用于制造太陽能電池模組的方法和設備以及包括柔性薄膜太陽能電池的太陽能電池模組的制作方法
【專利摘要】薄膜太陽能電池模組，包括以下特征：第一薄膜網(wǎng)；間隔安裝在所述第一薄膜網(wǎng)上的一系列導電接觸，各具有第一及第二區(qū)域；一系列柔性薄膜太陽能電池，各具有：至少在一定區(qū)域作為第一導電極的第一側部、至少一定區(qū)域作為第二導電極的第二側部，光伏有源層狀結構，設置在所述層狀結構的第一側部的柔性密封層以及位于所述層狀結構與所述密封層之間并與所述第一導電極接觸的至少一個導電體。所述柔性密封層及所述導電體經(jīng)過所述光伏有源層狀結構的一側延伸。所述薄膜太陽能電池設置在所述第一薄膜網(wǎng)上以便所述第二導電極在第一區(qū)域接觸到所述第一薄膜網(wǎng)上的第一接觸，所述導電體在第二區(qū)域接觸到所述第一薄膜網(wǎng)上鄰近所述第一接觸的第二接觸。
【專利說明】用于制造太陽能電池模組的方法和設備以及包括柔性薄膜太陽能電池的太陽能電池模組
【技術領域】
[0001]本說明書描述了一種用于制造具有柔性(flexible)太陽能電池的太陽能電池模組(solar module)的方法及設備，尤其具有柔性薄膜太陽能電池，以及采用該設備/依據(jù)該方法制造的太陽能電池模組。除了這里詳細描述的柔性太陽能電池之外，這里所描述的方法步驟、用于制造太陽能電池模組的相應的設備、以及由此產(chǎn)生的產(chǎn)品，即太陽能電池模組，也可以使用剛性太陽能電池(例如，硅太陽能電池)實現(xiàn)。
【背景技術】
[0002]太陽能電池模組或光伏模組(包括這里所描述的類型)直接將入射的太陽光轉換成電能。作為最重要的部件，太陽能電池模組包含多個太陽能電池。每太陽能電池模組由其電連接值(尤其是開路電壓和短路電流)進行表征。這些電連接值取決于單個太陽能電池的性能，以及在該太陽能電池模組內太陽能電池之間的連接的質量。
[0003]太陽能電池模組(包括一種這里所描述的類型)通常除了彼此電互連的太陽能電池之外，還具有嵌入材料和后側結構。覆蓋層用于防護機械影響和天氣影響。后側結構防止太陽能電池及嵌入材料受潮及氧化。此外在太陽能電池模組的安裝過程中，它們提供了機械保護以及電性絕緣。所述后側結構可由玻璃或復合膜形成。在太陽能電池的下側上設置有第一電極(通常，正極在所述太陽能電池的下側)，在太陽能電池的上側安裝有第二電極(通常，負極在所述太陽能電池的上側)。通常，當太陽能電池與太陽能電池模組連接時，各電池的下側與另一電池的上側電連接。
[0004]現(xiàn)有技術陳述
[0005]在現(xiàn)有技術結構中，尤其以下結構為人所熟知。
[0006]W02009148652A1 (索萊贊特公司，Solexant)涉及太陽能電池的連接，其中基板具有多個孔，基板兩側粘附有(apply)金屬電極層，用以形成下側及背側電極。為了使各個孔與該下側電極相隔離，該金屬層的一部分繞一個或多個所述孔的周圍進行刻痕(score)。所述下側電極及背側電極沿縱向刻痕，用以確定鄰近的電池。鄰近的電池相互之間由電池的下側電極與另一電池的背側電極之間的經(jīng)至少一個孔的接觸實現(xiàn)電連接，所述至少一個孔位于該下側電極的刻痕(scoring)與該背側電極的刻痕(scoring)之間。還附有吸收層及透明導電層。該透明導電層橫跨成排的連接通孔一側上的電池進行縱向刻痕，透明導電電極橫跨同一排的連接通孔的另一側上的電池進行縱向刻痕，其中所述刻痕緊挨所述成排的連接通孔，該刻痕移除所述透明導電層(TC0, transparent conductive layer)。
[0007]從US20090025788A1 (達伊4能量有限公司，Day4Energy)中已知，采用電極來連接多個光伏電池。嵌入到粘合劑中的第一組導線及垂直于該第一組導線的第二組導線形成網(wǎng)格并與各自的導軌連接。僅對電極裝置如何貼附于太陽能電池上進行了以下基本描述:所述(透明片)電極設置在晶圓的上部及下部并在加熱及加壓后，上部電極的導線歐姆連接到第二總線桿及晶圓的上部，下部電極的導線歐姆連接到總線及晶圓的下部。由此，通過層壓(laminating)實現(xiàn)晶圓上部及下部的同步接觸。
[0008]DE 10 2009 060604 Al (能源控股有限公司)涉及一種具有導電板的太陽能電池模組及制造方法。成排連接的太陽能電池由銅條或銅線連接。通過這種方式，所述太陽能電池在下部接觸并與相鄰的電池在上部連接。該電池層壓在兩薄膜之間。
[0009]US 2011 0197947 Al (米亞索爾公司)涉及由導線連接器串聯(lián)的太陽能電池。該導線與太陽能電池的后側接觸并與相鄰電池的前側的光伏導電層接觸。
[0010]DE 10 239 845 Cl描述了用于光伏元件的導電表面接觸的電極，該電極具有電絕緣透光膜、貼附于該膜表面的粘附層以及平行的導電的第一導線組；該第一導線組嵌入到所述粘附層中，并且其表面的一部分從所述粘附層的表面伸出，從所述粘附層表面伸出的該表面上覆蓋有具有低熔點的合金層。所述導線由第一接觸條連接到第一組。
[0011]DE 10 2008 046 327 Al涉及多個生產(chǎn)裝置的安裝，作為用于處理太陽能電池來形成模組的裝備。該裝備包括用于以下步驟的生產(chǎn)裝置:提供支撐件、通過粘附接觸導線預成型太陽能電池、在支撐件上設置垂直接觸導線、將預成型的太陽能電池安放到支撐件上、將預成型的太陽能電池縱向互連到接觸導線上、將預成型的太陽能電池交叉互連到垂直接觸導線上、以及將位于支撐件上的太陽能電池連接到支撐玻璃上以完成模組。
[0012]WO 94/22172涉及替代原用真空板式層壓機的滾軸層壓機的用途。所采用的塑料薄膜并不特別適用于太陽能電池模組的封裝。該薄膜既不具有足夠的防沖壓性也不適于抗風化，且粘附層也不具備足夠的柔軟度以對已破損的太陽能電池進行有效的機械保護。
[0013]EP O 111 394 A2公開了一種方法，其中，在應用之前，所述太陽能電池電連接到底部封裝層。在處理過程中，導電條焊接到不銹鋼基板上的外露區(qū)域上。在隨后的步驟中，頂層以及底層封裝層應用到模組中。
[0014]DE 34 23 172 C2公開了一種用于制造太陽能電池的方法。導體伸入到(protrudeinto)太陽能電池之間的中間空間內；然而，該導體與基板薄片相關。通過按壓石英玻璃壓力板，電極以夾層的方式引入到具有焊接層的壓力接觸中，其中所述焊接層設置在薄片的導體上。激光束通過光纖電纜進行提供，并引起焊接層的熔化。用于太陽能電池頂部和底部的電極初始同時應用，并隨后同時相接觸。
[0015]US 2002/0056473 Al公開了一種方法,其中總線噴射(sprayed onto)至太陽能電池上。
