專利名稱：通過使用多個光電區(qū)的集成式太陽能電池對太陽電池板進行制造的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說涉及太陽能技術(shù)。更特定地，本發(fā)明提供了一種方法及其所帶來的由太陽能電池(其中包括在一個或多個襯底元件中配置的多個光電區(qū))裝配的太陽電池板(solar panel)裝置。僅僅為了示例的目的，本發(fā)明已應(yīng)用于包括所述多個光電區(qū)的太陽能電池，但也要理解，本發(fā)明具有非常廣泛的應(yīng)用范圍。

背景技術(shù)：
隨著全球人口的增長，工業(yè)化擴展已招致了同樣規(guī)模的能源消耗。能源通常來自化石燃料(包括煤和石油)、水電廠、核原料等等。僅為舉例說明，國際能源署報告石油消耗進一步增加，而發(fā)展中國家，如中國和印度，占到這一增加中的一大部分。我們?nèi)粘Ｉ顜缀趺恳稽c都或多或少地依賴于石油，它變得日益稀少。因此，已在開發(fā)其他可替代的能源。
在依賴石油的同時，我們也依賴于如水電、核能等等其他非常有用的資源來給我們提供電力的需要。例如，傳統(tǒng)的家庭和商業(yè)用電的一大部分來自基于煤或其他形式化石燃料進行運轉(zhuǎn)的渦輪機、核能生產(chǎn)廠、水電廠以及其他形式的可再生能源。一直以來，家庭和商業(yè)用電是穩(wěn)步擴展的。
最重要地，地球上所找到的有用能源不是全部但也有很多是來自于太陽的。通常，地球上所有普通植物的生命是利用陽光的光合作用來獲得的。石油等化石燃料也早已從源于與太陽相關(guān)的能量的生物材料中開發(fā)出來了。對于其中包含“太陽崇拜者”的人類來說，陽光一直是根本的。對于地球上的生命來說，太陽作為現(xiàn)代太陽能已成為我們最重要的能源和燃料。
太陽能擁有許多人們非常想要的特性！太陽能可再生、潔凈、豐富并且常常到處都有。已開發(fā)的某些技術(shù)通常獲取太陽能并將其集中、存儲以及轉(zhuǎn)化成其他形式的能源。
已經(jīng)開發(fā)了太陽電池板來將陽光轉(zhuǎn)化成能量。僅僅為了示例，太陽熱能板常常把來自太陽的電磁輻射轉(zhuǎn)化成熱能以用于家庭供熱、某些工業(yè)處理過程的運行或者高級渦輪發(fā)電機的驅(qū)動。舉另一個例子，太陽光電板將陽光直接轉(zhuǎn)化成電以用于各個方面。太陽電池板通常由一個太陽能電池陣列組成，它們相互連接。這些電池以串聯(lián)電池組的串聯(lián)方式排列和/或以并聯(lián)電池組的串聯(lián)方式排列。因此，太陽電池板具有巨大的潛力以有益于國家、安全及人類。它們甚至能夠使能源需求多樣化，并且減少世界對石油以及其他潛在有害能源的依賴。
雖然太陽電池板已經(jīng)應(yīng)用于某些方面，但仍然存在著一些限制。太陽能電池常常是昂貴的?；诘乩韰^(qū)域，通常有來自于政府性團體的補貼來購買太陽電池板，這就常常不能與從電力公司直接購電的做法相競爭。另外，這些太陽電池板通常由硅支撐薄片材料(silicon bearing wafer material)所組成。這樣的薄片材料常常很昂貴并且不利于大規(guī)模有效地生產(chǎn)。太陽電池板的供應(yīng)也常常是極端不足的。即，太陽電池板經(jīng)常難于從有限的光電硅支撐材料(photovoltaic silicon bearing material)中所找到和購買得來。通過本文件來說明這些和其他的限制，下文中有更詳細(xì)的描述。
由上所述中可以了解到，改善太陽能設(shè)備的技術(shù)是極切需要的。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了涉及太陽能領(lǐng)域的技術(shù)。更特定地，本發(fā)明提出了一種方法及其所帶來的、由太陽能電池制作的太陽電池板裝置。該電池板的太陽能電池包括在一個或多個襯底之中四配置的多個光電區(qū)。舉例來說，此項發(fā)明已經(jīng)應(yīng)用于具備所述多個光電區(qū)的太陽能電池。同時，此發(fā)明還會有更為廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。
在一具體實施例中，本發(fā)明提出了一種太陽電池板的制造方法。優(yōu)選地，這種太陽電池板可以安裝在房屋、建筑、倉庫、汽車、卡車、地面等等固定和/或移動實體上。本方法所配置的太陽能電池?fù)碛幸粋€透明聚合物元件。該透明聚合物元件優(yōu)選包括多個光電區(qū)，它根據(jù)該具體實施例可以為多個帶狀或者其他形狀。在2006年6月2日提交的序列號為11/445933和11/445948的美國專利(分別對應(yīng)于專利律師卷號025902-0002100US和025902-000220US)里面給出了一種太陽能電池的例子。此專利要求在2005年6月6日提交的序列號為60/688077(專利律師卷號025902-000200US)的美國臨時專利的優(yōu)先權(quán)。11/445933和11/445948號專利的發(fā)明人是Kevin R.Gibson，被普通轉(zhuǎn)讓，并為了各種目的而被引用進來。在一種具體實施例中，所述多個光電區(qū)至少占據(jù)該透明聚合元件的大約10％的孔徑表面區(qū)域，而最高約達其80％。這種方法包括把太陽能電池跟光學(xué)透明元件(例如，固態(tài)、光學(xué)透明(或稱透光)、機械牢固、熱反射溫度在攝氏100度以上的元件，可以是一個或多個熱塑料元件或玻璃元件)耦合在一起構(gòu)成太陽電池板。光學(xué)透明聚合物元件具有預(yù)定的厚度和表面區(qū)域。在一具體實施例中，預(yù)定的厚度為太陽能電池提供了機械結(jié)構(gòu)的支撐。
在另外一種具體實施例中，本發(fā)明提供了一種太陽電池板裝置。此裝置具有一個光學(xué)透明元件，其包括預(yù)定的厚度和孔徑表面區(qū)域。此裝置同時還具有跟該光學(xué)透明元件的一部分相耦合的太陽能電池。在一具體實施例中，太陽能電池包含一個透明聚合物元件(例如固態(tài)、光學(xué)透明、機械牢固、熱反射溫度為攝氏100度以上的元件，可以是一個或多個熱塑料或者玻璃元件)和在該透明聚合物元件的一部分中所提供的多個光電區(qū)。在一具體實施例中，所述多個光電區(qū)至少占據(jù)該透明聚合物元件的大約10％的孔徑表面區(qū)域，而最高約達其80％。
在另外一種具體實施例中，本發(fā)明提供了一種制造太陽電池板的方法。這種方法包括提供多個太陽能電池。每個太陽能電池都包括一個透明聚合物元件，該聚合物元件具備多個光電區(qū)。在一個首選實施例中，所述多個光電區(qū)至少占據(jù)透明聚合物元件的大約10％的孔徑表面區(qū)域，而最高約達其80％。這種方法包括把每個光電池在光學(xué)透明元件的表面上以空間構(gòu)造對齊。該方法還包括將所述多個太陽能電池同所述光學(xué)透明元件耦合在一起來構(gòu)成太陽電池板。該光學(xué)透明元件具有預(yù)定的厚度和表面區(qū)。預(yù)定的厚度為每個太陽能電池都提供了機械結(jié)構(gòu)的支撐。
在一種具體實施例中，本發(fā)明提供了一種利用低溫?zé)崽幚砉に囍圃焯栯姵匕宓姆椒?。此低溫?zé)崽幚砉に嚲哂行∮?50攝氏度的溫度特征。此種方法包括提供用聚合物材料封裝的太陽能電池。也就是說，該太陽能電池具有一個透明聚合物元件，包括和該透明聚合物元件耦合在一起的多個光電區(qū)。在一個具體實施例中，所述多個光電區(qū)至少占據(jù)該透明聚合物元件的大約10％的孔徑表面區(qū)域，且最高約達其80％。在一個具體實施例中，該透明聚合物元件具有基本上均勻平整的表面區(qū)域。在一個具體實施例中，這種方法還包括把太陽能電池的透明聚合物元件的表面區(qū)域同一個光學(xué)透明玻璃元件對齊，以此在聚合物元件表面區(qū)域跟透明玻璃元件的玻璃表面區(qū)域之間形成了一個界面區(qū)。光學(xué)透明元件根據(jù)具體實施例預(yù)定厚度和表面區(qū)域。在優(yōu)選的實施例中，預(yù)定的厚度為太陽能電池提供了機械結(jié)構(gòu)支撐。在一種實施例中，本方法還包括對透明玻璃元件、透明聚合物元件或者二者兼顧地施加機械等壓力來造成界面區(qū)域的壓力增加，這樣就使該界面區(qū)完成從第一狀態(tài)到第二狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。這種方法包含至少對界面區(qū)的熱處理來形成層壓式結(jié)構(gòu)(包括透明玻璃元件和透明聚合物元件)并使界面區(qū)完成從第二狀態(tài)到第三狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。在一具體實施例中，本方法保持熱處理溫度小于150攝氏度，以此形成層壓式結(jié)構(gòu)并且使界面區(qū)在第三狀態(tài)下基本不出現(xiàn)一個或多個空隙。
在另外的實施例中，上述方法結(jié)合在一起還至少在界面區(qū)使用真空抽氣，這樣就使該界面區(qū)在熱處理過程中基本沒有空隙。當(dāng)然也可以有其他變化、修改或者替代的處理。在本文整個說明書所使用中，應(yīng)該按其普通意義來解釋“狀態(tài)”這個詞，包含第一、第二、第三狀態(tài)和其他狀態(tài)，但不僅限于上述狀態(tài)。也就是說，狀態(tài)可以是液態(tài)、氣態(tài)、流體、固態(tài)、以及上述狀態(tài)的組合狀態(tài)等等。從另外角度說，狀態(tài)可以是層壓式的，非層壓式的，或者其他狀態(tài)，由具體實施例而定。在一具體實施例中，“狀態(tài)”這個詞還包括一種或多種空隙狀態(tài)，或是非空隙狀態(tài)。“狀態(tài)”這個詞也可以指永久狀態(tài)、臨時狀態(tài)、中間或轉(zhuǎn)換狀態(tài)、或者上述狀態(tài)的組合。當(dāng)然，也可以有其他變化、修改和替代的表述。
進一步，本發(fā)明提供了另外一種制造太陽電池板和/或太陽能模塊的方法。這種方法包括提供密封好的太陽能電池，在一具體實施例中，此電池具有透明聚合物元件。透明聚合物元件有一個或多個光電區(qū)跟透明聚合物元件耦合在一起。在一具體實施例中，一個或多個光電區(qū)至少占據(jù)透明聚合物元件的大約10％的孔徑表面區(qū)域，而最高達其100％。透明聚合物元件具有一個基本上平整且均勻的表面區(qū)域。一個或多個光電區(qū)首先被密封在該透明聚合物元件和背側(cè)元件之間。根據(jù)該實施例，需要用多種適當(dāng)?shù)募夹g(shù)進行蓋板(cover)封裝。這些技術(shù)包括超聲波焊接、震蕩焊接、熱處理、化學(xué)處理、膠合材料、放射性處理(例如激光、熱燈)，以及上述技術(shù)的組合或者其他技術(shù)等。在一具體實施例中，密封技術(shù)采用了Branson Ultrasonic公司制造的IRAM200/300激光源。其他公司的技術(shù)也可以使用。當(dāng)然上述技術(shù)可以有變化、修改或者替代。
在上述實施例中，本方法進一步提供了一種透明聚合物元件表面區(qū)域上的耦合材料。根據(jù)具體實施例，本方法提供了一種疊蓋在該背側(cè)元件上的封裝材料。在一個或多個實施例中，耦合材料和封裝材料屬于同一種材料，但是分開在單個部分提供。在一具體實施例中，本方法包括對耦合材料和封裝材料的處理來對太陽能電池(包括一個或多個光電區(qū))進行二次封裝。同樣，這種處理還導(dǎo)致形成了層壓狀結(jié)構(gòu)--耦合材料、封裝材料以及被夾在二者之間三明治狀密封的太陽能電池。
在進一步的實施例中，本發(fā)明提供了一種制造太陽電池板(例如模塊)的方法。此方法包括提供第一密封裝的太陽能電池。在這里，“第一”這個詞應(yīng)該從其常規(guī)意思來理解。同時這個詞并不局限于這樣的理解。這種方法包括把第一密封的太陽能電池同至少一對第一電接觸元件進行位置對齊。這對電接觸元件分別跟在襯底上配置的第一和第二總線條(bus bar)元件耦合在一起。此方法包括把一級封裝的太陽能電池同該對第一、和第二總線條元件電路耦合在一起。本方法還包括提供第二密封的太陽能電池。在這里，“第二”這個詞應(yīng)該從常規(guī)意思來理解。同時這個詞并不局限于這樣的理解。在一具體實施例中，這種方法包括把第二密封的太陽能電池同至少一對第二電接觸元件進行位置對齊。這對電接觸元件分別跟襯底提供的第一和第二總線條元件耦合在一起。根據(jù)具體實施例，此方法還包括把第二密封的太陽能電池同該對第一和第二總線條元件電耦合在一起?；谠搶嵤├?，電接觸元件可以包括一對焊接頭、一個或多個插座、一個或多個管腳、一個或多個引線，或者其他合適的導(dǎo)電元件。在另外的實施例中，第一和/或第二密封的太陽能電池能被取代。也就是說，本方法包括把第一或者第二(或者二者兼有)封裝的太陽能電池從襯底中拆下來，同時用第三或者第四密封的太陽能電池來取代。當(dāng)然也可以有其他變化、修改或者替代的取代方式。
