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光伏模塊封裝的制作方法

文檔序號:11700610閱讀:337來源:國知局
光伏模塊封裝的制作方法與工藝
本申請為申請日為2012年08月06日、申請?zhí)枮?01280042914.3、名稱為“光伏模塊封裝”的發(fā)明專利申請的分案申請。相關(guān)申請案的交叉引用本申請案根據(jù)專利法主張在2011年8月4日提出申請的美國臨時申請案第61/515,042號及在2011年11月30日提出申請的美國臨時申請案第61/565,050號的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益,本申請案依賴所述美國臨時申請案的內(nèi)容,且所述美國臨時申請案以引用的方式全部并入本文。實施例涉及光伏(photovoltaic;pv)模塊及光伏模塊的工藝。
背景技術(shù)
:光伏模塊用于將太陽光轉(zhuǎn)換成電?,F(xiàn)今兩種被使用或正在開發(fā)的主要類型是晶圓式模塊(“晶圓式模塊”或“晶圓式硅模塊”或“晶圓式硅元件”—可互換使用所有這些術(shù)語)及薄膜模塊,所述晶圓式模塊使用連接在一起的多個硅晶圓,所述薄膜模塊使用碲化鎘(cdte)、銅銦鎵二硒(cigs)或薄膜(非晶及微晶)硅。用于晶圓式模塊的典型封裝100具有一個保護玻璃層10(諸如,堿石灰玻璃)、聚合物背片12、硅晶圓16及介于保護玻璃層與背片之間的囊封層20及視需要的邊緣密封18、金屬框架14及電接觸件22,如圖1a中的橫截面所示。用于薄膜模塊的典型封裝101具有兩個保護玻璃層10(諸如,堿石灰)、一或更多個薄膜17、介于兩個玻璃片之間的囊封層20、邊緣密封18及電接觸件22,如圖1b中的橫截面所示。乙烯醋酸乙烯酯共聚物(ethylenevinylacetate;eva)、聚乙烯醇縮丁醛(polyvinylbutyral;pvb)或其他囊封劑常見用于將兩個玻璃片黏結(jié)在一起。諸如在模塊周邊的丁基密封劑的密封材料用于增加抗?jié)裥浴T诎l(fā)電工業(yè)中,持續(xù)存在著一股驅(qū)動力使pv技術(shù)能與既存的生產(chǎn)電力方法(例如,水力、燃煤、核能、風(fēng)力等)競爭。為此,制造成本、轉(zhuǎn)換效率及效率惡化是需要解決的一些設(shè)計挑戰(zhàn)。技術(shù)實現(xiàn)要素:希望在模塊壽命內(nèi)具有高初始轉(zhuǎn)換效率及低惡化速率以增加所產(chǎn)生的電量及減小所產(chǎn)生的電的平準(zhǔn)成本(levelizedcostofelectricity;lcoe)或美元/千瓦時。圖2圖示這兩個領(lǐng)域中的改良。線24圖示的初始模塊效率的改良可通過電池性能的改良產(chǎn)生。對于給定模塊尺寸來說,改良初始模塊性能的其他方式包括最大化電池孔隙。邊緣刪除區(qū)域及為了產(chǎn)生電池至電池電路而由劃線消耗的區(qū)域使用薄膜模塊中原本可用以發(fā)電的區(qū)域。邊緣刪除區(qū)域可主要用于濕氣屏障,以使得所述邊緣刪除區(qū)域在兩側(cè)上與玻璃直接接觸。邊緣刪除區(qū)域的寬度基本上可通過獲取滿意的抗?jié)裥孕阅芩匦璧穆窂介L度決定。濕氣屏障選擇可為影響邊緣刪除區(qū)域的寬度以及線26圖示的壽命內(nèi)的惡化的因素。晶圓式光伏模塊與薄膜光伏模塊兩者在所述晶圓式光伏模塊及所述薄膜光伏模塊壽命內(nèi)都展示性能的連續(xù)惡化,其中薄膜模塊惡化更迅速。這種惡化可與眾多問題有聯(lián)系,所述問題包括元件材料的離子遷移、水侵入及光降解。此外,電位(電壓)可為造成這種惡化的加速機制。圖3為圖示分別由線28及線30圖示的晶圓式模塊及薄膜模塊的1%及2%年惡化速率的效應(yīng)的曲線圖。在30年壽命結(jié)束時,這種情況導(dǎo)致晶圓式模塊性能惡化26%且薄膜模塊性能惡化45%。所公開實施例增加模塊的壽命內(nèi)的能量輸出。理想情況下,將不存在任何惡化,圖3中所示的曲線上方區(qū)域有此可能性??赡苁咕A式模塊的壽命內(nèi)的能量輸出增加約15%或更多。當(dāng)將預(yù)期的面板壽命增加至50年時,此增加量增加至約30%,增加至約30%已被認(rèn)為是行業(yè)的目標(biāo)。若惡化速率較高,則進一步改良lcoe的可能性增加。上文描述的惡化速率的一些原因與固有的電池惡化及由環(huán)境濕氣、材料含有的濕氣及玻璃中離子的遷移率的存在造成的加速有聯(lián)系。舉例來說,來自玻璃的鈉可在光伏元件中移動,甚至到達(例如)硅晶圓的背側(cè)。根據(jù)本公開案的一個方面,光伏模塊將低鈉或基本無鈉或低堿或基本無堿的專用玻璃用于晶圓式硅元件。根據(jù)本公開案的另一方面,晶圓式模塊由兩片低鈉或無鈉或低堿或無堿的專用玻璃組成。根據(jù)本公開案的另一方面,一種光伏模塊包含:第一外部保護層,所述第一外部保護層包含玻璃片;第二外部保護層,所述第二外部保護層包含玻璃片;以及至少一個結(jié)晶硅太陽能電池晶圓,所述至少一個結(jié)晶硅太陽能電池晶圓介于第一外部保護層與第二外部保護層之間;其中玻璃片的組成包含:組分范圍(近似重量%)sio20-70al2o30-35b2o30-30mgo0-12cao0-67sro0-20bao0-33ro0-68na2o0-1k2o0-5m2o0-5在另一方面中,一種光伏模塊包含:第一外部保護層,所述第一外部保護層包含玻璃片;第二外部保護層,所述第二外部保護層包含玻璃片;以及至少一個結(jié)晶硅太陽能電池晶圓,所述至少一個結(jié)晶硅太陽能電池晶圓介于第一外部保護層與第二外部保護層之間;其中玻璃片的組成包含:在另一方面中,一種光伏模塊包含:第一外部保護層,所述第一外部保護層包含玻璃片;第二外部保護層,所述第二外部保護層包含玻璃片;以及至少一個結(jié)晶硅太陽能電池晶圓,所述至少一個結(jié)晶硅太陽能電池晶圓介于第一外部保護層與第二外部保護層之間;其中玻璃片的組成包含:組分范圍(近似重量%)sio250-70al2o38-20b2o35-20mgo0-5cao0-10sro0-10bao0-25ro0-25na2o0-1k2o0-5m2o0-5在另一方面中,一種光伏模塊包含:第一外部保護層,所述第一外部保護層包含玻璃片;第二外部保護層,所述第二外部保護層包含玻璃片;以及至少一個結(jié)晶硅太陽能電池晶圓,所述至少一個結(jié)晶硅太陽能電池晶圓介于第一外部保護層與第二外部保護層之間;其中玻璃片的組成包含:在另一方面中,一種光伏模塊包含:第一外部保護層,所述第一外部保護層包含玻璃片;第二外部保護層,所述第二外部保護層包含玻璃片;以及至少一個結(jié)晶硅太陽能電池晶圓,所述至少一個結(jié)晶硅太陽能電池晶圓介于第一外部保護層與第二外部保護層之間;其中玻璃片的組成包含:在另一方面中,一種光伏模塊包含:第一外部保護層,所述第一外部保護層包含玻璃片;第二外部保護層,所述第二外部保護層包含玻璃片;以及至少一個結(jié)晶硅太陽能電池晶圓,所述至少一個結(jié)晶硅太陽能電池晶圓介于第一外部保護層與第二外部保護層之間;其中玻璃片的組成包含:組分范圍(近似重量%)sio20-45al2o30-35b2o30-30mgo0-12cao0-67bao0-33ro30-68在另一方面中,一種光伏模塊包含:第一外部保護層,所述第一外部保護層包含玻璃片;第二外部保護層,所述第二外部保護層包含玻璃片;以及至少一個結(jié)晶硅太陽能電池晶圓,所述至少一個結(jié)晶硅太陽能電池晶圓介于第一外部保護層與第二外部保護層之間;其中玻璃片的組成包含:組分范圍(近似重量%)sio20-45al2o30-35b2o30-30mgo0-12cao0-67sro0-19zno0-5bao0-33ro30-68在另一方面中,一種光伏模塊包含:第一外部保護層,所述第一外部保護層包含玻璃片;第二外部保護層,所述第二外部保護層包含玻璃片;以及至少一個結(jié)晶硅太陽能電池晶圓,所述至少一個結(jié)晶硅太陽能電池晶圓介于第一外部保護層與第二外部保護層之間;其中玻璃片的組成包含:組分范圍(近似重量%)sio235-45al2o35-15b2o310-30mgo0-5cao0-25sro0-15bao20-30ro20-40na2o0-1k2o0-5m2o0-5在另一方面中,以上列出的光伏模塊具有改良的可靠性。在以上列出的光伏模塊的一些實施例中,當(dāng)根據(jù)iec61215測量準(zhǔn)則測試濕漏電流時,光伏模塊展示大于400mω·m2的絕緣電阻值。在其他實施例中,當(dāng)根據(jù)iec61215測量準(zhǔn)則測試濕漏電流時,模塊展示大于4000mω·m2的絕緣電阻值。在其他實施例中,當(dāng)曝露于按照iec61215濕熱標(biāo)準(zhǔn)的85℃/85%濕度及-1000v偏壓應(yīng)力近似2500小時時,光伏模塊展示小于10%的輸出功率惡化。在其他實施例中,當(dāng)曝露于按照iec61215濕熱標(biāo)準(zhǔn)的85℃/85%濕度及-1000v偏壓應(yīng)力近似2500小時時,光伏模塊展示小于5%的輸出功率惡化。在其他實施例中,當(dāng)曝露于按照iec61215濕熱標(biāo)準(zhǔn)的85℃/85%濕度及-1000v偏壓應(yīng)力近似2500小時時,以上列出的光伏模塊展示小于10%的填充因子惡化。在其他實施例中,當(dāng)曝露于按照iec61215濕熱標(biāo)準(zhǔn)的85℃/85%濕度及-1000v偏壓應(yīng)力近似2500小時時,模塊展示小于5%的填充因子惡化。在其他實施例中,當(dāng)曝露于按照iec61215濕熱標(biāo)準(zhǔn)的85℃/85%濕度及-1000v偏壓應(yīng)力近似2500小時時,光伏模塊展示小于10%的串聯(lián)電阻增加。在其他實施例中,當(dāng)曝露于按照iec61215濕熱標(biāo)準(zhǔn)的85℃/85%濕度及-1000v偏壓應(yīng)力近似2500小時時,光伏模塊展示小于5%的串聯(lián)電阻增加。在以上列出的光伏模塊的另一方面中,光伏模塊進一步包含沿著邊緣且介于第一外部保護層與第二外部保護層之間的氣密/水密密封,以形成包含至少一個結(jié)晶硅太陽能電池晶圓的氣密密封腔。在以上列出的光伏模塊的另一方面中,玻璃片中的至少一個玻璃片具有≦優(yōu)選地≦的平均表面粗糙度(ra),其中玻璃片未經(jīng)拋光。在以上列出的光伏模塊的另一方面中,玻璃基板中的至少一個玻璃基板具有低于3mm的厚度,且玻璃基板具有小于0.5微米/cm2的曲率變形w,所述曲率變形w通過方程式w=d/l2描述,其中d為玻璃基板以μm計的最大曲率,且l為玻璃基板以cm計的對角線長度。在以上列出的光伏模塊的另一方面中,至少一個玻璃片具有1.8mm或更小的厚度。在以上列出的光伏模塊的另一方面中,玻璃片中的至少一個玻璃片具有0.5mm或更小的厚度。在一些實施例中,具有0.5mm或更小的厚度的玻璃片能夠在卷軸式(roll-to-roll)的條件下被處理。在以上列出的光伏模塊的另一方面中,模塊進一步包含含有na的結(jié)構(gòu)玻璃片,所述含有na的結(jié)構(gòu)玻璃片具有大于1.5mm的厚度。在以上列出的光伏模塊的另一方面中,玻璃組成進一步包含>0-1重量%ceo2、fe2o3或tio2。附圖說明結(jié)合以下圖式閱讀時,可更好地理解一些實施例的以下詳細描述,其中用相同元件符號指示相同結(jié)構(gòu),且在所述圖式中:圖1a及圖1b分別圖示晶圓式模塊及薄膜模塊的傳統(tǒng)橫截面示意圖。