改进的柔性且轻的光伏模块的制作方法

1.本发明涉及光伏模块领域，该光伏模块包括一组彼此电连接的光伏电池，并且优选地所谓的“晶体”光伏电池，即基于单晶硅或多晶硅的光伏电池。
2.更准确地说，本发明涉及超轻(每单位面积的重量低于1kg/m2，或者甚至低于800g/m2，或者实际上甚至低于600g/m2)且柔性的光伏模块的领域。
3.本发明可以应用于许多应用，例如自主和/或车载应用，并且特别是适用于需要使用超轻的柔性(无玻璃)光伏模块的应用，并且特别是该超轻的柔性(无玻璃)光伏模块具有的每单位面积的重量低于1kg/m2，并且尤其是低于800g/m2，或者实际上甚至低于600g/m2，并且具有小的厚度，特别是小于1mm。因此，它可以特别应用于：诸如住宅或营业场所(工业用地、办公大楼、商业场所等)的建筑物，例如用于生产其屋顶；城市家具的设计，例如提供公共空间的照明；路标；或甚至是电动汽车的再充电；或实际上还用于便携式应用中，并且特别是集成到飞行物体、汽车、公共汽车或船只等中。


背景技术：

4.光伏模块是光伏电池的组件，该光伏电池并排放置在形成光伏模块的正面侧的第一层和形成光伏模块的背面侧的第二层之间。形成光伏模块的正面侧的第一层是透明的，以允许光伏电池接收光通量。
5.光伏电池可以通过正面和背面电接触元件彼此电连接，这些元件称为互连，并且例如由分别靠着每个光伏电池的正面侧(位于面向光伏模块的正面侧的侧，即意图用于接收光通量的侧)和背面侧(位于面向光伏模块的背面侧的侧)放置的镀锡铜线形成，或对于ibc光伏电池，该铜线实际上甚至仅在的背面侧上(ibc是叉指背接触(interdigitated back contact)的首字母缩写词)。
6.此外，分别位于形成光伏模块的正面侧和背面侧的第一层和第二层之间的光伏电池可以被封装。
7.专利申请wo2019224458a1描述了一种超轻光伏模块，其如图1中所示。光伏模块1包括：
[0008]-透明的第一层2，形成光伏模块的正面侧并且包括厚度e2小于50μm的至少一种聚合物；
[0009]-第二层5，其可以形成光伏模块的背面侧，并且包括至少一种基于聚合物树脂和纤维的预浸料复合材料(pre-preg composite material)，并且其每单位面积的重量低于150g/m2；
[0010]-多个光伏电池4，并排放置并通过采用互连线的形式的电接触元件彼此电连接；
[0011]-组件3(由两层3a和3b形成)，其封装多个光伏电池并且具有的最大厚度e3小于150μm；
[0012]
封装组件和多个光伏电池位于第一层和第二层之间。
[0013]
箭头对应于经由形成光伏模块的正面侧的透明的第一层2到达的光辐射。
[0014]
光伏模块1是以包括在130℃和170℃之间的温度和持续至少10分钟的层压时段在用以制造光伏模块1的组成层2、3、4、5的热层压的单个步骤中产生的。
[0015]
如图2中所示，在实践中，第一层和第二层以及封装光伏电池的组件在这样的光伏模块的1的至少一个边缘1a上相对于光伏电池具有突出d。
[0016]
换言之，光伏电池远离由第一层和第二层以及封装光伏电池的组件形成的模块边缘(距离等于突出d的值)。这允许更好地保护所述电池。在该图中，光伏模块还在背面侧上包括附加层10，该附加层10由与用以制造形成光伏模块1的正面侧的第一层2的材料相同的材料制造。
[0017]
图2示出了单个边缘，但一般在模块的所有边缘上都存在突出，并且一般在所有边缘上具有相同的宽度。
[0018]
如果模块经受1000v的操作电压，则封装组件一般必须具有至少16mm(距最后一个电导体、电池或互连线的边缘)或更大的突出，以确保在进行层压操作时的电绝缘。这种突出还容许确保模块对水和化学品的不渗透性。第一层和第二层遵循封装组件的尺寸。如果所使用的材料具有非常高的介电常数，如果模块的操作电压较低，或者实际上如果模块的使用的环境条件不需要对水或化学品具有高的不渗透性，则这种突出可能会更小。在任何情况下，出于易于处理的原因，突出经常至少为5mm。
[0019]
此外，这种超轻光伏模块的某些应用(例如集成到飞行物体中)常常需要通过位于模块的边缘上的紧固装置，而不是经由模块的背面侧，将模块紧固到物体上，经由模块的背面侧可能是其他光伏模块和/或其他应用的情况。
[0020]
然而，发明人已经观察到，对于如上所述的超轻光伏模块，在层压之后，与所获得结构的不对称相关的内应力导致模块的边缘上的弯曲。这些弯曲然后可能使上述紧固装置的使用复杂化、阻碍或甚至阻止上述紧固装置的使用。弯曲还可能会产生卷入风险或因被风抓住而导致问题，或甚至会产生与某些应用不兼容的美学缺陷。
