[发明专利]具有三层结构表面覆盖材料的太阳能电池组件

说明书

本发明涉及一种太阳能电池组件，该电池组件擅长于耐气候性、耐热性、耐湿性和耐刮性并且具有一种抗外部压力的良好防护能力。更详细地说，本发明涉及一种太阳能电池组件，该电池组件包括一个被一种充填材料密封的光电元件(即，一个太阳能电池和一种具有一个三层结构的覆盖材料(把该三层结构配置在该太阳能电池的一个光接收表面上)，其中上述覆盖材料由以下三层组成：第一层由硬树脂构成，其硬度在肖氏D级硬度中是50或更高(以下把该层称为硬树脂层)；第二层具有一种吸收易于使该硬树脂层的性能变坏的紫外线和透过该太阳能电池的光电转换所必需的光的功能以及具有一种粘附功能(以下把该层称为粘附层)；第三层由一种擅长于耐气候性的树脂构成(该树脂本身对于热、光和潮湿来说性能是稳定的)(以下把该层称为最外层)。在该光电元件的该光接收表面一侧以上述硬树脂层、粘附层和最外层的顺序进行层叠。在本发明的太阳能电池组件中的具有上述三层结构的覆盖材料使该光电元件免受一种外部压力的作用，并且满足该太阳能电池组件所必需的耐气候性、耐热性、耐湿性和耐刮性。

按照惯例已提出许多种薄膜型的太阳能电池。典型的一种薄膜型太阳能电池是一种非晶硅薄膜太阳能电池(α—Si薄膜太阳能电池)。已知有以下一种α—Si薄膜太阳能电池的类型：其中在一个导电体衬底上提供一个起一种光电变换元件的作用的α—Si半导体薄膜，并且在该半导体薄膜上提供一个透明的导电层。在把具有上述结构的α—Si薄膜太阳能电池用作一种电源装置时，必须对光入射面上的该α—Si太阳能电池的表面进行保护，这一点与具有把玻璃板用作衬底的结构的太阳能电池的情况不同。为此目的，在光入射面上的该α—Si太阳能电池的表面上提供一个保护装置在该保护装置中，最重要的是充分地透过日光，由此来保持该太阳能电池的转换效率。也要求该保护装置具有一种保护该太阳能电池的内部使之免受风、雨和其它外部压力的影响的能力(以下把该能力称为一种内部保护能力)。对该保护装置本身来说，不因光、热和潮湿的影响而导致性能变坏、变色和降低机械强度也是重要的。已知这样一种保护装置的类型：其中在该光接收表面上提供一个耐气候性良好的透明树脂层作为一个表面覆盖层，并且在该透明的树脂层内提供一种由热塑性透明树脂制成的充填材料。该作为表面覆盖层的树脂层通常由一种丙烯酸树脂膜或一种氟树脂膜(如一种四氟乙烯—乙烯共聚物膜或氟化聚乙烯膜)组成。如以上所描述的，把上述充填材料插在该表面覆盖层和该太阳能电池之间。通常应用EVA(乙烯—乙酸乙烯共聚物)、丁缩醛树脂等作为该充填材料。通过充填材料在该太阳能电池的导电衬底的背面提供一个背面膜。采用一种尼龙膜、一种氟树脂层叠的铝膜等作为该背面膜。此外，在实际的太阳能电池组件中，通过充填材料在上述背面膜的背面上提供一种增强材料。因此，要求插在该表面覆盖层和该太阳能电池间和在该导电衬底和该背面膜间的各种充填材料具有作为粘附剂的功能和保护光电元件使之免受来自外部的刮份和冲击的功能。