太陽能電池模組的制造方法
【專利摘要】通過用樹脂將包括在透明板和背板之間的多個電連接的太陽能電池部件的太陽能電池陣列封裝來制造太陽能電池模組。該方法包括(i)將生硅橡膠片材的兩表面壓花(ii)放置透明板(13a)、硅橡膠片材(11)、太陽能電池陣列(14)、硅橡膠片材(11)、和背板(13b)以形成多層組合體,以及(iii)加熱和加壓組合體以真空層合,從而形成太陽能電池陣列周圍的密封。
【專利說明】太陽能電池模組的制造
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及通過將太陽能電池陣列用樹脂封裝來制造太陽能電池模組的方法。
【背景技術】
[0002] 為提供具有提高的轉化效率和20-30年或更久的長期的可靠性的太陽能電池模 組,現(xiàn)有技術中做出了許多關于封裝劑的報道和提案。從效率提高的觀點出發(fā),報道了有機 硅材料,因在約300-400nm波長的透光性,其與當前是封裝劑主流的乙烯-乙酸乙烯酯共聚 物(EVA)相比,內部量子效率較優(yōu)(例如參見非專利文獻1)。事實上,將使用EVA和有機硅 材料作為封裝劑的太陽能電池模組的輸出功率比較的實驗已有報道(例如參見非專利文 獻2)。從長期可靠性的觀點出發(fā),報道過使用有機硅作為封裝劑的模組甚至在29年的戶外 暴露后僅經歷低至-0. 22% /年的最大功率的百分比劣化(例如參見非專利文獻3)。
[0003] 最初,在制造用于宇宙航空器的太陽能電池模組的20世紀70年代的早期,已經實 施有機硅材料作為封裝劑的使用。歷史上,在制造地上應用的太陽能電池模組的階段,用 EVA代替有機硅材料,因為有機硅材料具有包括材料成本和封裝的可操作性的顯著的問題, 而EVA并不昂貴并且以膜形式提供。近年來,再次強調太陽能電池的效率提高和長期可靠 性。因此,有機硅材料作為封裝劑的性質,如低模量、高透明性和耐候性被再次認為是有價 值的。新近提出了幾種使用有機硅材料的封裝方法。
[0004] 關于有機硅片材的使用,例如,專利文獻1公開了使用有機聚硅氧烷系熱熔材料 的片材的封裝。然而,難以將聚硅氧烷加工成片材同時保持高透明性。將聚硅氧烷成型為大 約Imm厚度的片材時,例如,由于材料的"脆性",僅特定的成型技術如鑄塑或模壓可應用。 這種成型技術不適合大規(guī)模生產。專利文獻2提出了由聚硅氧烷-脲系共聚物制成熱塑性 有機硅片材。該共聚物可能在短波長側的透明性、以及共聚物制備需要的更多成本上劣于 聚硅氧烷。
[0005] 關于液態(tài)有機硅材料的使用,專利文獻3公開了使用多臂機器人將相互連接的太 陽能電池設置在基體上涂布的液態(tài)有機硅材料之上或之中。接著將液態(tài)有機硅材料固化, 由此實現(xiàn)未裹挾氣泡的封裝。此外,專利文獻4提出,將太陽能電池放置在真空中,并且使 用具有移動板的電池壓機(cell press)將部件壓縮,由此實現(xiàn)未裹挾氣泡的封裝。由于這 些方法的任意一種與常規(guī)太陽能電池封裝方法區(qū)別顯著,因此存在著不能使用現(xiàn)有的規(guī)模 生產系統(tǒng)的可能性。
[0006] 另一種已知封裝方法是通過用有機硅組合物涂布兩塊玻璃板,在真空中將太陽能 電池陣列夾置于涂布的玻璃板之間,并將組合體加熱以固化。然而,涂布有機硅組合物、重 疊涂層以及固化的工藝具有幾個問題。因為有機硅組合物粘度低,如果將涂布表面垂直朝 下,涂層將流動,導致涂層厚度變化。因此,涂布和固化處理必須在水平壓板上進行,并且規(guī) 模制造中使用的裝置變成大尺寸。當涂層在固化后朝下時,抑制涂層流動。但是,一旦有機 硅組合物涂層固化,它們即使重疊也不會粘結一起。最終,需要在真空中分配有機硅組合物 和引入大尺寸裝置。
