一种用于制造光伏模块的方法
阅读说明：本技术 一种用于制造光伏模块的方法 (Method for manufacturing photovoltaic module ) 是由 M·鲍德里特 于 2020-03-13 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种光伏模块的制造方法。模块(1)至少包括前层、后层和封装在前层与后层之间的太阳能电池装置(100)。太阳能电池装置包括连接到聚合物箔(110)的多个光伏电池和电池之间的电连接。在一些实施例中,光伏电池是晶体硅光伏电池。该方法包括提供太阳能电池装置然后将前层和/或后层的至少一部分注射成型到太阳能电池装置上的步骤。(The present invention relates to a method of manufacturing a photovoltaic module. The module (1) comprises at least a front layer, a rear layer and a solar cell arrangement (100) encapsulated between the front layer and the rear layer. The solar cell arrangement comprises a plurality of photovoltaic cells connected to a polymer foil (110) and electrical connections between the cells. In some embodiments, the photovoltaic cell is a crystalline silicon photovoltaic cell. The method comprises the steps of providing a solar cell device and then injection molding at least a portion of the front layer and/or the back layer onto the solar cell device.)
背景技术
近年来，全球趋势继续支持可再生能源技术的利用。鉴于太阳能电池板的多功能性和模块化性质，它们已成为为一般消费提供可再生能源的关键技术。因此，太阳能模块继续变得更加普遍和可供消费者使用，从而使他们能够生产他们自己的电力。
因此，需要提供新的和创新的方法来将太阳能电池纳入日常生活的基础设施中。这一挑战的一个新兴方面是在建筑物或车辆内提供太阳能电池板以满足其一些电力需求。
然而，目前的太阳能电池布置技术限制了可以使用的太阳能电池的类型以及它们可以如何附接或集成到车辆和其他结构中。
通常，在太阳能电池领域，太阳能电池板是通过层压制成的。这个过程大大限制了可以实现平面或几乎平面的太阳能电池板的几何类型。
WO 2019/020718 A1描述了一种具有至少一个太阳能电池的车身部件，该太阳能电池布置在其中以用于产生电能的目的。
US 2011/0100438 A1描述了包括光伏电池组件的光伏装置，该光伏电池组件具有注模部分，所述注模部分连接到光伏电池组件的至少一个边缘以用于安装在建筑物外部。
EP 1 245 418 A2公开了一种用于结合到汽车框架中的太阳能电池板。太阳能电池嵌入泡沫沉积覆盖层内。
US 5 743 970 B1描述了一种光伏模块，其包括至少一个封装在非反应的注塑聚合物材料中的光伏电池。
US 2009/0084432 A1公开了一种用于容纳诸如薄膜太阳能电池之类的电气和/或电子内置部件的注塑成型塑料外壳。
CN 206367145 U、CN 205167427 U和CN 102412328 A进一步公开了太阳能电池组件和注塑技术。
然而，仍然需要进一步改进以有效制造太阳能模块。
因此，本发明的一个目的是提供允许更复杂的模块几何形状的光伏模块制造和形成的改进方法。另一个目的是提供允许有效制造用于集成到各种结构中的光伏模块的方法。
