專(zhuān)利名稱(chēng)：太陽(yáng)能電池疊層構(gòu)件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及其中堆疊有支承構(gòu)件和太陽(yáng)能電池模塊的太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件， 以及用于制造該構(gòu)件的方法，尤其涉及用于接合支承構(gòu)件和太陽(yáng)能電池模塊的配置和方法。
背景技術(shù)：
為了在室外安裝太陽(yáng)能電池模塊并獲取電功率，需要將太陽(yáng)能電池模塊固定于建筑物、框架或其它結(jié)構(gòu)。為此，太陽(yáng)能電池模塊被粘附于金屬板、樹(shù)脂片、瓦片、或作為結(jié)構(gòu)一部分的其它支承構(gòu)件以形成太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件。一種特定的疊層配置采用通過(guò)接合形成的支承構(gòu)件和太陽(yáng)能電池模塊的疊層。例如，在以下所述的專(zhuān)利文獻(xiàn)1中揭示了一種疊層構(gòu)件，其中太陽(yáng)能電池板和設(shè)置在其背面?zhèn)鹊闹辽俑魺岵牧虾推矫嫘伟宀耐ㄟ^(guò)粘合層結(jié)合以形成疊層構(gòu)件。此外，專(zhuān)利文獻(xiàn)2揭示了一種其中金屬屋頂和太陽(yáng)能電池板使用雙面膠接合的配置。而專(zhuān)利文獻(xiàn)3揭示了一種其中在子模塊與屋頂基板之間的外周邊設(shè)置反應(yīng)硬化型粘合劑，而在反應(yīng)硬化型粘合劑內(nèi)側(cè)上設(shè)置壓敏型片形粘合劑的配置?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)卦S公開(kāi)No. H9-119202專(zhuān)利文獻(xiàn)2 日本專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)卦S公開(kāi)No. H6-85306專(zhuān)利文獻(xiàn)3 日本專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)卦S公開(kāi)No. 2008-53419其中太陽(yáng)能電池模塊通過(guò)接合安裝在支承構(gòu)件上的太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件包括具有使用雙面粘合片作為支承構(gòu)件和太陽(yáng)能電池模塊之間的粘合層的結(jié)構(gòu)的構(gòu)件，以及具有使用粘合劑的結(jié)構(gòu)的構(gòu)件。但是，這兩種構(gòu)件具有未曾解決的問(wèn)題。在具有使用雙面粘合片的結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件中，由于雙面粘合片的粘合劑的高粘性，與支承構(gòu)件表面或太陽(yáng)能電池模塊表面中存在的不平整處完全緊密的粘合是不可能的，并且因此雨水或其它水分可在雙面粘合片的邊緣部分侵入與雙面粘合片的界面，此侵入的區(qū)域可逐步膨脹，并且存在支承構(gòu)件可能與太陽(yáng)能電池模塊分離開(kāi)的可能性。此外，甚至在其中雨水或其它水分不侵入至支承構(gòu)件與太陽(yáng)能電池模塊之間的界面的情形中，在寒冷地區(qū)會(huì)存在保留在雙面粘合片的邊緣處的水分結(jié)冰并膨脹、從而將太陽(yáng)能電池模塊從支承構(gòu)件推起導(dǎo)致分離的問(wèn)題。此外，在上述專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，太陽(yáng)能電池板和金屬板的結(jié)合部使用雙面膠來(lái)接合并固定，但是在該結(jié)構(gòu)中，整個(gè)結(jié)合部未經(jīng)防水處理，從而有可能的是雨水等可容易地侵入雙面膠的邊緣以及雙面膠的接縫處，并且隨著時(shí)間的推移并且取決于氣候狀況，結(jié)合部可分離。另一方面，在具有使用粘合劑的結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件中，制造期間需要固定量的時(shí)間來(lái)使粘合劑達(dá)到硬化狀態(tài)，從而在此時(shí)間期間將太陽(yáng)能電池模塊臨時(shí)固定至支承構(gòu)件的某些手段是必要的，且存在制作成本增大的問(wèn)題。此外，當(dāng)使用具有高彈性的雙面粘合劑板、或使用在硬化狀態(tài)具有高彈性的粘合劑時(shí)，在將太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件安裝于有溫度變化的室外時(shí)，有可能的是雙面粘合片或硬化粘合材料不能適應(yīng)因太陽(yáng)能電池模塊和支承構(gòu)件的熱膨脹系數(shù)的差異而產(chǎn)生的尺寸變化差異，使得支承構(gòu)件可能從太陽(yáng)能電池模塊分離。