專利名稱：太陽電池組件及其制造方法和太陽電池組件的安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽電池組件及其制造方法和太陽電池組件的安裝方法。本發(fā)明特別涉及太陽電池組件的生產(chǎn)率和裝配率的改善，以及在太陽電池組件的制造期間或在太陽電池組件的安裝期間，幾乎不損傷太陽電池組件的表面的太陽電池組件的制造方法和安裝方法。
近年來，涉及環(huán)境問題意識的加強(qiáng)遍及全球，其中之一是對因釋放CO2導(dǎo)致的地球變暖現(xiàn)象有較深的認(rèn)識，對潔凈能源的期望變得越來越強(qiáng)烈。近來，由于太陽電池的安全性和易于處理，作為滿足上述要求的潔凈能源，正變得引人注目。
有各種各樣的太陽電池，其典型的例子如下。
(1)單晶硅太陽電池(2)多晶硅太陽電池(3)非晶硅基的太陽電池(4)銅銦硒太陽電池(5)化合物半導(dǎo)體太陽電池為了保護(hù)太陽電池免于機(jī)械壓力和各種環(huán)境壓力例如溫度、濕度和太陽輻射，這些太陽電池在光入射側(cè)表面上和底側(cè)表面上需要用涂敷材料涂敷。作為在光入射側(cè)上的涂敷材料，一般采用玻璃、透明樹脂等。作為底側(cè)的涂敷材料，采用樹脂、金屬、及其混合物等。
在上述狀態(tài)涂敷的太陽電池的常規(guī)太陽電池組件中，除上述涂敷材料外，為了進(jìn)一步保護(hù)組件免于外部碰撞或化學(xué)腐蝕，還把在日本專利申請公開No.4-325531或No.8-306942中披露的透明保護(hù)膜粘接在光入射側(cè)。在這些例子中，如

圖1所示，太陽電池組件70由下面的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其中由底膜74密封太陽電池器件75，還把透明樹脂73、玻璃72和保護(hù)片71粘接在玻璃72的表面上。日本專利申請公開No.7-30139披露了把可拆卸的保護(hù)層裝配在太陽電池組件上，以便在安裝期間保護(hù)太陽電池組件和防止電擊。
但是，并未認(rèn)識到出現(xiàn)在太陽電池組件制造過程中，太陽電池組件承受的成形加工(例如，完成前的狀態(tài))時的問題，和在成形加工期間應(yīng)該怎樣保護(hù)太陽電池表面的新問題。還有一個新問題是在許多太陽電池組件在工序中流動的條件下，在不增加額外成本的情況下，怎樣容易地從不同的生產(chǎn)批量或不同的類型中區(qū)分太陽電池組件。另一個問題是在不損傷太陽電池組件的情況下，和在太陽電池組件的安裝期間不發(fā)生混亂的情況下，怎樣容易地安裝許多不同類型的組件。
本發(fā)明的目的在于提供具有這樣結(jié)構(gòu)的太陽電池組件的制造方法和安裝方法，即其表面幾乎不會遇到由制造過程中機(jī)械碰撞等造成的損傷，以及因太陽電池組件的傳送、安裝造成的損傷。本發(fā)明的另一目的在于提供太陽電池組件的制造方法，其特征在于，在太陽電池組件的制造中能夠從不同生產(chǎn)批量或從不同類型中迅速地區(qū)分太陽電池組件，從而改善生產(chǎn)效率；并且還提供安裝方法，其特征在于，在太陽電池組件的安裝中能夠把不同類型或不同行的組件迅速地相互區(qū)分，從而改善安裝工作效率。
本發(fā)明的目的在于提供太陽電池組件的制造方法，其特征在于，在把粘合膜至少粘接太陽電池組件的一部分受光表面?zhèn)群?或非受光表面?zhèn)戎?，進(jìn)行太陽電池組件的成形加工步驟。
本發(fā)明的另一目的在于提供太陽電池組件的安裝方法，通過把多個太陽電池組件相互串聯(lián)、并聯(lián)、或每塊的串聯(lián)和并聯(lián)的連接，以形成太陽電池陣列的一部分或全部；該方法包括安裝太陽電池組件的步驟，其特征在于，把相應(yīng)塊中不同顏色的粘合膜粘接在受光表面?zhèn)鹊囊徊糠只蛉?，和隨后除去粘合膜的步驟。
本發(fā)明的另一目的在于提供帶有最外層的表面可剝落、著色、透光的保護(hù)部件的太陽電池組件。
按照本發(fā)明的制造方法，最好采用如下的其中一個方法把粘合膜粘接在除經(jīng)受成形加工區(qū)域以外的區(qū)域上；把粘合膜粘接在受光表面?zhèn)?；粘合膜是透?半透明膜；通過把太陽電池組件暴露于光下來檢查電輸出，同時粘合膜仍粘在其上；在太陽電池組件的不同生產(chǎn)批量中，粘合膜的顏色相互不同；粘合膜的顏色對應(yīng)于記錄太陽電池組件各生產(chǎn)批量管理信息的薄片，例如，粘合膜的顏色與薄片的顏色相同；成形加工是滾壓成形加工；太陽電池組件的太陽電池器件是在不銹鋼襯底上形成的非晶硅基的太陽電池器件；太陽電池組件的受光表面?zhèn)扔赏该骺箽夂驑渲瞥?，太陽電池組件在非受光表面?zhèn)壬嫌谐尚卧鰪?qiáng)板等。
