薄膜光伏裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供薄膜光伏裝置，光伏裝置能夠包括：透明基板；多個(gè)光伏電池；電連接至光伏電池的導(dǎo)電帶；封裝基板，封裝基板層壓至透明基板，使得多個(gè)光伏電池和導(dǎo)電帶定位在透明基板與封裝基板之間；以及導(dǎo)線棒，導(dǎo)線棒延伸穿過(guò)被限定在封裝基板中的連接孔并且電連接至導(dǎo)電帶。導(dǎo)線棒能夠限定導(dǎo)線片，導(dǎo)線片建立了導(dǎo)線棒與導(dǎo)電帶之間具有偏置力的機(jī)械連接。
【專利說(shuō)明】薄膜光伏裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型的實(shí)施例總體涉及薄膜光伏裝置。在一個(gè)特定實(shí)施例中，本實(shí)用新型總體涉及具有實(shí)心導(dǎo)線通過(guò)其后面板的直接電連接的光伏裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在光伏模塊中，必須在從總線(bus lines)或?qū)щ妿У絺鬏斁€進(jìn)行強(qiáng)健的電連接。在許多情況下，存在進(jìn)行該連接的障礙。在歷史上，相對(duì)較大的孔被引入模塊的后面，以便接入帶。例如，在大多數(shù)情況下，導(dǎo)電帶穿過(guò)該孔被拉起并被切割，從而產(chǎn)生平片或扁平部，接著整個(gè)組件被層壓在一起。帶片通過(guò)接線盒(“J盒”)連接至傳輸線。片接著被焊接或釬焊至J盒內(nèi)的導(dǎo)線，并且整個(gè)J盒、孔、帶組件接著填充密封劑或灌封混合物，以消除水分侵入。該進(jìn)行電連接的方法通常是手動(dòng)過(guò)程，原因是難以使帶處理步驟自動(dòng)化。如果整個(gè)過(guò)程是自動(dòng)的，則可能是高成本和不可靠的。
[0003]此外，位于模塊后部的孔是由于引入不規(guī)則的幾何形狀而損壞后面板完整性并且由于產(chǎn)生不足以支承沖擊(像來(lái)自冰雹或安裝期間面板下降的沖擊)的區(qū)域而損害前面板的機(jī)械缺陷。這種孔造成了模塊中易于受到冰雹沖擊的弱點(diǎn)，尤其是在與相對(duì)較薄(例如，2_或更小)的前玻璃配對(duì)時(shí)。能夠通過(guò)對(duì)孔機(jī)械加強(qiáng)來(lái)校正此問(wèn)題。然而，對(duì)孔加強(qiáng)增加了過(guò)程步驟以及材料賬單的額外部分。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]因此，存在對(duì)通過(guò)更制造友好的過(guò)程來(lái)建立電連接以及消除大孔所固有的機(jī)械完整性問(wèn)題的需要。
[0005]本實(shí)用新型的各個(gè)方面以及優(yōu)點(diǎn)將會(huì)在下文的描述中部分地闡述，或者是通過(guò)描述可以顯而易見(jiàn)的，或者可以通過(guò)實(shí)施本實(shí)用新型而習(xí)得。
[0006]大體提供薄膜光伏裝置，所述薄膜光伏裝置包括與延伸穿過(guò)被限定在封裝基板中的連接孔的至少一個(gè)導(dǎo)線棒，以電連接至下層導(dǎo)電帶。在一個(gè)實(shí)施例中，光伏裝置包括:透明基板；位于透明基板上的多個(gè)光伏電池；電連接至光伏電池的導(dǎo)電帶；封裝基板，封裝基板層壓至透明基板，使得多個(gè)光伏電池和導(dǎo)電帶定位在透明基板與封裝基板之間；以及導(dǎo)線棒，導(dǎo)線棒延伸穿過(guò)被限定在封裝基板中的連接孔并且電連接至導(dǎo)電帶。在特定實(shí)施例，導(dǎo)線棒限定了導(dǎo)線片，導(dǎo)線片建立了導(dǎo)線棒與導(dǎo)電帶之間具有偏置力的機(jī)械連接。
[0007]一種薄膜光伏裝置，包括:透明基板；多個(gè)光伏電池，多個(gè)光伏電池位于透明基板上；導(dǎo)電帶，導(dǎo)電帶電連接至光伏電池；封裝基板，封裝基板層壓至透明基板，使得多個(gè)光伏電池和導(dǎo)電帶定位在透明基板與封裝基板之間；導(dǎo)線棒，導(dǎo)線棒延伸穿過(guò)被限定在封裝基板中的連接孔并且電連接至導(dǎo)電帶，并且其中導(dǎo)線棒具有導(dǎo)線片，導(dǎo)線片建立了導(dǎo)線棒與導(dǎo)電帶之間具有偏置力的機(jī)械連接。
