用電池壓制機(jī)形成光伏電池模塊的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種使用電池壓制機(jī)形成的光伏電池模塊。所述電池壓制機(jī)具有縱向軸線、沿著所述縱向軸線彼此相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)表面，以及用于使所述兩個(gè)表面中的至少一個(gè)沿著所述縱向軸線朝所述兩個(gè)表面中的另一個(gè)移動(dòng)的射流機(jī)構(gòu)。本發(fā)明還公開(kāi)了一種方法，所述方法包括將基板、光伏電池、結(jié)合層或其前體以及覆板設(shè)置在所述兩個(gè)表面之間并與所述兩個(gè)表面之一隔開(kāi)的步驟。所述方法還包括以下步驟：使用所述射流機(jī)構(gòu)使所述兩個(gè)表面中的至少一個(gè)沿著所述縱向軸線朝所述兩個(gè)表面中的另一個(gè)移動(dòng)，以壓緊所述基板、光伏電池、結(jié)合層或其前體以及覆板并形成所述光伏電池模塊。所述前體在固化之前具有在25℃下測(cè)得的小于約1500厘泊的粘度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用電池壓制機(jī)形成光伏電池模塊的方法
[0001]本發(fā)明整體涉及用電池壓制機(jī)形成光伏電池模塊的方法。電池壓制機(jī)具有設(shè)置為彼此相對(duì)的兩個(gè)表面和用于使兩個(gè)表面中的至少一個(gè)朝兩個(gè)表面中的另一個(gè)移動(dòng)的射流機(jī)構(gòu)。
[0002]光伏電池包括在光伏電池模塊中，所述光伏電池模塊通常包括結(jié)合層、基板、覆板和/或提供強(qiáng)度和穩(wěn)定性的附加材料或?qū)印Ｔ谠S多應(yīng)用中，結(jié)合層用于封裝光伏電池以提供額外的保護(hù)，從而防止其受到環(huán)境因素(例如風(fēng)和雨)的影響。一些模塊包括使用厚結(jié)合層粘合至玻璃覆板的玻璃基板。通常使用緩慢且效率低下的工藝制造這些類(lèi)型的模塊，這是因?yàn)樾枰刂平Y(jié)合層的分散并將結(jié)合層從基板和覆板的滲漏降至最低以減少浪費(fèi)。此夕卜，由于模塊存在破碎和斷裂的可能，所以必須仔細(xì)考慮用于形成此類(lèi)模塊的壓力和溫度。其他類(lèi)型的模塊使用大量的結(jié)合層形成，所述結(jié)合層從基板和覆板之間擠出并被棄去。在這兩種類(lèi)型的模塊中，因?yàn)榻Y(jié)合層可能以不一致的模式流過(guò)基板和覆板，所以結(jié)合層的厚度將難以控制。此外，還難以控制結(jié)合層中形成難看的氣泡。就這一點(diǎn)而論，形成這兩類(lèi)模塊的方法導(dǎo)致費(fèi)用增加、加工時(shí)間延長(zhǎng)以及加工復(fù)雜性增大。在一些情況下，這些方法完全沒(méi)有效率。所有這些缺點(diǎn)導(dǎo)致最終購(gòu)買(mǎi)者的費(fèi)用增加。
[0003]通常使用機(jī)械重量、軋輥/夾送輥、高壓釜或采用真空層合大批量地形成模塊。在許多生產(chǎn)方法中，將光伏電池、結(jié)合層、基板和覆板壓在一起，以確保接觸和封裝。然而，當(dāng)光伏電池接觸結(jié)合層時(shí)，氣泡可能會(huì)被困在結(jié)合層中和/或光伏電池與結(jié)合層之間。這些氣泡是不利的，且使得模塊易受環(huán)境影響、降低模塊的機(jī)械強(qiáng)度，并降低模塊的吸光能力。
[0004]通過(guò)使用機(jī)械重量和輥對(duì)光伏電池施加壓力，可以將一些氣泡擠出。然而，要移除任何可觀數(shù)量的氣泡，在氣泡緩慢流出時(shí)壓力要么必須非常高，要么必須被施加相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。如上所述，使用高壓增大了模塊破碎或斷裂的可能性，這使得較為緩慢(和較低壓力)的工藝在商業(yè)上更可取。還可以使用真空，但這往往成本高昂并且費(fèi)時(shí)。因?yàn)楣に嚲徛臅r(shí)間不具有成本效益且毫無(wú)效率。這種較為緩慢的工藝大大增加了循環(huán)時(shí)間，從而減少了能夠在給定時(shí)間內(nèi)組裝出的模塊數(shù)量。因此，仍然存在開(kāi)發(fā)形成模塊的改進(jìn)方法的契機(jī)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了形成光伏電池模塊的方法，所述光伏電池模塊包括基板、設(shè)置在基板上的光伏電池、設(shè)置在光伏電池上的結(jié)合層和設(shè)置在結(jié)合層上的覆板。光伏電池模塊使用電池壓制機(jī)形成，所述電池壓制機(jī)具有縱向軸線、沿著縱向軸線彼此相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)表面，以及用于使兩個(gè)表面中的至少一個(gè)沿著縱向軸線朝兩個(gè)表面中的另一個(gè)移動(dòng)的射流機(jī)構(gòu)。所述方法包括以下步驟:將基板、光伏電池、結(jié)合層或其前體以及覆板設(shè)置在所述兩個(gè)表面之間并與所述兩個(gè)表面之一隔開(kāi)。該方法還包括以下步驟:使用射流機(jī)構(gòu)使兩個(gè)表面中的至少一個(gè)沿著縱向軸線朝兩個(gè)表面中的另一個(gè)移動(dòng)，以壓緊基板、光伏電池、結(jié)合層或其前體以及覆板并形成光伏電池模塊。結(jié)合層的前體具有在25°C下測(cè)得的小于約1500厘泊的粘度?！緦?zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1A為電池壓制機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)面示意圖，其中電池壓制機(jī)包括可膨脹囊，在光伏電池模塊的形成過(guò)程中，可膨脹囊發(fā)生膨脹以向下對(duì)光伏電池模塊施加壓カ；
[0007]圖1B為電池壓制機(jī)的另ー個(gè)實(shí)施例的側(cè)面示意圖，其中電池壓制機(jī)包括可膨脹囊，在光伏電池模塊的形成過(guò)程中，可膨脹囊發(fā)生膨脹以向上對(duì)光伏電池模塊施加壓カ；
[0008]圖1C為過(guò)程示意圖，示出了在光伏電池模塊的形成過(guò)程中圖1A的可膨脹囊向下對(duì)光伏電池模塊施加壓カ的多個(gè)膨脹階段(從左向右);
[0009]圖2A為電池壓制機(jī)的又一個(gè)實(shí)施例的側(cè)面示意圖，其中電池壓制機(jī)包括兩個(gè)臺(tái)板和夾在這兩者之間的可膨脹囊，在光伏電池模塊的形成過(guò)程中，可膨脹囊膨脹并向下對(duì)臺(tái)板之一和光伏電池模塊施加壓カ；
[0010]圖2B為電池壓制機(jī)的再一個(gè)實(shí)施例的側(cè)面示意圖，其中電池壓制機(jī)包括兩個(gè)臺(tái)板和夾在這兩者之間的可膨脹囊，在光伏電池模塊的形成過(guò)程中，可膨脹囊膨脹并向上對(duì)臺(tái)板之一和光伏電池模塊施加壓カ；
[0011]圖2C為圖2B的電池壓制機(jī)的另外的實(shí)施例的側(cè)面示意圖，其還包括兩個(gè)附加的臺(tái)板和夾在所述兩個(gè)附加臺(tái)板之間的附加可膨脹囊，其中在光伏電池模塊的形成過(guò)程中，兩個(gè)可膨脹囊均膨脹并分別向上和向下對(duì)臺(tái)板和光伏電池模塊施加壓カ；
[0012]圖2D為過(guò)程示意圖，示出了在光伏電池模塊的形成過(guò)程中圖2A的可膨脹囊向下對(duì)臺(tái)板之一和光伏電池模塊施加壓カ的多個(gè)膨脹階段(從左向右);
[0013]圖3A為電池壓制機(jī)的另ー個(gè)實(shí)施例的側(cè)面示意圖，其中電池壓制機(jī)包括兩個(gè)臺(tái)板，在光伏電池模塊的形成過(guò)程中，臺(tái)板之一向上對(duì)光伏電池模塊施加壓カ；
[0014]圖3B為電池壓制機(jī)的另ー個(gè)實(shí)施例的側(cè)面示意圖，其中電池壓制機(jī)包括兩個(gè)臺(tái)板，在光伏電池模塊的形成過(guò)程中，臺(tái)板之一向下對(duì)光伏電池模塊施加壓カ；
