用于光伏系统的聚合物涂覆的母线带技术方案

技术编号:10236799 阅读:207 留言:0更新日期:2014-07-18 22:00
公开了带材。所述带材包含金属箔片、在所述金属箔片的一个表面上层合的胶粘剂层和在所述金属箔片的相对第二表面上层合的保护性聚合物涂层。所述保护性涂层包含抗腐蚀剂。所述保护性涂层保护金属箔片免于可由环境暴露引起的腐蚀和其它缺点。所述带材可容易地用作光伏电池中的母线带,从而提供目前使用的锡覆盖的铜的具有成本效率的替代物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】公开了带材。所述带材包含金属箔片、在所述金属箔片的一个表面上层合的胶粘剂层和在所述金属箔片的相对第二表面上层合的保护性聚合物涂层。所述保护性涂层包含抗腐蚀剂。所述保护性涂层保护金属箔片免于可由环境暴露引起的腐蚀和其它缺点。所述带材可容易地用作光伏电池中的母线带,从而提供目前使用的锡覆盖的铜的具有成本效率的替代物。【专利说明】用于光伏系统的聚合物涂覆的母线带相关申请的交叉引用本申请要求2011年8月22日提交的美国申请61/525,941的优先权,将其全部内容并入本申请作为参考。
本公开涉及导电组件,更具体地,涉及在光伏系统和其它各种应用中使用的聚合物涂覆的母线(busbar)胶粘带。
技术介绍
光伏电池和模块的高制造成本已经延迟了这种系统用于发电的广泛使用。而且,在太阳能电池内电互连的高可靠性对于维持这种设备的期待已久的功能寿命是重要的;大部分太阳能电池板额定以高效率实施20-30年。母线(在配电中用于将电力从一个系统转移至另一个系统的金属条或者板)在光伏系统中用于多种功能。例如,在光伏系统中的母线用于从太阳能电池的表面收集电荷,用于将各个太阳能电池电串联在一起以形成模块,和用于从所述模块转移电力以随后外部分配。在历史上,银浆的印刷线用作光伏系统中的母线。然而,银浆需要高温烧制步骤,其与更多新开发的光伏技术如基于薄膜和有机染料的电池不相容。最近,作为光伏系统中的母线,导电带材得到越来越多的使用。在这种情况中,导电带材通常为涂有胶粘剂的金属箔片。用于制造基于导电带材的母线的常规金属箔片为以下的三层结构:在两个表面上覆盖锡的铜箔片。使用锡覆层是因为否则的话铜经过一段时间将具有腐蚀或者失去光泽的倾向,其于是可损害光伏系统的预期寿命。然而,铜的锡覆盖工艺使得导电带材非常昂贵,从而促进减少实施太阳能技术的吸引力的高组件成本。这些和其它缺点存在于目前的光伏系统中。
技术实现思路
根据示例性实施方案,提供用于光伏系统的母线,其提供昂贵的铜箔片的锡覆层的商业上具有吸引力的备选方案。专利技术人已经发现,铜箔片可覆盖有配制的聚合物涂层,其针对下面的铜在电力载荷下的腐蚀提供足够的耐性。根据示例性实施方案,所述涂覆的箔片可用于制造可用于光伏和其它电子系统中的母线应用的导电带材。本专利技术还公开,具有足够的挠曲耐性和与铜的粘合性的聚合物涂层是成功的。而且,在本专利技术中当弯曲或者模切时不形成微裂纹和不从铜脱层的聚合物涂层是适合的。聚合物涂层结合抗腐蚀剂。示例性实施方案由此相对于覆锡铜箔片提供大幅度的成本节省,而不会不利地影响性能。 根据一个实施方案,经涂覆的金属箔片带材包含金属箔片、在所述金属箔片的一个表面上层合的胶粘剂层,和在所述金属箔片的相对第二表面上层合的保护性聚合物涂层。所述保护性涂层包含抗腐蚀剂。在一个实施方案中,经涂覆的金属箔片母线带包含铜或者铜合金的金属箔片;在所述金属箔片的一个表面上层合的胶粘剂层,所述胶粘剂层含有胶粘剂和以胶粘剂固体的约25重量%至约160重量%存在的多个导电粒子;和在所述金属箔片的相对第二表面上层合的保护性聚合物涂层。所述保护性涂层具有小于30°C的玻璃化转变温度(Tg)并包含选自以下的抗腐蚀剂:烷基铵盐溶液、吲唑、2-巯基苯并三唑、苯并咪唑、5-甲基-1H-苯并三唑、IH-苯并三唑、5-氯苯并三唑、5-氨基-2-巯基-1,3,4-噻二唑、2-巯基苯并咪唑、位阻酚抗氧化剂、铬酸盐及其组合。所述保护性聚合物层任选包含增塑剂和任选包含增粘剂。根据另一实施方案,构造光伏设备的方法包括提供光伏电池并应用本申请所述的经涂覆的金属箔片带材,从而在光伏电池内制造电互连。