[0021]
本发明旨在克服现有技术的上述缺点。
[0022]
更特别的是，本发明旨在提供一种柔性超轻光伏模块，其边缘没有弯曲或几乎没有弯曲，同时仍然具有至少等同于现有技术的柔性超轻光伏模块的机械特性和电性能的机械特性和电性能。换言之，本发明旨在获得尽可能平坦的柔性且超轻的光伏模块。


技术实现要素：

[0023]
允许弥补这些缺点的本发明的第一个主题是一种光伏模块，其包括：
[0024]-透明的第一层，形成所述光伏模块的正面侧，所述侧意图用于接收光通量，
[0025]-多个光伏电池，并排放置并且彼此电连接，
[0026]-封装组件，能够封装所述多个光伏电池，并且包括下部部分和上部部分，所述封装组件优选地由聚合物制造，
[0027]-第二层，包括至少一种基于聚合物树脂和纤维的复合材料，
[0028]
所述封装组件和所述多个光伏电池位于所述第一层和所述第二层之间，至少所述第一层和所述第二层限定所述光伏模块的边缘；
[0029]
其特征在于，所述多个光伏电池与所述光伏模块的至少一个边缘间隔开非零距离da，并且其特征在于，所述光伏模块还包括位于所述多个光伏电池下方和所述封装组件的
所述下部部分上方的第三层或加强层，所述第三层形成至少一个外围条带，所述至少一个外围条带从所述至少一个边缘朝向所述模块的中心延伸且所述至少一个外围条带的宽度大于或等于所述距离da，所述第三层包括至少一种基于聚合物树脂和纤维的复合材料。
[0030]
优选地，所述至少一个外围条带的所述宽度与所述多个光伏电池和所述至少一个边缘之间的所述距离da之间的差小于或等于30mm，并且更优选地小于或等于20mm。
[0031]
优选地，第三层的所述至少一个外围条带的宽度严格大于所述光伏电池和所述至少一个边缘之间的至少一距离。
[0032]
优选地，第二层由基于聚合物树脂和纤维的预浸料材料制造。
[0033]
优选地，第三层由基于聚合物树脂和纤维的预浸料材料制造。
[0034]
对于“条带”，必须理解为在边缘方向上纵向延伸的元件，并且其宽度被限定为在光伏模块的平面中垂直于边缘的方向。
[0035]
条带被称为“外围”，因为它布置在光伏模块的边缘上。因此，外围条带从光伏模块的一个边缘布置并且到达或甚至凸出到最靠近边缘的(一个或多个)光伏电池之下。
[0036]
边缘和多个光伏电池之间的“距离”意味着所述边缘和最靠近边缘的一个或多个光伏电池之间的最短距离。
[0037]
光伏模块的所有边缘和多个光伏电池之间的距离可以全部相同。在这种情况下，外围条带宽度也可以全部相同。
[0038]
电池和各个层的厚度，并且特别是外围条带的厚度，被限定在垂直于光伏模块的平面的方向上。
[0039]
术语“透明的”意指形成光伏模块的正面侧的第一层的材料对可见光是至少部分透明的，让该光的至少大约80％通过。
[0040]
光伏模块的“正面侧”对应于意图用于接收光通量的侧。它可以被指定为“顶面侧”。“背面侧”对应于所述模块的相对侧。它可以被指定为“底面侧”。术语“下方”和“底部”或“下部”应参考光伏模块的背面侧来理解。相比而言，术语“上方”和“顶部”或“上部”应参考光伏模块的正面侧来理解。
[0041]
此外，对于术语“封装”或“封装的”，必须理解的是，多个光伏电池放置在体积中，该体积例如相对于液体是气密密封的，并且至少部分地由在层压之后彼此接合以形成封装组件的至少两层封装材料形成。
[0042]
具体地，最初，即在任何层压操作之前，封装组件由至少两层封装材料构成，该两层被称为芯层，多个光伏电池被封装在芯层之间。然而，在层的层压操作期间，封装材料的层熔化以在层压操作之后仅形成其中嵌入光伏电池的单个固化层(或组件)。
[0043]
因此，本发明旨在通过仅向这些区域添加一个或多个外围条带(加强层)和/或通过修改模块的其他组成层来改善在没有光伏电池和可选地没有互连线的区域中的材料的对称性。这使得可以避免在光伏模块的边缘上产生弯曲。
[0044]
这些外围条带可以由用以制造已经存在于光伏模块中的层的材料制造，诸如基于第二层的聚合物树脂和纤维的复合材料。位于边缘的这些外围条带的目的是增加光伏模块在其边缘上的结构的对称性，并且更好的是仍然提高对称性句号(full stop)，同时满足所有其他约束，这取决于光伏模块的目标应用。
[0045]
一个明显的解决方案是，从图2的光伏模块开始，在透明的第一层和上部封装层之