在另外又一種實施例中，本發(fā)明提供了太陽能模塊(例如獨立模塊)，并且此模塊可以跟一個或多個其它模塊耦合在一起。在一個具體實施例中，模塊包括密封的太陽能電池(具有透明聚合物元件)，一個或多個光電區(qū)，以及背側(cè)元件。在一個具體實施例中，透明聚合物元件有基本平整均勻的表面區(qū)域。在首選實施例中，一個或多個光電區(qū)有這樣的特征在透明聚合物元件和背側(cè)元件之間有第一密封。在一個具體實施例中，太陽能模塊包括疊蓋在表面區(qū)域和背側(cè)元件之上的封裝材料。這種封裝材料實現(xiàn)了對太陽能電池(包括一個或多個光電區(qū))的第二密封。同時這種封裝材料還構(gòu)成了夾層結(jié)構(gòu)，即，密封的太陽能電池像三明治一樣被夾在封裝材料之間這樣一種夾層結(jié)構(gòu)。
在另外一種具體實施例中，本發(fā)明提供了一種制造太陽電池板(例如太陽能模塊)的方法。在一個具體實施例中，本方法包括提供一個有透明聚合物元件的密封太陽能電池。在一具體實施例中，透明聚合物元件有一個或多個光電區(qū)跟透明聚合物元件耦合在一起。在一具體實施例中，一個或多個光電區(qū)占據(jù)透明聚合物元件至少大約10％的孔徑表面區(qū)域，最多約高達100％。透明聚合元件有基本平整均勻的表面區(qū)域。一個或多個光電區(qū)首先被密封在透明聚合物元件和背側(cè)元件之間從而形成太陽能電池。在一具體實施例中，本方法包括提供一種雙面帶耦合材料，這種材料疊蓋在透明聚合物元件的表面區(qū)域上。僅僅作為一個例子，超透明的雙面粘合帶包括HJ-3160W，HJ-9150W，Nitto Denko HJ_3160W和HJ-9150W。這些都是具有高度透光性的雙面粘合帶。在一個優(yōu)選實施例中，這些帶具有高度透光性、抗熱性、抗天氣變化性，并且能夠用于固定透明材料。其他此類帶包括3M Optically Clear Adhesive 8141(或者類似8141的產(chǎn)品)。它為1mil、極其透光且不用薄膜的粘合劑，具有高度透明性和粘合強度，應(yīng)用于觸摸屏和其他需要使用3M公司(3-M中心，圣保羅市，明尼蘇達州，55144)制造的透明粘合帶的應(yīng)用領(lǐng)域。以一種具體實現(xiàn)方案，雙面帶的一面首先固定在透明聚合物元件或者玻璃表面區(qū)域上，然后，雙面帶另外一面對齊并固定在未被固定的聚合物元件或者玻璃表面，從而形成一種三明治狀夾層結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，這些操作可以有其他變化、修改或者替代方法。此外，本方法包括把太陽能電池透明聚合物元件的表面區(qū)域跟透明玻璃元件位置對齊，從而形成界面區(qū)。這個界面區(qū)包括在聚合物元件表面區(qū)域和透明玻璃元件一玻璃表面區(qū)域之間的雙面帶耦合材料。光學(xué)透明元件具有預(yù)定的厚度和表面區(qū)域，從而為太陽能電池提供機械結(jié)構(gòu)支撐。本方法包括對透明玻璃元件和透明聚合物元件(至少其中之一)施力從而增加界面區(qū)的壓力，以使該界面區(qū)從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)變到第二狀態(tài)。在一具體實施例中，本方法包括至少對界面區(qū)的處理，從而形成包括透明玻璃元件和透明聚合物元件的層壓狀結(jié)構(gòu)。這樣界面區(qū)就從第二狀態(tài)轉(zhuǎn)變到第三狀態(tài)，同時界面區(qū)在第三狀態(tài)下基本不會形成一個或多個空隙。在首選實施例中，雙面帶作為透明玻璃元件和透明聚合物元件之間的光學(xué)耦合材料把太陽能電池跟透明玻璃元件耦合在一起，從而應(yīng)用于太陽能電池板中。
在一具體實施例中，本發(fā)明提供了一個太陽電池板。該電池板包括密封的太陽能電池，其中含有透明聚合物元件。透明聚合物元件有一個或多個光電區(qū)跟該透明聚合物元件耦合在一起。在一具體實施例中，一個或多個光電區(qū)占據(jù)透明聚合物元件至少大約10％的孔徑表面區(qū)域，而最多約高達100％。在一個具體實施例中，透明聚合物元件擁有基本平整均勻的表面區(qū)域。在一個具體實施例中，一個或多個光電區(qū)首先被密封在透明聚合物元件和背側(cè)元件之間。在一個首選實施例中，電池板有雙面帶耦合材料疊蓋在透明聚合物元件表面區(qū)之上。在一個具體實施例中，電池板還有透明玻璃元件位于該雙面帶耦合材料之上。在一個首選實施例中，電池板有界面區(qū)，其中包括該表面區(qū)和透明玻璃元件的玻璃表面區(qū)之間的雙面帶耦合材料。
進一步說，本發(fā)明提供了一個太陽電池板。該電池板包括一個目標(biāo)板(target board)，例如，印刷電路板、模型化元件、合成物、多層結(jié)構(gòu)等等。在一具體實施例中，該目標(biāo)板包括一個表面區(qū)和至少一個第一總線條，一個第二總線條。根據(jù)這些實施例，總線條可以嵌入到目標(biāo)板中和/或可以暴露在一個或多個空間位置之外。表面區(qū)域(有固定模式或者沒有固定模式)包括至少第一對接觸元件和第二對接觸元件，例如，插座、內(nèi)凹式接觸區(qū)、焊接頭、管腳孔、接觸墊片、內(nèi)凹式對齊和接觸區(qū)。在一個具體實施例中，該電池板有第一密封的太陽能電池。該電池通過第一對接觸元件跟至少第一總線條和第二總線條耦合在一起。在一個具體實施例中，密封的太陽能電池在設(shè)計或者本文提及的其他方面是完全相同或者類似的。在一個具體實施例中，電池板還有第二密封的太陽能電池。該電池通過第二對接觸元件跟至少第一總線條和第二總線條耦合在一起。根據(jù)該實施例，這兩個電池中的任意一個或其二者也都可以拆卸和更換。
根據(jù)具體實施例，太陽能電池組件包括一個由密封太陽能電池的上表面所提供的促進和/或增強粘合的物質(zhì)。此上表面跟透明元件耦合在一起。作為一個例子，促進粘合的物質(zhì)可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員所已知的任何一種或多種合適的物質(zhì)。該粘合促進物質(zhì)可以在太陽能電池的表面上提供。該表面跟光學(xué)透明耦合材料耦合，同時也跟透明元件耦合在一起。在一個首選實施例中，粘合促進物質(zhì)是光學(xué)透明的，并能夠在密封的電池和光學(xué)耦合材料之間起到膠水和/或阻攔層的作用。當(dāng)然也可以有其他變化、修改或者替代的此類物品。
在另一個具體實施例中，太陽能電池組件包括對透明元件上表面進行表面織紋。該透明元件跟透明玻璃板(transparent glass plate)耦合在一起。在一個或多個實施例中，表面織紋還可以跟上面提到的粘合促進物質(zhì)在一起使用。根據(jù)具體實施例，表面織紋可以通過合適的制作來增強透明元件跟光學(xué)耦合物質(zhì)之間的粘合性?；谠搶嵤├?，織紋可以具備一種或者多種圖案，或者具有其他表面特性，比如褶皺、設(shè)計等等空間特征變化。在一個首選實施例中，織紋的和/或圖案的表面通常是光學(xué)透明的，并且能夠增強透明聚合物元件和光學(xué)耦合材料之間的粘合。當(dāng)然也可以有其他變化、修改、或者替代的織紋形式。
本發(fā)明相對于傳統(tǒng)技術(shù)有很多的優(yōu)點。比如，本專利技術(shù)提供了易于使用的流程。該流程基于傳統(tǒng)技術(shù)(比如硅材料，當(dāng)然也可以使用其他材料)。另外，本方法提供了一個跟傳統(tǒng)技術(shù)相兼容的處理流程，從而不需要對傳統(tǒng)設(shè)備和流程進行大量修改。本發(fā)明優(yōu)選提供了一種改進的太陽電池板，該電池板因使用改進的太陽能電池而具有較低的成本且容易掌握。這種太陽能電池使用了多個光電區(qū)。根據(jù)優(yōu)選實施例，這些光電區(qū)封裝在一個或者多個襯底結(jié)構(gòu)中。在一個優(yōu)選實施例中，本發(fā)明提供了一種制造方法和其所完成的太陽電池板結(jié)構(gòu)，其中利用了包括多個光電轉(zhuǎn)換帶的多個太陽能電池。同樣在一個優(yōu)選實施例中，一個或多個太陽能電池比傳統(tǒng)太陽能電池在單位面積上具有更少的硅(例如，少于80％、少于50％)。在多個優(yōu)選實施例中，本方法和電池結(jié)構(gòu)更輕并且對建筑物等等結(jié)構(gòu)的損壞更輕微。也就是說，根據(jù)具體實施例，在模塊級別上的重量跟傳統(tǒng)太陽能電池相同或者略重。在一個首選實施例中，本太陽能電池使用了多個光電區(qū)，因此更加牢固耐用，可以“直接”替換傳統(tǒng)太陽能電池結(jié)構(gòu)。擁有了這種直接替換性，這種太陽能電池就可以跟據(jù)首選實施例與傳統(tǒng)太陽能電池技術(shù)一起使用從而使構(gòu)造更加經(jīng)濟。在優(yōu)選實施例中，本方法和系統(tǒng)比傳統(tǒng)太陽能電池使用更少的硅材料。在一個首選實施例中，本方法更不易出現(xiàn)太陽能電池泄漏，因此可以產(chǎn)生更多的電輸出，如此等等。在其他實施例中，本方法和結(jié)構(gòu)提供多級(例如二級或者更多級)密封的光電轉(zhuǎn)換區(qū)，因此可以防止由于濕度或者其他不利因素所導(dǎo)致的性能降低。在一個或多個實施例中，本發(fā)明提供的方法可以在較低的溫度保持聚合物材料。這里所說的低溫可以是低于175攝氏度乃至優(yōu)選更低于150攝氏度，從而不會對聚合物材料和其他結(jié)構(gòu)有任何破壞。當(dāng)然也可以有其他變化、修改和替代。基于該實施例，本發(fā)明可以具備上述優(yōu)點的一項或者多項。在后面我們會更加詳細(xì)地闡述這些和其他的優(yōu)點。
通過下面的具體描述和附圖所示可以對本發(fā)明的其他目的、特征和優(yōu)點有更充分的了解和體會。



圖1是簡化流程圖，基于本發(fā)明的實施例圖示出了一種組裝太陽電池板的方法； 圖2和圖2A是詳細(xì)流程圖，基于本發(fā)明的另一實施例闡述了一種組裝太陽能電池板的方法； 圖3是基于本發(fā)明實施例的太陽能電池簡圖； 圖4是基于本發(fā)明實施例的簡化的太陽能電池橫截面方向視圖； 圖5是基于本發(fā)明實施例的太陽能電池橫截面簡圖； 圖6是基于本發(fā)明另一實施例的太陽能電池橫截面簡圖； 圖7是光學(xué)透明元件的側(cè)視圖，用于本發(fā)明實施例的太陽電池板； 圖8是基于本發(fā)明實施例的太陽電池板的頂視和側(cè)視圖； 圖9至圖16都是簡圖，圖示出了一種基于本發(fā)明實施例的太陽電池板組裝方法； 圖17至圖21都是簡圖，圖示出了另一種基于本發(fā)明實施例的太陽能電池板組裝方法；以及 圖22至圖24都是把一個或多個太陽能電池安裝在目標(biāo)板(target board)上的簡圖，基于本發(fā)明實施例。

具體實施例方式 本發(fā)明總的來說涉及太陽能技術(shù)。更特定地，本發(fā)明提供了一種方法及其所帶來的由太陽能電池(包括在一個或多個襯底元件中配置的多個光電區(qū))裝配的太陽電池板裝置。僅僅為了示例的目的，本發(fā)明已應(yīng)用于包括所述多個光電區(qū)的太陽能電池，但也要理解，本發(fā)明具有非常廣泛的應(yīng)用范圍。
根據(jù)本發(fā)明實施方式，用于裝配太陽電池板結(jié)構(gòu)的方法100可被如下勾劃并已在圖1中示出 1.配置蓋板玻璃或稱蓋玻片(cover glass)(步驟101)； 2.形成第一層(如，液體、流體、帶、薄片(sheet)、多層結(jié)構(gòu))彈性體材料(如EVA)(步驟103)，它們疊置在該蓋玻片的頂層上； 3.配置多個含有光電區(qū)的太陽能電池(步驟105)； 4.組裝所述多個太陽能電池(步驟109)，它們相互連接、疊置在所述第一層彈性體材料上； 5.形成一個或多個連接?xùn)鸥駰l(connection bar)(步驟111)，它們疊置在所述多個太陽能電池上； 6.形成第二層彈性體材料(步驟113)，它們疊置在所述多個太陽能電池上； 7.形成封裝層(步驟115)(例如，阻擋層、背蓋板片(如由杜邦de Nemours公司制造的Dupont Tedlar

聚氟乙烯PVF產(chǎn)品，它們是Dupont含氟聚合物族的一部分，Aclar

薄膜為Honeywell國際公司制造的聚三氟氯乙烯(polychlorotrifluoroethylene PCTFE)材料)，它們疊置在所述彈性體材料上；以及 8.執(zhí)行其他步驟(步驟117)，如果想要的話。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式，上述一系列步驟提供一種方法。如圖所示，該方法使用(包括組成太陽電池板的一種方式，即，具有多個利用光電材料區(qū)的太陽能電池)步驟的組合。也可能提供其他替代，其中，增加步驟，去除一個或多個步驟，或者以不同的序列來提供步驟，這些都不脫離本文權(quán)利要求書的范圍。本發(fā)明的進一步細(xì)節(jié)及其所帶來的結(jié)構(gòu)都能夠通過本說明書和下述更特定的內(nèi)容而被找到。
