CN105374892A - 薄膜太阳能电池模块和制备薄膜太阳能电池模块的方法 - Google Patents

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Abstract

薄膜太阳能电池模块，包括：薄膜太阳能电池，其包括电极；接头线；和粘合剂层，其中接头线仅在其一个表面上包括凸起部分，其中粘合剂层仅被布置在包括凸起部分的一个接头线表面上，并且其中电极和包括凸起部分的一个接头线表面通过粘合剂层粘合和电连接。

Description

薄膜太阳能电池模块和制备薄膜太阳能电池模块的方法
本申请为分案申请，原申请的申请日为2011年11月11日，申请号为201180058052.9(PCT/JP2011/076041)，发明名称为“薄膜太阳能电池模块和制备薄膜太阳能电池模块的方法”。
技术领域
本发明涉及薄膜太阳能电池模块和制备薄膜太阳能电池模块的方法。
背景技术
预期太阳能电池是新的能量来源，因为其将清洁且无穷供给的阳光直接转换成电力。
太阳能电池被用作太阳能电池模块，其中多个太阳能电池通过接头线(tabline)连接。
作为常规接头线，已应用其表面上涂覆焊料的铜线。但是，焊料连接所需的高温导致如下缺陷来源，如光接收表面面板开裂和翘曲和由于焊料从接头线凸出(漏出)造成的短路。
因此，作为替代焊料的连接材料，粘合剂如导电粘合剂已被使用。作为其上涂有这样的粘合剂的接头线，铜线整个表面涂有导电粘合剂的接头线被示例。可以减少诸如太阳能电池翘曲或开裂的问题出现，因为这样的接头线可在低温下连接。
作为太阳能电池模块，主要存在“晶体太阳能电池模块”和“薄膜太阳能电池模块”。
对利用粘合剂作为连接材料的晶体太阳能电池模块的结构进行说明。图1是示意性局部横截面图，其示例晶体太阳能电池模块100的一个实例。在图1的晶体太阳能电池模块100中，多个晶体太阳能电池50通过接头线1顺序连接，该接头线1充当互连线(interconnector)。在此，晶体太阳能电池50分别由如下组成：光电转换元件3；第一电极41，其是是母线电极，作为表面电极，被布置在光电转换元件3的光接收表面上；第二电极43，其是母线电极，被布置在非光接收表面上；和指形电极42、44，作为集电极，在光电转换元件3上基本上垂直于第一电极41和第二电极43提供。传导性粘合剂层40在接头线1的两个表面上的预定位置形成，并且接头线1利用接头线1的两表面将一个晶体太阳能电池50的第一电极41和相邻晶体太阳能电池50的另一个晶体太阳能电池50的第二电极43电连接。
接着，对利用粘合剂作为连接材料的薄膜太阳能电池模块的结构进行说明。图2是示意性顶视图，示例薄膜太阳能电池模块200的一个实例。图2的薄膜太阳能电池模块200具有如下结构：薄膜太阳能电池32由薄膜光电转换元件组成，该薄膜光电转换元件以平面方向顺序连接在基底38上，用于电力提取的接头线1通过传导性粘合剂层(未显示)在一端连接至薄膜太阳能电池32c的表面电极(未显示)，并且在另一端连接至薄膜太阳能电池32d的表面电极(未显示)。
如上所述，由于晶体太阳能电池模块和薄膜太阳能电池模块具有不同的结构，与用于晶体太阳能电池模块的接头线不同，用于薄膜太阳能电池模块的接头线通常在接头线的一个表面上包括传导性粘合剂层，并且仅这一个表面用于电连接。
薄膜太阳能电池模块与晶体太阳能电池模块相比是有利的，因为更容易增加其面积，并且其可以低成本制备，因此已被进行积极的发展。
作为如上所述利用粘合剂作为连接材料的太阳能电池模块，提出如下太阳能电池模块：其应用配备金属箔和粘合剂层的接头线，该粘合剂层被布置在金属箔的至少一个表面上，并且由包括导电粒子的粘合剂组成(参见PTL1)。
而且，提出如下太阳能电池模块：其应用接头线，所述接头线由金属层、以预定间隔布置在金属层一个表面上的一对传导性粘合剂层和夹在两传导性粘合剂层中的绝缘粘合剂层组成(参见PTL2)。
但是，这些被提出的技术涉及晶体太阳能电池模块，并且其无法直接应用于薄膜太阳能电池模块。另外，其具有较差连接可靠性的问题。
因此，作为与改进连接可靠性相关的技术，提出如下晶体太阳能电池模块：其应用接头线，该接头线在其两表面上均包括凸起部分，该接头线接触太阳能电池的连接电极(参见PTL3)。
但是，这种被提出的技术涉及晶体太阳能电池模块，并且其无法直接用于薄膜太阳能电池模块。
而且，太阳能电池模块通常由密封剂密封使用，但将电极和接头线电连接以及通过密封剂密封在不同的步骤实施。因此，存在步骤复杂的问题。
因此，关于利用粘合剂作为连接材料的薄膜太阳能电池模块，当前正需要提供具有优良连接可靠性的薄膜太阳能电池模块和可以以较少步骤生产薄膜太阳能电池模块的生产薄膜太阳能电池模块的方法。
引用列表
专利文献