[0007] 因為上述提到的工藝復雜性,將有機硅材料應用到太陽能電池模組的規(guī)模生產從 而利用有機硅材料的低模量的嘗試沒有進一步的發(fā)展。
[0008] 引用文獻列表
[0009] 專利文獻 I: JP-A 2009-515365 (US 20080276983)
[0010] 專利文獻 2:JP_A 2010_5〇567〇
[0011] 專利文獻 3: JP-A 2007-527109
[0012] 專利文獻 4: JP-A 2011-514680 (US 20110061724)
[0013] 非專利文獻 I: S. Ohl,G. Hahn,''Increased internal quantum efficiency of encapsulated solar cell by using two-component silicone as encapsulant material", Proc.23rd, EU PVSEC, Valencia (2008). pp. 2693-2697
[0014] 非專利文獻 2:Barry Ketola,Chris Shirk, Phillip Griffith, Gabriela Bunea, ''Demonstration of the benefits of silicone encapsulation of PV modules in a large scale outdoor array",Dow Corning Corporation
[0015] 非專利文獻 3: A. Ito,H. Owada,T. Furihata,T. Kim,N. Yamakawa,A. Yaginuma, T. Imataki, M. Watanabe, and S. Sakamoto, pre-prints of 9th next generation solar power system symposium,2012, p. 54
【發(fā)明內容】
[0016] 本發(fā)明的目的為提供在防止氣泡被裹挾并且不會引起對太陽能電池部件的損傷 的同時,通過用生硅橡膠片材作為封裝劑將兩塊板之間的太陽能電池部件(solar cell components)的陣列(matrix)封裝來制造具有改善的耐久性的太陽能電池模組(solar cell module)的方法,該方法能使用現(xiàn)有的太陽能電池模組制造裝置。
[0017] 本發(fā)明提供如下定義的制造太陽能電池模組的方法。
[0018] [1]利用樹脂將設置在透明板和第二板或背板之間的太陽能電池陣列(solar cell matrix)封裝來制造太陽能電池模組的方法,所述太陽能電池陣列包括多個電連接的 太陽能電池部件,所述方法包括步驟:
[0019] (1)通過將可混煉的硅橡膠組合物的生硅橡膠片材層合至該透明板的一個表面來 提供第一層合體,該硅橡膠片材在其表面上具有預定的凹進和凸起圖案,
[0020] (2)通過將可混煉的硅橡膠組合物的生硅橡膠片材層合至第二板或背板的一個表 面來提供第二層合體,該硅橡膠片材在其表面上具有預定的凹進和凸起圖案,以及
[0021] (3)將第一和第二層合體匹配在一起,使得硅橡膠片材的圖案化的表面可以彼此 相對,將太陽能電池陣列放置在第一和第二層合體之間,將層合體周圍的空間抽至真空,在 真空中對第一和第二層合體加壓并加熱以將硅橡膠片材固化而形成太陽能電池陣列周圍 的密封。
[0022] [2]. [1]的方法,其中步驟(1)包括將硅橡膠組合物的生硅橡膠片材的至少一個 表面壓花并將壓花的硅橡膠片材層合至透明板的表面,使得硅橡膠片材的壓花表面可以遠 離透明板放置。
[0023] [3]. [1]或[2]的方法,其中步驟(2)包括將硅橡膠組合物的生硅橡膠片材的至少 一個表面壓花并將壓花的硅橡膠片材層合至第二板或背板的表面,使得硅橡膠片材的壓花 表面可以遠離第二板或背板放置。