按照本發(fā)明的安裝方法，最好采用如下的其中一個方法根據(jù)其類型把多個太陽電池組件分為塊；在太陽電池組件的制造中粘接粘合膜；粘合膜是透明/半透明膜；在太陽電池組件安裝后，進(jìn)行太陽電池組件的電輸出檢查，同時粘合膜仍粘接在其上；太陽電池組件使用的太陽電池器件是在不銹鋼襯底上形成的非晶硅基的太陽電池器件；太陽電池組件的受光表面?zhèn)扔赏该骺箽夂驑渲瞥桑栯姵亟M件在非受光表面?zhèn)扔谐尚卧鰪?qiáng)板。
根據(jù)本發(fā)明的太陽電池組件制造方法，至少一部分太陽電池組件在其制造過程中適合成形加工。此時，通過對太陽電池組件的一部分或全部粘貼粘合膜，能夠防止組件表面因加工造成的損傷等。當(dāng)成形加工為滾壓成形加工時，通過把粘合膜僅粘接在受光表面?zhèn)鹊囊徊糠帧⒒蚍鞘芄獗砻鎮(zhèn)鹊囊徊糠?、或太陽電池組件兩側(cè)的各自部分，隨后進(jìn)行未粘接粘合膜區(qū)域的成形加工，當(dāng)粘合膜粘接在太陽電池組件的整個表面上時，考慮到加工后完成尺寸的變化，剝離粘合膜等，能夠進(jìn)一步改善加工。通過保持粘合膜粘接在太陽電池組件上，在上述成形加工期間以及隨后的檢查和封裝期間，不僅能夠防止生產(chǎn)過程中對太陽電池組件表面的損傷，而且還能夠防止在包裝、裝運(yùn)和運(yùn)輸中對太陽電池組件表面的損傷。
由于粘合膜很薄，不同于常規(guī)的保護(hù)層，所以能夠?qū)嵤┨栯姵亟M件表面的觀察，同時粘合膜保持粘接，以便還能夠進(jìn)行目視檢查，同時粘合膜保持粘接。
當(dāng)與受光表面?zhèn)日辰拥恼澈夏な峭该?半透明時，在把太陽電池組件暴露在光下時能夠進(jìn)行電輸出的檢查，同時粘合膜保持粘接。
當(dāng)粘合膜被顏色編碼時，能夠增強(qiáng)制造過程中的加工性，因此，能夠提高工作效率。特別是通過把不同的顏色分配給生產(chǎn)批量中的粘合膜(類型，制造條件等)，在不同的生產(chǎn)批量中使識別變得更容易。具體地說，對于類型，在有相同外形尺寸的不同類型的太陽電池組件中，并因此使外表識別困難的情況下，其效果顯著。
再有，通過利用粘合膜的顏色，把相同的顏色作為記錄太陽電池組件各生產(chǎn)批量管理信息(有關(guān)制造條件、檢查結(jié)果、質(zhì)量管理等信息)的薄片顏色，在管理方面還能夠提高效率。
另一方面，按照本發(fā)明的太陽電池組件的安裝方法，把對于各個塊、特別是對于太陽電池組件的類型或行的不同顏色的粘合膜粘接在太陽電池組件上，該顏色使我們明顯地區(qū)別不同的類型或行，該顏色簡化結(jié)構(gòu)上的安裝，該顏色可防止安裝錯誤，該顏色還能夠顯著地改善安裝加工性。
由于在太陽電池組件安裝后除去粘合膜，所以組件在使用期間不會因粘合膜吸收光而產(chǎn)生損失。在太陽電池組件的制造中，當(dāng)預(yù)先粘接粘合膜時，在太陽電池組件制造期間也能夠預(yù)料如上所述的控制效果。當(dāng)粘合膜是透明/半透明時，在太陽光入射的狀態(tài)下能夠獲得某些輸出，因此在太陽電池組件處于安裝的同時，就能夠進(jìn)行電輸出的檢查。
圖1是說明太陽電池組件實(shí)例的示意透視裝配圖；圖2A、2B、2C和2D是說明本發(fā)明太陽電池組件制造方法實(shí)例的示意透視圖；圖3A、3B、3C和3D是說明本發(fā)明太陽電池組件制造方法的另一實(shí)例的示意透視圖；圖4A和4B是說明本發(fā)明太陽電池組件實(shí)例的示意透視圖；圖5是表示圖4A中沿線5-5剖切太陽電池組件的剖面圖；圖6是說明本發(fā)明太陽電池組件的安裝方法實(shí)例的示意透視圖；和圖7A和7B是說明太陽電池器件塊實(shí)例的示意平面圖。
本發(fā)明的太陽電池組件在太陽電池組件的光入射表面?zhèn)鹊谋砻嫔嫌杏糜诒Ｗo(hù)的膜。對于在制造和安裝過程中的損傷、污染等，該保護(hù)膜為太陽電池組件的光入射表面?zhèn)忍峁┍Ｗo(hù)，而不是在太陽電池組件安裝后，對來自外部的因素，為太陽電池組件提供保護(hù)。下面，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。應(yīng)該指出，本發(fā)明并不限于下列論述和附圖，在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行各種變更和組合。