间放置由基于聚合物树脂和纤维的预浸料复合材料制造的另一层(通过第二层的方式)，以使各层对称。本发明与这样的解决方案的不同之处在于，在多个光伏电池和封装组件的下部部分之间放置第三层或加强层，并且在于所述第三层采用外围条带(或如果所有边缘设有第三层的条带的话，外围框架)的形式。这使得可以保护第三层免受光线影响(它保持在单元下方)并防止性能下降(在到达电池之前，光线不必通过附加层)。用于制造根据本发明的模块的方法与现有技术的超轻光伏模块的制造方法一样简单。此外，在边缘上安置单个条带而不是提供整个层允许节省材料，如果光伏模块尺寸大，这可能是非常有利的。最后，这避免了给光伏模块增加过多的重量。
[0046]
因此，这些外围条带允许形成超轻且平坦(无弯曲)的光伏模块，这有利于用于紧固光伏模块的系统的使用，而不会显着增加这种模块的每单位面积的重量和成本价格。
[0047]
根据本发明的光伏模块还可以单独地或以任何技术上可能的组合包括一个或多个以下特征。换句话说，下面指出的实施例可以组合在一起，除非明确地是一个实施例是另一个实施例的替代的问题。
[0048]
根据一个实施例，第三层和/或第二层由基于聚合物和纤维的复合材料制造，聚合物优选地选自聚酯、环氧树脂和/或丙烯酸；和/或纤维优选地选自玻璃纤维、碳纤维和/或芳族聚酰胺纤维。
[0049]
根据一个优选实施例，第三层由与第二层相同的复合材料制造。
[0050]
根据一个特定实施例，第三层形成多个外围条带，并且优选地至少两个相对的条带，并且甚至更优选地四个条带，每个外围条带从所述光伏模块的一个边缘朝向所述模块的所述中心延伸，每个外围条带的宽度大于或等于所述边缘和所述多个光伏电池之间的距离da、db、dc、dd。优选地，每个外围条带的所述宽度和距离da、db、dc、dd之间的差小于或等于30mm，并且甚至更优选地小于或等于20mm。
[0051]
优选地，第三层的每个外围条带的宽度严格大于距离da、db、dc、dd。
[0052]
根据一个实施例，封装组件一直延伸到光伏模块的边缘。
[0053]
根据前述实施例的一个替代实施例，所述封装组件的所述上部部分与所述光伏模块的所述至少一个边缘间隔开距离d
3a
，所述距离d
3a
是非零的并且小于所述至少一个边缘和所述多个光伏电池之间的所述距离da，所述距离da和d
3a
之间的差优选地小于或等于10mm。特别是，封装组件的上部部分可以与光伏模块的每个边缘间隔开非零距离d
3a
、d
3b
、d
3c
、d
3d
，并且距离d
3a
、d
3b
、d
3c
、d
3d
与所述边缘和所述多个光伏电池之间的距离da、db、dc、dd之间的差优选地小于或等于10mm。
[0054]
根据一个实施例，光伏模块还包括位于所述第二层下方的优选地由聚合物制造的第五层，所述第五层形成从所述至少一个边缘朝向所述模块的所述中心延伸并且宽度大于或等于所述至少一个边缘和所述多个光伏电池之间的所述距离da的至少一个外围条带。优选地，所述宽度和所述距离之间的差小于或等于30mm，并且甚至更优选地小于或等于20mm。
[0055]
根据一个特定实施例，所述第五层形成多个外围条带，并且优选地至少两个相对的条带，并且甚至更优选地四个条带，每个外围条带从光伏模块的一个边缘朝向所述模块的所述中心延伸并且每个外围条带的宽度大于或等于所述边缘和所述多个光伏电池之间的距离da、db、dc、dd。优选地，每个外围条带的宽度和距离da、db、dc、dd之间的差小于或等于30mm，并且甚至更优选地小于或等于20mm。
[0056]
优选地，第五层的每个外围条带的宽度严格大于距离da、db、dc、dd。
[0057]
所述第五层优选地由与封装组件的材料相同的聚合物制造，或者至少由具有相同的热机械特性的聚合物制造。
[0058]
根据一个特定实施例，第五层的尺寸基本上等于第三层的尺寸。
[0059]
根据一个实施例，光伏模块还包括：
[0060]-形成所述光伏模块的背面侧的第四层，所述第二层位于所述封装组件和所述第四层之间，所述第四层由与用以制造所述第一层的材料相同的材料制造，并且具有小于或等于所述第一层的厚度的厚度。
[0061]
光伏模块还可以单独地或彼此组合地具有以下附加特征，并且具有一个或多个前述特征：
[0062]-第一层由聚合物制造；
[0063]-第一层具有小于或等于50μm的厚度；
[0064]-封装组件具有小于150μm的最大厚度；
[0065]-第二层具有低于150g/m2的每单位面积的重量；
