TWI704997B - 用於太陽能電池的背板及其製法與太陽能電池模組的製法 - Google Patents
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Abstract
本發明公開一種用於太陽能電池的背板及其製法與太陽能電池模組的製法。用於太陽能電池的背板的製法包括以下步驟：提供一聚酯層。在聚酯層的其中一面上設置一反射疊層，並在聚酯層的另外一面上設置一保護層，以完成用於太陽能電池的背板；其中，反射疊層包括一反射封裝層和一連接層，連接層設置於聚酯層和反射封裝層之間，形成反射封裝層的材料為乙烯醋酸乙烯酯，形成連接層的材料為聚烯烴。
Description
本發明涉及一種用於太陽能電池的背板及其製法與太陽能電池模組的製法，特別是涉及一種結合封裝層的用於太陽能電池的背板及其製法與太陽能電池模組的製法。
一般來說，太陽能電池模組中的背板，是整個太陽能電池模組中與外界接觸面積最大的構件，背板的設置不僅可支撐整個太陽能電池模組，更可阻隔太陽能電池與外界環境接觸，達到保護太陽能電池的效果。
請參閱圖1所示，圖1現有技術中用於太陽能電池的背板的側視示意圖。現有技術中，用於太陽能電池的背板主要包括：一聚酯層7、一反射層8以及一保護層9。反射層8設置於聚酯層7的其中一面，反射層8鄰近於太陽能電池，以將散射的光線反射至太陽能電池，達到提升太陽能電池的光利用率和光轉換效率的效果。保護層9設置於聚酯層7相對於反射層8的另一面上，保護層9是背板與外界接觸面積最大的構件，主要用於隔絕太陽能電池與外界接觸，達到保護太陽能電池的效果。
而在組裝太陽能電池模組時，首先，會於背板的反射層8上依序設置乙烯醋酸乙烯共聚物（ethylene vinyl acetate copolymer，EVA copolymer）薄膜、太陽能電池、另一乙烯醋酸乙烯共聚物薄膜以及玻璃蓋板。其中，太陽能電池兩側的兩個乙烯醋酸乙烯共聚物薄膜，於封裝後會完整包覆於太陽能電池外，而具有保護太陽能電池的作用。而玻璃蓋板可使光線通過，以供太陽能電池利用。
根據上述太陽能電池模組的製造步驟的流程中，需於背板上依序設置兩次乙烯醋酸乙烯共聚物薄膜，而具有製程繁瑣以及加工成本高的問題。一般來說，一旦製程步驟增加，會連帶使得產品的不良率也因此增加。因此，對下游組裝太陽能電池模組的廠商而言，若可適當地簡化現有的太陽能電池模組的製造方法中的步驟，則可有效提升太陽能電池模組的生產效率並降低生產成本。
本發明所要解決的技術問題在於，簡化現有太陽能電池模組的製法。針對現有技術的不足提供一種用於太陽能電池的背板及其製法與太陽能電池模組的製法。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案是，提供一種用於太陽能電池的背板的製法。首先，提供一聚酯層。並且，在聚酯層的其中一面上設置一反射疊層，並在聚酯層的另外一面上設置一保護層，以完成用於太陽能電池的背板；其中，反射疊層包括一反射封裝層和一連接層，連接層設置於聚酯層和反射封裝層之間，形成反射封裝層的材料為乙烯醋酸乙烯酯，形成連接層的材料為聚烯烴。
於本發明的一實施例中，形成所述連接層的聚烯烴材料中包括30重量百分比至60重量百分比的聚丙烯以及40重量百分比至70重量百分比的聚乙烯。
於本發明的一實施例中，所述反射封裝層和所述連接層是以共擠出的方式一體成型。
於本發明的一實施例中，形成所述反射封裝層的材料中包括10重量百分比至35重量百分比的反射填料。
於本發明的一實施例中，形成所述反射封裝層的材料中不包括架橋劑。
