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太陽(yáng)能電池組件和發(fā)電裝置的制作方法

文檔序號(hào):1960266閱讀:397來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:太陽(yáng)能電池組件和發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能電池組件,其包括至少一個(gè)太陽(yáng)能電池部件、一個(gè)前表面部件和一個(gè)后表面部件,特別地,這種太陽(yáng)能電池組件具有一種考慮了分類/收集性和可回收性的結(jié)構(gòu),以及應(yīng)用了這種太陽(yáng)能電池組件的發(fā)電裝置。本發(fā)明還涉及用于這種太陽(yáng)能電池組件的分離和回收方法。
太陽(yáng)能電池組件近來(lái)有大量不同的應(yīng)用形式,其中公知的有建筑材料集成型的太陽(yáng)能電池組件,通過(guò)在屋面鋼板上放一光電部件,并用一密封材料蓋住此光電部件形成。將來(lái)在帶有這種太陽(yáng)能電池組件的建筑材料的房屋重建時(shí),太陽(yáng)能電池組件可能變得不必要,或太陽(yáng)能電池組件被替換或覆蓋作為金屬底層時(shí),被腐蝕或在受光側(cè)的表面材料在長(zhǎng)期使用后被損壞。由于這種不必要的太陽(yáng)能電池組件可能導(dǎo)致環(huán)境污染,除非太陽(yáng)能電池組件的部件適合于分離、分類和處理,這樣要求太陽(yáng)能電池組件能分離其部件。
還是從生態(tài)角度出發(fā),要求將太陽(yáng)能電池組件分離成可回收的部件,并回收這些部件。
但在傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池組件中,由于單元是用樹(shù)脂密封在后表面部件和前表面部件之間形成的,因而不易分離這些部件。
一種具有特定分離結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池組件發(fā)布于日本專利申請(qǐng)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)第5-29160號(hào)中。這種太陽(yáng)能電池組件由一個(gè)太陽(yáng)能電池、一個(gè)提供在太陽(yáng)能電池受光側(cè)邊緣的太陽(yáng)能電池包容部件、一個(gè)提供在太陽(yáng)能電池背面的容器和連接太陽(yáng)能電池包容部件和容器的螺釘構(gòu)成。太陽(yáng)能電池組件可通過(guò)擰開(kāi)太陽(yáng)能電池、太陽(yáng)能電池包容部件和容器而分離,但暴露在單元的最外表面的太陽(yáng)能電池表面的主要部分在經(jīng)過(guò)一段時(shí)期使用后表面常常損壞。在這種情況下,回收太陽(yáng)能電池是不實(shí)際的,這種太陽(yáng)能電池組件在回收性上不能令人滿意。
現(xiàn)在將參看圖5說(shuō)明用于收集太陽(yáng)能電池組件的目前的和未來(lái)的方法。
舊太陽(yáng)能電池組件變得不需要,例如重建的房屋安裝有太陽(yáng)能電池組件或者破損的太陽(yáng)能電池組件變得不再有用,由于部件的腐蝕或在持續(xù)戶外使用后受光側(cè)的前表面部件被損壞,它們被收集到例如收集店里。
傳統(tǒng)上處理的工序有例如焚燒、沉積和埋入地下。
但是,考慮到對(duì)環(huán)境的影響和保護(hù)資源,要求回收處理。
可設(shè)計(jì)這樣的一種回收工序,包括收集單元、粉碎單元、分類被粉碎的產(chǎn)出物和回收必要的材料。
這種回收工序盡管能減少對(duì)環(huán)境的影響,但是成本高,并且不能充分保護(hù)資源。
而且,大多數(shù)已上市的太陽(yáng)能電池組件中,前表面部件、后表面部件、太陽(yáng)能電池部件和內(nèi)部過(guò)濾器(例如EVA)構(gòu)成的這種太陽(yáng)能電池組件有各自不同的使用壽命,最貴的太陽(yáng)能電池部件相比其它部件有更長(zhǎng)的使用壽命。由于這個(gè)原因長(zhǎng)期以來(lái)希望能單獨(dú)抽取和再利用太陽(yáng)能電池部件。
本發(fā)明的目的之一是對(duì)傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池部件中用樹(shù)脂材料密封的太陽(yáng)能電池組件的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),提供一種太陽(yáng)能電池組件,可容易地拆卸、分離和分類成單個(gè)的組件,而不粉碎收集的太陽(yáng)能電池組件,其中每一個(gè)分類的組件在清洗后或其它合適的處理后可被再利用,不能再利用的組件也能被制成可回收材料或轉(zhuǎn)換成新資源,這樣能使回收工序同時(shí)考慮拯救資源和對(duì)環(huán)境的影響,并對(duì)太陽(yáng)能電池部件的可回收性有顯著的提高,一種發(fā)電裝置采用這種太陽(yáng)能電池組件制成。
本發(fā)明的另一目的是為上述的太陽(yáng)能電池組件提供一種分離方法和回收方法。
根據(jù)本發(fā)明,上述目的可通過(guò)一種太陽(yáng)能電池組件來(lái)達(dá)到。其構(gòu)成包括太陽(yáng)能電池部件,提供在太陽(yáng)能電池部件的受光表面?zhèn)鹊那氨砻娌考吞峁┰谔?yáng)能電池部件的后表面?zhèn)鹊暮蟊砻娌考?;其中前表面部件和后表面部件以一種可分開(kāi)的方式連接;至少前表面部件和太陽(yáng)能電池部件是相互緊貼,或者前表面部件與一個(gè)和太陽(yáng)能電池部件緊貼的固體層相緊貼;太陽(yáng)能電池部件、前表面部件和后表面部件可被分離,而不留下前表面部件、后表面部件或太陽(yáng)能電池部件的任何殘留物。
根據(jù)本發(fā)明的另一種太陽(yáng)能電池組件的構(gòu)成包括太陽(yáng)能電池部件;提供在太陽(yáng)能電池部件的受光表面?zhèn)鹊那氨砻娌考?;和提供在太?yáng)能電池部件后表面?zhèn)鹊暮蟊砻娌考?br> 其中,前表面部件和后表面部件以一種可分離的方式相連接;光催化劑提供在前表面部件的與太陽(yáng)能電池部件相對(duì)的至少一個(gè)面上;太陽(yáng)能電池部件、前表面部件和后表面部件可被分離,而不在太陽(yáng)能電池部件上留下任何前表面部件或后表面部件的殘留物。
根據(jù)本發(fā)明的另一種太陽(yáng)能電池組件的構(gòu)成包括太陽(yáng)能電池部件;提供在太陽(yáng)能電池部件的受光表面?zhèn)鹊那氨砻娌考?;提供在太?yáng)能電池部件后表面?zhèn)鹊暮蟊砻娌考灰约坝靡赃B接前表面部件和后表面部件的連接部件。
其中,前表面部件和后表面部件以一種可分離的方式相連接;至少前表面部件和太陽(yáng)能電池部件相互緊貼,或者前表面部件與一個(gè)和太陽(yáng)能電池部件相緊貼的固體層相緊貼;太陽(yáng)能電池部件、前表面部件和后表面部件可被分離,而不在太陽(yáng)能電池部件上留下前表面部件或后表面部件的任何殘留物。
根據(jù)本發(fā)明的另一種太陽(yáng)能電池組件的構(gòu)成包括太陽(yáng)能電池部件;提供在太陽(yáng)能電池部件的受光表面?zhèn)鹊那氨砻娌考?;提供在太?yáng)能電池部件后表面?zhèn)鹊暮蟊砻娌考灰约坝靡赃B接前表面部件和后表面部件的連接部件。
其中,前表面部件和后表面部件以一種可分離的方式相連接;光催化劑提供在前表面部件的與太陽(yáng)能電池部件相對(duì)的至少一個(gè)面上;太陽(yáng)能電池部件、前表面部件和后表面部件可被分離,而不在太陽(yáng)能電池部件上留下前表面部件或后表面部件的任何殘留物。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種帶有這種太陽(yáng)能電池組件和電力轉(zhuǎn)換設(shè)備的發(fā)電裝置。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種通過(guò)分離上述太陽(yáng)能電池組件得到太陽(yáng)能電池部件的方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種通過(guò)至少利用分離太陽(yáng)能電池組件得到的部件中的太陽(yáng)能電池部件,用以制備另外的太陽(yáng)能電池組件的再利用方法。


圖1A、1B、2A、2B、3A、3B、3C、4A和4B是說(shuō)明本發(fā)明的最佳實(shí)施例的太陽(yáng)能電池組件結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖5是說(shuō)明體現(xiàn)本發(fā)明的太陽(yáng)能電池組件的回收循環(huán)的流程圖。
圖6A、6B和6C是例1的太陽(yáng)能電池組件的示意圖。
圖7A和7B是例2的太陽(yáng)能電池組件的示意圖。
圖8A和8B是例3的太陽(yáng)能電池組件的示意圖。
圖9A、9B、9C、9D、9E和9F是例4的太陽(yáng)能電池組件的示意圖。
圖10A、10B和10C是例5的太陽(yáng)能電池組件的示意圖。
圖11A和11B是例6的太陽(yáng)能電池組件的示意圖。
圖12A、12B、12C、13A、13B和13C是例7的太陽(yáng)能電池組件的示意圖。
圖14A、14B和14C是例8的太陽(yáng)能電池組件的示意圖。
圖15A和15B是例9的太陽(yáng)能電池組件的示意圖。
圖16A、16B和16C是例10的太陽(yáng)能電池組件的示意圖。
圖17A、17B和17C是例11的太陽(yáng)能電池組件的示意圖。
下面,用其最佳實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。圖1A和1B是說(shuō)明太陽(yáng)能電池組件的一個(gè)例子的示意圖,其構(gòu)成包括太陽(yáng)能電池部件、提供在太陽(yáng)能電池部件的受光表面?zhèn)鹊那氨砻娌考⒁约疤峁┰谔?yáng)能電池部件的后表面?zhèn)鹊暮蟊砻娌考?;其中,前表面部件和后表面部件以一種可分離的方式相連接;至少前表面部件和太陽(yáng)能電池部件相互緊貼,或前表面部件與一個(gè)和太陽(yáng)能電池部件相緊貼的固體層相緊貼,且太陽(yáng)能電池部件、前表面部件和后表面部件可被分離,而不在太陽(yáng)能電池部件上留下前表面部件或后表面部件的任何殘留物,其中圖1A是從受光表面?zhèn)瓤吹耐敢暿疽鈭D,圖1B是沿圖1A中的線1B-1B的橫截面示意圖。
在此實(shí)施例中,在太陽(yáng)能電池部件1a被提供到后表面部件3a上后,前表面部件2a被疊加到其上,以便與太陽(yáng)能電池部件1a相緊貼。然后前表面部件2a和后表面部件3a以一種可分離的方式相連接,得到太陽(yáng)能電池組件4a。
太陽(yáng)能電池部件1a與導(dǎo)線10的一端相連,其另一端被導(dǎo)向太陽(yáng)能電池組件4a的外部,構(gòu)成一個(gè)輸出終端。
在本發(fā)明實(shí)施例的太陽(yáng)能電池組件中,太陽(yáng)能電池部件不是象傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池組件那樣用樹(shù)脂密封,而是與前表面部件緊密接觸,以便作用在太陽(yáng)能電池組件的外力通過(guò)前表面部件可被傳遞到太陽(yáng)能電池部件,這樣最終造成其被破壞。因此最好采用對(duì)抗措施來(lái)抵消這種外壓力。
另外即使作用的壓力沒(méi)有達(dá)到太陽(yáng)能電池部件損壞的水平,也可引起前表面部件和太陽(yáng)能電池部件的接觸表面之間的摩擦,導(dǎo)致性能惡化,例如前表面部件或太陽(yáng)能電池部件表面的透光性,最好采取對(duì)抗措施來(lái)抵消這種現(xiàn)象。最好在設(shè)計(jì)單元結(jié)構(gòu)時(shí)考慮這種現(xiàn)象,特別是在太陽(yáng)能電池部件是由基礎(chǔ)較弱的晶體硅太陽(yáng)能電池部件構(gòu)成的地方,其受壓力影響易于變形。
具體的抵消壓力的對(duì)抗措施將在以后說(shuō)明。
另外由于本發(fā)明的太陽(yáng)能電池組件不采用傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池組件中的樹(shù)脂密封,在不同的部分最好采用水密封裝置。具體的水密封裝置將在后面說(shuō)明。
另外在本發(fā)明的實(shí)施例中,在前表面部件和后表面部件之間提供有縫隙6,這樣連接可被容易地分開(kāi),例如通過(guò)向縫隙中插入一螺絲刀或類似的物體。