[0016]US 2001/0029975公開了用于生產(chǎn)光伏元件的方法。其中重疊的端墊通過激光焊接連接。申請文件中既沒有公開第一薄膜網(wǎng)(film web)也沒有公開第二薄膜網(wǎng)。相反，該文件公開了傳統(tǒng)的太陽能電池串的生產(chǎn)方法。由于太陽能電池已經(jīng)通過激光焊接連接，因此不再需要將第一和第二端墊應用至第一薄膜網(wǎng)上或者將所提供的太陽能電池按照權利要求所限定的方式應用到第一薄膜網(wǎng)上。
[0017]US 2010 0043863 Al (米亞索爾公司)以及US 2001 0308467 Al (阿梅拉西亞國際技術公司，Amerasia Internat Technology)進一步對技術背景進行了說明。
[0018]以上所描述的方式中的連接類型及連接結構的制造方式具有不同的缺點。薄膜太陽能組件的要求在于安裝及常規(guī)使用過程中，其應該為可彎曲的。用于串聯(lián)太陽能電池的導線的彎曲性則小于太陽能電池的薄且靈敏的光伏層。因此，在安裝過程中或者由于導線的材料相比太陽能電池的材料的不同的熱膨脹系數(shù)，可在導線端部與光伏層之間建立機械應力。這些機械應力可造成導線端部從太陽能電池上斷開，或者造成導線的端部對太陽能電池表面的損害。進一步地，以上描述的連接類型及連接結構的制造方式并非特別有效。
[0019]上述一些安裝技術在連接太陽能電池時產(chǎn)生了較大的熱應力。由于產(chǎn)生于熱錫焊點與較冷的周圍環(huán)境之間的溫度差，太陽能電池容易產(chǎn)生裂縫。對于其他模組而言，可能發(fā)生的是，條狀導體或形成發(fā)射器的金屬貼不能提供穩(wěn)定的內聚力(cohes1n)。日?；蛩募狙h(huán)作用于太陽能電池模組上的風荷載或雪荷載可破壞該發(fā)射器。許多太陽能電池從太陽能電池模組的電連接中分離，太陽能電池模組的輸出功率也被減少。在薄膜模組中，內部的電池電連接可產(chǎn)生細微的缺點；例如，電池可用銅帶連接，該銅帶上附有硬度不足的導電粘合劑。在此情況下，大幅增加了太陽能電池模組的線路電阻，而其輸出功率則下降。
【發(fā)明內容】
[0020]解決的問題
[0021]因此，本發(fā)明的問題在于提供一種用于在太陽能電池模組內連接太陽能電池的低成本高效率且快速的方法及相應的設備，以能夠促進低成本高效率地產(chǎn)生太陽能功率，其相比于以前的方案，制造成本降低且整個太陽能電池模組的耐用性得到了改善。
[0022]提出的方案
[0023]一種用于制造具有柔性太陽能電池的太陽能電池模組的方法，該太陽能電池模組尤其具有柔性薄膜太陽能電池，該方法可具有以下步驟:
[0024]提供第一薄膜網(wǎng)以應用柔性薄膜太陽能電池；
[0025]將一系列(a series of)的間隔的導電接觸墊(pad)應用于所述第一薄膜網(wǎng)上；
[0026]提供一系列的柔性薄膜太陽能電池，該柔性薄膜太陽能電池具有:
[0027]第一側部，所述第一側部至少部分形成為第一導電極，
[0028]第二側部，所述第二側部至少部分形成為第二導電極，
[0029]光伏有源層狀結構，在所述光伏有源層狀結構的第一側部上分配有至少一個導電體用以接觸所述第一導電極并延伸經(jīng)過所述光伏有源層狀結構的一側；
[0030]將所述一系列的薄膜太陽能電池應用到所述第一薄膜網(wǎng)，由此所述第二導電極與第一薄膜網(wǎng)上的所述接觸墊中的第一個的第一區(qū)域接觸，與所述第一導電極接觸的所述導電體接觸到所述第一薄膜網(wǎng)上鄰近所述第一接觸墊的第二接觸墊的第二區(qū)域，
[0031]以及將透明、柔性、熱塑性的第二薄膜網(wǎng)層壓到第一薄膜網(wǎng)上以及柔性薄膜太陽能電池上。
[0032]由于薄膜太陽能電池在連續(xù)作業(yè)的單個操作中能直接應用到第一(背側)薄膜網(wǎng)，因此這種方法能有效制造太陽能電池模組。通過將兩個薄膜太陽能電池的串聯(lián)連接分別分離為兩個部分，即所述接觸墊與所述導電體，或者所述接觸墊與所述第二極；各自的材料配對及各自的連接技術是可以優(yōu)化的。
[0033]目前的工藝水平中，通常由導電銀糊用作傳導材料的前接觸以作為導電體印制在所述太陽能電池的上側以用于收集產(chǎn)生的電力。
[0034]通過本發(fā)明提議的將兩個薄膜太陽能電池的串聯(lián)連接分離為兩個部分，所采用的材料可以根據(jù)所述太陽能電池的材料進行優(yōu)化調整。在這一點上，一個可選的方案中，所述接觸墊的兩個區(qū)域可以由一種或兩種具有不同導電率的材料形成，所述兩個區(qū)域相互鄰近且相互電接觸。
[0035]如果，例如所述太陽能電池的所述第二(下側)導電極由不銹鋼薄膜或鋁薄膜組成時，所述接觸墊可以以低電阻或機械穩(wěn)定的形式由對應的接觸粘合劑形成。相鄰太陽能的電池的前接觸隨后利用導電體相連接，例如多個銅或鋁導體。所述導電體為具有或沒有絕緣套的導線、具有或沒有絕緣套的導線條、導電網(wǎng)、長導電體、環(huán)形的、彎曲的、螺旋的或Z字形的導電體。
[0036]在將所述各薄膜太陽能電池應用到所述第一薄膜網(wǎng)上之前或之后，所述各薄膜太陽能電池的第一側部的上述至少一個導電體可分配至各薄膜太陽能電池。
[0037]至于其橫截面和/或縱向延伸，所述各薄膜太陽能電池的第一側部的所述至少一個導電體可至少部分嵌入到所述熱塑性的第二薄膜網(wǎng)或載體帶內。在嵌入到所述載體帶的情況下，在層壓所述第二薄膜網(wǎng)之前，所述載體帶連同所述導電體一并應用于所述各薄膜太陽能電池的第一側部上。
[0038]在分配到所述光伏有源層狀結構之前或之時，例如熱塑性粘合劑塊(adhesivemass)替代所述薄膜/所述柔性覆蓋層，可間隔應用于所述導電體上以部分包絡(envelop)所述導電體。
[0039]如果，在應用所提供的薄膜太陽能電池至所述第一薄膜之前，所述薄膜太陽能電池已經(jīng)提供有相對一側傾斜延伸的導電體，所述太陽能電池的所述第一導電極可獨立于所述層壓處理而獲得接觸。在該情況下，此步驟獨立于所述的一般的通過將薄膜太陽能電池應用到所述第一薄膜上獲得的導電體相對所述第二導電接觸墊的非臨界性的接觸/定位。這樣獲得的效果在于，所述第一導電接觸墊可通過所述導電體獲得更精確的接觸，由于由層壓所述塑料粘合劑薄膜造成的所述塑料粘合劑層內的不準確和移位可以忽略。
[0040]所述接觸墊與所述導電體之間的連接可由接觸粘合劑或也由激光焊接、錫焊或其他連接技術實現(xiàn)。所述太陽能電池的上側的所述第一導電極到所述導電體的接觸優(yōu)選受(卷制)層壓步驟的影響。在該層壓過程中，與所提供由EVA、TPU等制成的封裝材料或所述熱塑性(頂部)薄膜一起，所述導電體受壓至所述電池(例如，TC0，即透明導電氧化物層)的表面并在適當位置處利用壓力及熱力在負壓下進行層壓，或者進行(預)固定以獲得后續(xù)的層壓。