[0015]圖3C為電池壓制機(jī)的另ー個(gè)實(shí)施例的側(cè)面示意圖，其中電池壓制機(jī)包括兩個(gè)臺(tái)板，在光伏電池模塊的形成過(guò)程中，臺(tái)板之一向下對(duì)光伏電池模塊施加壓力，而臺(tái)板中的另一個(gè)同時(shí)向上對(duì)光伏電池模塊施加壓カ；
[0016]圖3D為圖3A的電池壓制機(jī)的操作的過(guò)程示意圖，其中在光伏電池模塊的形成過(guò)程中臺(tái)板之一向上對(duì)光伏電池模塊施加壓カ；
[0017]圖4A為電池壓制機(jī)的另ー個(gè)實(shí)施例的側(cè)面剖視圖，該電池壓制機(jī)具有電池壓制機(jī)臺(tái)和支承多個(gè)光伏電池的穿梭板，并具有與光伏電池間隔開(kāi)并被設(shè)置為在模塊的形成過(guò)程中對(duì)模塊施加向下的壓カ的處于回縮位置的電池壓制機(jī)板；
[0018]圖4B為電池壓制機(jī)的另ー個(gè)實(shí)施例的側(cè)面剖視圖，其中臺(tái)和板被設(shè)置為在模塊的形成過(guò)程中對(duì)模塊分別施加向下和向上的壓力；
[0019]圖5為電池壓制機(jī)的又一個(gè)實(shí)施例的側(cè)面剖視圖，其中可膨脹囊設(shè)置在兩個(gè)臺(tái)板之間，用于在模塊的形成過(guò)程中對(duì)模塊施加向下的壓力；
[0020]圖6為電池壓制機(jī)的另ー個(gè)實(shí)施例的側(cè)面剖視圖，其中可膨脹囊被設(shè)置用于在模塊的形成過(guò)程中對(duì)模塊施加向下的壓カ；
[0021]圖7A為可用于電池壓制機(jī)中的插入物的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖，其中該插入物包括離散的層；[0022]圖7B為可用于電池壓制機(jī)中的插入物的第二實(shí)施例的側(cè)視圖，其中該插入物包括離散的層；
[0023]圖7C為可用于電池壓制機(jī)中的插入物的第三實(shí)施例的側(cè)視圖，其中該插入物包括離散的層；
[0024]圖7D為可用于電池壓制機(jī)中的插入物的第四實(shí)施例的側(cè)視圖，其中該插入物包括離散的層；
[0025]圖7E為可用于電池壓制機(jī)中的插入物的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)面示意圖，其中壓カ被施加至第一最外層并從插入物中央通過(guò)中間層向外朝第二最外層的外圍傳播；
[0026]圖7F為插入物的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖，其中插入物是一體的并且不包括離散的層；
[0027]圖8A為圖4A的電池壓制機(jī)的側(cè)面剖視圖，其包括設(shè)置在板上的插入物的實(shí)施例；
[0028]圖8B為圖4A的電池壓制機(jī)的側(cè)面剖視圖，其包括設(shè)置為與模塊接觸的插入物的實(shí)施例；
[0029]圖9A為圖5的電池壓制機(jī)的側(cè)面剖視圖，其包括設(shè)置在臺(tái)板上的插入物的實(shí)施例；
[0030]圖9B為圖5的電池壓制機(jī)的側(cè)面剖視圖，其包括設(shè)置為與模塊接觸的插入物的實(shí)施例；
[0031]圖10為光伏電池模塊的ー個(gè)實(shí)施例的側(cè)面剖視圖，該光伏電池模塊包括基板、設(shè)置在基板上并與所述基板直接接觸的光伏電池、設(shè)置在光伏電池上并與所述光伏電池直接接觸的結(jié)合層，以及設(shè)置在結(jié)合層上并與所述結(jié)合層直接接觸的覆板。`【具體實(shí)施方式】
[0032]本發(fā)明提供了用如圖所示的電池壓制機(jī)12形成光伏電池模塊10 (下文稱(chēng)為“模塊”)的方法。模塊10在形成后包括基板14、設(shè)置在基板14上的光伏電池16、設(shè)置在光伏電池16上的結(jié)合層18和設(shè)置在結(jié)合層18上的覆板20。術(shù)語(yǔ)“設(shè)置在…上”可以描述設(shè)置在其他元件(14-20)中的任一者上并與其直接接觸的上述元件(14-20)中的任一者?；蛘?，元件(14-20)中的任一者可以設(shè)置在其他元件(14-20)中的任一者上，但與其間隔開(kāi)，使得兩者間沒(méi)有直接接觸。例如，光伏電池16可以設(shè)置在基板14上并與其直接接觸，或者可以設(shè)置在基板14上并與其間隔開(kāi)(此時(shí)另ー個(gè)元件或?qū)釉O(shè)置在兩者間)。在一個(gè)實(shí)施例中，光伏電池16與基板14和結(jié)合層18均直接接觸?；蛘撸夥姵?6可以?shī)A在結(jié)合層18與第二結(jié)合層之間，如下文更詳細(xì)地描述。在多個(gè)實(shí)施例中，模塊10如W02010/051355中所述，該文獻(xiàn)全文明確地以引用方式并入本文并在下文進(jìn)ー步引用。在一個(gè)實(shí)施例中，光伏電池16設(shè)置在基板14上并與所述基板14直接接觸，結(jié)合層18設(shè)置在光伏電池16上并與所述光伏電池16直接接觸，覆板20設(shè)置在結(jié)合層18上并與所述結(jié)合層18直接接觸，如圖10所示?；蛘撸诙Y(jié)合層(在下文更詳細(xì)地描述)設(shè)置在基板14上并與所述基板14直接接觸，光伏電池16設(shè)置在第二結(jié)合層上并與所述第二結(jié)合層直接接觸，結(jié)合層18設(shè)置在光伏電池16上并與所述光伏電池16直接接觸，覆板20設(shè)置在結(jié)合層18上并與所述結(jié)合層18直接接觸。在另ー個(gè)實(shí)施例中，結(jié)合層18設(shè)置在基板14上并與所述基板14直接接觸，光伏電池16設(shè)置在結(jié)合層18上并與所述結(jié)合層18直接接觸，覆板20設(shè)置在光伏電池16上并與所述光伏電池16直接接觸。在該實(shí)施例中，光伏電池16可以被另外定義為薄膜，并可以通過(guò)化學(xué)氣相沉積法或另一種合適的方法直接設(shè)置到覆板20上。相對(duì)于圖1_6、8和9，示出了完整的模塊10。然而，應(yīng)當(dāng)理解，示出完整形式的模塊10只是為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)?；?4、光伏電池16、結(jié)合層18或其前體(其在下文中詳述)和覆板20中的每一個(gè)通常單獨(dú)設(shè)置在電池壓制機(jī)12中并被壓緊在一起，從而形成完整的模塊10。基板14、光伏電池16、結(jié)合層18或其前體和覆板20中的每一個(gè)可以在任何一個(gè)或多個(gè)附圖中獨(dú)立地示出，然后經(jīng)壓緊而形成模塊10。
[0033]通常，基板14 (如，背板)為模塊10的后表面22提供保護(hù)，而覆板20通常為模塊10的前表面24提供保護(hù)?；?4和覆板20可以相同或可以不同，并且各自可以獨(dú)立地包含本領(lǐng)域已知的任何合適的材料?；?4和/或覆板20可以是柔軟且柔韌的，或者可以是堅(jiān)硬且剛性的。或者，基板14和/或覆板20可以包括堅(jiān)硬且剛性的部分并同時(shí)包括柔軟且柔韌的部分?；?4和覆板20可能對(duì)光線透明，可能是不透明的或者可能無(wú)法透射光線(即，可能是不透光的)。然而，基板14和覆板20中的至少一者必須允許一些光進(jìn)入模塊10并接觸光伏電池16。通常，覆板20透光，而基板14不透光?；?4通常為模塊10的底層，而覆板20通常為對(duì)太陽(yáng)光譜(如，可見(jiàn)光)透明并設(shè)置在光源前方的頂層和最外層。覆板20可用于保護(hù)模塊10免受環(huán)境條件(例如雨、雪和熱)的影響。最通常地，覆板20為對(duì)太陽(yáng)光透明的剛性玻璃面板并用于保護(hù)模塊10的前表面24。
[0034]在一個(gè)實(shí)施例中，基板14和/或覆板20為玻璃?；蛘撸?4或覆板20包括金屬箔、聚酰亞胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物、和/或有機(jī)含氟聚合物(例如乙烯-四氟乙烯
(ETFE) )、Tedlar?、聚酯/Tedlar' Tedlar?/聚酯/Tedlar'單獨(dú)的或涂覆有硅和氧化