在上述結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池組件中,太陽(yáng)能電池組件夾在前表面部件和后表面部件之間,但沒(méi)有粘在其上,這樣前表面部件、太陽(yáng)能電池組件和后表面部件能被容易地分類,結(jié)果是能提供一種具有低的制造成本和滿意的分類/收集性的太陽(yáng)能電池組件。
并且在上述的實(shí)施例中,前表面部件和后表面部件是通過(guò)它們的相互形狀被連接在一起,不是采用一個(gè)分離的連接部件。結(jié)果部件的數(shù)目減少了,同時(shí)制造成本可以降低,因?yàn)闇p少的成本可以用于管理這些部件,在收集后,分類/收集性的令人滿意性可減少用于拆卸、分離和分類的成本。
而且上述的結(jié)構(gòu)適合于再利用,因?yàn)榍氨砻娌考蚝蟊砻娌考臍埩粑镌诓鹦丁⒎蛛x和分類時(shí)并不保留在太陽(yáng)能電池部件上。
而且在上述的結(jié)構(gòu)中,前表面部件和太陽(yáng)能電池部件緊密接觸,以避免其內(nèi)表面間的光的反射,這樣降低太陽(yáng)能電池組件在發(fā)電效率的損失。它也可以防止?jié)駳庠谇氨砻娌考凸怆姴考g冷凝。
在前表面部件和太陽(yáng)能電池部件之間有一縫隙層的情況時(shí),太陽(yáng)能電池部件的溫度由于溫室效應(yīng)而提高,這樣導(dǎo)致在太陽(yáng)能電池部件由晶體硅半導(dǎo)體構(gòu)成的地方的輸出的明顯的損失。但前表面部件和太陽(yáng)能電池部件緊密接觸的結(jié)構(gòu)能減少輸出損失,即使在晶體硅半導(dǎo)體被用于太陽(yáng)能電池部件時(shí)。圖2A和2B是說(shuō)明太陽(yáng)能電池組件4b構(gòu)成的示意圖,其構(gòu)成包括太陽(yáng)能電池部件,提供在太陽(yáng)能電池部件的受光表面?zhèn)鹊那氨砻娌考?,和提供在太?yáng)能電池部件后表面?zhèn)鹊暮蟊砻娌考?br> 其中,前表面部件和后表面部件以一種可分離的方式相連接;光催化劑提供在與太陽(yáng)能電池部件相對(duì)的前表面部件的至少一個(gè)表面上;太陽(yáng)能電池部件、前表面部件和后表面部件能被分離,而不在太陽(yáng)能電池部件上留下前表面部件或后表面部件的任何殘留物,其中圖2A是從受光表面一側(cè)看的透視示意圖,圖2B是沿圖2A中的線2B-2B的橫截面示意圖。
在本發(fā)明實(shí)施例中,在太陽(yáng)能電池部件1b被提供在后表面部件3b上后,前表面部件2b被蓋在其上。然后前表面部件2a和后表面部件3a以一種可分離的方式相連接,得到太陽(yáng)能電池組件4b。太陽(yáng)能電池部件1b被連到導(dǎo)線的一端,其另一端被引導(dǎo)到太陽(yáng)能電池組件4b的外部構(gòu)成輸出端。
在本發(fā)明實(shí)施例的太陽(yáng)能電池組件中,太陽(yáng)能電池部件不是象傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池組件那樣用樹(shù)脂密封,在太陽(yáng)能電池組件內(nèi)有一空氣層80,這樣在太陽(yáng)能電池組件內(nèi)導(dǎo)致濕氣冷凝。結(jié)果作為一種抵消濕氣冷凝的對(duì)抗措施,光催化劑被提供在與太陽(yáng)能電池部件相對(duì)的前表面部件的一個(gè)表面上。在本發(fā)明實(shí)施例中,最好也采用其它的對(duì)抗措施來(lái)抵消濕氣冷凝。
而且當(dāng)本發(fā)明實(shí)施例的太陽(yáng)能電池組件在前表面部件2b和太陽(yáng)能電池部件1b之間有一個(gè)氣體層80,當(dāng)前表面部件2b和氣體層80的折射率有較大差異時(shí),這會(huì)導(dǎo)致在前表面部件2b的表面的光反射。因而抗反射措施最好應(yīng)用于前表面部件。
而且由于本發(fā)明的太陽(yáng)能電池組件不象傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池組件那樣使用樹(shù)脂密封,最好在不同的部分使用水密封裝置。
在上述結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池組件中,前表面部件和后表面部件以一種可分離的方式連接,太陽(yáng)能電池部件僅被前表面部件和后表面部件支撐,而不是粘接到其上,這樣前表面部件、太陽(yáng)能電池部件和后表面部件能被容易地分類,結(jié)果能提供一種低制造成本和滿意的分類/收集性的太陽(yáng)能電池組件。
而且在上述的實(shí)施例中,前表面部件和后表面部件通過(guò)其相互的形狀連接,而不使用單獨(dú)的連接部件。結(jié)果部件的數(shù)目減少了,同時(shí)由于減少了用于管理部件的成本,制造成本得到降低,在收集后,令人滿意的分類/收集性可減少拆卸、分離和分類的成本。
而且上述的結(jié)構(gòu)適合于再利用,因?yàn)樵诓鹦?、分離和分類時(shí)前表面部件或后表面部件的殘留物不會(huì)留在太陽(yáng)能電池部件上。
而且在上述的結(jié)構(gòu)中,前表面部件和太陽(yáng)能電池部件最好用相同的材料制成相同的形狀。在這種方法中前表面部件和后表面部件可用同一壓模機(jī)來(lái)制備,以減少太陽(yáng)能電池組件的制造成本和改善分類和收集后的回收性。
在上述的實(shí)施例中,由于太陽(yáng)光輻射引起過(guò)親水性的光催化劑被提供到與太陽(yáng)能電池部件相對(duì)的前表面部件的表面,這樣即使考慮前表面部件和太陽(yáng)能電池部件之間的空氣存在,光催化劑被太陽(yáng)光輻射激發(fā)以減少前表面部件的后表面的過(guò)親水性,這樣其上的冷凝濕氣形成一個(gè)一致的水膜以保證前表面部件的透光性。
在上述的結(jié)構(gòu)中,太陽(yáng)能電池部件的光電部分與前表面部件相分離,以便作用在太陽(yáng)能電池部件的外力通過(guò)前表面部件傳到太陽(yáng)能電池部件。結(jié)果太陽(yáng)能電池組件的電性能可以被確保,即使沒(méi)有任何特殊的對(duì)抗措施來(lái)抵消這個(gè)壓力。
而且在上述的結(jié)構(gòu)中,在前表面部件和太陽(yáng)能電池部件間存在的氣體可由于溫室效應(yīng)提高其溫度,這樣當(dāng)非定形硅半導(dǎo)體用于太陽(yáng)能電池部件時(shí),可降低光降解作用和獲得一種退火效果。
而且在上述的結(jié)構(gòu)中,太陽(yáng)能電池組件本身構(gòu)成一熱絕緣結(jié)構(gòu),通過(guò)在屋面材料或類似材料中采用這種太陽(yáng)能電池組件,可提供一種屋面材料或具有高熱絕緣效果的類似的材料。圖3A、3B和3C說(shuō)明太陽(yáng)能電池組件4c,其構(gòu)成包括太陽(yáng)能電池部件,提供在太陽(yáng)能電池部件的受光表面?zhèn)鹊那氨砻娌考?,提供在太?yáng)能電池部件的后表面?zhèn)鹊暮蟊砻娌考?,和用于連接前表面部件和后表面部件的連接部件;其中,前表面部件和后表面部件以一種可分離的方式連接;至少前表面部件和太陽(yáng)能電池部件相互緊密接觸,或前表面部件與一個(gè)和太陽(yáng)能電池部件緊密接觸的固體層緊密接觸;太陽(yáng)能電池部件、前表面部件和后表面部件能被分離,而不在太陽(yáng)能電池部件上留下前表面部件、后表面部件、連接層或固體層任何殘留物,其中圖3A是從受光表面?zhèn)瓤吹耐敢暿疽鈭D,圖3B是沿圖3A中線3B-3B的橫截面示意圖,圖3C是沿圖3A中線3C-3C的橫截面示意圖。
在本發(fā)明實(shí)施例中,在太陽(yáng)能電池部件1c被提供到后表面部件3c上后,前表面部件2c被蓋到其上,以便與太陽(yáng)能電池部件1c緊密接觸。然后前表面部件2c和后表面部件3c用連接部件12c以一種可分離的方式相連接,以獲得太陽(yáng)能電池組件c。
太陽(yáng)能電池部件1c與導(dǎo)線10的一端相連,其另一端被引導(dǎo)到太陽(yáng)能電池組件c的外部構(gòu)成輸出端。
而且由于本發(fā)明的太陽(yáng)能電池組件不象傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池組件那樣采用樹(shù)脂密封,最好在不同的部分采用水密封裝置81。
在本發(fā)明的太陽(yáng)能電池組件中,太陽(yáng)能電池部件不是象傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池組件那樣采用樹(shù)脂密封,而是與前表面部件緊密接觸,這樣太陽(yáng)能電池部件最好提供有對(duì)抗措施以抵消這種外部壓力,因?yàn)樵趯?shí)施例1中解釋的原因。
在上述結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池組件中,太陽(yáng)能電池部件被夾在前表面部件和后表面部件之間,但不是粘接其上,以便前表面部件、太陽(yáng)能電池部件和后表面部件能容易地分類。結(jié)果可提供一種低制造成本和滿意的分類/收集性的太陽(yáng)能電池組件。
而且在上述的結(jié)構(gòu)中,前表面部件和后表面部件通過(guò)連接部件以可分離的方式連接,以便前表面部件和后表面部件不需要用于相互連接的連接部分,前表面部件和后表面部件的每一個(gè)可通過(guò)將一平板剪裁成預(yù)定的尺寸得到一簡(jiǎn)單的形狀來(lái)制成。因?yàn)檫@個(gè)原因在制造時(shí)通過(guò)擠壓成型制成此平板材料,以減少制造成本。而且依靠這種結(jié)構(gòu),可以采用通用平板材料用于前或后表面部件和采用通用屋頂材料用于前或后表面部件,這樣進(jìn)一步減少制造成本。
而且前或后表面部件的平板形狀改善了回收后的回收性?;厥招砸材芡ㄟ^(guò)在前表面部件和后表面部件中采用相同的材料得到改善。
而且上述結(jié)構(gòu)適合于再利用,因?yàn)榍氨砻娌考蚝蟊砻娌考臍埩粑锊粫?huì)留在太陽(yáng)能電池部件上。
而且在上述的結(jié)構(gòu)中,前表面部件和太陽(yáng)能電池部件緊密接觸以避免在其內(nèi)表面的光線反射,這樣減少太陽(yáng)能電池組件的發(fā)電效率的損失。這也可能防止在前表面部件和光電部件間的濕氣冷凝。
如果在前表面部件和太陽(yáng)能電池部件之間存在氣體層,太陽(yáng)能電池部件的溫度可由于溫室效應(yīng)被提高,這樣當(dāng)太陽(yáng)能電池部件是由晶體硅半導(dǎo)體構(gòu)成時(shí)導(dǎo)致輸出的明顯損失。但是,前表面部件和太陽(yáng)能電池部件緊密接觸的結(jié)構(gòu)能減少輸出損失,即使當(dāng)晶體硅半導(dǎo)體用于太陽(yáng)能電池部件。圖4A和4B是說(shuō)明太陽(yáng)能電池組件,其構(gòu)成包括太陽(yáng)能電池部件,提供在太陽(yáng)能電池部件的受光表面?zhèn)鹊那氨砻娌考?,提供在太?yáng)能電池部件的后表面?zhèn)鹊暮蟊砻娌考?,和用于連接前表面部件和后表面部件的連接部件;其中,前表面部件和后表面部件以一種可分離的方式連接;光催化劑提供在與太陽(yáng)能電池部件相對(duì)的前表面部件的至少一個(gè)表面上;太陽(yáng)能電池部件、前表面部件和后表面部件能被分離,而不在太陽(yáng)能電池部件上留下前表面部件或后表面部件的任何殘留物,其中圖4A是從受光表面一側(cè)看的透視示意圖,圖4B是沿圖4A中的線4B-4B的橫截面示意圖。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,太陽(yáng)能電池部件1d被夾在前表面部件2d和帶有墊片15的后表面部件3d之間,前表面部件2d和后表面部件3d用一連接部件15固定。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,太陽(yáng)能電池部件1d的非受光區(qū)被墊片15支撐,這里太陽(yáng)能電池部件1d定位于前表面部件2d和后表面部件3d之間的空的空間內(nèi)。墊片15也可用作對(duì)抗措施抵消壓力。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,在太陽(yáng)能電池部件1d被提供到后表面部件3d上后,前表面部件2d蓋在其上。然后前表面部件2d和后表面部件3d用連接部件12以一種可分離的方式連接,以得到太陽(yáng)能電池組件4d。
太陽(yáng)能電池部件1c與導(dǎo)線10的一端相連,其另一端被引導(dǎo)到太陽(yáng)能電池組件4b的外部構(gòu)成輸出端。
在本發(fā)明實(shí)施例的太陽(yáng)能電池組件中,太陽(yáng)能電池部件不象傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池組件是用樹(shù)脂密封,并在太陽(yáng)能電池組件內(nèi)有氣體層,這樣可能導(dǎo)致太陽(yáng)能電池組件內(nèi)的濕氣冷凝。結(jié)果作為抵消濕氣冷凝的對(duì)抗措施82,光催化劑被提供在與太陽(yáng)能電池部件相對(duì)的前表面部件的表面上。在本發(fā)明的實(shí)施例中,最好也采用其它的對(duì)抗措施來(lái)抵消濕氣冷凝。