[0041 ] 在接觸/層壓步驟的準備中，在預處理步驟中，優(yōu)選地在滾動處理中，所述導電體可以通過特定時間段內的溫度和壓力的影響而固定在所述封裝材料上。(在所述連接中，所述導電體可部分地陷入或嵌入到所述封裝材料/熱塑性(覆蓋)薄膜中，其中所述封裝材料/所述薄膜由EVA、TPU等制成。)
[0042]在提供所述一系列的柔性薄膜太陽能電池前，部分包絡所述導電體的柔性覆蓋層可應用于所述層狀結構的所述第一側部以及應用于各所述柔性薄膜太陽能電池的導電體。
[0043]一個可選擇的方法可以為在應用到所述光伏有源層狀結構前加熱所述導電體，并隨后將所述導電層部分嵌入或陷入到柔性覆蓋層?？蛇x擇地，或此外，所述柔性覆蓋層，例如大致上與延伸的所述導電體的形狀相應且具有相應的突出邊緣的熱塑性薄膜網(wǎng)或薄膜，可以受熱并軟化，用于將所述導電體部分地嵌入或陷入所述柔性覆蓋層中。
[0044]該導電體中間產(chǎn)品及柔性覆蓋層中間產(chǎn)品可隨后提供為在滾軸上的“無窮帶(infinite tape) ”或作為分配區(qū)域或條狀材料，以應用到各太陽能電池系列中。來自所述滾軸的所述無窮帶可在應用到所述太陽能電池系列中之前或之后進行分配。
[0045]“部分包絡”此處應理解為:在所述導電體的橫截面和/或所述導電體的縱向延伸方面，所述導電體僅部分嵌入或陷入到所述柔性覆蓋層中。
[0046]這里所描述的工序也可實施到剛性太陽能電池中。
[0047]所述第一薄膜網(wǎng)優(yōu)選為覆蓋有自粘層的抗風化柔性薄膜?？蛇x擇地，所述第一薄膜網(wǎng)也可以是覆蓋有熱塑層的抗風化柔性薄膜。隨后，第一薄膜網(wǎng)與所述柔性薄膜太陽能電池之間的連接可由熱應用完成。
[0048]當將所述柔性薄膜太陽能電池組裝到第一薄膜網(wǎng)上時，多個柔性薄膜太陽能電池可沿著所述第一薄膜網(wǎng)傳輸方向的縱向和/或橫向安放。由此，可以以靈活性的方式?jīng)Q定單個柔性薄膜太陽能電池的串聯(lián)和/或并聯(lián)所期望的結構。其中所述單個柔性太陽能電池的串聯(lián)和/或并聯(lián)所期望的結構用于形成太陽能電池場，定義了太陽能電池模組。
[0049]所述導電接觸帶從多個相鄰的分配器、平行于所述第一薄膜網(wǎng)的傳輸方向應用到所述柔性太陽能電池中；其中所述多個相鄰的分配器包括多卷導電膏并大體平行于所述第一薄膜網(wǎng)的傳輸方向設置?？蛇x擇地或此外，所述導電接觸帶從至少一個分配器，垂直于所述第一薄膜網(wǎng)的傳輸方向應用到所述柔性薄膜太陽能電池中，其中所述分配器大體上垂直于所述第一薄膜網(wǎng)的傳輸方向進行設置，包括一卷導電接觸帶，或該分配器包括導電膏。由此，所述柔性太陽能電池能夠以靈活高效地串聯(lián)和/或并聯(lián)地相互電連接。
[0050]單個柔性薄膜太陽能電池在容器中作為單獨的部分提供。類似地，所述柔性薄膜太陽能電池可設置在堆積區(qū)內。
[0051]所述堆積區(qū)可包括可移動容器，其中所述柔性薄膜太陽能電池設置在所述可移動容器內。
[0052]所述第二薄膜網(wǎng)可通過滾軸層壓機層壓在所述第一薄膜網(wǎng)和所述柔性薄膜太陽能電池上。所述滾軸層壓機包括至少兩個反向旋轉的滾軸，所述滾軸以設定的速度旋轉，并將所述薄膜太陽能電池及薄膜網(wǎng)的混合物以設定的壓力和設定的溫度按壓在一起。這使將制成的太陽能電池模組具有高質量。
[0053]所述導電體與所述第二接觸墊之間電接觸可通過壓制步驟來實現(xiàn)。
[0054]所述壓制步驟可通過在小于20秒的時間段內引入范圍為大約120°C至大約170°C的溫度來實現(xiàn)，在合適的情況下，至少一部分所述時間段內采用負壓。
[0055]所述第一薄膜網(wǎng)可沿傳輸方向傳輸，適用于應用多個系列的以橫向間距相互間隔設置的導電接觸墊，及適用于優(yōu)選與第一薄膜網(wǎng)同步及與系列的間隔設置的導電接觸墊同步應用柔性薄膜太陽能電池。
[0056]所述太陽能電池模組鏈可卷起以形成一卷。其中所述太陽能電池模組鏈由第一和第二薄膜網(wǎng)以及位于第一和第二薄膜網(wǎng)之間的柔性薄膜太陽能電池所形成。
[0057]各所述導電接觸墊可包括具有或沒有朝向所述第一薄膜網(wǎng)的粘合層的傳導帶材料，或者具有或沒有朝向所述第一薄膜網(wǎng)的粘合層的金屬帶材料(例如包含銅或鋁的薄膜)或導電膏。
[0058]所述導電體可由導電條材料、金屬帶材料、導線材料或導電膏形成。
[0059]各柔性薄膜太陽能電池的所述第二側部可至少部分包括金屬層。該金屬層可形成第二導電極，所述第二導電極為正極；和/或所述柔性薄膜太陽能電池的相對背離所述薄膜的第一側部，可至少部分形成第一導電極，該第一導電極為負極。
[0060]所述第二薄膜網(wǎng)可在小于10分鐘的時間段內范圍為120°C至大約170°C的溫度下進行層壓，在合適的情況下，至少一部分所述時間段內采用負壓。
[0061]熱塑性聚氨酯薄膜或其他抗風蝕(后側)薄膜可用作第一和/或第二薄膜網(wǎng)。
[0062]所述壓制可通過輥式壓制機實現(xiàn)，所述輥式壓制機具有至少滾軸以及對偶面(counter surface),或至少兩個反向旋轉的滾軸，所述滾軸以設定的速度旋轉，并將第一薄膜網(wǎng)及所述薄膜太陽能電池的混合物以設定的壓力和設定的溫度按壓在一起。
[0063]因此，根據(jù)設備獨立權利要求的用于制造太陽能電池模組的設備可以包括以下的模塊或部件:用于提供第一薄膜網(wǎng)的裝置；用于將一系列的間隔設置的導電接觸墊應用到所述第一薄膜網(wǎng)的裝置；用于提供一系列的柔性薄膜太陽能電池的裝置，各所述柔性薄膜太陽能電池具有第一側部、第二側部以及光伏有源層狀結構，所述第一側部至少部分形成為第一導電極，所述第二側部至少部分形成為第二導電極，在所述光伏有源層狀結構的第一側部上分配有至少一個導電體用以接觸所述第一導電極并延伸經(jīng)過所述光伏有源層狀結構的一側；用于將所提供的一系列的薄膜太陽能電池應用到所述第一薄膜網(wǎng)的裝置，由此所述第二導電極與第一薄膜網(wǎng)上的所述接觸墊中的第一個的第一區(qū)域接觸，與所述第一導電極接觸的所述導電體接觸到所述第一薄膜網(wǎng)上鄰近所述第一接觸墊的第二接觸墊的第二區(qū)域；以及用于至少一個或多個透明、柔性、熱塑性的第二薄膜網(wǎng)的進給及層壓裝置，所述進給及層壓裝置設置成將所述第二薄膜網(wǎng)層壓到第一薄膜網(wǎng)上以及所述柔性薄膜太陽能電池上。
[0064]提供按壓裝置用于建立/強化所述導電體與所述第二接觸墊的所述第二接觸區(qū)域之間的接觸。
[0065]所述按壓裝置也可包含加熱裝置，用以向所述第二導電極與所述第一薄膜網(wǎng)的第一接觸墊之間的接接觸，和/或向與所述第一導電極接觸的所述電接接觸與所述第一薄膜網(wǎng)上的所述第二接觸墊之間的接接觸，引入小于20秒的時間段內的范圍為120°C至大約170°C的溫度，在合適的情況下，至少一部分所述時間段內采用負壓。