发明内容
这些目的中的至少一些是通过独立权利要求的特征实现的。从属权利要求涉及优选实施例。
如本发明人所发现的，可以通过涉及注射成型的方法以有利的方式实现太阳能电池到各种物品和/或结构中的集成。
根据第一方面，本发明涉及一种用于制造光伏模块的方法。该模块包括太阳能电池装置，该太阳能电池装置包括多个光伏电池和电池之间的电连接。该方法包括提供太阳能电池装置并且然后将层注射成型到太阳能电池装置上的步骤。注射成型层可以是光伏模块的前层的至少一部分和/或后层的至少一部分。
太阳能电池装置可以至少部分地或完全地由注射成型材料封装在例如前层与后层之间。这样的封装也可以是指至少部分地或完全地将太阳能电池装置封装在注射成型材料中、例如在前层和后层之间。
一个或多个中间层可以存在于太阳能电池装置与注射成型材料之间。然而，该材料也可以直接模塑(moulded)到装置的一部分上，而无需提供这样的中间层。
术语“上”不应被理解为限制注射成型材料被注射到太阳能电池装置上的方向。本领域技术人员将理解，根据模具和/或注射成型机的设计，注射成型材料可以从上方、下方和/或从侧面供应到模具中和/或到太阳能电池装置上。
光伏电池可以是单独的光伏电池并且太阳能电池装置可以可选地进一步包括机械接合和/或机械地连接和/或支撑单独的光伏电池的载体。这样的载体可以有助于将单独的光伏太阳能电池保持在一起并通过减少机械应力来保持电连接。载体可以由柔性材料制成，而无需光伏电池在特定配置中的刚性限制。载体可由包括玻璃纤维、碳纤维、凯夫拉尔(Kevlar)和/或聚合物的材料制成。
在本发明的上下文中，光伏电池也可被称为太阳能电池。太阳能电池可以提供为一个或多个串。电连接可以由两个相邻光伏电池之间、优选相应串的每两个相邻光伏电池之间的一个或多个导电带和/或一个或多个铜焊接提供。
两个(或更多个)太阳能电池之间的电连接(例如，串的两个相邻电池之间的电连接)可以包括释放环。这样的释放环可有助于适应光伏电池周围材料的热膨胀，这在采用聚合物材料时可能特别重要。释放环可以是被配置为在太阳能电池装置膨胀时至少部分地变直的电连接的一部分。释放环可以例如通过提供具有环形部分和/或波形的电连接而形成。特别地，电连接可以由沿与所述连接延伸的纵向垂直的方向延伸的一个或多个环和/或波形物形成。例如，电连接可以具有正弦波形物。可选的或附加的，电连接的两个部分(例如，两个直线部分)可以通过波形链接连接。释放环可以完全封装在聚合材料中和/或被聚合材料包围。
可以使用任何类型的太阳能电池，包括单结到多结太阳能电池，甚至单晶太阳能电池。例如，可以使用晶体硅或III-V族化合物光伏电池。光伏电池可以是刚性的。光伏电池可以基于半导体晶片制造，特别是基于硅晶片。
光伏电池可以是任何尺寸。电池可以具有至少10mm×10mm、优选至少20mm×20mm、更优选至少100mm×100mm的尺寸(无论电池是正方形、矩形还是具有任何其他形状)。
优选地，光伏电池具有宽度尺寸、垂直于所述宽度尺寸的长度尺寸、以及垂直于长度尺寸和厚度尺寸二者的厚度尺寸。厚度可以比宽度尺寸和/或长度尺寸小优选至少5、10、50或1000倍。例如，厚度可以为30μm至1mm、优选地为100μm至500μm。因此，电池可以很薄。
优选地，宽度和/或长度尺寸为至少10mm、优选地至少20mm、更优选地至少100mm。例如，电池可以是矩形，长度至少为10mm、至少20mm或至少100mm，而宽度可以更大或更小。
光伏电池可以可选地是具有156mm的宽度尺寸和156mm的长度尺寸的全尺寸太阳能电池。电池也可以更大。
可选地，前层和/或后层可以形成光伏模块的暴露外表面。
模塑前层和/或模塑后层可具有至少100cm2、优选至少1000cm2、至少2000cm2或至少5000cm2的表面。
注射成型到太阳能电池或太阳能电池装置上提供了许多好处，因为它允许创建更复杂几何形状的光伏模块，并且可以以高保真度连续制造所述模块。