物質(zhì)(SiOx)的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)，以及它們的組合。在一個(gè)實(shí)施例中，基板14還可定義為PET/SiOx-PET/Al基板14，其中x的值為I至4。
[0035]基板14和/或覆蓋層20可以是承重的或非承重的，并且可以包括在模塊10的任何部分中。通常，基板14是承重的?；?4可以是模塊10的“底層”或最外層，其通常設(shè)置在光伏電池16后面并充當(dāng)機(jī)械支承件。在多個(gè)實(shí)施例中，基板14和/或覆板20如上文首次介紹的W02010/051355中所述。基板14和/或覆板20可以包括多根涂有(例如)有機(jī)硅組合物的纖維。合適的但非限制性的有機(jī)硅組合物也在如上文首次介紹的W02010/051355中有所描述。或者，模塊10可以包括第二或附加的基板14和/或覆板20。
[0036]光伏電池16通常具有I至500、I至5、I至20、300至500、50至250、100至225或175至225微米的厚度。光伏電池16通常還具有100X IOOcm至200X200cm的長(zhǎng)度和寬度(圖中未不出)。在一個(gè)實(shí)施例中，光伏電池16具有分別為125cm的長(zhǎng)度和寬度?；蛘撸夥姵?6的長(zhǎng)度和寬度分別為156cm。
[0037]光伏電池16可以包括大面積、單晶、單層p-n結(jié)型二極管。這些光伏電池16通常使用擴(kuò)散法由硅晶片制成?；蛘撸夥姵?6可以包括在晶格匹配晶片上的(硅)半導(dǎo)體的薄外延沉積物。在這個(gè)實(shí)施例中，外延光伏可以分為空間光伏或地面光伏，并且通常具有7%至40%的AMO效率。另外,光伏電池16可以包括量子講裝置(例如量子點(diǎn)、量子繩(quantumrope)等)，并且還可以包括碳納米管。這些類(lèi)型的光伏電池16可以具有最高至45%的AMO生產(chǎn)效率。[0038]光伏電池16可以包括非晶硅、單晶硅、多晶硅、微晶硅、納米晶硅、碲化鎘、銅銦/硒化鎵/硫化物、神化鎵、聚對(duì)苯こ炔、銅酞菁、碳富勒烯以及它們的錠、帶、薄膜和/或晶片形式的組合。光伏電池16還可以包括吸光染料，例如釕有機(jī)金屬化合物染料。更通常地，光伏電池16包括單晶硅和多晶硅。在多個(gè)實(shí)施例中，光伏電池16如上文首次介紹的W02010/051355 中所述。
[0039]在一個(gè)實(shí)施例中，光伏電池16通過(guò)化學(xué)氣相沉積法或?yàn)R射法設(shè)置在基板14上，結(jié)合層18或其前體設(shè)置在光伏電池16上并與所述光伏電池16直接接觸。使用濺射或化學(xué)氣相沉積處理技術(shù)將光伏電池16設(shè)置在基板14上之后，可以將一條或多條電引線(圖中未示出)附接到光伏電池16上。然后可以在電引線上施加ー個(gè)或多個(gè)附加層。
[0040]結(jié)合層18通常由前體(如，可固化組合物)形成，該前體固化時(shí)形成結(jié)合層。結(jié)合層18通常在前體部分或完全固化之后形成。固化后，結(jié)合層18和前體可以具有相同的粘度或不同的粘度。固化機(jī)理可以包括本領(lǐng)域已知的任何機(jī)理。前體無(wú)需固化或甚至部分固化以形成結(jié)合層18。
[0041]前體通常在固化前(如果前體最終固化)具有在25°C下測(cè)得的小于約1500厘泊的剪切粘度。在多個(gè)實(shí)施例中，前體在固化前、固化期間或固化后(如果前體最終固化河以具有在 25 °C 下測(cè)得的小于或?yàn)榧s 1400、1300、1200、1100、1000、900、800、700、600、500、400、300,200或100厘泊的剪切粘度。在其他實(shí)施例中，前體在固化前、固化期間或固化后(如果前體最終固化)可以具有在25°C下測(cè)得的100至1100、200至900、300至800、400至700或500至600厘泊的剪切粘度。在另有其他實(shí)施例中，前體在固化前、固化期間或固化后可以具有在25°C下測(cè)得的約1100、約600或約400厘泊的剪切粘度。通常，上述粘度是使用Brookfield DVIII錐板粘度計(jì)在25°C下根據(jù)ASTM D4287測(cè)得的(如，使用CPE51轉(zhuǎn)子)。如果前體固化形成結(jié)合層，則結(jié)合層可能具有在25°C下使用上述設(shè)備測(cè)得的高于約1500厘泊的剪切粘度。還設(shè)想了可以使用如本領(lǐng)域所知的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)方法測(cè)量粘度。
[0042]在一個(gè)實(shí)施例中，前體在壓緊之前，即，在將基板14、光伏電池16、前體和覆板20中的每ー者放置在電池壓制機(jī)中并壓緊在一起之前，是未固化的?；蛘?，前體在壓緊之前是部分固化的。在另ー個(gè)實(shí)施例中，前體在壓緊之前是固化的并被進(jìn)ー步定義為結(jié)合層。
[0043]可以使用如上文首次介紹的第二結(jié)合層，其可以與結(jié)合層18相同或不同，并可以被進(jìn)ー步定義為本文所述的結(jié)合層18的選項(xiàng)中的任一者。第二結(jié)合層還可以由第二前體(如，第二可固化組合物)形成，該第二前體可以與上文所述的前體相同或不同。結(jié)合層18和/或第二結(jié)合層以及任何對(duì)應(yīng)的前體可以如W02010/051355中所述，該專(zhuān)利如上文首次介紹并且明確地以引用方式并入本文。通常，第二結(jié)合層(如果使用的話(huà))也具有在25°C下測(cè)得的小于約1000厘泊的剪切粘度。然而，第二結(jié)合層并不限于該粘度。
[0044]在一個(gè)實(shí)施例中，前體包括硅原子。前體可以不含硅原子(或有機(jī)硅化合物)。當(dāng)包含硅原子吋，可以通過(guò)本領(lǐng)域已知的任何方法使前體固化，例如直接法、水解法、冷凝法、甲基硅烷化法、氫化硅烷化法、重新分布法、親核取代法等。在一個(gè)實(shí)施例中，前體通過(guò)氫化硅烷化法固化并包含具有烯基基團(tuán)的ニ有機(jī)基聚硅氧烷、具有硅鍵合的氫原子的交聯(lián)劑和氫化硅烷化催化劑。ニ有機(jī)基聚硅氧烷、交聯(lián)劑和氫化硅烷化催化劑可以是本領(lǐng)域已知的任何ー種或如上文首次介紹的W02010/051355中所述的那些。在多個(gè)實(shí)施例中，交聯(lián)劑中的硅鍵合的氫原子與ニ有機(jī)基聚硅氧烷中的烯基基團(tuán)的摩爾比大于1、1.1、1.2、1.3、1.4或1.5。在其他實(shí)施例中，所述摩爾比為約I或小于1、0.9、0.8、0.7、0.6或0.5。前體可以具有在25°C下測(cè)得的小于500厘泊的剪切粘度，其中二有機(jī)基聚硅氧烷進(jìn)一步被定義為每分子具有兩個(gè)末端烯基基團(tuán)的聚二甲基硅氧烷，并且其中所述交聯(lián)劑選自二甲基氫封端的二甲基硅氧烷、三甲基硅氧基封端的二甲基-甲基氫硅氧烷，以及它們的組合。
[0045]前體以及由其制備的結(jié)合層可以包含碳原子和/或有機(jī)化合物，并且可以基本上不含(即，包含小于1、0.5、0.1或0.01重量％的)硅原子。在多個(gè)其他實(shí)施例中，前體以及由其制備的結(jié)合層包含乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚氨酯、乙烯四氟乙烯、聚氟乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯以及它們的組合中的至少一者。上述前體以及由其制備的結(jié)合層可以基本上不含包含硅原子的化合物。反之，除了在硅鍵合的有機(jī)基團(tuán)和/或無(wú)機(jī)化合物中的任何碳原子之外，前體以及由其制備的結(jié)合層可以基本上不含(即，包含小于1、0.5,0.1或
0.01重量％的)碳原子。
[0046]模塊10使用上文首次介紹的電池壓制機(jī)12形成。電池壓制機(jī)12具有縱向軸線(A)、沿著縱向軸線(A)彼此相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)表面26、28，以及用于使兩個(gè)表面26、28中的至少一個(gè)朝兩個(gè)表面26、28中的另一個(gè)移動(dòng)的射流機(jī)構(gòu)30。