此外，在太陽(yáng)能電池模塊和支承構(gòu)件是柔性的情形中，當(dāng)太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件變形時(shí)，有可能的是雙面粘合片或硬化粘合材料不能適應(yīng)該變形，使得支承構(gòu)件可能從太陽(yáng)能電池模塊分離。另一方面，如果使用具有低彈性的雙面粘合片或者使用在硬化狀態(tài)具有低彈性的粘合劑，則存在粘合強(qiáng)度不足且結(jié)合部容易變形的問(wèn)題。此外，作為在支承構(gòu)件和太陽(yáng)能電池模塊接合以形成疊層構(gòu)件的情形中的另一嚴(yán)重問(wèn)題，由于陽(yáng)光照射粘合劑，可取決于材料發(fā)生粘合劑的光降解，并且支承構(gòu)件和太陽(yáng)能電池模塊有可能分離。在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中，并沒(méi)有指示在陽(yáng)光照射的部分中使用不會(huì)因陽(yáng)光照射而發(fā)生光降解的材料，或者陽(yáng)光不照射在太陽(yáng)能電池元件附近的部分，因此可使用會(huì)因陽(yáng)光照射降解的材料。專(zhuān)利文獻(xiàn)3描述適于在接合子模塊和屋頂基板時(shí)用于接合的材料。
發(fā)明概要本發(fā)明要解決的問(wèn)題本發(fā)明為便于解決上述問(wèn)題而設(shè)計(jì)，且目的在于提供一種太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件及其制造方法，該太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件通過(guò)使用接合將太陽(yáng)能電池模塊安裝在支承構(gòu)件上來(lái)獲得，而不用擔(dān)心因陽(yáng)光照射或水分侵入引起的支承構(gòu)件從太陽(yáng)能電池模塊的分離，并且具有實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)率的結(jié)構(gòu)。解決問(wèn)題的手段為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件是其中層疊支承構(gòu)件和用透明密封劑密封且具有內(nèi)部太陽(yáng)能電池元件的太陽(yáng)能電池模塊的太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件，其中支承構(gòu)件和太陽(yáng)能電池模塊接合在一起；支承構(gòu)件和太陽(yáng)能電池模塊通過(guò)太陽(yáng)能電池模塊的外緣部分中的反應(yīng)硬化型粘合劑接合在一起，該太陽(yáng)能電池模塊的外緣部分通過(guò)所述透明密封劑透射陽(yáng)光；以及支承構(gòu)件和太陽(yáng)能電池模塊通過(guò)在太陽(yáng)能電池模塊的外緣部分內(nèi)部的部分中的壓敏型粘合劑接合在一起，其中該太陽(yáng)能電池模塊的部分通過(guò)太陽(yáng)能電池元件來(lái)阻擋陽(yáng)光。在本發(fā)明中，優(yōu)選反應(yīng)硬化型粘合劑和壓敏型粘合劑設(shè)置于支承構(gòu)件上，其間有1 至IOmm的間隙。此外，在本發(fā)明的其中層疊有支承構(gòu)件以及用透明密封劑密封的且具有內(nèi)部太陽(yáng)能電池元件的太陽(yáng)能電池模塊的太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件中，支承構(gòu)件和太陽(yáng)能電池接合在一起；支承元件和太陽(yáng)能電池模塊通過(guò)太陽(yáng)能電池模塊的外緣部分中的丙烯酸系壓敏型粘合劑接合在一起，該太陽(yáng)能電池模塊的外緣部分通過(guò)透明密封劑透射陽(yáng)光；以及支承構(gòu)件和太陽(yáng)能電池模塊通過(guò)在太陽(yáng)能電池模塊的外緣部分內(nèi)部的部分中的壓敏型粘合劑接合在一起，其中該太陽(yáng)能電池模塊的部分通過(guò)太陽(yáng)能電池元件來(lái)阻擋陽(yáng)光。在本發(fā)明中，優(yōu)選丙烯酸系壓敏型粘合劑和壓敏型粘合劑設(shè)置于支承構(gòu)件上，其間有1至IOmm的間隙。在以上太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件中，優(yōu)選支承構(gòu)件和太陽(yáng)能電池模塊具有柔性。此外，本發(fā)明的用于制造太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件的方法用于制造其中堆疊有支承構(gòu)件和用透明密封劑密封且具有內(nèi)部太陽(yáng)能電池元件的太陽(yáng)能電池模塊的太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件，該方法包括以下步驟將壓敏型粘合劑置于支承構(gòu)件的一部分上，使得壓敏型粘合劑定位于與太陽(yáng)能電池元件相對(duì)且陽(yáng)光被阻擋的一部分上，并且通過(guò)壓敏型粘合劑將太陽(yáng)能電池模塊固定在支承構(gòu)件上；將反應(yīng)硬化型粘合劑置于被陽(yáng)光照射且不與太陽(yáng)能電池元件相對(duì)的外緣部分中，該外緣部分在太陽(yáng)能電池模塊與支承構(gòu)件之間的壓敏型粘合劑的外側(cè)，太陽(yáng)能電池模塊與支承構(gòu)件通過(guò)壓敏型粘合劑保持恒定間隔；在通過(guò)壓敏型粘合劑保持著太陽(yáng)能電池模塊與支承構(gòu)件之間的間隔的期間硬化反應(yīng)硬化型粘合劑，以將太陽(yáng)能電池模塊與支承構(gòu)件接合在一起。