根據(jù)本發(fā)明的替代實施方式，用于裝配太陽能電池板結(jié)構(gòu)的方法200可按如下勾劃并如圖2和2A所示 1.配置蓋玻片(步驟201)； 2.將蓋玻片放置在工作站之上(步驟203)； 3.將蓋玻片清理干凈(步驟205)； 4.經(jīng)由沉積而形成第一層彈性體材料(如，EVA)(步驟207)，它們疊置在該蓋玻片的頂層上； 5.固化(cure，或稱硫化)所述第一層彈性體材料(步驟209)(或使得所述第一層彈性體材料在形狀、密度和織紋方面基本一致)； 6.配置多個太陽能電池(步驟211)，它們包括光電區(qū)； 7.組裝所述多個太陽能電池(步驟213)，它們相互連接、疊置在所述第一層彈性體材料上； 8.形成一個或多個連接?xùn)鸥駰l(步驟215)，它們疊置在所述多個太陽能電池上； 9.經(jīng)由沉積而形成第二層彈性體材料(步驟217)，它們疊置在所述多個太陽能電池上； 10.固化所述第二層彈性體材料(步驟219)； 11.形成封裝層(步驟211)(例如，阻擋層、背蓋板片(如由杜邦de Nemours公司制造的Dupont Tedlar

聚氟乙烯(PVF)產(chǎn)品，它們是Dupont含氟聚合物族的一部分，Aclar

薄膜為Honeywell國際公司制造的聚三氟氯乙烯(polychlorotrifluoroethylene PCTFE)材料)，它們疊置在所述彈性體材料上；以及 12.執(zhí)行其他步驟(步驟223)，如果想要的話。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式，上述一系列步驟提供一種方法。如圖所示，該方法使用(包括組成太陽電池板的一種方式，即，具有多個利用光電材料區(qū)的太陽能電池)步驟的組合。也可能提供其他替代，其中，增加步驟，去除一個或多個步驟，或者以不同的序列來提供步驟，這些都不脫離本文權(quán)利要求書的范圍。本發(fā)明的進一步細(xì)節(jié)及其所帶來的結(jié)構(gòu)都能夠通過本說明書和下述更特定的內(nèi)容而被找到。
以替代的具體實施方式
，本發(fā)明提供了一種方法(步驟250)以用于利用低溫?zé)崽幚磉^程來生產(chǎn)太陽電池板，這一過程具有小于170攝氏度的溫度特性(參見圖2A)。
1.配置太陽能電池(步驟251)，它包括多個與透明聚合物元件耦合的光電區(qū)； 2.使太陽能電池的透明聚合物元件的表面區(qū)與光透明玻璃元件對齊(步驟253)； 3.在該表面區(qū)和該透明玻璃元件的一個玻璃表面區(qū)之間形成界面區(qū)(步驟255)，它根據(jù)特定實施方式而具有預(yù)定厚度和表面區(qū)； 4.施加壓力(如，機械的力)到透明玻璃元件、透明聚合物元件之上或者兩者兼顧(步驟257)，以使得界面區(qū)的壓力增加，從第一狀態(tài)改變到第二狀態(tài)； 5.利用熱處理來至少處理界面區(qū)(步驟259)，以形成層壓狀三明治結(jié)構(gòu)(包括透明玻璃元件和透明聚合物元件)并使得界面區(qū)從第二狀態(tài)改變到第三狀態(tài)； 6.在小于大約170攝氏度的溫度維持熱處理(步驟261)，以使得形成層壓狀結(jié)構(gòu)并使得在第三狀態(tài)下的界面區(qū)基本沒有一個或多個基本空隙； 7.至少對界面區(qū)抽真空(步驟263)，以使得界面區(qū)在熱處理的同時基本沒有空隙(在熱處理過程的同時)；以及 8.執(zhí)行其他步驟(步驟265)，如果想要的話。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式，上述一系列步驟提供一種方法。如圖所示，該方法使用(包括組成太陽電池板的一種方式，即，具有多個利用光電材料區(qū)的太陽能電池)步驟的組合。也可能提供其他替代，其中，增加步驟、去除一個或多個步驟、或者以不同的序列來提供步驟，這些都不脫離本文權(quán)利要求書的范圍。本發(fā)明的進一步細(xì)節(jié)及其所帶來的結(jié)構(gòu)都能夠通過本說明書和下述更特定的內(nèi)容而被找到。
圖3是基于本發(fā)明實施例的太陽能電池300的簡圖。該示意圖僅僅是個例子，它不應(yīng)對本申請的權(quán)利要求保護范圍作不當(dāng)限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員有啟示來對其進行多種變化、替代以及修改。如圖所示，太陽能電池300包括孔徑區(qū)域301，它接收以太陽光305形式的電磁輻射。該電池常常是方形或梯形的，雖然它也可以是如環(huán)形、圓形或者其任一組合等等其他形狀。亦如圖所示，該電池包括第一電連接區(qū)域309以及第二電連接區(qū)域307。這些電連接區(qū)域之中的每一個都耦合于其他電池結(jié)構(gòu)或者一個總線結(jié)構(gòu)(busstructure)，該總線結(jié)構(gòu)又把電池板中的電池都耦合在一起，這些都將通過本申請完整說明并在以下更特定地進行描述。
圖4是基于本發(fā)明實施例的簡化的太陽能電池400橫截面方向視圖。該示意圖僅僅是示例，而不應(yīng)對本申請的權(quán)利要求保護范圍作不當(dāng)限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員有啟示來對其進行多種變化、替代以及修改。如圖所示，該設(shè)備具有背蓋元件401，它包括表面區(qū)域和背部區(qū)域。背蓋元件還有多個地點(按立體空間進行布置)，以用于諸如總線條和多個光電區(qū)的電元件403。
在一優(yōu)選的實施例中，該設(shè)備有多個光電條405，其中每一個都通過疊蓋在背蓋元件的表面區(qū)之上進行布置。在一優(yōu)選的實施例中，這些光電條通過占據(jù)整個光電立體空間區(qū)域(它是活動的并將太陽光轉(zhuǎn)換成電能)以對應(yīng)于累積區(qū)。作為另一個例子，每個光電條都由選自于以下的材料制成，包括單晶硅、多晶硅、非晶硅銅銦聯(lián)硒化物(CIS)、碲化鎘CdTe、或者納米結(jié)構(gòu)材料。這些條和/或區(qū)的每一個都包括活動連結(jié)區(qū)，它(作為根據(jù)具體實施方式
的電磁輻射之應(yīng)用)例如具有導(dǎo)電的p型和n型摻雜物。當(dāng)然，可能有其他變化、修改以及替代。
封裝材料(未示出)正疊蓋在該背蓋元件的一部分上。也就是說，通過疊蓋在所述多個條、該背蓋元件中被暴露的區(qū)域以及電元件之上來形成封裝材料。在一優(yōu)選的實施例中，所述封裝材料可能是單層、多層或者層的一部分，這取決于應(yīng)用。
在一具體實施例中，前(或稱頂)蓋元件421被耦合到該封裝材料。也就是說，通過疊蓋在封裝材料之上而形成上蓋元件，來形成含有至少背蓋、總線條、多個光電條、封裝材料以及上蓋的多層結(jié)構(gòu)。在一優(yōu)選的實施例中，上蓋包括一個或多個集中元件423，它(們)集中(例如，對每單位面積進行密集)太陽光到多個光電條。也就是說，每個集中元件都能夠分別與每個或至少一個光電條相關(guān)。
一旦組裝完背蓋、總線條、多個光電條、封裝材料以及上蓋，就沿著至少背蓋元件的一個外圍區(qū)域和前(頂)蓋元件來配置界面區(qū)。該界面區(qū)還能夠根據(jù)該實施例環(huán)繞每個條或者某些組條進行配置。該設(shè)備具有密封的區(qū)域并在至少該界面區(qū)上形成，因此就從背蓋元件和前蓋元件中形成單獨一個太陽能電池。在不受諸如天氣、機械處理、環(huán)境條件及其他可能降低太陽能電池質(zhì)量的影響等外部因素所控制的環(huán)境下，密封的區(qū)域維護含有光電條等的活動區(qū)域。此外，密封區(qū)域和/或密封元件(如，兩個襯底)對與該太陽能電池相關(guān)的某些光學(xué)特性進行保護，也還對諸如總線條、相互連線等等任一導(dǎo)電元件進行保護和維護。當(dāng)然，根據(jù)其他實施例來利用密封元件結(jié)構(gòu)也可能還有其他益處獲得。
在一優(yōu)選的實施例中，整個光電空間區(qū)占據(jù)比背蓋表面區(qū)更小的空間區(qū)域。也就是說，對于給定的太陽能電池尺寸，整個光電空間區(qū)比常規(guī)太陽能電池所使用的硅更少。在一優(yōu)選的實施例中，對于單個太陽能電池來說，整個光電空間區(qū)占據(jù)背蓋表面區(qū)大約80％以下?；谠搶嵤├?，光電空間區(qū)還可以占據(jù)背蓋表面區(qū)的或者太陽能電池給定區(qū)域的大約70％以下、60％以下或優(yōu)選50％以下。當(dāng)然，根據(jù)其他實施例，可能有其他尚未被明確表示的百分比。這里，術(shù)語“背蓋元件”和“前蓋元件”是為了圖示的目的而提供的，并不試圖把權(quán)利要求書的保護范圍限制到相對于根據(jù)具體實施例的空間結(jié)構(gòu)的空間位置方向的特定結(jié)構(gòu)。該太陽能電池的進一步細(xì)節(jié)能夠從本申請中完整找到并在以下更確切地知曉。
圖5是基于本發(fā)明實施例的太陽能電池500的橫截面簡圖。該示意圖僅僅是個例子，而不應(yīng)對本申請的權(quán)利要求保護范圍作不當(dāng)限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員有啟示來對其進行多種改變、替代以及修改。類似的引用標(biāo)記用于本示意圖而在本文其他地方進行說明，但并不試圖來限制本文權(quán)利要求的保護范圍。如圖所示，太陽能電池包括背蓋401，它具有多個導(dǎo)電體403。該背蓋還包括多個光電區(qū)405。每個光電區(qū)都耦合集中器423，它在頂蓋元件421上配置。當(dāng)然，可能有其他變化、修改以及替代。
圖6是基于本發(fā)明另一實施例的太陽能電池600的橫截面簡圖。該示意圖僅僅是個例子，而不應(yīng)對本申請的權(quán)利要求保護范圍作不當(dāng)限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員有啟示來對其進行多種改變、替代以及修改。類似的引用標(biāo)記用于本示意圖而在本文其他地方進行說明，但并不試圖來限制本文權(quán)利要求的保護范圍。如圖所示，太陽能電池包括背蓋401，它具有多個導(dǎo)電體403。該背蓋還包括多個光電區(qū)405。每個光電區(qū)都耦合集中器423，它在頂蓋元件421上配置。當(dāng)然，可能有其他變化、修改以及替代。有關(guān)利用這些太陽能電池來制造太陽電池板的具體細(xì)節(jié)能夠從本申請中完整找到并在以下更確切地知曉。
圖7是光學(xué)透明元件700的簡化側(cè)視圖，用于本發(fā)明實施例的太陽電池板。該示意圖僅僅是個例子，而不應(yīng)對本申請的權(quán)利要求保護范圍作不當(dāng)限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員有啟示來對其進行多種改變、替代以及修改。如圖所示，光學(xué)透明元件700是以側(cè)視圖701和俯視或仰視圖703形式示出的。該側(cè)視圖示出了具有某一厚度的元件，在一具體實施例中，其厚度范圍為小于約1/8”至大于約1/4”。另外，其厚度可能約為3/8”等等。當(dāng)然，該厚度取決于所述具體實施例。再有，該元件通常由光學(xué)透明材料構(gòu)成，它可以由單一種材料、多種材料、多層或者上述任一組合等等構(gòu)成。僅僅為了示例，所述光學(xué)透明材料稱為Krystal KlearTM的由AFG Industries公司制造的光學(xué)玻璃，但也可能是其他的。當(dāng)然，還可能有其他變化、修改以及替代。
亦如圖所示，該光學(xué)透明元件顯示有長、寬、厚。該元件根據(jù)具體實施例通常有約12”到大于130”的長度范圍。根據(jù)具體實施例通常有約12”到大于96”的寬度范圍。根據(jù)本發(fā)明的實施例，該元件用作一個“開孔”以讓太陽光直接進入到多個太陽能電池之一。根據(jù)本發(fā)明的實施例，該元件用作制造本太陽能電池的始點。當(dāng)然，也可能有其他變化、修改以及替代。
圖8是基于本發(fā)明實施例的太陽電池板800的頂視和側(cè)視圖。該示意圖僅僅是個例子，而不應(yīng)對本申請的權(quán)利要求保護范圍作不當(dāng)限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員有啟示來對其進行多種改變、替代以及修改。如圖所示，該側(cè)視圖包括光學(xué)透明元件807，它耦合到聚合物耦合材料809，其耦合到多個太陽能電池811，到其他零件如此等等。頂視圖示出了多個太陽能電池805及其疊蓋的光學(xué)透明元件801。當(dāng)然，可能有其他變化、修改以及替代。該太陽電池板及其制造的進一步細(xì)節(jié)能夠從本申請中完整找到并在以下更確切地知曉。
