[发明专利]一种含彩色艺术图案的透光薄膜太阳能组件及其制作方法

摘要

本发明公开了一种含彩色艺术图案的透光薄膜太阳能组件及其制作方法，其特征是它由超白前板玻璃、发电膜层、封装胶片、彩色夹胶材料、背板玻璃或有机背板组成，其主要工艺流程是：玻璃上镀膜、激光刻划镀膜前板玻璃、贴附汇流材料、铺设第一层透明封装胶片、铺设彩色夹胶材料、铺设第二层透明封装胶片和背板玻璃、层压组件，安装接线盒、制取具有隔音、隔热性能的中空组件；本发明的艺术图案直接在薄膜电池膜层上形成，且不破坏所有子电池之间的连贯性，激光划刻的方案简单、易编程，且不随艺术图案的变化而变化，不添加任何物质和材料在组件内部，也不对电池膜层进行化学处理，最大限度的保持了膜层功能。

主权项

一种含彩色艺术图案的透光薄膜太阳能组件及其制作方法，其特征是它由超白前板玻璃（1）、发电膜层（2）、封装胶片（3）、彩色夹胶材料（4）、背板玻璃或有机背板（5）组成，其主要工艺流程是：玻璃上镀膜（23）、激光刻划镀膜前板玻璃（24）、贴附汇流材料（25）、铺设第一层透明封装胶片（26）、铺设彩色夹胶材料（27）、铺设第二层透明封装胶片和背板玻璃（28）、层压组件，安装接线盒（29）、制取具有隔音、隔热性能的中空组件（30）；玻璃上镀膜（23）：首先采用行业通用的方法，依次把透明前电极导电膜（化学气相沉积法、溅射），Si基/CIGS/CdTe发电膜层（PECVD，共蒸法和进空间升华法）和背电极导电膜（化学气相沉积法、溅射）镀在超白前板玻璃（1）上；目前，前电极材料为透明导电金属氧化物(TCO)，背电极为金属膜层（比如金属钼Mo）或亦为TCO膜层；激光刻划镀膜前板玻璃（24）：把镀膜前板玻璃放置于激光划刻的腔室内，非镀膜面朝向激光头，激光从前板玻璃的非镀膜面入射，以一定光斑大小聚焦在发电膜层（2）上，沿着垂直于薄膜电池死区的方向，把发电膜层（2）和背电极导电膜划刻掉，划刻掉的物质用真空泵抽吸走；在垂直于薄膜电池死区、平行于组件边缘的方向上，激光每隔一定距离划刻一道，周而反复，制造出镀膜前板玻璃的透光度，可采用多个激光头同时工作，提高加工效率；适用的激光波长为530‑540nm绿光，光斑大小为0.05‑0.4mm，单道激光的能量与光斑大小、发电膜层2/背电极材料的种类和厚度相关，范围在0.5W‑5W；若镀膜前板玻璃已经具有一定的透光度，则可略过上述步骤；例如非晶硅薄膜电池，控制非晶硅电池层的厚度在即可实现不同的透光效果；贴附汇流材料（25）：在具有一定透光度的镀膜前板玻璃上，贴附正负极电池的汇流材料，比如银胶+导带，或者导电胶带，然后用导带将正负极引出来；铺设第一层透明封装胶片（26）：例如透明PVB/有机硅/聚烯烃(TPO)/EVA等有机胶片，如果使用透明EVA，需配合边缘密封胶，以改善其防水性；如果使用透明PVB，背板只能采用透明玻璃；铺设彩色夹胶材料（27）：铺设呈现彩色艺术图案、能耐一定高温（>200摄氏度）、且不溶于封装胶片（3）和背板材料的彩色夹胶材料（4），包括但不限于绢丝布、彩绣布、喷绘布、喷画背胶、相纸；为保证两层封装胶片（3）之间、或者封装胶片（3）和背板有机材料之间的粘结力，彩色夹胶材料（4）的长宽须小于胶片的长宽，且裁剪成有一定的镂空度的图案，镂空比不小于30%；铺设第二层透明封装胶片和背板玻璃（28）：为了丰富色彩，增强艺术效果，可采用彩色、具有一定透光度的封装胶片（3）或背板玻璃或有机背板（5）；为了提高强度，可采用具有厚度较大的钢化背板玻璃，厚度范围为3－10mm，进一步还可在镀膜前板玻璃的外面，再加一层超白玻璃和一层高透光封装胶片（3），或者在背板玻璃后再加一层封装胶片和一层背板玻璃，制成三玻夹胶组件，如果相邻两层玻璃厚度差较大，应增大中间层封装胶片的厚度，以弥补两者之间局部弯曲度（波形）的差异，厚度范围为0.3－2mm；在机械强度不高的应用场合，第二层透明封装胶片和背板玻璃可以替换成一层有机背板材料，例如TPT, TPE, PET等，不同背板材料具有不同的抗紫外辐照性，且价位不同；层压组件，安装接线盒（29）：铺设好各层材料的模块，经过层压工艺，再把引出的正负极导带通过焊接连接在接线盒相应端子上，制备成呈现彩色艺术图案的透光薄膜太阳能组件；通过调节镀膜前板玻璃上激光划刻线的间距和激光光斑的大小、彩色夹胶材料（4）的颜色深浅和面积、封装胶片（3）和背板材料的透光率，可实现整个组件不同的透光效果；制取具有隔音、隔热性能的中空组件（30）：为了获得更好的隔音、隔热性能，在双玻夹胶组件的背面，可以复合9mm或12mm等不同厚度的中空层或真空层，再复合不同的钢化平板玻璃或者钢化夹胶玻璃，制成具有隔音、隔热性能的中空组件。