[0024] [4]. [2]或[3]的方法,其中將生硅橡膠片材的兩個表面壓花。
[0025] [5]. [4]的方法,其中壓花步驟通將過兩個具有圖案化表面的片狀模板壓靠在生 硅橡膠片材的相對表面來進行。
[0026] [6]. [5]的方法,進一步在步驟(3)之前包括步驟:將一個模板從生硅橡膠片材的 任意一個表面分離,將生硅橡膠片材的壓花表面層合至透明板、第二板或背板使得壓花結 構的凹進可不塌陷,接著將另一模板從生硅橡膠片材的另一相對表面分離。
[0027] [7]. [1]的方法,其中步驟(1)包括將硅橡膠組合物的生硅橡膠片材層合至透明 板的一個表面和將層合至透明板的硅橡膠片材的表面壓花。
[0028] [8]. [1]或[7]的方法,其中步驟⑵包括將硅橡膠組合物的生硅橡膠片材層合至 第二板或背板的一個表面和將層合至第二板或背板的硅橡膠片材的表面壓花。
[0029] [9]. [7]或[8]的方法,其中將生硅橡膠片材層合至透明板、第二板或背板的步驟 使用包括壓輥的層壓機進行。
[0030] [10]. [7]_[9]任一項的方法,其中將生硅橡膠片材層合至透明板、第二板或背板 的步驟在真空中進行。
[0031] [11]. [7]-[10]任一項的方法,其中壓花步驟包括使用具有圖案化表面的輥作為 模板和將該輥壓靠生硅橡膠片材。
[0032] [12]· [1]_[11]任一項的方法,其中生硅橡膠片材具有0· 3_2mm的厚度。
[0033] [13]. [1]_[12]任一項的方法,其中步驟(3)包括將太陽能電池陣列置放在第一 或第二層合體的硅橡膠片材上,將第一和第二層合體匹配使硅橡膠片材在內側,在真空中 對第一和第二層合體加熱和加壓以固化硅橡膠片材,從而形成太陽能電池陣列周圍的密 封。
[0034] [14]. [1]_[13]任一項的方法,其中步驟(3)包括在70_150°C的溫度下加熱。
[0035] [15]. [1]_[14]任一項的方法,其中背板為兩個表面上涂布有氟乙烯樹脂膜的聚 對苯二甲酸乙二醇酯樹脂膜構成的復合片材。
[0036] [16]· [1]-[15]任一項的方法,其中硅橡膠組合物包括
[0037] (A) 100重量份的每分子包含至少兩個烯基并具有至少100的聚合度的有機聚硅 氧烷,由平均組成式(I)表示,
[0038] R1aSiO(嫌 (I)
[0039] 其中R1獨立地為取代或未取代的單價烴基,并且a為1. 95-2. 05的正數(shù),
[0040] (B) 10-150重量份的具有至少50m2/g的比表面積的增強二氧化娃,以及
[0041] (C)將組分㈧固化的足夠量的固化劑。
[0042] [17]. [16]的方法,其中組分(C)為有機氫聚硅氧烷與氫化硅烷化催化劑的組合, 或者有機過氧化物。
[0043] 發(fā)明的有利效果
[0044] 在根據本發(fā)明的制造太陽能電池模組的方法中,在真空(或減壓)中將太陽能電 池部件的陣列夾置于層合至透明板和第二板或背板的生硅橡膠片材之間,同時,提供有預 定的凹進和凸起圖案的生硅橡膠片材的表面即壓花表面鄰接太陽能電池陣列。壓該夾層結 構。由此,將太陽能電池陣列封裝,同時防止裹入氣泡(即孔形成)并且不引起對太陽能電 池部件的損傷。在真空中對具有與其層合的生硅橡膠片材的透明板和具有與其層合的生硅 橡膠片材的第二板或背板加熱和加壓,這導致硅橡膠片材固化從而緊緊地將太陽能電池陣 列封裝在內。該密封防止?jié)駳饣驓怏w通過模組的側面邊緣任意地侵入。由此制造具有改善 的耐久性的太陽能電池模組。本發(fā)明的方法可通過適用于EVA膜的現(xiàn)有的太陽能電池模組 制造裝置、典型地為真空層壓機(或模組層壓機)來實施。由此,可在不需要能涂布液態(tài)有 機硅材料的新設計的裝置下制造太陽能電池模組。