在一具體實施例中，本方法及其結(jié)構(gòu)包括聚合物耦合材料809，它可能是雙面帶或其類似結(jié)構(gòu)。根據(jù)具體實施例，該帶特征為厚度、長度、寬度。根據(jù)具體實施例，該帶為機械固態(tài)的并且每一面都有粘合劑。根據(jù)具體實施例，該帶特征在于具有大約98％或99％以上的傳導(dǎo)率，以用于約380到約780納米范圍的波長。在一具體實施例中，該帶可能用于將該太陽能電池機械耦合到光學(xué)透明元件?；谠搶嵤├?，該帶可能作為耦合材料以用于平滑、織紋或起皺的表面為特征的光學(xué)透明元件。在優(yōu)選實施例中，所述光學(xué)透明元件為平滑的，以減少內(nèi)部反射。在一具體實施例中，本方法及其結(jié)構(gòu)配置雙面帶耦合材料以疊蓋在該光學(xué)透明元件的表面區(qū)之上。在具體實施例中，該帶具有大約1％以下的混濁織紋層。此外，根據(jù)具體實施例，該帶也能夠經(jīng)受住高溫、潮濕以及抗UV(紫外線)。根據(jù)具體實施例，該帶還基本上免于特定的污染。僅僅作為例子，這一具備超透明性的雙面涂敷的粘合帶包括HJ-3160W、HJ-9150W、Nitto Denko HJ-3160W、HJ-9150W，這些都是有超透明性的雙面涂敷的粘合帶。在優(yōu)選實施例中，這些帶提供了超透明性、耐氣候和耐熱性，并能夠用于固定透明材料。另外，該帶產(chǎn)品可能包括3MTM透光粘合劑8141(或其他)，它為1mil、極其透光且免薄膜的粘合劑，具有高度透明性和粘合強度，應(yīng)用于觸摸屏和其他需要使用3M公司(3-M中心，圣保羅市，明尼蘇達州，55144)制造的透明粘合帶的應(yīng)用領(lǐng)域。在優(yōu)選實施例中，該帶仍提供了一個最終的界面，該界面基本上免于氣泡(如，空隙)、灰塵、凝膠體及其他等等可導(dǎo)致光線扭曲的缺陷。當(dāng)然，也可能有其他變化、修改以及替代。
圖9至圖16都是簡圖，圖示出了一種基于本發(fā)明實施例的太陽電池板組裝方法。這些示意圖僅僅是些例子，而不應(yīng)對本申請的權(quán)利要求保護范圍作不當(dāng)限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員有啟示來對其進行多種改變、替代以及修改。如圖所示，本方法通過配置蓋板玻璃(或稱蓋玻片)開始，它為光學(xué)透明元件。該光學(xué)透明元件具有合適的特性，這將在以下更詳細(xì)地說明。
也就是說，根據(jù)一具體實施例，該元件具有某一厚度，其厚度范圍可能為小于約1/8”至大于約1/4”(或3/8”)。當(dāng)然，該厚度取決于這一具體實施例。此外，該元件通常由光學(xué)透明材料構(gòu)成，它可以由單一種材料、多種材料、多層或者上述任一組合等等構(gòu)成。僅僅為了示例，所述光學(xué)透明材料稱為Krystal KlearTM的由AFGIndustries公司制造的光學(xué)玻璃，但也可能是其他的。當(dāng)然，還可能有其他變化、修改以及替代。
亦如圖所示，該光學(xué)透明元件顯示有長、寬、厚。該元件根據(jù)具體實施例通常有約12”到大于130”的長度范圍。根據(jù)具體實施例通常有約12”到大于96”的寬度范圍。根據(jù)本發(fā)明的實施例，該元件用作一個“開孔”以讓太陽光直接進入到多個太陽能電池之一。根據(jù)本發(fā)明的實施例，該元件用作制造本太陽能電池的始點。當(dāng)然，也可能有其他變化、修改以及替代。
如圖所示，該元件配置在工作站911上。該工作站可能是處理該元件的合適地點。工作站可能是一個工作臺或是在如集束工具(cluster tool)等等的一個工具之中。該工作臺或工具可能處在一干凈的室內(nèi)或其他適合的環(huán)境之中。僅僅為了示例，該環(huán)境優(yōu)選為10000類(ISO Class 7)的凈化室或更干凈的地方，但也可能為其他地點。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員有啟示來對其進行多種改變、替代以及修改。
根據(jù)該實施例來處理蓋板玻璃。也就是說，蓋板玻璃可以經(jīng)過凈化或其他適合的處理過程以為在其上裝配其他層作準(zhǔn)備。在一具體實施例中，本方法利用超聲波洗滌過程來凈化蓋板玻璃。另外，如使用無紡布擦拭等其他處理方式也可以被用到。根據(jù)一具體實施例，蓋板玻璃的表面沒有顆粒以及如油污等其他污染物。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員有啟示來對其進行多種改變、替代以及修改。
現(xiàn)將參考圖10，本方法形成封裝材料(第一層)以疊蓋在蓋板玻璃的表面上。這些示意圖僅僅是些例子，而不應(yīng)對本申請的權(quán)利要求保護范圍作不當(dāng)限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員有啟示來對其進行多種改變、替代以及修改。本文中所用的術(shù)語“第一”和“第二”并不試圖囿于任一方式，僅僅是為了參考的目的來被使用的。該封裝材料優(yōu)選經(jīng)由疊蓋在蓋板玻璃的頂面之上的封裝材料(如，EVA)第一層的沉淀進行配置。在一具體實施例中，封裝材料適宜為UV穩(wěn)定的聚合物材料。僅僅為了示例，該封裝材料是熱塑聚亞氨酯材料，如來自由德國拜耳材料科學(xué)公司制造的含Vistasolar的Desmopan

薄膜的、稱為ETIMEX

的薄膜，但也可能是其他的。這種封裝材料的另一個例子就是美國Delaware的杜邦公司制造的Elvax

EVA。可替代地，該材料可能是乙烯聚合物的丁縮醛(通常稱為“PVB”)，它為一種樹脂，常用于需要固定、透光、粘合、堅硬和柔軟及其他特性的應(yīng)用領(lǐng)域。根據(jù)該實施例，PVB常常通過乙烯聚合物酸與正丁醛進行反應(yīng)來作準(zhǔn)備。根據(jù)具體實施例，封裝材料優(yōu)選進行固化(cure，或稱硫化，如融合或者交聯(lián))。在優(yōu)選實施例中，所述封裝材料具有所需的光學(xué)特性。根據(jù)另一實施例，所述封裝材料有保護潮濕和/或其他污染物使之遠離某些設(shè)備零件的能力。在一具體實施例中，封裝材料具有約1.45以上范圍的折射率。當(dāng)然，也可能有其他變化、修改以及替代。根據(jù)該實施例，該封裝材料還提供不同材料之間的熱兼容性，這些不同材料配置在該封裝材料任一面上。
現(xiàn)將參考圖11，本方法提供包括光電區(qū)1101在內(nèi)的多個太陽能電池。該示意圖僅僅是個例子，而不應(yīng)對本申請的權(quán)利要求保護范圍作不當(dāng)限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員有啟示來對其進行多種改變、替代以及修改。根據(jù)具體實施例，每個太陽能電池都包括多個光電區(qū)和/或條。本方法組裝所述多個太陽能電池，這些都相互耦合，疊蓋在封裝材料的層上以組成多層結(jié)構(gòu)。如圖所示，光學(xué)透明材料用作開孔，它與這些太陽能電池的孔徑區(qū)耦合。在優(yōu)選實施例中，這些太陽能電池中的每一個都經(jīng)由機械自對齊機構(gòu)、電耦合設(shè)備或其他設(shè)備來互相對齊，這些其他設(shè)備使每個太陽能電池的物理位置沿著透明元件區(qū)以立體空間方式基本固定住。根據(jù)該實施例，該機械自對齊機構(gòu)可為連接到每個太陽能電池的一部分或該太陽能電池的其他部分。在一具體實施例中，自對齊機構(gòu)還鎖住電互聯(lián)以便電池之間的極性總是正確防止組裝問題。自對齊機構(gòu)作為企口(tongueand groove)或者切口和尖而被設(shè)計到這些電池之中。它們相臨放置以便對齊特征互相鎖定。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員有啟示來對其進行多種改變、替代以及修改。
在一具體實施例中，本方法和結(jié)構(gòu)包括聚合物耦合材料，它可能是雙面帶或類似的結(jié)構(gòu)。根據(jù)具體實施例，該帶以長、寬、高為特征。根據(jù)具體實施例，該帶為機械固態(tài)并在每面上都有粘合劑。根據(jù)具體實施例，該帶特征在于具有大約98％或99％以上的傳導(dǎo)率，以用于約380到約780納米范圍的波長。在一具體實施例中，該帶可能用于將該太陽能電池機械耦合到光學(xué)透明元件。基于該實施例，該帶可能作為耦合材料以用于平滑、織紋或起皺的表面為特征的光學(xué)透明元件。在優(yōu)選實施例中，所述光學(xué)透明元件為平滑的，以減少內(nèi)部反射。在一具體實施例中，本方法及其結(jié)構(gòu)配置雙面帶耦合材料以疊蓋在該光學(xué)透明元件的表面區(qū)之上。在具體實施例中，該帶具有大約1％以下的混濁織紋層。此外，根據(jù)具體實施例，該帶也能夠經(jīng)受住高溫、潮濕以及抗UV(紫外線)。根據(jù)具體實施例，該帶還基本上免于特定的污染。僅僅作為例子，這一具備超透明性的雙面涂敷的粘合帶包括HJ-3160W、HJ-9150W、Nitto DenkoHJ-3160W、HJ-9150W，這些都是有超透明性的雙面涂敷的粘合帶。在優(yōu)選實施例中，這些帶提供了超透明性、耐氣候和耐熱性，并能夠用于固定透明材料。另外，該帶產(chǎn)品可能包括3MTM透光粘合劑8141(或其他)，它為1mil、極其透光且免薄膜的粘合劑，具有高度透明性和粘合強度，應(yīng)用于觸摸屏和其他需要使用3M公司(3-M中心，圣保羅市，明尼蘇達州，55144)制造的透明粘合帶的應(yīng)用領(lǐng)域。在優(yōu)選實施例中，該帶仍提供了一個最終的界面，該界面基本上免于氣泡(如，空隙)、灰塵、凝膠體及其他等等可導(dǎo)致光線扭曲的缺陷。當(dāng)然，也可能有其他變化、修改以及替代。
在一具體實施例中，本方法包括利用如圖12所示的層壓式裝置來層壓該多層結(jié)構(gòu)。該示意圖僅僅是個例子，而不應(yīng)對本申請的權(quán)利要求保護范圍作不當(dāng)限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員有啟示來對其進行多種改變、替代以及修改。也就是說，根據(jù)具體實施例，該多層結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了適宜層壓出現(xiàn)的條件和處理過程，這就基本固定這些層。僅僅是個例子，根據(jù)具體實施例，EVA層壓材料被加熱至少150攝氏度大約10到15分鐘，以固化(或稱硫化，cure)和/或交聯(lián)(cross-link)封裝材料中的聚合物。如圖所示，根據(jù)具體實施例，每個太陽能電池都基本固定到透明元件表面上。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員有啟示來對其進行多種改變、替代以及修改。
參見圖13，本方法包括形成在一個或多個太陽能電池之間的電連接1301。也就是說，每個太陽能電池都可根據(jù)具體實施例以串聯(lián)和/或并聯(lián)方式相互進行耦合。在優(yōu)選實施例中，本方法從第一太陽能電池、第二太陽能電池以及第N太陽能電池(這就是在電池板組件上的最后一個太陽能電池)以串聯(lián)方式將這些太陽能電池耦合在一起。某一電池的第一電連接以串聯(lián)方式被連接到下一個電池的第二電連接。在優(yōu)選實施例中，通過將相鄰電池的第一和第二電連接粘結(jié)一根線或金屬條來進行電連接。該線或金屬條然后就在這些電池的電連接兩端被焊接起來。另外，也使用諸如利用電導(dǎo)環(huán)氧或粘合劑來將線或金屬條粘結(jié)到這些電池的電連接上。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員有啟示來對其進行多種改變、替代以及修改。
在一具體實施例中，如簡圖14所示，本方法經(jīng)過沉淀1401而形成疊蓋在多個太陽能電池上的封裝材料的第二層。該封裝材料優(yōu)選通過疊蓋在電連接上的且基于具體實施例也可疊蓋在太陽能電池背蓋區(qū)域上的封裝材料的沉淀進行配置。在一具體實施例中，封裝材料適宜為一種具有高度電絕緣性、低吸水性以及極佳溫度穩(wěn)定性的硅pottant材料。根據(jù)具體實施例，其他類型的材料可包括聚對二甲苯基的材料。僅僅是個例子，封裝材料為諸如來自美國DowCorning的被稱為OR-3100低粘性pottant套件的pottant材料，但也可能是其他的。根據(jù)具體實施例，封裝材料優(yōu)選被固化。如圖所示，根據(jù)具體實施例，封裝材料占據(jù)臨近電連接的區(qū)域中。另外，根據(jù)具體實施例，本方法形成疊蓋在第二彈性體材料之中的封裝層。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員有啟示來對其進行多種改變、替代以及修改。
現(xiàn)參見圖15和圖16，本方法將一個或多個分線盒(junctionbox)1501組裝到這些電連接的一部分上。本方法還將一個或多個框件(frame member)1601粘結(jié)到含有多個太陽能電池的光學(xué)透明元件的邊緣或者側(cè)沿部分。在一具體實施例中，分線盒用于將該模塊電連接到其他模塊或連接到電負(fù)載上。分線盒包括用于外部線的連接端子以及用于內(nèi)部電導(dǎo)線到在該模塊中電池的連接端子。該分線盒還可容納旁路二極管，該二極管用于在其微減(shaded)時保護模塊。分線盒置于該模塊的背部或者側(cè)面，以便輕易連接到按串行互聯(lián)的電池的第一和最后電池。利用RTV硅將該分線盒粘合并密封到該模塊。通過焊接、螺紋端子或如分線盒制造商所定義來進行電連接。僅僅是個例子，來自Tyco電子的SOLARLOKTM互聯(lián)系統(tǒng)能被用于提供分線盒和互聯(lián)線，但也可能是其他的。模塊框粘結(jié)到該模塊的側(cè)面以為便于安裝、電接地以及機械支撐做準(zhǔn)備。在優(yōu)選實施例中，框由被切成長條的壓延鋁所構(gòu)成。兩個長條會有被裝埋的鉆孔以讓螺紋通過。剩下的兩個長條都會有預(yù)鉆或中空區(qū)以使得螺紋緊固。壓延鋁包含了設(shè)計用于抓牢層壓制品的槽。泡沫條(foam strip)放置于模塊的周邊，然后壓延鋁槽壓在該泡沫條上。在所有四邊都放置好時，每個角的兩個螺紋就被插入以把框架固定在一起。以另一實施方式，該框架由具備或不具備金屬支撐結(jié)構(gòu)的模型聚合物配置。如圖所示，本方法就產(chǎn)生了可暴露太陽能電池某些背側(cè)區(qū)域的結(jié)構(gòu)，根據(jù)具體實施例，其特征為以密封的背側(cè)區(qū)域的。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員有啟示來對其進行多種改變、替代以及修改。