圖2為改良所產(chǎn)生的電力及減小所產(chǎn)生的lcoe或$/kwh的途徑。圖3圖示50年內(nèi)在1%及2%的惡化速率下的模塊效率。圖4a及圖4b為基于專用玻璃的晶圓式(左)模塊及薄膜(右)模塊的實施例的橫截面示意圖。圖5a及圖5b為晶圓式pv模塊與薄膜pv模塊兩者的全玻璃氣密封裝的橫截面。圖6為圖示拉線至光伏模塊邊緣以連接至接線箱的接觸件的示意圖。圖7為圖示串聯(lián)連接至反相器的多個模塊的示意圖。圖8為根據(jù)本公開案的一個實施例的光伏模塊的示意圖。圖9為根據(jù)本公開案的一個實施例的光伏模塊制造工藝的示意圖。圖10為根據(jù)本公開案的替代性實施例的光伏模塊的示意圖。圖11為體電導(dǎo)率相對溫度的曲線圖。圖12a及圖12b圖示具有各種覆蓋材料的某些光伏模塊(稱為“結(jié)構(gòu)1”)的性能惡化。所述圖圖示無偏壓下(圖12a)及-1000v偏壓下(圖12b)的光伏模塊。圖13提供形象地圖示在圖12b中繪成曲線的光伏模塊性能的一系列影像。圖14a及圖14b圖示具有各種覆蓋材料的某些光伏模塊(稱為”結(jié)構(gòu)2”)的性能惡化。所述圖圖示無偏壓下(圖14a)及-1000v偏壓下(圖14b)的光伏模塊。圖15提供形象地圖示在圖14b中繪成曲線的光伏模塊性能的一系列影像。具體實施方式在以下詳細描述中,可闡述眾多特定細節(jié),以提供本發(fā)明的實施例的透徹理解。然而,本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白此時可在不具有這些特定細節(jié)的一些或全部的情況下實踐本發(fā)明的實施例。在其他情況下,可不詳細描述熟知的特征或工藝,以便不會不必要地使本發(fā)明混淆。此外,類似或相同的元件符號可用以識別共同或類似的元件。此外,除非另有定義,否則本文所使用的所有技術(shù)術(shù)語及科學(xué)術(shù)語都具有與由本發(fā)明所屬的技術(shù)中的一般技術(shù)人員通常所理解的意義相同的意義。在沖突的情況下,將以包括本文定義的本說明書為準(zhǔn)。盡管其他方法可用于實踐或測試本發(fā)明,但本文描述某些適合的方法及材料。所公開的為材料、化合物、組成及組分,所述材料、化合物、組成及組分可用于所公開的方法及組成、可結(jié)合所公開的方法及組成使用、可用于制備為所公開的方法及組成或為所公開的方法及組成的實施例。本文公開這些及其他材料,且應(yīng)理解,當(dāng)公開這些材料的組合、子集、相互作用、群組等時,盡管可能并未明確地公開這些化合物的每一個別及共同組合及排列的特定引用,但本文特定地設(shè)想及描述每一特定引用。因此,若公開替代物a、b及c的類別以及替代物d、e及f的類別,且公開組合實施例a-d的實例,則個別地及共同地設(shè)想每一實例。因此,在此實例中,特定地設(shè)想組合a-e、a-f、b-d、b-e、b-f、c-d、c-e及c-f中的每一者,且所述組合中的每一者應(yīng)視為由a、b及/或c;d、e及/或f的公開揭露;以及示例性組合a-d的公開內(nèi)容公開組合a-e、a-f、b-d、b-e、b-f、c-d、c-e及c-f。同樣地,也特定地設(shè)想及公開這些任何子集或組合。因此,例如,特定地設(shè)想a-e、b-f及c-e的子群組,且所述子群組應(yīng)視為由a、b及/或c;d、e及/或f的所公開;以及示例性組合a-d的公開內(nèi)容公開a-e、b-f及c-e的子群組。這個概念適用于本公開案的全部方面,所述方面包括(但不限于)組成的任何組分及制造及使用所公開組成的方法中的步驟。因此,若存在可被執(zhí)行的各種額外步驟,則應(yīng)理解,這些額外步驟中的每一額外步驟可用所公開方法的任何特定實施例或?qū)嵤├慕M合執(zhí)行,且特定地設(shè)想且應(yīng)視為公開每一此種組合。此外,在本文敘述包含上限值及下限值的數(shù)值范圍的情況下,除非另在特定情形下敘述,否則所述范圍意欲包括所述范圍的端點及所述范圍內(nèi)的全部整數(shù)及分?jǐn)?shù)。并不意欲將本發(fā)明的范疇限于在定義范圍時敘述的特定值。此外,當(dāng)給定量、濃度或其他值或參數(shù)作為范圍、一或更多個優(yōu)選范圍或優(yōu)選上限值及優(yōu)選下限值的列表時,這應(yīng)被理解為特定地公開由任何上限或優(yōu)選值與任何下限或優(yōu)選下限值的任何對形成的所有范圍,無論這些對是否被單獨地公開都如此。最后,當(dāng)術(shù)語“約”用于描述值或范圍的端點時,本公開案應(yīng)理解為包括特定值或所涉及的端點。如本文所使用的,術(shù)語“約”意味量、尺寸、配方、參數(shù)及其他數(shù)量及特性并不且不必精確,但在必要時可近似及/或較大或較小地反映公差、轉(zhuǎn)換因子、舍入、測量誤差等及本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他因素。大體來說,無論是否明確地敘述為此狀況,量、尺寸、配方、參數(shù)或其他數(shù)量或特性都為“約”或“近似”。如本文所使用的,術(shù)語“或”為包括性的;更特定來說,用語“a或b”意味“a、b或a與b兩者”。例如,互斥“或”在本文通過諸如“a或b中的任一者”、“a或b中的一者”的術(shù)語來指定。不定冠詞“一”及“一個”用以描述本發(fā)明的元件及組分。這些冠詞的使用意味存在這些元件或組分中的一個或至少一個。如本文所使用的,盡管傳統(tǒng)這些冠詞用以表示所修飾的名詞為單數(shù)名詞,但除非另在特定情況下敘述,否則冠詞“一”及“一個”也包括多個。類似地,如本文所使用的,除非又另在特定情況下敘述,否則定冠詞“所述”也表示所修飾的名詞可為單個或多個。出于描述實施例的目的,注意到,本文對作為參數(shù)的“函數(shù)”的變量或另一變量的引用并不意欲表示所述變量窮盡地為所列出參數(shù)或變量的函數(shù)。相反地,本文對作為所列出參數(shù)的”函數(shù)”的變量的引用意欲為端點開放性的,以使得所述變量可為單一參數(shù)或多個參數(shù)的函數(shù)。注意到,在本文使用“優(yōu)選地”、“常見”及“通?!钡男g(shù)語時,所述術(shù)語并非被用來限制所主張發(fā)明的范疇或暗示某些特征對于所主張發(fā)明的結(jié)構(gòu)或功能是關(guān)鍵的、基本的,乃至重要的。相反地,這些術(shù)語僅意欲識別本公開案的實施例的特定方面或強調(diào)可或不可用于本公開案的特定實施例中的替代性或額外特征。出于描述及定義所主張發(fā)明的目的,應(yīng)注意到,本文利用術(shù)語”基本上”及”近似”來表示可能由任何定量比較、值、測量或其他表示造成的固有的不確定度。本文也利用術(shù)語”基本上”及”近似”來表示定量表示在不導(dǎo)致所討論的標(biāo)的的基本功能改變的情況下可由所敘述的參考值變化的程度。應(yīng)注意到,權(quán)利要求書中的一或更多個權(quán)利要求可利用術(shù)語“其中”作為過渡用語。出于定義本發(fā)明的目的,應(yīng)注意到,在權(quán)利要求書中引入此術(shù)語作為端點開放性的過渡用語,所述過渡用語用以引入一系列結(jié)構(gòu)特性的敘述且應(yīng)以與更常用的端點開放性的前導(dǎo)術(shù)語“包含”類似的方式來闡釋。由于用以產(chǎn)生本發(fā)明的玻璃組成的原材料及/或裝備,非故意添加的某些雜質(zhì)或組分可存在于最終玻璃組成中。這些材料以較小量存在于玻璃組成中且在本文中稱為“雜質(zhì)材料”。如本文所使用的,具有0重量%的化合物的玻璃組成定義為意味并非有目的地向組成添加化合物、分子或元素,但組成仍可包含通常為雜質(zhì)量或痕量的化合物。類似地,“無鈉”、“無堿”、“無鉀”或類似用語定義為意味并非有目的地向組成添加化合物、分子或元素,但組成仍可包含鈉、堿或鉀,只不過為近似雜質(zhì)量或痕量。模塊壽命內(nèi)的光伏(pv)模塊性能惡化有兩個主要的驅(qū)動因素:來自用以建構(gòu)模塊的玻璃的鈉污染,及穿過周邊密封或者穿過模塊面中的一個面或兩個面的水侵入。本文所述的實施例有效利用某些專用玻璃(也就是說,針對精確應(yīng)用特別設(shè)計的玻璃)的優(yōu)點,以通過減少鈉污染及水侵入破壞模式來改良pv模塊的長期可靠性,因此改良晶圓式si與薄膜技術(shù)兩者的產(chǎn)生能量的能力。如本文所使用的,術(shù)語“太陽能電池”、“光伏電池”、“pv電池”、“太陽能模塊”、“光伏模塊”、“pv模塊”、“太陽能元件”、“光伏元件”、“pv元件”或“元件”是指可將光轉(zhuǎn)換成電能的任何制品。適合的太陽能電池包括基于晶圓式太陽能電池(例如,包含選自以下的材料的太陽能電池:結(jié)晶si(c-si)、帶狀si或多晶si(mc-si)(也稱為多晶si)及上述的混合物)。太陽能電池總成可包含一個或多個太陽能電池。多個太陽能電池可電氣互連或布置成平坦平面。此外,太陽能電池總成可進一步包含沈積于太陽能電池上的導(dǎo)電膏或電線。單晶硅(c-si)或多晶硅(mc-si)及帶狀硅為最常見的用于形成基于晶圓的太陽能電池的材料。由基于晶圓的太陽能電池制成的太陽能電池模塊通常包含焊接在一起的一系列自支撐的晶圓(或電池)。晶圓具有大體介于約180μm與約240μm之間的厚度。經(jīng)焊接太陽能電池的面板視需要與沈積于太陽能電池上的導(dǎo)電膏及/或電線(諸如,導(dǎo)線及匯流排)層一起常稱為太陽能電池層或總成。為形成耐風(fēng)雨模塊,通常將太陽能電池總成夾在或迭層于兩個外部保護層之間。這些第一外部保護層及第二外部保護層將太陽能電池與環(huán)境隔絕及/或向模塊提供機械支撐。外部保護層包含玻璃片且可視需要進一步包含聚合物、有機涂層或無機涂層、表面改質(zhì)或其他改質(zhì),以使所述外部保護層適用于光伏應(yīng)用。其他改質(zhì)可包括邊緣預(yù)加工、孔或狹槽以用于邊緣密封、接線箱、托架或框架等。形成玻璃時所涉及的氧化物sio2作用以穩(wěn)定化玻璃的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)。在一些實施例中,玻璃組成包含自約0重量%至約70重量%的sio2。在一些實施例中,玻璃組成包含自約0重量%至約45重量%的sio2。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約35重量%至約45重量%的sio2。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約40重量%至約70重量%的sio2。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約50重量%至約70重量%的sio2。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約55重量%至約65重量%的sio2。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約40重量%至約70重量%、約40重量%至約65重量%、約40重量%至約60重量%、約40重量%至約55重量%、約40重量%至50重量%、約40重量%至45重量%、50重量%至約70重量%、約50重量%至約65重量%、約50重量%至約60重量%、約50重量%至約55重量%、約55重量%至約70重量%、約60重量%至約70重量%、約65重量%至約70重量%、約55重量%至約65重量%或約55重量%至約60重量%的sio2。