[0047]縱向軸線(A)垂直延伸穿過(guò)電池壓制機(jī)12，從而確定了電池壓制機(jī)12相對(duì)于地面的基準(zhǔn)點(diǎn)。兩個(gè)表面26，28通常沿著縱向軸線(A)相對(duì)于重力和地面垂直取向，使得兩個(gè)表面26、28中的一個(gè)進(jìn)一步被定義為頂面，且兩個(gè)表面中的另一個(gè)進(jìn)一步被定義為電池壓制機(jī)12的底面。在一個(gè)實(shí)施例中，射流機(jī)構(gòu)30將頂面朝著底面移動(dòng)。或者，射流機(jī)構(gòu)30將底面朝著頂面移動(dòng)。在另一個(gè)實(shí)施例中，射流機(jī)構(gòu)30將頂面和底面朝彼此移動(dòng)?？梢允褂脙蓚€(gè)或更多個(gè)射流機(jī)構(gòu)。
[0048]本發(fā)明并不限于上文所述的此類(lèi)構(gòu)造。例如，電池壓制機(jī)12可以旋轉(zhuǎn)側(cè)放，使得縱向軸線(A)大致平行于地面延伸，并且頂面和底面進(jìn)一步被定義為左/右或相對(duì)的表面。在該實(shí)施例中，沿著縱向軸線(A)移動(dòng)是從左向右、從右向左或同時(shí)從右和左開(kāi)始移動(dòng)。
[0049]在一個(gè)實(shí)施例中，兩個(gè)表面26、28進(jìn)一步被定義為板34和臺(tái)32的表面。或者，兩個(gè)表面26、28中的一者可以進(jìn)一步被定義為板34的表面或臺(tái)32的表面。通常,兩個(gè)表面26、28為最外側(cè)表面，如板34和臺(tái)32的最外側(cè)表面。通常，相對(duì)于地面，板34位于臺(tái)32的上方。
[0050]在模塊10形成之前、期間和之后，電池壓制機(jī)12通常保持靜止并且水平放置，以支承模塊10的組件(如，基板14、覆板20、結(jié)合層18或其前體，以及光伏電池16)，如下文更詳細(xì)地描述。可以使用穿梭板38在兩個(gè)表面26，28之間傳送基板14、覆板20、光伏電池16和/或結(jié)合層18或其前體，和/或?qū)⑺鼈儌魉瓦M(jìn)電池壓制機(jī)12自身中。
[0051]兩個(gè)表面26、28中的至少一者(如板34和/或臺(tái)32的表面以及因而板34和臺(tái)32自身中的至少一者)通?？上鄬?duì)于另一者移動(dòng)。例如，板34可以是靜止的，而臺(tái)32可相對(duì)于板34移動(dòng)?；蛘?，臺(tái)32可以是靜止的，而板34可相對(duì)于臺(tái)32移動(dòng)。臺(tái)32和板34均可以朝著彼此移動(dòng)。在圖中所示的構(gòu)型中，臺(tái)32和板34保持大致彼此平行，以便在模塊10的形成過(guò)程中在兩個(gè)表面26、28之間均勻地分配壓力。
[0052]電池壓制機(jī)12可以包括封蓋40，其中板34聯(lián)接到封蓋40并設(shè)置在封蓋40與臺(tái)32之間，如圖4-6、8和9所示。板34可以相對(duì)于封蓋40朝向臺(tái)32和遠(yuǎn)離臺(tái)32移動(dòng)?？梢允褂蒙淞鳈C(jī)構(gòu)30使板34相對(duì)于封蓋40移動(dòng)，如下文更詳細(xì)地描述，或者可以使用獨(dú)立的機(jī)構(gòu)使板34移動(dòng)。封蓋40和臺(tái)32還可以相對(duì)于彼此移動(dòng)。通常，臺(tái)32保持靜止，封蓋40和/或板34朝向臺(tái)32和遠(yuǎn)離臺(tái)32移動(dòng)。應(yīng)當(dāng)理解，封蓋40和臺(tái)32可以相對(duì)于彼此以平移或旋轉(zhuǎn)方式(即，圍繞樞軸)移動(dòng)。還應(yīng)當(dāng)理解，可以通過(guò)手動(dòng)操作或通過(guò)使用射流機(jī)構(gòu)30而使封蓋40和臺(tái)32相對(duì)于彼此移動(dòng)。封蓋40可以被構(gòu)造為氣密地密封到臺(tái)32。通常，封蓋40包括頂壁42和側(cè)壁44。側(cè)壁44的末端可被設(shè)計(jì)為當(dāng)與臺(tái)32通過(guò)封蓋密封而接觸時(shí)與臺(tái)32形成氣密密封。
[0053]板34和/或臺(tái)32可以各自被進(jìn)ー步定義為臺(tái)板46，即，用于壓緊并形成模塊10的大致平坦的板。臺(tái)板46的設(shè)計(jì)不受限制。在多個(gè)實(shí)施例中，術(shù)語(yǔ)板34、臺(tái)32和臺(tái)板46可以互換使用。然而，每個(gè)術(shù)語(yǔ)可以不同于下ー個(gè)。或者，如圖所示，兩個(gè)表面26、28可以被進(jìn)ー步定義為一個(gè)或兩個(gè)臺(tái)板46的表面。因此，臺(tái)板46中的一者或兩者可以對(duì)正在形成的模塊10施加向上和/或向下的力(相對(duì)于縱向軸線(A))，從而壓緊基板14、光伏電池
16、結(jié)合層18或其前體、覆板20以及任何附加的層或組件。臺(tái)板的尺寸或組成不受限制通常，臺(tái)板為金屬、塑料或它們的組合
[0054]板34和/或臺(tái)32可以各自被進(jìn)ー步定義為可膨脹囊36，或者可膨脹囊36可以設(shè)置在板34和/或臺(tái)32上?；蛘?，兩個(gè)表面26、28可被進(jìn)ー步定義為ー個(gè)或多個(gè)可膨脹囊36的表面。在一個(gè)實(shí)施例中，電池壓制機(jī)12包括可膨脹囊36，并且兩個(gè)表面26、28中的一個(gè)被進(jìn)一歩定義為可膨脹囊36的最外表面?？膳蛎浤?6可以設(shè)置在板34或臺(tái)32上，使得當(dāng)電池壓制機(jī)12在使用中時(shí)，可膨脹囊36的最外表面面向模塊10。可以通過(guò)本領(lǐng)域已知的任何方法將可膨脹囊36聯(lián)接到板34或臺(tái)32。
[0055]通常，可膨脹囊36是半剛性的，并可以由有機(jī)硅、聚合物、塑料等形成?？膳蛎浤?6并不限于任何具體的尺寸，并且通常填充空氣和/或液體?？蓪⒖諝夂?或液體加熱至高于室溫的溫度，并且可對(duì)它們加壓至超過(guò)大氣壓カ的壓力，即，大于約14或15psi。在多個(gè)實(shí)施例中，將空氣和/或液體加熱至20至200、20至100、25至95、30至90、35至85、40至80、45至75、50至70、55至65或55至60°C的溫度。在一個(gè)實(shí)施例中，將空氣和/或液體加熱至130°C至140°C的溫度。在使用過(guò)程中，可膨脹囊36可以完全充滿(mǎn)或不完全充滿(mǎn)，例如，填充至100%、90%、80%或70%。通常，在填充時(shí)，可膨脹囊36對(duì)正在形成的模塊10施加向上或向下的力(相對(duì)于縱向軸線(A))，從而壓緊基板14、光伏電池16、結(jié)合層18或其前體、覆板20以及附加的層或組件。
[0056]可膨脹囊36的設(shè)計(jì)不受限制，并且其可以包括單個(gè)室或兩個(gè)或更多個(gè)室(圖中未示出)。所述室可以是一體的或流體連通的。換句話(huà)講，所述室可以是單個(gè)單元，或者可被進(jìn)ー步定義為獨(dú)立的単元。在一個(gè)實(shí)施例中，可膨脹囊包括內(nèi)室和外室。因此，在所述方法的一個(gè)實(shí)施例中，所述方法還包括以下步驟:使內(nèi)室膨脹，隨后使外室膨脹，以便沿著從內(nèi)室朝向外室的方向?qū)?4、光伏電池16、結(jié)合層18或其前體以及覆板20施加壓力。換句話(huà)講，在該實(shí)施例中，可膨脹囊的中央首先膨脹，然后膨脹從中央朝邊緣繼續(xù)進(jìn)行，從而促使氣泡從結(jié)合層18/前體/模塊10的中央朝邊緣移位，并最終離開(kāi)結(jié)合層18/前體/模塊10。
[0057]在一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所示，電池壓制機(jī)12包括如上所述的三個(gè)臺(tái)板46和可膨脹囊36。在該實(shí)施例中，兩個(gè)臺(tái)板46將可膨脹囊36夾在中間，而第三臺(tái)板46與可膨脹囊36隔開(kāi)設(shè)置。因此，當(dāng)可膨脹囊36擴(kuò)張時(shí)，可膨脹囊36對(duì)正在形成的模塊10施加向上或向下的力(相對(duì)于縱向軸線(A))，從而壓緊基板14、光伏電池16、結(jié)合層18或其前體、覆板20以及兩個(gè)臺(tái)板46之間的任何附加的層或組件。