而且當(dāng)本發(fā)明實(shí)施例的太陽(yáng)能電池組件在前表面部件2d和太陽(yáng)能電池部件1d之間有一個(gè)氣體層,當(dāng)前表面部件2d和氣體層的折射率有較大差異時(shí),這會(huì)導(dǎo)致在前表面部件2b的表面的光反射。因而抗反射措施最好應(yīng)用于前表面部件。
而且由于本發(fā)明的太陽(yáng)能電池組件不象傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池組件那樣采用樹(shù)脂密封,最好在不同的部分采用水密封裝置。
在上述結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池組件中,太陽(yáng)能電池部件僅被前表面部件和后表面部件支撐,但不是粘接其上,以便前表面部件、太陽(yáng)能電池部件和后表面部件能容易地分類。結(jié)果可提供一種低制造成本和滿意的分類/收集性的太陽(yáng)能電池組件。
而且在上述的結(jié)構(gòu)中,前表面部件和后表面部件通過(guò)連接部件以可分離的方式連接,以便前表面部件和后表面部件不需要用于相互連接的連接部分,前表面部件和后表面部件的每一個(gè)可通過(guò)將一平板剪裁成預(yù)定的尺寸得到一簡(jiǎn)單的形狀來(lái)制成。因?yàn)檫@個(gè)原因在制造時(shí)通過(guò)擠壓成型制成此平板材料以減少制造成本。而且依靠這種結(jié)構(gòu),可以采用通用平板材料用于前或后表面部件和采用通用屋頂材料用于前或后表面部件,這樣進(jìn)一步減少制造成本。
而且前或后表面部件的平板形狀改善了回收后的回收性。回收性也能通過(guò)在前表面部件和后表面部件中采用相同的材料得到改善。
而且上述結(jié)構(gòu)適合于再利用,因?yàn)榍氨砻娌考蚝蟊砻娌考臍埩粑锊粫?huì)留在太陽(yáng)能電池部件上。
在上述的實(shí)施例中,由于太陽(yáng)光輻射引起過(guò)親水性的光催化劑被提供到與太陽(yáng)能電池部件相對(duì)的前表面部件的表面,這樣即使考慮前表面部件和太陽(yáng)能電池部件之間的空氣存在,光催化劑被太陽(yáng)光輻射激發(fā)以減少前表面部件的后表面的過(guò)親水性,這樣其上的冷凝濕氣形成一個(gè)一致的水膜,以保證前表面部件的透光性。
在上述的結(jié)構(gòu)中,太陽(yáng)能電池部件的光電部分與前表面部件相分離,以便作用在太陽(yáng)能電池部件的外力通過(guò)前表面部件傳到太陽(yáng)能電池部件。結(jié)果太陽(yáng)能電池組件的電性能可以被確保,即使沒(méi)有任何特殊的對(duì)抗措施來(lái)抵消這個(gè)壓力。
而且在上述的結(jié)構(gòu)中,在前表面部件和太陽(yáng)能電池部件間存在的氣體可由于溫室效應(yīng)提高其溫度,這樣當(dāng)非定形硅半導(dǎo)體用于太陽(yáng)能電池部件時(shí)可降低光降解作用和獲得一種退火效果。
而且在上述的結(jié)構(gòu)中,太陽(yáng)能電池組件本身構(gòu)成一熱絕緣結(jié)構(gòu),這樣提供一種屋面材料或具有高熱絕緣效果的類似的材料,通過(guò)采用在屋面材料或類似材料中采用這種太陽(yáng)能電池組件。
在實(shí)施例1到4所述的太陽(yáng)能電池組件沒(méi)有象傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池組件那樣采用樹(shù)脂密封結(jié)構(gòu),能采用一種不燃的、半不燃的或阻燃的材料用于前表面部件或后表面部件,以極大地減少太陽(yáng)能電池組件內(nèi)的可燃材料的絕對(duì)數(shù)量,由此提供一種具有極大地改善了防火性的太陽(yáng)能電池組件。
而且即使當(dāng)前表面部件在延長(zhǎng)使用后被損壞而使透光性惡化,可通過(guò)采用一種用于至少前表面部件并替換前表面部件的透明部件來(lái)恢復(fù)最初的透光性。而且在使用太陽(yáng)能電池組件經(jīng)過(guò)了預(yù)定的使用壽命后,太陽(yáng)能電池部件、前表面部件和后表面部件能容易地分類和分離,這樣能得到優(yōu)良的回收性。
下面將對(duì)構(gòu)成上述的實(shí)施例中的太陽(yáng)能電池組件的部件進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
(太陽(yáng)能電池部件1)在本發(fā)明中采用的太陽(yáng)能電池部件1(1a到1d)不受特別限制,并可由例如硅半導(dǎo)體或復(fù)合半導(dǎo)體構(gòu)成。在硅半導(dǎo)體中,可采用單晶硅、多晶硅、微晶硅或不定型硅。
而且為獲得希望的電壓和電流,多個(gè)太陽(yáng)能電池部件可在太陽(yáng)能電池組件內(nèi)依次和/或并列連接。
另一方面,當(dāng)單個(gè)太陽(yáng)能電池部件被用于太陽(yáng)能電池組件時(shí),沒(méi)有太陽(yáng)能電池部件之間的相互連接,以避免連接中的表面不規(guī)則性,這樣避免了在夾擠前表面部件和后表面部件之間的太陽(yáng)能電池部件時(shí),因表面不規(guī)則性而產(chǎn)生的應(yīng)力集中。
而且這種單個(gè)太陽(yáng)能電池部件提供較低的輸出電壓,但可減少由水逐漸地侵蝕進(jìn)太陽(yáng)能電池組件而造成的短路的影響。
而且較弱基礎(chǔ)型的太陽(yáng)能電池部件、提供在不銹鋼基片或玻璃基片上的太陽(yáng)能電池部件或薄片型的太陽(yáng)能電池部件,被用于蓋有前表面部件的方式,可不受外部損壞,并能經(jīng)常地在分類后被再利用。
(前表面部件2)前表面部件2(2a到2d)要求有透光性,并最好有耐老化和耐污物沉積性。
它由透光玻璃或有機(jī)樹(shù)脂構(gòu)成較好。
當(dāng)是玻璃時(shí),玻璃的種類沒(méi)有特別限制,但考慮到藍(lán)色區(qū)段的光的透光性和機(jī)械強(qiáng)度,最好是具有低離子含量的退火玻璃。
當(dāng)是有機(jī)樹(shù)脂時(shí),這種樹(shù)脂的種類沒(méi)有特別限制,但考慮到透光性、天氣和污物沉積的不敏感性,最好是氟樹(shù)脂例如聚四氟乙烯(ETFE)、聚三氟乙烯或聚氟乙烯、聚丙烯樹(shù)脂、聚碳酸樹(shù)脂或硅樹(shù)脂。
而且對(duì)熱塑性樹(shù)脂,其能通過(guò)加熱變回到原來(lái)的物質(zhì),在分類后回收性要好于熱固性樹(shù)脂,其不能通過(guò)加熱變回到原來(lái)的物質(zhì)。由這種熱塑性樹(shù)脂構(gòu)成的前表面部件能被粉碎和粒子化作為原材料再利用。
而且前表面部件、后表面部件和其它部件可由相同種類的熱塑性樹(shù)脂構(gòu)成,以改善分類工作的效率。分類工作的效率也能通過(guò)在前表面部件的一局部附上一指出材料的標(biāo)記,例如一種內(nèi)部統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。
而且,一種添加劑例如一種紫外線吸收劑可被加到上述的材料中,以降低太陽(yáng)能電池組件的部件的構(gòu)成材料的損壞。
而且至少前表面部件2和太陽(yáng)能電池部件1之間的縫隙可用惰性氣體添充以防止損壞,例如前表面部件、太陽(yáng)能電池部件或后表面部件的氧化,這樣提高耐久性。
為了通過(guò)前表面部件2來(lái)改善太陽(yáng)能電池組件的強(qiáng)度,可選擇具有合適厚度和形狀的前表面部件達(dá)到希望的強(qiáng)度。
由于前表面部件被和后表面部件機(jī)械固定在一起,最好考慮后表面部件3和太陽(yáng)能電池部件1的線性膨脹系數(shù)來(lái)選取材料和結(jié)構(gòu)。
(后表面部件3)后表面部件3(3a和3d)沒(méi)有特別限制,可由金屬、有機(jī)樹(shù)脂或陶瓷構(gòu)成??梢允鞘褂锰烊坏氖寤蝾愃频囊话阌米魑蓓敳牧系奈矬w,而且可以使用由不同材料構(gòu)成的復(fù)合材料。
對(duì)有機(jī)樹(shù)脂、熱塑性樹(shù)脂,其能通過(guò)加熱變回到原來(lái)的物質(zhì),在分類后回收性要好于熱固性樹(shù)脂,其不能通過(guò)加熱變回到原來(lái)的物質(zhì)。由這種熱塑性樹(shù)脂構(gòu)成的后表面部件能被粉碎和粒子化作為原材料再利用。
而且后表面部件可由與前表面部件和其它部件相同種類的熱塑性樹(shù)脂構(gòu)成,以改善分類工作的效率。分類工作的效率也能通過(guò)在后表面部件的一局部附上一指出材料的標(biāo)記,例如一種內(nèi)部統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。
為了通過(guò)后表面部件3來(lái)改善太陽(yáng)能電池組件的強(qiáng)度,可選擇具有合適厚度和形狀的后表面部件達(dá)到希望的強(qiáng)度。
由于后表面部件被和前表面部件機(jī)械固定在一起,最好考慮前表面部件2和太陽(yáng)能電池部件1的線性膨脹系數(shù)來(lái)選取材料和結(jié)構(gòu)。
而且,由于太陽(yáng)能電池部件1的后表面是基本上導(dǎo)電的,后表面部件3最好由絕緣材料構(gòu)成。
但是這種效果也能通過(guò)在后表面部件3和太陽(yáng)能電池部件1之間提供絕緣層來(lái)得到,并且這種方法當(dāng)后表面部件是由金屬例如鋼板構(gòu)成時(shí)是有效的。
而且,后表面部件3可由彈性材料構(gòu)成,以改善太陽(yáng)能電池部件1的固定和太陽(yáng)能電池組件的防水性,可簡(jiǎn)化和前表面部件的連接結(jié)構(gòu)并消除存在于后表面部件3和太陽(yáng)能電池部件1之間的導(dǎo)致濕氣冷凝的氣體層。
這種效果也能通過(guò)在后表面部件3和太陽(yáng)能電池部件1之間提供絕緣層來(lái)得到。
(導(dǎo)線10)本發(fā)明中使用的導(dǎo)線10沒(méi)有特別限制,可從具有耐熱、耐低溫、機(jī)械強(qiáng)度、電絕緣、耐水性、耐油性、耐磨損、耐酸蝕、耐堿蝕等的材料中根據(jù)要求的使用的條件恰當(dāng)?shù)剡x取。例如,用IV、KIV、HKIV、交聯(lián)聚乙烯、氟橡膠、硅氧橡膠、氟樹(shù)脂等就較好。除了這種導(dǎo)線,也可使用銅片或銅導(dǎo)線代替導(dǎo)線。
當(dāng)強(qiáng)烈希望耐劃痕或耐磨損時(shí),電纜結(jié)構(gòu)的導(dǎo)線是可取的。
更特別地是,可使用JIS C3605標(biāo)準(zhǔn)的600V聚乙烯絕緣電纜(EV、EE、CV、CE),JIS C3621標(biāo)準(zhǔn)的600V級(jí)EP橡膠絕緣電纜(PN、PV),JIS C3342標(biāo)準(zhǔn)的600V級(jí)聚氯乙烯絕緣和屏蔽(平型)電纜(VVR、VVF),JIS C3327標(biāo)準(zhǔn)的1、2、3或4級(jí)600V橡皮絕緣軟線電纜(1CT,2CT,3CT,4CT),JIS C3327標(biāo)準(zhǔn)的2、3或4級(jí)橡皮600V氯丁橡膠絕緣軟線電纜(2RNCT、3RNCT、4RNCT),JIS C3327標(biāo)準(zhǔn)的2、3或4級(jí)EP氯丁橡膠絕緣電纜(2PNCT、3PNCT、4PNCT),或JIS C3312標(biāo)準(zhǔn)的600V級(jí)聚氯乙烯絕緣和屏蔽電纜。
(輸出端)本發(fā)明中使用的輸出端部分(導(dǎo)線被引導(dǎo)到單元外部的地方)沒(méi)有特別限制,但要求在經(jīng)過(guò)一較長(zhǎng)的時(shí)期后能安全地可靠地引導(dǎo)太陽(yáng)能電池部件的輸出到太陽(yáng)能電池組件的外面。因?yàn)檫@個(gè)原因,最好使用的部件具有滿意的耐潮濕、防水、電絕緣、耐老化、耐熱、耐低溫、耐油性、耐火性和機(jī)械強(qiáng)度。
更特別地是,滿足上述的要求最好通過(guò)連接導(dǎo)線到太陽(yáng)能電池部件和用一密封部件或一終端盒蓋住連接的部分。
而且用作輸出端的部件,為了構(gòu)成具有優(yōu)良的分類/收集性和回收性的太陽(yáng)能電池組件的一部分,最好構(gòu)成的部件具有滿意的分類/收集性和回收性。
更特別地是,太陽(yáng)能電池部件和導(dǎo)線之間的連接可通過(guò)用導(dǎo)線焊接太陽(yáng)能電池部件的電極抽頭,并在拆卸和分離太陽(yáng)能電池組件時(shí),焊接部分可再加熱,這樣太陽(yáng)能電池組件可容易地分類成太陽(yáng)能電池部件和導(dǎo)線。
更特別地是,可采用連接太陽(yáng)能電池部件的電極抽頭和與導(dǎo)線的一端的結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行電路連接,這在拆卸和拆卸/分離的再加熱時(shí)不需要焊接操作,這樣提供了具有好的回收性的輸出端。