上述步驟序列根據(jù)本發(fā)明的實施例提供了一種方法。如圖所示，本方法使用含有構(gòu)成太陽電池板的方法的步驟組合，該電池板具備多個利用光電材料區(qū)域的太陽能電池。其他替代也可在步驟被添加、一個或多個步驟被去除、或一個或多個步驟以不同序列被提供情況下，而不超出本申請權(quán)利要求書的保護范圍。
圖17到圖21都是簡圖，圖示出了另一種基于本發(fā)明實施例的太陽能電池板組裝方法。這些圖僅僅是示例，而不應(yīng)當(dāng)不適當(dāng)?shù)叵拗票旧暾垯?quán)利要求書的保護范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員有啟示來對其進行多種改變、替代以及修改。如圖所示，本方法始于配置蓋板玻璃183，它為光學(xué)透明元件(或稱透光件)。該光學(xué)透明元件具有適當(dāng)?shù)奶匦裕@將在下文詳述。
也就是說，根據(jù)具體實施例，該元件具有某一厚度，其范圍在小于約1/8”到大于約1/4”(或3/8”)。當(dāng)然，該厚度將取決于具體的應(yīng)用。另外，該元件常常由一光學(xué)透明材料構(gòu)成，該材料可由單個材料、多個材料、多個層或其組合等等組成。僅僅為了示例，所述光學(xué)透明材料稱為Krystal KlearTM的由AFG Industries公司制造的光學(xué)玻璃，但也可能是其他的。
亦如圖所示，該光學(xué)透明元件還具有長、寬以及示出的厚度。根據(jù)具體實施例，該元件通常具有范圍從約12”到大于130”的長度。根據(jù)具體實施例，寬度常常在約12”到大于96”的范圍。根據(jù)本發(fā)明實施例，該元件用于讓陽光直接導(dǎo)入多個太陽能電池之一上的“開孔”。根據(jù)本發(fā)明實施例，將如圖所示，該元件用作一個起始點來制造本太陽能電池。當(dāng)然，也可能有其他變化、修改以及替代。
在具體實施例中，該元件能夠在工作站上配置。該工作站可能是處理該元件的合適地方。工作站可能是一個工作臺或是在如集束工具等等的一個工具之中。該工作臺或工具可能處在一干凈的室內(nèi)或其他適合的環(huán)境之中。僅僅為了示例，該環(huán)境優(yōu)選為10000類(ISOClass7)的凈化室或更干凈的地方，但也可能為其他地點。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員有啟示來對其進行多種改變、替代以及修改。
基于該實施例來處理蓋板玻璃。即，該蓋板玻璃可經(jīng)過凈化過程或其他合適的過程來準(zhǔn)備在其上裝配其他層。在具體實施例中，本方法利用超聲波洗滌過程來凈化蓋板玻璃?？商娲?，也可使用無紡布來擦拭玻璃等等其他方法。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員有啟示來對其進行多種改變、替代以及修改。
再次參考圖17，本方法提供太陽能電池設(shè)備170。該太陽能電池設(shè)備希望是封裝的設(shè)備。在具體實施例中，太陽能電池設(shè)備包括多個被耦合到透明聚合物元件的光電區(qū)。在具體實施例中，所述多個光電區(qū)占據(jù)該透明聚合物元件的至少大約10％的孔徑表面區(qū)域，而最多約為80％。在具體實施例中，透明聚合物元件有一表面區(qū)，該表面區(qū)基本上是平整均勻的。在2006年6月2日提交的序列號為11/445933和11/445948的美國專利(分別對應(yīng)于專利律師卷號025902-0002100US和025902-000220US)里面給出了一種太陽能電池的例子。此專利要求在2005年6月6日提交的序列號為60/688077(專利律師卷號025902-000200US)的美國臨時專利的優(yōu)先權(quán)。11/445933和11/445948號專利的發(fā)明人是Kevin R.Gibson，被普通轉(zhuǎn)讓，并為了各種目的而被引用進來。在優(yōu)選實施例中，包括所述多個光電區(qū)的太陽能電池設(shè)備被容納在被密封的包裝之中。當(dāng)然，也可能有其他變化、修改以及替代。
現(xiàn)參考圖18，本方法構(gòu)成了疊蓋在蓋板玻璃表面上的封裝材料(第一層)181。該圖僅僅是示例，而不應(yīng)當(dāng)不適當(dāng)?shù)叵拗票旧暾垯?quán)利要求書的保護范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員有啟示來對其進行多種改變、替代以及修改。本文所用的術(shù)語“第一”和“第二”并不以任何方式受限而僅為了參考的目的進行使用。該封裝材料優(yōu)選經(jīng)由疊蓋在蓋板玻璃的頂面之上的封裝材料(如，EVA)第一層的沉淀進行配置。在一具體實施例中，封裝材料適宜為UV穩(wěn)定的聚合物材料。僅僅為了示例，該封裝材料是熱塑聚亞氨酯材料，如來自由德國拜耳材料科學(xué)公司制造的含Vistasolar的Desmopan

薄膜的、稱為ETIMEX

的薄膜，但也可能是其他的。這種封裝材料的另一個例子就是美國Delaware的杜邦公司制造的Elvax

EVA?？商娲?，該材料可能是乙烯聚合物的丁縮醛(通常稱為“PVB”)，它為一種樹脂，常用于需要固定、透光、粘合、堅硬和柔軟及其他特性的應(yīng)用領(lǐng)域。根據(jù)該實施例，PVB常常通過乙烯聚合物酸與正丁醛進行反應(yīng)來作準(zhǔn)備。根據(jù)具體實施例，封裝材料優(yōu)選進行固化(如，融合或者交聯(lián))。在優(yōu)選實施例中，所述封裝材料具有所需的光學(xué)特性。根據(jù)另一實施例，所述封裝材料有保護潮濕和/或其他污染物使之遠離某些設(shè)備零件的能力。在一具體實施例中，封裝材料具有約1.45以上范圍的折射率。當(dāng)然，也可能有其他變化、修改以及替代。根據(jù)該實施例，該封裝材料還提供不同材料之間的熱兼容性，這些不同材料配置在該封裝材料任一面上。
再次參考圖18，本方法提供多個包括光電區(qū)的太陽能電池170。該圖僅僅是示例，而不應(yīng)當(dāng)不適當(dāng)?shù)叵拗票旧暾垯?quán)利要求書的保護范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員有啟示來對其進行多種改變、替代以及修改。根據(jù)具體實施例，這些太陽能電池中的每一個都包括多個光電區(qū)和/或條。本方法組裝所述多個太陽能電池，它們都相互耦合并疊蓋在封裝材料上以組成多層結(jié)構(gòu)。如圖所示，光學(xué)透明材料用作開孔，它與這些太陽能電池的孔徑區(qū)耦合。在優(yōu)選實施例中，這些太陽能電池中的每一個都經(jīng)由機械自對齊機構(gòu)、電耦合設(shè)備或其他設(shè)備來互相對齊，這些其他設(shè)備使每個太陽能電池的物理位置沿著透明元件區(qū)以立體空間方式基本固定住。根據(jù)該實施例，該機械自對齊機構(gòu)可為連接到每個太陽能電池的一部分或該太陽能電池的其他部分。在一具體實施例中，自對齊機構(gòu)還鎖住電互聯(lián)以便電池之間的極性總是正確防止組裝問題。自對齊機構(gòu)作為企口或者切口和尖而被設(shè)計到這些電池之中。它們相臨放置以便對齊特征互相鎖定。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員有啟示來對其進行多種改變、替代以及修改。
在一具體實施例中，本方法和結(jié)構(gòu)包括聚合物耦合材料181，它可能是雙面帶或類似的結(jié)構(gòu)。根據(jù)具體實施例，該帶以長、寬、高為特征。根據(jù)具體實施例，該帶為機械固態(tài)并在每面上都有粘合劑。根據(jù)具體實施例，該帶特征在于大約98％或99％以上的傳導(dǎo)率，以用于約380到約780納米范圍的波長。在一具體實施例中，該帶可能用于將該太陽能電池機械耦合到光學(xué)透明元件?；谠搶嵤├搸Э赡茏鳛轳詈喜牧弦杂糜谄交?、織紋或起皺的表面為特征的光學(xué)透明元件。在優(yōu)選實施例中，所述光學(xué)透明元件為平滑的，以減少內(nèi)部反射。在一具體實施例中，本方法及其結(jié)構(gòu)配置雙面帶耦合材料以疊蓋在該光學(xué)透明元件的表面區(qū)之上。在具體實施例中，該帶具有大約1％以下的混濁織紋層。此外，根據(jù)具體實施例，該帶也能夠經(jīng)受住高溫、潮濕以及抗UV(紫外線)。根據(jù)具體實施例，該帶還基本上免于特定的污染。僅僅作為例子，這一具備超透明性的雙面涂敷的粘合帶包括HJ-3160W、HJ-9150W、Nitto DenkoHJ-3160W、HJ-9150W，這些都是有超透明性的雙面涂敷的粘合帶。在優(yōu)選實施例中，這些帶提供了超透明性、耐氣候和耐熱性，并能夠用于固定透明材料。另外，該帶產(chǎn)品可能包括3M TM透光粘合劑8141(或其他)，它為1mil、極其透光且免薄膜的粘合劑，具有高度透明性和粘合強度，應(yīng)用于觸摸屏和其他需要使用3M公司(3-M中心，圣保羅市，明尼蘇達州，55144)制造的透明粘合帶的應(yīng)用領(lǐng)域。在優(yōu)選實施例中，該帶仍提供了一個最終的界面，該界面基本上免于氣泡(如，空隙)、灰塵、凝膠體及其他等等可導(dǎo)致光線扭曲的缺陷。當(dāng)然，也可能有其他變化、修改以及替代。
在一具體實施例中，本方法構(gòu)成了疊蓋在所述多個太陽能電池上的封裝材料第二層1901，如圖19簡要示出。該封裝材料優(yōu)選通過疊蓋在電連接上的封裝材料的沉淀進行配置且基于具體實施例也可疊蓋在太陽能電池的背側(cè)區(qū)域上。在一具體實施例中，封裝材料適宜為一種具有高度電絕緣性、低吸水性以及極佳溫度穩(wěn)定性的硅pottant材料。根據(jù)具體實施例，其他類型的材料可包括聚對二甲苯基的材料。僅僅是個例子，封裝材料為諸如來自美國Dow Corning的被稱為OR-3100低粘性pottant套件的pottant材料，但也可能是其他的。根據(jù)具體實施例，封裝材料優(yōu)選被固化。如圖所示，根據(jù)具體實施例，封裝材料占據(jù)臨近電連接的區(qū)域中。另外，根據(jù)具體實施例，本方法形成疊蓋在第二彈性體材料之中的封裝層。在其他實施例中，封裝材料可能是帶結(jié)構(gòu)或者其他合適的材料。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員有啟示來對其進行多種改變、替代以及修改。
在一具體實施例中，本方法包括利用如圖20所示的層壓式裝置來層壓該多層結(jié)構(gòu)。該示意圖僅僅是個例子，而不應(yīng)對本申請的權(quán)利要求保護范圍作不當(dāng)限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員有啟示來對其進行多種改變、替代以及修改。也就是說，根據(jù)具體實施例，該多層結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了適宜層壓出現(xiàn)的條件和處理過程，這就基本固定這些層。僅僅是個例子，根據(jù)具體實施例，光耦合材料和/或薄片(sheet)應(yīng)該在大約170攝氏度以下或者150攝氏度進行處理，以層壓該耦合材料而不損壞該太陽能電池的被封裝的聚合物包結(jié)構(gòu)。如圖所示，根據(jù)具體實施例，每個太陽能電池都基本固定到透明元件表面上。在具體實施例中，層壓處理包括熱處理以及抽真空于含有被封裝的太陽能電池的光學(xué)材料結(jié)構(gòu)，以在其上層壓具有被封裝的太陽能電池設(shè)備的上和下耦合材料。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員有啟示來對其進行多種改變、替代以及修改。
在具體實施例中，本方法包括形成在一個或多個太陽能電池之間的電連接。也就是說，每個太陽能電池都可根據(jù)具體實施例以串聯(lián)和/或并聯(lián)方式相互進行耦合。在優(yōu)選實施例中，本方法從第一太陽能電池、第二太陽能電池以及第N太陽能電池(這就是在電池板組件上的最后一個太陽能電池)以串聯(lián)方式將這些太陽能電池耦合在一起。某一電池的第一電連接以串聯(lián)方式被連接到下一個電池的第二電連接。在優(yōu)選實施例中，通過將相鄰電池的第一和第二電連接粘結(jié)一根線或金屬條來進行電連接。該線或金屬條然后就在這些電池的電連接兩端被焊接起來。另外，也使用諸如利用電導(dǎo)環(huán)氧或粘合劑來將線或金屬條粘結(jié)到這些電池的電連接上。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員有啟示來對其進行多種改變、替代以及修改。