[0008]優(yōu)選地，裝置還包括:可熔性導(dǎo)電材料，可熔性導(dǎo)電材料定位在連接孔內(nèi)，以將導(dǎo)電帶電固定至導(dǎo)線棒。[0009]優(yōu)選地，導(dǎo)線棒具有卷曲部段，卷曲部段電連接至一電線。
[0010]優(yōu)選地，卷曲部段包繞電線。
[0011]優(yōu)選地，導(dǎo)線棒具有位于卷曲部段與導(dǎo)線片之間的柄棒，并且其中柄棒延伸到連接孔之外。
[0012]優(yōu)選地，柄棒在導(dǎo)線片與卷曲部段之間彎曲。
[0013]優(yōu)選地，導(dǎo)線棒具有位于導(dǎo)線片與柄棒之間的導(dǎo)線主體。
[0014]優(yōu)選地，導(dǎo)線主體具有穿過(guò)其中的導(dǎo)線孔。
[0015]優(yōu)選地，裝置還包括:可熔性導(dǎo)電材料，可熔性導(dǎo)電材料定位在導(dǎo)線孔內(nèi)以將導(dǎo)電帶電固定至導(dǎo)線棒。
[0016]優(yōu)選地，裝置還包括:密封材料，密封材料在導(dǎo)線棒延伸穿過(guò)其中的情況下定位在連接孔內(nèi)，其中密封材料被構(gòu)造成基本防止水分通過(guò)連接孔。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，能夠通過(guò)更制造友好的過(guò)程來(lái)建立電連接以及消除大孔所固有的機(jī)械完整性問(wèn)題。
[0018]參照下文的描述以及所附權(quán)利要求，本實(shí)用新型的這些和其它的特征、方面以及優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解。結(jié)合在本說(shuō)明書(shū)中并且構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)一部分的附圖顯示了本實(shí)用新型的實(shí)施例并且與描述一起用于對(duì)本實(shí)用新型的原理進(jìn)行解釋。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]參照附圖，說(shuō)明書(shū)中闡述了面向本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的本實(shí)用新型的完整公開(kāi)，這種公開(kāi)使得本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)本實(shí)用新型，包括本實(shí)用新型的最佳模式，在附圖中:
[0020]圖1示出了用于將其上具有導(dǎo)電帶的前基板附連至其中的一對(duì)孔內(nèi)定位有預(yù)制件的后面板的一個(gè)實(shí)施例的透視圖；
[0021]圖2示出了光伏裝置的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖，該光伏裝置具有將接線盒電連接至導(dǎo)電帶的導(dǎo)線棒；
[0022]圖3示出了根據(jù)一個(gè)特定實(shí)施例的用作導(dǎo)線棒的示例性沖壓形式；
[0023]圖4示出了在聯(lián)接至導(dǎo)線電線以形成導(dǎo)線棒之后的圖3中所示的示例性沖壓形式；
[0024]圖5示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的建立了接線盒與導(dǎo)電帶之間的直接電連接的圖4的導(dǎo)線棒的特寫橫截面圖；
[0025]圖6示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的建立了接線盒與導(dǎo)電帶之間的電連接的圖4的導(dǎo)線棒和預(yù)制件的特寫橫截面圖；