[0045] 另外,將生硅橡膠片材壓花時,將具有壓花圖案的片或輥形狀的模板壓靠生硅橡 膠片材以將壓花圖案轉印至硅橡膠片材。接著可將未固化狀態(tài)的柔性的生硅橡膠片材在不 對其引起任何損傷下均勻壓花。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0046] 圖1為根據本發(fā)明的第一實施方式的制造太陽能電池模組的方法中將硅橡膠片 材壓花的步驟的截面圖,(a)示出壓花之前的片材和(b)示出經壓花的片材。
[0047] 圖2示意性地圖示了模板上一個示例性的壓花圖案,(a)為圖案的平面圖和(b)為 一個壓花單元的放大圖。
[0048] 圖3為根據本發(fā)明的第一實施方式的制造太陽能電池模組的方法中將硅橡膠片 材層合至板的步驟的截面圖,(a)示出層合前的片材和(b)示出經層合的片材。
[0049] 圖4為根據本發(fā)明的第一實施方式的制造太陽能電池模組的方法中太陽能電池 模組部件的示例性的多層配置的截面圖。
[0050] 圖5為根據本發(fā)明的第一實施方式的制造太陽能電池模組的方法中用真空層壓 機的層合步驟得到的樹脂封裝的太陽能電池陣列的截面圖。
[0051] 圖6為根據本發(fā)明的第二實施方式的制造太陽能電池模組的方法中使用的玻璃 層壓機的立體圖。
[0052] 圖7示出將層合至透明板的硅橡膠片材表面壓花的步驟的截面圖。
[0053] 圖8為根據本發(fā)明的第二實施方式的制造太陽能電池模組的方法中使用的膜層 壓機的透視圖。
[0054] 圖9示出將層合至背板的硅橡膠片材表面壓花的步驟的截面圖。
[0055] 圖10為根據本發(fā)明的第二實施方式的制造太陽能電池模組的方法中太陽能電池 模組部件的示例性多層配置的截面圖。
[0056] 圖11為實施例1中太陽能電池模組部件的多層配置的截面圖。
[0057] 圖12為比較例1中太陽能電池模組部件的多層配置的截面圖。
[0058] 圖13為參考例1中太陽能電池模組部件的多層配置的截面圖。
[0059] 圖14為參考例2中太陽能電池模組部件的多層配置的截面圖。
[0060] 圖15為參考例3中太陽能電池模組部件的多層配置的截面圖。
[0061] 圖16為參考例4中太陽能電池模組部件的多層配置的截面圖。
【具體實施方式】
[0062] 在以下的描述中,在附圖中示出的幾張圖中相同的附圖標記表示相應或相同的部 件。本文中使用的術語〃第一〃、"第二〃等并不表示任何順序、質量或重要性,而是用于將 一個元件與其他相區(qū)別。還應理解,術語如"上方"、"下方"、"向外"、"向內"等為便利性詞 語,并不應視為限制性術語。本文中使用的術語"生"表示未固化或未硫化。
[0063] 本發(fā)明涉及利用樹脂將包括規(guī)則地設置在透明板和第二板或背板之間的多個電 連接的太陽能電池部件的太陽能電池陣列封裝來制造太陽能(或光伏)電池模組的方法。 該方法特征在于包括步驟:
[0064] (1)通過將可混煉的硅橡膠組合物的生硅橡膠片材層合至該透明板的一個表面來 提供第一層合體,該硅橡膠片材在其表面上具有預定的凹進和凸起圖案,
[0065] (2)通過將可混煉的硅橡膠組合物的生硅橡膠片材層合至第二板或背板的一個表 面來提供第二層合體,該硅橡膠片材在其表面上具有預定的凹進和凸起圖案,以及 [0066] (3)將第一和第二層合體匹配在一起,使得硅橡膠片材的圖案化的表面可以彼此 相對,將太陽能電池陣列放置在第一和第二層合體之間,將層合體周圍的空間抽至真空,在 真空中對第一和第二層合體加壓并加熱以將硅橡膠片材固化而形成太陽能電池陣列周圍 的密封。
[0067] 參考附圖來描述根據本發(fā)明的制造太陽能電池模組的方法的優(yōu)選實施方式。
[0068] 第一實施方式