更特別地是,在導(dǎo)線的末端制備有一個(gè)帶有與電極相連接部分的裝置,這個(gè)裝置在太陽(yáng)能電池組件的后表面部件上進(jìn)行連接,這樣太陽(yáng)能電池組件的太陽(yáng)能電池部件的電極與輸出端相接觸,以容易地實(shí)現(xiàn)電路連接。
在這種結(jié)構(gòu)中,輸出電極的材料和電極并沒(méi)有特別的限制,但接觸部分,通過(guò)接觸實(shí)現(xiàn)電路連接,要求經(jīng)過(guò)一較長(zhǎng)的時(shí)期能保證其電性能。因?yàn)檫@個(gè)原因,最好使用的部件具有滿意的耐腐蝕性、接觸電阻、彎曲性、彈性、伸展性和耐磨損性。例如,使用銅合金例如黃銅、磷青銅、鈹青銅、鈦銅合金或無(wú)氧銅。而且輸出端和電極之間的接觸部分可通過(guò)氧化或亞硫化作用形成一薄膜。因此,除了應(yīng)用于可破壞這個(gè)薄膜的強(qiáng)電流,最好應(yīng)用貴金屬電鍍,例如金或鉑或直接在銅合金上鍍錫,使用在銅合金上鍍鎳作為中間薄膜,用于防止相互擴(kuò)散和改善接觸硬度和耐磨損性。
除了上述的結(jié)構(gòu),也可以形成太陽(yáng)能電池部件的電極抽頭作為其側(cè)表面上的突出接頭,以用這個(gè)接頭與導(dǎo)線的末端接觸,來(lái)連接通過(guò)電阻焊接或超聲波焊接的接觸部分,這樣容易并安全地獲得電路連接。而且在拆卸/分離時(shí),這個(gè)焊接部分可被切除,以獲得太陽(yáng)能電池部件的容易分類而對(duì)其無(wú)熱影響。
上面提到的輸出端可提供在太陽(yáng)能電池組件的受光表面,非受光表面或側(cè)表面。本發(fā)明中使用的連接部件沒(méi)有特別限制,但最好能夠容易地連接前表面部件和后表面部件并能容易地分開(kāi)此連接。
前表面部件和后表面部件的容易連接和分開(kāi)允許分類前表面部件、太陽(yáng)能電池部件和后表面部件,這樣太陽(yáng)能電池組件可容易地分類和收集。
而且前表面部件和后表面部件通過(guò)切割或斷開(kāi)此連接部件的容易分開(kāi)的結(jié)構(gòu)是充分有效的,其它的部件能被容易地分類和收集。
下面將說(shuō)明連接部件的最佳例子。
<螺釘、螺栓和螺母、鉸鏈>
用于這種連接的材料沒(méi)有特別限制,但最好有滿意的耐老化性和強(qiáng)度。
考慮到回收性,最好是與前或后表面部件相同的材料,具有相互立刻互溶或可磁性分類。而且必須考慮在與前或后表面部件接觸中的腐蝕。
當(dāng)連接部件是由與前或后表面部件相同或相互立刻互溶的材料構(gòu)成時(shí),在分類和收集太陽(yáng)能電池組件時(shí),至少連接部件的一部分被固定到上述材料上,和與這種相同的或相互立刻互溶的材料保留在一起,這樣分類和收集性得到提高。
也可使用一種結(jié)構(gòu),其連接部件的一部分具有一個(gè)容易切割的部分,例如帶有鉗子,并且此連接能通過(guò)切除此部分來(lái)分離。
本發(fā)明的連接方法具有以下的優(yōu)點(diǎn)。這種方法,不要求用于連接的粘接力,能用于任何材料的前和后表面部件。它也能被容易地應(yīng)用到不同的形式,因?yàn)樗粫?huì)被前和后表面部件的形狀和尺寸影響。而且當(dāng)使用螺栓和螺母時(shí),即使在安裝處折斷或損壞也能容易地從商業(yè)上可獲得的螺栓和螺母中得到,這樣可得到滿意的維修性。
<雙側(cè)粘接帶>
雙側(cè)粘接帶在材料和結(jié)構(gòu)上沒(méi)有特別限制,但最好具有耐老化、強(qiáng)度、防水性和電絕緣性。而且考慮到回收性,構(gòu)成的材料最好是與前或后表面部件相互立刻互溶。在這種情況中,更為可取的是使用在雙側(cè)具有控制粘接力,在拆卸太陽(yáng)能電池組件時(shí),一個(gè)粘接面保持固定到相互立刻互溶材料的一側(cè),同時(shí)另一個(gè)粘接面在交接面處被剝?nèi)?,由此改善分?收集性。
本發(fā)明的連接方法具有下面的優(yōu)點(diǎn)。這種連接方法不需要另外的工作,例如前和后表面部件的固定形狀,這樣減少了這些部件的成本。它也可用于難以加工的材料。而且,由于前和后表面部件是通過(guò)粘接相連,連接可不需在前和后表面部件中保留應(yīng)力來(lái)得到。它也可用作防水方法,例如通過(guò)附加一防水雙側(cè)粘接帶用來(lái)繞在太陽(yáng)能電池部件的周圍,這樣保證了太陽(yáng)能電池組件側(cè)表面上的防水性。在使用雙側(cè)粘接帶時(shí),帶的粘接面最好保持與太陽(yáng)能電池部件分離。
<固定扣>
在使用固定扣時(shí),它們事先被分別安裝在前和后表面部件的相對(duì)的表面上,前和后表面部件通過(guò)相互連接固定扣而被固定。具有前和后表面部件的固定扣的固定可不僅通過(guò)上述的雙側(cè)粘接帶而且可通過(guò)不同的方法,例如配合、融合或整體模制來(lái)得到。在這種情況下,要求設(shè)計(jì)時(shí)考慮前或后表面部件和固定扣的分類和回收性。
固定扣在材料和結(jié)構(gòu)上沒(méi)有特別限制,但最好具有耐老化和強(qiáng)度。而且考慮回收性,最好是由與前或后表面部件相互互溶的材料構(gòu)成。
在使用的材料是與前或后表面部件相同或相互互溶時(shí),使用的結(jié)構(gòu)其至少連接部件的一部分在太陽(yáng)能電池組件的分類和收集時(shí)保持與這種相同或相互互溶材料固定,這樣改善分類和收集性。
固定扣的一個(gè)例子是Sumitomo 3M公司制造的雙鎖固定扣。
本發(fā)明的連接方法具有下面的優(yōu)點(diǎn)。這種連接方法不要求另外的工作,例如前和后表面部件中的固定形狀,這樣減少了部件的成本。它也可用于難以加工的材料。
而且,由于前和后表面部件被固結(jié)在一起,連接可不需在前和后表面部件中保留應(yīng)力來(lái)得到。并且通過(guò)固定扣的連接允許當(dāng)前表面部件和后表面部件在制造過(guò)程中或在替換前或后表面部件時(shí)存在位置錯(cuò)移時(shí)進(jìn)行方便的再連接。
<皮帶、帶子>
皮帶通過(guò)共同連接可用于相互固定前和后表面部件。最好的結(jié)構(gòu)允許有適度的張緊和適度的松弛,但如果皮帶能容易地剪裁。則在張緊后不容易松弛皮帶結(jié)構(gòu)可足夠有效。
帶子可象皮帶那樣通過(guò)共同連接用于相互固定前和后表面部件。它最好有合適的拉伸性和彈性,象橡膠帶,并考慮在戶外環(huán)境中的使用,最好由硅氧橡膠或EPD橡膠構(gòu)成。
用皮帶或帶子的連接具有前和后表面部件能被制成簡(jiǎn)單形狀例如平的矩形的優(yōu)點(diǎn),因?yàn)榍昂秃蟊砻娌考灰笱b配用的孔或類似的連接部件,這樣改善了制造成本、分類/收集性和回收性。
這種連接方法不要求另外的加工例如在前和后表面部件中的固定形狀,這樣減少了這些部件的成本。
這種不要求用于連接的粘接力的方法可被應(yīng)用于任何材料的前和后表面部件。而且,這種方法能通過(guò)一方便連接的部件例如帶子來(lái)連接,不需要在螺栓和螺母中要求的張緊力矩控制,也不需要在雙面粘接帶中的壓力和施壓時(shí)間的復(fù)雜的過(guò)程控制。
<罩套>
在前和后表面部件被相互擠壓后,一個(gè)罩套被安裝到它們的一端,這樣機(jī)械固定前和后表面部件。
罩套最好是由耐老化的金屬或脂類材料構(gòu)成。
也可使用雙罩套結(jié)構(gòu),在被擠壓的前和后表面部件上安裝的橡皮罩套上安裝一鋁框架。
本發(fā)明的連接方法具有如下的優(yōu)點(diǎn)。這種連接方法不需要另外的加工,例如在前和后表面部件中的固定結(jié)構(gòu),這樣減少了這些部件的成本。
這種不要求用于連接的粘接力的方法可被應(yīng)用于任何材料的前和后表面部件。而且,這種方法能通過(guò)一方便連接的部件例如帶子來(lái)連接,不需要在螺栓和螺母中要求的張緊力矩控制,也不需要在雙面粘接帶中的壓力和施壓時(shí)間的復(fù)雜的過(guò)程控制。
而且,作為一個(gè)后來(lái)附上的部件,罩套能對(duì)形狀進(jìn)行修改,并且罩套的一部分能被用作在頂部固定的部件。
當(dāng)不使用連接部件時(shí),前和后表面部件最好具有這種用于物理安裝的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中使用的防水設(shè)施要求防止由來(lái)自太陽(yáng)能電池組件外部的水侵蝕造成的太陽(yáng)能電池組件電性能、絕緣性能和其部件物理性能的惡化。
在此的防水設(shè)施是對(duì)太陽(yáng)能電池部件本身和太陽(yáng)能電池組件的防水性的要求。
更特別地是,可使用一透明防水薄膜或一固體層用于改善太陽(yáng)能電池部件自身的防水性,可使用一種擋水材料、襯套或溝槽用于改善整個(gè)太陽(yáng)能電池組件的防水性。
下面將說(shuō)明防水設(shè)施的例子。
<透明防水薄膜>
透明防水薄膜覆蓋在太陽(yáng)能電池的表面并變干,這樣防止水從太陽(yáng)能電池部件的前表面進(jìn)入。
透明防水薄膜在它的材料上沒(méi)有特別限制,但最好有優(yōu)良的耐潮濕、透光性和電絕緣性、可主要使用由聚丙烯樹(shù)脂、硅氧樹(shù)脂或氟樹(shù)脂構(gòu)成的薄膜。
<固體層>
固體層被夾在太陽(yáng)能電池部件和前表面部件之間并與太陽(yáng)能電池部件的表面緊密接觸,這樣保護(hù)其表面不潮濕。
固體層的材料最好具有優(yōu)良的耐老化、絕緣性和透光性,更可取的是,有合適的彈性、化學(xué)惰性和高的熔點(diǎn)。
這種材料的例子包括硅橡膠、氟橡膠、聚丙烯橡膠、尿烷樹(shù)脂和聚乙烯(EVA等)。
聚乙烯可通過(guò)事先交聯(lián)在透光性上得到改善。除了這些彈性固體材料,也可使用彈性凝膠或彈性凍膠。
必須選擇不粘的材料,例如在太陽(yáng)能電池組件實(shí)際使用的溫度和濕度下,通過(guò)擴(kuò)散粘到前表面部件或太陽(yáng)能電池部件。
選擇的材料在拆卸太陽(yáng)能電池組件時(shí)能夠容易地從前表面部件或太陽(yáng)能電池部件分離也是很重要的。
具有彈性并能消除前表面部件和太陽(yáng)能電池部件之間的縫隙的固體層,其也用作濕氣冷凝和壓力的對(duì)抗措施,將在下面說(shuō)明。
<擋水材料>
提供擋水材料以便完全地環(huán)繞在太陽(yáng)能電池部件的周圍,并在前和后表面部件之間被支撐,這樣防止水從太陽(yáng)能電池組件的端部侵入。
擋水材料其沒(méi)有特定的材料和形狀限制,但最好具有耐老化、機(jī)械強(qiáng)度和低的恒壓縮應(yīng)力。例如,它可由硅橡膠或乙烯一丙烯橡膠構(gòu)成。
<襯套>
襯套用于改善導(dǎo)線從太陽(yáng)能電池組件伸出處的防水性。襯套沒(méi)有特定的材料和形狀限制,但最好具有耐老化、機(jī)械強(qiáng)度和低的恒壓縮應(yīng)力。例如,它可由硅橡膠或乙烯-丙烯橡膠構(gòu)成。它最好是環(huán)形,安裝在事先形成的孔內(nèi)例如在后表面部件內(nèi),并且導(dǎo)線被引導(dǎo)穿過(guò)襯套的孔以保證防水性。
即使沒(méi)有這種襯套,通過(guò)同時(shí)支撐上述的擋水材料和帶有前和后表面部件的導(dǎo)線可得到類似的效果。
<溝槽>
溝槽可被提供在前表面部件或后表面部件上的前和后表面部件之間的連接表面處,連接面在前表面部件和導(dǎo)線之間,或連接面在后表面部件和導(dǎo)線之間,這樣延長(zhǎng)水從太陽(yáng)能電池組件的外部侵入其內(nèi)部的通路,獲得防水性。這種溝槽的結(jié)構(gòu)必須設(shè)計(jì)以達(dá)到要求的防水性。
通過(guò)這種溝槽獲得防水性的結(jié)構(gòu)不要求另外的部件,能減少成本并具有滿意的裝配、分類和收集性。
(濕氣冷凝防止設(shè)施)本發(fā)明中使用的濕氣冷凝防止設(shè)施要求防止太陽(yáng)能電池組件的電性能和絕緣性和其部件的物理性能由于太陽(yáng)能電池組件內(nèi)的濕氣冷凝造成的惡化。這種設(shè)施即使在太陽(yáng)能電池組件裝配有上述的止水設(shè)施時(shí)也最好提供,因?yàn)樘?yáng)能電池組件內(nèi)存在空氣層時(shí)濕氣冷凝就可能發(fā)生。
下面將說(shuō)明濕氣冷凝防止設(shè)施的例子。
<光催化劑>
太陽(yáng)能電池組件內(nèi)的濕氣冷凝最初影響太陽(yáng)能電池部件的防水性,也導(dǎo)致與太陽(yáng)能電池部件相對(duì)的前表面部件的表面的模糊(以下指前表面部件的后側(cè)面)。
這種模糊增加了太陽(yáng)光在前表面部件上的反射,并減少了其透光性,這樣降低了太陽(yáng)能電池組件的電輸出。
太陽(yáng)能電池部件的防水性已在前面作了說(shuō)明。
為避免前表面部件的后側(cè)面的模糊,一個(gè)由唯一或含有光催化劑顆粒的光催化劑構(gòu)成的表面層形成在前表面部件的后側(cè)面,這個(gè)光催化劑被太陽(yáng)光激發(fā)以使得前表面部件的后側(cè)面具有超親水性,這樣在后側(cè)面的濕氣冷凝形成一個(gè)均勻的水膜以保證前表面部件的透光性。