[0066]-所述封装组件包括放置于所述第一层和所述多个光伏电池之间的上部封装层和放置于所述多个光伏电池和所述第二层之间的下部封装层。
[0067]
本发明的第二个主题是用于生产这种光伏模块的方法，包括以以下温度和层压时段用以制造所述光伏模块的层的热层压的至少一个步骤，其中，所述温度包括在130℃和170℃之间，并且特别是约150℃，所述层压时段持续至少10分钟，并且特别是在10和20分钟之间。
[0068]
根据本发明的光伏模块和生产方法可以包括上述特征中的任何一个，单独地或与其他特征以任何技术上可能的组合。
附图说明
[0069]
本发明的其他特征和优点在阅读以下描述时将变得显而易见，该描述参考附图以说明而非限制性的方式给出，其中：
[0070]
图1示出了现有技术的一种光伏模块。
[0071]
图2示出了现有技术的一种特定光伏模块。
[0072]
图3以截面和分解图示出了根据本发明的光伏模块的第一实施例。
[0073]
图4示出了从上方看的根据本发明的光伏模块的第一实施例的实现的一个特定示例。
[0074]
图5以截面和分解图示出了根据本发明的光伏模块的第一实施例的一个变体。
[0075]
图6以截面和分解图示出了根据本发明的光伏模块的第二实施例。
[0076]
图7以截面和分解图示出了根据本发明的光伏模块的第三变体。
[0077]
图8示出了从上方看的根据本发明的光伏模块的第三实施例的实现的一个特定示例。
[0078]
在所有这些图中，相同的附图标记可以表示相同或类似的元件。
[0079]
此外，为了图的易读性，图中所示的各个部分不一定按比例示出。
具体实施方式
[0080]
已经在关于现有技术的部分中对图1和图2进行了描述。
[0081]
在所有横截面图中，箭头对应于光辐射。
[0082]
将注意到，图3、5、6和7对应于根据本发明的在制造方法的层压步骤之前三个光伏模块实施例和一个光伏模块变体的分解xz截面。一旦进行了层压步骤，即在真空下进行了热压，则各个层实际上在主xy平面中彼此重叠。
[0083]
图4对应于第一实施例的实现的一个特定示例的俯视xy视图。
[0084]
图8对应于第三实施例的实现的一个特定示例的俯视xy视图。
[0085]
在所有图3至8中，并且更一般地在本发明的上下文中，光伏模块可以包括以下特征中的一个或多个。
[0086]
优选地，第一层2和适当时的第四层12包括至少一种聚合物。
[0087]
第一层2的聚合物(和适当时的第四层12的聚合物)可以选自：聚碳酸酯(pc)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚酰胺(pa)、含氟聚合物，特别是聚氟乙烯(pvf)或聚偏二氟乙烯(pvdf)、乙烯四氟乙烯(etfe)、乙烯三氟氯乙烯(ectfe)、聚四氟乙烯(ptfe)、聚氯三氟乙烯(pctfe)和/或氟化乙烯丙烯(fep)。
[0088]
第一层2(和适当时的第四层12)具有小于50μm的厚度，并且有利地包括在5μm和25μm之间。
[0089]
封装组件3(和适当时的第五层13)可以由选自以下的至少一种聚合物制造：酸共聚物；离聚物；聚(乙烯醋酸乙烯酯)(eva)；乙烯基缩醛，诸如聚乙烯醇缩丁醛(pvb)；聚氨酯；聚(氯乙烯)；聚乙烯，诸如线性低密度聚乙烯；聚烯烃共聚物弹性体；α-烯烃(α-olefin)和α,β-烯键式不饱和羧酸酯(α,β-ethylenically unsaturated carboxylic acid ester)的共聚物，诸如乙烯丙烯酸甲酯共聚物和乙烯丙烯酸丁酯共聚物；硅树脂弹性体；和/或环氧树脂。
[0090]
封装组件3具有小于或等于150μm的总厚度e3，并且优选地包括在20和100μm之间，并且更优选地包括在50μm和75μm之间。
[0091]
封装组件3特别是可以由两个聚合物层3a(上部封装层)和3b(下部封装层)制造。这可能是两层聚(乙烯-醋酸乙烯酯)(eva)或两层离聚物的问题，光伏电池4放置在该两层之间。每层3a、3b可以具有可以低于或等于75μm，并且优选地低于或等于50μm的厚度e3a、e3b。这些层3a和3b，虽然优选地具有相同的性质，但可以具有不同的光学特性。
[0092]
光伏电池4可以选自：基于单晶硅(c-si)和/或多晶硅(mc-si)的同质结或异质结光伏电池；和/或ibc光伏电池；和/或包括非晶硅(a-si)、微晶硅(μc-si)、碲化镉(cdte)、铜铟硒化物(cis)和铜铟/镓二硒化物(cigs)中的至少一种材料的光伏电池；或实际上多结(iii/v)电池。它们的厚度包括在1和300μm之间，并且特别是在1和200μm之间。
