[发明专利]封装光电组件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及封装光电组件的方法。

背景技术

术语光电子学(有时也称作光导发光学(optronics或optotronics))产生于光学和微电子学的组合，且在最宽泛意义上包括所有容许电子上产生的数据和能量转化为光发射、和反过来的所有产品和工艺。背景是，例如，尝试将电子数据编辑和处理的优点，与光的快速且电磁上和静电上不可干扰的宽带传播能力的优点组合起来。同时，该术语也包括基于电子半导体技术电能转化为光，和反过来。

光电组件为起到电学和光学组件之间界面的作用的组件，或是包含这类组件的其它器件。该术语通常(但并非排他地)表示基于半导体发挥作用的微电子组件。光电组件依据它们的功能可以分为如下类别：

·激光二极管

·光电执行元件(optoelectronic actuator)

这些包括由电流产生光的所有半导体组件，即激光二极管和发光二极管。

·光电探测器

这些为执行元件的相反组装件，即光敏电阻器、光电二极管(包括太阳能电池)和光电晶体管。但是光电倍增管(photomultiplier)也包含在光电器件之内。

当执行元件和探测器作为系统操作时，结果为光学传感器，称作光传感器。

光电组件中的主要部分是处理所谓的光生伏打模块。

将光生伏打理解为利用太阳能电池将辐射能量(主要为太阳能)直接转化为电能。

存在太阳能电池的多种实施方式。最普遍的是厚层硅电池，其为单晶电池(c-Si)或是多晶电池(mc-Si)形式。变得越来越普遍的是无定形硅(a-Si)、GaAs、CdTe、CIS-、CIGS的薄膜电池，以及有机太阳能电池和染料电池。

出于能量回收目的，通常将太阳能电池连接起来以形成大的太阳能模块。为此，将电池采用导线(conductor)经前后侧串联。由此各个电池的电压累积地加起来。

太阳能模块的制作最普遍地通过使光活性侧向下来实现。首先将通常为低铁、钢化白玻璃(厚度为3-4mm，且在350-1150nm之间具有极低吸收)的相应玻璃进行清洁并布置就绪。在其之上随后存在切削到应有尺寸的(cut-to-size)EVA薄膜片。通过焊条的方式将太阳能电池连接以形成单股(称作串)并采用EVA薄膜在格网(screen)上定位。随后放置将单个串彼此相连且导致连接套节(connection socket)的位点的互联并焊接。随后将依次采用切削到应有尺寸的EVA薄膜和Tedlar(聚氟乙烯)薄膜将整体覆盖。制备中下一步骤是，在减压和约150℃下层压模块。层压阶段时，一直到已成乳白色的点的EVA薄膜变为不再可以熔融的透明、三维交联的塑料层，且随后将电池嵌入该层中并使该层牢固地连接于玻璃网格和后侧薄膜。层压之后，修整边缘且将连接套节附接。随后将模块加框，进行测量，依据其电值(electrical value)分类，并包装。

层压操作是非常耗时和耗能的，通常采用150℃温度进行10-20分钟。迄今显著加速层压的尝试并未成功实现其上市。

WO 94/22172A1提出用辊式层压机代替常规板式层压机。

JP 09312410A1描述了使用热塑性聚氨酯。

EP 1302988A1描述了通过脂族热塑性聚氨酯在具有低水蒸汽渗透性的两个基底之间封装和线连接太阳能电池的方法。

所述说明书中公开的所有方法的特征是，为了确保可靠封装，首先必须将一些情形下为200-400μm厚的线接太阳能电池在缓慢过程中包裹。

光电组件经常必须使其免受水蒸汽和氧气的渗入，还需要用机械进行保护，为了抑制或防止组件本身的退化或它们的接触。

发明内容

本发明目的是提供可靠的且快速的封装光电组件的方法，其可以采用确定的方法和原材料来实施，而不存在危险且高成本的投资。

该目的通过本说明书中更详细地表述的方法得以实现。本说明书描述了本发明的有利实施方式。

由此，本发明提供了封装光电组件的方法，通过将待封装的组件嵌入第一透明聚合物层与填充有未活化的发泡剂的第二聚合物层之间，并随后活化该发泡剂，使得这两个聚合物层彼此连接、特别是彼此焊接，且所述组件包裹在这两个聚合物层之间。

具体地，本发明涉及如下方面：