在本發(fā)明中，優(yōu)選反應(yīng)硬化型粘合劑和壓敏型粘合劑設(shè)置于支承構(gòu)件上，其間有1 至IOmm的間隙。此外，本發(fā)明的用于制造太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件的方法用于制造其中堆疊有支承構(gòu)件和用透明密封劑密封且具有內(nèi)部太陽(yáng)能電池元件的太陽(yáng)能電池模塊的太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件，該方法包括以下步驟將壓敏型粘合劑置于支承構(gòu)件的一部分上，使得壓敏型粘合劑定位于與太陽(yáng)能電池元件相對(duì)且陽(yáng)光被阻擋的一部分上；將丙烯酸系壓敏型粘合劑置于被陽(yáng)光照射且不與太陽(yáng)能電池元件相對(duì)的外緣部分，外緣部分在壓敏型粘合劑的外側(cè)；以及通過(guò)壓敏型粘合劑和丙烯酸系壓敏型粘合劑將太陽(yáng)能電池模塊固定在支承構(gòu)件上。在本發(fā)明中，優(yōu)選丙烯酸系壓敏型粘合劑和壓敏型粘合劑設(shè)置于支承構(gòu)件上，其間有1至IOmm的間隙。在以上太陽(yáng)能電池制造方法中，優(yōu)選支承構(gòu)件和太陽(yáng)能電池模塊具有柔性。作為壓敏型粘合劑，優(yōu)選橡膠浙青系粘合劑片和丁基橡膠系粘合劑片。發(fā)明效果通過(guò)如權(quán)利要求1至4所述的本發(fā)明，可高生產(chǎn)率地獲得一種不用擔(dān)心因陽(yáng)光照射或水分侵入而引起支承構(gòu)件從太陽(yáng)能電池模塊分離的太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件。具體而言，通過(guò)防止壓敏型粘合劑從被陽(yáng)光照射的外緣部分突入太陽(yáng)能電池元件下側(cè)上的部分， 產(chǎn)生不再發(fā)生壓敏型粘合劑的光降解的有利結(jié)果。被陽(yáng)光照射的部分是即使在被陽(yáng)光照射時(shí)其光降解也小的構(gòu)件，如在反應(yīng)硬化型粘合劑和丙烯酸系壓敏型粘合劑的情形中。通過(guò)權(quán)利要求5所述的本發(fā)明，支承構(gòu)件和太陽(yáng)能電池模塊兩者具有柔性，因此太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件也具有柔性，并且該太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件也能容易地安裝在具有曲面的建筑物上。此外，因?yàn)榇嬖谌嵝?，所以以卷曲形狀?lái)運(yùn)輸也是可能的，并且甚至在不易獲得電力的地方使用也是可能的。此外，在制造太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件期間，有利的是太陽(yáng)能電池模塊和壓敏型粘合劑(雙面粘合片)可壓合在一起，并且使用輥來(lái)粘附。通過(guò)權(quán)利要求6 和8所述的本發(fā)明，有利的是，在將太陽(yáng)能電池模塊安裝在支承構(gòu)件上期間，例如處于卷起形狀的太陽(yáng)能電池模塊可展開(kāi)，同時(shí)接合至支承構(gòu)件。同樣在此情形中，壓敏型粘合劑設(shè)置在太陽(yáng)能電池元件的下側(cè)上，即緊鄰太陽(yáng)能電池元件下側(cè)，從而防止陽(yáng)光的照射和壓敏型粘合劑的降解。附圖簡(jiǎn)述

圖1(a)是示出本發(fā)明中獲得的太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件的臨時(shí)固定狀態(tài)的截面圖，圖1(b)是示出本發(fā)明中獲得的太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件的固定狀態(tài)的截面圖，圖1(c) 是示出本發(fā)明的另一實(shí)施方式中獲得的太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件的固定狀態(tài)的截面圖，而圖1(d)是示出本發(fā)明中獲得的太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件在AA處的截面的平面圖；以及圖2是示出現(xiàn)有技術(shù)示例中獲得的太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件的截面圖。本發(fā)明的實(shí)施方式以下說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。