[0093]
光伏电池4可以具有包括在1和300μm之间，并且特别是在1和250μm之间，或甚至在1和200μm之间，并且有利地在70μm和150μm之间的厚度e4。
[0094]
此外，两个邻近的，或者甚至相继的或相邻的，光伏电池之间的间距可以大于或等于0.5mm，并且特别是包括在1和30mm之间，并且优选地等于2mm。
[0095]
此外，光伏电池4可以通过由焊接的镀锡铜制造的线互连。互连光伏电池的线的厚度被定制为与层压方法和封装组件的小厚度兼容。互连电池的线可以具有小于100μm的厚
度和小于3mm的宽度。
[0096]
第二层5包括基于聚合物树脂和纤维的预浸料复合材料，并具有低于150g/m2并且有利地包括在50g/m2和115g/m2之间的每单位面积的重量。其可以例如由所述至少一种复合材料制造。预浸料的机织物(woven fabric)可以具有低于或等于50g/m2的每单位面积的重量，并且以聚合物树脂的浸渍度可以包括在30和70wt％之间。
[0097]
第二层5的复合材料可以是基于聚合物树脂和纤维的预浸料，聚合物选自聚酯、环氧树脂和/或丙烯酸，且纤维选自玻璃纤维、碳纤维和/或芳族聚酰胺纤维。
[0098]
第二层5可以特别是具有小于或等于100μm，并且特别是包括在50μm和80μm之间的厚度e5。
[0099]
在所示实施例中，第三层15(或加强层)也由基于聚合物树脂和纤维的预浸料复合材料制造。这可以是上面参考第二层5列出的材料之一。
[0100]
在一个优选实施例中，第三层15由与第二层5相同的材料制造。
[0101]
第三层15可以特别是具有包括在50g/m2和150g/m2之间的每单位面积的重量。第三层可以特别是具有小于或等于100μm，并且特别是包括在50μm和80μm之间的厚度e15。
[0102]
应当注意，光伏模块的第一层和/或第二层可以由一个或多个部分形成，即它们可以是单层或多层。
[0103]
图3以截面和分解图示出了光伏模块1的第一实施例，包括：
[0104]-透明的第一层2，形成光伏模块的正面侧，该侧意图用于接收光通量，
[0105]-多个光伏电池4，并排放置并且彼此电连接，
[0106]-封装组件3，包括放置在多个光伏电池4上方的上部封装层3a和放置在多个光伏电池4下方的下部封装层3b，组件能够封装多个光伏电池，
[0107]-第二层5，包括至少一种基于聚合物树脂和纤维的预浸料复合材料，
[0108]
封装组件3和多个光伏电池4位于第一层和第二层之间。
[0109]
第一层2和第二层5限定了光伏模块1的边缘，封装组件也是如此，其一直延伸到(extend up to)模块的边缘。
[0110]
此外，多个光伏电池4与光伏模块1的一个边缘1a相距距离da。
[0111]
光伏模块1还包括位于多个光伏电池4下方和下部封装层3b上方的第三层15或加强层。该第三层形成从边缘1a延伸并在最靠近边缘1a的光伏电池41(或多个光伏电池)之下凸出的外围条带15a。该外围条带的宽度l
15a
因此大于距离da。
[0112]
通过示例的方式，距离da可以等于50mm且外围条带15a的宽度l
15a
等于70mm。更一般地，宽度l
15a
和距离da之间的差小于或等于30mm，优选地小于或等于20mm，并且甚至更优选地包括在10和20mm之间。
[0113]
图4对应于图3的实施例的实现的示例的俯视图。
[0114]
可以看出，光伏电池与光伏模块1的所有边缘1a、1b、1c、1d相距距离da、db、dc、dd。已经示出了四个光伏电池41、42、43、44，但是该数量是非限制性的，并且可以有更多或更少的光伏电池。
[0115]
因此，第三层15形成四个外围条带15a、15b、15c、15d，每个边缘1a、1b、1c、1d一个外围条带，从而形成框架。每个外围条带从一个边缘延伸并在最靠近边缘的两个光伏电池之下凸出。每个外围条带的宽度l
15a
(分别地l
15b
、l
15c
、l
15d
)大于平行于所述条带的边缘和多
个光伏电池(4)之间的距离da(分别地db、dc、dd)。
[0116]
在图4中以简化方式示出的实施例中，所有距离基本上相等，条带的宽度也是如此，然而情况并非总是如此。
[0117]
通过示例的方式中，距离da、db、dc、dd可以等于50mm并且外围条带15a、15b、15c、15d的宽度l