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約0重量%至約45重量%、約0重量%至約40重量%、約0重量%至約35重量%、約0重量%至約30重量%、約0重量%至25重量%、約0重量%至20重量%、約0重量%至約15重量%、約0重量%至約10重量%、約0重量%至約5重量%、約5重量%至約45重量%、約5重量%至約40重量%、約5重量%至約35重量%、約5重量%至約30重量%、約5重量%至約25重量%、約5重量%至約20重量%、約5重量%至約15重量%、約5重量%至約10重量%、約10重量%至約45重量%、約10重量%至約40重量%、約10重量%至約35重量%、約10重量%至約25重量%、約10重量%至約20重量%、約10重量%至約15重量%、約15重量%至約45重量%、約15重量%至約40重量%、約15重量%至約35重量%、約15重量%至約30重量%、約15重量%至約25重量%、約15重量%至約20重量%、約20重量%至約45重量%、約20重量%至約45重量%、約20重量%至約40重量%、約20重量%至約35重量%、約20重量%至約30重量%、約20重量%至約25重量%、約25重量%至約45重量%、約25重量%至約40重量%、約25重量%至約35重量%、約25重量%至約30重量%、約30重量%至約45重量%、約30重量%至約40重量%、約30重量%至約35重量%、約35重量%至約45重量%、約35重量%至40重量%或約40重量%至45重量%的sio2。在一些實施例中,玻璃組成包含約0重量%、1重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、15重量%、16重量%、17重量%、18重量%、19重量%、20重量%、21重量%、22重量%、23重量%、24重量%、25重量%、26重量%、27重量%、28重量%、29重量%、30重量%、31重量%、32重量%、33重量%、34重量%、35重量%、36重量%、37重量%、38重量%、39重量%、40重量%、41重量%、42重量%、43重量%、44重量%、45重量%、46重量%、47重量%、48重量%、49重量%、50重量%、51重量%、52重量%、53重量%、54重量%、55重量%、56重量%、57重量%、58重量%、59重量%、60重量%、61重量%、62重量%、63重量%、64重量%、65重量%、66重量%、67重量%、68重量%、69重量%或70重量%的sio2。al2o3可提供用于:a)維持最低可能液相溫度;b)降低膨脹系數(shù);或c)增強應(yīng)變點。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約0重量%至約35重量%的al2o3。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約0重量%至約30重量%的al2o3。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約8重量%至約20重量%的al2o3。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約5重量%至約15重量%的al2o3。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約0重量%至約35重量%、約0重量%至約30重量%、約0重量%至25重量%、約0重量%至20重量%、約0重量%至約15重量%、約0重量%至約10重量%、約0重量%至約5重量%、約5重量%至約35重量%、約5重量%至約30重量%、約5重量%至約25重量%、約5重量%至約20重量%、約5重量%至約15重量%、約5重量%至約10重量%、約10重量%至約35重量%、約10重量%至約25重量%、約10重量%至約20重量%、約10重量%至約15重量%、約15重量%至約35重量%、約15重量%至約30重量%、約15重量%至約25重量%、約15重量%至約20重量%、約20重量%至約35重量%、約20重量%至約30重量%、約20重量%至約25重量%、約25重量%至約35重量%、約25重量%至約30重量%或約30重量%至約35重量%的al2o3。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約8重量%至約20重量%、約8重量%至約18重量%、約8重量%至約15重量%、約8重量%至約12重量%、約8重量%至約10重量%、約10重量%至約20重量%、約10重量%至約18重量%、約10重量%至約15重量%、約10重量%至約12重量%、12重量%至約20重量%、約12重量%至約18重量%、約12重量%至約15重量%、約15重量%至約20重量%、約15重量%至約18重量%或約18重量%至約20重量%的al2o3。在一些實施例中,玻璃組成可包含約0重量%、1重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、15重量%、16重量%、17重量%、18重量%、19重量%、20重量%、21重量%、22重量%、23重量%、24重量%、25重量%、26重量%、27重量%、28重量%、29重量%、30重量%、31重量%、32重量%、33重量%、34重量%或35重量%的al2o3。b2o3可用作助熔劑以軟化玻璃,從而使得b2o3較容易熔融。b2o3也可與非橋接氧原子(non-bridgingoxygenatoms;nbos)反應(yīng),從而通過形成bo4四面體將nbo轉(zhuǎn)換成橋接氧原子,這通過最小化弱的nbo的數(shù)目來增加玻璃的韌性。b2o3也降低玻璃的硬度,降低的硬度在與較高韌性相結(jié)合時減少脆性,藉此產(chǎn)生機械耐用的玻璃,這可對于光伏應(yīng)用中使用的基板有利。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約0重量%至約30重量%的b2o3。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約10重量%至約30重量%的b2o3。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約5重量%至約20重量%的b2o3。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約7重量%至約17重量%的b2o3。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約0重量%至約30重量%、約0重量%至25重量%、約0重量%至20重量%、約0重量%至約15重量%、約0重量%至約10重量%、約0重量%至約5重量%、約5重量%至約30重量%、約5重量%至約25重量%、約5重量%至約20重量%、約5重量%至約15重量%、約5重量%至約10重量%、約10重量%至約25重量%、約10重量%至約20重量%、約10重量%至約15重量%、約15重量%至約30重量%、約15重量%至約25重量%、約15重量%至約20重量%、約20重量%至約30重量%、約20重量%至約25重量%、約25重量%至約30重量%或約30重量%至約35重量%的b2o3。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約5重量%至約20重量%、約5重量%至約18重量%、約5重量%至約15重量%、約5重量%至約12重量%、約5重量%至約10重量%、約5重量%至約8重量%、約8重量%至約20重量%、約8重量%至約18重量%、約8重量%至約15重量%、約8重量%至約12重量%、約8重量%至約10重量%、約10重量%至約20重量%、約10重量%至約18重量%、約10重量%至約15重量%、約10重量%至約12重量%、12重量%至約20重量%、約12重量%至約18重量%、約12重量%至約15重量%、約15重量%至約20重量%、約15重量%至約18重量%或約18重量%至約20重量%的b2o3。在一些實施例中,玻璃組成可包含約0重量%、1重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、15重量%、16重量%、17重量%、18重量%、19重量%、20重量%、21重量%、22重量%、23重量%、24重量%、25重量%、26重量%、27重量%、28重量%、29重量%或30重量%的b2o3。由于mgo、cao及bao在減小較高溫度下玻璃的黏度及增強較低溫度下玻璃的黏度方面有效,故mgo、cao及bao可用于改良熔融性質(zhì)及增強應(yīng)變點。然而,若使用過量mgo與cao兩者,則存在傾向于玻璃的相分離及失透的增加趨勢。如本文所定義的,ro包含重量%的mgo、cao、sro及bao。在一些實施例中,玻璃組成可包含自0重量%至約68重量%的ro。在一些實施例中,玻璃組成可包含自0重量%至約50重量%的ro。在一些實施例中,玻璃組成可包含自0重量%至約25重量%的ro。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約10重量%至約25重量%的ro。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約10重量%至約25重量%的ro。在一些實施例中,玻璃組成包含自約30重量%至約68重量%的ro。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約20重量%至約40重量%的ro。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約0重量%至約25重量%的ro。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約10重量%至約20重量%的ro。在一些實施例中,玻璃組成可包含自0重量%至約50重量%、約0重量%至約45重量%、約0重量%至約40重量%、約0重量%至約35重量%、約0重量%至約30重量%、約0重量%至25重量%、約0重量%至20重量%、約0重量%至約15重量%、約0重量%至約10重量%、約0重量%至約5重量%、約5重量%至約50重量%、約5重量%至約45重量%、約5重量%至約40重量%、約5重量%至約35重量%、約5重量%至約30重量%、約5重量%至約25重量%、約5重量%至約20重量%、約5重量%至約15重量%、約5重量%至約10重量%、約10重量%至約50重量%、約10重量%至約45重量%、約10重量%至約40重量%、約10重量%至約35重量%、約10重量%至約25重量%、約10重量%至約20重量%、約10重量%至約15重量%、約15重量%至約50重量%、約15重量%至約45重量%、約15重量%至約40重量%、約15重量%至約35重量%、約15重量%至約30重量%、約15重量%至約25重量%、約15重量%至約20重量%、約20重量%至約50重量%、約20重量%至約45重量%、約20重量%至約45重量%、約20重量%至約40重量%、約20重量%至約35重量%、約20重量%至約30重量%、約20重量%至約25重量%、約25重量%至約50重量%、約25重量%至約45重量%、約25重量%至約40重量%、約25重量%至約35重量%、約25重量%至約30重量%、約30重量%至約50重量%、約30重量%至約45重量%、約30重量%至約40重量%、約30重量%至約35重量%、約35重量%至約50重量%、約35重量%至約45重量%、約35重量%至約40重量%、約40重量%至約50重量%、約40重量%至約45重量%或約45重量%至約50重量%的ro。