圖1 (a)、1 (b)和1 (c)是示出本發(fā)明的太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件的一種結(jié)構(gòu)模式的截面圖，而圖1(d)是圖1(b)中A-A處截面的平面圖。在此，壓敏型粘合劑(雙面粘合片)3和反應(yīng)硬化型粘合劑4插在太陽(yáng)能電池模塊 1和支承構(gòu)件2之間，以形成太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件。太陽(yáng)能電池元件5密封在太陽(yáng)能電池模塊1內(nèi)。壓敏型粘合劑(雙面粘合片)3和丙烯酸系壓敏型粘合劑可插在太陽(yáng)能電池模塊1和支承構(gòu)件2之間，以形成太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件。太陽(yáng)能電池模塊1可以是剛性的，或者可具有柔性；其接合面上的材料可以是聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、含氟樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂或其它聚酯材料、或金屬材料。支承構(gòu)件2可以是剛性的，或者可具有柔性；可使用不銹鋼鋼板或其它金屬板、含氟樹(shù)脂或其它樹(shù)脂板、塊、織物等。這些的表面可用不同于主要材料的材料來(lái)覆蓋。當(dāng)太陽(yáng)能電池模塊和支承構(gòu)件都是柔性的時(shí)，粘附到具有諸如舉例而言穹頂、天篷等的曲面的建筑物可容易地執(zhí)行。并且取決于支承構(gòu)件的材料，當(dāng)疊層構(gòu)件是剛性的時(shí)， 建筑物壁或公交車(chē)站、公共廁所等的頂篷上的安裝是可能的，以便于有效地利用空間來(lái)產(chǎn)生電力。取決于支承構(gòu)件的材料(例如，表面由薄樹(shù)脂或類(lèi)似物覆蓋的織物)，太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件還可用作天篷或建筑材料。太陽(yáng)能電池模塊1和支承構(gòu)件2兩者的表面可經(jīng)歷電暈放電或等離子體處理，或者可涂有底漆，以便于增強(qiáng)壓敏型粘合劑3和反應(yīng)硬化型粘合劑4或丙烯酸系壓敏型粘合劑4的粘附力。壓敏型粘合劑3具有IOOMPa或更低的彈性，以便于吸收因太陽(yáng)能電池模塊1和支承構(gòu)件2的熱膨脹系數(shù)差異引起的尺寸變化差異以及在柔性太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件變形時(shí)發(fā)生的變形等，并且以便于避免接合界面的破壞。此外，為便于保持接合強(qiáng)度并避免太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件的不想要的變形，優(yōu)選彈性為lOOltfa或更高。作為材料，可使用浙青橡膠系、丁基橡膠系等材料，并且為了增強(qiáng)強(qiáng)度，可采用膜包封、網(wǎng)織物等。作為膜，可采用聚乙烯和聚酯。膜厚是數(shù)10 μ m至約100 μ m。作為網(wǎng)織物，使用織有約5_10mm的粗網(wǎng)孔的聚酯、尼龍、或其它熱塑性聚合物。也可使用采用主要為聚酯或聚丙烯的材料的無(wú)紡布。在膜的情形中，用于制造比數(shù)十微米更薄的膜的工藝和用于膜包封的工藝會(huì)出現(xiàn)困難，并且取決于膜材料，在增強(qiáng)粘合劑強(qiáng)度時(shí)效果不太好。如果厚度大于100 μ m，則當(dāng)彎曲方向上的應(yīng)力施加于壓敏型粘合劑時(shí)該膜不能夠適應(yīng)該彎曲，從而會(huì)有在壓敏型粘合劑與膜之間的界面發(fā)生分離的擔(dān)憂。
在網(wǎng)織物的情形中，與膜相反，壓敏型粘合劑通過(guò)網(wǎng)織物和熔線的兩側(cè)的網(wǎng)孔，因此存在不容易發(fā)生破壞的特性；但是如果網(wǎng)孔小于5mm則不可期望此效果，并且如果網(wǎng)眼大于IOmm則增強(qiáng)效果小。一個(gè)條件是網(wǎng)織物厚度(線股厚度)從0. 1至Imm且不超過(guò)粘合劑厚度的2/3。 下限是因?yàn)樵谳^小厚度下增強(qiáng)效果是最小的；上限是因?yàn)槿绻穸却笥诘扔谀さ暮穸?，則不可能適應(yīng)，并且開(kāi)始擔(dān)心分離。此外，不超過(guò)粘合劑厚度的2/3的條件是因?yàn)槿绻^(guò)該值，則在粘合劑表面上露出網(wǎng)織物線股的一部分，并且至此粘合劑與接合物(太陽(yáng)能電池模塊1和支承構(gòu)件2、之間的接觸區(qū)減小，從而接合強(qiáng)度降低。反應(yīng)硬化型粘合劑4的目的與壓敏型粘合劑3相同，并且因此優(yōu)選其彈性為大于等于lOOltfa和小于等于lOOMPa。作為材料，可使用硅樹(shù)脂系、丙烯酸系、環(huán)氧系或其它材料；然而，優(yōu)選可使用呈現(xiàn)極少光降解的硅樹(shù)脂系材料。作為硅樹(shù)脂系粘合劑，可使用水分固化型粘合劑、熱固化型粘合劑、光固化型粘合劑、或雙液混合硬化型粘合劑。