[0069] 在根據本發(fā)明的制造太陽能電池模組的方法的第一實施方式中,步驟(1)包括將 硅橡膠組合物的生硅橡膠片材的至少一個表面壓花并將壓花的硅橡膠片材層合至透明板 的表面,使得硅橡膠片材的壓花表面可以遠離透明板放置。另外,步驟(2)包括將硅橡膠組 合物的生硅橡膠片材的至少一個表面壓花并將壓花的硅橡膠片材層合至第二板或背板的 表面,使得硅橡膠片材的壓花表面可以遠離第二板或背板放置。
[0070] 在根據本發(fā)明的第一實施方式中利用樹脂將包括規(guī)則地設置在透明板和第二板 之間或透明板和背板之間的多個電連接的太陽能電池部件的太陽能電池陣列封裝來制造 太陽能電池模組。優(yōu)選地,該方法包括步驟:
[0071] (i)將硅橡膠組合物制成的兩個生硅橡膠片材各自的至少一個表面壓花,該硅橡 膠組合物包括
[0072] (A) 100重量份的每分子包含至少兩個烯基并具有至少100的聚合度的有機聚硅 氧烷,由平均組成式(I)表示:
[0073] R1aSiOi4^72 (I)
[0074] 其中R1獨立地為取代或未取代的單價經基,并且a為1. 95-2. 05的正數(shù),
[0075] (B) 10-150重量份的具有至少50m2/g的比表面積的增強二氧化娃,以及
[0076] (C)將組分㈧固化的足夠量的固化劑
[0077] (ii)將一個壓花的硅橡膠片材層合至透明板的一個表面,使得硅橡膠片材的壓花 表面可以遠離透明板放置,并將另一壓花的硅橡膠片材層合至第二板或背板的一個表面, 使得硅橡膠片材的壓花表面可以遠離第二板或背板放置,以及
[0078] (iii)將太陽能電池陣列置放在透明板或第二板或背板上的硅橡膠片材上,將透 明板與第二板或背板重疊為多層組合體使得硅橡膠片材可以為內側,在真空中對該組合體 加熱和加壓以固化硅橡膠片材,從而形成太陽能電池陣列周圍的密封。
[0079] ⑴壓花步驟
[0080] 如圖1所示,壓花步驟(i)通過將片狀模板20壓靠生硅橡膠片材10的至少一個 表面,優(yōu)選將兩個片狀模板20壓靠生硅橡膠片材10的相對表面。
[0081] 生硅橡膠片材由包括(A)有機聚硅氧烷、(B)增強二氧化硅和(C)固化劑的可混 煉的硅橡膠組合物制成。
[0082] 組分(A)為每分子包含至少兩個烯基并具有至少100的聚合度的有機聚硅氧烷, 由平均組成式(I)表示,
[0083] R1aSiO(嫌(I)
[0084] 其中R1獨立地為取代或未取代的單價經基,并且a為1. 95-2. 05的正數(shù)。
[0085] 在式(1)中,R1各自獨立地為取代或未取代的單價烴基,典型地具有1-12個碳原 子、優(yōu)選1-8個碳原子。單價烴基的實例包括烷基如甲基、乙基、丙基、丁基、己基和辛基,環(huán) 燒基如環(huán)戊基和環(huán)己基,稀基如乙稀基、稀丙基和丙稀基,環(huán)稀基,芳基如苯基和甲苯基,芳 烷基如芐基和2-苯基乙基,以及部分或全部氫原子被鹵素原子(例如,氟、溴和氯)、氰基等 取代的上述基團的取代形式。特別地,優(yōu)選甲基、乙烯基、苯基和三氟丙基,最優(yōu)選甲基和乙 稀基。
[0086] 優(yōu)選其中構成主鏈的二有機甲硅烷氧基單元(R12SiC^2其中R 1如上定義)的重 復結構由一甲基娃氧燒單兀組成的那些有機聚娃氧燒,和其中引入具有取代基如苯基、乙 稀基或3, 3, 3-二氣丙基的_有機娃氧燒單兀,例如_苯基娃氧燒單兀、甲基苯基娃氧燒單 元、甲基乙烯基硅氧烷單元或甲基-3, 3, 3-三氟丙基硅氧烷單元作為由構成主鏈的二甲基 硅氧烷重復單元組成的二甲基聚硅氧烷結構的一部分上述有機聚硅氧烷的改性形式。
[0087] 另外優(yōu)選地,分子鏈在兩端用三有機甲硅烷氧基(R13SiCV2)如三甲基甲硅烷氧基、 -甲基苯基甲娃燒氧基、乙稀基-甲基甲娃燒氧基、-乙稀基甲基甲娃燒氧基或二乙稀基 甲娃燒氧基或輕基-有機甲娃燒氧基(R12(HO)Si01/2)如輕基_甲基甲娃燒氧基封端。特別 地,三乙烯基甲硅烷氧基因為較高的反應性而最優(yōu)選。