[0026]圖7示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的建立了接線盒與導(dǎo)電帶之間的電連接的圖4的導(dǎo)線棒和可熔性導(dǎo)電材料的特寫橫截面圖；
[0027]圖8示出了利用導(dǎo)線棒的另一個(gè)實(shí)施例的接線盒與導(dǎo)電帶的另一個(gè)示例性電連接的特寫橫截面圖；
[0028]圖9示出了接線盒通過(guò)密封導(dǎo)線棒與導(dǎo)電帶的另一個(gè)示例性電連接的俯視圖；
[0029]圖10示出了能夠定位在后面板上以向連接孔的區(qū)域增加進(jìn)一步的機(jī)械完整性的示例性背板；[0030]圖11示出了包括密封材料和圖10的背板的示于圖6中的裝置的特寫橫截面圖；
[0031]圖12示出了包括密封材料和圖10的背板的示于圖7中的裝置的特寫橫截面圖；
[0032]圖13示出了包括密封材料和圖10的背板的示于圖8中的裝置的特寫橫截面圖；
[0033]圖14示出了在層壓至封裝基板之前的示例性薄膜光伏裝置的總體示意圖；以及
[0034]圖15示出了層壓至封裝基板的圖14的示例性薄膜光伏裝置的橫截面圖。
[0035]在本說(shuō)明書(shū)和附圖中重復(fù)使用附圖標(biāo)記旨在代表本實(shí)用新型的相同或類似的特征或元件。
【具體實(shí)施方式】
[0036]現(xiàn)在將詳細(xì)地參照本實(shí)用新型的實(shí)施例，其中的一個(gè)或多個(gè)例子示于附圖中。每個(gè)例子都以對(duì)實(shí)用新型進(jìn)行解釋的方式給出，并不對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)成限制。實(shí)際上，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見(jiàn)的是，能夠在不偏離本實(shí)用新型的范圍或者精神的前提下對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行多種改型和變型。例如，作為一個(gè)實(shí)施例的一部分示出或者進(jìn)行描述的特征能夠用于另一個(gè)實(shí)施例，從而產(chǎn)生又一個(gè)實(shí)施例。因此，期望的是，本實(shí)用新型覆蓋落入所附權(quán)利要求及其等同形式的范圍內(nèi)的這些改型和變型。
[0037]大體提供在從導(dǎo)電帶線(多個(gè)導(dǎo)電帶線)到接線盒(多個(gè)接線盒)(“J盒”)的電連接點(diǎn)(多個(gè)電連接點(diǎn))處具有改進(jìn)的機(jī)械完整性的薄膜光伏(“PV”)裝置及其制造方法。具體而言，利用從J盒延伸的實(shí)心導(dǎo)線插入穿過(guò)后面板內(nèi)的相對(duì)較小的孔(例如，具有大致等于或小于帶寬度的直徑)以接入并且電連接至后面板表面下方的連接帶。能夠通過(guò)給定導(dǎo)線與相應(yīng)的帶之間的直接接觸以及/或者通過(guò)沉積在小孔內(nèi)的中間導(dǎo)電材料(例如，粘合劑、焊膏等)來(lái)實(shí)現(xiàn)該電接入。在單極PV裝置設(shè)計(jì)的情況下，J盒將具有連接至一個(gè)導(dǎo)電帶的一根導(dǎo)線。在雙極PV裝置設(shè)計(jì)的情況下，J盒將具有均連接至不同的連接帶的兩根導(dǎo)線。在其它模塊設(shè)計(jì)中，將能夠具有多根導(dǎo)線，以連接至多個(gè)連接帶。
[0038]由于穿過(guò)封裝基板的連接孔的小直徑、以及通過(guò)導(dǎo)線棒單獨(dú)或結(jié)合任選的填充材料(例如，可熔性導(dǎo)電材料和/或密封材料)填充連接孔，因此所獲得裝置較不易于受到冰雹損壞的影響。具體而言，連接孔(多個(gè)連接孔)的相對(duì)較小的直徑造成較高的抗粉碎性，原因是腔填充有導(dǎo)電材料且通過(guò)導(dǎo)電材料增強(qiáng)并且由于相對(duì)于潛在損壞性冰雹的尺寸和形狀的直徑。