於本發明的一實施例中，所述聚酯層和所述連接層之間形成有一黏膠層，且所述聚酯層和所述保護層之間形成有另一黏膠層。
本發明所採用的另外一技術方案是，提供一種太陽能電池模組的製法。首先，提供一聚酯層。在聚酯層的其中一面上設置一反射疊層，並在聚酯層的另外一面上設置一保護層，以製得一背板；其中，反射疊層包括一反射封裝層和一連接層，連接層設置於聚酯層和反射封裝層之間，形成反射封裝層的材料為乙烯醋酸乙烯酯，形成連接層的材料為聚烯烴。設置一太陽能電池於一封裝層以及背板的反射封裝層之間，以完成太陽能電池模組。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的另外再一技術方案是，提供一種用於太陽能電池的背板。用於太陽能電池的背板包括一聚酯層、一反射疊層和一保護層。反射疊層包括一連接層和一反射封裝層，連接層設置於聚酯層和反射封裝層之間，形成連接層的材料為聚烯烴，形成反射封裝層的材料為乙烯醋酸乙烯酯。保護層設置於聚酯層上。
於本發明的一實施例中，所述反射封裝層的厚度為200微米至500微米。
於本發明的一實施例中，所述連接層的厚度為30微米至100微米。
本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的用於太陽能電池的背板及其製法與太陽能電池模組的製法，其能通過“在所述聚酯層的其中一面上設置一反射疊層”以及“反射疊層包括堆疊形成的一反射封裝層和一連接層”的技術特徵，以使反射疊層兼具高反射以及可封裝的特性，而可簡化後續組裝太陽能電池模組的步驟，達到提升生產效率以及降低生產成本的效果。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“用於太陽能電池的背板及其製法與太陽能電池模組的製法”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。
應當可以理解的是，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
為了解決上述製造方法中製程繁瑣、生產成本高以及產品不良率難以降低的問題，本發明提供了一種用於太陽能電池的背板。本發明用於太陽能電池的背板中包括一反射疊層，反射疊層結合了乙烯醋酸乙烯共聚物薄膜，故可省略後續製程中需另於背板上設置乙烯醋酸乙烯共聚物薄膜的步驟，而具有可簡化下游廠商組裝太陽能電池模組的步驟、降低了生產成本和提升了產品良率的功效。並且，反射疊層具有高反射的特性，可將散射的光線反射回太陽能電池，據此，可提升太陽能電池的光利用率和光轉換效率。
首先，請參閱圖2所示，圖2為本發明太陽能電池模組的立體分解示意圖。太陽能電池模組主要是由一玻璃蓋板G、一乙烯醋酸乙烯（EVA）共聚物薄膜F、一太陽能電池S、另一乙烯醋酸乙烯共聚物薄膜F以及一背板B所組成。市面上的太陽能電池種類繁多，本發明的背板B可適用於各種太陽能電池S，例如：矽晶型太陽能電池或薄膜型太陽能電池，但是本發明不以上述所舉例的為限。
在太陽能電池模組中，太陽能電池S相對兩側的兩個乙烯醋酸乙烯共聚物薄膜F是作為封裝材料，可完整包覆於太陽能電池S外，以達到保護太陽能電池S的效果。另外，玻璃蓋板G設置於太陽能電池S主要接收光線的一側，玻璃蓋板G的作用為防止環境中的物質與太陽能電池S接觸，避免影響到太陽能電池S的光轉換效率。而背板B設置於太陽能電池S相對於玻璃蓋板G的另一側，關於本發明提供的背板B的結構將於後詳述。