更特別地是,光催化劑可由TiO2、ZnO2、SnO2、SnTiO3、WO3、Bi2O3、Ee2O3、CdTe、MnS2、CaS或它們的混合物構(gòu)成。
這種光催化劑可維持較長(zhǎng)的時(shí)間并且親水的表面吸收空氣中的濕氣。這樣這種光催化劑可與“孔+濕氣滲透防水材料”聯(lián)合使用,這將在下面說(shuō)明。這里的太陽(yáng)能電池組件中的濕氣在夜間收集在前表面部件的后側(cè)面,并當(dāng)太陽(yáng)能電池組件內(nèi)的溫度由于前表面部件對(duì)早晨的太陽(yáng)光的輻射而提高時(shí),通過(guò)這個(gè)“孔+濕氣滲透防水材料”被輸送到太陽(yáng)能電池組件的外部。
<孔+濕氣滲透防水材料(閥)>
連接太陽(yáng)能電池組件外部和內(nèi)部的孔形成在前表面部件、后表面部件或太陽(yáng)能電池組件的連接部件,一種能透過(guò)濕氣并具有防水性的材料被安裝在這個(gè)孔內(nèi),這樣當(dāng)太陽(yáng)能電池組件的內(nèi)部在白天被加熱時(shí),太陽(yáng)能電池組件內(nèi)的濕氣通過(guò)“孔+濕氣滲透防水材料”被除去。
這種濕氣滲透防水材料由具有比水分子更小的細(xì)孔的材料例如Goates(Goates公司)構(gòu)成較好。
而且一種干燥材料可被提供在太陽(yáng)能電池組件內(nèi)用于達(dá)到吸收太陽(yáng)能電池組件內(nèi)的濕氣和以更有效的方式將濕氣排除到外部。
<真空>
前表面部件和后表面部件之間的縫隙可形成真空以消除冷凝源,這樣防止?jié)駳饫淠谔?yáng)能電池部件的受光面上。更好的是,所有的太陽(yáng)能電池組件內(nèi)的縫隙都被制成真空。
<干燥空氣>
在前表面部件和后表面部件之間縫隙中的空氣可在制備太陽(yáng)能電池組件時(shí)弄干以消除形成冷凝源的水分子,這樣防止?jié)駳饫淠谂c太陽(yáng)能電池部件或其受光面相對(duì)的前表面部件上。更好的是,所有的太陽(yáng)能電池組件內(nèi)的縫隙都被充滿干燥空氣。
<無(wú)縫隙結(jié)構(gòu)>
無(wú)縫隙結(jié)構(gòu)意味著設(shè)計(jì)用來(lái)盡可能消除太陽(yáng)能電池組件內(nèi)的縫隙(含空氣縫隙)。這種結(jié)構(gòu)允許消除構(gòu)成冷凝源的水分子,這樣防止?jié)駳饫淠谂c太陽(yáng)能電池部件或其受光面相對(duì)的前表面部件上。
另一方面,這種無(wú)縫隙結(jié)構(gòu)降低了太陽(yáng)能電池組件的熱絕緣性,因此這種設(shè)計(jì)必需考慮這兩種因素。
(壓力防止設(shè)施)本發(fā)明中使用的壓力防止設(shè)施是用來(lái)防止太陽(yáng)能電池組件的電性能和絕緣性和由于外力通過(guò)前表面部件傳遞到太陽(yáng)能電池部件而造成其物理性能的損失。
例如,壓力防止設(shè)施可以是一種提高前表面部件的強(qiáng)度的用于防止外力通過(guò)前表面部件傳遞到太陽(yáng)能電池部件的結(jié)構(gòu);一種具有透光性和彈性材料例如在前表面部件和太陽(yáng)能電池部件之間提供有固體層的結(jié)構(gòu),這里外力通過(guò)前表面部件被傳遞到固體層,并被分散開(kāi),這樣以這種分散的方式被傳遞到太陽(yáng)能電池部件;一種具有透光性和彈性材料例如在前表面部件和太陽(yáng)能電池部件之間提供有固體層的結(jié)構(gòu),這樣防止前表面部件和太陽(yáng)能電池部件之間內(nèi)表面之間的磨損;一種以平面結(jié)構(gòu)形成太陽(yáng)能電池部件的表面的方法,這里前表面部件和太陽(yáng)能電池部件是平面接觸,以減少單位面積上作用的外力;一種事先限制前表面部件和太陽(yáng)能電池部件的接觸部分的結(jié)構(gòu),并且通過(guò)消除太陽(yáng)能電池部件在此接觸部分表面的透明電極,將此接觸部分作為非發(fā)電區(qū);一種支撐帶有前或后表面部件的太陽(yáng)能電池組件的非發(fā)電部分的結(jié)構(gòu),這樣以一種非接觸的方式分離太陽(yáng)能電池組件的受光表面的發(fā)電部分和前表面部件;或一種使用一種柔性太陽(yáng)能電池部件的結(jié)構(gòu),利用柔性材料例如用不銹鋼板作為太陽(yáng)能電池部件的替代物。
上述具有透光性和彈性的材料的例子包括硅橡膠、氟橡膠、聚丙烯橡膠、尿烷樹(shù)脂和聚乙烯(EVA等)。
聚乙烯可通過(guò)事先交聯(lián)改善透光性。這些材料必須這樣選擇,以便其在太陽(yáng)能電池組件的實(shí)際使用的溫度和濕度下不會(huì)通過(guò)例如擴(kuò)散粘接到前表面部件或太陽(yáng)能電池部件。
選擇一種在拆卸太陽(yáng)能電池組件時(shí)能容易地與前表面部件或太陽(yáng)能電池部件分離的材料也是重要的。
(抗反射措施)本發(fā)明中使用的抗反射措施沒(méi)有特別限制,但盡可能的最好能防止太陽(yáng)能電池組件輸出的來(lái)自前表面部件光反射的損失。更具體地,可使用(1)一種使前表面部件的表面凸起以減少表面的太陽(yáng)光的反射的方法,(2)一種維持前表面部件和太陽(yáng)能電池部件,或前表面部件、固體層和太陽(yáng)能電池部件緊密接觸以消除這些部件間的空氣層并減少反射的方法,(3)一種在前表面部件、這些固體層和太陽(yáng)能電池部件的前和后表面上形成抗反射層的方法,這樣減少反射。
而且反射可通過(guò)下面的方式在選擇其材料時(shí)選擇前和后表面部件、固體層和太陽(yáng)能電池部件的表面層的折射率來(lái)減少。
當(dāng)具有不同折射率的兩層相鄰時(shí),通過(guò)降低各自的折射率可減少在兩層界面處的反射。
更具體地,當(dāng)前表面部件和太陽(yáng)能電池部件,或前表面部件、固體層和太陽(yáng)能電池部件象實(shí)施例1或3那樣緊密接觸時(shí),對(duì)于前表面部件的折射率n1、固體層的n2和太陽(yáng)能電池部件的表面層的n3,最好有以下的條件(A)n1、n2和n3等于或大于1(防止全反射);(B)n1≤n2≤n3(防止全反射)。
例如,如果太陽(yáng)能電池部件的表面層(透明導(dǎo)體膜)由折射率2的材料構(gòu)成,前表面部件最好由例如玻璃(1.45到1.9)、聚丙烯樹(shù)脂(1.49)、聚碳酸樹(shù)脂(1.59)、氟樹(shù)脂(1.34到1.43)或硅樹(shù)脂(1.43),同時(shí)固體層最好由例如硅橡膠(1.4到1.5)、氟橡膠(1.36)、聚丙烯橡膠(1.4到1.5)、尿烷樹(shù)脂(1.5到1.6)或EVA(1.5),這里母原料的混合可給出折射率(同樣的繼承除非有其它的特別)。
(C)當(dāng)n1、n2和n3能任意地選擇時(shí),最好選擇n1盡可能接近1并減小n1、n2和n3之間的不同(減少反射)。而且當(dāng)n3被事先決定時(shí),最好的選擇n1和n2來(lái)減小被<空氣和n1之間的差異>、<n1和n2之間的差異>和<n2和n3之間的差異>(減少反射)決定了的總反射。
例如,如果太陽(yáng)能電池部件的表面層(透明導(dǎo)體膜)由具有折射率為2的材料構(gòu)成,為減少反射,最好使用氟樹(shù)脂(1.34)作為前表面部件和尿烷樹(shù)脂(1.6)作為固體層(對(duì)于垂直入射光具有4.1%的總反射),而不是使用玻璃(1.55)作為前表面部件和尿烷樹(shù)脂(1.6)作為固體層(具有5.9%的總反射)。
當(dāng)前表面部件和太陽(yáng)能電池部件緊密接觸,其間無(wú)固體層,最好服從下面的條件(A)n1、n3等于或大于1(防止全反射);(B)n1≤n3(防止全反射)。
(C)當(dāng)n1和n3能任意地選擇時(shí),最好選擇n1盡可能接近1并減小n1和n3之間的不同(減少反射)。而且當(dāng)n3被事先決定時(shí),最好的選擇n1來(lái)減小被<空氣和n1之間的差異>和<n1和n3之間的差異>(減少反射)決定了的總反射。
而且當(dāng)在前表面部件和太陽(yáng)能電池部件之間存在氣體層時(shí),如果氣體層的折射率n2是可控制的,對(duì)于前表面部件的折射率n1、氣體層的n2和太陽(yáng)能電池部件的表面層的n3,最好服從下面的條件(A)n1、n2和n3等于或大于1(防止全反射);(B)n1≤n2≤n3(防止全反射)。
(C)當(dāng)n1、n2和n3能任意地選擇時(shí),最好選擇n1盡可能接近1并減小n1、n2和n3之間的不同(減少反射)。而且當(dāng)n3被事先決定時(shí),最好的選擇n1和n2來(lái)減小被<空氣和n1之間的差異>、<n1和n2之間的差異>和<n2和n3之間的差異>(減少反射)決定了的總反射。
如果氣體層的折射率n2接近1(如果氣體層具有與空氣相近的折射率),最好有下面的條件(A)n1和n3盡可能的接近1(減少反射)。本發(fā)明將通過(guò)其例子來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明,但本發(fā)明絕不受這些例子的限制。本發(fā)明關(guān)于實(shí)施例1的例子,其特征在于后表面部件是用具有均勻一致的橫截面的材料形成的。
圖6A到6C是說(shuō)明例1的太陽(yáng)能電池組件的示意圖,這里圖6A是在裝配時(shí)從受光表面?zhèn)瓤吹耐敢晥D,圖6B是從受光表面?zhèn)瓤吹耐敢晥D,圖6C是在完全方式下沿圖6B中線6C-6C的橫截面示意圖。
太陽(yáng)能電池部件1a(在表面層具有折射率2)是由晶體硅太陽(yáng)能電池部件構(gòu)成,它們串聯(lián)以得到希望的電壓。
前表面部件2a、后表面部件2b和罩套部件17由聚碳酸樹(shù)脂(折射率1.59)構(gòu)成。
襯套45由彈性硅橡膠構(gòu)成。
太陽(yáng)能電池部件1a的表面因?yàn)榇嬖陔姌O等而不是平的,并不能充分地與前表面部件2a直接接觸,所以尿烷樹(shù)脂薄片(折射率1.6)被使用作為前表面部件2a和太陽(yáng)能電池部件1a之間的固體層42。
最初固體層42和前表面部件2a在太陽(yáng)能電池部件1a上被連續(xù)擠壓,并且這些部件被以一種前表面部件2a被指向太陽(yáng)能電池組件的受光層的方式插進(jìn)后表面部件3a。然后沿徑向方向兩端部被用罩套17密封。
最后,為形成輸出端,事先插進(jìn)襯套45的導(dǎo)線被焊接成太陽(yáng)能電池部件1a的抽頭電極45,并且襯套被移動(dòng)安裝到后表面部件3a中事先形成的孔47中,這樣太陽(yáng)能電池組件4a就完成了。
在上述的太陽(yáng)能電池組件中,由于后表面部件有一致的橫截面并能用壓模模制,模制成本低并可獲得任意長(zhǎng)度的太陽(yáng)能電池組件。
而且對(duì)于前和后表面部件,罩套部件和襯套由相同的透明材料構(gòu)成,材料成本可被減少,并且分類后的回收性可被改善。
而且僅僅插進(jìn)后表面部件的襯套可被容易地分類。本發(fā)明關(guān)于實(shí)施例1的例子,其特征在于后表面部件用一平板制成澡盆的形狀。
圖7A和7B是說(shuō)明安裝在戶外支撐上的例2的太陽(yáng)能電池組件的示意圖,這里圖7A是從受光面的一側(cè)看的透視圖,圖7B是沿圖7A中線7B-7B的橫截面示意圖。
太陽(yáng)能電池部件1a(具有折射率為1.6的表面層(玻璃底層))是單片式結(jié)構(gòu),通過(guò)在玻璃底層(非受光側(cè))上形成非晶體半導(dǎo)體得到的并將電池分成串聯(lián)以的小的部分例如通過(guò)激光劃線,這樣減少來(lái)自單個(gè)電池的輸出電流,并提高整個(gè)單元的輸出電壓。絕緣膜48由一定厚度的彈性硅橡膠構(gòu)成。
前表面部件2a由一個(gè)平的白色鋼化玻璃板(折射率1.5)構(gòu)成,后表面部件3a通過(guò)將不銹鋼板的四邊折疊成一澡盆形狀并事先為輸出端提供孔47。墊片49由硅橡膠構(gòu)成,具有低的永久壓縮張力。后表面部件3a構(gòu)成支撐50的一部分,其由后表面部件3a和一支座51構(gòu)成。
最初絕緣膜位于事先放置的后表面部件3a上,太陽(yáng)能電池部件1a置于其上。然后提供墊片49以便矩形狀環(huán)繞太陽(yáng)能電池部件1a,前表面部件被壓縮。結(jié)果,太陽(yáng)能電池部件2a被夾在前表面部件2a和后表面部件3a之間,墊片49在前表面部件2a和后表面部件3a之間通過(guò)擠壓被支撐,以防止水侵入太陽(yáng)能電池組件內(nèi)部。
最后,導(dǎo)線10通過(guò)提供在后表面部件3a內(nèi)的孔47被焊接到太陽(yáng)能電池部件1a,孔被終端盒蓋住,以完成太陽(yáng)能電池組件4a。在此操作中,終端盒52被安裝,以便以后可移去,通過(guò)一雙側(cè)粘接帶,構(gòu)成一聚丙烯底層和一聚丙烯粘接劑,以便有實(shí)用上足夠的粘接力,并以后可移去。