[0039]此外，由于設(shè)計(jì)選項(xiàng)，J盒能夠易于以自動(dòng)模式組裝至裝置的后部。例如，當(dāng)使用時(shí)，預(yù)制件能夠被放置到、或者焊料(膏狀或熔融的)和/或粘合劑能夠被注入孔中，并且能夠通過(guò)使用簡(jiǎn)單的視覺(jué)系統(tǒng)和機(jī)器人臂將導(dǎo)線棒(多個(gè)導(dǎo)線棒)與被限定在封裝基板中的連接孔(多個(gè)連接孔)對(duì)齊來(lái)將J盒外殼粘合至封裝基板的后部。
[0040]圖14和15示出了示例性薄膜光伏裝置10，薄膜光伏裝置10包括膜堆疊11，膜堆疊11限定了由劃線(scribe line) 26分開(kāi)的多個(gè)光伏電池28。應(yīng)當(dāng)注意到，根據(jù)裝置10的構(gòu)造，所示的劃線26中的每一個(gè)都能夠是多條劃線。例如，劃線26中的每一個(gè)實(shí)際上都能夠是三條劃線:第一隔離劃線、串聯(lián)連接劃線和第二隔離劃線。然而，由于覆蓋第一隔離劃線并且填充串聯(lián)連接劃線的金屬接觸層的存在，僅第二隔離劃線是可見(jiàn)的并且因此裝置10中似乎存在一條劃線26。
[0041]如上所述，薄膜堆疊11限定了由劃線26分開(kāi)的單獨(dú)的太陽(yáng)能電池28 (也被稱為光伏電池)，以共同形成多個(gè)串聯(lián)連接的太陽(yáng)能電池。具體而言，單獨(dú)的光伏電池28串聯(lián)地電連接在一起。在一個(gè)特定實(shí)施例中，薄膜堆疊11包括位于透明基板12 (用作上層(superstrate))的內(nèi)表面15上的透明導(dǎo)電氧化物層、位于透明導(dǎo)電氧化物層上的可選的電阻透明緩沖層、位于透明導(dǎo)電氧化物層上的η型窗口層(例如，包括硫化鎘)、位于η型窗口層上的吸收層(例如，包括碲化鎘)、和位于吸收層(上的后接觸部例如，石墨層和/或金屬接觸層)。然而，應(yīng)當(dāng)理解，能夠替代地使用其它的材料組合以形成后接觸部并且這種組合被認(rèn)為屬于目前所公開(kāi)的裝置的范圍內(nèi)。薄膜堆疊11中還可以存在其它層。例如，指標(biāo)匹配層可以存在于透明導(dǎo)電氧化物層與上層的內(nèi)表面之間。此外，吸氧層可以存在于薄膜堆疊中，例如鄰近透明導(dǎo)電氧化物層(例如，處于透明導(dǎo)電氧化物層與任選的電阻透明緩沖層之間)。
[0042]多個(gè)串聯(lián)連接的太陽(yáng)能電池28位于不工作電池(dead cell)54與終末電池56之間。如圖所示，不工作電池54和終末電池56沿裝置10的y方向定位在多個(gè)串聯(lián)連接的太陽(yáng)能電池28的相對(duì)端部上。不工作電池54的后接觸部用作裝置10的電連接器，而終末電池56的TCO層用作裝置10的相對(duì)的電連接器。這樣一來(lái)，不工作電池54不在薄膜堆疊11中產(chǎn)生電荷，而終末電池56可以在薄膜堆疊11中產(chǎn)生電荷。
[0043]圖14大體示出了示例性薄膜光伏裝置10的俯視圖，其中限定了由劃線26分開(kāi)的多個(gè)光伏電池28。在一個(gè)實(shí)施例中，劃線26能夠基本彼此平行，使得光伏電池28具有基本相同的尺寸。如圖所示，劃線26中的每一個(gè)都大體沿X方向定向。
[0044]絕緣層58位于薄膜堆疊11上，以保護(hù)薄膜堆疊11的后接觸部。絕緣層58大體包括能夠防止通過(guò)其中的導(dǎo)電性的絕緣材料。任何合適的材料都能夠用于產(chǎn)生絕緣層58。在一個(gè)實(shí)施例中，絕緣層58能夠是涂覆在具有粘合劑涂層的兩個(gè)表面上的絕緣聚合膜。粘合劑涂層能夠允許絕緣層58粘合至下層薄膜堆疊11并且允許導(dǎo)電條60、62粘合至絕緣層58。例如，絕緣層58能夠包括任一表面上都具有粘合劑涂層的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)的聚合膜。例如，粘合劑涂層能夠是丙烯酸粘合劑，例如熱固性丙烯酸粘合劑。
[0045]在一個(gè)特定實(shí)施例中，絕緣層58是大體沿與劃線26的取向基本垂直的方向定向的絕緣材料條。例如，絕緣層58能夠大體沿與劃線26沿X方向的取向基本垂直的沿y方向定向。
[0046]絕緣層58能夠沿z方向具有適于防止從下層薄膜層(尤其是后接觸部)至任何隨后施加的層的導(dǎo)電性的厚度。在一個(gè)特定實(shí)施例中，絕緣層58能夠防止薄膜堆疊11與導(dǎo)電條60、62之間的導(dǎo)電性。