[0058]或者，電池壓制機(jī)12可以包括兩個(gè)上述臺(tái)板46、兩個(gè)附加臺(tái)板46和兩個(gè)可膨脹囊36，如圖2C所示。在該實(shí)施例中，兩個(gè)可膨脹囊36中的每一個(gè)被夾在兩個(gè)臺(tái)板46之間，使得所述可膨脹囊膨脹時(shí)，一個(gè)可膨脹囊36施加向下的力，而另一個(gè)可膨脹囊36施加向上的力。
[0059]可以對(duì)上文所述的表面26，28、臺(tái)32、板34、可膨脹囊36或臺(tái)板46中的任何一個(gè)進(jìn)行加熱或冷卻，并且它們可以包括設(shè)置在其上的隔離劑，用于降低表面與基板14或覆板20之間的粘附力。隔離劑不受限制，并且可以是Kevlar片。通常，使用通電線圈、火焰、受熱的空氣(氣體)或受熱的液體對(duì)表面26，28、臺(tái)32、板34、可膨脹囊36或臺(tái)板46中的一者或多者進(jìn)行加熱。本發(fā)明并不限于這些加熱方法。
[0060]再次參見(jiàn)射流機(jī)構(gòu)30，該機(jī)構(gòu)不包括將表面26，28沿著縱向軸線(A)移動(dòng)的機(jī)械齒輪。然而，齒輪可用于射流機(jī)構(gòu)30的其他職能。例如，可以使用機(jī)械機(jī)構(gòu)(例如齒輪或螺釘)使表面26、28中的一者或兩者移動(dòng),然后射流機(jī)構(gòu)30可以使表面26、28中的一者或兩者進(jìn)一步移動(dòng)?；蛘?，電池壓制機(jī)12可能不具有使表面26、28完全移動(dòng)或相對(duì)移動(dòng)的機(jī)械齒輪或非射流機(jī)構(gòu)。換句話(huà)講，電池壓制機(jī)可以只包括使表面26、28移動(dòng)的射流機(jī)構(gòu)30，但任選地可以包括用于執(zhí)行其他功能的機(jī)械機(jī)構(gòu)，如齒輪或螺釘。射流機(jī)構(gòu)30進(jìn)一步被定義為使用流體如空氣(氣體)或液體運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)，但其設(shè)計(jì)不受限制。在一個(gè)實(shí)施例中，射流機(jī)構(gòu)30進(jìn)一步被定義為使用液壓流體的液壓式機(jī)構(gòu)。或者，射流機(jī)構(gòu)30進(jìn)一步被定義為使用氣體或空氣的氣動(dòng)式機(jī)構(gòu)。使用的典型空氣和/或液體壓力為5至100、25至90、35至80,45至70、55至60或45至55psi。這些壓力可以轉(zhuǎn)化為施加到基板14、結(jié)合層18或其前體、光伏電池16和/或覆板20上的壓力，后者與上述壓力相同，或?yàn)镮至50、5至45、10至40、15至35、20至30或25至30psig。射流機(jī)構(gòu)30可以在單一壓力或變化的壓力下運(yùn)行。相似地，施加到基板14、結(jié)合層18或其前體、光伏電池16和/或覆板20上的壓力可以是恒定的或者可以變化。在一個(gè)實(shí)施例中，施加到基板14、結(jié)合層18或其前體、光伏電池16和/或覆板20上的初始?jí)毫镮至10、1至5或5至lOpsig，然后逐漸向上升至25至30psig的最終壓力。該壓力可以保持，或者可以在數(shù)秒至數(shù)分鐘的時(shí)間內(nèi)變化。這些時(shí)間是不受限制的。
[0061]如上文首次所述，電池壓制機(jī)12可以包括兩個(gè)或更多個(gè)射流機(jī)構(gòu)30。例如，在包括兩個(gè)或更多個(gè)可膨脹囊36的實(shí)施例或其中兩個(gè)表面26、28可相對(duì)于彼此移動(dòng)的實(shí)施例中，可以使用兩個(gè)或更多個(gè)射流機(jī)構(gòu)30。射流機(jī)構(gòu)30可以包括一個(gè)或多個(gè)空氣軟管，其發(fā)生膨脹以使兩個(gè)表面26、28中的一個(gè)沿著縱向軸線(A)朝兩個(gè)表面26、28中的另一個(gè)移動(dòng)?？梢允褂脙蓚€(gè)或更多個(gè)射流機(jī)構(gòu)30來(lái)操作兩個(gè)或更多個(gè)可膨脹囊36、兩組或更多組臺(tái)板46、和/或它們的組合。
[0062]電池壓制機(jī)12和/或方法還可以包括或使用插入物48來(lái)接觸基板14或覆板20。插入物48的設(shè)計(jì)不受限制。通常，兩個(gè)表面26、28中的至少一個(gè)通過(guò)插入物48壓緊基板、光伏電池、結(jié)合層或其前體以及覆板，從而形成模塊10。插入物可以是一體的(如圖7F所示)或者可以包括離散的層(如圖7A-7E所示)。插入物48可以被設(shè)置為與表面26，28、臺(tái)32、板34、可膨脹囊36或臺(tái)板46中的一者或多者接觸(如，連接到其上)?；蛘撸迦胛?8可以被設(shè)置為與ー個(gè)或多個(gè)基板14和/或覆板20接觸，并且不連接到可膨脹囊36、臺(tái)板46、板34和/或臺(tái)32中的一者或多者。例如，可以將插入物48設(shè)置在基板14和/或覆板20的頂部，如圖8B和9B所示。
[0063]電池壓制機(jī)12可以包括或使用一個(gè)或不止ー個(gè)插入物48。在一個(gè)實(shí)施例中，電池壓制機(jī)12使用兩個(gè)插入物，ー個(gè)插入物48被設(shè)置為與表面26、28中的ー個(gè)接觸，第二個(gè)插入物48被設(shè)置為與表面26、28中的另ー個(gè)接觸(圖中未示出)?；蛘?，可以同時(shí)使用兩個(gè)或多個(gè)插入物48。插入物48可被成形為金字塔形或大致金字塔形?；蛘撸迦胛?8可被成形為具有小于底部的頂部，其中底部被設(shè)計(jì)為接觸基板14或覆板20。在一個(gè)實(shí)施例中，插入物48包括多個(gè)層，使得從頂部至底部測(cè)得的每個(gè)接連的層的尺寸逐漸増大。或者，插入物48可被成形為使得各個(gè)層的尺寸或插入物48自身的多個(gè)部分的尺寸從頂部至底部階梯似的從小向大變化。插入物48通常以上述方式中的ー種或ー種成型，使得來(lái)自電池壓制機(jī)的力最初集中于小表面上，然后向下井向外傳播至逐漸増大的表面，即從插入物48的中央傳播至插入物48的邊緣并因此從模塊10的中央傳播至模塊10的邊緣。通常，力橫向遠(yuǎn)離電池壓制機(jī)12的縱向軸線(A)朝插入物48的邊緣和模塊10的邊緣分布。這促使氣泡從模塊10的中央朝模塊10的邊緣移動(dòng)，并移出模塊10。
[0064]插入物48具有第一最外表面56和第二最外表面58。當(dāng)插入物48包括離散的層時(shí)，插入物48還可以包括第一最外層50和第二最外層52。在該實(shí)施例中，第一最外表面56和第二最外表面58為第一最外層50和第二最外層52的表面。
[0065]第一最外表面/層56/50通常設(shè)置在可被射流機(jī)構(gòu)30移動(dòng)的電池壓制機(jī)12的兩個(gè)表面26，28中的ー個(gè)近側(cè)。在該實(shí)施例中，第二最外表面/層(58/52)設(shè)置在該相同表面的遠(yuǎn)側(cè)。第一和第二最外表面56、58和/或?qū)?0、52通常設(shè)置為基本上彼此平行。如圖7A所示，第一最外表面56設(shè)置在插入物48的“頂部”上，而第二最外表面58設(shè)置在插入物48的“底部”上。
[0066]第一最外表面56通常限定位于可被射流機(jī)構(gòu)30移動(dòng)的電池壓制機(jī)12的表面26、28近側(cè)的ニ維表面區(qū)域，而第二最外表面58限定位于可被射流機(jī)構(gòu)30移動(dòng)的電池壓制機(jī)12的表面26、28遠(yuǎn)側(cè)的ニ維表面區(qū)域，如圖7所示。第二最外表面58的ニ維表面區(qū)域通常被設(shè)置為接觸基板14或覆板20。換句話(huà)講，第二最外表面58自身通常被設(shè)置為接觸基板14或覆板20。第一最外表面56的ニ維表面區(qū)域通常小于第二最外表面58的ニ維表面區(qū)域，以便在壓緊過(guò)程中沿著橫向于電池壓制機(jī)12的縱向軸線(A)的方向?qū)ⅴ峙渲粱?br> 14、光伏電池16、結(jié)合層18或其前體以及覆板20。