在上述的太陽(yáng)能電池組件中,由于后表面部件通過(guò)彎曲平板形成澡盆的形狀,可使用具有低模制成本的通用滾壓機(jī)或通用折疊機(jī),并可獲得不同形狀的太陽(yáng)能電池組件。
而且在收集后,原先的平面形狀可被恢復(fù)通過(guò)展平折疊的部分或?qū)⒉考浩?,這樣回收性可被改善。
而且前表面部件2a通過(guò)其重量被與后表面部件連接,這樣不要求用于前和后表面部件的特殊的安裝結(jié)構(gòu),并可獲得出色的模制成本、裝配成本和維護(hù)性。而且,當(dāng)在太陽(yáng)能電池部件和后表面部件之間提供有彈性絕緣膜時(shí),太陽(yáng)能電池部件總是通過(guò)絕緣膜的彈性與前表面部件接觸,這樣前表面部件和太陽(yáng)能電池部件之間的縫隙可容易地除去。
而且太陽(yáng)能電池組件通過(guò)在支撐部件使用高耐用材料可使用一延長(zhǎng)的時(shí)期,并可通過(guò)替換前表面部件或后表面部件連續(xù)使用。
而且由于太陽(yáng)能電池部件是具有平表面的單片結(jié)構(gòu),前表面部件和太陽(yáng)能電池部件可僅通過(guò)擠壓消除其間的縫隙,這樣不需要用于消除縫隙的部件,減少了成本和改善了回收性。
而且,僅用雙側(cè)粘接帶固定的終端盒可容易地移去,僅被焊接到太陽(yáng)能電池部件的導(dǎo)線可容易地分類。本發(fā)明的例子涉及實(shí)施例2,其特征在于前表面部件是用一平板形成,前和后表面部件通過(guò)超聲波融合連接。
圖8A和8B是說(shuō)明例3的太陽(yáng)能電池組件的示意圖,這里圖8A是從受光表面?zhèn)瓤吹耐敢晥D,圖8B是沿圖8A中線8B-8B的橫截面示意圖。
太陽(yáng)能電池部件1b由一具有不銹鋼底層的非晶體硅部件構(gòu)成。
前表面部件2b和后表面部件3b由聚碳酸樹(shù)脂構(gòu)成。
前表面部件2b事先在對(duì)著太陽(yáng)能電池部件的表面上提供有一含有光催化劑的表面層。
而且后表面部件3b被事先提供一用于安裝太陽(yáng)能電池部件1b的太陽(yáng)能電池部件約束零件53和一用于引入導(dǎo)線10的孔47。
襯套45由硅橡膠構(gòu)成。
最初多個(gè)太陽(yáng)能電池部件1b被安裝到后表面部件3b上的太陽(yáng)能電池部件約束零件53,部件1b被串聯(lián)以得到希望的電壓。
然后,形成輸出端,連接事先插進(jìn)襯套45的導(dǎo)線10的一端的銅接頭75被激光焊接到太陽(yáng)能電池部件1b的抽頭電極46,襯套45被轉(zhuǎn)動(dòng)安裝到孔47。
最后前表面部件2b被擠壓,圖解部分B通過(guò)超聲波融合被安裝完成太陽(yáng)能電池組件4b。
在上述的太陽(yáng)能電池組件中,由于前和后表面部件通過(guò)超聲波融合安裝,獲得出色的水密性,前和后表面部件可通過(guò)將一改錐或類似的物體插進(jìn)分離溝槽13來(lái)分離。由于沒(méi)有用螺釘或類似的物體,可改善裝配性和分離/收集性。
在分類時(shí),后表面部件或前表面部件的殘留物可能分別留在前或后表面部件上,但回收性不受影響,因?yàn)榍昂秃蟊砻娌考怯上嗤牟牧蠘?gòu)成。
在這些被分類的后表面部件上,太陽(yáng)能電池部件僅僅通過(guò)約束零件安裝并能容易地除去。
而且由于前表面部件由一平板構(gòu)成,可使用通用平板材料,并且制造成本可顯著地降低。
而且導(dǎo)線的銅接頭和太陽(yáng)能電池部件的抽頭電極是在其端部激光焊接的,這種焊接零件可容易地切除,以分類太陽(yáng)能電池部件和導(dǎo)線。本發(fā)明的例子涉及實(shí)施例2,其特征在于太陽(yáng)能電池組件是在太陽(yáng)能電池部件形成一個(gè)單元后制備的。
圖9A到9F是說(shuō)明例4的太陽(yáng)能電池組件的示意圖,這里圖9A是從受光表面?zhèn)瓤吹耐敢晥D,圖9B是沿圖9A中的線9B-9B的橫截面示意圖,圖9C是沿圖9A中的線9C-9C的橫截面示意圖,圖9D是沿圖9A中的線9D-9D的橫截面示意圖,圖9E是說(shuō)明圖9B中太陽(yáng)能電池部件單元的透視圖,圖9F是沿圖9E中的線9F-9F的橫截面示意圖。
太陽(yáng)能電池部件1b是由使用不銹鋼底層的非晶體硅電池部件構(gòu)成。
前表面部件2b和后表面部件3b是由聚碳酸樹(shù)脂構(gòu)成的。
前表面部件2b被事先提供有一含光催化劑的在與太陽(yáng)能電池部件相對(duì)的表面上的表面層。
而且后表面部件3b被事先提供有一用于固定太陽(yáng)能電池部件單元54的底層55。
在前表面部件2b和后表面部件3b上,在連接面上有止水溝槽56,在導(dǎo)線10的抽頭部分也提供有止水溝槽56。
最初多個(gè)太陽(yáng)能電池部件1b被安裝在支撐板57上,以形成太陽(yáng)能電池部件單元54。支撐板57提供有約束零件58,這樣可以一種可除去的方式安裝太陽(yáng)能電池部件1b。支撐板57是由與前表面部件2b和后表面部件3b相同使用的聚碳酸樹(shù)脂構(gòu)成。
然后,在支撐板57上,太陽(yáng)能電池部件1b被依次連接得到希望的電壓。
然后,導(dǎo)線10被象例3中那樣連接到太陽(yáng)能電池部件1b,并且在太陽(yáng)能電池部件單元54中的安裝孔59被插進(jìn)在后表面部件的底層55,這樣安裝太陽(yáng)能電池部件單元54到后表面部件3b。然后導(dǎo)線10被引入太陽(yáng)能電池組件4b的外部,前表面部件2b被裝配以完成太陽(yáng)能電池組件4b。
前表面部件2b和后表面部件3b通過(guò)使用柔性約束零件60來(lái)機(jī)械安裝,提供在前表面部件2b上,在后表面部件3b上帶有突出部分61。
上述的太陽(yáng)能電池組件可被容易地分類和收集,因?yàn)樘?yáng)能電池部件僅僅是通過(guò)太陽(yáng)能電池組件被插進(jìn)后表面部件的底層的。
而且由于單個(gè)的太陽(yáng)能電池部件被集中整合成一太陽(yáng)能電池組件,它們可被集中從后表面部件除去,以獲得與例2相比要優(yōu)異的裝配性和分類/收集性。
而且由于太陽(yáng)能電池部件以一種與前表面部件間隔的方式被支撐,這可避免外力傳到太陽(yáng)能電池部件的影響或前表面部件和太陽(yáng)能電池部件之間的摩擦造成的影響。本發(fā)明的例子涉及實(shí)施例3,其特征在于后表面部件和連接部件是通過(guò)一個(gè)鉸鏈整體形成的,導(dǎo)線被制成一個(gè)部件以容易附上和分開(kāi)。
圖10A到10C是說(shuō)明例5的太陽(yáng)能電池組件的示意圖,這里圖10A是從受光表面?zhèn)瓤吹耐敢晥D,圖10B是在裝配時(shí)沿圖10A中的線10B-10B的橫截面示意圖,圖10C是在完成方式下沿圖10A中的線10B-10B的橫截面示意圖。
太陽(yáng)能電池部件1c(表面層折射率為2)是由晶體硅太陽(yáng)能電池部件構(gòu)成的,其被串聯(lián)以得到希望的電壓。
前表面部件2c是由白色鋼化玻璃板構(gòu)成的,同時(shí)后表面部件3c和連接部件12是由聚丙烯樹(shù)脂(折射率1.49)構(gòu)成的。
后表面部件3c是由底層部分30和具有一小孔68的封蓋部分31構(gòu)成的,底層部分30中的樞軸部分62被裝在封蓋部分31中的刻槽孔63中,以構(gòu)成一用于連接各部分的鉸鏈。
而且在構(gòu)成連接部件12的卡鎖部分32中,其上的刻槽孔63和底層部分30中的樞軸部分62裝配在一起以構(gòu)成用于相互連接的鉸鏈。
太陽(yáng)能電池部件1c的表面由于電極等的存在而不是平的,并且不與前表面部件2c充分直接接觸,這樣一聚丙烯樹(shù)脂薄片(折射率1.5)被用作前表面部件2c和太陽(yáng)能電池部件1c之間的固體層42。
首先太陽(yáng)能電池部件1c置于后表面部件的底層30上,然后具有太陽(yáng)能電池部件1c的尺寸的固體層42被置于其上,前表面部件2c再置于其上。最后底層30和封蓋部分31被擠壓并通過(guò)卡鎖部分32被機(jī)械安裝。
太陽(yáng)能電池部件1c、固體層42和前表面部件2c通過(guò)底層30和封蓋部分31之間的擠壓被支撐,固體層42的外框架部分通過(guò)底層30和封蓋部分31之間的擠壓被單獨(dú)支撐。
最后,裝配在導(dǎo)線10一端的接頭64通過(guò)螺旋安裝在后表面部件3c上,以與太陽(yáng)能電池部件1c和導(dǎo)線10電路連接,這樣完成了太陽(yáng)能電池組件4c。
在導(dǎo)線10的端部,樹(shù)脂接頭64被整體模制以形成導(dǎo)線組件65,接頭64帶有一個(gè)外螺紋83。接頭64也配有一硅橡膠的0形環(huán)66,用于實(shí)現(xiàn)接頭64和太陽(yáng)能電池組件4c之間的水密封性。導(dǎo)線10與接頭64端部的接觸點(diǎn)67電連接,接觸點(diǎn)67和太陽(yáng)能電池部件1c的抽頭電極46通過(guò)將接頭64旋進(jìn)太陽(yáng)能電池組件4c的后側(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)電連接。
在上述的太陽(yáng)能電池組件中,底層部分、封蓋部分、卡鎖部分和鉸鏈部分是由相同材料構(gòu)成的,這樣在分類后不用拆卸就可回收。
而且固體層的外部框架部分被擠在底層部分和封蓋部分之間,這樣太陽(yáng)能電池組件可被制成防水的,而不使用另外的墊片或類似的物體,并且由于缺少這種另外的部件分類/回收性可被改善。
而且太陽(yáng)能電池部件和導(dǎo)線之間的電連接,與例1到4的焊接相對(duì)比,通過(guò)將導(dǎo)線組件旋進(jìn)太陽(yáng)能電池組件也可達(dá)到,這里得到出色的裝配性、導(dǎo)線的可替換性和分類/收集性。本發(fā)明的例子涉及實(shí)施例3,其特征在于使用了在收集后不要求拆卸或分離的連接部件。
圖11A和11B是說(shuō)明例6的太陽(yáng)能電池組件的示意圖,這里圖11A是從受光表面?zhèn)瓤吹耐敢晥D,圖11B是在裝配時(shí)沿圖11A中的線11B-11B的橫截面示意圖。
太陽(yáng)能電池部件1c(具有表面層折射率為2)是由晶體硅太陽(yáng)能電池部件構(gòu)成的,其被串聯(lián)以得到希望的電壓。
前表面部件2c是由白色鋼化玻璃板(折射率1.45)構(gòu)成的,同時(shí)后表面部件3c是由ABS樹(shù)脂構(gòu)成的。
前表面部件2c僅在雙側(cè)粘接帶8的區(qū)域有一黑色罩套14,用以防止其上的太陽(yáng)光輻射。
雙側(cè)粘接帶8是由聚苯乙烯底層構(gòu)成。其雙側(cè)覆蓋有一與ABS樹(shù)脂(PS/ABS相互互溶雙側(cè)帶,由Sumitomo 3M公司制造)相互互溶的粘性材料。選擇此粘性材料是為了滿足條件“后表面部件3c和雙側(cè)帶8之間的粘接力”>“前表面部件2c和雙側(cè)帶8之間的粘接力”。
太陽(yáng)能電池部件1c的表面由于電極等的存在而不是平的,并且不與前表面部件2c充分直接接觸,這樣一硅橡膠薄片(折射率1.5)被用作前表面部件2c和太陽(yáng)能電池部件1c之間的固體層42。
開(kāi)始,凸緣套環(huán)70被裝配在后表面部件3c中的一臺(tái)階孔69上,用于抽出導(dǎo)線10。凸緣套環(huán)70是由ABS樹(shù)脂構(gòu)成并帶有外螺紋。
然后雙側(cè)粘接帶8按矩形形狀被粘接在后表面部件3c上,太陽(yáng)能電池部件1c和固體層位于雙側(cè)粘接帶8內(nèi)。然后前表面部件2c被擠壓與雙側(cè)粘接帶粘在一起。
然后導(dǎo)線10被插進(jìn)由ABS樹(shù)脂構(gòu)成的止動(dòng)器71中,其內(nèi)部帶有一傾斜的內(nèi)螺紋,并被焊接到太陽(yáng)能電池部件1c。
最后凸緣套環(huán)70和止動(dòng)器71被旋動(dòng),以將導(dǎo)線10機(jī)械固定到太陽(yáng)能電池組件4c,并保證在連接處的水密性,這樣就完成了太陽(yáng)能電池組件4c。
上述的太陽(yáng)能電池組件通過(guò)將一改錐或類似物體插入分離溝槽13內(nèi),可被容易地分類成前表面部件、固體層、太陽(yáng)能電池部件和后表面部件。
在分類時(shí),由與后表面部件的材料相互互溶的材料構(gòu)成的雙側(cè)帶可保留,以便后表面部件不用剝除雙側(cè)帶就可再使用。本發(fā)明的例子涉及實(shí)施例3,其主要特征在于使用了普通屋面材料作為后表面部件。
圖12A到12C是說(shuō)明例7的太陽(yáng)能電池組件的示意圖,這里圖12A是從受光表面?zhèn)瓤吹耐敢晥D,圖12B是沿圖12A中的線12B-12B的橫截面示意圖,圖12C是沿圖12A中的線12C-12C的橫截面示意圖。
太陽(yáng)能電池部件1c(具有表面層折射率為2)是由晶體硅太陽(yáng)能電池部件構(gòu)成的,其被串聯(lián)以得到希望的電壓。
前表面部件2c是由白色鋼化玻璃板(折射率1.45)構(gòu)成的,同時(shí)后表面部件3c是由不銹鋼板構(gòu)成的。