[0088] 作為組分(A)的有機聚硅氧烷應每分子具有至少兩個硅鍵合的烯基。它典型地包 含2-50個、特別是2-20個烯基,具體為乙烯基。優(yōu)選烯基占全部R 1的0. 01-20mol %、尤其 為0.02-10m〇l%。烯基可以與分子鏈末端的硅原子或分子鏈中途(或非末端)位置的硅原 子、或者這兩種硅原子鍵合。優(yōu)選烯基至少與分子鏈末端的硅原子鍵合。
[0089] 下標"a"為1. 95-2. 05、優(yōu)選1. 98-2. 02、和更優(yōu)選1. 99-2. 01的數(shù)。希望,全部R1 的至少90mol %、優(yōu)選至少95mol %,并且更優(yōu)選不包括烯基的全部R1為烷基,尤其為甲基。
[0090] 有機聚硅氧烷可以由一種或多種的有機鹵硅烷的(共)水解縮合或環(huán)狀聚硅氧烷 (例如,硅氧烷三聚體或四聚體)在堿性或酸性催化劑的存在下的開環(huán)聚合而得到。得到的 產物基本為線形二有機聚硅氧烷,盡管組分(A)可以為具有不同分子量(聚合度)或分子 結構的兩種或更多種的有機聚硅氧烷的混合物。
[0091] 有機聚硅氧烷應具有至少100、具體為100-100, 000、優(yōu)選2, 000-50, 000,和更優(yōu) 選3, 000-20, 000的聚合度。優(yōu)選地它在室溫(25°C)不顯示自流動,S卩,它是膠狀或非液 體。如果聚合度太低,得到的化合物傾向于粘輥并且干擾輥壓操作。需要注意的是,利用使 用甲苯作為展開溶劑的凝膠滲透色譜(GPC)相對于聚苯乙烯標準物,測定聚合度作為重均 聚合度。
[0092] 組分(B)為添加其以對硅橡膠組合物提供提高的機械強度和透明性的增強二氧 化硅。
[0093] 為了賦予機械強度,二氧化娃應當具有至少50m2/g、優(yōu)選100_450m 2/g,并且更優(yōu) 選100-300m2/g的通過BET吸附法測定的比表面積。如果表面積少于50m 2/g,固化物可能 具有低的機械強度。為對固化的硅橡膠提供在300nm或更短的波長下的高透明性,表面積 優(yōu)選為至少200m 2/g,并且更優(yōu)選至少250m2/g。在該范圍的表面積確保2mm厚度的硅橡膠 組合物的固化片具有至少90%的全光線透過率和10以下的霧度值。
[0094] 增強二氧化硅的實例包括氣相二氧化硅(或干法二氧化硅)和沉淀二氧化硅(或 濕法二氧化硅)。也使用用氯硅烷或六甲基二硅氮烷表面處理為疏水性的二氧化硅。其中, 最優(yōu)選具有動態(tài)疲勞耐久性的氣相二氧化硅。組分(B)可以單獨或以兩種以上的混合物使 用。
[0095] 作為組分(B)的增強二氧化硅可以為市售可得的二氧化硅。例如,未經或已經 疏水性表面處理的親水性或疏水性氣相二氧化硅以來自Nippon Aerosil Co.,Ltd.的 人6!'0311<§>130,200,300,1?-812,1?-972 和1?-974,來自〇&13〇七(:〇卬.的〇&匕0811@似-5 和 MS-7,來自 Tokuyama Corp.的 Re〇l〇Sil_? QS-102, QS-103 和 MT-10 的商品名市售可 得。未經或已經疏水性表面處理的沉淀二氧化娃以來自Tokuyama Corp.的TokUS il?1 US-F,以及來自Nippon Silica Co.Ltd.的Nipsil?SS和LP系列的商品名市售可得。
[0096] 相對每100重量份的作為組分(A)的有機聚娃氧燒,以10-150重量份、優(yōu)選 50-120重量份、并且更優(yōu)選70-100重量份的量使用作為組分(B)的增強二氧化硅。在該范 圍之外,較少用量的組分(B)可能實現(xiàn)不足的增強效果并且減損固化的硅橡膠配混物的透 明性,而太多量的組分(B)可能難以在有機硅聚合物中分散并且不利地影響加工性和機械 強度。