[0047]在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)電條60、62能夠作為連續(xù)條被施加在絕緣層58上方，并且接著用于產(chǎn)生第一導(dǎo)電帶60和第二導(dǎo)電帶62，如圖14至15所示。導(dǎo)電帶60、62能夠由任何合適的材料構(gòu)造。在一個(gè)特定實(shí)施例中，導(dǎo)電條60、62是金屬箔條。例如，金屬箔能夠包括導(dǎo)電金屬。
[0048]總線棒64、66能夠接著分別附連在光伏裝置10的終末電池56和不工作電池54上方，以用作相對(duì)的電連接。封裝基板70能夠通過(guò)粘合層72粘合至光伏裝置10。粘合層72大體定位在導(dǎo)電條60、62、絕緣層58和薄膜堆疊11的任何其余的暴露區(qū)域的上方。例如，粘合層72能夠限定與由封裝基板70所限定的連接孔74、76大體相對(duì)應(yīng)的粘合間隙。這樣一來(lái)，第一導(dǎo)電帶60和第二導(dǎo)電帶62能夠通過(guò)粘合間隙和連接孔74、76接入。粘合層72能夠大體提供連接孔74、76內(nèi)的機(jī)械穩(wěn)定性并且還能夠保護(hù)薄膜堆疊11且將封裝基板70附連至裝置10。粘合層72能夠由乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、硅基粘合齊U、或者被構(gòu)造成防止水分滲透裝置的其它粘合劑構(gòu)造。
[0049]接線盒80也能夠被包括在裝置中并且能夠被構(gòu)造成通過(guò)由分別電連接至一對(duì)電線94、96以用于收集裝置10所產(chǎn)生的電流的一對(duì)導(dǎo)線棒84、86完成直流電路而電連接光伏裝置10。具體而言，第一導(dǎo)線棒84和第二導(dǎo)線棒86從接線盒80延伸并且分別穿過(guò)第一連接孔74和第二連接孔76。如圖15中所示，第一導(dǎo)線棒84電連接至第一導(dǎo)電帶60，并且第二導(dǎo)線棒86電連接至第二導(dǎo)電帶62。如下文將更詳細(xì)地討論的，能夠通過(guò)導(dǎo)電材料直接或間接地進(jìn)行導(dǎo)線棒84、86與其相應(yīng)的導(dǎo)電帶60、62之間的電連接。
[0050]在一個(gè)實(shí)施例中，連接孔74、76的最大直徑能夠基本等于或小于其相應(yīng)的導(dǎo)電帶60,62的寬度。例如，連接孔74、76的最大直徑能夠?yàn)槠湎鄳?yīng)的導(dǎo)電帶60、62的大約50%至大約100% (例如，大約55%至大約90%)。這樣一來(lái)，連接孔60、62的尺寸能夠最小化，同時(shí)仍然允許進(jìn)行充分的電連接，以用于從裝置10收集電流。
[0051]盡管參照?qǐng)D14的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是不期望本實(shí)用新型限于任何特定的光伏裝置設(shè)計(jì)。能夠構(gòu)想，能夠利用其它的光伏裝置設(shè)計(jì)。
[0052]圖1示出了封裝基板70層壓至透明基板12使得薄膜堆疊11 (限定了多個(gè)光伏電池)和導(dǎo)電帶60、62在制造示例性PV裝置10期間定位在透明基板12與封裝基板70之間的一個(gè)實(shí)施例。封裝基板70定位成使得第一導(dǎo)電帶60和第二導(dǎo)電帶62可分別通過(guò)被限定在封裝基板70中的第一連接孔74和第二連接孔76接入。
[0053]這樣一來(lái)，一對(duì)預(yù)制件104、106在將封裝基板70層壓到透明基板12上之前、期間、或之后被插入到連接孔74、76中。預(yù)制件104、106中的每一個(gè)都包括可熔性導(dǎo)電材料。因此，預(yù)制件104、106的可熔性導(dǎo)電材料能夠電連接至導(dǎo)線棒84、86到達(dá)相應(yīng)的導(dǎo)電帶60、62。合適的可熔性導(dǎo)電材料能夠包括但不限于金屬材料和合金、焊料材料等。