[0066]傳輸裝置可按傳輸方向運輸所述第一薄膜網(wǎng)，可提供多個裝置以各自應用一系列的以橫向間距相互間隔設置的導電接觸墊；以及提供多個裝置以各自應用一系列的柔性薄膜太陽能電池至所述第一薄膜網(wǎng)及至所述一系列的間隔設置的導電接觸墊上。
[0067]提供卷軸(spool)裝置用于太陽能電池模組鏈，其中所述太陽能電池模組鏈由第一和第二薄膜網(wǎng)以及位于第一和第二薄膜網(wǎng)之間的柔性薄膜太陽能電池所形成。
[0068]用于各所述導電接觸墊的所述進給裝置可適用于向各所述導電接觸墊上提供具有或沒有朝向所述第一薄膜網(wǎng)的粘合層的傳導帶材料，或具有或沒有朝向所述第一薄膜網(wǎng)的粘合層的金屬帶材料，或者導電膏。
[0069]用于所述導電體的所述進給裝置可適用于供應傳導帶材料、金屬帶材料、導線材料或導電膏。
[0070]提供的多個相鄰的分配器可大致平行于所述第一薄膜網(wǎng)的傳輸方向和/或大致垂直于所述傳輸方向進行設置；為了將導電體沿平行或垂直于所述第一薄膜網(wǎng)的傳輸方向的方向應用到所述柔性薄膜太陽能電池以及實現(xiàn)所述柔性薄膜太陽能電池相互之間的串聯(lián)或并聯(lián)連接，所述分配器包括多卷導電接觸帶，或該分配器包括導電膏。
[0071]可提供輥式壓制機，該輥式壓制機具有至少兩個反向旋轉的滾軸，所述滾軸以設定的速度旋轉，并將第一薄膜網(wǎng)及所述薄膜太陽能電池的混合物以設定的壓力和設定的溫度按壓在一起。
[0072]前述的受導引(guided)的導電體，可以是導線、條形導電體、導電網(wǎng)、長導電體、環(huán)形的、彎曲的、螺旋的或Z字形的導電體。該導電體可進一步與所述柔性覆蓋層一并作為中間產(chǎn)品從所述分配器應用到所述導電接觸墊上以及應用到所述柔性薄膜太陽能電池上。
[0073]所述覆蓋層AS可作為單個部分(individual pieces)分配至所述太陽能電池上，所述單個部分具有大約所述太陽能電池的尺寸且超過對應的太陽能電池朝向各自的接觸墊延伸。
[0074]為了確保通過應用合適的壓力、溫度及采用預定時間的操作的可能的真空壓力實行的層壓，單個太陽能電池均完全與外界隔離，優(yōu)選地，另一薄膜F2 (EVA、熱塑面、TPU等)由滾軸層壓機應用于所述電池網(wǎng)(電池模組)的表面。
[0075]在層壓所述最終的透明薄膜網(wǎng)之前，另一薄膜(EVA、TPU)在特定的情況下可能是必須的，用于緩和可能的不均衡度(unevenness)
[0076]上述內容中，所述導電體可以與所述覆蓋層一并應用至所述薄膜太陽能電池，或者所述導電體先于所述柔性覆蓋層進行應用。也可以將該覆蓋層棄之不用。
[0077]薄膜太陽能電池模組可具有以下特征:第一薄膜網(wǎng)；間隔設置在所述第一薄膜網(wǎng)上的一系列導電接觸墊，所述薄膜墊(film pads)各具有第一和第二區(qū)域；一系列的柔性薄膜太陽能電池，所述柔性太陽能電池各具有至少部分形成為第一導電極的第一側部、具有至少部分形成為第二導電極的第二側部、具有光伏有源層狀結構以及具有至少一個位于所述光伏有源層狀結構上的電接觸，所述電接觸與所述第一導電極接觸；其中所述導電體經(jīng)過所述光伏有源層狀結構的一側延伸；所述薄膜太陽能電池設置在所述第一薄膜網(wǎng)上；由此所述第二導電極與第一薄膜網(wǎng)上的所述接觸墊中的第一個的第一區(qū)域接觸，與所述第一導電極接觸的所述導電體接觸到所述第一薄膜網(wǎng)上鄰近所述第一接觸墊的第二接觸墊的第二區(qū)域，所述導電體的一部分經(jīng)過所述光伏有源層狀結構的一側延伸。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0078]結合相關的附圖，其他目的、特征、優(yōu)勢以及可能的應用從以下實施例的描述中顯而易見，其中該實施例的描述不能理解為限制性的。所有描述的和/或附圖中所展示的特征通過其自身或任意的組合構成了所公開的主題，不管他們在權利要求中的分組或從屬關系如何。附圖中所示的部件的尺寸以及比例并不需要按照規(guī)定的比例，它們可偏離這里所示出的待實行的實施例。
[0079]圖1示出了用于本發(fā)明所述的用途的柔性薄膜太陽能電池截面示意圖；
[0080]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明所述的方法制造太陽能電池模組的工藝流程圖；
[0081]圖3示出了圖1所示太陽能電池的串聯(lián)連接結構的截面放大示意圖；
[0082]圖4示出了用于本發(fā)明所述的用途的滾軸層壓機的截面示意圖；
[0083]圖5示出了薄膜太陽能電池的固定的頂部示意圖，所述薄膜太陽能電池可以是例如具有金屬基板或聚合物基板(自粘性)的電池；
[0084]圖6示出了導電體在例如EVA、TPU等用于接觸(例如同導線或具有導電結構的塑料薄膜)的粘合膜內的嵌入示意圖；
[0085]圖7示出了圖6沿A-A線的側向截面示意圖，示出了導電體如何平行嵌入到所述粘合膜內并相互間隔設置；
[0086]圖8示出了受平行引導的銅或鋁導線如何在壓力和/或溫度的作用下嵌入到例如由EVA、TPU或類似材料制成的載體帶內的方案變形的頂部側視圖；
[0087]圖9示出了包含導電體的網(wǎng)材料如何應用到所述薄膜太陽能電池上并在壓力和/或溫度的作用下與之接觸的另一方案變形的頂部側視圖，所述薄膜太陽能電池已由具有側向平行(parallel side by side)的切割單元(切割刀)的分配滾軸安裝在所述第一薄膜網(wǎng)上。
【具體實施方式】
[0088]如圖1所詳示，本發(fā)明提供的這種柔性薄膜太陽能電池具有以下結構:吸收材料AM的第一側部OS (上側)，其至少部分形成第一導電極Pl ;吸收材料AM的第二側部US (下側)，其形成第二導電極P2。吸收材料AM包括光伏活性層狀結構PV。吸收材料AM具有位于光伏活性層狀結構PV的第一側部OS上的柔性覆蓋層AS以及位于光伏活性層狀結構PV和覆蓋層AS之間并與第一導電極Pl接觸的至少一個導電體C1、C20…。覆蓋層AS及導電體C10、C20…可以是中間產(chǎn)品。其中相對于其橫截面，導電體C10、C20…至少部分安裝在/到覆蓋層AS上。但該導電體至少部分暴露且沿其長度方向可導電，更精確的所述導電該光伏有源層狀結構PV —定程度。吸收材料AM的第一側部OS (例如TCO層)導電性接觸。導電體C1、C20…可部分嵌入到覆蓋層AS中。在該例子中，柔性覆蓋層AS及導電體C10、C20…沿光伏有源層狀結構PV的側向延伸。