圖2A至2C和圖3A至3C分別說明用于制造類型(I)和類型(II)的整體化頂部的太陽電池組件的制造步驟的實(shí)例。除太陽電池組件終端位置左右顛倒外，類型(I)和類型(II)是相同的。具體地說，圖2A至2C的類型(I)的太陽電池組件10在右端有正終端11，在左端有負(fù)終端12；圖3A至3C的類型(II)的太陽電池組件20在左端有正終端21，在右端有負(fù)終端22。
到步驟(A)(圖2A和圖3A)完成平板狀態(tài)的太陽電池組件10和20。
在步驟(B)中(圖2B和圖3B)，把粘合膜分別粘接在太陽電池組件10和20的受光表面?zhèn)鹊母髯员砻嫔?。此時，使粘合膜(可剝落(可除去)的粘合膜)13和23最好是不同的顏色；例如，粘合膜13的顏色的藍(lán)色，同時，粘合膜23的顏色是紅色，以便從中容易地識別類型(I)和類型(II)。粘合膜13和23最好不粘接在隨后步驟中要進(jìn)行成形加工的位置上。
在步驟(C)中(圖2C和圖3C)，太陽電池組件10和20接受成形加工，從而形成凸緣邊嚙合部分14和24，以及檐邊嚙合部分15和25。此時，期望這些形成部分處于粘接粘合膜13或23部分之外。除上述部分的成形外，成形加工還包括其它成形，除彎曲外，成形加工還包括經(jīng)過加工，加工成要求形狀的情況。
在步驟(D)中(圖2D和圖3D)，說明把在其上分別粘接有粘合膜13和23的太陽電池組件10和20暴露于光源16和26的光之下，并在該狀態(tài)下檢查其電輸出的實(shí)例。根據(jù)太陽電池組件的制造步驟，不一定總要進(jìn)行步驟(D)。
以上，用整體化頂部的太陽電池組件的實(shí)例論述了上面的制造方法，但本發(fā)明并不限于此例，還能夠用于立式安裝型的太陽電池組件、臥式安裝型的太陽電池組件等。上述實(shí)施例表示了類型不同的實(shí)例，但本發(fā)明也可用于生產(chǎn)批量不同的情況，例如依賴于制造條件上的不同。
圖4A是表示圖2C所示的整體化頂部太陽電池組件10表面的示意透視圖，也就是表示依據(jù)圖2C的遠(yuǎn)近側(cè)的相反關(guān)系的透視圖，圖4B是其底表面的示意透視圖。由于太陽電池組件10屬于整體化頂部類型，所以它有凸緣邊嚙合部分14和檐邊嚙合部分15，類似于一般的頂部材料；它還有作為太陽電池組件的正極耦合連接器31和負(fù)極耦合連接器32。如圖4B所示，各耦合連接器31和32通過終端盒33或34與太陽電池器件電連接。
圖5是沿圖4A中5-5線剖切的示意剖面圖，更詳細(xì)地說明太陽電池組件。圖5中，太陽電池組件10構(gòu)成這樣的結(jié)構(gòu)，即由抗氣候樹脂42密封太陽電池器件41，把能夠經(jīng)受成形加工的背部增強(qiáng)板(支撐)43一體化在底表面上。如圖5中局部放大圖的說明，粘合膜13可以有在膜13-1的一個表面上的膠或粘合劑的層13-2。
圖6表示根據(jù)本發(fā)明的整體化頂部的太陽電池組件的安裝方法的實(shí)例。下面，詳細(xì)論述這個實(shí)例。
圖6表示把由布線如圖2C和圖3C所示的整體化頂部太陽電池組件10和20獲得的太陽電池陣列安裝在三角形頂部50上的實(shí)例。
本實(shí)例中，使用各自組件(參見圖4A和圖4B)的耦合連接器31和32連續(xù)串聯(lián)連接十六個太陽電池組件，從而構(gòu)成一行。各行51有負(fù)終端52和正終端53。在這種情況下，把太陽電池組件10(參見圖2)固定在距底部的奇數(shù)行上，同時把太陽電池組件20(參見圖3)固定在偶數(shù)行上，從而使耦合電纜的長度最短。
下面，詳細(xì)論述根據(jù)本實(shí)例的整體化頂部的太陽電池組件的安裝方法。
(1)在安裝前，準(zhǔn)備與太陽電池組件10(圖2C)類型相同的48個組件和與太陽電池組件20(圖3C)類型相同的48個組件。為了容易區(qū)分上述各自的類型，把藍(lán)色粘合膜粘接在太陽電池組件10上，把紅色粘合膜粘接在太陽電池組件20上。
(2)從底部安裝十六個太陽電池組件組成一行，同時使粘合膜仍粘接在組件上。第一行中最左邊的太陽電池組件10的負(fù)終端變成第一行的負(fù)終端52。把太陽電池組件10放置在奇數(shù)行，把太陽電池組件20放置在偶數(shù)行。通過耦合連接器31和32(圖4A或圖4B)連接各個組件間的布線，同時放置組件。這樣，在其上粘接藍(lán)色粘合膜13的組件10就被放置在奇數(shù)行，同時在其上粘接紅色粘合膜23的組件20就被放置在偶數(shù)行。