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約30重量%至約68重量%、約30重量%至約65重量%、約30重量%至約60重量%、約30重量%至約55重量%、約30重量%至約50重量%、約30重量%至約45重量%、約30重量%至約40重量%、約30重量%至約35重量%、約40重量%至約68重量%、約40重量%至約65重量%、約40重量%至約60重量%、約40重量%至約55重量%、約40重量%至約50重量%、約40重量%至約45重量%、50重量%至約68重量%、約50重量%至約65重量%、約50重量%至約60重量%、約50重量%至約55重量%、約55重量%至約68重量%、約60重量%至約68重量%、約65重量%至約68重量%、約55重量%至約65重量%或約55重量%至約60重量%的ro。在一些實施例中,玻璃組成可包含約0重量%、1重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、15重量%、16重量%、17重量%、18重量%、19重量%、20重量%、21重量%、22重量%、23重量%、24重量%、25重量%、26重量%、27重量%、28重量%、29重量%、30重量%、31重量%、32重量%、33重量%、34重量%、35重量%、36重量%、37重量%、38重量%、39重量%、40重量%、41重量%、42重量%、43重量%、44重量%、45重量%、46重量%、47重量%、48重量%、49重量%、50重量%、51重量%、52重量%、53重量%、54重量%、55重量%、56重量%、57重量%、58重量%、59重量%、60重量%、61重量%、62重量%、63重量%、64重量%、65重量%、66重量%、67重量%或68重量%的ro。在一些實施例中,在mgo與其他堿土金屬化合物(例如,cao、sro及bao)組合使用時,可向玻璃添加mgo以降低熔融溫度、增加應(yīng)變點或調(diào)整cte。在一些實施例中,玻璃可包含約0重量%至約12重量%的mgo。在一些實施例中,玻璃組成可包含大于約0重量%至約5重量%的mgo。在一些實施例中,玻璃組成可包含大于約0重量%至約5重量%的mgo。在一些實施例中,玻璃組成可包含約0重量%至約12重量%、約0重量%至約10重量%、約0重量%至約8重量%、約0重量%至約5重量%、0重量%至約4重量%、約0重量%至約3重量%、約0重量%至約2重量%、約0至約1重量%、約1重量%至約12重量%、約1重量%至約10重量%、約1重量%至約8重量%、約1重量%至約5重量%、約1重量%至約4重量%、約1重量%至約3重量%、約1重量%至約2重量%、約2重量%至約12重量%、約2重量%至約10重量%、約2重量%至約8重量%、約2重量%至約5重量%、約2重量%至約4重量%、約2重量%至約3重量%、約3重量%至約12重量%、約3重量%至約10重量%、約3重量%至約8重量%、約3重量%至約5重量%、約3重量%至約4重量%、約4重量%至約12重量%、約4重量%至約10重量%、約4重量%至約8重量%、約4重量%至約5重量%、約5重量%至約12重量%、約4重量%至約10重量%、約5重量%至約8重量%、約8重量%至約12重量%、約8重量%至約10重量%、約10重量%至約12重量%的mgo。在一些實施例中,玻璃組成可包含約0重量%、1重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、11重量%或12重量%的mgo。在一些實施例中,cao可有助于提高應(yīng)變點、降低密度及降低熔融溫度。更大體來說,cao可為某些可能的失透相尤其是鈣長石(caal2si2o8)的組分,且此相具有完全固溶體,所述完全固溶體具有類似的鈉相鈉長石(naalsi3o8)。cao源包括便宜的材料石灰石,因此在體積及低成本為因素的程度上,在一些實施例中,石灰石可用于使得cao可相對于其他堿土金屬氧化物達成合理含量。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約0重量%至約67重量%的cao。在一些實施例中,玻璃組成包含自約0重量%至約35重量%的cao。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約0重量%至約25重量%的cao。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約0重量%至約10重量%的cao。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約>0重量%至約10重量%的cao。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約30重量%至約68重量%、約30重量%至約65重量%、約30重量%至約60重量%、約30重量%至約55重量%、約30重量%至約50重量%、約30重量%至約45重量%、約30重量%至約40重量%、約30重量%至約35重量%、約40重量%至約68重量%、約40重量%至約65重量%、約40重量%至約60重量%、約40重量%至約55重量%、約40重量%至約50重量%、約40重量%至約45重量%、50重量%至約68重量%、約50重量%至約65重量%、約50重量%至約60重量%、約50重量%至約55重量%、約55重量%至約68重量%、約60重量%至約68重量%、約65重量%至約68重量%、約55重量%至約65重量%或約55重量%至約60重量%的cao。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約0重量%至約50重量%、約0重量%至約45重量%、約0重量%至約40重量%、約0重量%至約35重量%、約0重量%至約30重量%、約0重量%至約25重量%、約0重量%至約20重量%、約0重量%至約15重量%、約0重量%至約10重量%、約0重量%至約5重量%、約5重量%至約50重量%、約5重量%至約45重量%、約5重量%至約40重量%、約5重量%至約35重量%、約5重量%至約30重量%、約5重量%至約25重量%、約5重量%至約20重量%、約5重量%至約15重量%、約5重量%至約10重量%、約10重量%至約50重量%、約10重量%至約45重量%、約10重量%至約40重量%、約10重量%至約35重量%、約10重量%至約25重量%、約10重量%至約20重量%、約10重量%至約15重量%、約15重量%至約50重量%、約15重量%至約45重量%、約15重量%至約40重量%、約15重量%至約35重量%、約15重量%至約30重量%、約15重量%至約25重量%、約15重量%至約20重量%、約20重量%至約50重量%、約20重量%至約45重量%、約20重量%至約45重量%、約20重量%至約40重量%、約20重量%至約35重量%、約20重量%至約30重量%、約20重量%至約25重量%、約25重量%至約50重量%、約25重量%至約45重量%、約25重量%至約40重量%、約25重量%至約35重量%、約25重量%至約30重量%、約30重量%至約50重量%、約30重量%至約45重量%、約30重量%至約40重量%、約30重量%至約35重量%、約35重量%至約50重量%、約35重量%至約45重量%、約35重量%至約40重量%、約40重量%至約50重量%、約40重量%至約45重量%或約45重量%至約50重量%的cao。在一些實施例中,玻璃組成可包含約0重量%、1重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、15重量%、16重量%、17重量%、18重量%、19重量%、20重量%、21重量%、22重量%、23重量%、24重量%、25重量%、26重量%、27重量%、28重量%、29重量%、30重量%、31重量%、32重量%、33重量%、34重量%、35重量%、36重量%、37重量%、38重量%、39重量%、40重量%、41重量%、42重量%、43重量%、44重量%、45重量%、46重量%、47重量%、48重量%、49重量%、50重量%、51重量%、52重量%、53重量%、54重量%、55重量%、56重量%、57重量%、58重量%、59重量%、60重量%、61重量%、62重量%、63重量%、64重量%、65重量%、66重量%或67重量%的cao。在一些實施例中,玻璃可包含0重量%至20重量%的sro。sro可有助于提高熱膨脹系數(shù),且sro與cao的相對比例可經(jīng)控制以改良液相溫度,且因此改良液相黏度。在一些實施例中,玻璃可包含自約0重量%至約20重量%的sro。在一些實施例中,玻璃可包含自約0重量%至約18重量%的sro。在一些實施例中,玻璃可包含自約0重量%至約15重量%的sro。在一些實施例中,玻璃可包含自約0重量%至約10重量%的sro。在其他實施例中,玻璃可包含大于0重量%至約10重量%的sro。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約0重量%至約20重量%、約0重量%至約18重量%、約0重量%至約15重量%、約0重量%至約12重量%、約0重量%至約10重量%、約0重量%至約8重量%、約0重量%至約5重量%、約0重量%至約3重量%、約3重量%至約20重量%、約3重量%至約18重量%、約3重量%至約15重量%、約3重量%至約12重量%、約3重量%至約10重量%、約3重量%至約8重量%、約3重量%至約5重量%、約5重量%至約20重量%、約5重量%至約18重量%、約5重量%至約15重量%、約5重量%至約12重量%、約5重量%至約10重量%、約5重量%至約8重量%、約8重量%至約20重量%、約8重量%至約18重量%、約8重量%至約15重量%、約8重量%至約12重量%、約8重量%至約10重量%、約10重量%至約20重量%、約10重量%至約18重量%、約10重量%至約15重量%、約10重量%至約12重量%、約12重量%至約20重量%、約12重量%至約18重量%、約12重量%至約15重量%、約15重量%至約20重量%、約15重量%至約18重量%或約18重量%至約20重量%的sro。在一些實施例中,玻璃組成可包含約0重量%、1重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、15重量%、16重量%、17重量%、18重量%、19重量%或20重量%的bao。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約0重量%至33重量%的bao。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約0重量%至25重量%的bao。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約大于20重量%至約30重量%的bao。在一些實施例中,玻璃組成可包含自>0重量%至10重量%的bao。