本方法將一個或多個分線盒組裝到這些電連接的一部分上。本方法還將一個或多個框件粘結(jié)到含有多個太陽能電池的光學(xué)透明元件的邊緣或者側(cè)沿部分。在一具體實施例中，分線盒用于將該模塊電連接到其他模塊或連接到電負(fù)載上。分線盒包括用于外部線的連接端子以及用于內(nèi)部電導(dǎo)線到在該模塊中電池的連接端子。該分線盒還可容納旁路二極管，該二極管用于在其微減(shaded)時保護模塊。分線盒置于該模塊的背部或者側(cè)面，以便于輕易連接到按串行互聯(lián)的電池的第一和最后電池。利用RTV硅將該分線盒粘合并密封到該模塊。通過焊接、螺紋端子或如分線盒制造商所定義來進行電連接。僅僅是個例子，來自Tyco電子的SOLARLOKTM互聯(lián)系統(tǒng)能被用于提供分線盒和互聯(lián)，但也可能是其他的。模塊框粘結(jié)到該模塊的側(cè)面以為便于安裝、電接地以及機械支撐做準(zhǔn)備。在優(yōu)選實施例中，框由被切成長條的壓延鋁所構(gòu)成。兩個長條會有被裝埋的鉆孔以讓螺紋通過。剩下的兩個長條都會有預(yù)鉆或中空區(qū)以使得螺紋緊固。壓延鋁包含了設(shè)計用于抓牢層壓制品的槽。泡沫條放置于模塊的周邊，然后壓延鋁槽壓在該泡沫條上。在所有四邊都放置好時，每個角的兩個螺紋就被插入以把框架固定在一起。以另一實施方式，該框架由具備或不具備金屬支撐結(jié)構(gòu)的模型聚合物配置。如圖所示，本方法就產(chǎn)生了可暴露太陽能電池某些背側(cè)區(qū)域的結(jié)構(gòu)，根據(jù)具體實施例，其特征為以密封的背側(cè)區(qū)域的。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員有啟示來對其進行多種改變、替代以及修改。
上述步驟序列根據(jù)本發(fā)明的實施例提供了一種方法。如圖所示，本方法使用含有構(gòu)成太陽電池板的方法的步驟組合，該電池板具備多個利用光電材料區(qū)域的太陽能電池。其他替代也可在步驟被添加、一個或多個步驟被去除、或一個或多個步驟以不同序列被提供情況下，而不超出本申請權(quán)利要求書的保護范圍。
在一具體實施例中，本太陽電池板基本被密封來防止不期的潮濕接觸到該太陽能電池設(shè)備的一個或多個零件。在一具體實施例中，含有單個或多個密封結(jié)構(gòu)的被密封的太陽能電池防止過度潮濕進入和接觸到一個或多個零件(如，觸點、總線條、光電區(qū)等)，這就可能產(chǎn)生導(dǎo)致不期后果(如，短路、斷路、機械性能降低、電性能降低等等)的腐蝕。在優(yōu)選實施例中，在被密封的太陽能電池里的所述一個或多個零件基本不受潮(可以處于液體狀態(tài)或者蒸汽狀態(tài))。在其他實施例中，潮濕(例如，水)可導(dǎo)致一個或多個集中零件所提供的集中度減少，這一(些)集中零件分別耦合到一個或多個光電區(qū)。當(dāng)然，也可能有其他變化、修改以及替代。
在可替代的實施例中，該太陽能電池設(shè)備和太陽電池板可能包括其上所配置的干燥劑。在一具體實施例中，干燥劑可能是諸如硅材料等合適的材料。僅僅是個例子，商用潮濕獲得器(moisturegetter)可能包括來自Cookson半導(dǎo)體封裝材料的、稱為STAYDRYTMSD1000的產(chǎn)品，但也可能是其他的。在一具體實施例中，干燥劑可能用太陽能電池里的一個或多個零件進行涂敷?？商娲?，干燥劑可能在太陽能電池的一個或多個區(qū)域里進行配置。另外，干燥劑可能在臨近太陽能電池的界面區(qū)里進行配置。在優(yōu)選實施例中，干燥劑截獲可導(dǎo)致太陽能電池設(shè)備中腐蝕的潮濕。當(dāng)然，也可能有其他變化、修改以及替代。
在可替代的實施例中，本發(fā)明提供了一種利用組裝過程來制造太陽電池板的方法。該組裝過程可能用于大規(guī)模制造。提供本方法的概要如下。
1.配置第一密封的太陽能電池(如本文所用，術(shù)語“第一”并不試圖進行限制而應(yīng)按其常規(guī)含義來解釋)； 2.將所述第一密封的太陽能電池與至少一對第一電接觸元件對齊，該元件分別被耦合到在基襯底元件上配置的第一和第二總線柵元件(如，印刷電路、具有觸點和電極的襯底元件)； 3.將第一密封的太陽能電池電耦合到該對第一和第二總線柵元件； 4.配置第二密封的太陽能電池(如本文所用，術(shù)語“第二”并不試圖進行限制而應(yīng)按其常規(guī)含義來解釋)； 5.將所述第二密封的太陽能電池與至少一對第二電接觸元件對齊，該元件分別被耦合到在該基襯底元件上配置的第一和第二總線柵元件； 6.根據(jù)具體實施例，將第二密封的太陽能電池電耦合到該對第一和第二總線柵元件； 7.可選地，用第三密封的太陽能電池或者該第三密封的太陽能電池和第四密封的太陽能電池來替換所述第一和/或第二密封的太陽能電池； 8.如果需要的話，執(zhí)行其他步驟。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，上述步驟序列提供了一種方法。如圖所示，本方法使用步驟組合，包括組成太陽電池板的方法，該電池板具有多個使用光電區(qū)的太陽能電池。在優(yōu)選實施例中，太陽能電池在具有接觸區(qū)的目標(biāo)襯底上被處理。其他替代也可在步驟被添加、一個或多個步驟被去除、或一個或多個步驟以不同序列被提供情況下，而不超出本申請權(quán)利要求書的保護范圍。本方法及其產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)的進一步細(xì)節(jié)可能通過本說明書并由以下更特定地而完整找到。
圖22至圖24為根據(jù)本發(fā)明實施例而將一個或多個太陽能電池組裝到目標(biāo)板上的簡圖。這些圖僅僅是例子，而不應(yīng)對本申請的權(quán)利要求保護范圍作不當(dāng)限制。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員有啟示來對其進行多種改變、替代以及修改。
根據(jù)本發(fā)明實施例，圖22示出了太陽能電池組件2200的側(cè)視圖。該圖僅僅是例子，而不應(yīng)對本申請的權(quán)利要求保護范圍作不當(dāng)限制。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員有啟示來對其進行多種改變、替代以及修改。如圖所示，太陽能電池組件2200包括疊蓋在密封的太陽能電池2202和2203之上的透明元件2201。例如，每個所密封的太陽能電池都包括被分別耦合到如本說明書所述的那些光電條上的集中器。取決于應(yīng)用，透明元件2201可由多種材料組成，例如，聚合物、玻璃、多層材料、它們的組合等等。根據(jù)具體實施例，透明元件2201被耦合到密封的太陽能電池2202和2203。
作為實例，透明元件2201可以若干方式被耦合到密封的太陽能電池2202和2203。在一具體實施例中，透明元件被耦合到使用光學(xué)耦合材料的每一個太陽能電池中。光學(xué)耦合材料的實例，包括雙面帶，通過本說明書完整描述。當(dāng)然，也可能有其他變化、修改以及替代。取決于該實施例，每個密封的太陽能電池都能夠被進行加強在透明元件和表面區(qū)域之間的粘度和或光學(xué)耦合。本方法及其產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)的進一步細(xì)節(jié)可能通過本說明書并由以下更特定地而完整找到。
根據(jù)具體實施例，太陽能電池組件2200包括一個由密封太陽能電池的上表面所提供的促進和/或增強粘合的物質(zhì)。此上表面跟透明元件2201耦合在一起。作為一個例子，促進粘合的物質(zhì)可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員所已知的任何一種或多種合適的物質(zhì)。該粘合促進物質(zhì)可以由太陽能電池的表面提供。此表面跟光學(xué)透明耦合材料耦合，同時也跟透明元件2201耦合在一起。在一個首選實施例中，粘合促進物質(zhì)是光學(xué)透明的，并能夠在密封的太陽能電池2202和2203以及光學(xué)耦合材料之間起到膠水和/或阻攔層的作用。當(dāng)然也可以有其他變化、修改或者替代的此類物品。
在另一具體實施例中，太陽能電池組件2200包括透明元件2201的上表面的表面織紋，此上表面跟透明玻璃板(transparent glassplate)耦合在一起。在一個或多個實施例中，表面織紋還可與前述的粘合促進物質(zhì)一起使用。根據(jù)具體實施例，表面可能以增強在透明元件和光學(xué)耦合材料之間粘性的合適方式被織紋。取決于該實施例，織紋可能是一個或多個式樣或者諸如弄皺、圖案等空間變化的其他表面特性。在一個首選實施例中，被織紋的和/或被制成式樣的表面總的來說是光學(xué)透明的并能夠使透明聚合物元件和光學(xué)耦合材料之間的牢固性增強。當(dāng)然也可以有其他變化、修改或者替代。
現(xiàn)往回參考圖22，密封的太陽能電池2202和2203固定到目標(biāo)板2204。所密封的太陽能電池2202和2203可以若干方式固定到目標(biāo)板2204。在一具體實施例中，密封的太陽能電池被放置在使用任一合適連接設(shè)備的目標(biāo)板上。這樣一些連接設(shè)備可能包括插座、焊接頭、管腳、接觸墊片、機械探測設(shè)備、及其任一組合等等。根據(jù)實例，所密封的太陽能電池2202和2203被裝配進使用一個或多個這些技術(shù)的目標(biāo)板2204上。。當(dāng)然也可以有其他變化、修改或者替代。
根據(jù)本發(fā)明實施例，圖23示出了太陽能電池組件2300的頂視圖。根據(jù)實例，太陽能電池2201至2204被固定到目標(biāo)板2305。如圖所示，太陽能電池2201至2204被對齊以組成矩形。應(yīng)該理解，各種對齊方式都可以使用。例如，太陽能電池可以是環(huán)形、梯形、正方形或者六邊形并以蜂窩形對齊。舉例來說，根據(jù)具體實施例，每個太陽能電池所搜集的太陽能都經(jīng)由目標(biāo)板2305被傳送。
圖24示出了目標(biāo)板2305的頂視圖。取決于應(yīng)用，各種材料和圖案都可用于執(zhí)行目標(biāo)板2305。根據(jù)實例，目標(biāo)板2305為印刷電路板，它包括一個或多個互聯(lián)的結(jié)構(gòu)。如圖所示，目標(biāo)板2305包括機械對齊導(dǎo)向裝置(guide)2401、2402、2407、2408。例如，該對齊導(dǎo)向裝置將太陽能電池導(dǎo)向成正確定位。舉另一例來說，對齊導(dǎo)向裝置還能用于將太陽能電池電連接到目標(biāo)板。根據(jù)某些實施例，目標(biāo)板2305包括為了特定應(yīng)用的、用于對齊導(dǎo)向裝置的不同構(gòu)造。
根據(jù)實施例，目標(biāo)板2305還提供連接器2403-2406，例如，金屬電極、銅電極、鋁電極等等。取決于應(yīng)用，連接器可被用于提供物理和/或電連接。根據(jù)實施例，連接器提供電接觸而目標(biāo)板2305包括在連接器下的電線。根據(jù)另一實施例，連接器是使太陽能電池咬接(snap into)連接器的插座。另外，目標(biāo)板可能包括管腳孔、凹形區(qū)(用于電、機械支撐和連接)、焊接頭、接觸墊片(如，焊錫、鍍金的、鍍銀的、銅)、插入結(jié)構(gòu)、它們的組合等等。應(yīng)該理解，本發(fā)明的各種實施例提供了用于太陽能電池封裝的各種方式。通過本說明書以及下面更特定的內(nèi)容，制造太陽電池板方法的進一步細(xì)節(jié)就可能完整找到。
在進一步的實施例中，本發(fā)明提供了一種制造太陽電池板(例如，模塊)的方法。此方法包括提供第一密封的太陽能電池。在這里，“第一”這個詞應(yīng)該從常規(guī)意思來理解。同時這個詞并不局限于這樣的理解。這種方法包括把第一密封的太陽能電池同至少一對第一電接觸元件進行位置對齊。這對電接觸元件分別跟襯底(可以是上述目標(biāo)板)提供的第一和第二總線條元件耦合在一起。此方法包括把第一密封的太陽能電池同該對第一、和第二總線條元件電耦合在一起。本方法還包括提供第二密封的太陽能電池。在這里，“第二”這個詞應(yīng)該從常規(guī)意思來理解。同時這個詞并不局限于這樣的理解。在一具體實施例中，這種方法包括把第二密封的太陽能電池同至少一對第一電接觸元件進行位置對齊。這對電接觸元件分別跟襯底提供的該對第一和第二總線條元件耦合在一起。根據(jù)具體實施例，此方法包括把第二密封的太陽能電池同第一和第二總線條元件電耦合在一起?；谠搶嵤├?，電接觸元件可以包括一對焊接頭、一個或多個插座、一個或多個管腳、一個或多個引線，或者其他合適的導(dǎo)電元件。在另外一種實施例中，第一和/或第二密封的太陽能電池能被取代。也就是說，本方法包括把第一或者第二(或者二者兼有)密封的太陽能電池從襯底中拆下來，同時用第三或者第四密封的太陽能電池來取代。當(dāng)然也可以有其他變化，修改或者替代的取代方式。