示例性实施方案的优点是,提供不需要更多时间消耗和昂贵覆层操作来保护铜的母线带。另一个优点是,示例性实施方案可在光伏系统中使用,以抵抗苛刻的环境条件。又一优点是,示例性实施方案提供可用于更具成本效率地提供光伏系统并由此增加实施太阳能技术的吸引力的母线带。根据下面的示例性实施方案的更详细的描述,这些和其它优点将显而易见。【专利附图】【附图说明】图1示意性示出根据示例性实施方案的聚合物涂覆的金属箔片母线带的侧视图。图2示意性示出利用根据示例性实施方案的聚合物涂覆的金属箔片母线带的光伏系统。【具体实施方式】根据示例性实施方案并参考图1,提供用于光伏或者其它适合的系统中的聚合物涂覆的金属箔片母线带10,其向铜箔片的昂贵的锡覆层提供商业上有吸引力的备选方案。母线带10包含导电金属箔片12。将配制的使用抗腐蚀剂的保护性聚合物涂层14层合至金属箔片12的至少一个侧面。将胶粘剂层16层合至金属箔片12的相对表面以形成母线带10 ;剥离层18任选施用在胶粘剂层16上以覆盖它并防止在使用母线带10的光伏或者其它系统中使用带材之前不希望的施用。根据示例性实施方案使用的金属箔片12典型地(但是非限制性地)为电沉积的铜箔片或者锻制的铜箔片。提及的铜箔片包含纯铜和铜合金的箔片,在任一情况中其在根据示例性实施方案使用时可有利地不含锡或者其它昂贵覆层。尽管在本申请中主要讨论铜箔片,但是其它金属箔片也可根据示例性实施方案使用,包括铝、钨、锡,和钢,以及含有这些金属的合金。箔片12可为实心箔片,其通常为光滑的,但是可为压花的或者具有其它表面特征。可选择地,箔片12可为网状结构(mesh construction)。对于用作导电带材,箔片12可具有任何适合的厚度,通常,但不是必须的,为10-75微米。保护性聚合物涂层14可包含具有以下特征的任何聚合物材料:其在施用至铜箔片12时呈现足够的胶粘性和其在环境条件足够挠性以耐受微裂纹的形成和其在暴露于热和潮湿后维持它的胶粘性并耐受从铜箔片12脱落。用于保护性聚合物涂层14中的适合的聚合物材料包括聚丙烯酸酯、聚氨酯、嵌段共聚物、聚异丁烯、有机硅、聚酯、环氧树脂,及其组合,所有均为举例。用于聚合物涂层14中的示例性化合物包括可从Evonik以DynapolL208 (聚酯树脂)、Dynapol LH823-01 (聚酯树脂)、Vesticoat UB790 (聚酯聚氨酯嵌段共聚物),和Oppanol B (可得自BASF的聚异丁烯树脂)商购的那些。保护性聚合物涂层14的玻璃化转变温度应该处于在环境温度提供挠性涂层的区域内,典型地,Tg小于约30°C。在一些实施方案中,当将该涂层施用至铜箔片12时,可添加增塑剂以增强选择用于保护性聚合物涂层14中的基础聚合物的挠性,例如在该材料的Tg超过30°C的情况中。Tg小于30°C的材料的使用在耐受微裂纹形成的聚合物涂层14中提供挠性。微裂纹可充当湿气或者氧气的进入点,特别是在苛刻环境条件下,其可变成脱层、腐蚀或者其它故障的扩散点。在其它实施方案中,增粘剂可用于确保聚合物涂层14与箔片基底12足够的锚固。示例性增粘剂包括烃树脂,例如可从Arakawa以Arkon P140商购的烃树脂。其它增粘剂化合物是本领域已知的且可使用任何增粘剂,但是增粘剂选择不应导致不利地影响涂层的挠性,其如上所述帮助抵抗微裂纹形成。在某些实施方案中,代替增粘剂,可将底漆在聚合物涂层14之前施用至箔片12以实现适合水平的锚固。在一些实施方案中,与添加增粘剂以增强保护性聚合物涂层14与箔片12的锚固组合,可使用本文档来自技高网
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【技术保护点】
经涂覆的金属箔片带材,其包含:金属箔片,在所述金属箔片的一个表面上层合的胶粘剂层;和在所述金属箔片的相对第二表面上层合的保护性聚合物涂层,其中所述保护性涂层包含抗腐蚀剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:R马利克
申请(专利权)人:粘合剂研究股份有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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