[0067]當(dāng)?shù)谝蛔钔獗砻?6設(shè)置在離基板14和/或覆板20最遠(yuǎn)并因此離電池壓制機(jī)的表面26、28之一最近的插入物48上時(shí),第一最外表面56的該ニ維表面區(qū)域可被進(jìn)一步限定。相似地，當(dāng)?shù)诙钔獗砻?8設(shè)置在離基板14和/或覆板20最近的插入物48上時(shí)，第ニ最外表面58的ニ維表面區(qū)域可被進(jìn)ー步限定。
[0068]術(shù)語(yǔ)“ニ維表面區(qū)域”通常是指第一和/或第二最外表面56、58的X/Y坐標(biāo)表面區(qū)域。通常，該ニ維表面區(qū)域描述第一和第二最外層50、52的ー個(gè)面/平面，并且不包括與層50、52的任何其他側(cè)面、邊緣、拐角等相關(guān)的任何表面區(qū)域。
[0069]插入物48還可以包括一個(gè)或多個(gè)設(shè)置在第一和第二最外層50、52之間的中間層54。在一個(gè)實(shí)施例中，插入物48包括兩個(gè)或更多個(gè)(如，多個(gè))中間層54。當(dāng)在電池壓制機(jī)12中時(shí)，每個(gè)中間層54通常設(shè)置為平行于第一和第二最外表面56、58和/或第一和第二最外層50、52并通常平行于基板14、結(jié)合層18或其前體、光伏電池16、覆板20、臺(tái)板46、可膨脹囊36、臺(tái)32和/或板34。每個(gè)中間層54可以具有中間緯度軸(L3)，該軸可被設(shè)置為基本上平行于第一和第二緯度軸(L1和L2)。最通常的是，當(dāng)在電池壓制機(jī)12中時(shí)，每個(gè)中間緯度軸(L3)也基本上平行于基板14、結(jié)合層18或其前體、光伏電池16、覆板20、臺(tái)板46、可膨脹囊36、臺(tái)32和/或板34。
[0070]每個(gè)中間層54具有限定位于可被射流機(jī)構(gòu)30移動(dòng)的電池壓制機(jī)12的表面26、28遠(yuǎn)側(cè)(即，與第一最外表面56相對(duì))的二維表面區(qū)域的表面。中間層54的二維表面區(qū)域通常大于第一最外表面56的二維表面區(qū)域。上文方才所述的至少一個(gè)中間層54的表面的二維表面區(qū)域可以小于第二最外表面58的二維表面區(qū)域或者可以與其大致相同。
[0071]如圖7B所示，中間層54的表面的二維表面區(qū)域可被進(jìn)一步定義為與第二最外層52直接接觸的中間層54的面/平面的二維表面區(qū)域。通常，每個(gè)中間層54的表面的二維表面區(qū)域大于第一最外表面56的二維表面區(qū)域。還如圖7B所不,至少一個(gè)中間層54的表面的二維表面區(qū)域通常小于第二最外表面58的二維表面區(qū)域?；蛘?，如圖7C所示，至少一個(gè)中間層54的表面的二維表面區(qū)域大致等于第二最外表面58的二維表面區(qū)域。
[0072]另外，插入物可以包括兩個(gè)或更多個(gè)中間層54，當(dāng)沿著從第一最外層50朝第二最外層52的方向順次測(cè)量時(shí)，所述兩個(gè)或更多個(gè)中間層54中的每一個(gè)的表面的二維表面區(qū)域的尺寸趨于增大。換句話(huà)講，當(dāng)從第一最外層50朝第二最外層52觀察插入物48時(shí)，其間的中間層54的每個(gè)表面的二維表面區(qū)域的尺寸與一個(gè)或多個(gè)緊靠其之前的中間層54相比趨于增大。緊鄰第一最外層50設(shè)置的中間層54通常具有這樣的表面，該表面的二維表面區(qū)域小于緊鄰第二最外層52設(shè)置的中間層54的表面。最通常的是，插入物48為大致金字塔形的，如圖7B所示。
[0073]第一和第二最外層50、52以及至少一個(gè)中間層54的尺寸不受限制，但第一最外表面56的二維表面區(qū)域通常小于第二最外表面58的二維表面區(qū)域，如上所述。插入物48的尺寸可被設(shè)計(jì)為同時(shí)與電池壓制機(jī)12中的單個(gè)模塊10、不止一個(gè)模塊10或模塊10的陣列一起使用。最通常的是，插入物48的尺寸使得其同時(shí)與電池壓制機(jī)12中的不止一個(gè)模塊10接觸。
[0074]插入物48也不限于任何具體的尺寸或?qū)訑?shù)。插入物48可以不具有中間層。在多個(gè)實(shí)施例中，插入物48包括總共3、4、5、6、7、8、9個(gè)或不止10個(gè)層。通常，插入物48包括3至5或3至7個(gè)層。在一個(gè)實(shí)施例中，插入物48包括5個(gè)層。在多個(gè)實(shí)施例中，層中的一個(gè)或多個(gè)具有約1/16英寸至3/8英寸的厚度。在一個(gè)實(shí)施例中，層中的一個(gè)或多個(gè)具有約1/8英寸的厚度。
[0075]作為一個(gè)整體的插入物48,連同第一和第二最外層50、52以及至少一個(gè)中間層54在組成方面也不受限制。插入物48和/或第一和第二最外層50、52中的一個(gè)或多個(gè)和/或至少一個(gè)中間層54可以包括紙張、紙板、泡沫、塑料、金屬、木材或聚合物。第一和第二最外層50、52中的一個(gè)或多個(gè)和/或至少一個(gè)中間層54的組成可以全部相同，或可以不同。相似地，插入物48作為一個(gè)整體，其組成可以是同質(zhì)的或可以是異質(zhì)的，并可以在插入物48的多個(gè)部分中是不同的。在一個(gè)實(shí)施例中，層50、52和/或54的組成是交替的。層50、52和/或54的組成可以不同，如泡沫(第一最外層50)、泡沫(中間層54)、泡沫(中間層54)、紙板(中間層54)和泡沫(第二最外層52)。第一和第二最外層50、52以及至少ー個(gè)中間層54通常粘附在一起。然而，這不是必需的。
[0076]再次參見(jiàn)形成模塊10的方法，該方法提供了基板14、結(jié)合層18或其前體、光伏電池16和覆板20的組裝件。更具體地講，該方法包括將基板14、光伏電池16、結(jié)合層18或其前體以及覆板20設(shè)置在兩個(gè)表面26、28之間并與表面26、28之一隔開(kāi)的步驟。該方法可以包括通過(guò)化學(xué)氣相沉積法(CVD)將光伏電池16設(shè)置在基板14上的步驟。
[0077]基板14、光伏電池16、結(jié)合層18或其前體和覆板20 (以及任何附加組件或?qū)?中的每ー個(gè)可以單獨(dú)設(shè)置或與其他組件中的一者或多者結(jié)合設(shè)置在兩個(gè)表面26、28之間。通常，基板14、光伏電池16、結(jié)合層18或其前體和覆板20中的每ー個(gè)單獨(dú)設(shè)置在表面26、28之間。應(yīng)當(dāng)理解，該方法可用于單獨(dú)或組合地以及依次或同時(shí)地形成一個(gè)模塊10、不止ー個(gè)模塊10或模塊10的陣列。結(jié)合層18或其前體可以作為未固化、部分固化或完全固化的前體設(shè)置在兩個(gè)表面26、28之間。換句話(huà)講，將結(jié)合層設(shè)置在兩個(gè)表面26、28之間的步驟可以作為另外ー種選擇被描述為將未固化、部分固化或完全固化的前體設(shè)置在兩個(gè)表面26、28之間。該方法還可以包括在壓緊(即，壓緊基板14、光伏電池16、結(jié)合層18或其前體和覆板20)之前、期間或之后固化前體以形成結(jié)合層18的步驟。
[0078]該方法還包括以下步驟:使用射流機(jī)構(gòu)30將兩個(gè)表面26、28中的至少ー個(gè)沿著縱向軸線(A)朝兩個(gè)表面26、28中的另ー個(gè)移動(dòng)，以便壓緊基板14、光伏電池16、結(jié)合層18或其前體和覆板20并形成光伏電池16的模塊10。這可被進(jìn)ー步定義為使用射流機(jī)構(gòu)30將表面26、28中的ー個(gè)沿著縱向軸線(A)朝表面26、28中的另ー個(gè)移動(dòng)，直到基板14與兩個(gè)表面26、28中的ー個(gè)接觸并且覆板20與兩個(gè)表面26、28中的另ー個(gè)接觸。如上所述，兩個(gè)表面26、28可以沿著縱向軸線(A)垂直取向，其中兩個(gè)表面26、28中的一個(gè)進(jìn)ー步被定義為頂面，且兩個(gè)表面26、28中的另ー個(gè)進(jìn)ー步被定義為底面，射流機(jī)構(gòu)30將頂面朝底面移動(dòng)，如圖3B所示。或者，射流機(jī)構(gòu)30可以將底面朝頂面移動(dòng)，如圖3A所示。更進(jìn)一歩，射流機(jī)構(gòu)30還可以將頂面和底面依次或同時(shí)朝彼此移動(dòng)。