合适的注射成型材料可包括热塑性材料、热固性材料和弹性体。材料如聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚甲醛(POM)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚芳醚酮(PAEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚丙烯和乙烯共聚物、环氧树脂、酚醛、尼龙、聚苯乙烯(PS)和/或硅树脂(或其任何组合)可用于注射成型层。
根据本公开，该方法可以包括在执行注射成型步骤之前提供具有基板和/或覆板的太阳能电池装置的步骤。基板可以是聚合物箔和/或覆板可以是聚合物箔。例如，聚合物箔可以具有500μm至2500μm的厚度。基板可以邻接和/或覆盖太阳能电池装置中的每个光伏电池的第一表面的一部分或全部。类似地，覆板可以邻接和/或覆盖太阳能电池装置中每个光伏电池的第二表面的一部分或全部，第二表面与第一表面相对。形成基板的聚合物箔和形成覆板的聚合物箔可具有不同的厚度。厚度可能相差超过200％或甚至超过500％。形成基板的聚合物箔和形成覆板的聚合物箔可具有不同的刚性。刚度可能相差超过200％或什至超过500％。箔片之一或优选地两个箔片的刚性可显著小于光伏电池的刚性。因此，与光伏电池相反，箔可以基本上是可弯曲的，即可以以小于100mm或甚至小于10mm的弯曲半径可逆地弯曲。聚合物箔可由例如聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚酰胺(PA)或它们的混合物之类的各种聚合物材料制成。
然后可以将注射成型材料直接沉积在光伏电池上和/或沉积在用作基板或覆板的材料上。基板和/或覆板(例如一个或多个聚合物箔)可以提供光伏电池的附加保护层和/或可以在注射成型过程期间将光伏电池保持在适当位置。特别地，基板和/或覆板可以防止封闭的光伏电池在注射成型过程中被损坏，例如破裂。此外，基板和/或覆板可以对包括在太阳能电池装置中的光伏电池中进行互连和/或稳定化。注射成型层可以比基板和/或覆板更厚和/或更硬。
模塑层优选地是光伏模块的前层或后层。可选地，在这种情况下可以仅注射成型前层或仅后层。太阳能电池装置的基板或覆板可以形成暴露的外表面。
可选地，将模塑层注射成型到太阳能电池装置的与基板或覆板相对的一侧(例如，与用作基板或覆板的聚合物箔相对)。在这样的配置中，注射成型层可以提供光伏模块的结构和形状，而太阳能电池装置的基板或覆板(例如，聚合物箔)可以在相对侧提供一些保护，例如防止流体进入。
优选地，该方法还可以包括在注射成型层之前将基板或覆板(例如，箔)与光伏电池(例如，与一个或多个串)和/或太阳能电池装置接合在一起的步骤。这样的接合可以可选地通过加热来进行，在一些情况下，加热可以部分熔化聚合物箔并允许其附着到光伏电池上。在本发明的上下文中，具有这样的覆板和/或基板的太阳能电池装置也可以被称为“太阳能电池组件”。
此外，在提供由第一聚合物箔形成的基板和由第二聚合物箔形成的覆板两者的情况下，两个聚合物箔不仅可以与光伏电池接合而且还可以彼此接合。因此，两个聚合物箔可以从相对侧紧密地封闭或封装光伏电池。
可选地，聚合物箔和光伏电池串(和/或太阳能电池装置)可以通过层压工艺接合在一起以形成太阳能电池装置。该层压工艺将优选地排除使用刚性板、例如传统上用于太阳能电池布置层压工艺中的聚碳酸酯和/或玻璃板。这样的刚性板的刚度通常高于聚合物箔的刚度并且通常也高于通过注射成型形成的前层和/或后层的刚度和/或高于光伏电池的刚度。各个太阳能电池在刚性板上的层压通常严重限制了光伏电池的空间配置，迫使提供基本上共面的光伏电池的布置。因此，刚性板的排除允许更宽范围的光伏电池配置和更高程度的设计灵活性。这样的灵活性允许将光伏电池用于新的位置和用于新的目的。
在本公开的上下文中，元件(例如，板)可以被认为是“刚性的”，例如，如果它在重力的影响下基本上不变形。例如，当这样的刚性板竖立在其窄边上时，它可能在重力影响下稍微偏转，但是—在重力影响下—优选不塌陷(例如，由于其自重)。相反，上述聚合物箔可由柔软和/或柔性材料制成。可选地，聚合物箔不能直立在其窄边上否则会在其自重下折叠和/或塌陷。