15a
、l
15b
、l
15c
、l
15d
等于70mm。
[0118]
更一般地，第三层15的条带的宽度l
15a
(分别地l
15b
、l
15c
、l
15d
)与平行于所述条带的边缘和电池之间的距离da(分别地db、dc、dd)之间的差小于或等于30mm，优选地小于或等于20mm，并且甚至更优选地包括在10和20mm之间。
[0119]
相比而言，为了覆盖所有边缘而无需缩进，并且从而形成框架，外围条带的长度不一定相等(否则可以设想每个外围条带为45
°
角的等腰梯形形状)。替代地，框架可以是一件式的(one piece)。
[0120]
图5以截面和分解图(in cross section and exploded)示出了第一实施例的一个变体。
[0121]
图5的光伏模块可以包括上述特征中的全部或一些特征，并且特别是参考图3至4描述的特征，因此不再描述这些特征。然而，在该变体中，光伏模块1包括形成光伏模块1的背面侧的第四层12，第二层5位于第四层12和封装组件3之间。
[0122]
该第四层12由与用以制造形成光伏模块1的正面侧的第一层2的材料相同的材料制造。有利地，该材料对应于乙烯三氟氯乙烯(ectfe)，其也称为
[0123]
此外，第四层12在图5的该变体中具有小于或等于第一层2的厚度e2的厚度e12。
[0124]
第四层12有利地允许模块1在介电性上和化学上是绝缘的。
[0125]
形成背面侧的第四层12也在图6和7中示出。然而，它可以被省略。
[0126]
图6以截面和分解图示出了光伏模块的第二实施例。
[0127]
图6的光伏模块可以包括上述特征中的全部或一些特征，并且特别是参考图3至5描述的特征，因此将不再对这些特征进行描述。
[0128]
然而，在该第二实施例中，上部封装层(3a)与光伏模块的边缘1a相距距离d3。该距离d3小于距离da并且因此上部封装层(3a)仍然能够保护光伏电池。
[0129]
上部封装层(3a)可以远离光伏模块的所有边缘，并且特别是可以与光伏模块的所有边缘相距相同的距离d3，例如在图4和8中的类型的配置中。
[0130]
通过示例的方式中，距离da可以等于50mm，外围条带15a的宽度l
15a
等于70mm，而距离d3等于30mm。
[0131]
更一般地，宽度l
15a
(分别地l
15b
、l
15c
、l
15d
)和距离da(分别地db、dc、dd)之间的差小于或等于30mm，优选地小于或等于20mm，并且甚至更优选地包括在10和20mm之间，并且da(分别地db、dc、dd)和d3之间的差小于或等于10mm。
[0132]
图7以截面和分解图示出了光伏模块的第三实施例。
[0133]
图7的光伏模块可以包括上述特征中的全部或一些特征，并且特别是参考图3至5描述的特征，因此将不再对这些特征进行描述。然而，在该第三实施例中，光伏模块包括位于第二层5下方和第四层12上方的第五层13。
[0134]
该第五层形成从一个边缘1a延伸并凸出到最靠近边缘1a的光伏电池41(或多个光伏电池)下方的至少一个外围条带13a。该外围条带的宽度l
13a
大于距离da。
[0135]
该第五层13优选地由与封装组件3相同的材料制造。替代地，第五层由与封装组件的材料不同的材料制造，但它必须至少具有相同的热机械特性。
[0136]
该第五层的优点是使单个边缘和/或多个边缘对称。
[0137]
通过示例的方式，距离da可以等于50mm，外围条带15a的宽度l
15a
等于70mm，并且外围条带13a的宽度l
13a
等于70mm。
[0138]
更一般地，宽度l
13a
和距离da之间的差小于或等于30mm，优选地小于或等于20mm，并且甚至更优选地包括在10和20mm之间。
[0139]
优选地，宽度l
13a
等于宽度l
15a
。
[0140]
图8对应于第三实施例的实现的一个特定示例的俯视图，在该视图中仅示出了(底部)第四层12、第五层13和四个光伏电池41、42、43、44(为了图的易读性，虽然存在，但未示出层13和电池之间的层5、3b、15，并且对于电池上方的层也是同样)。
[0141]
可以看出，光伏电池与光伏模块1的所有边缘1a、1b、1c、1d相距距离da、db、dc、dd。已经示出了四个电池，但是这个数字是非限制性的，并且可以有更多或更少的电池。
[0142]
第五层13因此可以形成四个外围条带，每个边缘一个外围条带，如例如图8的配置中所示，因此也形成框架。框架可以是一件式的。
[0143]