PTL1：国际公开号WO/2007/125903
PTL2：日本专利申请公开(JP-A)No.06-196743
PTL3：JP-ANo.2008-147567
发明概述
技术问题
本发明的目的在于解决常规技术中的上述问题和实现下文目标。即，本发明的目的在于提供利用粘合剂作为连接材料并具有优良连接可靠性的薄膜太阳能电池模块和能够以较少步骤制备薄膜太阳能电池模块的制备薄膜太阳能电池模块的方法。
问题解决方案
解决问题的方式如下。即，
<1>薄膜太阳能电池模块，包括：
薄膜太阳能电池，包括电极；
接头线；和
粘合剂层，
其中接头线仅在其一个表面上包括凸起部分，
其中粘合剂层仅被布置在包括凸起部分的一个接头线表面上，和
其中电极和包括凸起部分的一个接头线表面通过粘合剂层粘合并电连接。
<2>根据<1>所述的薄膜太阳能电池模块，
其中接头线中包括的凸起部分的十点平均粗糙度(Rz(μm))与粘合剂层平均厚度(A(μm))的比(Rz/A)为0.5至2.0。
<3>制备薄膜太阳能电池模块的方法，
其中薄膜太阳能电池模块是根据<1>或<2>所述的薄膜太阳能电池模块，
其中方法利用减压层压机，
其中减压层压机包括第一室、第二室、挠性片和可加热的加热台，
其中第一室和第二室被挠性片分隔，
其中第一室和第二室中每一个的内部压力均是可独立调节的，并且
其中加热台被布置在第二室中，
其中方法包括：
布置，其中电极在其上形成的薄膜太阳能电池被布置在第二室中的加热台上，粘合剂层和仅在其一个表面上具有凸起部分的接头线被布置在电极上，使得电极和一个接头线表面经由施压和加热通过粘合剂层粘合和电连接，并且进一步布置密封树脂以及防湿背片或玻璃板，以覆盖薄膜太阳能电池；
施压，其中相对于第二室增加第一室的内部压力，从而通过挠性片对防湿背片或玻璃板施压；和
加热，其中对加热台进行加热。
<4>根据<3>所述的制备薄膜太阳能电池模块的方法，
其中相对于第二室增加第一室的内部压力是将第一室和第二室的内部压力降低至减压条件，然后使第一室通风(vent)，同时保持第二室的减压条件。
<5>根据<3>或<4>所述的制备薄膜太阳能电池模块的方法，
其中接头线和粘合剂层被层压，然后被布置在电极上。
发明的有利效果
本发明可解决常规问题和实现上述目标，并且关于利用粘合剂作为连接材料的薄膜太阳能电池模块，能够提供具有优良连接可靠性的薄膜太阳能电池模块和可以以较少步骤生产薄膜太阳能电池模块的制备薄膜太阳能电池模块的方法。
附图简述
图1是示意性局部横截面图，示例晶体太阳能电池模块的一个实例。
图2是示意性顶视图，示例薄膜太阳能电池模块的一个实例。
图3是横截面示意图，示例包括凸起部分的接头线，该凸起部分上层压粘合剂层。
图4是横截面示意图，示例本发明的薄膜太阳能电池模块的一个实例。
图5是减压层压机一个实例在使用前的横截面示意图。
图6A是示例减压层压机使用的图。
图6B是示例减压层压机使用的图。
图6C是示例减压层压机使用的图。
图6D是示例减压层压机使用的图。
图6E是示例减压层压机使用的图。
图7A是示例布置步骤的横截面示意图。
图7B是示例施压步骤和加热步骤的横截面示意图。
图7C是横截面示意图，示例本发明薄膜太阳能电池模块的一个实例。
实施方式描述
(薄膜太阳能电池模块)
本发明的薄膜太阳能电池模块包括薄膜太阳能电池、接头线和粘合剂层，并且其根据需要进一步包括其他元件，如密封树脂、防湿背片和玻璃板。
<薄膜太阳能电池>
薄膜太阳能电池不被具体限制，只要其包括光电转换元件作为光电转换单元和电极，并且其可根据目的进行适当选择。其实例包括非晶硅太阳能电池、CdS/CdTe太阳能电池、染料敏化型太阳能电池、有机薄膜太阳能电池和微晶硅太阳能电池(串联太阳能电池)。
薄膜太阳能电池的平均厚度不被具体限制，并且其可根据目的进行适当选择。
-电极-
电极不被具体限制，并且其可根据目的进行适当选择。其实例包括伸长的电流提取单元区域中的外部电极。
<接头线>
接头线不被具体限制，只要其仅在其一个表面上包括凸起部分，并且其可根据目的进行适当选择。
凸起部分表示十点平均粗糙度(Rz(μm))为1.0μm或更高的凸起部分。
凸起部分的尺寸不被具体限制，只要十点平均粗糙度(Rz(μm))为1.0μm或更高，并且其可根据目的进行适当选择。但是，其优选为2.5μm至25μm，更优选5μm至20μm，并且特别优选7μm至15μm。当Rz小于1.0μm时，存在电连接中发生问题的情况。当其超过25μm时，存在电连接中发生问题的情况。鉴于连接可靠性，特别优选范围内的Rz是有利的。
在此，十点平均粗糙度(Rz)可按照JISB0601-2001(符合ISO4287-1997)测量。
凸起部分的材料和结构不被具体限制，并且其可根据目的进行适当选择。其实例包括其表面镀锌的铜粒子。