硅樹(shù)脂系粘合劑在被光照射時(shí)呈現(xiàn)極少降解。丙烯酸系壓敏型粘合劑4在其骨架上還不具有雙鍵，因此在被光照射時(shí)不會(huì)發(fā)生雙鍵的斷裂，并且光降解極少。作為丙烯酸系壓敏型粘合劑4，可使用例如丙烯酸泡棉膠帶。接著，使用圖1更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。 太陽(yáng)能電池模塊1用壓敏型粘合劑3接合至支承構(gòu)件2，該粘合劑位于太陽(yáng)能電池模塊1與支承構(gòu)件2之間。壓敏型粘合劑3在太陽(yáng)能電池元件正下方的位置中使用。通過(guò)此結(jié)構(gòu)，即其中粘合劑不向太陽(yáng)能電池元件外面凸出的結(jié)構(gòu)，當(dāng)太陽(yáng)能電池模塊疊層元件安裝在室外時(shí)，粘合劑定位于太陽(yáng)能電池元件正下方，從而可防止壓敏型粘合劑3因被陽(yáng)光照射引起的光降解。用密封劑密封的太陽(yáng)能電池模塊1也用反應(yīng)硬化型粘合劑4接合至支承構(gòu)件2，該粘合劑位于太陽(yáng)能電池模塊1與支承構(gòu)件2之間。在此，反應(yīng)硬化型粘合劑4 (例如硅樹(shù)脂系粘合劑)包圍壓敏型粘合劑3的外緣，并以阻擋來(lái)自外部的水分等的入侵的形狀來(lái)施加。 通過(guò)此結(jié)構(gòu)，防止水向壓敏型粘合劑3的入侵。此外，反應(yīng)硬化型粘合劑4在被光線照射后幾乎不降解。此外，太陽(yáng)能電池模塊1可用丙烯酸系壓敏型粘合劑4粘合至支承構(gòu)件2，該粘合劑位于太陽(yáng)能電池模塊1與支承構(gòu)件2之間。丙烯酸系壓敏型粘合劑4(具體而言丙烯酸泡棉膠帶)圍繞壓敏型粘合劑的外緣，并以阻擋來(lái)自外部的水分等的入侵的形狀來(lái)施加， 從而防止水入侵到壓敏型粘合劑3中。如上所述，丙烯酸系壓敏型粘合劑4在其骨架上還不具有雙鍵，因此在被光照射時(shí)光降解極少。通過(guò)壓敏型粘合劑3和丙烯酸系壓敏型粘合劑4的接合不需要硬化和固化時(shí)間， 因此有利結(jié)果是與粘附同時(shí)地，太陽(yáng)能電池模塊1被固定至支承構(gòu)件2。因此，甚至在反應(yīng)硬化型粘合劑4設(shè)置在外緣部分上時(shí)，也不需要在反應(yīng)硬化型粘合劑4硬化之前通過(guò)另一特殊方法等來(lái)進(jìn)行臨時(shí)固定，并且制造效率是高的。圖1(a)示出對(duì)于其中反應(yīng)硬化型粘合劑4設(shè)置在外緣部分上的情形，其中太陽(yáng)能電池模塊1用壓敏型粘合劑(雙面粘合片)3臨時(shí)固定至支承構(gòu)件且壓敏型粘合劑3位于兩者之間的狀態(tài)。太陽(yáng)能電池模塊1和支承構(gòu)件2通過(guò)壓敏型粘合劑3保持固定間隔。此間隔用反應(yīng)硬化型粘合劑4來(lái)填充，并且在間隔保持不變的情況下，粘合劑4能硬化(圖1(b))。圖1 (d)是本發(fā)明中獲得的整個(gè)太陽(yáng)能電池模塊疊層元件從被陽(yáng)光照射的一側(cè)看的截面A-A的平面圖。因?yàn)榉磻?yīng)硬化型粘合劑4或丙烯酸系壓敏型粘合劑幾乎不降解，所以甚至在被陽(yáng)光照射時(shí)也不會(huì)發(fā)生問(wèn)題。太陽(yáng)能電池元件5除發(fā)電功能外，還用來(lái)防止陽(yáng)光照射壓敏型粘合劑3。使用剛性構(gòu)件的面板型模塊一般的重量約為15至20kg/m2，并且在首先增強(qiáng)屋頂?shù)戎笥寐菟ü潭ǖ轿弧Ａ硪环矫?，在柔性太?yáng)能電池模塊和支承構(gòu)件的情形中，重量?jī)H僅約為lkg/m2，因此用壓敏型粘合劑(粘合片)3和反應(yīng)硬化型粘合劑4、或丙烯酸系壓敏型粘合劑4來(lái)固定是完全可能的，并且固定可通過(guò)簡(jiǎn)單手段進(jìn)行。然而，根據(jù)本發(fā)明，甚至使用剛性構(gòu)件的面板型模塊可通過(guò)根據(jù)面板安裝角等的接合來(lái)固定。通過(guò)以上所述的本發(fā)明的配置，可高生產(chǎn)率地制造不可能分離的太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件。
實(shí)施例接著，描述本發(fā)明的示例。圖1示出作為本發(fā)明示例的太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件；圖1(a)示出其中通過(guò)壓敏型粘合劑臨時(shí)固定模塊和支承構(gòu)件的狀態(tài)，圖1 (b)示出其中通過(guò)壓敏型粘合劑3和通過(guò)反應(yīng)硬化型粘合劑4或丙烯酸系壓敏型粘合劑4固定模塊和支承構(gòu)件的狀態(tài)，而圖1 (d)是從具有太陽(yáng)能電池元件一側(cè)看的圖1(b)的橫截面的平面圖。為了獲得圖1(a)的狀態(tài)，太陽(yáng)能電池模塊安裝在施加至支承構(gòu)件的壓敏型粘合劑上(在粘合片的情形中，粘附而非施加也是可能的)；但是當(dāng)太陽(yáng)能電池模塊為具有卷起形狀的柔性時(shí)，例如卷繞在輥上的太陽(yáng)能電池模塊可展開(kāi)并以平面方式置于支承構(gòu)件上。