在图8中以简化方式示出的实施例中，所有距离基本上相等，条带的宽度也是如此，然而情况并非总是如此。
[0144]
通过示例的方式中，距离da、db、dc、dd可以等于50mm，并且外围条带13a、13b、13c、13d的宽度l
13a
、l
13b
、l
13c
、l
13d
等于70mm。
[0145]
更一般地，第五层的条带宽度l
13a
(分别地l
13b
、l
13c
、l
13d
)和距离da(分别地db、dc、dd)之间的差小于或等于30mm，优选地小于或等于20mm，并且甚至更优选地包括在10和20mm之间。
[0146]
优选地，第五层13的条带宽度l
13a
(分别地l
13b
、l
13c
、l
13d
)等于第三层15的条带宽度l
15a
(分别地l
15b
、l
15c
、l
15d
)。
[0147]
第五层13优选地具有与第三层15相同的几何形状，使得它们可以重叠。
[0148]
第五层13特别是可以具有小于或等于150μm，或者甚至小于或等于100μm的厚度e13。
[0149]
通过示例的方式，并且对于上面呈现的实施例中的所有或每个实施例：
[0150]-第二层5的材料和第三层15的材料，可以是以环氧树脂浸渍的玻璃布组成的预浸料复合物，该环氧树脂诸如来自hexcel公司的hexply m77；
[0151]-形成正面侧的第一层2可以是来自rayotec公司的乙烯三氟氯乙烯(ectfe)(以名称halar而知名)ect 020的膜，该膜厚度约为20μm；
[0152]-封装层3a和3b可以是从juraplast公式销售的jurasoltm范围所获得的离聚物膜，该膜厚度约为50μm；并且当包括第五层13时，第五层13同样如此；
[0153]-光伏电池4可以是厚度约为115μm的基于单晶硅和非晶硅的异质结电池，或者是厚度约为160μm的ibc电池。
[0154]
在以以下温度和层压时段用以制造光伏模块1的组成层的热层压的单个步骤中生产光伏模块1，其中，温度包括在130℃和170℃之间，并且特别是约150℃，层压时段持续至少10分钟，并且特别是在10和20分钟之间。
[0155]
各种呈现的实施例可以组合在一起。
[0156]
此外，本发明不限于上述实施例，而是涵盖落入权利要求的范围内的任何实施例。

技术特征：
1.光伏模块(1)，包括：-透明的第一层(2)，形成所述光伏模块(1)的正面侧，所述侧意图用于接收光通量，-多个光伏电池(4)，并排放置并且彼此电连接，-封装组件(3)，能够封装所述多个光伏电池(4)，并且包括下部部分(3b)和上部部分(3a)，所述封装组件优选由聚合物制造，-第二层(5)，包括至少一种基于聚合物树脂和纤维的复合材料，所述封装组件(3)和所述多个光伏电池(4)位于所述第一层(2)和所述第二层(5)之间，至少所述第一层(2)和所述第二层(5)限定所述光伏模块(1)的边缘(1a、1b、1c、1d)；其特征在于，所述多个光伏电池(4)与所述光伏模块(1)的至少一个边缘(1a)间隔开非零距离d
a
，并且其特征在于，所述光伏模块(1)还包括位于所述多个光伏电池(4)下方和所述封装组件(3)的所述下部部分(3b)上方的第三层(15)或加强层，所述第三层形成至少一个外围条带(15a)，所述至少一个外围条带(15a)从所述至少一个边缘(1a)朝向所述模块的中心延伸，且所述至少一个外围条带(15a)的宽度(l
15a
)大于或等于所述距离d
a
，所述第三层包括至少一种基于聚合物树脂和纤维的复合材料。2.根据权利要求1所述的光伏模块(1)，所述至少一个外围条带(15a)的所述宽度(l
15a
)与所述多个光伏电池(4)和所述至少一个边缘(1a)之间的所述距离d
a
之间的差小于或等于30mm，并且优选地小于或等于20mm。3.根据权利要求1或权利要求2所述的光伏模块(1)，所述第三层(15)和/或所述第二层(5)由基于聚合物和纤维的复合材料制造，-所述聚合物优选地选自聚酯、环氧树脂和/或丙烯酸；和/或-所述纤维优选地选自玻璃纤维、碳纤维和/或芳族聚酰胺纤维。4.根据权利要求1至3之一所述的光伏模块(1)，所述第三层(15)由与所述第二层(5)相同的复合材料制造。5.根据权利要求1至4之一所述的光伏模块(1)，所述第三层(15)形成多个外围条带(15a、15b、15c、15d)，并且优选地至少两个相对的条带，并且甚至更优选地四个条带，每个外围条带从所述光伏模块(1)的一个边缘(1a、1b、1c、1d)朝向所述模块的所述中心延伸，每个外围条带的所述宽度(l