[0054]除了預(yù)制件，或者在備選的預(yù)制件中，焊膏(作為液體)能夠在將封裝基板70層壓到透明基板12之前、期間、或之后被插入到連接孔74、76中。
[0055]例如，可熔性導(dǎo)電材料能夠大體包括任何合適的焊料材料，其中包括但不限于錫、鉛、銻、鉍、銦、銀、銅、鎘、或其合金、或其混合物?？傮w而言，焊料材料可以被構(gòu)造成在大約150°C至大約250°C的焊接溫度下熔融(例如，軟焊料)，以保證焊料的熔融能夠在不顯著影響裝置10的其它部件的情況下發(fā)生。鉛基焊料和非鉛基焊料可以被證實(shí)對(duì)于本申請(qǐng)而言是有用的。
[0056]圖2示出了在將接線盒80定位在與透明基板12相對(duì)的封裝基板70的暴露表面13上之后的圖1的組裝裝置。這樣一來(lái)，第一導(dǎo)線棒84延伸穿過(guò)第一連接孔74并且通過(guò)卷曲部204電連接至第一電線94,并且第二導(dǎo)線棒86延伸穿過(guò)第二連接孔76并且通過(guò)卷曲部206電連接至第二電線96。預(yù)制件104和106分別定位在連接孔74、76內(nèi)，以將導(dǎo)線棒84、86電連接至相應(yīng)的導(dǎo)電帶60、62。因此，在該構(gòu)造中，導(dǎo)線棒84、86能夠通過(guò)預(yù)制件104,106的可熔性導(dǎo)電材料間接連接至相應(yīng)的導(dǎo)電帶60、62。在備選實(shí)施例中，導(dǎo)線棒84、86能夠直接連接至相應(yīng)的導(dǎo)電帶60、62 (例如，通過(guò)機(jī)械偏置力、焊接等)，而不存在任何可熔性導(dǎo)電材料。
[0057]如圖9中參照第二導(dǎo)線棒86所示，盡管導(dǎo)線棒86能夠限定導(dǎo)線孔900，但是其構(gòu)造提供對(duì)下層預(yù)制件106的接入。在一個(gè)實(shí)施例中，加熱元件903能夠被插入到導(dǎo)線孔900中并且對(duì)下層預(yù)制件106進(jìn)行加熱，從而造成可熔性導(dǎo)電材料粘結(jié)至導(dǎo)線棒86和導(dǎo)電帶62中的每一個(gè)。因此，在從導(dǎo)線孔900移除加熱元件903之后，圖8示出了所獲得的裝置10的橫截面圖，其中預(yù)制件106將導(dǎo)電帶62電連接至導(dǎo)線棒86。
[0058]圖3示出了能夠用于形成導(dǎo)線棒84、86中的任一個(gè)或二者的示例性沖壓形式300，如圖4至7以及11至12中所示。沖壓形式300限定了延伸離開(kāi)導(dǎo)線主體304的導(dǎo)線片302。導(dǎo)線主體304能夠模制(例如，彎曲、成形、或以通過(guò)它方式變形)成其形狀與裝置10的連接孔形狀相似。因此，導(dǎo)線主體304的尺寸能夠?qū)儆谔囟ㄐ螤詈?或連接孔的尺寸，以保證固定配合在其中。例如，導(dǎo)線主體304能夠形成具有第一棒直徑的基本圓形空心棒。連接孔74、76能夠限定具有第一孔直徑的類似形狀(例如，基本圓形)，并且第一孔直徑能夠?yàn)榈谝话糁睆降拇蠹s100%至大約250%，以使得能夠相對(duì)容易地配合在其中。例如，連接孔74、76能夠具有第一孔直徑，并且第一孔直徑能夠?yàn)榈谝话糁睆降拇蠹s125%至大約175%。
[0059]導(dǎo)線片302從導(dǎo)線主體304延伸并且大體被構(gòu)造成建立導(dǎo)線棒300與導(dǎo)電帶60之間具有偏置力的機(jī)械連接，例如圖5中所示。具體而言，導(dǎo)線棒302被構(gòu)造成在向?qū)Ь€主體304施加插入力之后彎曲，使得導(dǎo)線片302在導(dǎo)線主體304與導(dǎo)電帶60之間建立偏置力。
[0060]沖壓形式300還限定了被構(gòu)造成電連接至電線94的卷曲部段308 (例如，通過(guò)包繞電線94而卷曲(圍繞整個(gè)電線94或電線94的一部分))。柄棒306也被卷曲部段308與導(dǎo)線主體304之間的沖壓形式300限定。在使用中，柄棒306的構(gòu)造和尺寸能夠延伸到連接孔74之外并且將導(dǎo)線片302和導(dǎo)線主體304橋接(機(jī)械和電性地)至卷曲部段308。因此，電線94能夠通過(guò)用作導(dǎo)線棒84的沖壓形式300電連接至導(dǎo)電帶60。