形成凸起部分的方法不被具体限制，并且其可根据目的进行适当选择。其实例包括将铜粒子布置在光滑接头线的一个表面上并将该接头线镀锌以形成凸起部分的方法。
另外，例如，将铜粒子布置在光滑铜箔的一个表面上，并且将铜箔镀锌。然后，将铜箔切割成预定宽度。由此，可制备包括凸起部分的接头线。
凸起部分可整体或部分地在一个接头线表面上形成。
接头线材料实例包括铜、铝、铁、金、银、镍、钯、铬、钼及其合金。另外，这些金属可根据需要镀有金、银、锡和焊料。
接头线形状的实例包括带。
接头线的平均宽度不被具体限制，并且其可根据目的进行适当选择。但是，其优选为1mm至6mm。
接头线的平均厚度不被具体限制，并且其可根据目的进行适当选择。但是，其优选为5μm至300μm。
<粘合剂层>
粘合剂层仅被布置在包括凸起部分的一个接头线表面上。
形成粘合剂层的方法不被具体限制，并且其可根据目的进行适当选择。其实例包括：在接头线上层压膜状粘合剂(粘合剂膜)的方法；和在接头线上涂覆液体粘合剂的方法。
涂覆粘合剂的方法不被具体限制，并且其可根据目的进行适当选择。其实例包括旋涂法、浇铸法、微型凹版涂布法、凹版涂布法、刮刀涂布法、棒涂法、辊涂法、线棒涂布法、浸涂法和喷涂法。
粘合剂层的平均厚度不被具体限制，并且其可根据目的进行适当选择。但是，其优选为3μm至100μm，更优选5μm至30μm，并且特别优选8μm至20μm。当平均厚度小于3μm时，存在粘合剂强度显着降低的情况。当其超过100μm时，粘合剂层从接头线凸出，导致电连接失效。鉴于粘合可靠性，特别优选范围内的平均厚度是有利的。
在此，平均厚度是在每20cm2任意选择的五(5)个位置的测量平均值。
粘合剂层的平均宽度不被具体限制，可根据目的进行适当选择。但是，其优选为0.5mm至10mm，并且其优选具有相同于或小于接头线宽度的宽度。
-粘合剂-
粘合剂不被具体限制，并且其可根据目的进行适当选择。其实例包括导电粘合剂和绝缘粘合剂。
--导电粘合剂--
导电粘合剂不被具体限制，并且其可根据目的进行适当选择。其实例包括这样的粘合剂：其包括导电粒子、成膜树脂、硬化树脂和固化剂和根据需要进一步包括其他组分如硅烷偶联剂。
--绝缘粘合剂--
绝缘粘合剂不被具体限制，并且其可根据目的进行适当选择。其实例包括这样的粘合剂：其包括成膜树脂、硬化树脂和固化剂和根据需要进一步包括其他组分如硅烷偶联剂。
--导电粒子--
导电粒子不被具体限制，并且其可根据目的进行适当选择。其实例包括镍粒子、镀金镍粒子、包括涂有Ni的树脂芯的树脂粒子和包括涂有Ni的树脂芯并且其最外层表面涂有Au的树脂粒子。
--成膜树脂--
成膜树脂不被具体限制，可根据目的进行适当选择。其实例包括苯氧基树脂、不饱和聚酯树脂、饱和聚酯树脂、尿烷树脂、丁二烯树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂和聚烯烃树脂。这些可单独应用或两种或更多种组合应用。在这些中，苯氧基树脂是特别优选的。
--硬化树脂--
硬化树脂不被具体限制，并且其可根据目的进行适当选择。其实例包括环氧树脂和丙烯酸树脂。
--环氧树脂--
环氧树脂不被具体限制，并且其可根据目的进行适当选择。其实例包括双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、酚醛清漆环氧树脂、其改性环氧树脂和脂环族环氧树脂。这些可单独应用或两种或更多种组合应用。
--丙烯酸树脂--
丙烯酸树脂不被具体限制，并且其可根据目的进行适当选择。其实例包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸异丁酯、环氧丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、二甘醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二羟甲基三环癸烷丙烯酸酯、四亚甲基二醇四丙烯酸酯、2-羟基-1,3-二丙烯酰氧基丙烷、2,2-双[4-(丙烯酰氧基甲氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(丙烯酰氧基乙氧基)苯基]丙烷、二环戊烯基丙烯酸酯、三环癸基丙烯酸酯、三(丙烯酰氧乙基)异氰尿酸酯和尿烷丙烯酸酯。这些可单独应用或两种或更多种组合应用。
实例进一步包括丙烯酸酯被甲基丙烯酸酯替代的那些。这些可单独应用或两种或更多种组合应用。
--固化剂--
硬化树脂优选与固化剂组合应用。固化剂不被具体限制，并且其可根据目的进行适当选择。其实例包括：咪唑，以2-乙基-4-甲基咪唑为代表；有机过氧化物，如月桂酰基过氧化物、丁基过氧化物、苄基过氧化物、二月桂酰基过氧化物、二丁基过氧化物、苄基过氧化物、过氧化二碳酸酯和苯甲酰基过氧化物；阴离子固化剂，如有机胺；阳离子固化剂，如锍盐、鎓盐和铝螯合剂。