在一些實施例中,玻璃組成可包含約0重量%至約33重量%、約0重量%至約30重量%、約0重量%至約25重量%、約0重量%至約23重量%、約0重量%至約20重量%、約0重量%至約18重量%、約0重量%至約15重量%、約0重量%至約12重量%、約0重量%至約10重量%、約0重量%至約8重量%、約0重量%至約5重量%、約0重量%至約3重量%、約3重量%至約33重量%、約3重量%至約30重量%、約3重量%至約25重量%、約3重量%至約23重量%、約3重量%至約20重量%、約3重量%至約18重量%、約3重量%至約15重量%、約3重量%至約12重量%、約3重量%至約10重量%、約3重量%至約8重量%、約3重量%至約5重量%、約5重量%至約33重量%、約5重量%至約30重量%、約5重量%至約25重量%、約5重量%至約23重量%、約5重量%至約20重量%、約5重量%至約18重量%、約5重量%至約15重量%、約5重量%至約12重量%、約5重量%至約10重量%、約5重量%至約8重量%、約8重量%至約33重量%、約8重量%至約30重量%、約8重量%至約25重量%、約8重量%至約23重量%、約8重量%至約20重量%、約8重量%至約18重量%、約8重量%至約15重量%、約8重量%至約12重量%、約8重量%至約10重量%、約10重量%至約33重量%、約10重量%至約30重量%、約10重量%至約25重量%、約10重量%至約23重量%、約10重量%至約20重量%、約10重量%至約18重量%、約10重量%至約15重量%、約10重量%至約12重量%、約12重量%至約33重量%、約12重量%至約30重量%、約12重量%至約25重量%、約12重量%至約23重量%、約12重量%至約20重量%、約12重量%至約18重量%、約12重量%至約15重量%、約15重量%至約33重量%、約15重量%至約30重量%、約15重量%至約25重量%、約15重量%至約23重量%、約15重量%至約20重量%、約15量%至約18重量%、約18重量%至約33重量%、約18重量%至約30重量%、約18重量%至約25重量%、約18重量%至約23重量%、約18重量%至約20重量%、約20重量%至約33重量%、約20重量%至約30重量%、約20重量%至約25重量%、約20重量%至約23重量%、約23重量%至約33重量%、約23重量%至約30重量%、約23重量%至約25重量%、約25重量%至約33重量%、約25重量%至約30重量%或約30重量%至約33重量%的bao。在一些實施例中,玻璃組成包含約0重量%、1重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、15重量%、16重量%、17重量%、18重量%、19重量%、20重量%、21重量%、22重量%、23重量%、24重量%、25重量%、26重量%、27重量%、28重量%、29重量%、30重量%、31重量%、32重量%或33重量%的bao。大體來說,堿金屬陽離子可急劇地增加cte而且可降低應(yīng)變點,且取決于添加堿金屬陽離子的方式,堿金屬陽離子可增加熔融溫度。用于增加cte的有效性最低的堿金屬氧化物為li2o,且用于增加cte的最有效的堿金屬氧化物為cs2o。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約0重量%至約5重量%的m2o,其中m為堿金屬陽離子na、li、k、rb及cs中的一或更多者。在一些實施例中,m2o可僅包含痕量na2o。在一些實施例中,m2o可僅包含痕量na2o及k2o。在某些實施例中,所討論的堿金屬可為li、k及cs或上述的組合。在一些實施例中,玻璃組成基本上無堿,例如,堿金屬含量可為約1重量%或更少、0.5重量%或更少、約0.25重量%或更少、約0.1重量%或更少或0.05重量%或更少。根據(jù)一些實施例,玻璃片可基本上無故意添加的堿金屬陽離子、化合物或金屬。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約0重量%至約5重量%、約0重量%至約4重量%、約0重量%至約3重量%、約0重量%至約2重量%、約0重量%至約1重量%、約1重量%至約5重量%、約1重量%至約4重量%、約1重量%至約3重量%、約1重量%至約2重量%、約2重量%至約5重量%、約2重量%至約4重量%、約2重量%至約3重量%、約3重量%至約5重量%、約3重量%至約4重量%或約4重量%至約5重量%的m2o。在一些實施例中,玻璃組成可包含約0重量%、1重量%、2重量%、3重量%、4重量%或5重量%的m2o。鈉可為常用于標(biāo)準(zhǔn)窗鈉石灰玻璃組成中的可遷移元素或離子。由于在pv模塊壽命內(nèi),鈉可在施加場下漂移出玻璃之外且遷移至模塊的活性元件層上且使性能隨時間惡化,故鈉的遷移可能對于pv模塊的長期可靠性造成問題。第4圖圖示實施例,其中晶圓式硅模塊的頂部玻璃與底部玻璃兩者及薄膜模塊的頂部玻璃與底部玻璃兩者由含有低鈉或不含有鈉的專用玻璃替換。在兩種情況下,與標(biāo)準(zhǔn)窗玻璃相比較,專用玻璃可具有顯著減小的厚度,且因此,顯著地減輕了模塊的重量。通過用不含有添加的鈉或在某些實施例中不含有添加的堿的專用玻璃替換pv模塊中含鈉或堿的玻璃,鈉遷移的破壞模式可最小化。圖4a中所示的晶圓式硅模塊的示例性光伏模塊400具有至少兩個基本上無鈉或低鈉的玻璃片11、至少一個硅晶圓16及插入玻璃片之間的至少一個囊封層20。模塊可進一步包含邊緣密封18、金屬框架14及電接觸件22,如圖4a中的橫截面所示。圖4b中所示的薄膜光伏模塊的示例性光伏模塊401具有至少兩個無鈉或低鈉的玻璃片11、薄膜光伏結(jié)構(gòu)17及插入玻璃片之間的至少一個囊封層20。模塊可進一步包含邊緣密封18、金屬框架14及電接觸件22,如圖4b中的橫截面所示。玻璃片基本上無鈉,例如,當(dāng)na2o含量為約0.5重量%或更少、約0.25重量%或更少、約0.1重量%或更少、約0.05重量%或更少、約0.001重量%或更少、約0.0005重量%或更少或約0.0001重量%或更少時。根據(jù)一些實施例,玻璃片無故意添加的鈉。在一些實施例中,玻璃可包含自約0重量%至約1重量%的na2o。在其他實施例中,玻璃可包含大于約0重量%至約1重量%的na2o。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約0重量%至約1重量%、約0重量%至約0.9重量%、約0重量%至約0.8重量%、約0重量%至約0.7重量%、約0重量%至約0.6重量%、0重量%至約0.5重量%、約0重量%至約0.4重量%、約0重量%至約0.3重量%、約0重量%至約0.2重量%、約0重量%至約0.1重量%、約0.001重量%至約1重量%、約0.001重量%至約0.9重量%、約0.001重量%至約0.8重量%、約0.001重量%至約0.7重量%、約0.001重量%至約0.6重量%、約0.001重量%至約0.5重量%、約0.001重量%至約0.4重量%、約0.001重量%至約0.3重量%、約0.001重量%至約0.2重量%、約0.001重量%至約0.1重量%、約0.001重量%至約0.01重量%、約0.01重量%至約1重量%、約0.01重量%至約0.9重量%、約0.01重量%至約0.8重量%、約0.01重量%至約0.7重量%、約0.01重量%至約0.6重量%、約0.01重量%至約0.5重量%、約0.01重量%至約0.4重量%、約0.01重量%至約0.3重量%、約0.01重量%至約0.2重量%、約0.01重量%至約0.1重量%、約0.1重量%至約1重量%、約0.1重量%至約0.9重量%、約0.1重量%至約0.8重量%、約0.1重量%至約0.7重量%、約0.1重量%至約0.6重量%、約0.1重量%至約0.5重量%、約0.1重量%至約0.4重量%、約0.1重量%至約0.3重量%、約0.1重量%至約0.2重量%、約0.2重量%至約0.10重量%、約0.2重量%至約0.9重量%、約0.2重量%至約0.8重量%、約0.2重量%至約0.7重量%、約0.2重量%至約0.6重量%、約0.2重量%至約0.5重量%、約0.2重量%至約0.4重量%、約0.2重量%至約0.3重量%、約0.3重量%至約1重量%、約0.3重量%至約0.9重量%、約0.3重量%至約0.8重量%、約0.3重量%至約0.7重量%、約0.3重量%至約0.6重量%、約0.3重量%至約0.5重量%、約0.3重量%至約0.4重量%、0.4重量%至約1重量%、約0.4重量%至約0.9重量%、約0.4重量%至約0.8重量%、約0.4重量%至約0.7重量%、約0.4重量%至約0.6重量%、約0.4重量%至約0.5重量%、0.5重量%至約1重量%、約0.5重量%至約0.9重量%、約0.5重量%至約0.8重量%、約0.5重量%至約0.7重量%、約0.5重量%至約0.6重量%、0.6重量%至約1重量%、約0.6重量%至約0.9重量%、約0.6重量%至約0.8重量%、約0.6重量%至約0.7重量%、0.7重量%至約1重量%、約0.7重量%至約0.9重量%、約0.7重量%至約0.8重量%、0.8重量%至約1重量%、約0.8重量%至約0.9重量%或約0.9重量%至約1重量%的na2o。在一些實施例中,玻璃可包含約0重量%、0.0001重量%、0.00025重量%、0.0005重量%、0.00075重量%、0.001重量%、0.002重量%、0.003重量%、0.004重量%、0.005重量%、0.01重量%、0.02重量%、0.03重量%、0.04重量%、0.05重量%、0.06重量%、0.07重量%、0.08重量%、0.09重量%、0.1重量%、0.2重量%、0.3重量%、0.4重量%、0.5重量%、0.6重量%、0.7重量%、0.8重量%、0.9重量%或1重量%的na2o。與鈉一樣,鉀也為常見于標(biāo)準(zhǔn)窗鈉鈣玻璃組成中的具有相當(dāng)大的遷移性且可能漂移出玻璃之外的元素或離子。在一些實施例中,玻璃可包含自約0重量%至約5重量%的k2o。在一些實施例中,玻璃組成可包含大于0重量%至約5重量%的k2o。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約0重量%至約5重量%、約0重量%至約4重量%、約0重量%至約3重量%、約0重量%至約2重量%、約0重量%至約1重量%、約1重量%至約5重量%、約1重量%至約4重量%、約1重量%至約3重量%、約1重量%至約2重量%、約2重量%至約5重量%、約2重量%至約4重量%、約2重量%至約3重量%、約3重量%至約5重量%、約3重量%至約4重量%或約4重量%至約5重量%的k2o。在一些實施例中,玻璃組成可包含自約0重量%至約1重量%、約0重量%至約0.9重量%、約0重量%至約0.8重量%、約0重量%至約0.7重量%、約0重量%至約0.6重量%、約0重量%至約0.5重量%、約0重量%至約0.4重量%、約0重量%至約0.3重量%、約0重量%至約0.2重量%或約0重量%至約0.1重量%的k2o。在一些實施例中,玻璃組成包含約0重量%、1重量%、2重量%、3重量%、4重量%或5重量%的k2o。額外組分可并入至玻璃組成中以提供額外益處。舉例來說,可添加額外組分作為澄清劑(例如,促進自用以生產(chǎn)玻璃的熔融批料移除氣態(tài)包含物)及/或用于其他目的。在一些實施例中,玻璃可包含用作紫外線輻射吸收劑的一或更多種化合物。在一些實施例中,玻璃可包含3重量%或更少的tio2、mno、zno、nb2o5、moo3、ta2o5、wo3、zro2、y2o3、la2o3、hfo2、cdo、sno2、fe2o3、ceo2、as2o3、sb2o3、cl、br或上述的組合。在一些實施例中,玻璃可包含自約0重量%至約3重量%、約0重量%至約2重量%、約0重量%至約1重量%、約0重量%至約0.5重量%、約0重量%至約0.1重量%、約0重量%至約0.05重量%或約0重量%至約0.01重量%的tio2、mno、zno、nb2o5、moo3、ta2o5、wo3、zro2、y2o3、la2o3、hfo2、cdo、sno2、fe2o3、ceo2、as2o3、sb2o3、cl、br或上述的組合。在一些實施例中,玻璃可包含自約0重量%至約3重量%、約0重量%至約2重量%、約0重量%至約1重量%、約0重量%至約0.5重量%、約0重量%至約0.1重量%、約0重量%至約0.05重量%、約0重量%至約0.01重量%的tio2、ceo2或fe2o3或上述的組合。根據(jù)一些實施例,玻璃組成(例如,以上論述的玻璃中的任何玻璃)可包括f、cl或br,例如,如在玻璃包含cl及/或br作為澄清劑的情況下。根據(jù)一些實施例,玻璃組成可包含bao。