[0089]在示例性說明中，柔性覆蓋層AS及導電體C1、C20…在光伏有源層狀結構PV的側向上方、沿著光伏有源層狀結構PV的邊緣側向延伸至位于光伏有源層狀結構PV旁邊的柔性覆蓋層AS和導電體C10、C20…大約到達吸收材料AM的第二側部US (下側)的水平位置的程度。其中，柔性覆蓋層AS及導電體C10、C20...形成水平定向接觸區(qū)域KA(該區(qū)域KA大約于吸收材料AM的第二側部US成直線)。也可以具有其他示例，其中所述導電體沒有設置覆蓋層AS。在此情況下，只有導電體C10、C20…按照上述的方式沿光伏有源層狀結構PV的側向延伸。為了防止導電體C1、C20…對層狀結構PV造成損壞(短路)，可在層狀結構PV的一側表面設置保護或隔離涂層K10，柔性覆蓋層AS及導電體C10、C20…經(jīng)過所述保護或隔離涂層進行延伸。
[0090]在優(yōu)選的實施例中，保護或隔離涂層KlO也可朝吸收材料AM的第一側部OS向上彎曲。進一步地，保護或隔離涂層KlO也可向上延伸至邊界區(qū)域，所述邊界區(qū)域貼合(adjoining)吸收材料AM的第一側部OS的光伏有源層狀結構PV的側部表面(例如整個區(qū)域的大約5%至20% )。該結構用于有效防止沿吸收材料AM的邊界的導電體C10、C20…對層狀結構PV造成損壞。
[0091]用于各薄膜太陽能電池的導電體C10、C20…可以是相互平行設置的導電條或者導線，所述導電條或導線經(jīng)過光伏有源層狀結構PV的邊界延伸。然而，所述導電體C10、C20...也可以是螺旋的或完全的以及其他類型的導電條、導電網(wǎng)結構或者導線，所述導電體的一端經(jīng)過光伏有源層狀結構PV的邊界延伸。
[0092]在所述太陽能電池模組的制造過程中，例如(參見圖2)所述太陽能電池按照以下步驟逐步連接。在第一薄膜網(wǎng)FlO上放置兩個相鄰的太陽能電池后，所述兩個太陽能電池的一個的背側接觸通過直接接觸和/或利用適當?shù)倪B接材料連接到事先備好的接觸墊KS10，所述連接材料例如接觸粘合劑。在一個實施例中，在將導電體C10、C20…接觸到所述電池的上側OS的第一導電極Pl之前，所述電池的前側以及指向接觸墊KSlO的上邊利用適當?shù)牟牧?聚氨酯薄膜條、例如KAPTON或其他絕緣條、絕緣粘合劑)進行絕緣，所述前側和上邊位于所述上側OS與所述接觸墊KSlO之間。
[0093]與導電體C1、C20----同事先備好的包裝材料AS應用到所述太陽能電池的上側
OS并進行了修整(trimmed)，以便導電體C1、C20…經(jīng)過所述上部的太陽能電池表面進行延伸并安裝在接觸墊KSlO上。導電體C10、C20...安裝在包裝材料上朝向所述電池表面的一偵U。所述電連接及所述導電材料相對接觸墊KlO的固定受所述電連接過程的影響，借助激光焊接、錫焊或其他連接技術實現(xiàn)。最終形成的最初的一側(one-sided)的電接觸可由后續(xù)的輥式層壓步驟完成，在該步驟中，隨材料而定的壓力及溫度可在預定的時間段內作用于該部件上。其中，所述電接觸沿所述太陽能電池的整個表面(前側表面(例如TCO層))進行壓制及固定用于接觸。該步驟受包裝材料的影響，所述包裝材料在層壓步驟中(壓力、時間、溫度及空氣壓力合適的情況下)會暫時液化，隨后可作為透明粘合層確保固定效果。
[0094]本文所描述的方法原則上也可以應用到不銹鋼電池(例如硅太陽能電池)上。
[0095]所述分開連接接觸結構的重要優(yōu)勢在于:⑴所述電導體材料(例如銅或鋁)及接觸墊的所采用的材料配對是可以相互調適的；(ii)同樣可以選擇最佳的連接技術(激光、焊接、錫焊或粘合等)還可以選擇與后續(xù)的電池電連接的太陽能電池的底部或背側的材料。因此，由于太陽能電池模組的質量及技術要求以及最佳的制造成本，可以選擇最佳的適當材料。滾動式(roll-to-roll)制造法最適于本方法且同時滿足最佳產(chǎn)率的要求。
[0096]圖3示出了如本申請使用的柔性薄膜太陽能電池。各所述柔性薄膜太陽能電池的第二側部(此處為背離在操作過程中提供能量的光源的一側，也就是下側)至少部分具有導電層。該導電層形成導電正極(陽極)。所述柔性薄膜太陽能電池的第一側部(此處為朝向在操作過程中提供能量的光源的一側，即上側)形成導電負極(陰極)。
[0097]圖2中示出了用于制造柔性薄膜太陽能電池模組的流程。在第一步驟SlO中，第一柔性薄膜網(wǎng)FlO從滾軸中提供。在可選的步驟S15中，粘合劑或粘著層HS由滾軸層壓機RL15從滾軸層壓到第一薄膜網(wǎng)FlO上。在步驟S15中，設置第一薄膜網(wǎng)FlO及粘合劑或粘著層HS穿過滾軸層壓機RL15。在進一步的步驟S20中，一系列的間隔設置的導電接觸墊KSlO應用到第一薄膜網(wǎng)FlO上(或者如果有的話，也可以應用到粘合劑或粘著層HS上)。導電接觸墊KSlO可以由具有或沒有朝向所述第一薄膜網(wǎng)FlO的粘合層的傳導帶材料、或具有或沒有朝向所述第一薄膜網(wǎng)FlO的粘合層的金屬帶材料或者導電膏形成。在進一步的步驟S30中，以上所述的一系列的柔性薄膜太陽能電池DSZ10、DSZ20(參考圖1、2)利用磁力或真空夾持器應用第一薄膜網(wǎng)FlO (或者如果有的話，也可以應用到粘合劑或粘著層HS)。
[0098]第一薄膜網(wǎng)FlO上的薄膜太陽能電池DSZ10、DSZ20...系列中的一個按照以下方式進行應用:第二導電極P2與第一薄膜網(wǎng)FlO上的接觸墊KSlO中的第一個的第一區(qū)域BlO接觸；與所述第一導電極Pl接觸的所述導電體C10、C20...接觸到所述第一薄膜網(wǎng)FlO上鄰近所述第一接觸墊KS1的第二接觸墊KS20的第二區(qū)域B20。接觸墊的各第一、第二區(qū)域B10、B20彼此相鄰。
[0099]在進一步的步驟S50中，所述導電體與第二接觸墊KS20的第二區(qū)域B20之間的接觸通過壓制形成，例如借助輥式壓制機RP55。在步驟S50中，所述第二導電極P2與第一薄膜網(wǎng)FlO上的第一接觸墊KS20之間在第一區(qū)域BlO上的接觸的建立與強化由壓制實現(xiàn)，例如借助輥式壓制機RP55。就此而言，第一薄膜網(wǎng)F10、柔性薄膜太陽能電池DSZ10、DSZ20...可由所述輥式壓制機RP55在步驟S50中供應。
[0100]可選擇地，或除通過壓制建立或強化所述導電體與所述第二接觸墊的所述第二區(qū)域之間的連接之外，該連接也可以有激光焊接、焊接、錫焊或其他連接技術實現(xiàn)
[0101]第一薄膜網(wǎng)FlO可沿傳輸方向F傳輸。多個系列的具有橫向間距導電接觸墊KSlO相互間隔設置。而后，多個系列的柔性薄膜太陽能電池DSZ10、DSZ20安裝上述的方式應用到第一薄膜網(wǎng)FlO上，且相互之間具有橫向間距。
[0102]就這一點而言，多個相鄰的分配器大體沿所述第一薄膜網(wǎng)的傳輸方向的縱向和/或橫向設置。所述分配器包括多卷導電體或向所述柔性薄膜太陽能電池提供導電膏，以將所述柔性薄膜太陽能電池相互串聯(lián)和/或并聯(lián)地電連接。