其中，环氧树脂和咪唑类潜固化剂的组合以及丙烯酸树脂和有机过氧化物固化剂的组合是特别优选的。
--硅烷偶联剂--
硅烷偶联剂不被具体限制，并且其可根据目的进行适当选择。其实例包括环氧硅烷偶联剂、丙烯酸硅烷偶联剂、硫醇类硅烷偶联剂和胺类硅烷偶联剂。
--其他组分--
其他组分不被具体限制，并且其可根据目的进行适当选择。其实例包括填充剂、软化剂、促进剂、抗老化剂、着色剂(颜料、染料)、有机溶剂和离子捕捉剂。其他组分的添加量不被具体限制，并且其可根据目的进行适当选择。
接头线上凸起部分的十点平均粗糙度(Rz(μm))与粘合剂层平均厚度(A(μm))的比(Rz/A)不被具体限制，并且其可根据目的进行适当选择。但是，其优选为0.5至2.0，并且更优选0.8至1.5。当比(Rz/A)小于0.5时，粘合剂层厚，并且存在连接可靠性降低的情况。当其超过2.0时，粘合剂层薄，并且存在粘合力降低的情况。鉴于优良连接可靠性和粘合性，更优选范围内的比(Rz/A)是有利的。
图3是接头线的横截面示意图，其包括凸起部分，该凸起部分上层压粘合剂层。粘合剂层2仅被层压在接头线1的包括凸起部分的一个表面上。
<密封树脂>
密封树脂不被具体限制，并且其可根据目的进行适当选择。其实例包括乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯/乙酸乙烯酯/三烯丙基异氰尿酸酯共聚物(EVAT)、聚乙烯基丁酸酯(PVB)、聚异丁烯(PIB)、硅氧烷树脂和聚氨酯树脂。
聚氨酯树脂不被具体限制，并且其可根据目的进行适当选择。但是，优选包括酯类多元醇单元的热塑性聚氨酯树脂与包括醚类多元醇单元的热塑性聚氨酯树脂的共混聚合物。包括酯类多元醇单元的热塑性聚氨酯树脂具有相对高粘合剂强度的特征，而包括醚类多元醇单元的热塑性聚氨酯树脂具有其水解相对困难的特征。这些特征强烈地反映在此共混聚合物上。
<防湿背片>
防湿背片不被具体限制，可根据目的进行适当选择。其实例包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、铝(Al)、以及PET、Al和聚乙烯(PE)的层压体。
<玻璃板>
玻璃板不被具体限制，并且其可根据目的进行适当选择。其实例包括钠钙浮法玻璃板。
在太阳能电池模块中，电极和包括凸起部分的接头线表面通过粘合剂层被粘合和电连接。
通过粘合剂层粘合和电连接电极和包括凸起部分的一个接头线表面的方法不被具体限制，并且其可根据目的进行适当选择。其实例包括这样的方法：将在其包括凸起部分的一个表面上层压粘合剂层的接头线布置在薄膜太阳能电池的电极上，以使电极和粘合剂层接触，然后施压和加热。作为这样的方法，稍后描述的制备本发明的薄膜太阳能电池模块的方法是优选的。
图4是横截面示意图，示例本发明的薄膜太阳能电池模块的一个实例。薄膜太阳能电池32包括光电转换元件3和电极4，并且电极4和接头线1的包括凸起部分的一个表面通过粘合剂层2粘合。电极4和凸起部分接触，并且电极4和接头线1电连接。
薄膜太阳能电池模块的示意性顶视图的实例包括图2的示意性顶视图。
在薄膜太阳能电池模块中，接头线上的凸起部分改进薄膜太阳能电池电极与接头线之间的电连接。因此，薄膜太阳能电池模块具有优良的连接可靠性。另外，由于薄膜太阳能电池模块仅在接头线的一个表面上包括粘合剂层，装置不会在制备薄膜太阳能电池模块过程中被污染。
(制备薄膜太阳能电池模块的方法)
制备本发明的薄膜太阳能电池模块的方法利用减压层压机，其包括布置步骤、施压步骤和加热步骤，并且其根据需要进一步包括其他步骤。
本发明的薄膜太阳能电池模块可通过制备本发明的薄膜太阳能电池模块的方法制备。
<减压层压机>
减压层压机包括第一室、第二室、挠性片和加热台，并且其根据需要进一步包括其他元件。
第一室和第二室被挠性片分隔。
第一室和第二室中每一个的内部压力均可被独立地调节。
加热台可被加热，并且其被布置在第二室中。
在此，参考附图说明减压层压机的操作。图5是减压层压机的一个实例在使用前的横截面示意图。减压层压机10由上部单元11和下部单元12组成。这些单元通过密封元件13如O-环可分离地整合。在上部单元11上，布置挠性片14如硅氧烷橡胶，并且通过此挠性片14，减压层压机10被分隔成第一室15和第二室16。在挠性片14朝向第二室16的表面上，可布置薄玻璃布强化的TEFLON(注册商标)片，以避免熔融密封树脂如EVA转移。
并且，管17、18分别被安装在上部单元11和下部单元12上，从而独立地调节各个室的内部压力；即，用真空泵或压缩机可以减压、加压和通风。管17在分流阀19处分支成两个方向，管17a和管17b，并且管18在分流阀20处分支成两个方向，管18a和管18b。并且，可被加热的加热台21被布置在下部单元12中。