作为上述聚合物箔的使用的替代或附加，该方法可包括将太阳能电池装置和/或一个或多个光伏电池串至少部分或完全地封装在封装液体或凝胶中的步骤。封装液体或凝胶可以分别是硬化的液体或凝胶。硬化可能是由于例如挥发性成分的蒸发、化学反应(例如聚合)和/或热和/或紫外线的影响。封装的太阳能电池装置也可称为“太阳能电池组件”。然后可以将前层和/或后层随后直接注射成型到封装的太阳能电池装置上。例如，前层和/或后层可以直接注射成型到封装封液体或凝胶上，优选在其至少部分硬化之后。光伏电池的封装为光伏电池提供了针对流体进入、氧化和进一步破坏性环境影响的进一步屏障。此外，封装可以在注射成型过程期间将光伏电池保持在适当位置。
不管使用聚合物箔还是封装液体或凝胶，上述太阳能电池组件优选地以平坦或基本平坦的配置来制造。这可以促进生产，特别是在使用层压技术时。当插入到注射成型模具中时，这样的平坦的或基本上平坦的太阳能电池组件可以稍微弯曲(优选地仅稍微弯曲)。这可以包括光伏电池在可接受限度内的弯曲。或者，太阳能电池组件可以制造成弯曲形状。这可以促进后续的生产步骤并且可以允许模块具有更强的曲率和/或更尖锐的弯曲。
作为使用上述聚合物箔和/或封装的替代或补充，还可以为模具提供一个或多个凹槽和/或一个或多个突起以用于将光伏电池、太阳能电池装置或太阳能电池组件保持在模具中的合适位置，以减小注射成型过程中电池未对准的风险。例如，每个太阳能电池和/或太阳能电池装置可以布置在相应的凹槽中，和/或每个电池、太阳能电池装置或太阳能电池组件可以由相应的保持器装置保持。保持器装置可包括一个或多个突起。可替代地或附加地，注射成型模具可以被配置为将太阳能电池装置和/或其光伏电池夹持在两个可移动模具部分之间、例如模具的两半之间。
作为上述聚合物箔的使用和/或上述封装液体和/或上述凹部、突起和/或夹持的使用的替代或补充，该方法可以包括：第一注射成型步骤，其中第一模塑层被注射成型到光伏电池、太阳能电池装置或太阳能电池组件上；以及第二注射成型步骤，其中第二模塑层被注射成型到第一模塑层、光伏电池、太阳能电池装置上和/或太阳能电池装置。可选地，第一注射成型步骤直接在光伏电池或太阳能电池装置上进行。
第一模塑层可以形成前层，而第二模塑层可以形成太阳能的光伏模块的后层，反之亦然。提供前层和后层作为注射成型层具有从两侧保护光伏电池的优点，并且可以可选地将光伏电池完全封装或嵌入注射成型材料内。这可以保护光伏电池免受环境损害并且可以允许直接包含在各种技术中。此外，该过程可以更容易自动化。
可选地，第一注射成型步骤在比第二注射成型步骤低的压力下进行。如果当光伏电池没有被(例如被刚性板)支撑时直接在光伏电池上执行注射成型步骤，则这样的方法可能特别有益。由于光伏电池随后在注射成型模具中可能是易碎的和/或可移动的，因此在较低压力下执行第一注射成型步骤可有助于防止对电池的损坏和/或光伏模块中的电池未对准。一旦执行第一注射成型步骤，光伏电池就可以被更好地稳定化和支撑。如果需要，然后可以在更高的压力下进行第二注射成型步骤。
可选地，在第一注射成型步骤中注射第一聚合物组合物并且在第二注射成型步骤中注射第二聚合物组合物。优选地，第一和第二组合物中的一个是透明的，而另一个是半透明的或不透明的。可选地，第一组合物可以是透明的，而第二组合物可以是有色的。然后透明层优选地形成在光伏模块的一侧和/或光伏电池的被配置为面向太阳和/或接收阳光以产生电的一侧。第一和第二组合物也可以具有不同的颜色。第一组合物可以形成光伏模块的前层。第二组合物可以形成光伏模块的后层。