[0103]在層壓步驟中，對第二薄膜網(wǎng)F2在第一薄膜網(wǎng)FlO及所述薄膜太陽能電池上進行了層壓。所述第二薄膜網(wǎng)F2具有熱塑性的、透明、柔性的特點并在紫外光下經(jīng)久耐用。
[0104]步驟S50中的壓制結果及層壓結果在圖4剖視圖中進行了放大顯示。
[0105]第二薄膜網(wǎng)F2由滾軸層壓機RL層壓到第一薄膜網(wǎng)FlO及所述柔性薄膜太陽能電池上。滾軸層壓機RL具有包括反向旋轉的滾軸Wl、W2的滾軸對,在所述滾軸對之間供應成對的第一薄膜網(wǎng)F10，所述第一薄膜網(wǎng)10具有所述柔性薄膜太陽能電池及第二薄膜網(wǎng)F2。反向的滾軸W1、W2以設定的速度旋轉，并在預設的壓力和預設的溫度下對所述第二薄膜網(wǎng)、第一薄膜網(wǎng)及所述薄膜太陽能電池的混合物相互之間進行按壓。由此所述混合物的單個組分以粘接牢固、緊密且盡可能無氣泡的方式連接。
[0106]例如圖4所示,所示的滾軸層壓機RL示例性地具有一個及一個以上的圓柱狀的滾軸對W1、W2及W1’、W2’用于將自粘性的覆蓋層DF層壓到薄膜網(wǎng)FlO上?？蛇x地，沒有粘合層的薄膜可穿過粘性應用站并隨后層壓到薄膜網(wǎng)FlO及所述柔性薄膜太陽能電池上。這樣的滾軸層壓機作為RL15或RP55在之前的步驟中使用。
[0107]所述接觸或所述第二薄膜網(wǎng)F2的壓制過程可分別應用在小于20秒的時間段內范圍為大約120°C至大約170°C的溫度來實現(xiàn)，在合適的情況下，至少一部分所述時間段內采用負壓。
[0108]這樣制成的所述太陽能電池模組隨后進行檢驗并最終分離或卷繞形成卷軸包裝材料(reel packaging)。
[0109]圖5-9中對用于制造薄膜太陽能電池的設備及方法的細節(jié)進行了描述，其中設置連接單元用于將載體帶與導電體或導電膏相連接。由此，所述載體帶或所述導電膏經(jīng)由所述連接單元部分嵌入到所述載體帶內。進一步準確地說，多個側向平行(parallel side byside)提供的導電或由銅或鋁制成的條狀材料優(yōu)選嵌入到所述載體帶內。而后，導線/條狀材料部分可朝所述載體帶的運輸方向進行縱向切割?？蛇x地，中間產(chǎn)品也可作為連續(xù)材料進行進一步處理。
[0110]在所述連接單元內，本文示出的所述導電體或所述導電膏呈連續(xù)熱塑性薄膜網(wǎng)形式，該連續(xù)熱塑性薄膜網(wǎng)為例如由EVA或TPU制成的粘附性或非粘合性的薄膜，所述導電體或所述導電膏在應用壓力和/或溫度的情況下部分嵌入，由此，由導電體及柔性覆蓋層制成的中間產(chǎn)品提供為在滾軸上的連續(xù)材料，用于后續(xù)以任一來自所述滾軸的連續(xù)材料應用到各所述薄膜太陽能電池中。
[0111]另一變形方案中，導電體及柔性覆蓋層制成的中間產(chǎn)品進行分批堆積出來或作為各個部分的分區(qū)或者或條狀材料，而后進行進一步的處理。該步驟可發(fā)生在圖2所示的步驟S30中。在此情況下，所述由導電體及柔性覆蓋層制成的中間產(chǎn)品提供為在滾軸上可沿分配邊緣進行牽引的連續(xù)材料，由此，所述具有導電體的柔性覆蓋層可應用到所述薄膜太陽能電池中。
[0112]在所述連接單元內，所述導電體可以包括有色金屬的(例如鋁或銅)的線或網(wǎng)狀材料的形式由反向滾軸插入載體帶TB內。其中，優(yōu)選多條金屬導線或金屬網(wǎng)并排(side byside)插入到所述載體帶內。
[0113]在所述連接單元內，所述載體帶及所述導電體可作為連續(xù)材料進行卷繞或分配并由切割單元(參見圖8)進行堆積處理。
[0114]來自所述連接單元的載體帶與被分配的第一薄膜網(wǎng)FlO的所述導電體一起供應，或者作為連續(xù)薄膜(參見圖9)用于在光伏有源層狀結構PV的第一側部OS上的連接單元中將所述導電體分配至光伏有源層狀結構PV，由此，各所述導電體與第一導電極Pl接觸并經(jīng)過光伏有源層狀結構PV的一側延伸。
[0115]以上對產(chǎn)品、設備及方法進行了結合描述。然而，應當注意的是，這些產(chǎn)品、設備及方法彼此相互獨立，并能夠彼此自由組合。圖中示出的單個部分以及其分段、以及它們的尺寸和相對比例不應理解為是對其進行限制。相反地，單個尺寸和比例可以與那些示出的不同。
【權利要求】
1.一種用于制造薄膜太陽能電池模組的方法，其特征在于，包括以下步驟: 提供(SlO)第一薄膜網(wǎng)(FlO)以應用柔性薄膜太陽能電池； 將一系列的間隔設置的導電接觸墊(KSlO)應用(S20)到所述第一薄膜網(wǎng)(FlO)； 提供(S30) —系列的柔性薄膜太陽能電池(DSZlO)，(DSZ20..)，所述柔性薄膜太陽能電池(DSZ10、DSZ20、…)包括: 〇第一側部(OS)，所述第一側部(OS)至少部分形成第一導電極(P1)，以及 〇第二側部(US)，所述第二側部(US)至少部分形成第二導電極(P2)， 〇光伏有源層狀結構(PV)，在所述光伏有源層狀結構(PV)的第一側部(OS)上分配有至少一個導電體(C10、C20…)用以■接觸所述第一導電極(P1)，并■延伸經(jīng)過所述光伏有源層狀結構(PV)的一側； 將提供的所述一系列的薄膜太陽能電池(DSZ10、DSZ20、…)應用到所述第一薄膜網(wǎng)(FlO)以使得 ■所述第二導電極(P2)與第一薄膜網(wǎng)(Fl)上的所述接觸墊(KSlO)中的第一個的第一區(qū)域(BlO)接觸， ■與所述第一導電極(Pl)接觸的所述導電體(C1、C20…)接觸到所述第一薄膜網(wǎng)(Fl)上鄰近所述第一接觸墊(KSlO)的第二接觸墊的第二區(qū)域(B20)，所述導電體(C10、C20…)的一部分延伸經(jīng)過所述光伏有源層狀結構(PV)的一側；以及 層壓透明、柔性、熱塑性的第二薄膜網(wǎng)(F2)到所述第一薄膜網(wǎng)(FlO)以及所述柔性薄膜太陽能電池(DSZ)以及所述導電體(C10、C20…)上。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于制造薄膜太陽能電池模組的方法，其特征在于， -在將各所述薄膜太陽能電池(DSZ10、DSZ20、DSZ…)應用到所述第一薄膜網(wǎng)(FlO)上之前，或者 -在將各所述薄膜太陽能電池(DSZ10、DSZ20、DSZ…)應用到所述第一薄膜網(wǎng)(FlO)上之后， 將各所述薄膜太陽能電池(DSZ10、DSZ20、DSZ…)的第一側部的所述至少一個導電體(C10、C20…)分配至各所述薄膜太陽能電池(DSZ10、DSZ20、…)。
3.根據(jù)權利要求1所述的用于制造薄膜太陽能電池模組的方法，其特征在于， 至于其橫截面和/或縱向延伸，所述至少一個導電體(C10、C20…)在分配到所述光伏有源層狀結構(PV)之前至少部分嵌入到?所述熱塑性的第二薄膜網(wǎng)(F2)內，或籲載體帶(TB)內，或?熱塑性粘合劑塊內。