請參閱圖3所示，圖3為本發明用於太陽能電池的背板的側視示意圖。於本實施例中，用於太陽能電池的背板B包括一聚酯層1、一反射疊層2和一保護層3。聚酯層1的材料可以是但不限於聚對苯二甲酸乙二酯（polyethylene terephthalate，PET）。反射疊層2設置於聚酯層1的其中一面上，可使散射的光線反射至太陽能電池S，以提升太陽能電池S的光利用率和光轉換效率，並且，反射疊層2也可直接作為封裝材料，以利於後續對太陽能電池S進行封裝。保護層3設置於聚酯層1的另外一面上，保護層3具有良好的抗侵蝕效果，可保護聚酯層1、反射疊層2和太陽能電池S不受外界環境的侵蝕，以達到保護太陽能電池S的效果。
具體來說，本發明的反射疊層2包括一連接層21和一反射封裝層22。連接層21設置於聚酯層1和反射封裝層22之間，連接層21可幫助反射封裝層22設置於聚酯層1上。形成連接層21的材料為聚烯烴，於本實施例中，聚烯烴中包含30重量百分比至60重量百分比的聚丙烯以及40重量百分比至70重量百分比的聚乙烯。本發明通過調控聚烯烴中聚丙烯和聚乙烯的成分比例，不僅可使連接層21良好地連接反射封裝層22和聚酯層1之間，還可提升連接層21的耐候性和耐熱性，進而提升背板B的使用壽命。
前述的聚丙烯可以是均聚聚丙烯（polypropylene homopolymer，簡稱PP-H）、嵌段共聚聚丙烯（polypropylene block copolymer，簡稱PP-B）或無規共聚聚丙烯（polypropylene random copolymer，簡稱PP-B）中的至少一種。於一較佳實施例中，形成連接層21的材料中的聚丙烯為均聚聚丙烯。
前述的聚乙烯可以是乙烯均聚物、乙烯共聚物或其混合物。乙烯均聚物是指僅使用乙烯作為單體所聚合而成的聚合物，乙烯共聚物是指由乙烯和另一種或多種單體共同聚合而成的共聚物。另外，聚乙烯可另區分為高密度聚乙烯（high density polyethylene，簡稱HDPE）、低密度聚乙烯（low density polyethylene，簡稱LDPE）、線性低密度聚乙烯（linear low density polyethylene，簡稱LLDPE）或茂金屬聚乙烯（metallocene polyethylene，簡稱mPE），但不以此為限。於一較佳實施例中，形成連接層21的材料中的聚乙烯是選用線性聚乙烯。
另外，反射封裝層22設置於背板B較鄰近於太陽能電池S的一側，具有高反射性的特性，可將散射的光線反射至太陽能電池S，以提升太陽能電池S的光使用率和光轉換效率。為了提升反射封裝層22的反射特性，形成反射封裝層22的材料中包括10重量百分比至35重量百分比的反射填料，且反射填料可以為二氧化鈦、二氧化矽、硫酸鋇、碳酸鈣、蒙托土（Montmorillonite，MMT）、鋁銀漿（Aluminiumpaste）、雲母粉（Mica powder）或其組合物，但本發明不以此為限。於一較佳實施例中，選用二氧化鈦作為反射填料，二氧化鈦不僅可提高太陽能電池S的光使用率和光轉換效率，還可提升反射封裝層22的耐候性，進而提升太陽能電池模組的使用壽命。
並且，形成反射封裝層22的材料中另包括14重量百分比至28重量百分比的乙烯醋酸乙烯共聚物。因此，本發明的反射封裝層22也可用於對太陽能電池S進行封裝，作為封裝層。也就是說，本發明的反射封裝層22可同時兼具以往背板中反射層8（請參照圖1中所示）以及乙烯醋酸乙烯共聚物薄膜的作用及效果，不僅可將散射的光線反射至太陽能電池S之外，還可進一步對太陽能電池S進行封裝，以縮減後續製備太陽能電池模組所需的步驟。
值得注意的是，相較於以往背板中的反射層8（請參照圖1中所示），本發明的反射封裝層22因較接近太陽能電池S，可有效縮短散射光線經反射封裝層22反射至太陽能電池S的光程，而可具有較佳的光利用率和光轉換效率。