[0097] 組分(C)為固化劑,其并不特別限定,只要可將組分㈧固化??梢詾槿魏喂?橡膠固化劑,優(yōu)選(a)加成反應或氫化硅烷化固化劑即有機氫聚硅氧烷(或交聯(lián)劑)與氫 化硅烷化催化劑的組合,或者(b)有機過氧化物。
[0098] 在加成反應或氫化硅烷化固化劑(a)中,有機氫聚硅氧烷用作交聯(lián)劑。其可以為 任何公知的有機氫聚硅氧烷,其每分子具有至少兩個硅鍵合的氫原子(即SiH基團)并且 由以下平均組成式(II)表示。
[0099] R2bHcSi0(4_b_c)/2 (II)
[0100] 此處,R2各自獨立地為取代或未取代的單價烴基,b為0. 7-2. 1的正數(shù),c為 0. 01-1. 0的正數(shù),并且b和c之和為0. 8-3. 0。
[0101] 此處,R2為1-8個碳原子、并且優(yōu)選不具有脂肪族不飽和度的取代或未取代的單 價煙基。實例包括燒基如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基、戊基和己基,環(huán)燒 基如環(huán)己基,芳基如苯基,芳烷基如芐基,和其中部分或全部氫原子被鹵素原子(例如氟、 氯和溴)、氰基等取代的上述烴基的取代形式,如3, 3, 3-三氟丙基和氰基甲基。下標b為 0· 7-2. 1、優(yōu)選0· 8-2. 0的正數(shù),c為0· Ol-L 0、優(yōu)選0· 1-1. 0、更優(yōu)選0· 18-1. 0、并且甚至更 優(yōu)選〇· 2-1. 0的正數(shù)并且b+c為0· 8-3. 0、優(yōu)選L 0-2. 5。
[0102] 有機氫聚硅氧烷的分子結構可以為線形、環(huán)狀、支化或三維網狀。優(yōu)選室溫 (25°C )下為液體并且每分子具有許多硅原子或者聚合度為2-300、尤其為4-200的那些有 機氫聚硅氧烷。硅鍵合的氫即SiH基團可以位于分子鏈的末端或中途或者這兩者。優(yōu)選每 分子含至少2個SiH基團(具體為2-300個SiH基團),優(yōu)選至少3個SiH基團(具體為 3-200個SiH基團),并且更優(yōu)選4-150個SiH基團的那些有機氫聚硅氧烷。
[0103] 有機氫聚硅氧烷的示例性實例包括1,1,3, 3-四甲基二硅氧烷,1,3, 5, 7-四甲基 環(huán)四硅氧烷,甲基氫環(huán)聚硅氧烷,甲基氫硅氧烷/二甲基硅氧烷環(huán)狀共聚物,三(二甲基氫 甲娃燒氧基)甲基娃燒,二(-甲基氧甲娃燒氧基)苯基娃燒,兩端二甲基甲娃燒氧基 -封 端的甲基氫聚硅氧烷,兩端三甲基甲硅烷氧基-封端的二甲基硅氧烷/甲基氫硅氧烷共聚 物,兩端二甲基氫甲硅烷氧基-封端的二甲基聚硅氧烷,兩端二甲基氫甲硅烷氧基-封端 的二甲基硅氧烷/甲基氫硅氧烷共聚物,兩端三甲基甲硅烷氧基-封端的甲基氫硅氧烷/ 二苯基硅氧烷共聚物,兩端三甲基甲硅烷氧基-封端的甲基氫硅氧烷/二苯基硅氧烷/二 甲基硅氧烷共聚物,環(huán)狀甲基氫聚硅氧烷,環(huán)狀甲基氫硅氧烷/二甲基硅氧烷共聚物,環(huán)狀 甲基氫硅氧烷/二苯基硅氧烷/二甲基硅氧烷共聚物,(CH 3)2HSiCV2單元和Si04/2單元的 共聚物,以及(CH 3)2HSiOv2單元、Si04/2單元和(C6H 5)SiOv2單元的共聚物。還包括部分或全 部的甲基被燒基如(乙基和丙基)或芳基(如苯基)取代的上述有機氫!聚娃氧燒的改性形 式。有機氫聚硅氧烷的具體實例由以下結構式示出。
[0104]
【權利要求】