[0079]移動(dòng)兩個(gè)表面26、28中的至少ー個(gè)的步驟通常進(jìn)ー步被定義為利用射流機(jī)構(gòu)30中的流體(即，液體或氣體)。最通常的是，流體在射流機(jī)構(gòu)30中加壓，或在壓カ下注入射流機(jī)構(gòu)30中。該方法不包括(即，沒(méi)有)使用真空來(lái)操作射流機(jī)構(gòu)。更具體地講，該方法不便用真空生成具有極少空氣至無(wú)空氣的間隙或空間，且隨后也不利用或依靠環(huán)境空氣壓カ來(lái)填充該間隙或空間從而操作射流機(jī)構(gòu)或使兩個(gè)表面26、28移到一起。換句話(huà)講，不使用真空將兩個(gè)表面26、28朝彼此移動(dòng)或生成其中使用環(huán)境空氣壓カ將兩個(gè)表面26、28朝彼此移動(dòng)的環(huán)境。最通常地，在該方法中根本不會(huì)用到真空。然而，可以在輔助或次要步驟中使用真空，只要不使用真空結(jié)合射流機(jī)構(gòu)使兩個(gè)表面26、28朝彼此移動(dòng)就可以。通常會(huì)利用加壓流體。最通常的是，如果流體為氣體，則將氣體加壓至高于大氣壓カ(如>14-15psi )，以使兩個(gè)表面26、28朝彼此移動(dòng)。不使用真空使兩個(gè)表面26、28朝彼此移動(dòng)節(jié)省了處理時(shí)間和成本、維護(hù)時(shí)間和成本，并提高了速度和效率。
[0080]該方法還可以包括使可膨脹囊36膨脹和/或去膨脹的步驟。如上所述，可以用空氣(氣體)、液體以及它們的組合使可膨脹囊36膨脹。通常，用在上述壓カ下的空氣或液體使可膨脹囊36膨脹?？膳蛎浤?6的填充時(shí)間通常為0.1至30、I至25、5至20、10至15、I至10或I至5秒。相似地，可膨脹囊36的去膨脹時(shí)間通常也在上述范圍的一者或多者內(nèi)。該方法還可以包括加熱和/或冷卻表面26、28、臺(tái)32、板34、可膨脹囊36或臺(tái)板46中的一者或多者和/或在其上施加隔離劑的步驟。
[0081]在一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括將電池壓制機(jī)12設(shè)置為打開(kāi)位置并將板34移至封蓋40中的回縮位置，以及將封蓋40移動(dòng)遠(yuǎn)離臺(tái)32。該方法可以包括使用射流機(jī)構(gòu)30將板34朝封蓋40移動(dòng)至回縮位置。在該實(shí)施例中，當(dāng)電池壓制機(jī)12位于打開(kāi)位置時(shí)，該方法包括將基板14、結(jié)合層18或其前體、光伏電池16和覆板20設(shè)置在兩個(gè)表面26、28之間，如板34與臺(tái)32之間。例如，可以將一個(gè)或多個(gè)光伏電池16同時(shí)放置在穿梭板38上合適的預(yù)定位置處，并且可以將穿梭板38放置在臺(tái)32上的預(yù)定位置處?？梢允褂每勺詣?dòng)操作的、手動(dòng)操作的或機(jī)器人式操作的任何合適裝置將基板14、結(jié)合層18或其前體、光伏電池16和覆板20各自引入。例如,多軸機(jī)器人可被集成用于將基板14、結(jié)合層18或其前體、光伏電池16和覆板20安置在穿梭板38等上或?qū)⑺鼈冎苯影仓迷谂_(tái)32上。另外，可以隨后使用此類(lèi)機(jī)器人精確地將一個(gè)或多個(gè)附加組件安置在臺(tái)32上并在模塊10完成時(shí)將其取下。也可以使用機(jī)器人抓手，如附接到機(jī)器人的安裝臂上、用于固定和操縱基板14、結(jié)合層18或其前體、光伏電池16和/或覆板20的裝置，且可以包括一系列能夠?qū)⒒?4、結(jié)合層18或其前體、光伏電池16和/或覆板20保持在平坦(通常為水平)的平面上的吸盤(pán)。
[0082]當(dāng)基板14、結(jié)合層18或其前體、光伏電池16和覆板20設(shè)置在表面26、28之間(如，板34與臺(tái)32之間)后，可以將封蓋40朝臺(tái)32移動(dòng)并使其與臺(tái)32接觸。具體地講，封蓋40密封件可以接觸臺(tái)32,以將封蓋40密封至臺(tái)32。就這一點(diǎn)而言,通常使用射流機(jī)構(gòu)30將兩個(gè)表面26、28中的至少一個(gè)沿著縱向軸線(A)朝兩個(gè)表面26，28中的另一個(gè)移動(dòng)，以便壓緊基板14、結(jié)合層18或其前體、光伏電池16和覆板20并形成模塊10。本發(fā)明可以使用如提交于2010年9月13日的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)12/922，390所述的一個(gè)或多個(gè)組件或一個(gè)或多個(gè)方法步驟，該專(zhuān)利申請(qǐng)明確地以引用方式并入本文。
[0083]根據(jù)本發(fā)明形成一系列模塊(模塊1-3),并將其與不代表本發(fā)明的一系列對(duì)照模塊(對(duì)照模塊1-5)進(jìn)行比較。模塊1-3更具體地描述為模塊1A/B、2A/B和3A/B。
[0084]使用本發(fā)明的臺(tái)板壓制機(jī)和本發(fā)明的結(jié)合層前體形成模塊1A，其中該前體在固化之前具有在25°C下測(cè)得的約400厘泊的剪切粘度。該前體為可氫化硅烷化固化的PDMS。
[0085]使用本發(fā)明的囊壓制機(jī)和上述結(jié)合層前體形成模塊1B，該前體在固化之前具有在25°C下測(cè)得的約400厘泊的剪切粘度。
[0086]使用與模塊1A/B相同的化學(xué)材料但不使用本發(fā)明的電池壓制機(jī)形成對(duì)照模塊I。更具體地講，使用真空壓制機(jī)形成對(duì)照模塊I。
[0087]使用上述臺(tái)板壓制機(jī)和結(jié)合層前體形成模塊2A，該前體在固化之前具有在25V下測(cè)得的約600厘泊的剪切粘度。該前體也是可氫化硅烷化固化的PDMS。
[0088]使用上述囊壓制機(jī)和上述結(jié)合層前體形成模塊2B，該前體在固化之前具有在25°C下測(cè)得的約600厘泊的剪切粘度。
[0089]使用與模塊2A/B相同的化學(xué)材料但不使用本發(fā)明的電池壓制機(jī)形成對(duì)照模塊2。更具體地講，使用上述真空壓制機(jī)形成對(duì)照模塊2。
[0090]使用上述臺(tái)板壓制機(jī)和結(jié)合層前體形成模塊3A，該前體在固化之前具有在25V下測(cè)得的約1100厘泊的剪切粘度。該前體也是包括石英填料的可氫化硅烷化固化的PDMS。
[0091]使用上述囊壓制機(jī)和上述結(jié)合層前體形成模塊3B，該前體在固化之前具有在25°C下測(cè)得的約1100厘泊的剪切粘度。
[0092]使用與模塊3A/B相同的化學(xué)材料但不使用本發(fā)明的電池壓制機(jī)形成對(duì)照模塊3。更具體地講，使用上述真空壓制機(jī)形成對(duì)照模塊3。
[0093]使用上述臺(tái)板壓制機(jī)和不代表本發(fā)明的結(jié)合層前體形成對(duì)照模塊4，該前體在固化之前具有在25°C下測(cè)得的約3000厘泊的剪切粘度。該前體也是包括石英填料的可氫化硅烷化固化的PDMS。
[0094]使用上述囊壓制機(jī)和不代表本發(fā)明的結(jié)合層前體形成對(duì)照模塊5，該前體在固化之前具有在25°C下測(cè)得的約3000厘泊的剪切粘度。
[0095]為了形成每個(gè)模塊和對(duì)照模塊，使用了玻璃基板。隨后，將光伏電池設(shè)置在玻璃基板上。然后，將上述前體中的一者設(shè)置在光伏電池上。接著將玻璃覆板設(shè)置在前體上并與其直接接觸。將玻璃基板、光伏電池、前體和玻璃覆板的組合設(shè)置在上述臺(tái)板壓制機(jī)、囊壓制機(jī)或真空壓制機(jī)之一內(nèi)，以將前體固化并形成模塊。
[0096]要使用臺(tái)板壓制機(jī)形成模塊和對(duì)照模塊，將玻璃基板、光伏電池、前體和玻璃覆板的組合設(shè)置在加熱至大約100°c的臺(tái)板壓制機(jī)的下部或底部臺(tái)板(S卩，臺(tái))上。臺(tái)板壓制機(jī)的上部或頂部臺(tái)板(即，板)不受熱，并且包括本發(fā)明的插入物。然后關(guān)閉臺(tái)板壓制機(jī)的封蓋，接著射流機(jī)構(gòu)使兩個(gè)表面中的一個(gè)或兩個(gè)移動(dòng)以壓緊玻璃基板、光伏電池、前體和玻璃覆板，從而形成模塊。更具體地講，壓カ以姆10秒5-10psig的增量從小于約5psig逐漸增大至最高約25-30psig。當(dāng)壓カ達(dá)到25-30psig后，將該壓力保持約3.5分鐘。在模塊形成之后，將其取出井目視檢查，以評(píng)價(jià)模塊是否破裂以及是否存在任何間隙或氣泡。