在圖1中，厚度為0. 85mm的柔性模塊被用作太陽(yáng)能電池模塊1。太陽(yáng)能電池元件 5的光接收面和與該光接收面相對(duì)的面用聚乙烯密封。接合面一側(cè)上最上面的表面的材料是乙烯-四氟乙烯共聚合物，其表面經(jīng)等離子體處理。該支承構(gòu)件2使用厚度為0. 58mm的柔性聚偏二氟乙烯-一氯三氟代乙烯共聚合物板。作為是壓敏型粘合劑的雙面粘合劑片3， 使用厚度為0. 8mm的丁基橡膠系雙面粘合片。水分固化型硅樹(shù)脂系粘合劑被用作是被光照射的部分的丙烯酸系壓敏型粘合劑4。丙烯酸泡棉膠帶被用作是被光照射的部分的丙烯酸系壓敏型粘合劑4。通過(guò)使用這些構(gòu)件，制造具有實(shí)施例部分中所述的結(jié)構(gòu)的兩類(lèi)太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件。在圖1(b)中，在壓敏型粘合劑3和反應(yīng)硬化型粘合劑4或丙烯酸系壓敏型粘合劑4之間設(shè)置某程度的間隙8 ；這是為了使壓敏型粘合劑3的材料和反應(yīng)硬化型粘合劑4或丙烯酸系壓敏型粘合劑4的材料不混合在一起。如果壓敏型粘合劑3和反應(yīng)硬化型粘合劑4或丙烯酸系壓敏型粘合劑4不混合在一起，則間隙8不需要存在。在此示例的情形中，太陽(yáng)能電池元件5的外側(cè)是如圖1 (b)所示的外緣部分7。優(yōu)選上述間隙8實(shí)際上存在。其原因如下。1)當(dāng)外緣部分是反應(yīng)硬化型粘合劑4時(shí)，在反應(yīng)硬化完成之前的階段，防止液態(tài)形粘合劑侵入壓敏型粘合劑與所覆蓋的太陽(yáng)能電池模塊1或支承構(gòu)件2之間的截面，并抑制壓敏型粘合劑的接合強(qiáng)度。
2)當(dāng)外緣部分是丙烯酸系壓敏型粘合劑時(shí)，如果在消除了間隙的情況下粘附粘合齊U，則如果在實(shí)際執(zhí)行階段位置略有偏移，在兩種壓敏型粘合劑重疊之處會(huì)出現(xiàn)臺(tái)階，從而減損整體接合性能；間隙可防止這一問(wèn)題。此外，優(yōu)選存在此間隙8是為了在粘合劑之一出現(xiàn)異常分離時(shí)，分離不被傳送至其它粘合劑。間隙可在從Imm至IOmm的范圍內(nèi)。此外，間隙8可用硅膠或氧化鈣干燥劑填充。有利結(jié)果是防止水分侵入粘合劑并引起分離。當(dāng)外緣部分采用丙烯酸系壓敏型粘合劑時(shí)，間隙8的形成可通過(guò)應(yīng)用標(biāo)尺來(lái)正確地執(zhí)行。此外，反應(yīng)硬化型粘合劑涂敷至外邊緣部分上的量可通過(guò)“使涂敷截面積等于粘合片的厚度與外緣部分中的延伸寬度的乘積”來(lái)控制。在兩種情形中，通過(guò)將干燥劑插入間隙，可確保1至IOmm的寬度。圖1(c)是與圖1(b)不同的配置示例。如上所述，如果壓敏型粘合劑3和反應(yīng)硬化型粘合劑4或丙烯酸系壓敏型粘合劑4的材料不混合在一起，則不需要在其間設(shè)置間隙 8，因此在圖1 (c)中不存在間隙。此外，反應(yīng)硬化型粘合劑4或丙烯酸系壓敏型粘合劑4也可存在于太陽(yáng)能電池元件5的下側(cè)，因此在圖1 (c)中，在太陽(yáng)能電池元件5下面的部分上， 也存在反應(yīng)硬化型粘合劑4或丙烯酸系壓敏型粘合劑4。如圖1(c)所示，在本示例的情形中，太陽(yáng)能電池元件5的下側(cè)的一部分也是外緣部分7。在制造工藝中，在反應(yīng)硬化型粘合劑4硬化之前的一個(gè)星期的時(shí)間段期間，太陽(yáng)能電池模塊1通過(guò)壓敏型粘合劑3臨時(shí)固定至支承構(gòu)件2，并且因此用于臨時(shí)固定的其它特殊方法是不必要的，并且實(shí)現(xiàn)了高生產(chǎn)率。此外，當(dāng)外緣部分是丙烯酸系壓敏型粘合劑時(shí)， 當(dāng)壓敏型粘合劑3和丙烯酸系壓敏型粘合劑4與被涂敷物體(太陽(yáng)能電池模塊1和支承構(gòu)件2)接觸時(shí)，固定是即時(shí)的，從而實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)率。所獲得的太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件沒(méi)有呈現(xiàn)太陽(yáng)能電池模塊1與支承構(gòu)件2的分離或其它異常，甚至在卷成直徑為20cm的管狀時(shí)也如此。不出現(xiàn)這種分離的一個(gè)原因是具有最小光降解的材料安裝在被陽(yáng)光照射的外緣部分7處，而會(huì)光降解的壓敏型粘合劑3設(shè)置在太陽(yáng)能電池元件5的正下方，從而不會(huì)被陽(yáng)光照射到。取決于太陽(yáng)能電池元件5的結(jié)構(gòu)的類(lèi)型，在元件基板上可開(kāi)孔；但是如果僅有的入射光是通過(guò)此大小的孔的光，則光對(duì)該元件正下方的壓敏型粘合劑3沒(méi)有不利影響。將模塊卷成直徑為20cm的能力是本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。20cm的直徑使得模塊能用手來(lái)容易地運(yùn)輸，并且能容易地運(yùn)輸至沒(méi)有電力的地方，諸如舉例而言在使用該模塊作為登山時(shí)的電源時(shí)。