1. 利用樹脂將太陽能電池陣列封裝來制造太陽能電池模組的方法,所述太陽能電池陣 列包括設置在透明板和第二板或背板之間的多個電連接的太陽能電池部件,所述方法包括 步驟: (1) 通過將可混煉的硅橡膠組合物的生硅橡膠片材層合至該透明板的一個表面來提供 第一層合體,該硅橡膠片材在其表面上具有預定的凹進和凸起圖案, (2) 通過將可混煉的硅橡膠組合物的生硅橡膠片材層合至第二板或背板的一個表面來 提供第二層合體,該硅橡膠片材在其表面上具有預定的凹進和凸起圖案, 以及 (3) 將第一和第二層合體匹配在一起,使得硅橡膠片材的圖案化的表面可以彼此相對, 將太陽能電池陣列放置在第一和第二層合體之間,將層合體周圍的空間抽至真空,在真空 中對第一和第二層合體加壓并加熱以將硅橡膠片材固化而形成太陽能電池陣列周圍的密 封。
2. 權利要求1的方法,其中步驟(1)包括將硅橡膠組合物的生硅橡膠片材的至少一個 表面壓花并將壓花的硅橡膠片材層合至透明板的表面,使得硅橡膠片材的壓花表面可以遠 離透明板放置。
3. 權利要求1的方法,其中步驟(2)包括將硅橡膠組合物的生硅橡膠片材的至少一個 表面壓花并將壓花的硅橡膠片材層合至第二板或背板的表面,使得硅橡膠片材的壓花表面 可以遠離第二板或背板放置。
4. 權利要求2或3的方法,其中將生硅橡膠片材的兩面壓花。
5. 權利要求4的方法,其中壓花步驟通將過兩個具有圖案化表面的片狀模板壓靠在生 硅橡膠片材的相對表面來進行。
6. 權利要求5的方法,進一步在步驟(3)之前包括步驟:將一個模板從生硅橡膠片材 的任意一個表面分離,將生硅橡膠片材的壓花表面層合至透明板、第二板或背板使得壓花 結構的凹進可不塌陷,接著將另一模板從生硅橡膠片材的相對表面分離。
7. 權利要求1的方法,其中步驟(1)包括將硅橡膠組合物的生硅橡膠片材層合至透明 板的一個表面和將層合至透明板的硅橡膠片材的表面壓花。
8. 權利要求1的方法,其中步驟(2)包括將硅橡膠組合物的生硅橡膠片材層合至第二 板或背板的一個表面和將層合至第二板或背板的硅橡膠片材的表面壓花。
9. 權利要求7或8的方法,其中將生硅橡膠片材層合至透明板、第二板或背板的步驟使 用包括壓輥的層壓機進行。
10. 權利要求7或8的方法,其中將生硅橡膠片材層合至透明板、第二板或背板的步驟 在真空中進行。
11. 權利要求7或8的方法,其中壓花步驟包括使用具有圖案化表面的輥作為模板和將 該輥壓靠生硅橡膠片材。
12. 權利要求1的方法,其中生硅橡膠片材具有0. 3-2mm的厚度。
13. 權利要求1的方法,其中步驟(3)包括將太陽能電池陣列載置在第一或第二層合體 的娃橡膠片材上,將第一和第二層合體匹配使娃橡膠片材在內側,在真空中對第一和第二 層合體加熱和加壓以固化硅橡膠片材,從而形成太陽能電池陣列周圍的密封。
14. 權利要求1的方法,其中步驟(3)包括在70-150°C的溫度下加熱。
15. 權利要求1的方法,其中背板為兩個表面上涂布有氟乙烯樹脂膜的聚對苯二甲酸 乙二醇酯樹脂膜構成的復合片材。
16. 權利要求1的方法,其中硅橡膠組合物包括 (A) 100重量份的每分子包含至少兩個烯基并具有至少100的聚合度的有機聚硅氧烷, 由平均組成式(I)表示, d# (D 其中R1獨立地為取代或未取代的單價烴基,并且a為1. 95-2. 05的正數(shù), (B) 10-150重量份的具有至少50m2/g的比表面積的增強二氧化硅,以及 (C) 將組分(A)固化的足夠量的固化劑。
17. 權利要求16的方法,其中組分(C)為有機氫聚娃氧燒與氫化娃燒化催化劑的組合, 或者有機過氧化物。
【文檔編號】B32B37/10GK104417008SQ201410436401
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年8月29日 優(yōu)先權日:2013年8月30日
【發(fā)明者】降簱智欣, 大和田寬人, 塚田淳一, 伊藤厚雄, 柳沼篤, 山川直樹, 五十嵐實 申請人:信越化學工業(yè)株式會社