(3)當(dāng)串聯(lián)連接所有十六個太陽電池組件10和20時，就完成了第一行，在行末端耦合連接器不連接下一個太陽電池組件，并被用作行的正終端53。
(4)按與第一行同樣的方式形成第二行到第十六行。
(5)完成安裝后，在除去粘合膜13和23前，在陽光下檢查電輸出。
(6)完成檢查后，除去所有太陽電池組件的粘合膜。
(7)把功率引導(dǎo)到遮蔽罩內(nèi)部的電纜與負(fù)終端52和正終端53連接。
下面，詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的太陽電池組件的制造方法和安裝方法中各組成要素。
(成形加工)采用一般方法和一般使用例如不銹鋼材料的裝置就能夠進(jìn)行本發(fā)明的成形加工；例如，滾壓成形加工，彎曲加工，沖壓加工等。
(太陽電池組件)在本發(fā)明使用的太陽電池器件方面并沒有特別的限定，但它們可以是例如單晶硅太陽電池，GaAs、Cds、InP、CdTe、CuInSe或類似物的化合物半導(dǎo)體太陽電池，使用非單晶硅半導(dǎo)體的太陽電池，例如多晶硅太陽電池或非晶Si、非晶SiGe、或非晶SiC等的非晶硅基的太陽電池。
另一方面，本發(fā)明中太陽電池組件的優(yōu)選結(jié)構(gòu)是具有伸縮性太陽電池組件，特別優(yōu)先使用在不銹鋼襯底上形成的非晶硅基太陽電池組件的太陽電池組件。也就是說，在不銹鋼襯底上形成的非晶硅基太陽電池器件可以有約為0.1mm厚度，因此能夠減少用于覆蓋太陽電池器件或密封其周邊的填充物量。由于非晶硅基的半導(dǎo)體一般具有伸縮性，所以即使在成形加工情況下，太陽電池更不可能破碎。使用在不銹鋼襯底上形成的非單晶半導(dǎo)體的有代表性的非單晶硅基半導(dǎo)體，可以減小太陽電池器件的重量，其結(jié)果，能夠減小后面詳細(xì)說明的背部增強(qiáng)板的厚度。因此，能夠降低材料成本。
(粘合膜)本發(fā)明使用的粘合膜可以是在其與太陽電池組件粘接后可剝落的任何粘合膜，例如，由Teraoka Seisakusho K.K.獲得的No.947表面保護(hù)薄片，或類似物。粘合膜可以是無色和透明的，但最好是著色粘合膜。例如，顏色可以選擇紅色、橙色、黃色、綠色、藍(lán)色、黑色、白色等。更具體地說，粘合膜是透明或半透明的，以便透過光。再有，優(yōu)選的粘合膜在剝離粘合膜時在太陽電池組件表面上不再粘接的材料。
可使用的這種膜是具有保護(hù)性質(zhì)的幾乎所有材料。這種材料的例子有聚乙烯基樹脂、聚酯基樹脂、聚醚砜基樹脂、酰胺基樹脂、聚酰亞胺基樹脂、聚碳酸酯基樹脂、聚烯烴基樹脂、丙烯酰基樹脂、乙酸酯基樹脂等。更具體地說，該膜能夠從公知的合成樹脂中適當(dāng)?shù)剡x擇，例如聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚酯膜、三乙酸纖維素膜、聚碳酸酯膜、酰胺膜等。
為了進(jìn)一步確保表面的保護(hù)特性，可以把保護(hù)材料比如紙?jiān)O(shè)置在膜的頂表面?zhèn)?，即在其它表面上而不是面對太陽電池的表面。?dāng)然，紙也能夠用作保護(hù)目的的膜。
用于把粘合膜粘接在太陽電池組件上的膠(或粘合劑)是一種構(gòu)造，以便與上述用于保護(hù)的膜的膠合強(qiáng)度(粘合強(qiáng)度)高于與太陽電池組件表面的膠合強(qiáng)度(粘合強(qiáng)度)，即高于與填充物或固定保護(hù)膜，例如設(shè)置在填充物層上的熒光涂敷膜(熒光膜或類似物)的膠合強(qiáng)度。
在粘合膜被剝離的情況下，仍存在充分的膠合能力或粘合能力，需要注意剝離后粘合膜的處理。因此，最好使用有較低膠合力或粘合力的膠合劑或粘合劑，在剝離后達(dá)到不出現(xiàn)基本問題的水平。具體地說，適合使用壓敏粘合劑。但是，也可以使用在這樣基礎(chǔ)上降低表面的膠合力或粘合力的材料，即剝離后的粘接或粘合表面吸收空氣中的水、氧等或與其反應(yīng)。
壓敏粘合劑的實(shí)例有天然橡膠型粘合劑、合成橡膠型粘合劑、聚丙烯型粘合劑或醋酸酯型粘合劑。
使用原料聚合物、橡膠原料聚合物例如天然橡膠或各種合成橡膠，或丙烯酸聚合物例如聚烷基丙烯酸酯、或烷基丙烯酸共聚物和另一不飽和單體共聚物，可得到橡膠型或丙烯酸型的上述壓敏粘合劑的實(shí)例，如果必要，可混合帶有交聯(lián)劑的原料聚合物，例如聚異氰酸酯化合物或烷基醚化密胺化合物。
粘合劑層的厚度可適當(dāng)調(diào)整，最好約1至500μm。但是，應(yīng)該指出，本發(fā)明并不限于該范圍。