在某些實施例中,玻璃可包含小于約5重量%、小于約4重量%、小于約3重量%、小于約2重量%、小于約1重量%、小于約0.5重量%或小于約0.1重量%的bao。在一些實施例中,玻璃可基本上無sb2o3、as2o3或上述的組合。舉例來說,玻璃可包含約0.05重量%或更少的sb2o3或as2o3或上述的組合,玻璃可包含0重量%的sb2o3或as2o3或上述的組合,或玻璃可為(例如)無任何故意添加的sb2o3、as2o3或上述的組合。根據(jù)一些實施例,玻璃可進一步包含常見于商業(yè)制備的玻璃中的污染物。此外,或者,雖然對其他玻璃組分進行調(diào)整,但在不損害玻璃組成的熔融或形成特性的情況下,可添加各種其他氧化物(例如,tio2、mno、zno、nb2o5、moo3、ta2o5、wo3、zro2、y2o3、la2o3、p2o5等)。在根據(jù)一些實施例玻璃進一步包括這些其他一或更多種氧化物的彼等情況下,這些其他氧化物中的每一種氧化物通常存在的量不超過約3重量%、約2重量%或約1重量%,且所述氧化物的總組合濃度通常小于或等于約5重量%、約4重量%、約3重量%、約2重量%或約1重量%。在一些情形下,只要所使用的量未將組成置于上文描述的范圍之外,則可使用較高量。根據(jù)一些實施例,玻璃也可包括與批料相關(guān)聯(lián)及/或由用以生產(chǎn)玻璃的熔融、澄清及/或形成裝備引入至玻璃中的各種污染物(例如,zro2)。在一些實施例中,玻璃組成可包含:適合的玻璃組成的某些實施例顯示(以近似重量%計)于表1中:在一些實施例中,玻璃組成可包含:組分范圍(近似重量%)sio240-70al2o30-30b2o30-30mgo0-12cao0-35sro0-20bao0-33ro0-50na2o0-1k2o0-5m2o0-5適合的玻璃組成的某些實施例顯示(以近似重量%計)于表2中:在一些實施例中,玻璃組成可包含:組分范圍(近似重量%)sio250-70al2o38-20b2o35-20mgo0-5cao0-10sro0-10bao0-25ro0-25na2o0-1k2o0-5m2o0-5在一些實施例中,玻璃組成可包含:適合的玻璃組成的某些實施例(以近似重量%計)顯示于表3中:在一些實施例中,玻璃組成可包含:在一些實施例中,玻璃組成包含:組分范圍(重量%)sio263-70al2o3>0-7b2o30-10mgo>0-5cao5-15sro5-15bao0-5ro10-25na2o0-5k2o0-7m2o0-10sio2+b2o3+cao>57-85na2o+k2o+b2o3+mgo+cao+sro>7-35mgo+cao+sro0-25(na2o+b2o3)-al2o3-11至9在一些實施例中,玻璃組成包含:在一些實施例中,玻璃組成可包含:組分范圍(重量%)sio20-45al2o30-35b2o30-30mgo0-12cao0-67sro0-19zno0-5bao0-33ro30-68在一些實施例中,玻璃組成包含:組分范圍(重量%)sio235-45al2o35-15b2o310-30mgo0-5cao0-25sro0-15bao20-30ro20-40na2o0-1k2o0-5m2o0-5用于外部保護層中的玻璃片可為可合理地用于所描述實施例的任何厚度。然而,通常理想的是使得pv模塊盡可能輕,同時仍保持結(jié)構(gòu)剛性。此外,使用較薄玻璃導(dǎo)致材料中的較少光損失??墒褂萌魏芜m合的玻璃厚度。玻璃片實施例的厚度可為約4mm或更小、約3mm或更小、約2.9mm或更小、約2.8mm或更小、約2.7mm或更小、約2.6mm或更小、約2.5mm或更小、約2.4mm或更小、約2.3mm或更小、約2.2mm或更小、約2.1mm或更小、約2.0mm或更小、約1.9mm或更小、約1.8mm或更小、約1.7mm或更小、約1.6mm或更小、約1.5mm或更小、約1.4mm或更小、約1.3mm或更小、約1.2mm或更小、約1.1mm或更小、約1.0mm或更小、約0.9mm或更小、約0.8mm或更小、約0.7mm或更小、約0.6mm或更小、約0.5mm或更小、約0.4mm或更小、約0.3mm或更小、約0.2mm或更小、約0.1mm或更小、約900μm或更小、約800μm或更小、約700μm或更小、約600μm或更小、約500μm或更小、約400μm或更小、約300μm或更小、約200μm或更小、約100μm或更小、約90μm或更小、約80μm或更小、約70μm或更小、約80μm或更小、約70μm或更小、約60μm或更小或約50μm或更小。根據(jù)一些實施例,玻璃可被下拉,也就是說,玻璃能夠使用下拉方法形成玻璃片,所述下拉方法諸如(但不限于)熟習(xí)玻璃制造技術(shù)人員已知的融合拉制方法及狹槽拉制方法。這些下拉工藝用于大規(guī)模制造平板玻璃,例如,顯示器玻璃或可離子交換玻璃。融合拉制工藝使用iso管道(isopipe),所述iso管道具有用于接受熔融玻璃原料的通道。通道具有堰,所述堰在通道的兩側(cè)沿通道的長度在頂部處開口。當(dāng)通道填滿熔融材料時,熔融玻璃溢出堰。因為重力,熔融玻璃沿iso管道之外表面向下流動。這些外表面向下且向內(nèi)延伸,使得這些外表面在拉制槽下方的邊緣處接合。兩個流動的玻璃表面在此邊緣處接合,以融合及形成單一流動的玻璃片。融合拉制方法提供以下優(yōu)點:由于流經(jīng)通道的兩個玻璃膜融合在一起,故所得玻璃片之外表面都不與設(shè)備的任何部分接觸。因此,表面性質(zhì)未受此接觸的影響。狹槽拉制方法與融合拉制方法不同。此處向?qū)Ч芴峁┤廴谠喜AА?dǎo)管的底部具有開口狹槽,所述開口狹槽在一個維度中比延伸狹槽的長度的噴嘴的另一維度更寬。熔融玻璃流經(jīng)狹槽/噴嘴,且熔融玻璃通過狹槽/噴嘴被向下拉制為連續(xù)片且進入退火區(qū)域中。與融合拉制工藝相比較,狹槽拉制工藝提供更薄片,因為僅單一玻璃片通過狹槽拉制,而非如在融合下拉工藝中兩個片融合在一起。為了與下拉工藝相容,本文描述的玻璃組成可具有高液相黏度。在一些實施例中,玻璃組成的液相黏度可為約10,000泊或更大、約20,000泊或更大、約30,000泊或更大、約40,000泊或更大、約50,000泊或更大、約60,000泊或更大、約70,000泊或更大、約80,000泊或更大、約90,000泊或更大、約100,000泊或更大、約110,000泊或更大、約120,000泊或更大、約130,000泊或更大、約140,000泊或更大、約150,000泊或更大、約160,000泊或更大、約170,000泊或更大、約180,000泊或更大、約190,000泊或更大、約200,000泊或更大、約225,000泊或更大、約250,000泊或更大、約275,000泊或更大、約300,000泊或更大、約325,000泊或更大、約350,000泊或更大、約375,000泊或更大、約400,000泊或更大、約425,000泊或更大、約450,000泊或更大、約475,000泊或更大或約500,000泊或更大。在一些實施例中,玻璃組成的應(yīng)變點可為約500℃或更大、約510℃或更大、約520℃或更大、約530℃或更大、約540℃或更大、約550℃或更大、約560℃或更大、約570℃或更大、約580℃或更大、約590℃或更大、約600℃或更大、約610℃或更大、約620℃或更大、約630℃或更大、約640℃或更大、約650℃或更大、約660℃或更大、約670℃或更大、約680℃或更大、約690℃或更大或約690℃或更大。在一些實施例中,玻璃的熱膨脹系數(shù)可為約25×10-7或更大、約26×10-7或更大、約27×10-7或更大、約28×10-7或更大、約29×10-7或更大、約30×10-7或更大、約31×10-7或更大、約32×10-7或更大、約33×10-7或更大、約34×10-7或更大、約35×10-7或更大、約36×10-7或更大、約37×10-7或更大、約38×10-7或更大、約39×10-7或更大、約40×10-7或更大、約41×10-7或更大、約42×10-7或更大、約43×10-7或更大、約44×10-7或更大、約45×10-7或更大、約46×10-7或更大、約47×10-7或更大、約48×10-7或更大、約49×10-7或更大、約50×10-7或更大、約51×10-7或更大、約52×10-7或更大、約53×10-7或更大、約54×10-7或更大、約55×10-7或更大、約56×10-7或更大、約57×10-7或更大、約58×10-7或更大、約59×10-7或更大、約60×10-7或更大、約61×10-7或更大、約62×10-7或更大、約63×10-7或更大、約64×10-7或更大、約65×10-7或更大、約66×10-7或更大、約67×10-7或更大、約68×10-7或更大、約69×10-7或更大、約70×10-7或更大、約71×10-7或更大、約72×10-7或更大、約73×10-7或更大、約74×10-7或更大、約75×10-7或更大、約76×10-7或更大、約77×10-7或更大、約78×10-7或更大、約79×10-7或更大、約80×10-7或更大、約81×10-7或更大、約82×10-7或更大、約83×10-7或更大、約84×10-7或更大、約85×10-7或更大、約86×10-7或更大、約87×10-7或更大、約88×10-7或更大、約89×10-7或更大或約90×10-7或更大。在一些實施例中,玻璃片的特性可為具有≧540℃的應(yīng)變點、自6.5ppm/℃至10.5ppm/℃的熱膨脹系數(shù)及超過50,000泊的液相黏度。因而,所述玻璃片理想地適合于通過融合工藝形成玻璃片?;蛘?,可通過此項技術(shù)中已知的浮法或滾動工藝形成玻璃組成。本文所使用的β-oh為通過紅外光譜測量的玻璃中羥基含量的度量,且使用玻璃的基頻羥基吸收來測定β-oh。(美國專利第6,128,924號,以引用的方式全部并入本文)。β-oh為度量玻璃中水含量的一種方式。水含量可在玻璃組成特性方面起作用且可能影響元件性能。在一些實施例中,玻璃組成包含的β-oh值為自約0.1至約1、約0.1至約0.9、約0.1至約0.8、約0.1至約0.7、約0.1至約0.6、約0.1至約0.5、約0.1至約0.4、約0.1至約0.3、約0.1至約0.2、約0.2至約1、約0.2至約0.9、約0.2至約0.8、約0.2至約0.7、約0.2至約0.6、約0.2至約0.5、約0.2至約0.4、約0.2至約0.3、約0.3至約1、約0.3至約0.9、約0.3至約0.8、約0.3至約0.7、約0.3至約0.6、約0.3至約0.5、約0.3至約0.4、約0.4至約1、約0.4至約0.9、約0.4至約0.8、約0.4至約0.7、約0.4至約0.6、約0.4至約0.5、0.5至約1、約0.5至約0.9、約0.5至約0.8、約0.5至約0.7、約0.5至約0.6、0.6至約1、約0.6至約0.9、約0.6至約0.8、約0.6至約0.7、約0.7至約1、約0.7至約0.9、約0.7至約0.8、0.8至約1、約0.8至約0.9或約0.9至約1。在一些實施例中,β-oh值為約0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1。光伏模塊的實施例可進一步包含密封劑、囊封劑、填料、干燥劑、紫外線輻射吸收劑及其他材料。在一些實施例中,pv模塊可進一步包含聚合物材料,所述聚合物材料可充當(dāng)密封劑、囊封劑、填料、紫外線輻射吸收劑及其他材料。在這些實施例中的一些實施例中,在pv模塊將被曝露的所有溫度下,作用以防止?jié)駳馇秩氲木酆衔镌谒鼍酆衔锏牟AмD(zhuǎn)變溫度下。在一些實施例中,包含囊封劑、密封劑或填料的聚合物材料的玻璃轉(zhuǎn)變溫度可大于60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃或95℃。