应用上述减压层压机10，例如，如图6A至图6E所示。
首先，如图6A所示，上部单元11和下部单元12分离，并且在加热台21上，布置应被热层压的层压体22。
然后，如图6B所示，上部单元11和下部单元12通过密封元件13可分离地整合。然后，真空泵(未显示)连接至管17a和管18a中每一个，并且使第一室15和第二室16抽真空。
然后，如图6C所示，在第二室16中保持高真空时，切换分流阀19，并且将空气从管17b引入第一室15。从而，挠性片14被推向第二室16。在这种情况下，加热加热台21。因此，层压体22被挠性片14施压，同时被加热台21加热。
然后，如图6D所示，切换分流阀20，并且将空气从管18b引入第二室16。从而，将挠性片14压回第一室15，并且最终第一室15和第二室16具有相同的内部压力。
最后，如图6E所示，分离上部单元11和下部单元12，并且将经处理用于热层压的层压体22从加热台21取出。从而，减压层压机10操作循环完成。
在此，在制备薄膜太阳能电池模块的方法中，层压体22成为本发明的薄膜太阳能电池模块。
通过实施图6A至图6E所示的操作，连接接头线和电极的步骤以及用密封树脂密封的步骤可共同实施。
在已经描述了减压层压机的实例时，减压层压机不限于图5所示的由上部单元和下部单元组成的层压机。还可以应用减压层压机，其具有底盘，该底盘被分成两个室，并被配置以通过开门和关门布置和回收层压体。并且，关于第一室和第二室，压缩空气可被引入第一室，用于加压到大气压力以上，或者室中空气可简单地被抽空，而无需降低第二室中的压力。
接下来，说明利用上述减压层压机制备本发明的薄膜太阳能电池模块的方法。
<布置步骤>
布置步骤不被具体限制，只要其是在连接接头线和电极的步骤以及在第二室中加热台上用密封树脂密封的步骤前、布置本发明的薄膜太阳能电池模块的步骤，并且其可根据目的进行适当选择。例如，电极在其上形成的薄膜太阳能电池被布置在第二室中的加热台上；粘合剂层和凸起部分仅被布置在其一个表面上的接头线被布置在电极上，以使电极和一个接头线表面经由施压和加热的手段通过粘合剂层粘合和电连接；和进一步，布置密封树脂以及防湿背片或玻璃板，以覆盖薄膜太阳能电池。
布置步骤的一个实例是下列步骤。
首先，在加热台上，布置电极已经在其上形成的薄膜太阳能电池。然后，在电极上，布置粘合剂层和凸起部分仅被布置在其一个表面上的接头线，以使电极和一个接头线表面经由施压和加热的手段通过粘合剂层粘合和电连接。然后，布置密封树脂以及防湿背片或玻璃板，以覆盖薄膜太阳能电池。
布置步骤的另一实例是下列步骤。
首先，在薄膜太阳能电池的电极上，布置粘合剂层和凸起部分仅被布置在其一个表面上的接头线，以使电极和一个接头线表面经由施压和加热的手段通过粘合剂层粘合和电连接。然后，将粘合剂层和接头线被布置在其上的薄膜太阳能电池布置在加热台上。然后，布置密封树脂以及防湿背片或玻璃板，以覆盖薄膜太阳能电池。
在此，作为薄膜太阳能电池、粘合剂层、接头线、密封树脂、防湿背片和玻璃板，在本发明的薄膜太阳能电池模块的说明中所描述的那些可以被应用。
为简化步骤和减少安置错位，优选层压接头线和粘合剂层，然后将其布置在电极上。
<施压步骤>
施压步骤不被具体限制，只要其是相对于第二室增加第一室的内部压力以通过挠性片对防湿背片或玻璃板施压的步骤，并且其可根据目的进行适当选择。
相对于第二室增加第一室的内部压力的操作不被具体限制，并且其可根据目的进行适当选择。但是，优选降低第一室和第二室的内部压力然后使第一室通风同时保持第二室的减压条件的操作，因为施压步骤由于使第一室通风的操作简单而简单，并且第二室内部压力降低使空隙(气泡)难以混合在所要生产的薄膜太阳能电池模块中。
防湿背片或玻璃板被施压的压力不被具体限制，并且其可根据目的进行适当选择。
防湿背片或玻璃板被施压的持续时间不被具体限制，并且其可根据目的进行适当选择。
<加热步骤>
加热步骤不被具体限制，只要其是加热加热台的步骤，并且其可根据目的进行适当选择。
通过加热加热台，可通过布置在加热台上的薄膜太阳能电池加热粘合剂层和密封树脂。
加热步骤中的加热温度不被具体限制，并且其可根据目的进行适当选择。但是，其优选为50℃至250℃，更优选100℃至200℃，并且特别优选120℃至170℃。当加热温度小于50℃时，存在电极和接头线之间的粘合和密封不足的情况。当其超过250℃时，存在粘合剂层和密封树脂中的有机树脂热分解的情况。鉴于粘合和连接的可靠性，特别优选范围内的加热温度是有利的。进一步，鉴于密封树脂在层压体密封步骤中的共同连接，其也是有利的。