通過把顏料或染料添加在膜本身中，就能夠?qū)崿F(xiàn)著色。因此，由膠合劑或粘合劑能夠?qū)胫荒苡赡け旧韺?dǎo)入。
顯然，可以使著色導(dǎo)入在膜的整個表面或僅在其一部分上導(dǎo)入。為了安裝后的電測試，最好實(shí)現(xiàn)著色，以便使除受光區(qū)域外的區(qū)域著色，或在可識別的范圍內(nèi)使著色度盡可能低。
應(yīng)該指出，并不一定總要設(shè)置膠合劑層或粘合劑層。膜本身具有膠合或粘合能力并可剝離就足夠了。因此，由靜電產(chǎn)生的粘合也是有效的，這取決于其應(yīng)用。
(生產(chǎn)批量)本發(fā)明中太陽電池組件的生產(chǎn)批量是制造步驟中數(shù)量管理、制造條件管理、或類型管理的單位，如果生產(chǎn)批量有等級，那么它們可以是最低批量、最高批量和這兩者之間的中間批量的任何一個。
(制造條件)本發(fā)明中太陽電池組件的制造條件包括用于制造太陽電池組件的制造設(shè)備的操作條件、各制造步驟的工序條件等。
(類型)本發(fā)明中太陽電池組件的類型包括用于識別方式、極性差別、設(shè)計(jì)變更等符號。上述設(shè)計(jì)變更可包括太陽電池組件本身未變更，但粘接組件的粘合膜是不同的情況。
(管理信息)本發(fā)明中的管理信息包括比如制造管理、產(chǎn)品管理等信息；具體地說，是有關(guān)制造條件、檢查結(jié)果、數(shù)量管理等信息。
(檢查結(jié)果)本發(fā)明中太陽電池組件的檢查結(jié)果包括輸出電壓、輸出電流、輸出功率、旁路二極管和阻塞二極管的電特性、外觀、尺寸等檢查結(jié)果；在組件的制造過程中進(jìn)行這些檢查。
(數(shù)量管理)本發(fā)明中太陽電池組件的數(shù)量管理包括管理進(jìn)入制造工序步驟的數(shù)量，除去有故障的產(chǎn)品數(shù)量，或把無故障的產(chǎn)品返回下個步驟的數(shù)量。
(透明抗氣候樹脂)本發(fā)明中并沒有專門限定用于制作太陽電池組件的受光表面?zhèn)鹊耐该骺箽夂驑渲缈梢杂赏该骺箽夂蚰?、填充物和玻璃纖維構(gòu)成。在成形加工產(chǎn)生的膜的拉伸方向上，透明抗氣候膜最好有不低于250％的拉伸率。在透明抗氣候膜的種類方面并無特殊限定，但考慮到抗氣候特性、機(jī)械強(qiáng)度和透明度，熒光膜是優(yōu)先使用的。更優(yōu)選的膜是非定向乙烯四氟乙烯的共聚物膜。例如，該膜是乙烯乙烯基乙酸酯共聚物(EVA)、聚乙烯醇縮丁醛、硅樹脂或類似物，但并不限于這些例子。
(背部增強(qiáng)板)本發(fā)明中太陽電池組件的背部增強(qiáng)板并無特別限定，它可以是能夠加強(qiáng)太陽電池組件的強(qiáng)度和能夠經(jīng)受成形加工的任何材料。具體地說，背部增強(qiáng)板可以從不銹鋼薄板中選擇，例如熱浸鍍鋅鋼薄板或鍍鋅鋼薄板、特殊鋼和有色金屬的薄板、不銹鋼、抗腐蝕鋼薄板、銅薄板、鋁合金薄板、鉛薄板、鋅薄板、鈦薄板等。
下面，用實(shí)例更詳細(xì)地說明本發(fā)明，但應(yīng)該指出，本發(fā)明并不限于這些實(shí)例。
(實(shí)例1)本實(shí)例的特征在于，把在不銹鋼襯底上制成的使用非晶硅太陽電池器件的太陽電池組件經(jīng)過成形加工變?yōu)檎w化頂部組件，并在三角形頂部上安裝這樣獲得的96個太陽電池組件。
首先說明制備非晶硅太陽電池器件(圖中未示出)的過程。
在干凈的不銹鋼襯底上，采用濺射方法順序形成作為黑色反射層的Al層(厚度5000)和ZnO層(厚度5000)。隨后，采用等離子體CVD方法，在SiH4、PH3和H2的混合氣體中形成n型非晶Si層，在SiH4和H2的混合氣體中形成i型非晶Si層，在SiH4、BF3和H2的混合氣體中形成p型微晶非晶Si層，從而形成串聯(lián)型非晶Si太陽電池器件，層結(jié)構(gòu)為厚度150的n型層/厚度4000的i型層/厚度100的p型層/厚度100的n型層/厚度800的i型層/厚度100的p型層。接著，采用電阻加熱的方法，在O2環(huán)境下通過蒸發(fā)In形成作為透明導(dǎo)電層的In2O3薄膜(厚度700)。隨后，由銀膏的絲網(wǎng)印刷形成用于集電的柵電極，最后把作為負(fù)輸出端的銅接片由點(diǎn)焊與不銹鋼襯底連接，同時把作為正輸出端的錫箔帶由釬焊與集電極連接，從而形成輸出端，因此獲得太陽電池器件。