4.根據(jù)權利要求1-3所述的用于制造薄膜太陽能電池模組的方法，其特征在于，至少部分包圍所述導電體(C10、C20…)的柔性覆蓋層(AS)應用至所述層狀結構(PV)的所述第一側部(OS)以及應用至各所述薄膜太陽能電池(DSZ10、DSZ20、DSZ…)的所述導電體(C10、C20…)。
5.根據(jù)權利要求1-4所述的用于制造薄膜太陽能電池模組的方法，其特征在于，在進一步的步驟中，通過壓制、激光焊接、焊接、錫焊或粘合生成所述導電體(C10、C20)與所述第二區(qū)域(B20)及所述第二接觸墊(KS20)之間的接觸。
6.根據(jù)權利要求1-5所述的用于制造薄膜太陽能電池模組的方法，其特征在于，所述壓制步驟可通過在小于20秒的時間段內引入范圍為大約120°C至大約170°C的溫度來實現(xiàn)，在合適的情況下，至少一部分所述時間段內采用負壓。
7.根據(jù)權利要求1-6所述的用于制造薄膜太陽能電池模組的方法，其特征在于，所述第一薄膜網(wǎng)(FlO)沿傳輸方向(F)進行傳輸,橫向移動的多個系列的 ?間隔設置的導電接觸墊(KSlO)應用至所述第一薄膜網(wǎng)(10)上， ?隨后多個所述薄膜太陽能電池(DSZ10、DSZ20、DSZ…)同時應用至所述第一薄膜網(wǎng)(10)上，至少一行所述薄膜太陽能電池相對所述傳輸方向傾斜。
8.根據(jù)任一前述權利要求所述的用于制造薄膜太陽能電池模組的方法，其特征在于，在進一步的步驟中，卷繞太陽能電池模組鏈以形成一卷，所述太陽能電池模組鏈由所述第一和所述第二薄膜網(wǎng)(F10、F2)及所述位于第一和第二薄膜網(wǎng)之間包括至少一個所分配的所述導電體(C10、C20…)的所述柔性薄膜太陽能電池(DSZ10，DSZ20，DSZ…)組成。
9.根據(jù)任一前述權利要求所述的用于制造薄膜太陽能電池模組的方法，其特征在于，各所述導電接觸墊(KSlO)包括具有或沒有朝向所述第一薄膜網(wǎng)(FlO)的粘合層的傳導帶材料，或具有或沒有朝向所述第一薄膜網(wǎng)(FlO)的粘合層的金屬帶材料、或者導電膏。
10.根據(jù)任一前述權利要求所述的用于制造薄膜太陽能電池模組的方法，其特征在于，所述導電體(C10、C20…)包括由金屬帶材料、網(wǎng)格材料、導線材料或導電膏制成的分別具有或沒有柔性覆蓋層的傳導帶材料。
11.根據(jù)任一前述權利要求所述的用于制造薄膜太陽能電池模組的方法，其特征在于，各柔性薄膜太陽能電池的所述第二側部(US)至少部分覆蓋有金屬層，所述金屬層形成為正極的所述第二導電極(P2)，和/或所述柔性薄膜太陽能電池(DSZ10，DSZ20，DSZ…)的相對背離所述薄膜的第一側部可至少部分形成第一導電極，該第一導電極為負極。
12.根據(jù)權利要求4所述的用于制造薄膜太陽能電池模組的方法，其特征在于，所述第二薄膜網(wǎng)(F2)在小于10分鐘的時間段內范圍為大約120°C至大約170°C的溫度下進行層壓，在合適的情況下，至少一部分所述時間段內采用負壓。
13.根據(jù)任一前述權利要求所述的用于制造薄膜太陽能電池模組的方法，其特征在于，熱塑性聚氨酯薄膜用作所述第一和/或第二薄膜網(wǎng)。
14.根據(jù)任一前述權利要求所述的用于制造薄膜太陽能電池模組的方法，其特征在于，將所述太陽能電池模組從所述太陽能電池模組鏈中分離開，所述太陽能電池模組設置在堆積區(qū)內之后，單個柔性薄膜太陽能電池(DSZ10，DSZ20，DSZ…)提供在容器和/或由所述第一和第二薄膜網(wǎng)以及位于第一和第二薄膜網(wǎng)之間的柔性薄膜太陽能電池所形成的所述太陽能電池模組中。
15.根據(jù)任一前述權利要求所述的用于制造薄膜太陽能電池模組的方法，其特征在于，將所述太陽能電池模組從所述太陽能電池模組鏈中分離開，所述太陽能電池模組卷繞形成一卷后，所述單個柔性薄膜太陽能電池(DSZ10，DSZ20, DSZ…)提供在一卷載體薄膜上，和/或在由所述第一和第二薄膜網(wǎng)以及位于第一和第二薄膜網(wǎng)之間的柔性薄膜太陽能電池所形成的所述太陽能電池模組中。
16.根據(jù)任一前述權利要求所述的用于制造薄膜太陽能電池模組的方法，其特征在于，所述導電體由多個相鄰的分配器、平行于所述第一薄膜網(wǎng)的傳輸方向應用于所述柔性薄膜太陽能電池(DSZ10，DSZ20，DSZ…)上，所述多個相鄰的分配器包括多卷導電膏并大體平行于所述第一薄膜網(wǎng)的傳輸方向設置；和/或所述導電接觸帶由至少一個分配器，垂直于所述第一薄膜網(wǎng)的傳輸方向應用到所述柔性薄膜太陽能電池中，所述分配器大體上垂直于所述第一薄膜網(wǎng)的傳輸方向進行設置，所述分配器包括一卷導電接觸帶，或該分配器包括導電膏，從而串聯(lián)和/或并聯(lián)地相互電連接所述柔性太陽能電池。
17.根據(jù)權利要求1-3中的一項所述的用于制造薄膜太陽能電池模組的方法，其特征在于，壓制步驟可通過輥式壓制機實現(xiàn)，所述輥式壓制機具有至少滾軸以及對偶面，或至少兩個反向旋轉的滾軸，所述滾軸以設定的速度旋轉，并將第一薄膜網(wǎng)(FlO)及所述薄膜太陽能電池(DSZ10，DSZ20，DSZ…)的混合物以設定的壓力和設定的溫度按壓在一起。
18.一種用于制造太陽能電池模組的設備，其特征在于，具有 用于提供第一薄膜網(wǎng)(FlO)的裝置； 用于將一系列的間隔設置的導電接觸墊(KSlO)應用到所述第一薄膜網(wǎng)(FlO)的裝置； 用于提供一系列的柔性薄膜太陽能電池(DSZ10，DSZ20，DSZ…)的裝置，各所述柔性薄膜太陽能電池(DSZ10，DSZ20，DSZ…)包括: 〇第一側部(OS)，所述第一側部(OS)至少部分形成第一導電極(P1)，以及 〇第二側部(US)，所述第二側部(US)至少部分形成第二導電極(P2)， 〇光伏有源層狀結構(PV)，在連接單元內: 在所述光伏有源層狀結構(PV)的第一側部(OS)上分配有至少一個導電體(C10、C20…)用以 ■接觸所述第一導電極(P1)，并 ■延伸經(jīng)過所述光伏有源層狀結構(PV)的一側； 將提供的所述一系列的薄膜太陽能電池(DSZ10、DSZ20、…)應用到所述第一薄膜網(wǎng)(FlO)的裝置以使得: ■所述第二導電極(P2)與第一薄膜網(wǎng)(FlO)上的所述接觸墊(KSlO)中的第一個的第一區(qū)域(BlO)接觸， ■與所述第一導電極(Pl)接觸的所述導電體(C1、C20…)接觸到所述第一薄膜網(wǎng)(FlO)上鄰近所述第一接觸墊(KSlO)的第二接觸墊的第二區(qū)域(B20)，所述導電體(C10、C20…)的一部分延伸經(jīng)過光伏有源層狀結構(PV)的一側；以及 用于透明、柔性、熱塑性的第二薄膜網(wǎng)(F2)的進給裝置及層壓裝置，所述層壓裝置設置成以將所述第二薄膜網(wǎng)(F2)層壓到第一薄膜網(wǎng)(FlO)上以及所述柔性薄膜太陽能電池(DSZ10, DSZ20, DSZ-)上。