加热步骤的加热时间不被具体限制，并且其可根据目的进行适当选择。但是，其优选为1分钟至1小时，更优选3分钟至30分钟，并且特别优选5分钟至20分钟。当加热时间小于1分钟时，存在电极和接头线之间粘合和密封不足的情况。当其超过1小时，存在粘合剂强度降低的情况。鉴于粘合和连接的可靠性，特别优选范围内的加热时间是有利的。
启动施压步骤和加热步骤的顺序不被具体限制，并且其可根据目的进行适当选择。加热台可，在启动施压步骤前被加热，或加热台在启动施压步骤后被加热。
接下来，参考附图具体说明布置步骤、施压步骤和加热步骤。
图7A是说明布置步骤的横截面示意图(减压层压机的局部放大图)。图7B是说明施压步骤和加热步骤的横截面示意图。图7C是示例本发明的薄膜太阳能电池模块的一个实例的横截面示意图。
如图7A所示，电极4形成在其上的薄膜太阳能电池32被布置在第二室16的加热台21上，第二室16与第一室15通过挠性片14分隔。然后，粘合剂层2和凸起部分仅被布置在其一个表面上的接头线1被布置在电极4上，以使电极4和接头线1的一个表面经由施压和加热的手段通过粘合剂层2粘合和电连接。然后，相继布置密封树脂5和防湿背片6，以覆盖薄膜太阳能电池32。
然后，如图7B所示，在已经降低第一室和第二室的内部压力时，使第一室通风，同时保持第二室的减压。从而，在挠性片14对防湿背片6施压的情况下，通过加热加热台21加热薄膜太阳能电池32。从而，薄膜太阳能电池32的电极4和接头线1通过粘合剂层2粘合和电连接，并且进一步，薄膜太阳能电池32被密封树脂密封。从而，可获得薄膜太阳能电池模块(图7C)。
实施例
在下文中，对本发明的实施例进行说明，但这些实施例将不被解释为限制本发明。
(实施例1)
<制备具有粘合剂层的接头线>
-制备具有凸起部分的铜箔-
将铜粒子布置在铜箔的一个表面上，然后将铜箔镀锌。从而，制成仅在其一个表面上包括凸起部分的铜箔(具有凸起部分的铜箔)。
按照JISB0601-2001(符合ISO4287-1997)测量所获铜箔的凸起部分的十点平均粗糙度(Rz)，其为9μm。
-制备绝缘粘合剂膜-
通过混合如下物质，制备绝缘粘合剂组合物：30质量份的苯氧基树脂(YP-50，由TohtoKaseiCo.，Ltd.制造)；24质量份的环氧树脂(EPICOAT630，由YukaShellEpoxyKK制造)；25质量份的液体环氧树脂分散型咪唑类固化树脂(NOVACURE3941HP，由AsahiKaseiCorporation制造)；和1质量份的硅烷偶联剂(A-187，由MomentivePerformanceMaterialsInc.制造)。
然后，将所获绝缘粘合剂组合物涂覆在聚对苯二甲酸乙二酯膜上，该聚对苯二甲酸乙二酯膜具有经过剥离处理的表面，并且具有50μm的厚度。其在80℃的烘箱中被加热5分钟，用于膜形成，从而获得厚度为5μm的绝缘粘合剂膜。
-层压和切割-
将绝缘粘合剂膜层压在所获铜箔的包括凸起部分的表面上，从而制备绝缘粘合剂膜被层压在其上的铜箔。然后，将绝缘粘合剂膜被层压在其上的铜箔切割成4mm的宽度，从而制备具有粘合剂层的接头线。
<制备薄膜太阳能电池模块模型>
将烧制类型(firingtype)的银涂覆和烧制在玻璃基底(40mm×15mm×厚度0.7mm，无碱玻璃)的表面上，制备以银电极作为其电极的玻璃基底。
将获得的具有粘合剂层的接头线安排在具有电极的玻璃基底上的电极上，使得电极接触粘合剂层，该粘合剂层利用热层压机自接头线侧在100kPa的压力和160℃的加热温度下经历热层压20分钟。从而制备薄膜太阳能电池模块模型。
<评价>
-粘性-
在下列测试条件下利用由RhescaCorporation制造的粘性测试仪器测量粘性。测量在每个样本的三(3)个位置处进行，并且获得其平均值，并基于下列评价标准进行评价。结果显示在表1-1中。
[测试条件]
探针直径：5mm直径
浸入速度：30mm/min
测试速度：120mm/min
预载荷：196.25gf
施压时间：1.0sec
距离：2.0mm
[评价标准]
A：0.5N或更高
B：0N或更高和小于0.5N
-连接可靠性-
通过四端法(four-terminalmethod)测量电阻值，其中电流端子和电压端子从分别两(2)个接头线连接，并且基于下列评价标准对其进行评价。结果显示在表1-1中。
[评价标准]
AA：小于10Ω
A：10Ω或更高和小于20Ω
B：20Ω或更高和小于300Ω
F：300Ω或更高(包括超范围)
-安装设备的污染-
通过胶带粘贴装置(tapingequipment)粘合具有粘合剂层的接头线和具有电极的玻璃基底，并且测量粘贴辊表面上的污染和基于下列评价标准进行评价。结果显示在表1-1中。
[评价标准]
A：无辊污染随一次或多次粘合发生。
F：辊污染的发生随一次粘合而发生。
(实施例2)