下面，參照圖7A說明以串聯(lián)方式連接上述太陽電池器件的制備太陽電池器件塊的方法。把八個太陽電池器件66如圖排列，隨后把外邊兩個相鄰器件的左邊器件的正終端和右邊負(fù)終端按順序由釬焊連接在各自串聯(lián)連接部分63上。接著，在太陽電池器件塊左端的背部表面形成負(fù)終端64，在右端的背部表面形成正終端65。這些終端用作太陽電池組件的正終端和負(fù)終端。經(jīng)過這個過程的制備，形成四十八個太陽電池器件塊61，每塊包括串聯(lián)連接的八個太陽電池器件66。
圖7B表示帶有與上述太陽電池器件塊61反極性的太陽電池器件塊62。除正/負(fù)連接方法相反外，制備過程與太陽電池器件塊61相同。在獲得的太陽電池器件塊62中，正終端65形成在左端的背部表面上，同時，負(fù)終端64形成在右端的背部表面上，這些終端被用作太陽電池組件的正負(fù)終端。這里，預(yù)備四十八個太陽電池器件塊62。
在制造總共九十六個太陽電池器件塊中，制備批量管理紙片；把藍(lán)色紙片附加在器件塊61上，把紅色紙片附加在器件62上。隨后，使這些紙片隨著各自的組件在整個制造過程中流動，直至完成太陽電池組件。
在本例中，上述器件61和62很相似，外表區(qū)分它們較困難；但是，可以確定，對于各自器件塊使用不同顏色的管理塊在制造過程中使識別十分容易，并顯著地改善了工作效率。
下面，說明用樹脂(圖中未示)涂敷上述太陽電池器件塊用于制造太陽電池組件的步驟。首先，按下列順序重疊涂敷材料和太陽電池器件塊。
表面樹脂膜/受光表面?zhèn)韧该饔袡C(jī)聚合物樹脂/無機(jī)纖維化合物(40g/m2)/太陽電池器件塊/無機(jī)纖維化合物(20g/m2)/背部整體疊層膜/背部增強(qiáng)板下面，詳細(xì)說明各涂敷材料。
<表面樹脂膜>
作為表面樹脂膜，制備厚度50μm非定向乙烯四氟乙烯膜(ETFE)。把其接觸填充物的表面預(yù)先進(jìn)行等離子體處理。
<受光表面?zhèn)韧该饔袡C(jī)聚合物樹脂>
作為填充物由混合和配制乙烯乙烯基乙酸酯共聚物(乙烯基乙酸酯25wt％)、交聯(lián)劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑和光穩(wěn)定劑來制備厚度460μm的EVA片。
<無機(jī)纖維化合物>
·無機(jī)纖維化合物(40g/m2)制備基本重量為40g/m2、厚度200μm、纖維直徑10μm和含有作為粘合劑的4％的丙烯酸樹脂的玻璃非織造織物。
·無機(jī)纖維化合物(20g/m2)制備基本重量為20g/m2、厚度100μm、纖維直徑10μm和含有作為粘合劑的4％的丙烯酸樹脂的玻璃非織造織物。
<背部整體疊層膜>
按整體疊層結(jié)構(gòu)制備總厚度為500μm的整體疊層膜，其中按EEA、PE、PET、PE和EEA的順序整體疊層作為粘合劑層的乙烯乙基丙烯酸共聚物(EEA)(厚度200μm)和聚乙烯(PE)樹脂(厚度25μm)，和作為絕緣膜的雙軸定向聚乙烯對苯二酸酯膜(PET)(厚度50μm)。
<背部增強(qiáng)板>
這樣制備背部增強(qiáng)板，即制備把鍍鋅鋼薄板(鍍敷55％的鋁、43.4％鋅和1.6％硅的鋁鋅合金的鋼薄板)的一面用聚酯基涂料涂敷，另一面用包含玻璃纖維的聚酯基涂料涂敷的鋼薄板。鋼薄板厚度為400μm。
使用簡單真空方法的疊層裝置把上述疊層部件在真空中加熱，從而制備平板太陽電池組件。在該場合下的真空條件是抽真空速率76Torr/sec，在5Torr真空下進(jìn)行30分鐘的抽真空。隨后，把疊層裝置裝入160℃的熱空氣干燥爐加熱50分鐘。在這種情況下，使EVA在140℃以上環(huán)境下保持15分鐘以上，從而熔化和交聯(lián)EVA。
隨后，在受光表面?zhèn)炔粫M(jìn)行成形加工的部分，把透明的藍(lán)色粘合膜與制造太陽電池器件塊61的各組件粘接，把透明的紅色粘合膜與制造太陽電池器件塊62的各組件粘接。粘合膜是以聚乙烯作為支座和以丙烯酸樹脂作為膠合劑所獲得的厚度0.07mm的膜。膠合強(qiáng)度為2.94N/25mm。
之后，經(jīng)過滾壓成形加工，把組件加工成如圖4A(或圖4B)所示的形狀。此時，在進(jìn)行加工的同時，還要防止輥?zhàn)咏佑|太陽電池器件部分和在其上粘接有粘合膜的部分。在成形加工后，導(dǎo)入開路電壓檢查的同時，把太陽電池組件暴露在200勒克司照度的熒光燈的光下，同時粘合膜仍粘接在其上。所有96片組件處理提供0.4V以上的輸出，達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。最后，由目視進(jìn)行外觀檢查，并確認(rèn)沒有裂紋。隨后，把完成的太陽電池組件裝入波紋紙板箱，同時粘合膜仍粘接在其上。把這樣包裝的太陽電池組件用卡車運(yùn)送到安裝地點(diǎn)。