用于pv模塊中的聚合物中的一些聚合物可降解形成的產(chǎn)物(諸如,在水的存在下可降解成醋酸的聚(乙烯醋酸乙烯酯共聚物)),此降解可能潛在地危害元件。在一些實施例中,所使用的聚合物可包含材料,所述材料減少熱誘導(dǎo)或紫外線輻射誘導(dǎo)降解成腐蝕性材料或可能危害元件的其他材料。實施例可包含囊封劑,諸如,共聚物,聚(乙烯醋酸乙烯酯)(eva)、聚(乙烯醇縮醛)(例如,聚(乙烯醇縮丁醛)(pvb))、聚胺酯、聚(氯乙烯)、聚乙烯(例如,線性低密度聚乙烯)、聚烯烴嵌段共聚物彈性體、α-烯烴及α,β-乙烯系不飽和羧酸酯的共聚物(例如,乙烯-丙烯酸甲酯共聚物及乙烯-丙烯酸丁酯共聚物)、硅酮彈性體、環(huán)氧樹脂,及這些聚合物材料中的兩種或兩種以上聚合物材料的組合;及離聚物,諸如,dupont”pv5400、pv5300、pv5200或pv8600。實施例也可包含密封材料(諸如,丁基密封劑或硅酮密封劑)以減少或防止模塊周邊或接線箱處的濕氣侵入。實施例也可包含黏接劑或膠(諸如,環(huán)氧樹脂或硅酮),所述黏接劑或膠可以液體、膏或固體形式(諸如,卷或帶)應(yīng)用。另一實施例可解決水侵入的破壞模式。圖5a及圖5b圖示可減少水侵入的光伏模塊的特征500及特征501的示意圖。光伏模塊可具有至少兩個基本上無鈉或低鈉的玻璃片11、薄膜光伏結(jié)構(gòu)17或至少一個硅晶圓16。用邊緣密封18替換薄膜模塊及硅晶圓模塊中的基于聚合物的周邊密封,所述邊緣密封18包含融合玻璃或玻璃粉(frit),因此產(chǎn)生基本上氣密水屏障。這可能很重要,因為水侵入很難使用聚合物管控(manage),且水侵入通常產(chǎn)生實體上較厚的密封以獲取充分的性能。然而,基于聚合物的密封可能取決于所述基于聚合物的密封經(jīng)受的環(huán)境條件而固有地不可靠。融合玻璃/玻璃粉密封在各種環(huán)境條件下為惰性且穩(wěn)定,且融合玻璃/玻璃粉密封理想地用于消除諸如此處描述的全玻璃封裝方案中的水侵入。應(yīng)強調(diào),一些實施例中所示的基本上氣密封裝表示模塊可靠性中的顯著改良。通過將無鈉或低鈉的專用玻璃與基本上氣密融合玻璃/玻璃粉密封組合,可最小化兩種最有害的破壞模式即鈉遷移及水侵入。此外,通過使用較薄專用玻璃,可顯著地減小模塊重量。通過用兩個0.7mm專用玻璃片替換兩個3.2mm鈉鈣玻璃片,1平方米模塊的重量可自32.5磅減小至7磅;重量減小78%。最終,由于可使用較薄密封,故融合玻璃/玻璃粉密封的氣密本質(zhì)實現(xiàn)增加模塊的活性區(qū)域。舉例來說,薄膜模塊通常使用厚度為12mm的聚合物周邊密封。通過將1m×1m模塊的密封厚度減小至3mm,模塊的活性區(qū)域可自94%增加至98%,在假定活性區(qū)域效率為12%的情況下,對應(yīng)于模塊效率自11.3%增加至11.7%?;旧蠚饷芊庋b的一個方面可為用于電氣連接至pv模塊的活性層的饋通。在這種情況下,可能需要邊緣安裝的接線箱,且因而,應(yīng)將電接觸件通過模塊的側(cè)向外拉線。圖6圖示完成此拉線的實施例。在此情況下,電接觸件32,例如,金屬接觸件可通過陰影遮蔽及某種形式的物理氣相沈積而沈積于可為模塊中的底部玻璃片11a的玻璃片中的一個玻璃片上。金屬接觸件可拉線至底部玻璃片的邊緣,在底部玻璃片的所述邊緣處,金屬接觸件實體上可用于連接至接線箱。在接觸件通過融合玻璃/玻璃粉邊緣密封18的邊緣處維持氣密性可能很重要。在一些實施例中,功能層可設(shè)置于第一外部保護層的玻璃基板上。功能層可選自:防眩層、防污層、自清潔層、防反射層、防指紋層、紫外線保護層、光學(xué)散射層及上述的組合。在一些實施例中,一或更多個額外玻璃片可在外部保護層中的一個外部保護層與太陽能電池晶圓相反的側(cè)上并入至pv模塊中。額外片用作結(jié)構(gòu)組件且在所述額外片的組成中可具有鈉或可不具有鈉。額外玻璃片可具有足以向元件添加結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的厚度。在一些實施例中,額外玻璃片的厚度可為約1.5mm、約1.6mm、約1.7mm、約1.8mm、約1.9mm、約2.0mm、約2.1mm、約2.2mm、約2.3mm、約2.4mm、約2.5mm、約2.6mm、約2.7mm、約2.8mm、約2.9mm、約3.0mm、約3.1mm、約3.2mm、約3.3mm、約3.4mm或約3.5mm。當(dāng)與先前的元件相比較時,本文實施的光伏模塊可顯示顯著更佳的性能。已建立各種方法來測試模塊穩(wěn)定性及性能。一個測試為濕漏電流測試。(參見國際標(biāo)準(zhǔn)iec61215,crystallinesiliconterrestrialphotovoltaic(pv)modules-designqualificationandtypeapproval,第77-79頁,internationalelectrotechnicalcommission(第二版,2005年4月),以引用的方式全部并入本文)。iec61215。濕漏電流測試的目的為評估在潮濕操作條件(雨、霧、露、融化雪)下模塊防止?jié)駳鉂B透的絕緣,以避免腐蝕、接地故障及因此避免電擊危險。將模塊在淺槽中浸入至覆蓋除并非針對浸入設(shè)計的接線箱的電纜入口之外的所有表面的深度(低于ipx7)。將測試電壓施加于短路輸出連接器與水浴溶液之間直至模塊的最高系統(tǒng)電壓達2分鐘。面積大于0.1m2的模塊的每一平方米的絕緣電阻應(yīng)不小于40mω。濕漏電流測試被列為在測試實驗室處pv鑒定期間最能重復(fù)發(fā)生的失敗中的一種。在一些實施例中,按照iec61215測量準(zhǔn)則,用600v執(zhí)行濕漏電流測試達2分鐘。測試模塊穩(wěn)定性及性能的另一方法為濕熱測試(”dh”)。(參見國際標(biāo)準(zhǔn)iec61215,crystallinesiliconterrestrialphotovoltaic(pv)modules-designqualificationandtypeapproval,第73-75頁,internationalelectrotechnicalcommission(第二版,2005年4月),以引用的方式全部并入本文)。濕熱測試為環(huán)境測試,所述環(huán)境測試通過將模塊曝露于非常惡劣的條件及監(jiān)視各種性能標(biāo)準(zhǔn),來模擬pv模塊較長的現(xiàn)場使用時間??蓤?zhí)行dh測試達任何小時數(shù),但通常執(zhí)行1000小時或2500小時以下。目的為通過施加85℃±2℃的溫度及85%±5%的相對濕度達1000(dh1000)小時或2500(dh2500)小時,來測定模塊耐受長期曝露于濕氣滲透的能力,且可在所施加電壓(諸如,-1000v)下執(zhí)行所述測定。dh1000測試為最“惡性”的測試,且在一些實驗室中失效率最高,dh1000測試占c-si模塊的總失效的高達40-50%。使用薄膜也可觀察到dh1000的類似失效率。dh2500甚至更嚴(yán)酷,因為時間被延長額外的150%。此測試的嚴(yán)格性尤其挑戰(zhàn)迭層工藝及防止?jié)駳獾倪吘壝芊狻S捎跐駳鉂B透,可觀察到電池零件的分層及腐蝕。甚至在dh1000的后偵測到無主要缺陷的情況下,常常模塊已被加壓至模塊變得“脆弱”且不能通過后續(xù)機械負載測試的程度。在一些實施例中,執(zhí)行濕熱測試達1000小時。在其他實施例中,執(zhí)行濕熱測試達2500小時。在其他實施例中,執(zhí)行濕熱測試達多于2500小時。在一些實施例中,在-1000v下執(zhí)行濕熱測試。可直接測量由濕熱測試造成的輸出功率惡化。在一些實施例中,當(dāng)pv模塊曝露于-1000v下85℃±2℃、85%±5%的相對濕度達1000小時的濕熱測試時,pv模塊的輸出功率惡化可小于約15%、小于約14%、小于約13%、小于約12%、小于約11%、小于約10%、小于約9%、小于約8%、小于約7%、小于約6%、小于約5%、小于約4%、小于約3%或小于約2%。在一些實施例中,當(dāng)pv模塊曝露于-1000v下85℃±2℃、85%±5%的相對濕度達2500小時的濕熱測試時,pv模塊的輸出功率惡化顯示小于約15%、小于約14%、小于約13%、小于約12%、小于約11%、小于約10%、小于約9%、小于約8%、小于約7%、小于約6%、小于約5%或小于約4%。填充因子為可測量為濕熱測試的函數(shù)的另一性質(zhì)。填充因子直接影響模塊輸出功率。影響填充因子的機制為自模塊玻璃至硅電池區(qū)域的離子(諸如,鈉離子)遷移,所述離子遷移導(dǎo)致分流且最終導(dǎo)致填充因子的不當(dāng)減小。在一些實施例中,當(dāng)pv模塊曝露于-1000v下85℃±2℃、85%±5%的相對濕度達1000小時的濕熱測試時,pv模塊的填充因子惡化可顯示小于約15%、小于約14%、小于約13%、小于約12%、小于約11%、小于約10%、小于約9%、小于約8%、小于約7%、小于約6%、小于約5%、小于約4%、小于約3%或小于約2%。在一些實施例中,當(dāng)pv模塊曝露于-1000v下85℃±2℃、85%±5%的相對濕度達2500小時的濕熱測試時,pv模塊的填充因子惡化顯示小于15%、小于14%、小于13%、小于12%、小于11%、小于10%、小于9%、小于8%、小于7%、小于6%、小于5%或小于4%。串聯(lián)電阻為可測量為濕熱測試的函數(shù)的另一性質(zhì)。串聯(lián)電阻可使模塊能夠以較高效率執(zhí)行,因此產(chǎn)生較大輸出功率。(諸如)通過聚合物背片的濕氣侵入可導(dǎo)致電極腐蝕,所述電極腐蝕增加模塊串聯(lián)電阻且最終惡化模塊輸出功率。在一些實施例中,當(dāng)pv模塊曝露于-1000v下85℃±2℃、85%±5%的相對濕度達1000小時的濕熱測試時,串聯(lián)電阻的增加小于約15%、小于約14%、小于約13%、小于約12%、小于約11%、小于約10%、小于約9%、小于約8%、小于約7%、小于約6%、小于約5%、小于約4%、小于約3%或小于約2%。在一些實施例中,當(dāng)pv模塊曝露于-1000v下85℃±2℃、85%±5%的相對濕度達2500小時的濕熱測試時,低串聯(lián)電阻的增加小于約15%、小于約14%、小于約13%、小于約12%、小于約11%、小于約10%、小于約9%、小于約8%、小于約7%、小于約6%、小于約5%或小于約4%。可在pv模塊可靠性方面起作用的一個因素為元件品質(zhì)。不良品質(zhì)的玻璃基板可導(dǎo)致制造的不一致性及后續(xù)不良的元件性能及可靠性。在一些實施例中,玻璃片中的至少一個玻璃片的平均表面粗糙度為約或更小、約或更小、約或更小、約或更小、約或更小、約或更小、約或更小、約或更小、約或更小、約或更小或約或更小,所述平均表面粗糙度由semistdd15-1296fpd玻璃基板表面波度測量方法所測量。在一些實施例中,可在玻璃片上用無研磨或拋光或其他后成形工藝實現(xiàn)這種平均表面粗糙度??稍趐v模塊可靠性方面起作用的另一因素為玻璃片的彎曲或翹曲??赏ㄟ^處理或涂覆膜或材料于內(nèi)表面或者外表面,來使較薄玻璃片變形。變形可能引起囊封劑、黏接劑或密封劑黏附的問題,所述問題最終導(dǎo)致惡化。在一些實施例中,至少一個外部保護層的翹曲變形量w可為約3mm/cm2或更小、約2mm/cm2或更小、約1.5mm/cm2或更小、約1.0mm/cm2或更小、約0.9mm/cm2或更小、約0.8mm/cm2或更小、約0.7mm/cm2或更小、約0.6mm/cm2或更小、約0.5mm/cm2或更小、約0.4mm/cm2或更小、約0.3mm/cm2或更小、約0.2mm/cm2或更小或約0.1mm/cm2或更小,其中w通過公式w=d/l2得到,其中d為玻璃基板以微米計的最大翹曲,且l為外部保護層以厘米計的對角線長度。