除绝缘粘合剂膜的厚度从实施例1中的5μm变为8μm外，以与实施例1相同的方式制备薄膜太阳能电池模块模型。
以与实施例1相同的方式评价所获薄膜太阳能电池模块模型。结果显示在表1-1中。
(实施例3)
除绝缘粘合剂膜的厚度从实施例1中的5μm变为11μm外，以与实施例1相同的方式制备薄膜太阳能电池模块模型。
以与实施例1相同的方式评价所获薄膜太阳能电池模块模型。结果显示在表1-1中。
(实施例4)
除绝缘粘合剂膜的厚度从实施例1中的5μm变为18μm外，以与实施例1相同的方式制备薄膜太阳能电池模块模型。
以与实施例1相同的方式评价所获薄膜太阳能电池模块模型。结果显示在表1-1中。
(实施例5)
除绝缘粘合剂膜的厚度从实施例1中的5μm变为20μm外，以与实施例1相同的方式制备薄膜太阳能电池模块模型。
以与实施例1相同的方式评价所获薄膜太阳能电池模块模型。结果显示在表1-1中。
(实施例6)
除实施例1中的绝缘粘合剂膜被如下制备的导电粘合剂膜替代外，以与实施例1相同的方式制备薄膜太阳能电池模块模型。
以与实施例1相同的方式评价所获薄膜太阳能电池模块模型。结果显示在表1-1中。
<制备导电粘合剂膜>
导电粘合剂组合物通过混合如下物质制备：30质量份的苯氧基树脂(YP-50，由TohtoKaseiCo.，Ltd.制造)；24质量份的环氧树脂(EPICOAT630，由YukaShellEpoxyKK制造)；25质量份的液体环氧树脂分散型咪唑类固化树脂(NOVACURE3941HP，由AsahiKaseiCorporation制造)；1质量份的硅烷偶联剂(A-187，由MomentivePerformanceMaterialsInc.制造)；和50质量份的导电粒子(F255，由ValeJapanLimited制造)。
然后，将获得的导电粘合剂组合物涂覆在聚对苯二甲酸乙二酯膜上，该聚对苯二甲酸乙二酯膜具有经过剥离处理的表面并具有50μm的厚度。其在80℃的烤箱中被加热5分钟，用于膜形成，从而获得厚度为11μm的导电粘合剂膜。
(实施例7)
除实施例1中具有凸起部分的铜箔被如下制备的具有凸起部分的铜箔替代外，以与实施例1相同的方式制备薄膜太阳能电池模块模型。
以与实施例1相同的方式评价所获薄膜太阳能电池模块模型。结果显示在表1-1中。
<制备具有凸起部分的铜箔>
将铜粒子布置在铜箔的一个表面上，然后将铜箔镀锌。从而制备仅在其一个表面上包括凸起部分的铜箔(具有凸起部分的铜箔)。
按照JISB0601-2001(符合ISO4287-1997)测量所获铜箔的凸起部分的十点平均粗糙度(Rz)，其为3.3μm。
(实施例8)
除实施例1中的绝缘粘合剂膜被如下制备的绝缘粘合剂膜替代外，以与实施例1相同的方式制备薄膜太阳能电池模块模型。
<制备绝缘粘合剂膜>
绝缘粘合剂组合物通过混合如下物质制备：35质量份的苯氧基树脂(PKHH，由InChemCorporation制造)；14质量份的环氧树脂(YL980，由JapanExpoxyResinCo.，Ltd.制造)；30质量份的液体环氧树脂分散型咪唑类固化树脂(NOVACURE3941HP，由AsahiKaseiCorporation制造)；和1质量份的硅烷偶联剂(A-187，由MomentivePerformanceMaterialsInc.制造)。
然后，将获得的绝缘粘合剂组合物涂覆在聚对苯二甲酸乙二酯膜上，该聚对苯二甲酸乙二酯膜具有经过剥离处理的表面并具有50μm的厚度。将其在80℃的烘箱中加热5分钟，用于膜形成，从而获得厚度为11μm的绝缘粘合剂膜。
(比较实施例1)
除实施例2中具有凸起部分的铜箔被如下制备的镀锡铜箔替代外，以与实施例2相同的方式制备薄膜太阳能电池模块模型。
以与实施例1相同的方式评价所获薄膜太阳能电池模块模型。结果显示在表1-2中。
<制备镀锡铜箔>
将铜箔镀锡(每个表面上所镀的锡具有1μm的厚度)，从而制备镀锡铜箔。
(比较实施例2)
除绝缘粘合剂膜的厚度从比较实施例1中的8μm变为11μm外，以与比较实施例1相同的方式制备薄膜太阳能电池模块模型。
以与实施例1相同的方式评价所获薄膜太阳能电池模块模型。结果显示在表1-2中。
(比较实施例3)
除绝缘粘合剂膜的厚度从比较实施例1中的8μm变为18μm外，以与比较实施例1相同的方式制备薄膜太阳能电池模块模型。
以与实施例1相同的方式评价所获薄膜太阳能电池模块模型。结果显示在表1-2中。
(比较实施例4)
除绝缘粘合剂膜的厚度从比较实施例1中的8μm变为20μm外，以与比较实施例1相同的方式制备薄膜太阳能电池模块模型。
以与实施例1相同的方式评价所获薄膜太阳能电池模块模型。结果显示在表1-2中。
(比较实施例5)
除实施例1中具有粘合剂层的接头线被如下制备的具有粘合剂层的接头线替代外，以与实施例1相同的方式制备薄膜太阳能电池模块模型。在此，热层压在电极和凸起部分接触的情况下实施。