需要指出的是，這里面闡述的例子和實施方式都只是為了說明的目的，因此在這個專利申請的主旨和范圍內(nèi)，以及所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)可以有各種修改或變更。建議本領(lǐng)域技術(shù)人員體會這一點。也就是說，當(dāng)前太陽電池板結(jié)構(gòu)包含一個具有集中器元件的太陽能電池。根據(jù)具體實施例，這樣一個或一些集中器元件可以在太陽電池板的表面玻璃上提供(例如集成在上面)。在一具體實施例中，這樣的太陽能電池可以用于當(dāng)前模塊和方法。這里所說的“當(dāng)前模塊和方法”是指2006年6月2日提交的專利號為11/445933和11/445948(分別對應(yīng)于專利律師卷號025902-0002100US和025902-000220US)的美國專利里所闡述的。此專利要求2005年6月6日提交的專利號為60/688077(專利律師卷號025902-000200US)的美國臨時專利的優(yōu)先權(quán)。11/445933和11/445948專利的發(fā)明人是Kevin R.Gibson，被普通轉(zhuǎn)讓，并為各種目的而結(jié)合進本文作為參考。在一個或多個實施例中，每個光電帶都跟一個集中器耦合在一起，形成一個獨立單元(例如，一個集中器跟一個光電轉(zhuǎn)換帶耦合在一起)。獨立單元可以包含接觸區(qū)。該接觸區(qū)跟目標(biāo)襯底的總線區(qū)域(bus region)電耦合在一起。當(dāng)然可以有其他變化、修改或者替代方式。
權(quán)利要求
1.一種制造太陽電池板的方法，所述方法包括
提供太陽能電池，所述太陽能電池包含透明聚合物元件，所述透明聚合物元件包含多個光電區(qū)，所述多個光電區(qū)占據(jù)所述透明聚合物元件至少約為10％而最高約達80％的孔徑表面區(qū)；以及
將所述太陽能電池跟光學(xué)透明元件耦合在一起形成太陽電池板，所述光學(xué)透明元件具有預(yù)定的厚度和表面區(qū)，所述預(yù)定的厚度為所述太陽能電池提供機械結(jié)構(gòu)支撐。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述透明聚合物元件包括第一襯底和集中器元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述透明聚合物元件包括第一層和第二層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述透明聚合物元件包括第一板和第二板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法還包括把第一電連接元件跟所述多個光電區(qū)之每一個的第一部分都耦合在一起以及把第二電連接元件跟所述多個光電區(qū)之每一個的第二部分都耦合在一起。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述多個光電區(qū)之每一個都為光電帶。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述光學(xué)透明元件包括一種玻璃材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述光學(xué)透明元件包括一種聚合物材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述太陽能電池是多個太陽能電池中的一個，以及所述光學(xué)透明元件包括所述多個太陽能電池。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述太陽能電池是多個太陽能電池中的一個，以及所述光學(xué)透明元件包括所述多個太陽能電池，所述多個太陽能電池以陣列構(gòu)造排列于其上，所述陣列構(gòu)造包括一橫行和一縱列，所述橫行包括序號為從1到N的第一組太陽能電池，其中的N是大于1的整數(shù)，而所述縱行包括序號為從1到M的第二組太陽能電池，其中的M是大于1的整數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述橫行中的每個太陽能電池都以串聯(lián)構(gòu)造方式相互耦合。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述縱列中的每個太陽能電池都以串聯(lián)構(gòu)造方式相互耦合。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述太陽能電池的每一個都在第一接線端和第二接線端之間以電路串聯(lián)方式相互構(gòu)造而配置。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述耦合步驟利用一種聚合物材料而配置。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述耦合步驟包括一個在所述太陽能電池和所述光學(xué)透明元件之間層壓的過程。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述耦合步驟是一個結(jié)合過程。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述耦合步驟包括形成在所述太陽能電池的一部分和所述光學(xué)透明元件之間的封裝材料，以使得所述太陽能電池和所述光學(xué)透明元件配對，所述封裝材料根據(jù)所述太陽能電池的第一膨脹系數(shù)和所述光學(xué)透明元件的第二膨脹系數(shù)進行調(diào)整。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述的密封材料的特征在于具有一個預(yù)定的折射率，以使一定量的電磁輻射貫穿于所述光學(xué)透明元件的一部分和所述聚合物的一部分并到達所述太陽能電池的一部分。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述的密封材料的特征在于，對所述太陽能電池的任一區(qū)域都保持預(yù)定的濕度含量。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述預(yù)定的濕度含量在一個預(yù)定的ppm以下的范圍之內(nèi)。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述光學(xué)透明元件包括一種UV抑制劑。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述光學(xué)透明元件包括一種氧化鈰支撐材料。
23.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述密封材料包括一種UV抑制劑。
24.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述密封材料選自一種彈性體材料或環(huán)氧材料。
25.一種太陽電池板，包括
光學(xué)透明元件，包括預(yù)定的厚度和孔徑表面區(qū)；以及
太陽能電池，被耦合到所述光學(xué)透明元件的一部分，所述太陽能電池包括
透明聚合物元件；
多個光電區(qū)，配置于所述透明聚合物元件的一部分之中；
其上所述的多個光電區(qū)占據(jù)所述透明聚合物元件中至少約為10％而最多約達80％的孔徑表面區(qū)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中，所述透明聚合物元件包括第一襯底和集中器元件。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中，所述透明聚合物元件包括第一層和第二層。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備進一步包括被耦合到所述多個光電區(qū)之每一個的第一部分的第一電連接元件，以及被耦合到所述多個光電區(qū)之每一個的第二部分的第二電連接元件。
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中，所述光學(xué)透明元件包括一種玻璃材料。
30.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中，所述光學(xué)透明元件包括一種聚合物材料。
31.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中，所述太陽能電池為多個太陽能電池之一而所述光學(xué)透明元件包括所述多個太陽能電池。
32.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中，所述太陽能電池為多個太陽能電池之一而所述光學(xué)透明元件包括所述多個太陽能電池，所述多個太陽能電池以陣列構(gòu)造排列于其上，所述陣列構(gòu)造包括一橫行和一縱列，所述橫行包括第一組以數(shù)字1到N標(biāo)記的太陽能電池，其中的N為大于1的整數(shù)，以及所述縱列包括第二組以數(shù)字1到M標(biāo)記的太陽能電池，其中的M為大于1的整數(shù)。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的設(shè)備，其中，所述橫行中的每個太陽能電池都以串聯(lián)構(gòu)造方式相互耦合。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的設(shè)備，其中，所述縱列中的每個太陽能電池都以串聯(lián)構(gòu)造方式相互耦合。
35.根據(jù)權(quán)利要求32所述的設(shè)備，其中，所述多個太陽能電池的每一個都在第一接線端和第二接線端之間以電路串聯(lián)方式相互構(gòu)造而配置。
36.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中，所述光學(xué)透明元件由至少一種聚合物材料耦合到所述太陽能電池。
37.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中，所述光學(xué)透明元件由至少一種層壓材料耦合到所述太陽能電池。
38.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中，所述光學(xué)透明元件被結(jié)合到所述太陽能電池。
39.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中，所述光學(xué)透明元件在所述太陽能電池的一部分和所述光學(xué)透明元件之間由至少一種聚合物耦合到所述太陽能電池，以將其與所述光學(xué)透明元件配對，所述聚合物根據(jù)所述太陽能電池的第一膨脹系數(shù)以及所述光學(xué)透明元件的第二膨脹系數(shù)進行調(diào)整。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的設(shè)備，其中所述的聚合物的特征在于具有預(yù)定折射率，以使一定量的電磁輻射穿過所述光學(xué)透明元件的一部分和所述聚合物的一部分，而到達所述太陽能電池的一部分。
41.根據(jù)權(quán)利要求39所述的設(shè)備，其中所述的聚合物的特征在于，對所述太陽能電池的任一區(qū)域都保持預(yù)定的濕度含量。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的設(shè)備，其中，所述預(yù)定的濕度含量在預(yù)定的ppm以下的范圍之內(nèi)。
43.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中，所述光學(xué)透明元件包括一種UV抑制劑。
44.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中，所述光學(xué)透明元件包括一種氧化鈰支撐材料。
45.根據(jù)權(quán)利要求39所述的設(shè)備，其中，所述聚合物包括一種UV抑制劑。
46.根據(jù)權(quán)利要求39所述的設(shè)備，其中，所述聚合物選自于一種彈性體材料或者一種環(huán)氧材料。
47.一種制造太陽電池板的方法，所述方法包括
提供多個太陽能電池，每個所述太陽能電池都包括透明聚合物元件，所述透明聚合物元件包括多個光電區(qū)，所述多個光電區(qū)占據(jù)所述透明聚合物元件中至少約為10％而最高約達80％的孔徑表面區(qū)；
在光學(xué)透明元件的表面上以空間構(gòu)造方式對齊每個所述太陽能電池；以及