模塊效率惡化速率的改良可用以增加上文描述的模塊壽命內(nèi)所產(chǎn)生的總功率。模塊效率惡化速率的改良也可實現(xiàn)可串聯(lián)置放的模塊的數(shù)目增加。圖7圖示多個串聯(lián)連接的pv模塊34。鏈的一個末端可在接地電位36處。取決于如何設(shè)計系統(tǒng),另一末端可具有較高的正電位或負電位38。在鏈的經(jīng)歷此較高電位的此末端處的模塊的惡化速率將比較低電位41處的彼等模塊的惡化速率更高。由使用較薄專用玻璃及氣密密封產(chǎn)生的減小的惡化速率可以可接受的惡化速率實現(xiàn)較長模塊鏈。電路可具有ac輸出44及反相器42。根據(jù)實施例的光伏模塊800示意性地圖示于圖8中,且所述光伏模塊800包含多個光伏晶圓(例如,硅晶圓16(例如,結(jié)晶硅晶圓))、一個囊封層20(例如,晶圓囊封)、至少兩個基本上無鈉玻璃片(例如,第一外部保護層40、第二外部保護層50)及額外玻璃層60。光伏晶圓16界定光伏模塊800的活性區(qū)域25,且所述光伏晶圓16至少部分地由第一外部保護層40與第二外部保護層50之間的晶圓囊封圍繞。第一外部保護層40及第二外部保護層50可包含超薄柔性(ultrathinflexible;utf)專用玻璃,所述專用玻璃具有約100μm或更小的厚度,且因而,所述第一外部保護層40及第二外部保護層50在光伏模塊的基本上整個活性區(qū)域25上的厚度小于近似100μm,且在一些實施例中,第一外部保護層40及第二外部保護層50界定對于呈卷形式的無損儲存可能足夠的靈活度??捎筛鞣N傳統(tǒng)及尚待開發(fā)的utf專用玻璃獲得第一外部保護層40及第二外部保護層50的各別玻璃組成,其中限制在于適合的玻璃將基本上無鈉。舉例來說(而非以限制的方式),適合的utf包含鋁硅酸鹽玻璃、鋁硼硅酸鹽玻璃及硼硅酸鹽玻璃。所得模塊可為高度氣密性的,且因此所得模塊抗水侵入、重量可極輕且可在不超過典型的安裝重量限制的情況下擴大至較大的尺寸形式。額外玻璃層60可為na基玻璃,所述na基玻璃定義為包含多于近似1重量%的na,且所述na基玻璃的厚度及剛性大于第一外部保護層40及第二外部保護層50的厚度及剛性。額外玻璃層60可直接緊固至第二外部保護層50且因而界定所述額外玻璃層60與第二外部保護層50之間的無pv結(jié)構(gòu)的區(qū)域。在所示的實施例中,光伏晶圓可通過第二外部保護層50自額外玻璃層60分隔,以在額外玻璃層60與光伏晶圓20之間形成na遷移屏障。然而,光伏晶圓可通過第一外部保護層40或第二外部保護層50自額外玻璃層60分隔。在兩種情況中的任一情況下,所得雜質(zhì)屏障將阻礙雜質(zhì)自額外玻璃層60遷移至模塊的utf囊封的部分中。雜質(zhì)可尤其為堿金屬,所述堿金屬擴散出強化結(jié)構(gòu)玻璃之外且進入活性元件層中,且因此惡化元件性能。所得pv模塊可制造為高效率薄膜模塊且提供低成本pv模塊的途徑,所述途徑有效利用utf專用玻璃的封裝好處與制造好處兩者。pv晶圓可以各種形式存在,所述形式包括(但不限于)晶圓式sipv應(yīng)用?;蛘?,光伏模塊1000圖示于圖10中,其中用相同元件符號圖示相同結(jié)構(gòu),pv晶圓(例如,硅晶圓16)可由薄膜pv結(jié)構(gòu)16'替換,所述薄膜pv結(jié)構(gòu)16'包括(但不限于)cdte、si串列、非晶si及銅銦鎵(二)硒化物(cigs)薄膜結(jié)構(gòu)。盡管本文主要在與薄膜pv技術(shù)或其他pv技術(shù)相對的pv晶圓的特定上下文中描述本公開案的概念,但注意到,本文對pv結(jié)構(gòu)的引用旨在涵蓋包括(但不限于)pv晶圓及薄膜pv結(jié)構(gòu)的各種pv應(yīng)用。在本公開案的一些實施例中,第一外部保護層40及第二外部保護層50可經(jīng)選擇以界定柔軟度,所述柔軟度可足以減緩由第一外部保護層40與第二外部保護層50之間構(gòu)形變化引起的模塊厚度的增加。舉例來說,可使用可商購囊封材料(諸如,eva、pvb、離聚物等)及標(biāo)準(zhǔn)pv模塊迭層裝備及技術(shù)來裝配cigs電池的個別片在utf專用玻璃上。典型的囊封材料片為約0.5mm厚且允許鄰接玻璃片的某種構(gòu)形變化。utf專用玻璃第一外部保護層40及第二外部保護層50的柔性可提供進一步順應(yīng)第一外部保護層40與第二外部保護層50之間平坦度的小偏差的手段且因此實現(xiàn)使用較薄(0.25mm或更薄)囊封片,從而進一步降低模塊成本。舉例來說,在某些實施例中,外部保護層的柔軟度對于自重、基本上無失效(小于1%的失效機率)的彎曲半徑小于近似100cm的彎曲來說可足夠。在主要關(guān)注柔性的限制性更強的情況下,外部保護層的柔軟度對于自重、基本上無失效的彎曲半徑小于近似30cm的彎曲來說可足夠。盡管我們在上文注意到,utf專用玻璃在光伏模塊的基本上整個活性區(qū)域25上的厚度通常小于近似0.7mm厚,且更大體來說,小于近似2.0mm,但一些實施例可為第一外部保護層40及/或第二外部保護層50的玻璃片,所述玻璃片在光伏模塊的實質(zhì)整個活性區(qū)域25上的厚度介于近似0.05mm與近似0.3mm之間。在一些實施例中,玻璃片厚度可小于或等于近似0.3mm。玻璃片的不同厚度可用以最佳化最終總成的整體強度及最小化成本。在一些實施例中,可通過使用外部保護層的基本上無堿的玻璃組成,來增強操作效率且最小化元件惡化。在一些實施例中,第一外部保護層40及第二外部保護層50的玻璃組成的特征可在于與光伏晶圓的熱膨脹系數(shù)匹配的熱膨脹系數(shù)—至少在光伏模塊的操作溫度范圍(也就是說,自約-45℃至約150℃)內(nèi)。此cte匹配可實現(xiàn)使用很薄的si晶圓以最小化成本。cte匹配也可實現(xiàn)消除一個囊封層,最可能為晶圓與基板utf玻璃之間的層,以降低制造復(fù)雜性及成本。在許多情況下,額外玻璃層60可包含鈉鈣玻璃組成。然而,額外玻璃層60可大體視為高透射的強化結(jié)構(gòu)玻璃(如回火的低fe鈉鈣玻璃)或適合于形成可易于部署的基于utf專用玻璃的晶圓式si模塊的任何結(jié)構(gòu)玻璃。圖9為根據(jù)本公開案的制造光伏模塊的方法900的示意圖。我們在上文注意到,pv模塊實施例可包含多個光伏晶圓(例如,硅晶圓16)、囊封層20(例如,晶圓囊封)、第一外部保護層40、第二外部保護層50及額外玻璃層60。根據(jù)制造工藝,以卷的形式提供第一外部保護層40及第二外部保護層50。多個光伏晶圓定位于第一外部保護層40的展開部分內(nèi),以界定光伏模塊的活性區(qū)域。用晶圓囊封劑囊封如此定位的光伏晶圓,且第二外部保護層50的展開部分可定位于光伏晶圓、晶圓囊封及第一外部保護層40內(nèi)。隨后,將額外玻璃層60定位于第二外部保護層50上。制造工藝進一步包含在圖9中70處示意性圖示的切割操作,在所述切割操作中,產(chǎn)生離散的模塊子總成,隨后將額外玻璃層60定位于外部保護層上。實例實例1玻璃中電荷的傳導(dǎo)主要由于回應(yīng)于所施加電壓的離子造成。使用已建立的樣本制備議定及測量技術(shù)獲取圖11中所示玻璃的體電導(dǎo)率(所述體電導(dǎo)率為電阻率的倒數(shù))。根據(jù)在astmd257中描述制備測試中的玻璃樣本,其中,將平坦樣本光制成經(jīng)界定面積及厚度,隨后在相對的平坦表面上使金電極燃燒(fire)以形成平行板電容器。隨后對樣本進行電氣連接且置放于爐中,如astmc657所描述。使用阻抗頻譜分析儀測量平行板電極樣本的阻抗,且使用電阻率ρ(ω·cm)的以下兩種描述計算電導(dǎo)率:(1)ρ=r·(a/t),其中r為電阻(ω),且a及t分別為樣本的有效面積及厚度;以及(2)ρ=ρ0·e(-ea/kbt),其中ρ0為指前因子(ω·cm),ea為活化能(ev),kb為波茲曼常數(shù),且t為溫度(k)。實例2按照iec61215測量準(zhǔn)則,在+600v下執(zhí)行濕漏測試且穩(wěn)定化達2分鐘。模塊的最小測量要求為40mω·m2。表1其中“slg”為標(biāo)準(zhǔn)堿石灰玻璃前片,且背片包含泰德拉(tedlar)聚合物。從我們的測量可見,堿石灰玻璃(sodalimeglass;slg)/聚合物封裝通過iec要求。所實施的pv模塊封裝包含組成106的前片及背片玻璃片組成(表3)。所實施的pv模塊封裝以優(yōu)選性能邊限>3個數(shù)量級通過。來自所實施的pv封裝的較高電阻部分地因為玻璃106相對slg高3個數(shù)量級的電阻率。實例3通過濕熱測試對大量光伏模塊測試電位誘發(fā)惡化(“pid”),以比較實施例的可靠性、性能及穩(wěn)定性。將標(biāo)準(zhǔn)結(jié)晶si模塊設(shè)計用于包含來自結(jié)構(gòu)1或者結(jié)構(gòu)2的組件的所有元件(參見表4)。模塊都包含結(jié)晶si電池、囊封涂層、前片及背片組件、框架墊圈、擠壓鋁框架、接線箱及接線箱黏接劑。來自結(jié)構(gòu)列表1的組件用以制造五種不同的pv模塊:1)堿石灰玻璃前片/聚合物背片;2)堿石灰玻璃前片/堿石灰玻璃背片;3)組成106前片/聚合物背片;4)組成106前片/堿石灰玻璃背片;以及5)組成106前片/組成106背片。在無偏壓下(圖12a)及在-1000v偏壓下(圖12b)執(zhí)行濕熱測量達3000小時??稍趫D13中看出,堿石灰玻璃前片及背片迅速地屈服于嚴(yán)酷的測試條件。聚合物背托模塊表現(xiàn)優(yōu)選,但仍在2000+小時處顯示顯著的惡化。明顯地,所實施的具有低鈉玻璃組成的pv模塊一直顯示很少惡化至無惡化直到3000小時。表5顯示所實施的包含組成106及使用結(jié)構(gòu)1組件的pv模塊的功率、填充因子ff及串聯(lián)電阻rs的百分比變化:來自結(jié)構(gòu)列表2的組件用以制造四種不同的pv模塊:1)堿石灰玻璃前片/聚合物背片;2)堿石灰玻璃前片/堿石灰玻璃背片;3)組成106前片/聚合物背片;以及4)組成106前片/組成106背片。在無偏壓下(圖14a)及在-1000v偏壓下(圖14b)執(zhí)行濕熱測量達3000小時。這些測試的結(jié)果類似于使用結(jié)構(gòu)1組件的彼等測試結(jié)果。此外,可在圖15中看出,堿石灰玻璃前片及背片在嚴(yán)酷的測試條件下顯示顯著的惡化。聚合物背托模塊表現(xiàn)較佳,但仍在2500+小時處顯示顯著的惡化。明顯地,所實施的具有低鈉玻璃組成的pv模塊一直顯示很少惡化至無惡化直到3000小時。在已詳細地且參閱本公開案的特定實施例描述本公開案的標(biāo)的,應(yīng)注意到,甚至在特定元件圖示于隨附本描述的圖式中的每一圖式中的情況下,本文所公開的各種細節(jié)也不應(yīng)視為暗示這些細節(jié)是關(guān)于作為本文描述的各種實施例的基本組件的元件。相反地,附在本文的權(quán)利要求書應(yīng)視為本公開案的寬度及本文描述的各種發(fā)明的相應(yīng)范疇的唯一表示。此外,應(yīng)顯而易見的是,在不脫離附加權(quán)利要求書中定義的本發(fā)明的范疇的情況下修改及變化是可行的。更特定來說,盡管本公開案的一些方面在本文識別為優(yōu)選或尤其有利的,但所主張的發(fā)明及公開內(nèi)容不限于這些方面。當(dāng)前第1頁12
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