下面，說明在安裝地點(diǎn)的安裝步驟。
把96片太陽電池組件安裝在圖6所示的三角形頂部上。如上所述，把太陽電池組件安裝成每水平行4個總共24行的陣列。各行串聯(lián)組件的數(shù)量為16個，并把六行并聯(lián)連接。
從最低行的第一行開始太陽電池組件的安裝，同時粘合膜仍粘接在其上。用在第一行的是在其上帶有藍(lán)色粘合膜的太陽電池組件10，正終端固定在各太陽電池組件的右端。第一行中最左邊組件的左端是第一行的負(fù)終端，各自組件的耦合電纜按順序耦合成16串。用在第二行的是在其上帶有紅色粘合膜的太陽電池組件20，正終端固定在各組件的左端；與此同樣，組件10用于奇數(shù)行，組件20用于偶數(shù)行。
當(dāng)安裝第一行的第十六串組件時，該組件的偶合電纜不連接下一個組件，并脫離第一行的正終端。
隨后，按同樣的方式安裝第二行到第十六行。在安裝的情況下，由于在太陽電池組件10和20之間進(jìn)行顏色編碼，所以在未放置任何不期望類型的情況下，工作效率很高。由于按從底行到頂行的順序進(jìn)行安裝，所以在工作的同時，工作人員還可依賴已安裝的組件。
在安裝完成后，在除去粘合膜前陽光照射下測量各行的開路電壓。此時，分別制備已確認(rèn)為良品的帶有粘合膜(圖中未示出)的兩個類型的標(biāo)準(zhǔn)太陽電池組件，并預(yù)先放置在相同的頂部表面上，測量其開路電壓。把各行開路電壓的測量值與×8的值(兩個類型的標(biāo)準(zhǔn)太陽電池組件的測量電壓之和)比較，六行表示其差異僅在±5％內(nèi)。因此，可以確定，差異不明顯。
在檢查完成后，小心地除去所有的粘合膜?？梢源_定，盡管工作人員安裝太陽電池組件，同時在其上進(jìn)行固定，但不會出現(xiàn)較大的裂痕。
(實(shí)例2)本實(shí)例是陣列安裝的實(shí)例，其中每行放置15個串聯(lián)的單晶硅太陽電池組件，并把總共四行按并聯(lián)連接。在本實(shí)例中，被安裝的六十個太陽電池組件都是相同的類型。
在安裝前，把藍(lán)色粘合膜粘接在三十個太陽電池組件的每個受光表面?zhèn)壬?，它是所有組件的一半，把紅色粘合膜粘接在剛好另一半的每個受光表面?zhèn)壬稀?br> 在本實(shí)例中，把其上帶有藍(lán)色粘合膜的組件安裝在第一和第三行，把在其上帶有紅色粘合膜的太陽電池組件安裝在第二和第四行。在安裝的時候，由于在相鄰行之間把不同顏色的粘合膜加在組件表面上，所以行的識別容易，安裝加工性很好。安裝完成后，除去所有的粘合膜，檢查太陽電池組件的外觀。在檢查中未查出比如不規(guī)則的裂痕。
按照本發(fā)明的太陽電池組件的制造方法和安裝方法，可獲得下列效果。
(1)在太陽電池組件的制造步驟中，通過在太陽電池組件上設(shè)置粘合膜，在制造步驟中使太陽電池組件的表面能夠防止損傷，并增加產(chǎn)量。
(2)通過把粘合膜粘附在太陽電池組件上，然后在沒有粘合膜的區(qū)域上進(jìn)行成形加工，從而不影響制造步驟，使太陽電池組件的表面能夠防止損傷。
(3)由于粘合膜粘接在太陽電池組件上，使太陽電池組件的表面能夠防止可能出現(xiàn)在其運(yùn)輸中或其安裝中的損傷。
(4)在太陽電池組件安裝后通過剝離粘合膜，能夠防止因粘合膜的光吸收導(dǎo)致的組件輸出中的損失。
(5)通過改變太陽電池組件的表面上粘接的粘合膜的顏色，太陽電池組件的識別在制造步驟中變得更容易，并且能夠改善加工性和生產(chǎn)率。
(6)對于每個類型或組件的每行，通過改變太陽電池組件的表面上粘接的粘合膜的顏色，使安裝期間太陽電池組件的類型或行的識別變得更容易，使安裝作業(yè)中的混亂最小。因此，確保了安裝的工作效率，并確實(shí)使安裝成本變得較低。
權(quán)利要求
1.一種制造太陽電池組件的方法，包括成形加工步驟，其特征在于，在把粘合膜至少粘接在受光表面?zhèn)鹊囊徊糠趾?或太陽電池組件的非受光表面?zhèn)群?，進(jìn)行太陽電池組件的成形加工步驟。
2.如權(quán)利要求1的太陽電池組件制造方法，其特征在于，把粘合膜粘接在除經(jīng)受成形加工區(qū)域外的區(qū)域。
3.如權(quán)利要求1的太陽電池組件制造方法，其特征在于，粘合膜與受光表面?zhèn)日辰印?br> 4.如權(quán)利要求1的太陽電池組件制造方法，其特征在于，粘合膜是透明或半透明膜。
5.如權(quán)利要求1的太陽電池組件制造方法，其特征在于，還包括在光照射條件下，檢查太陽電池組件的電輸出的步驟，同時使粘合膜保持粘接在其上。