后表面部件3c帶有孔47用于插入連接部件12和抽出導(dǎo)線10,然后被折疊成圖12B中所示的形狀。更特別的是,在底槽側(cè)的約束部分34,后表面部件3c從平面部分72被向下折疊,并進(jìn)一步朝頂脊側(cè)向后折疊。而且在頂脊側(cè)的約束部分35,部件被向上垂直折疊,并進(jìn)一步朝底槽側(cè)向后折疊。折疊工作可用用于普通屋面材料的卷形機(jī)來(lái)進(jìn)行。
連接部件12是由能容易連接和分開(kāi)的螺栓和螺母構(gòu)成。
至于在前表面部件2c和太陽(yáng)能電池部件1c之間的固體層42,可使用尿烷樹(shù)脂薄片(折射率1.6)。
由于后表面部件3c是電導(dǎo)體,要求在太陽(yáng)能電池部件1c和后表面部件3c之間有絕緣,PET樹(shù)脂薄片被用作其間的絕緣片44。
最初,在后表面部件3c上放置絕緣片44,事先帶有一接觸點(diǎn)67的導(dǎo)線的一部分被放置于其上。然后放置事先帶有抽頭電極46的太陽(yáng)能電池部件1c,接著固體層42被放置于其上和放置一由EPDM橡膠構(gòu)成的止水部件,以便完全環(huán)繞太陽(yáng)能電池部件1c的周邊。
導(dǎo)線10的另一端通過(guò)后表面部件3c內(nèi)的孔47被引導(dǎo)到太陽(yáng)能電池組件4c的外部。
最后前表面部件2c被擠壓,前表面部件2c和后表面部件3c用連接部件12機(jī)械固定夾住絕緣片44、導(dǎo)線10、太陽(yáng)能電池部件1c、固體層42和止水部件11,這樣就完成了集成有橫向屋面型的屋面材料的太陽(yáng)能電池組件4c。導(dǎo)線10以一種被擠壓在防水部件11和后表面部件3c之間的方式被引導(dǎo)到外部,這樣防止水從抽頭部分侵入。
通過(guò)太陽(yáng)能電池部件1c的抽頭電極46和接觸點(diǎn)67的接觸來(lái)實(shí)現(xiàn)所需的電連接。
上述的太陽(yáng)能電池組件可減少制造成本,由于后表面部件可用用于普通屋面材料的成形機(jī)來(lái)制備。而且集成有屋面材料的太陽(yáng)能電池組件具有與傳統(tǒng)的屋面材料類似的約束部分,這樣能以同樣的方式作為或聯(lián)合使用傳統(tǒng)的屋面材料。
而且通過(guò)太陽(yáng)能電池部件和導(dǎo)線的接觸得到電連接,這可獲得出色的裝配性和分類/收集性。
而且可得到集成有屋面材料的太陽(yáng)能電池組件,和傳統(tǒng)的屋面材料的形狀相同,通過(guò)按同樣的過(guò)程修正后表面部件的形狀。
圖13A到13C是說(shuō)明集成有用于板條形屋面的屋面瓦的太陽(yáng)能電池組件的示意圖,這里圖13A是從受光表面?zhèn)瓤吹耐敢晥D,圖13B是沿圖13A中的線13B-13B的橫截面示意圖,圖13C是沿圖13A中的線13C-13C的橫截面示意圖。本發(fā)明的例子涉及實(shí)施例3,其主要特征在于使用了普通屋面材料作為后表面部件。與例7中使用的部分有用的普通屋面材料相比,本例不經(jīng)任何加工即可使用普通屋面材料。
圖14A到14C是說(shuō)明例8的太陽(yáng)能電池組件的示意圖,這里圖14A是從受光表面?zhèn)瓤吹耐敢晥D,圖14B是沿圖14A中的線14B-14B的橫截面示意圖,圖14C是沿圖14A中的線14C-14C的橫截面示意圖。
太陽(yáng)能電池部件1c(表面層折射率為2)是由晶體硅太陽(yáng)能電池部件構(gòu)成的,其被串聯(lián)以得到希望的電壓。
前表面部件2c是由氟樹(shù)脂板(折射率1.34)構(gòu)成的,同時(shí)后表面部件3c是由商業(yè)上可得到的屋面板構(gòu)成的。
連接部件12是由一通過(guò)將一不銹鋼板折疊成一方的U形罩套構(gòu)成。
至于在前表面部件2c和太陽(yáng)能電池部件1c之間的固體層42,可使用氟樹(shù)脂薄片(折射率1.36)。
最初,在后表面部件3c上放置事先焊接有導(dǎo)線10(平電纜)的太陽(yáng)能電池部件1c,然后固體層42被放置于其上和放置一由EPDM橡膠構(gòu)成的止水部件以便完全環(huán)繞太陽(yáng)能電池部件1c的周邊。接著前表面部件2c被擠壓和最后前表面部件2c和后表面部件3c的端部用連接部件12機(jī)械固定以?shī)A住太陽(yáng)能電池部件1c、固體層42和止水部件11,這樣就完成了集成有屋面瓦的屋面材料的太陽(yáng)能電池組件4c。
導(dǎo)線10以一種被擠壓在防水部件11和后表面部件3c之間的方式被引導(dǎo)到外部,這樣防止水從抽頭部分侵入。
上述的太陽(yáng)能電池組件可減少制造成本,由可使用商業(yè)上可得到的屋面板。而且集成有屋面材料的完成的太陽(yáng)能電池組件能以同樣的方式作為或聯(lián)合使用傳統(tǒng)的屋面材料。
而且當(dāng)使用一種通過(guò)形成一通孔而使強(qiáng)度惡化的材料,例如屋面板時(shí),對(duì)于后表面部件,通過(guò)使用罩套形的連接部件,本發(fā)明例子的太陽(yáng)能電池組件可在不損失屋面材料強(qiáng)度的情況下來(lái)制備。本發(fā)明的例子涉及實(shí)施例3,其主要特征在于使用了普通屋面材料作為后表面部件。
圖15A和15B是說(shuō)明例9的太陽(yáng)能電池組件的示意圖,這里圖15A是從受光表面?zhèn)瓤吹耐敢晥D,圖15B是沿圖15A中的線15B-15B的橫截面示意圖。
太陽(yáng)能電池部件1c(表面層折射率為2)是由帶有柔性不銹鋼底層的非晶體硅太陽(yáng)能電池部件構(gòu)成的。
前表面部件2c是由白色鋼化玻璃板(折射率1.5)構(gòu)成的,同時(shí)后表面部件3c是由具有特殊形狀的如圖15A和15B所示的日本屋面瓦構(gòu)成的。更特殊的是,一用于包容太陽(yáng)能電池部件1c的凹槽36位于后表面部件3c的中心,同時(shí)一限制部分37用于定位前表面部件2c,連接部件12位于較上的部分,用于抽出導(dǎo)線的孔47位于凹槽的中心。
連接部件12是由具有方的十字?jǐn)嗝娴腅PDM矩形環(huán)構(gòu)成。
而且對(duì)于在前表面部件2c和太陽(yáng)能電池部件1c之間的固體層42,可使用交聯(lián)EVA薄片(折射率1.5)。
最初,事先連接導(dǎo)線10的太陽(yáng)能電池部件1c被置于后表面部件3c的凹槽36。導(dǎo)線10通過(guò)孔47被抽出到太陽(yáng)能電池組件4c的外部,帶有刻槽84的襯套45被安裝到導(dǎo)線10上并在其上移動(dòng)以安裝到孔47上。然后固體層42被置于太陽(yáng)能電池部件1c上,前表面部件2c再置于其上。最后,連接部件12被壓進(jìn)前表面部件2c的端部和限制部分37之間的縫隙以完成集成有日本屋面瓦形狀的屋面材料的太陽(yáng)能電池組件4c。
上述的太陽(yáng)能電池組件的設(shè)計(jì)出色,其表面光滑并與商業(yè)上可得到的日本屋面瓦的形狀相同。它也能以相同的方式工作作為或與普通的日本屋面瓦聯(lián)合使用。本發(fā)明的例子涉及實(shí)施例3,其主要特征在于使用了現(xiàn)有的屋面材料作為前表面部件。
圖16A到16C是說(shuō)明例10的太陽(yáng)能電池組件的示意圖,這里圖16A是說(shuō)明裝配在建筑38的窗口39上的方式,圖16B是沿圖16A中的線16B-16B的橫截面示意圖,圖16C是從建筑38內(nèi)看時(shí)的一種安裝方式。
太陽(yáng)能電池部件1c(具有表面層折射率為2)是由晶體硅太陽(yáng)能電池部件構(gòu)成的,其串聯(lián)以以獲得希望的電壓。
前表面部件2c是由現(xiàn)有建筑38的窗口39(折射率1.5)構(gòu)成的,同時(shí)后表面部件3c是由帶有多個(gè)可分離吸杯的聚碳酸樹(shù)脂板構(gòu)成的。后表面部件3c也帶有用于將太陽(yáng)能電池部件1c壓到前表面部件2c的彈性部分41。
在裝配到后表面部件3c的吸杯40中,那些與太陽(yáng)能電池部件1c接觸的用來(lái)固定同一物體,同時(shí)那些與前表面部件2c相接觸的用作連接部件12。
而且尿烷樹(shù)脂薄片(折射率1.6)被用作固體層42,用來(lái)消除太陽(yáng)能電池部件1c和前表面部件2c之間的縫隙和防止其間的滑動(dòng)。
最初,事先與導(dǎo)線10相連的太陽(yáng)能電池部件1c被安裝到吸杯,用于固定太陽(yáng)能電池部件1c,然后固體層42被置于太陽(yáng)能電池部件1c上,用于和前表面部件1c一起裝配的吸杯40也被安裝到該處。這樣太陽(yáng)能電池部件1c和固體層42被后表面部件3c擠壓到前表面部件2c。
上述太陽(yáng)能電池組件可顯著減少制造成本,由于現(xiàn)存建筑的窗玻璃是被用作前表面部件,應(yīng)用性也可被改善。
而且它可從建筑物內(nèi)部應(yīng)用,這可實(shí)現(xiàn)出色的應(yīng)用性、維修性和收集性,由于防水結(jié)構(gòu)可被簡(jiǎn)化,成本也可進(jìn)一步地降低[例子11]本發(fā)明的例子涉及實(shí)施例4,其主要特征在于使用了廉價(jià)的樹(shù)脂棒作為連接部件和使用了防水措施用于支撐太陽(yáng)能電池部件。
圖17A到17C是說(shuō)明例11的太陽(yáng)能電池組件的示意圖,這里圖17A是從受光表面?zhèn)瓤吹耐敢晥D,圖17B是沿圖17A中的線17B-17B的橫截面示意圖,圖17C是說(shuō)明連接前表面部件和后表面部件的方法及連接部件被切割的方式的示意圖。
太陽(yáng)能電池部件1d(具有表面層折射率為2)是由非晶體硅太陽(yáng)能電池部件構(gòu)成的,其被串聯(lián)以得到希望的電壓。
前表面部件2d和后表面部件3d是由具有相同形狀的相同材料(白色鋼化玻璃板)構(gòu)成,帶有用于插連接部件12的孔47。
前表面部件2d事先帶有一含有光催化劑的表面層,位于與太陽(yáng)能電池部件相對(duì)的表面上。
用于防止水從太陽(yáng)能電池組件4d的端部侵入的止水部件11是由具有獨(dú)立小孔的泡沫硅樹(shù)脂構(gòu)成。
連接部件12由一根變性的PPE構(gòu)成。
最初,如圖17B中圓圈部分的放大圖所示,在后表面部件3d上,作為接頭的抽頭電極46在太陽(yáng)能電池部件1d的側(cè)面被制成突出狀,放置的太陽(yáng)能電池部件1d的抽頭電極46被阻力焊接到位于導(dǎo)線10端部的接觸點(diǎn)67。然后止水部件11被放置,以便部分地?cái)D壓太陽(yáng)能電池部件1d的周邊,前表面部件2d被置于其上。
最后,連接部件12被插進(jìn)前表面部件2d和后表面部件3d的孔47,連接部件12的上、下端通過(guò)超聲波融合被熔化以形成止動(dòng)部分73,這樣就完成了太陽(yáng)能電池組件4d。
除了上述的結(jié)構(gòu),也可以以一種突出到太陽(yáng)能電池部件的側(cè)面的接頭形狀來(lái)形成太陽(yáng)能電池部件的抽頭電極,以與帶有這種突出部分的導(dǎo)線的端部相接觸,并通過(guò)阻力焊接或超聲波焊接與凸起的端部相連,這樣容易而安全的獲得電連接,并在拆卸時(shí)通過(guò)切割這些焊接部分而容易分類。
上述的太陽(yáng)能電池組件可采用簡(jiǎn)單形狀的后和前表面部件,例如帶孔的平板或最終是平的矩形形狀,這樣進(jìn)一步改善了制造成本、分類/收集性和回收性。
而且用前和后表面部件夾擠太陽(yáng)能電池部件的帶有止水部件的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu),允許提供低制造成本的太陽(yáng)能電池組件。
而且前和后表面部件通過(guò)將一改錐或類似的物體插入縫隙74或通過(guò)切割連接部件和太陽(yáng)能電池部件的中間部分來(lái)容易地分離,僅僅在前和后表面部件之間擠壓,可容易地取出。
而且由于前和后表面部件是由相同部件構(gòu)成的,當(dāng)透光性被延長(zhǎng)使用后前表面部件上的損傷降低時(shí),可通過(guò)交換前和后表面部件來(lái)保存原先的透光性。
而且,通過(guò)切割抽頭電極和接觸點(diǎn)的焊接部分,太陽(yáng)能電池部件和導(dǎo)線可容易地拆卸和分離,而對(duì)太陽(yáng)能電池部件沒(méi)有熱影響。
在本發(fā)明的太陽(yáng)能電池組件中,即使當(dāng)部件的一部分在延長(zhǎng)的戶外使用中被破壞,也可僅分離被破壞的部件,收集和再使用可用的部件。
而且在壽命期后,太陽(yáng)能電池組件可被分離成太陽(yáng)能電池部件、前表面部件和后表面部件,其可容易地分類和回收。
尤其是,具有更長(zhǎng)的壽命期和更高制造成本的太陽(yáng)能電池部件可被分離而沒(méi)有其它部件的殘留物,由此可提供具有出色的回收性能的太陽(yáng)能電池組件。