以与实施例1相同的方式评价所获薄膜太阳能电池模块模型。结果显示在表1-2中。
<制备具有粘合剂层的接头线>
利用层压机，将除其厚度变为11μm外与实施例1获得的绝缘粘合剂膜相同的绝缘粘合剂膜层压在实施例1中获得的具有凸起部分的铜箔的包括凸起部分的表面上，从而制备绝缘粘合剂膜被层压在其上的铜箔。然后，还将绝缘粘合剂膜(厚度：11μm)层压在铜箔的不包括凸起部分的表面(与包括凸起部分的表面相对的表面)上，从而制备绝缘粘合剂膜被层压在其两个表面上的铜箔。进一步，将此铜箔切割成4mm的宽度，制备具有粘合剂层的接头线。
(比较实施例6)
除实施例1中具有粘合剂层的接头线被如下制备的具有粘合剂层的接头线替代外，以与实施例1相同的方式制备薄膜太阳能电池模块模型。在此，热层压在电极和凸起部分接触的情况下实施。
以与实施例1相同的方式评价所获薄膜太阳能电池模块模型。结果显示在表1-2中。
<制备具有粘合剂层的接头线>
利用层压机，将实施例6中获得的导电粘合剂膜(厚度：11μm)层压在实施例1中获得的具有凸起部分的铜箔的包括凸起部分的表面上，从而制备导电粘合剂膜被层压在其上的铜箔。然后，还将导电粘合剂膜(厚度：11μm)层压在铜箔的不包括凸起部分的表面(与包括凸起部分的表面相对的表面)上，从而制备导电粘合剂膜被层压在其两个表面上的铜箔。进一步，将此铜箔切割成4mm的宽度，制备具有粘合剂层的接头线。
表1-1
表1-2
(实施例9)
利用薄膜太阳能电池模型，实施制备本发明的薄膜太阳能电池模块的方法。方法描述如下。
应用图5所示的减压层压机。
如图7A所示，将实施例1中制备的具有电极的玻璃基底(相应于图7A中电极4在其上形成的薄膜太阳能电池32)安置在第二室16的加热台21上，第二室16通过挠性片14与第一室15分隔。然后，将实施例1中制备的具有粘合剂层的接头线(相应于图7A中粘合剂层2和凸起部分仅在其一个表面上的接头线1)安置在电极上，使得电极和包括凸起部分的一个接头线表面经由施压和加热通过粘合剂层粘合和电连接。然后，相继布置密封树脂5(乙烯/乙酸乙烯酯共聚物，厚度为500μm)和防湿背片6(聚对苯二甲酸乙二酯(BS-SP，由ToppanPrintingCo.，Ltd.制造)，厚度为250μm)，以覆盖具有电极的玻璃基底。
然后，降低第一室和第二室的内部压力。然后，如图7B所示，在保持第二室的减压条件的同时，使第一室通风。在防湿背片6被挠性片14施压的情况下，加热加热台21，从而加热具有电极的玻璃基底。此时，压力为100kPa，加热温度为160℃，并且施压和加热时间为20分钟。从而，具有电极的玻璃基底的电极与接头线通过粘合剂层粘合和电连接，并且进一步，将具有电极的玻璃基底用密封树脂密封。从而，获得薄膜太阳能电池模块模型(图7C)。
通过利用减压层压机的制备方法，可以使电极与接头线粘合和电连接以及密封树脂密封共同实施。
并且，由于所获薄膜太阳能电池模块模型的防湿背片在减压气氛下被施压，密封树脂密封的模块中无汽泡滞留。
工业应用性
本发明的薄膜太阳能电池模块在利用粘合剂作为连接材料的薄膜太阳能电池模块中具有优良的连接可靠性，因此其可有益地被用作清洁能量来源。并且，制备本发明的薄膜太阳能电池模块的方法能够以较少步骤进行生产，因此其可有益地用于制备本发明的薄膜太阳能电池模块。
参考符号列表
1接头线
2粘合剂层
3光电转换元件
4电极
5密封树脂
6防湿背片
10减压层压机
11上部单元
12下部单元
13密封元件
14挠性片
15第一室
16第二室
17、17a、17b管
18、18a、18b管
19分流阀
20分流阀
21加热台
22层压体
32、32c、32d薄膜太阳能电池
38基底
40传导性粘合剂层
41第一电极
42指形电极
43第二电极
44指形电极
50晶体太阳能电池
100晶体太阳能电池模块
200薄膜太阳能电池模块

Claims (1)

1.薄膜太阳能电池模块，包括：
薄膜太阳能电池，包括电极；
接头线；和
粘合剂层,
其中所述接头线仅在其一个表面上包括凸起部分，
其中所述粘合剂层仅被布置在所述接头线的包括所述凸起部分的一个表面上，
其中所述电极和所述接头线的所述包括所述凸起部分的一个表面通过所述粘合剂层粘合和电连接，
其中所述接头线中包括的所述凸起部分的十点平均粗糙度(Rz(μm))为2.5μm至15μm，并且所述粘合剂层的平均厚度(A(μm))为3μm至100μm，并且
其中所述接头线中包括的所述凸起部分的十点平均粗糙度(Rz(μm))与所述粘合剂层的平均厚度(A(μm))的比(Rz/A)为0.5至2.0。
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