15a
、l
15b
、l
15c
、l
15d
)大于或等于所述边缘和所述多个光伏电池(4)之间的距离d
a
、d
b
、d
c
、d
d
，每个外围条带的所述宽度和距离d
a
、d
b
、d
c
、d
d
之间的差优选地小于或等于30mm，并且甚至更优选地小于或等于20mm。6.根据权利要求1至5之一所述的光伏模块(1)，所述封装组件(3)一直延伸至所述光伏模块(1)的所述边缘(1a、1b、1c、1d)。7.根据权利要求1至5之一所述的光伏模块(1)，所述封装组件(3)的所述上部部分(3a)与所述光伏模块(1)的至少一个边缘(1a)间隔开距离d
3a
，所述距离d
3a
是非零的并且小于所述至少一个边缘和所述多个光伏电池之间的所述距离d
a
，所述距离d
a
和所述距离d
3a
之间的差优选地小于或等于10mm。8.根据前述权利要求之一所述的光伏模块(1)，还包括位于所述第二层(5)下方的优选地由聚合物制造的第五层(13)，所述第五层形成从所述至少一个边缘(1a)朝向所述模块的所述中心延伸并且宽度(l
13a
)大于或等于所述至少一个边缘和所述多个光伏电池之间的所述距离d
a
的至少一个外围条带(13a)，所述宽度和所述距离之间的差优选地小于或等于
30mm，并且甚至更优选地小于或等于20mm。9.根据权利要求8所述的光伏模块(1)，所述第五层(13)形成多个外围条带(13a、13b、13c、13d)，并且优选地至少两个相对的条带，并且甚至更优选地四个条带，每个外围条带从所述光伏模块(1)的一个边缘(1a、1b、1c、1d)朝向所述模块的所述中心延伸并且每个外围条带的宽度(l
13a
、l
13b
、l
13c
、l
13d
)大于或等于所述边缘和所述多个光伏电池(4)之间的距离d
a
、d
b
、d
c
、d
d
，所述宽度和所述距离之间的差优选地小于或等于30mm，并且甚至更优选地小于或等于20mm。10.根据权利要求8和9中任一项所述的光伏模块(1)，所述第五层(13)由与所述封装组件的材料具有相同的热机械特性的材料制造，并且优选地由与所述封装组件(3)相同的材料制造。11.根据权利要求8至10之一所述的光伏模块(1)，所述第五层(13)的尺寸基本上等于所述第三层(15)的尺寸。12.根据前述权利要求之一所述的光伏模块(1)，还包括：-形成所述光伏模块(1)的背面侧的第四层(12)，所述第二层(5)位于所述封装组件(3)和所述第四层(12)之间，所述第四层由与用以制造所述第一层(2)的材料相同的材料制造，并且具有小于或等于所述第一层(2)的厚度的厚度。13.根据前述权利要求中任一项所述的光伏模块(1)，所述第一层(2)由聚合物制造。14.根据前述权利要求中任一项所述的光伏模块(1)，所述第一层(2)具有小于或等于50μm的厚度(e2)。15.根据前述权利要求中任一项所述的光伏模块(1)，所述封装组件(3)具有小于150μm的最大厚度(e3)。16.根据前述权利要求中任一项所述的光伏模块(1)，所述第二层(5)具有低于150g/m2的每单位面积的重量。17.根据前述权利要求中任一项所述的光伏模块(1)，所述封装组件(3)包括放置于所述第一层(2)和所述多个光伏电池(4)之间的上部封装层(3a)和放置于所述多个光伏电池(4)和所述第二层(5)之间的下部封装层(3b)。18.用于生产选定的根据权利要求1至17中任一项所述的光伏模块(1)的方法，其特征在于，所述方法包括以以下温度和层压时段用以制造所述光伏模块(1)的层的热层压的步骤，其中，所述温度包括在130℃和170℃之间，并且特别是约150℃，所述层压时段持续至少10分钟，并且特别是在10和20分钟之间。

技术总结
本发明涉及一种光伏模块(1)，包括：-透明的第一层(2)，形成所述光伏模块(1)的正面侧；-多个光伏电池(4)，并排放置并且电连接；-聚合物封装组件(3)，能够将所述多个光伏电池(4)封装在下部部分(3b)和上部部分(3a)之间；-第二层(5)，由基于聚合物树脂和纤维的复合材料制造；所述封装组件和所述光伏电池位于所述第一层和所述第二层之间，至少所述第一层和所述第二层限定所述光伏模块(1)的边缘(1A、1B、1C、1D)，所述多个光伏电池与所述光伏模块的至少一个边缘(1A)间隔开非零距离D


技术研发人员：J
受保护的技术使用者：塔莱斯公司 2CA-奥弗涅概念复合材料公司
技术研发日：2021.11.23
技术公布日：2022/5/25