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)能電池組件,包括太陽(yáng)能電池部件;在所說(shuō)太陽(yáng)能電池部件的受光表面?zhèn)鹊那氨砻娌考?;以及在所說(shuō)太陽(yáng)能電池部件后表面?zhèn)鹊暮蟊砻娌考黄渲?,所說(shuō)的前表面部件和所說(shuō)的后表面部件以一種可分離的方式被連接;至少所說(shuō)前表面部件和所說(shuō)的太陽(yáng)能電池部件是緊密接觸的,或者前表面部件與和所說(shuō)的太陽(yáng)能電池部件緊密接觸的固體層緊密接觸;所說(shuō)的太陽(yáng)能電池部件、所說(shuō)的前表面部件和所說(shuō)的后表面部件可被分離,而不在所說(shuō)太陽(yáng)能電池部件上留下所說(shuō)前表面部件、所說(shuō)后表面部件或所說(shuō)固體層的任何殘留物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的太陽(yáng)能電池組件,其中所說(shuō)的組件不包括固體層,并存在以下關(guān)系空氣的折射率≤所說(shuō)前表面部件的折射率≤所說(shuō)太陽(yáng)能電池部件的最外層的折射率;或者所說(shuō)組件包括固體層,并存在如下關(guān)系空氣的折射率≤所說(shuō)前表面部件的折射率≤所說(shuō)固體層的折射率≤所說(shuō)太陽(yáng)能電池部件的最外層的折射率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的太陽(yáng)能電池組件,其中所說(shuō)的前表面部件和所說(shuō)的后表面部件由相同的材料構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的太陽(yáng)能電池組件,其中所說(shuō)的前表面部件和所說(shuō)的后表面部件是由相互互溶的材料構(gòu)成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的太陽(yáng)能電池組件,其中所說(shuō)的前表面部件和所說(shuō)的后表面部件具有相同的形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的太陽(yáng)能電池組件,其中至少所說(shuō)的前表面部件和所說(shuō)的后表面部件中的一個(gè)的形狀是平的矩形平板。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的太陽(yáng)能電池組件,進(jìn)一步包括一連接分離部分,用于分離所說(shuō)前表面部件和所說(shuō)后表面部件的連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的太陽(yáng)能電池組件,進(jìn)一步包括在所說(shuō)前表面部件和所說(shuō)太陽(yáng)能電池部件之間的具有透光性的彈性薄片。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的太陽(yáng)能電池組件,其中所說(shuō)的太陽(yáng)能電池部件是柔性的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的太陽(yáng)能電池組件,其中所說(shuō)的前表面部件和所說(shuō)的后表面部件是通過(guò)相互配合而連接的。
11.一種太陽(yáng)能電池組件,包括太陽(yáng)能電池部件;在所說(shuō)太陽(yáng)能電池部件的受光表面?zhèn)鹊那氨砻娌考?;以及在所說(shuō)太陽(yáng)能電池部件的后表面?zhèn)鹊暮蟊砻娌考黄渲?,所說(shuō)的前表面部件和所說(shuō)的后表面部件以一種可分離的方式被連接;至少在所說(shuō)前表面部件的與所說(shuō)的太陽(yáng)能電池部件相對(duì)的面上提供光催化劑;所說(shuō)的太陽(yáng)能電池部件、所說(shuō)的前表面部件和所說(shuō)的后表面部件可被分離,而不在所說(shuō)太陽(yáng)能電池部件上留下所說(shuō)前表面部件、所說(shuō)后表面部件的任何殘留物。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的太陽(yáng)能電池組件,其中所說(shuō)的前表面部件和所說(shuō)的后表面部件由相同的材料構(gòu)成。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的太陽(yáng)能電池組件,其中所說(shuō)的前表面部件和所說(shuō)的后表面部件是由相互互溶的材料構(gòu)成的。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的太陽(yáng)能電池組件,其中所說(shuō)的前表面部件和所說(shuō)的后表面部件具有相同的形狀。
15.根據(jù)權(quán)利要求11的太陽(yáng)能電池組件,其中至少所說(shuō)的前表面部件和所說(shuō)的后表面部件中的一個(gè)的形狀是平的矩形平板。
16.根據(jù)權(quán)利要求11的太陽(yáng)能電池組件,進(jìn)一步包括一連接分離部分,用于分離所說(shuō)前表面部件和所說(shuō)后表面部件的連接。
17.根據(jù)權(quán)利要求11的太陽(yáng)能電池組件,其中所說(shuō)的太陽(yáng)能電池部件是柔性的。
18.根據(jù)權(quán)利要求11的太陽(yáng)能電池組件,其中所說(shuō)的前表面部件和所說(shuō)的后表面部件是通過(guò)相互配合而連接的。
19.一種太陽(yáng)能電池組件包括太陽(yáng)能電池部件;在所說(shuō)太陽(yáng)能電池部件的受光表面?zhèn)鹊那氨砻娌考?;在所說(shuō)太陽(yáng)能電池部件的后表面?zhèn)鹊暮蟊砻娌考灰约坝糜谶B接所說(shuō)前表面部件和所說(shuō)后表面部件的連接部件;其中,所說(shuō)的前表面部件和所說(shuō)的后表面部件以一種可分離的方式被連接;至少所說(shuō)前表面部件和所說(shuō)太陽(yáng)能電池部件是緊密接觸的,或所說(shuō)前表面部件與和所說(shuō)太陽(yáng)能電池部件緊密接觸的固體層緊密接觸;所說(shuō)的太陽(yáng)能電池部件、所說(shuō)的前表面部件和所說(shuō)的后表面部件可被分離,而不在所說(shuō)太陽(yáng)能電池部件上留下所說(shuō)前表面部件、所說(shuō)后表面部件或所說(shuō)連接部件的任何殘留物。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的太陽(yáng)能電池組件,其中,所說(shuō)的組件不包括固體層,并存在如下關(guān)系空氣的折射率≤所說(shuō)前表面部件的折射率≤所說(shuō)太陽(yáng)能電池部件的最外層的折射率,或所說(shuō)組件包括固體層,并存在如下關(guān)系空氣的折射率≤所說(shuō)前表面部件的折射率≤所說(shuō)固體層的折射率≤所說(shuō)太陽(yáng)能電池部件的最外層的折射率。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的太陽(yáng)能電池組件,其中,所說(shuō)的連接部件是由與所說(shuō)前或后表面部件的材料相同或相互互溶的材料構(gòu)成;且在分離所說(shuō)太陽(yáng)能電池部件、所說(shuō)前表面部件和所說(shuō)后表面部件時(shí),至少所說(shuō)連接部件的一部分是僅僅安裝在構(gòu)成所說(shuō)前或后表面部件的相同或相互互溶的材料上。
22.根據(jù)權(quán)利要求19的太陽(yáng)能電池組件,其中所說(shuō)的前表面部件和所說(shuō)的后表面部件由相同的材料構(gòu)成。
23.根據(jù)權(quán)利要求19的太陽(yáng)能電池組件,其中所說(shuō)的前表面部件和所說(shuō)的后表面部件是由相互互溶的材料構(gòu)成的。
24.根據(jù)權(quán)利要求19的太陽(yáng)能電池組件,其中所說(shuō)的前表面部件和所說(shuō)的后表面部件具有相同的形狀。
25.根據(jù)權(quán)利要求19的太陽(yáng)能電池組件,這里至少所說(shuō)的前表面部件和所說(shuō)的后表面部件中的一個(gè)的形狀是平的矩形平板。
26.根據(jù)權(quán)利要求19的太陽(yáng)能電池組件,進(jìn)一步包括一在所說(shuō)前表面部件和所說(shuō)太陽(yáng)能電池部件之間的彈性薄片。
27.根據(jù)權(quán)利要求19的太陽(yáng)能電池組件,其中所說(shuō)的太陽(yáng)能電池部件是柔性的。
28.一種太陽(yáng)能電池組件包括太陽(yáng)能電池部件;在所說(shuō)太陽(yáng)能電池部件的受光表面?zhèn)鹊那氨砻娌考?;在所說(shuō)太陽(yáng)能電池部件的后表面?zhèn)鹊暮蟊砻娌考?;以及用于連接所說(shuō)前表面部件和所說(shuō)后表面部件的連接部件;其中,所說(shuō)的前表面部件和所說(shuō)的后表面部件以一種可分離的方式被連接;至少在與所說(shuō)前表面部件所說(shuō)的太陽(yáng)能電池部件相對(duì)的面上提供光催化劑;所說(shuō)的太陽(yáng)能電池部件、所說(shuō)的前表面部件和所說(shuō)的后表面部件可被分離,而不在所說(shuō)太陽(yáng)能電池部件上留下所說(shuō)前表面部件、所說(shuō)后表面部件或所說(shuō)連接部件的任何殘留物。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的太陽(yáng)能電池組件,其中,所說(shuō)的連接部件是由與所說(shuō)前或后表面部件的材料相同或相互互溶的材料構(gòu)成;且在分離所說(shuō)太陽(yáng)能電池部件、所說(shuō)前表面部件和所說(shuō)后表面部件時(shí),至少所說(shuō)連接部件的一部分是僅僅安裝在構(gòu)成所說(shuō)前或后表面部件的相同或相互互溶的材料上。
30.根據(jù)權(quán)利要求28的太陽(yáng)能電池組件,其中所說(shuō)的前表面部件和所說(shuō)的后表面部件由相同的材料構(gòu)成。
31.根據(jù)權(quán)利要求28的太陽(yáng)能電池組件,其中所說(shuō)的前表面部件和所說(shuō)的后表面部件是由相互互溶的材料構(gòu)成的。
32.根據(jù)權(quán)利要求28的太陽(yáng)能電池組件,其中所說(shuō)的前表面部件和所說(shuō)的后表面部件具有相同的形狀。
33.根據(jù)權(quán)利要求28的太陽(yáng)能電池組件,這里至少所說(shuō)的前表面部件和所說(shuō)的后表面部件中的一個(gè)的形狀是平的矩形平板。
34.根據(jù)權(quán)利要求28的太陽(yáng)能電池組件,其中所說(shuō)的太陽(yáng)能電池部件是柔性的。
35.一種發(fā)電裝置,其中包括根據(jù)權(quán)利要求1到34中的任何一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池組件和電力轉(zhuǎn)換設(shè)備。
36.一種用于太陽(yáng)能電池組件的分離方法,其中包括分離根據(jù)權(quán)利要求1到34中的任何一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池組件,以獲得太陽(yáng)能電池部件。
37.一種用于太陽(yáng)能電池組件的回收方法,包括以下步驟制備太陽(yáng)能電池組件,以及使用根據(jù)權(quán)利要求36的方法獲得的太陽(yáng)能電池部件、前表面部件和后表面部件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能電池組件,其包括太陽(yáng)能電池部件、位于太陽(yáng)能電池部件的受光表面?zhèn)鹊那氨砻娌考?、和位于太?yáng)能電池部件的后表面?zhèn)鹊暮蟊砻娌考?其中,前表面部件和后表面部件以一種可分離的方式連接,至少前表面部件和太陽(yáng)能電池部件是緊密接觸的,或前表面部件與一個(gè)和太陽(yáng)能電池部件緊密接觸的固體層緊密接觸,太陽(yáng)能電池部件、前表面部件和后表面部件可被分離,而不在太陽(yáng)能電池部件上留下前表面部件、后表面部件或固體層的任何殘留物。
文檔編號(hào)E04D3/40GK1265523SQ00103139
公開(kāi)日2000年9月6日 申請(qǐng)日期2000年1月14日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月14日
發(fā)明者笹岡誠(chéng), 深江公俊, 鹽見(jiàn)哲, 牧田英久, 系山誠(chéng)紀(jì) 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社
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