[0061]由于沖壓時(shí)相對(duì)較小的寬度(B卩，小于導(dǎo)線主體304和/或卷曲部段308的直徑)，因此柄棒306能夠根據(jù)需要定位和/或彎曲。例如，在柄棒306延伸到連接孔74之外時(shí)使形式300彎曲允許將加熱元件插入穿過(guò)由彎曲的導(dǎo)線主體304所限定的導(dǎo)線孔305。此外，柄棒306能夠用作允許已連接的電線94移動(dòng)而不通過(guò)連接孔74向裝置10(尤其是封裝基板70)傳輸顯著的力的減震器和/或柔性樞軸。這樣一來(lái)，柄棒306能夠基本避免從焊接接頭傳輸應(yīng)力。
[0062]圖6示出了用于裝置10中的沖壓形式300 (類似于圖5中所示的沖壓形式)，其中預(yù)制件104定位在連接孔74內(nèi)。在加熱之后，預(yù)制件的可熔性導(dǎo)電材料能夠?qū)⑿问?00(尤其是導(dǎo)線片302和/或?qū)Ь€主體304)電連接和固定至下層導(dǎo)電帶60。
[0063]備選地或除此之外，導(dǎo)線主體304能夠圍繞預(yù)制件104成形并且被一起插入到連接孔74中。可熔性導(dǎo)電材料能夠接著熔融(例如，通過(guò)被插入到由導(dǎo)線主體304所限定的導(dǎo)線孔305中的加熱元件)，以將導(dǎo)電帶60電性固定至由沖壓形式300所形成的導(dǎo)線棒84。
[0064]如圖11至13中所示，根據(jù)特定實(shí)施例，連接孔74、76能夠在導(dǎo)線棒84、86與相應(yīng)的下層導(dǎo)電帶60、62之間進(jìn)行電連接之后填充密封材料110。密封材料能夠有助于抑制水分通過(guò)連接孔74、76侵入到裝置10中。能夠根據(jù)其防水特性及其粘合特性選擇合適的密封材料。
[0065]在一個(gè)實(shí)施例中，密封材料能夠包括合成聚合物材料，例如丁基橡膠或者其它的橡膠材料。盡管能夠根據(jù)需要來(lái)略微調(diào)整丁基橡膠的精確化學(xué)成分，但是大多數(shù)丁基橡膠都是異丁烯與異戊烯的共聚物(例如，通過(guò)大約98%的異丁烯與大約2%異戊烯的聚合產(chǎn)生)。用于密封層22中的一種特定的合適的合成聚合材料可購(gòu)自ADCO Products, Inc.(Michigan Center, MI)的名稱為 HelioSeal? PVS 101 的產(chǎn)品。
[0066]在一個(gè)實(shí)施例中，合成共聚材料在封裝基板70層壓至基板12時(shí)所達(dá)到的層壓溫度下熔融，使得合成共聚材料熔融并且/或者通過(guò)其它方式吻合且粘合以形成連接孔(多個(gè)連接孔)定位在裝置10上的薄膜層11上的保護(hù)區(qū)域。例如，合成聚合材料能夠在大約120 C至大約160 C的層壓溫度下溶融。
[0067]圖10示出了背板500，背板500能夠粘合(例如，通過(guò)粘合層506)至定位成與透明基板12相對(duì)的封裝基板70的暴露表面13，如圖11至13中所示?？傮w而言，背板500限定了第一支承孔504和第二支承孔506，第一支承孔504和第二支承孔506分別與封裝基板70中的連接孔74、76對(duì)準(zhǔn)。盡管示為具有兩個(gè)支承孔504、506，但是應(yīng)當(dāng)理解，任何合適數(shù)量的支承孔都能夠被包括在背板500中，以與被限定在封裝基板70中的連接孔的數(shù)量匹配和對(duì)準(zhǔn)。
[0068]如圖11至13中所示，背板500定位成使得第一導(dǎo)線棒84延伸穿過(guò)第一支承孔504和第一連接孔74，以電連接至下層導(dǎo)電帶60。這樣一來(lái)，如圖2中所示，接線盒80能夠附連至背板500的后表面502。
[0069]盡管參照?qǐng)D14至15中所示的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是其它的裝置構(gòu)造能夠類似地用于形成薄膜光伏裝置10，例如三個(gè)終端薄膜裝置。