6.如權(quán)利要求1的太陽電池組件制造方法，其特征在于，對于太陽電池組件的不同生產(chǎn)批量，粘合膜的顏色相互不同。
7.如權(quán)利要求6的太陽電池組件制造方法，其特征在于，粘合膜的顏色與用于記錄太陽電池組件的各生產(chǎn)批量的管理信息的薄片對應(yīng)。
8.如權(quán)利要求1的太陽電池組件制造方法，其特征在于，成形加工是滾壓成形器加工。
9.如權(quán)利要求1的太陽電池組件制造方法，其特征在于，太陽電池組件的太陽電池器件是在不銹鋼襯底上形成的非晶硅基太陽電池器件。
10.如權(quán)利要求1的太陽電池組件制造方法，其特征在于，太陽電池組件的受光表面?zhèn)扔赏该骺箽夂驑渲瞥桑诜鞘芄獗砻鎮(zhèn)忍栯姵亟M件有成形增強(qiáng)板。
11.如權(quán)利要求1的太陽電池組件制造方法，其特征在于，由太陽電池組件的彎曲成形來進(jìn)行成形加工步驟。
12.一種太陽電池組件的安裝方法，通過把多個太陽電池組件相互串聯(lián)、并聯(lián)、或每塊的串聯(lián)和并聯(lián)的連接，形成太陽電池陣列的一部分或全部；該方法包括安裝太陽電池組件的步驟，即在與太陽電池組件的受光表面?zhèn)鹊囊徊糠只蛉空辰拥膲K中帶有各自不同顏色的粘合膜的太陽電池組件的安裝步驟，和除去粘合膜的步驟。
13.如權(quán)利要求12的太陽電池組件的安裝方法，其特征在于，根據(jù)太陽電池組件的類型，把多個太陽電池組件分成塊。
14.如權(quán)利要求12的太陽電池組件的安裝方法，其特征在于，在太陽電池組件的制造期間，將粘合膜粘接到太陽電池組件。
15.如權(quán)利要求12的太陽電池組件的安裝方法，其特征在于，粘合膜是透明或半透明膜。
16.如權(quán)利要求12的太陽電池組件的安裝方法，其特征在于，在安裝太陽電池組件后，還包括檢查各太陽電池組件的電輸出的步驟，同時使粘合膜保持粘接在其上。
17.如權(quán)利要求12的太陽電池組件的安裝方法，其特征在于，太陽電池組件中使用的太陽電池器件是在不銹鋼襯底上形成的非晶硅基太陽電池器件。
18.如權(quán)利要求12的太陽電池組件的安裝方法，其特征在于，太陽電池組件的受光表面?zhèn)扔赏该骺箽夂驑渲瞥?，在非受光表面?zhèn)忍栯姵亟M件有成形增強(qiáng)板。
19.一種在其最外層表面帶有可剝離、著色、透光、保護(hù)部件的太陽電池組件。
20.如權(quán)利要求19的太陽電池組件，其特征在于，把保護(hù)部件設(shè)置在太陽電池組件的光入射側(cè)。
21.如權(quán)利要求19的太陽電池組件，其特征在于，太陽電池組件是已成形加工的太陽電池組件。
22.如權(quán)利要求19的太陽電池組件，其特征在于，保護(hù)部件具有由膠或粘合劑的層構(gòu)成的膜。
23.如權(quán)利要求19的太陽電池組件，其特征在于，太陽電池組件有粘接或粘合層，在保護(hù)部件剝落后，它失去粘性或粘合特性。
24.如權(quán)利要求19的太陽電池組件，其特征在于，保護(hù)部件包括壓敏粘合劑。
25.如權(quán)利要求24的太陽電池組件，其特征在于，壓敏粘合劑包括從天然橡膠型粘合劑、合成橡膠型粘合劑、聚丙烯型粘合劑或乙酸乙烯型粘合劑的組中至少選擇其一的粘合劑。
26.如權(quán)利要求19的太陽電池組件，其特征在于，保護(hù)部件包括膜，使膜至少部分著色。
27.如權(quán)利要求19的太陽電池組件，其特征在于，保護(hù)部件包括膜和膠或粘合劑的層，膠或粘合劑的層是著色的。
28.如權(quán)利要求22的太陽電池組件，其特征在于，膜是透明或半透明的。
29.如權(quán)利要求22的太陽電池組件，其特征在于，膜包括紙。
30.如權(quán)利要求19的太陽電池組件，其特征在于，在保護(hù)部件剝離后，剩下的部件作為太陽電池組件。
31.如權(quán)利要求19的太陽電池組件，其特征在于，對應(yīng)于太陽電池組件的種類來確定著色保護(hù)部件的顏色。
全文摘要
為了防止在制造期間太陽電池組件表面的損傷和提高生產(chǎn)率,把著色、透光的粘合膜粘接在太陽電池組件的受光表面?zhèn)壬稀?br> 文檔編號H01L31/048GK1202741SQ9811473
公開日1998年12月23日 申請日期1998年6月12日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月13日
發(fā)明者高林明治 申請人:佳能株式會社