19.根據(jù)權利要求18所述的用于制造薄膜太陽能電池模組的設備，其特征在于，至少部分包圍所述導電體(C10、C20…)的柔性覆蓋層(AS)設置在所述層狀結構(PV)的所述第一側部(OS)上以及各所述薄膜太陽能電池(DSZ10、DSZ20…)的所述導電體(C10、C20…)上。
20.根據(jù)任一上述權利要求所述的用于制造薄膜太陽能電池模組的設備，其特征在于，具有按壓裝置用以建立所述導電體與所述第二接觸墊(KS20)及所述第二接觸區(qū)域(B20)之間的接觸。
21.根據(jù)任一上述權利要求所述的用于制造薄膜太陽能電池模組的設備其特征在于，所述按壓裝置也包含加熱裝置，用以向所述第二導電極(P2)與所述第一薄膜網(wǎng)(FlO)上的第一接觸墊(KSlO)之間的接觸，和/或向所述電接觸(C10、C20)與所述第一薄膜網(wǎng)(FlO)上的所述第二接觸墊(KS20)之間的接觸，引入小于20秒的時間段內的范圍為大約120°C至大約170°C的溫度，在合適的情況下，至少一部分所述時間段內采用負壓。
22.根據(jù)任一上述權利要求所述的用于制造薄膜太陽能電池模組的設備其特征在于，具有傳輸裝置，用以沿傳輸方向(F)運輸所述第一薄膜網(wǎng)(FlO);以及多個裝置，各自應用一系列的以橫向間距相互間隔設置的導電接觸墊(KSlO);以及多個裝置，各自應用一系列的柔性薄膜太陽能電池(DSZ10、DSZ20、DSZ…)至所述第一薄膜網(wǎng)(FlO)及至所述一系列的間隔設置的導電接觸墊(KSlO)上。
23.根據(jù)任一上述權利要求所述的用于制造薄膜太陽能電池模組的設備其特征在于，具有卷軸裝置，用于由第一和第二薄膜網(wǎng)以及位于第一和第二薄膜網(wǎng)之間的柔性薄膜太陽能電池形成太陽能電池模組鏈。
24.根據(jù)任一上述權利要求所述的用于制造薄膜太陽能電池模組的設備其特征在于，所述進給裝置向各所述導電接觸墊(KSlO)上提供具有或沒有朝向所述第一薄膜網(wǎng)(FlO)的粘合層的傳導帶材料，或具有或沒有朝向所述第一薄膜網(wǎng)(FlO)的粘合層的金屬帶材料，或者導電膏。
25.根據(jù)任一上述權利要求所述的用于制造薄膜太陽能電池模組的設備其特征在于，所述進給裝置向所述導電體(C1、C20…)上供應具有或沒有朝向所述粘合層的傳導帶材料、金屬帶材料、導線材料、網(wǎng)格材料或導電膏。
26.根據(jù)任一上述權利要求所述的用于制造薄膜太陽能電池模組的設備其特征在于，單個所述柔性薄膜太陽能電池(DSZ10、DSZ20、DSZ…)由安裝裝置從容器中提起并由安裝在所述第一薄膜網(wǎng)上，和/或利用分離裝置將完成的太陽能電池模組鏈分離成單個太陽能電池模組，所述太陽能電池模組由堆積裝置設置在堆積區(qū)域內。
27.根據(jù)任一上述權利要求所述的用于制造薄膜太陽能電池模組的設備，其特征在于，將所述太陽能電池模組從所述太陽能電池模組鏈中分離后，所述設備將所述單個柔性薄膜太陽能電池(DSZ10，DSZ20，DSZ…)提供在載體薄膜卷軸上，和/或卷繞由所述第一和第二薄膜網(wǎng)以及位于第一和第二薄膜網(wǎng)之間的柔性薄膜太陽能電池所形成的所述太陽能電池模組到所述卷軸。
28.根據(jù)任一上述權利要求所述的用于制造薄膜太陽能電池模組的設備，其特征在于，具有大體平行于所述第一薄膜網(wǎng)的傳輸方向設置的多個相鄰的分配器；具有多卷導電體或具有導電膏的所述多個相鄰的分配器平行于所述第一薄膜網(wǎng)的傳輸方向應用于所述柔性薄膜太陽能電池(DSZ10，DSZ20，DSZ…)上；和/或分配器大體垂直于所述第一薄膜網(wǎng)的傳輸方向設置，所述分配器具有導電接觸帶卷或具有導電膏，所述分配器垂直于所述第一薄膜網(wǎng)的傳輸方向應用到所述柔性薄膜太陽能電池(DSZ10，DSZ20，DSZ…)中，從而串聯(lián)和/或并聯(lián)地相互電連接所述柔性太陽能電池(DSZ10，DSZ20, DSZ-)o
29.根據(jù)任一上述權利要求所述的用于制造薄膜太陽能電池模組的設備，其特征在于，具有輥式壓制機，所述輥式壓制機具有至少兩個反向旋轉的滾軸，所述滾軸以設定的速度旋轉，并將第一薄膜網(wǎng)及所述薄膜太陽能電池(DSZ10，DSZ20, DSZ-)的混合物以設定的壓力和設定的溫度按壓在一起。
30.根據(jù)任一上述權利要求所述的用于制造薄膜太陽能電池模組的設備，其特征在于，具有用于連接載體帶(TB)與導電體或導電膏的連接單元，其中所述導電體或所述導電膏由所述連接單元部分地嵌入到所述載體帶中。
31.根據(jù)任一上述權利要求所述的用于制造薄膜太陽能電池模組的設備，其特征在于，設置所述連接單元用于在壓力和/或溫度的作用下將所述導電體或所述導電膏部分地嵌入到所述載體帶(TB)中，所述連接單元優(yōu)選具有連續(xù)的熱塑性薄膜網(wǎng)的形式，優(yōu)選為由EVA或TPU制成的粘合劑或非粘合劑，由此導電體中間產(chǎn)品及柔性覆蓋層中間產(chǎn)品提供為在滾軸上的連續(xù)材料或作為分配區(qū)域或條狀材料，所述中間產(chǎn)品后續(xù)作為連續(xù)材料或是各分配器部分應用到所述太陽能電池(DSZ10，DSZ20，DSZ…)系列中。
32.根據(jù)任一上述權利要求所述的用于制造薄膜太陽能電池模組的設備，其特征在于，所述連接單元用于通過反向的滾軸將所述導電體以包括有色金屬的(例如鋁或銅)的線或網(wǎng)狀材料的形式插入到所述載體帶(TB)中，其中優(yōu)選多條金屬導線或金屬網(wǎng)并排插入到所述載體帶內。
33.根據(jù)任一上述權利要求所述的用于制造薄膜太陽能電池模組的設備，其特征在于，所述連接單元用于將所述連續(xù)材料及所述導電體卷繞成一卷或一部分，隨后通過切割單元對所述連續(xù)材料及所述導電體進行堆積處理。
34.根據(jù)任一上述權利要求所述的用于制造薄膜太陽能電池模組的設備，其特征在于，所述設備用于對以連續(xù)膜或部分的形式的、來自所述連接單元的所述載體帶(TB)和所述第一薄膜網(wǎng)(FlO)的所述導電體(C10、C20)進行供給，從而使得所述導電體在所述連接單元中分配給所述光伏活性層狀結構(PV)的第一側部(OS)進而使得各所述導電體接觸所述第一導電極(PD并相對所述光伏活性層狀結構(PV)側向延伸。
【文檔編號】B32B37/20GK104137271SQ201380010738
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年2月22日 優(yōu)先權日:2012年2月22日
【發(fā)明者】克勞斯·施倫佩爾, 迪特爾·伯格曼, 沃爾克·布羅德 申請人:米爾鮑爾股份公司