[发明专利]掩模糊料以及用于制造部分透明的薄膜光伏板的方法

说明书

发明领域

本发明涉及掩模糊料以及从光伏层压板除去背面电极和光伏结点的部分以生成部分透明的薄膜光伏板的方法。此类板可被用于窗和天窗应用中。该方法能够被用于边缘去除和电隔离光伏板以及用于降低光伏板的朝阳基板表面的反射率。

发明背景

光伏板将辐射能转化为电能。特别要关注的是利用组装成光伏板的光伏电池阵列将太阳辐射（太阳光）大规模且高性价比地转化为电力。

薄膜光伏板通常采用多步方法制造，其中一个阶段为将光伏层压板组装在基板上。当透明基板用于板的朝阳侧时，希望降低基板表面的反射率以便使得更多太阳光到达光伏电池并转化为电力。

包括一个或多个设置在正面电极和背面电极之间的光伏结点的光伏层压板主要为不透光的，这是由于半导体结的高吸光性及高度反光的金属背面电极层的存在。

在光伏层压板制造期间，将层压板的层沉积在基板表面上，常常延伸到基板边缘。层压板是导电性的，如果不从基板边缘除去，则其能够导致与板框的电短路。边缘区域也易受环境腐蚀的影响。因此，有必要将基板的边缘区域与层压板的内部电隔离并除去板边缘的层压板。光伏板的电隔离常规上通过利用激光切割通过围绕板边缘的光伏层压板的几百微米宽度的隔离凹槽实现。板周边处基板表面的边缘去除（例如，由边缘至基板内1.5cm）可通过激光或机械装置实现。

通常，照射到板上的光照只能在狭窄的刻划中断处传递穿过板，其中背面电极/结点堆叠在所述刻划中断处被分割。因此，小于1%的太阳光传递穿过光伏板。在一些应用中，希望定制板透明度和/或透光模式。例如，对于窗或天窗安装可需要显著量的透光率（20-50%）。还可希望定制透射光的颜色或光度以与部分透明光伏板的内部或外部环境匹配或形成对比。

半透明光伏板已被描述，其中透明的导电氧化物用于层压板的正面电极和背面电极。透射度可通过调节半导体带隙和厚度而得以调整。

也已知在至少所述金属背面电极上加工小洞或其它多边形小孔的集合以有利于光照通过光伏层压板的通道。结点层也可在小孔处除去以增强透光率。小孔能够利用光致抗蚀剂层通过光刻进行加工。

也已知在柔性不锈钢或聚合物基板上加工半透明的光伏薄板。当利用金属或聚合物基板时，光线必须由基板的薄膜侧照射通过层压板的向光表面上的透明的导电氧化物（TCO）电极，而非通过基板。通过半导体层和基板的圆形小孔令入射光的一部分通过。小孔形成能够通过湿蚀刻、激光钻孔或机械穿孔实现。

也已公开了配备有切割到不透明的背面电极或电极/结点堆叠中的平行狭槽的部分透明的光伏板。光刻限定的蚀刻或激光穿孔的剥离方法能够用于产生凹槽型的小孔。

朝阳基板表面的反射率常规上通过利用多层绝缘涂覆、化学蚀刻或溶胶-凝胶涂覆方法降低。通常，在光伏层压板沉积之前使减反射涂层形成或沉积在基板表面上。

仍然需要制备部分透明薄膜光伏板的方法，所述板易于使用、高性价比、高效且适于光伏板的特定应用。也需要简化电隔离、边缘去除和降低光伏板朝阳侧的反射率所需的单独的方法。

发明概述

本发明的一个方面为方法，包括：

(a)提供薄膜光伏板，所述薄膜光伏板包括：

(i)基板；和

(ii)光伏层压板，所述光伏层压板包括设置在基板上的正面电极、背面电极、以及设置在正面电极和背面电极之间的一个或多个光伏结点；

(b)将掩模糊料以预定图案丝网印刷在背面电极上以形成掩模背面电极表面；

(c)干燥所述掩模糊料；以及

(d)使掩模背面电极表面暴露于含水蚀刻组合物以形成蚀刻光伏层压板。

本方法能够被用于除去不受掩模糊料保护的背面电极部分。设置在背面电极的未保护部分与正面电极之间的光伏结点部分也被除去。本方法能够被用于实现部分透光性、电隔离、边缘去除、和/或降低光伏板的朝阳表面的反射率。

本发明的另一方面为掩模糊料，包含：

a)15-40重量%的异丁烯酸甲酯和甲基丙烯酸的共聚物；

b)0-20重量%的甲阶酚醛树脂；

c)0-30重量%的无机填料；和

d)25-75重量%的高沸点溶剂。

附图简述

图1A为以预定图案丝网印刷掩模糊料之后的薄膜光伏板的平面图图示。

图1B为将掩模糊料丝网印刷到背面电极表面上的薄膜光伏板的剖面图图示。