於本實施例中，本發明的反射疊層2是以共擠出（co-extrusion）方式形成，也就是說，連接層21和反射封裝層22是一體成型，且連接層21和反射封裝層22之間不需塗佈黏膠或設置黏著層，而可具有較簡便的操作方式。
於一較佳實施例，形成反射封裝層22的材料中可不添加架橋劑，日後於組裝太陽能電池模組時，可共用添加於另一乙烯醋酸乙烯共聚物薄膜F中的架橋劑，來達到封裝太陽能電池S的效果，而可避免架橋劑於開封後因長時間不使用而失去架橋作用的問題。
本發明的保護層3可以是以塗佈（coating）方式形成於聚酯層1上，如此一來，設置保護層3的步驟中不需塗佈黏膠或設置黏著層，而可免除黏膠或黏著層的使用，也省略了複合加工的步驟，具有生產成本較低的優點，並可克服以往會因水氣滲入導致黏膠或黏著層的黏性降低的問題。此外，保護層3也可以通過貼合的方式形成於聚酯層1上，使得保護層3可具有較緻密的結構強度，以具備良好的保護效果。
請參閱圖4所示，圖4為本發明用於太陽能電池的背板的製法的步驟流程圖。在製備用於太陽能電池的背板的製造方法中，首先，提供一聚酯層1（步驟S100）。接著，在聚酯層1的其中一面上設置一反射疊層2，反射疊層2的具體結構如前所述，並在聚酯層1的另外一面上設置一保護層3（步驟S102），以完成用於太陽能電池的背板。在步驟S102中，設置反射疊層2和設置保護層3的順序並不受限制，也就是說，無論是先於聚酯層1上設置反射疊層2再設置保護層3，或是先於聚酯層1上設置保護層3再設置反射疊層2，都在本發明所保護的範圍內。
根據本發明用於太陽能電池的背板的製法，本發明的反射疊層2兼具高反射性以及可封裝的特性，可簡化後續組裝太陽能電池模組的步驟，並可提升太陽能電池的光利用率和光轉換效率。
另請參閱圖5所示，圖5為本發明太陽能電池模組的製法的步驟流程圖。在製備太陽能電池模組的製法中，步驟S200和S202與圖4中的步驟S100和S102相同，以製備得一背板。也就是說，在製備太陽能電池模組時，先提供一聚酯層1（步驟S200），然後，在聚酯層1的其中一面上設置一反射疊層2，並在聚酯層1的另外一面上設置一保護層3，以製備一背板B。接著，於背板B的反射封裝層22上設置一太陽能電池S（步驟S204），再於太陽能電池S上設置一封裝層（步驟S206）。最後，通過背板B的反射封裝層22以及封裝層（即乙烯醋酸乙烯共聚物薄膜F），對太陽能電池S進行封裝（步驟S208），於封裝後的太陽能電池S上設置玻璃蓋板G後，即完成太陽能電池模組的製備（步驟S210）。
根據本發明太陽能電池模組的製法，僅需於背板B上設置一次封裝層（即乙烯醋酸乙烯共聚物薄膜F），即可完成太陽能電池S的封裝。可有效縮短組裝太陽能電池模組時所需的時間和成本，並可降低產品的不良率。
[實施例的有益效果]
本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的用於太陽能電池的背板及其製法與太陽能電池模組的製法，其能通過“在所述聚酯層1的其中一面上設置一反射疊層2”以及“反射疊層2包括一反射封裝層22和一連接層21”的技術特徵，以使反射疊層2兼具高反射以及可封裝的特性，而可簡化後續組裝太陽能電池模組的步驟，達到提升生產效率以及降低生產成本的效果。
更進一步來說，本發明所提供的用於太陽能電池的背板及其製法與太陽能電池模組的製法，其能通過“形成所述連接層21的聚烯烴材料中包括30重量百分比至60重量百分比的聚丙烯以及40重量百分比至70重量百分比的聚乙烯”的技術特徵，反射封裝層22可穩固的設置於聚酯層1上，且可使用於太陽能電池的背板B具有良好的耐熱性和耐候性。