模塊還可快速運(yùn)輸至在停電等期間需要用作緊急電源的地方。此外，還可進(jìn)行其中由此獲得的太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件安裝在室外達(dá)12個(gè)月并暴露于陽(yáng)光的測(cè)試。結(jié)果，對(duì)于兩種太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件的任一種(這兩種是在被光照射的部分中使用反應(yīng)硬化型粘合劑4的太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件，以及在被光照射的部分中使用丙烯酸系壓敏型粘合劑4的太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件)，不存在太陽(yáng)能電池模塊1與支承構(gòu)件2的分離或者其它異常；另外，甚至當(dāng)暴露于陽(yáng)光之后太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件卷成直徑為20cm的管狀時(shí)，也沒(méi)有觀察到太陽(yáng)能電池模塊1與支承構(gòu)件2的分離或者其它異常。[比較例1]在圖2中，使用與示例中相同的太陽(yáng)能電池模塊1和支承構(gòu)件2。粘合劑6與示例中使用的壓敏型粘合劑3相同。當(dāng)在室外安裝所獲得的太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件達(dá)12個(gè)月并暴露于陽(yáng)光時(shí)，水在粘合劑6與太陽(yáng)能電池模塊1之間的界面處侵入粘合劑6的邊緣，并且發(fā)生分離。此外， 由于因光照射引起的粘合劑6的降解，也出現(xiàn)粘合劑6與太陽(yáng)能電池模塊之間的界面的分
離O比較例2在圖2中，使用與示例中相同的太陽(yáng)能電池模塊1和支承構(gòu)件2。粘合劑6與示例中使用的反應(yīng)硬化型粘合劑4相同。在制造工藝中，在完成反應(yīng)硬化型粘合劑的硬化之前的一周時(shí)間間隔期間，以統(tǒng)一間隔將太陽(yáng)能電池模塊1臨時(shí)固定至支承構(gòu)件2，從而必需將多個(gè)重物置于太陽(yáng)能電池模塊1之上，并且此外放置了重物的構(gòu)件在硬化結(jié)束之前不能移動(dòng)，因此制造效率低。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明提供一種包括支承構(gòu)件和太陽(yáng)能電池模塊的太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件，其中不可能發(fā)生因粘合劑被陽(yáng)光照射的材料降解引起的分離、或因水分侵入引起的分離，并且可提高生產(chǎn)率。附圖標(biāo)記說(shuō)明1太陽(yáng)能電池模塊2支承構(gòu)件3壓敏型粘合劑4反應(yīng)硬化型粘合劑，丙烯酸系壓敏型粘合劑5太陽(yáng)能電池元件6粘合劑7外緣部分8 間隙
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件，其中堆疊有支承構(gòu)件和用透明密封劑密封且具有內(nèi)部太陽(yáng)能電池元件的太陽(yáng)能電池模塊，其特征在于，所述支承構(gòu)件和所述太陽(yáng)能電池模塊接合在一起，所述支承構(gòu)件和所述太陽(yáng)能電池模塊通過(guò)所述太陽(yáng)能電池模塊的外緣部分中的反應(yīng)硬化型粘合劑接合在一起，所述太陽(yáng)能電池模塊的外緣部分通過(guò)所述透明密封劑透射陽(yáng)光，以及所述支承構(gòu)件和所述太陽(yáng)能電池模塊通過(guò)在所述太陽(yáng)能電池模塊的外緣部分內(nèi)部的部分中的壓敏型粘合劑接合在一起，其中所述太陽(yáng)能電池模塊的所述部分通過(guò)所述太陽(yáng)能電池元件來(lái)阻擋陽(yáng)光。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件，其特征在于，所述反應(yīng)硬化型粘合劑和所述壓敏型粘合劑被設(shè)置在支承構(gòu)件上，其間有I-IOmm的間隙。
3.一種太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件，其中堆疊有支承構(gòu)件和用透明密封劑密封且具有內(nèi)部太陽(yáng)能電池元件的太陽(yáng)能電池模塊，其特征在于，所述支承構(gòu)件和所述太陽(yáng)能電池模塊接合在一起，所述支承構(gòu)件和所述太陽(yáng)能電池模塊通過(guò)所述太陽(yáng)能電池模塊的外緣部分中的丙烯酸系壓敏型粘合劑接合在一起，所述太陽(yáng)能電池模塊的所述外緣部分通過(guò)所述透明密封劑透射陽(yáng)光，以及所述支承構(gòu)件和所述太陽(yáng)能電池模塊通過(guò)在所述太陽(yáng)能電池模塊的外緣部分內(nèi)部的部分中的壓敏型粘合劑接合在一起，其中所述太陽(yáng)能電池模塊的所述部分通過(guò)所述太陽(yáng)能電池元件來(lái)阻擋陽(yáng)光。
