[发明专利]用于背接触式光伏组件的集成背板

说明书

技术领域

本发明涉及用于光伏电池和组件的背板，并且更具体地涉及具有集成导电电路的背板，以及用于制备具有集成导电电路的背板的方法，以及用于制备具有此类集成背板的背接触式光伏组件的方法。

背景技术

光伏电池将辐射能诸如日光转化为电能。实践中，多个光伏电池串联或并联地电连接在一起并且在光伏组件或太阳能电池组件内受保护。

如图1所示，光伏组件10包括透光基板12或顶板、包封层14、活性光伏电池层16、另一包封层18和背板20。透光基板通常为玻璃或耐用透光聚合物膜。包封层14和18将光伏电池层16附着至顶板和背板，它们密封并保护光伏电池免受水分和空气的影响，并且它们保护光伏电池不受物理损害。包封层14和18通常由热塑性或热固性树脂构成，诸如乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)。光伏电池层16可为将日光转化为电流的任何类型的光伏电池，诸如单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、微晶硅太阳能电池、基于非晶硅的太阳能电池、二硒化铟（镓）铜太阳能电池、碲化镉太阳能电池、半导体化合物太阳能电池、染料敏化太阳能电池等。背板20为组件10提供结构支撑，它使所述组件电绝缘，并且它有助于保护太阳能电池、组件线路和其它元件免受包括热、水蒸气、氧气和紫外线辐射的因素的影响。组件层在光伏组件的使用寿命内需要保持完整并且保持附着，所述使用寿命可延长数十年。

光伏电池在所述光伏电池的前面和背面上通常都具有电触头。然而，在光伏电池前受光面上的触头可导致至多10%的阴影损失。在背接触式光伏电池中，所有的电触头被移至光伏电池的背面。对于光伏电池背面上的正极电触头和负极电触头，都需要电路以在光伏电池的背面上提供正极电触头和负极电触头的电连接。

美国专利申请2011/0067751公开了具有图案化的电路的背板的背接触式光伏组件，所述电路在太阳能电池组件层合期间连接至光伏电池上的背触头。电路由粘结至载体材料诸如聚酯膜或膜的金属箔形成。载体材料可粘结至保护层诸如含氟聚合物膜。所述箔使用抗蚀剂来图案化，根据柔性电路工业中所用的技术通过光刻或丝网印刷将所述抗蚀剂图案化在该箔上。使用阻焊层或盖膜将保护层施加在剩余的箔电路之上。通常通过丝网印刷聚合材料而将层间介电层(ILD)图案化在电路上，并且在其中光伏电池上的背触头接触箔电路的ILD中形成开口。热塑性或热固性包封片材（通常为EVA板）置于ILD上，其中在对应于ILD中开口的位置处冲切出开口。将导电粘合剂施加在ILD开口中。使用拾取和放置技术将背接触式光伏电池置于包封层上，使得光伏电池上的背触头与ILD和包封片材中的开口对齐。用粘合剂导电膏将光伏电池上的背触头附着并电连接到箔电路上。

将金属箔粘结到载体材料上，使用通过光刻或丝网印刷图案化的抗蚀剂将金属箔图案化，以及使载体材料附着至一个或多个保护性背板层上可能是昂贵且费时的，并且可能使用产生显著废液的工艺。需要更有效的方法，所述方法用于制备具有背接触式光伏电池或组件用集成导电电路的背板。

发明内容

用于形成背接触式光伏组件用集成背板的方法，所述方法包括以下步骤：提供聚合物基板和导电金属箔，模切导电金属箔以将金属箔分成两个或更多个导电金属箔部分，除去一个或多个导电金属箔部分以由剩余的金属箔形成一个或多个图案化的金属箔电路，并将导电金属箔电路附着至聚合物基板。

在一个实施例中，在导电金属箔被模切成两个或更多个金属箔部分之前，将所述导电金属箔附着至所述聚合物基板上，并且优选地所述导电金属箔的模切不切割所述聚合物基板。在另一个实施例中，所述导电金属箔可被模切成两个或更多个导电金属箔部分，并且可除去一个或多个所述导电金属箔部分以形成一个或多个图案化的金属箔电路，并且一个或多个图案化的金属箔电路可随后附着至所述聚合物基板上。在模切金属箔并除去一个或多个所述导电金属箔部分以由剩余的金属箔形成一个或多个图案化的金属箔电路的步骤之前，可将导电金属箔附着至转印片材上，并在模切导电金属箔并除去一个或多个导电金属箔部分以由剩余的金属箔形成一个或多个图案化的金属箔电路的步骤之后，可将图案化的金属箔电路从转印片材中转印并附着至聚合物基板上。

优选通过所述导电金属箔和所述聚合物基板之间挤出的热塑性粘合剂，将导电金属箔附着至聚合物基板上。优选通过挤出的乙烯共聚物粘合剂层，将导电金属箔附着至聚合物基板上。可将乙烯共聚物层挤出到聚合物基板、导电金属箔之一上，或依次挤出到聚合物基板和导电金属箔两者上以使导电金属箔附着至聚合物基板上。