將所述多個太陽能電池耦合到所述光學(xué)透明元件以形成太陽電池板，所述光學(xué)透明元件具有預(yù)定的厚度和表面區(qū)，所述預(yù)定厚度為每個所述太陽能電池都提供機械結(jié)構(gòu)支撐。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中所述的對齊和耦合步驟對每個所述太陽能電池都以串聯(lián)方式提供。
49.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中所述的對齊和耦合步驟對至少兩個所述太陽能電池以并聯(lián)方式提供。
50.一種利用低溫?zé)崽幚磉^程來制造太陽電池板的方法，所述低溫?zé)崽幚磉^程具有小于150攝氏度的溫度特性，所述方法包括
提供太陽能電池，所述太陽能電池包括透明聚合物元件，所述透明聚合物元件包括多個被耦合到所述透明聚合物元件的光電區(qū)，所述多個光電區(qū)占據(jù)所述透明聚合物元件中至少約為10％而最高約達100％的孔徑表面區(qū)，所述透明聚合物元件包括表面區(qū)，所述表面區(qū)基本上是平整均勻的；
把在所述太陽能電池的透明聚合物元件中的表面區(qū)與光學(xué)透明玻璃元件對齊以在所述表面區(qū)和所述透明玻璃元件的玻璃表面區(qū)之間形成界面區(qū)，所述光學(xué)透明元件具有預(yù)定厚度和表面區(qū)，所述預(yù)定厚度為所述太陽能電池提供機械結(jié)構(gòu)支撐；
施加壓力到所述透明玻璃元件、所述透明聚合物元件之上或是兩者兼顧，以使得在所述界面區(qū)的壓力增加而從第一狀態(tài)改變成第二狀態(tài)；
利用熱處理過程來至少處理所述界面區(qū)，以形成包括所述透明玻璃元件和透明聚合物元件的層壓三明治狀結(jié)構(gòu)并使得界面區(qū)從所述第二狀態(tài)改變到第三狀態(tài)；以及
用小于約150攝氏度的溫度維持所述熱處理過程，以使得所述層壓結(jié)構(gòu)形成并使得所述界面區(qū)在所述第三狀態(tài)下基本沒有一個或多個基本空隙。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的方法，其中，所述熱處理過程使得溫度從所述表面區(qū)到所述透明聚合物元件的外部區(qū)呈梯度。
52.根據(jù)權(quán)利要求50所述的方法進一步包括至少對所述界面區(qū)抽真空以使其基本沒有空隙。
53.根據(jù)權(quán)利要求50所述的方法，其中，所述界面區(qū)包括一種光學(xué)耦合材料。
54.一種制造太陽電池板的方法，所述方法包括
提供密封的太陽能電池，所述密封的太陽能電池包括透明聚合物元件，所述透明聚合物元件包括一個或多個被耦合到所述透明聚合物元件的光電區(qū)，所述一個或多個光電區(qū)占據(jù)所述透明聚合物元件中至少約為10％而最高約達100％的孔徑表面區(qū)，所述透明聚合物元件包括表面區(qū)，所述表面區(qū)基本上是平整均勻的，所述一個或多個光電區(qū)首先在所述透明聚合物元件和背側(cè)元件之間被密封；
提供一種疊蓋在所述透明聚合物元件的表面區(qū)之上的耦合材料；
提供一種疊蓋在所述背側(cè)元件之上的封裝材料；以及
處理所述耦合材料和所述封裝材料以形成封裝有所述一個或多個光電區(qū)的太陽能電池的第二密封并形成含有所述耦合材料和所述封裝材料的、以及呈三明治狀夾在這兩者之間的、密封的太陽能電池的層壓狀結(jié)構(gòu)。
55.根據(jù)權(quán)利要求54所述的方法，其中所述的封裝材料和所述的耦合材料特征在于具有相同的材料。
56.根據(jù)權(quán)利要求54所述的方法，其中，所述耦合材料包括一種雙面粘合帶材料。
57.根據(jù)權(quán)利要求54所述的方法，其中所述的一個或多個光電區(qū)特征為具有薄膜、或者一個或多個晶體硅區(qū)域。
58.一種制造太陽電池板的方法，所述方法包括
提供密封的太陽能電池，所述密封的太陽能電池包括透明聚合物元件，所述透明聚合物元件包括一個或多個被耦合到所述透明聚合物元件的光電區(qū)，所述一個或多個光電區(qū)占據(jù)所述透明聚合物元件中至少約為10％而最高約達100％的孔徑表面區(qū)，所述透明聚合物元件包括表面區(qū)，所述表面區(qū)基本上是平整均勻的，所述一個或多個光電區(qū)首先在所述透明聚合物元件和背側(cè)元件之間被密封；
提供一種疊蓋在所述透明聚合物元件的表面區(qū)之上的雙面帶耦合材料；
把在所述太陽能電池的透明聚合物元件中的表面區(qū)與光學(xué)透明玻璃元件對齊以在所述表面區(qū)和所述透明玻璃元件的玻璃表面區(qū)之間形成含有所述雙面帶耦合材料的界面區(qū)，所述光學(xué)透明元件具有預(yù)定厚度和表面區(qū)，所述預(yù)定厚度為所述太陽能電池提供機械結(jié)構(gòu)支撐；
施加壓力到至少所述透明玻璃元件、所述透明聚合物元件或是兩者兼顧，以增加所述界面區(qū)的壓力并使得所述界面區(qū)從第一狀態(tài)改變成第二狀態(tài)；以及
至少處理所述界面區(qū)，以形成含有所述透明玻璃元件和透明聚合物元件的層壓狀三明治結(jié)構(gòu)并使得所述界面區(qū)從所述第二狀態(tài)改變到第三狀態(tài)而同時使得所述界面在所述第三狀態(tài)下基本沒有一個或多個空隙。
59.一種制造太陽電池板的方法，所述方法包括
提供第一密封的太陽能電池，所述第一密封的太陽能電池包括第一透明聚合物元件，所述第一透明聚合物元件包括一個或多個被耦合到所述第一透明聚合物元件的第一光電區(qū)，所述一個或多個第一光電區(qū)占據(jù)所述第一透明聚合物元件中至少約為10％而最高約達100％的第一孔徑表面區(qū)，所述第一透明聚合物元件包括第一表面區(qū)，所述第一表面區(qū)基本上是平整均勻的，所述一個或多個第一光電區(qū)首先被密封在所述第一透明聚合物元件和第一背側(cè)元件之間；
把所述第一密封的太陽能電池與至少一對分別被耦合到在基襯底元件上配置的第一和第二總線條元件的第一電接觸元件對齊；
把所述第一密封的太陽能電池電耦合到所述一對第一和第二總線條元件；
提供第二密封的太陽能電池，所述第二密封的太陽能電池包括第二透明聚合物元件，所述第二透明聚合物元件包括一個或多個被耦合到所述第二透明聚合物元件的第二光電區(qū)，所述一個或多個第二光電區(qū)占據(jù)所述第二透明聚合物元件中至少約為10％而最高約達100％的第二孔徑表面區(qū)，所述第二透明聚合物元件包括第二表面區(qū)，所述第二表面區(qū)基本上是平整均勻的，所述一個或多個第二光電區(qū)其次被密封在所述第二透明聚合物元件和第二背側(cè)元件之間；
把所述第二密封的太陽能電池與至少一對分別被耦合到在所述基襯底元件上配置的第一和第二總線條元件的第二電接觸元件對齊；
把所述第二密封的太陽能電池電耦合到所述一對第一和第二總線條元件。
60.根據(jù)權(quán)利要求59所述的方法，其中，所述接觸元件包括一對焊接頭。
61.根據(jù)權(quán)利要求59所述的方法，其中，所述第一接觸元件包括被耦合到所述襯底元件的第一插座元件以及，第二插座元件包括被耦合到所述襯底元件的第二插座元件。
62.根據(jù)權(quán)利要求59所述的方法進一步包括從所述襯底元件中拆除所述第一密封的太陽能電池或所述第二密封的太陽能電池或其二者；以及，用第三密封的太陽能電池或者用所述第三密封的太陽能電池和第四密封的太陽能電池來替代所述第一密封的太陽能電池或所述第二密封的太陽能電池或其二者。
63.一種太陽能模塊，包括
密封的太陽能電池，所述密封的太陽能電池包括透明聚合物元件，所述透明聚合物元件包括一個或多個被耦合到所述透明聚合物元件的光電區(qū)，所述一個或多個光電區(qū)占據(jù)所述透明聚合物元件中至少約為10％而最高約達100％的孔徑表面區(qū)，所述透明聚合物元件包括表面區(qū)，所述表面區(qū)基本上是平整均勻的，所述一個或多個光電區(qū)首先被密封在所述透明聚合物元件和背側(cè)元件之間；以及
封裝材料，疊蓋在所述表面區(qū)和所述背側(cè)元件之上，以形成封裝有所述一個或多個光電區(qū)的太陽能電池的第二密封并形成含有所述封裝材料的、以及呈三明治狀夾在所述封裝材料之間的、密封的太陽能電池的層壓狀結(jié)構(gòu)。
64.根據(jù)權(quán)利要求63所述的模塊進一步包括透明元件，它疊蓋所述表面區(qū)以及所述封裝材料的一部分，所述封裝材料在所述透明元件和所述表面區(qū)之間呈三明治狀。
65.根據(jù)權(quán)利要求63所述的模塊，其中，所述封裝材料為一種光學(xué)耦合材料。
66.一種太陽電池板，包括
密封的太陽能電池，所述密封的太陽能電池包括透明聚合物元件，所述透明聚合物元件包括一個或多個被耦合到所述透明聚合物元件的光電區(qū)，所述一個或多個光電區(qū)占據(jù)所述透明聚合物元件中至少約為10％而最高約達100％的孔徑表面區(qū)，所述透明聚合物元件包括表面區(qū)，所述表面區(qū)基本上是平整均勻的，所述一個或多個光電區(qū)首先被密封在所述透明聚合物元件和背側(cè)元件之間；
雙面帶耦合材料，疊蓋在所述透明聚合物元件的表面區(qū)上；
光學(xué)透明玻璃元件，疊蓋在所述雙面帶耦合材料上；以及
界面區(qū)，包括在所述表面區(qū)和所述透明玻璃元件的玻璃表面區(qū)之間的所述雙面帶耦合材料，所述光學(xué)透明元件具有預(yù)定厚度和表面區(qū)，所述預(yù)定厚度為所述太陽能電池提供機械結(jié)構(gòu)支撐。
67.根據(jù)權(quán)利要求66所述的電池板，其中，所述雙面帶耦合材料是透光的。
68.根據(jù)權(quán)利要求66所述的電池板，其中所述的雙面帶耦合材料的特征在于，具有約為1.4以上的折射率。
69.根據(jù)權(quán)利要求66所述的電池板，其中，所述雙面帶耦合材料包括第一面和第二面，所述第一面和所述第二面都具有粘結(jié)特性。
70.根據(jù)權(quán)利要求66所述的電池板，其中，所述雙面帶耦合材料具有大約1mil以下的厚度。
71.根據(jù)權(quán)利要求66所述的電池板，其中，所述界面區(qū)基本上沒有一個或多個空隙。
72.根據(jù)權(quán)利要求66所述的電池板，其中，所述界面區(qū)為層壓狀結(jié)構(gòu)。
73.根據(jù)權(quán)利要求66所述的電池板，其中，所述一個或多個光電區(qū)包括一個或多個硅晶體區(qū)。
74.根據(jù)權(quán)利要求66所述的電池板，其中，所述一個或多個光電區(qū)包括一個或多個薄膜區(qū)。
75.根據(jù)權(quán)利要求66所述的電池板，其中，所述背側(cè)元件被耦合到含有第二雙面帶的第二界面。
76.一種太陽電池板，包括
目標(biāo)板，所述目標(biāo)板包括表面區(qū)和至少第一總線條和第二總線條，所述表面區(qū)包括至少第一對接觸元件和第二對接觸元件；
第一密封的太陽能電池，經(jīng)由所述第一對接觸元件而被耦合到至少所述第一總線條和第二總線條，所述第一密封的太陽能電池包括第一透明聚合物元件，所述第一透明聚合物元件包括一個或多個被耦合到所述第一透明聚合物元件的第一光電區(qū)，所述一個或多個第一光電區(qū)占據(jù)所述第一透明聚合物元件中至少約為10％而最高約達100％的第一孔徑表面區(qū)，所述第一透明聚合物元件包括第一表面區(qū)，所述第一表面區(qū)基本上是平整均勻的，所述一個或多個第一光電區(qū)首先被密封在所述第一透明聚合物元件和第一背側(cè)元件之間；以及
第二密封的太陽能電池，經(jīng)由所述第二對接觸元件而被耦合到至少所述第一總線條和第二總線條，所述第二密封的太陽能電池包括第二透明聚合物元件，所述第二透明聚合物元件包括一個或多個被耦合到所述第二透明聚合物元件的第二光電區(qū)，所述一個或多個第二光電區(qū)占據(jù)所述第二透明聚合物元件中至少約為10％而最高約達100％的第二孔徑表面區(qū)，所述第二透明聚合物元件包括第二表面區(qū)，所述第二表面區(qū)基本上是平整均勻的，所述一個或多個第二光電區(qū)其次被密封在所述第二透明聚合物元件和第二背側(cè)元件之間。
77.根據(jù)權(quán)利要求76所述的電池板，其中，所述第一對接觸元件包括第一對插座以及所述第二對接觸元件包括第二對插座。
78.根據(jù)權(quán)利要求76所述的電池板，其中，所述第一對接觸元件包括第一對接觸區(qū)以及所述第二對接觸元件包括第二對接觸區(qū)。
全文摘要
一種關(guān)于太陽電池板的裝置和方法。本裝置擁有一個透光(或稱光學(xué)透明)的元件，其包括預(yù)定厚度和一孔徑表面區(qū)。本裝置有一個太陽能電池跟上述光學(xué)透明元件的一部分耦合在一起。在一具體實施例中，該太陽能電池包含一個透明聚合物元件以及多個在該聚合物元件中被設(shè)置的光電區(qū)。在一具體實施例中，所述多個光電區(qū)占據(jù)該透明聚合物元件的至少大約10％的孔徑表面區(qū)域，而最多約為80％。
文檔編號H01L31/042GK101548393SQ200680026582
公開日2009年9月30日 申請日期2006年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月26日
發(fā)明者凱文·R·吉柏森, 阿萊利·T·豐塞爾 申請人:太陽能公司