层堆上的加压和加热，将层合室通风，和将形成层合的光伏层合体的层合的层堆从层合室移出。

然而，该过程难以用其加热温度固定的传统的层合设备实施。而且，该过程是时间和成本昂贵的，因为所述层合设备必须将所述层堆在第一温度下，然后在第二温度下加热，这导致加工时间的增加。另外，由于交替的加热和冷却，能量消耗相当显著。

因此，开发可用传统的层合设备实施的层合方法、且更确切地可在设置在预定的固定温度下的层合室中实施的层合方法是有用的。

不同于前一目的的本发明的另一目的是提出由于用单一层合室在恒定温度下实施而容许降低制造光伏层合体的成本的方法。

不同于前述目的的进一步目的是提供容许减少用单一层合室制造光伏层合体的加工时间的层合方法。

本发明的另一目的是提供容许控制聚合反应的开始并且使得能够在恒定温度下操作的层合设备。

发明内容