4.如權(quán)利要求3所述的太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件，其特征在于，所述丙烯酸系壓敏型粘合劑和所述壓敏型粘合劑被設(shè)置在支承構(gòu)件上，其間有I-IOmm的間隙。
5.如權(quán)利要求1-4的任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件，其特征在于，所述支承構(gòu)件和所述太陽(yáng)能電池模塊具有柔性。
6.一種用于制造太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件的方法，所述太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件中堆疊有支承構(gòu)件和用透明密封劑密封且具有內(nèi)部太陽(yáng)能電池元件的太陽(yáng)能電池模塊，所述方法包括以下步驟將壓敏型粘合劑置于支承構(gòu)件的一部分上，使得所述壓敏型粘合劑定位于與所述太陽(yáng)能電池元件相對(duì)且陽(yáng)光被阻擋的一部分上，并且通過(guò)所述壓敏型粘合劑將所述太陽(yáng)能電池模塊固定在所述支承構(gòu)件上；將反應(yīng)硬化型粘合劑置于被陽(yáng)光照射且不與所述太陽(yáng)能電池元件相對(duì)的外緣部分中， 所述外緣部分在所述太陽(yáng)能電池模塊與所述支承構(gòu)件之間的所述壓敏型粘合劑的外側(cè)，所述太陽(yáng)能電池模塊與所述支承構(gòu)件通過(guò)所述壓敏型粘合劑保持恒定間隔；以及在通過(guò)所述壓敏型粘合劑保持著所述太陽(yáng)能電池模塊與所述支承構(gòu)件之間的間隔的期間硬化所述反應(yīng)硬化型粘合劑，以將所述太陽(yáng)能電池模塊與所述支承構(gòu)件接合在一起。
7.如權(quán)利要求6所述的用于制造太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件的方法，其特征在于，所述反應(yīng)硬化型粘合劑和所述壓敏型粘合劑被設(shè)置在支承構(gòu)件上，其間有I-IOmm的間隙。
8.一種用于制造太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件的方法，所述太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件中堆疊有支承構(gòu)件和用透明密封劑密封且具有內(nèi)部太陽(yáng)能電池元件的太陽(yáng)能電池模塊，所述方法包括以下步驟將壓敏型粘合劑置于所述支承構(gòu)件的一部分上，使得所述壓敏型粘合劑定位于與所述太陽(yáng)能電池元件相對(duì)且陽(yáng)光被阻擋的一部分上；將丙烯酸系壓敏型粘合劑置于被陽(yáng)光照射且不與所述太陽(yáng)能電池元件相對(duì)的外緣部分，所述外緣部分在所述壓敏型粘合劑的外側(cè)；以及通過(guò)所述壓敏型粘合劑和所述丙烯酸系壓敏型粘合劑將所述太陽(yáng)能電池模塊固定在所述支承構(gòu)件上。
9.如權(quán)利要求8所述的用于制造太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件的方法，其特征在于，所述丙烯酸系壓敏型粘合劑和所述壓敏型粘合劑被設(shè)置在所述支承構(gòu)件上，其間有I-IOmm的間隙。
10.如權(quán)利要求6-9的任一項(xiàng)所述的用于制造太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件的方法，其特征在于，所述支承構(gòu)件和所述太陽(yáng)能電池模塊具有柔性。
全文摘要
本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件，其中用于將支承構(gòu)件與太陽(yáng)能電池模塊接合在一起的壓敏型粘合劑不光降解，并且不用擔(dān)心支承構(gòu)件與太陽(yáng)能電池模塊的分離。在其中堆疊有支承構(gòu)件和具有內(nèi)部太陽(yáng)能電池元件的太陽(yáng)能電池模塊的太陽(yáng)能電池模塊疊層構(gòu)件中，支承構(gòu)件與太陽(yáng)能電池模塊接合在一起；該支承構(gòu)件與太陽(yáng)能電池模塊通過(guò)被陽(yáng)光照射的太陽(yáng)能電池模塊的外緣部分中的反應(yīng)硬化型粘合劑接合在一起；并且支承構(gòu)件和太陽(yáng)能電池模塊通過(guò)在太陽(yáng)能電池模塊的外緣部分內(nèi)部的部分中的壓敏型粘合劑接合在一起，其中太陽(yáng)能電池模塊的部分阻擋陽(yáng)光。
文檔編號(hào)H01L31/042GK102460728SQ20108002769
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月17日
發(fā)明者並木陽(yáng)一, 反田真之, 江后田和巳 申請(qǐng)人:富士電機(jī)株式會(huì)社