更進一步來說，本發明所提供的用於太陽能電池的背板及其製法與太陽能電池模組的製法，其能通過“所述反射封裝層22和所述連接層21是以共擠出的方式一體成型”的技術特徵，以簡化用於太陽能電池的背板B的製造步驟，並可排除黏著劑的使用。
更進一步來說，本發明所提供的用於太陽能電池的背板及其製法與太陽能電池模組的製法，其能通過“形成所述反射封裝層22的材料中包括10重量百分比至35重量百分比的反射填料”的技術特徵，以縮短反射封裝層22將散射的光線反射至太陽能電池S的光程，而可達到提升太陽能電池S的光電轉換效率的優點。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。
G:玻璃蓋板
F:乙烯醋酸乙烯共聚物薄膜
S:太陽能電池
B:背板
1:聚酯層
2:反射疊層
21:連接層
22:反射封裝層
3:保護層
7:聚酯層
8:反射層
9:保護層
圖1為現有技術中用於太陽能電池的背板的側視示意圖。
圖2為本發明太陽能電池模組的立體分解示意圖。
圖3為本發明用於太陽能電池的背板的側視示意圖。
圖4為本發明用於太陽能電池的背板的製法的步驟流程示意圖。
圖5為本發明太陽能電池模組的製法的步驟流程示意圖。
B:背板
1:聚酯層
2:反射疊層
21:連接層
22:反射封裝層
3:保護層
Claims (9)
- 一種用於太陽能電池的背板的製法，其包括：提供一聚酯層；以及在所述聚酯層的其中一面上設置一反射疊層，並在所述聚酯層的另外一面上設置一保護層，以完成所述用於太陽能電池的背板；其中，所述反射疊層包括一反射封裝層和一連接層，所述連接層設置於所述聚酯層和所述反射封裝層之間，形成所述反射封裝層的材料為乙烯醋酸乙烯酯，形成所述連接層的材料為聚烯烴；其中，形成所述連接層的聚烯烴材料中包括30重量百分比至60重量百分比的聚丙烯以及40重量百分比至70重量百分比的聚乙烯。
- 如申請專利範圍第1項所述的用於太陽能電池的背板的製法，其中，所述反射封裝層和所述連接層是以共擠出的方式一體成型。
- 如申請專利範圍第1項所述的用於太陽能電池的背板的製法，其中，形成所述反射封裝層的材料中包括10重量百分比至35重量百分比的反射填料。
- 如申請專利範圍第1項所述的用於太陽能電池的背板的製法，其中，形成所述反射封裝層的材料中不包括架橋劑。
- 如申請專利範圍第1項所述的用於太陽能電池的背板的製法，其中，所述聚酯層和所述連接層之間形成有一黏膠層，且所述聚酯層和所述保護層之間形成有另一黏膠層。
- 一種太陽能電池模組的製法，其包括：提供一聚酯層；在所述聚酯層的其中一面上設置一反射疊層，並在所述聚酯層的另外一面上設置一保護層，以製得一背板；其中，所述反 射疊層包括一反射封裝層和一連接層，所述連接層設置於所述聚酯層和所述反射封裝層之間，形成所述反射封裝層的材料為乙烯醋酸乙烯酯，形成所述連接層的材料為聚烯烴；以及設置一太陽能電池於一封裝層以及所述背板的反射封裝層之間，以完成所述太陽能電池模組。
- 一種用於太陽能電池的背板，其包括：一聚酯層；一反射疊層，其設置於所述聚酯層上，所述反射疊層包括一連接層和一反射封裝層，所述連接層設置於所述聚酯層和所述反射封裝層之間，形成所述連接層的材料為聚烯烴，形成所述反射封裝層的材料為乙烯醋酸乙烯酯；以及一保護層，其設置於所述聚酯層上。
- 如申請專利範圍第7項所述的用於太陽能電池的背板，其中，所述反射封裝層的厚度為200微米至500微米。
- 如申請專利範圍第7項所述的用於太陽能電池的背板，其中，所述連接層的厚度為30微米至100微米。
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