[0097]要使用囊壓制機(jī)形成模塊和對(duì)照模塊，將玻璃基板、光伏電池、前體和玻璃覆板的組合設(shè)置在囊壓制機(jī)的下部或底部臺(tái)板(即，臺(tái))上。然后關(guān)閉囊壓制機(jī)的封蓋。使囊與約135°C的熱板接觸，以加熱囊。然后射流機(jī)構(gòu)用空氣使囊膨脹，以壓緊玻璃基板、光伏電池、前體和玻璃覆板，從而形成模塊。更具體地講，壓カ從大氣壓カ逐漸增大至最高約50psi并保持約3.5分鐘。在模塊形成之后，將其取出并目視檢查，以評(píng)價(jià)模塊是否破裂以及是否存在任何間隙或氣泡。
[0098]要使用真空壓制機(jī)形成對(duì)照模塊，將玻璃基板、光伏電池、前體和玻璃覆板的組合設(shè)置在真空壓制機(jī)的下部或底部臺(tái)板(即，臺(tái))上。將下部臺(tái)板加熱至約100°c。隨后，降低壓制機(jī)的封蓋并抽真空。由于真空，故設(shè)置在封蓋中的囊充滿(mǎn)來(lái)自周?chē)h(huán)境的大氣(在大氣壓カ下)并將玻璃基板、光伏電池、前體和玻璃覆板壓緊約3.5分鐘，即，與上文使用臺(tái)板壓制機(jī)和囊壓制機(jī)時(shí)所用的時(shí)間大致相同的時(shí)間。因?yàn)槭褂谜婵赵陔姵貕褐茩C(jī)中形成了間隙，所以通過(guò)使囊膨脹至最高為大氣壓カ(約14-15psi)而使來(lái)自周?chē)h(huán)境的環(huán)境空氣將間隙填充。然而，這不是本發(fā)明的代表性方法，至少因?yàn)槠涫褂昧苏婵找允鼓乙苿?dòng)、因?yàn)槭褂昧谁h(huán)境空氣壓力，并且因?yàn)榭諝馕醇訅夯蛘咴诒景l(fā)明的射流機(jī)構(gòu)中進(jìn)行了使用。在模塊形成之后，將其取出并目視檢查，以評(píng)價(jià)模塊是否破裂以及是否存在任何間隙或氣泡。上述的對(duì)結(jié)構(gòu)完整性和是否存在氣泡的評(píng)價(jià)的結(jié)果在緊接著示出的表I中匯總。
[0099]表I
[0100]
【權(quán)利要求】
1.一種形成光伏電池模塊的方法，所述光伏電池模塊包括基板、設(shè)置在所述基板上的光伏電池、設(shè)置在所述光伏電池上的結(jié)合層以及設(shè)置在所述結(jié)合層上的覆板，其中所述光伏電池模塊使用電池壓制機(jī)形成，所述電池壓制機(jī)具有縱向軸線、沿著所述縱向軸線彼此相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)表面以及用于使所述兩個(gè)表面中的至少一個(gè)沿著所述縱向軸線朝所述兩個(gè)表面中的另一個(gè)移動(dòng)的射流機(jī)構(gòu)，所述方法包括以下步驟: 將所述基板、光伏電池、結(jié)合層或其前體以及覆板設(shè)置在所述兩個(gè)表面之間并與所述兩個(gè)表面中的一個(gè)隔開(kāi)；以及 使用所述射流機(jī)構(gòu)使所述兩個(gè)表面中的至少一個(gè)沿著所述縱向軸線朝所述兩個(gè)表面中的另一個(gè)移動(dòng)，以壓緊所述基板、光伏電池、結(jié)合層或其前體和覆板并形成所述光伏電池模塊， 其中所述前體在固化之前具有在25°c下測(cè)得的小于約1500厘泊的粘度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述前體在固化之前具有在25°C下測(cè)得的約1100厘泊、約600厘泊或約400厘泊的粘度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述前體在壓緊之前是未固化的，或者在壓緊之前是部分固化的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中 任一項(xiàng)所述的方法，其中所述電池壓制機(jī)包括可膨脹囊，并且所述兩個(gè)表面中的一個(gè)進(jìn)一步被定義為所述可膨脹囊的最外表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述可膨脹囊包括內(nèi)室和外室，并且所述方法還包括以下步驟:使所述內(nèi)室膨脹，隨后使所述外室膨脹，從而沿著從所述內(nèi)室朝著所述外室的方向?qū)λ龌濉⒐夥姵?、結(jié)合層或其前體以及覆板施加壓力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述電池壓制機(jī)包括兩個(gè)臺(tái)板，并且所述兩個(gè)表面中的每一個(gè)進(jìn)一步被定義為所述臺(tái)板的最外表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述電池壓制機(jī)包括兩個(gè)臺(tái)板和夾在其間的可膨脹囊，其中所述兩個(gè)表面中的一個(gè)進(jìn)一步被定義為所述兩個(gè)臺(tái)板之一的最外表面。
8.用于形成光伏電池模塊的電池壓制機(jī)，所述光伏電池模塊包括基板、設(shè)置在所述基板上的光伏電池、設(shè)置在所述光伏電池上并由在固化之前具有在25°C下測(cè)得的小于約1500厘泊的粘度的前體形成的結(jié)合層、以及設(shè)置在所述結(jié)合層上的覆板，所述電池壓制機(jī)具有縱向軸線并包括: A.第一表面，所述第一表面被構(gòu)造為支承所述基板、光伏電池、結(jié)合層和覆板； B.第二表面，所述第二表面沿著所述縱向軸線相對(duì)所述第一表面設(shè)置；以及 C.射流機(jī)構(gòu)，所述射流機(jī)構(gòu)用于使所述第一和第二表面中的一個(gè)沿著所述縱向軸線朝所述另一個(gè)表面移動(dòng)，以壓緊所述基板、光伏電池、結(jié)合層或其前體和覆板并形成所述光伏電池模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池壓制機(jī)，還包括可膨脹囊，其中所述第一和第二表面中的一個(gè)進(jìn)一步被定義為所述可膨脹囊的最外表面；或者還包括兩個(gè)臺(tái)板，其中所述第一和第二表面中的每一個(gè)進(jìn)一步被定義為所述兩個(gè)臺(tái)板的最外表面；或者還包括兩個(gè)臺(tái)板和夾在其間的可膨脹囊，其中所述第一和第二表面中的一個(gè)進(jìn)一步被定義為所述兩個(gè)臺(tái)板之一的最外表面。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的電池壓制機(jī)，還包括用于接觸所述基板或覆板的插入物， 其中所述插入物具有第一最外表面和第二最外表面，其中所述第一最外表面設(shè)置在可被所述射流機(jī)構(gòu)移動(dòng)的所述電池壓制機(jī)的所述兩個(gè)表面之一的近側(cè)，而所述第二最外表面設(shè)置在可被所述射流機(jī)構(gòu)移動(dòng)的所述電池壓制機(jī)的所述兩個(gè)表面之一的遠(yuǎn)側(cè)， 其中所述第一和第二最外表面被設(shè)置為基本上彼此平行， 其中所述第一最外表面限定位于可被所述射流機(jī)構(gòu)移動(dòng)的所述電池壓制機(jī)的所述表面近側(cè)的二維表面區(qū)域，并且所述第二最外表面限定位于可被所述射流機(jī)構(gòu)移動(dòng)的所述電池壓制機(jī)的所述表面遠(yuǎn)側(cè)的二維表面區(qū)域， 其中所述第二最外表面的所述二維表面區(qū)域被設(shè)置為接觸所述基板或覆板，并且其中所述第一最外表面的所述二維表面區(qū)域小于所述第二最外表面的所述二維表面區(qū)域，以便橫向于所述縱向軸線`將カ分配至所述基板、光伏電池、結(jié)合層或其前體和覆板。
【文檔編號(hào)】H01L31/18GK103534819SQ201280023173
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月31日
【發(fā)明者】理查德·錫比克, B·柯都拉, D·胡恩 申請(qǐng)人:道康寧公司