[0070]本書(shū)面描述使用例子對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了公開(kāi)(其中包括最佳模式)，并且還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍緦?shí)用新型(其中包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)并且執(zhí)行所包含的任何方法)。本實(shí)用新型的可專利范圍通過(guò)權(quán)利要求進(jìn)行限定，并且可以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的其它的例子。如果這種其它的例子具有與權(quán)利要求的字面語(yǔ)言沒(méi)有區(qū)別的結(jié)構(gòu)元件，或者如果這種其它的例子包括與權(quán)利要求的字面語(yǔ)言沒(méi)有實(shí)質(zhì)區(qū)別的等同結(jié)構(gòu)元件，則期望這種其它的例子落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種薄膜光伏裝置，包括: 透明基板； 多個(gè)光伏電池，所述多個(gè)光伏電池位于所述透明基板上； 導(dǎo)電帶，所述導(dǎo)電帶電連接至光伏電池； 封裝基板，所述封裝基板層壓至所述透明基板，使得所述多個(gè)光伏電池和所述導(dǎo)電帶定位在所述透明基板與所述封裝基板之間； 導(dǎo)線棒，所述導(dǎo)線棒延伸穿過(guò)被限定在所述封裝基板中的連接孔并且電連接至所述導(dǎo)電帶，并且其中所述導(dǎo)線棒具有導(dǎo)線片，所述導(dǎo)線片建立了所述導(dǎo)線棒與所述導(dǎo)電帶之間具有偏置力的機(jī)械連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 可熔性導(dǎo)電材料，所述可熔性導(dǎo)電材料定位在所述連接孔內(nèi)，以將所述導(dǎo)電帶電固定至所述導(dǎo)線棒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述導(dǎo)線棒具有卷曲部段，所述卷曲部段電連接至一電線。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述卷曲部段包繞所述電線。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述導(dǎo)線棒具有位于所述卷曲部段與所述導(dǎo)線片之間的柄棒，并且其中所述柄棒延伸到所述連接孔之外。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述柄棒在所述導(dǎo)線片與所述卷曲部段之間彎曲。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述導(dǎo)線棒具有位于所述導(dǎo)線片與所述柄棒之間的導(dǎo)線主體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述導(dǎo)線主體具有穿過(guò)其中的導(dǎo)線孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 可熔性導(dǎo)電材料，所述可熔性導(dǎo)電材料定位在所述導(dǎo)線孔內(nèi)以將所述導(dǎo)電帶電固定至所述導(dǎo)線棒。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 密封材料，所述密封材料在所述導(dǎo)線棒延伸穿過(guò)其中的情況下定位在所述連接孔內(nèi)，其中所述密封材料被構(gòu)造成基本防止水分通過(guò)所述連接孔。
【文檔編號(hào)】H01L31/05GK203674231SQ201320541872
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月31日
【發(fā)明者】K.J.克拉克, M.W.里德, B.R.克拉姆, T.A.貝倫斯 申請(qǐng)人:初星太陽(yáng)能公司