可选地，第一组合物包括与第二组合物不同类型的聚合物。第一组合物可包括形成第一模塑层的基质的第一聚合物、例如第一热塑性或热固性聚合物。第二组合物可包括形成第二模塑层的基质的第二聚合物、例如第二热塑性或热固性聚合物。第一聚合物和第二聚合物可以具有不同的结构式。可替代地或附加地，组合物中的一种可包括增强纤维(例如碳纤维、玻璃纤维和/或凯夫拉尔纤维)，而另一种不包括、或者第一和第二组合物可包括不同量的这样的增强纤维。这可能有助于调整前层和后层的机械和/或光学特性。例如，第一聚合物可以是或可以包括诸如聚丙烯(PP)、聚氨酯(PU)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚甲醛(POM)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚芳醚酮(PAEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚丙烯和乙烯共聚物、环氧树脂、酚醛、尼龙、聚苯乙烯(PS)和/或硅树脂(或其任何组合)。第二聚合物可以包括诸如聚丙烯(PP)、聚氨酯(PEI)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚甲醛(POM)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚芳醚酮等材料(PAEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚丙烯和乙烯的共聚物、环氧树脂、酚醛树脂、尼龙、聚苯乙烯(PS)和/或硅树脂(或其任意组合)。可以酌情使用这些材料的任何组合。此外，为第一和第二聚合物提供两种不同的组合物可有助于在不同压力下进行第一和第二注射成型步骤。
优选地，第一注射成型步骤在至少包括第一模具部分和第二模具部分的模具中进行，其中在第一模具部分与第二模具部分之间形成第一空腔，并且在第一注射成型步骤过程中注入的材料被容纳在第一空腔中。然后可以在执行第一注射成型步骤之前将太阳能电池装置布置在第一模具部分上。
可选地，模具还可以包括第三模具部分。然后可以在部分制造的光伏模块与第三模具部分之间形成第二空腔，其中第二空腔可以被配置为容纳在第二注射成型步骤期间注射到模具中的材料。这样的模具配置允许两步注射成型工艺，可选地，使用两种不同的注射成型组合物和/或不同的压力。
根据要制造的形状、要提供的层和/或要使用的材料，该方法可以包括另外的模塑步骤(例如，第三注射模塑步骤)。例如，弹性材料(例如，热塑性弹性体)可被模塑到光伏模块以提供一个或多个密封组件(例如，用于结构或车辆的可移动组件的密封轮廓)。
优选地，用于连接太阳能电池装置的多个电池和/或多个电池串的一个或多个安装支架、一个或多个安装孔、一个或多个支撑结构、一个或多个保护框架和/或一个或多个接线盒被注射成型到光伏模块上。可选地，在注射成型前层和/或后层时，一个或多个安装支架、一个或多个安装孔、一个或多个支撑结构、一个或多个保护框架和/或一个或多个接线盒可以与该层一体成型。当光伏模块要被包括在诸如屋顶或汽车面板之类的较大结构中时，这样的步骤可能是有利的，使得模块立即可用并且避免进一步的组装步骤。
保护框架可以至少部分地或完全地围绕光伏模块，优选的围绕其较窄的边缘。例如，这样的框架可以保护模块免受侧面碰撞。
一个或多个安装支架可允许将光伏模块附接到另一结构。一个或多个安装孔可以设置在所述安装支架中以便于附接。一个或多个安装支架可以从保护框架延伸。
一个或多个支撑结构可以包括一个或多个肋条。肋条可以彼此相交并且可以可选地形成蜂窝结构。可选地，光伏模块的后层可以包括面向前层的第一主表面和与第一主表面相对的第二主表面，并且支撑结构可以布置在第二主表面上。这样的支撑结构可以物理支撑光伏模块并保护光伏电池免受损坏。肋条可以与后层一体地形成。一个或多个肋条条可以长度(优选在沿着后层的方向上)大于高度(优选在远离后层的方向上)。肋条可以形成网和/或格子。
优选地，该方法还可以包括将光伏模块的外部电连接装置提供到光伏模块的前层和/或后层上的步骤。可以在执行注射成型步骤之后提供外部电连接装置。
可选地，光伏模块的后层的至少一部分可以包括增强纤维，例如被其聚合物基质包围的增强纤维。这样的纤维可以由碳纤维、玻璃纤维、凯夫拉纤维或它们的组合制成。特别地，形成支撑结构的后层的一部分可以包括这样的增强纤维。
优选地，太阳能电池装置的每个光伏电池在相应的参考平面中延伸。相邻单元的至少一些参考平面以大于2°、更优选大于4°或大于5°的角度的角度相交。可替代地或附加地，相邻单元的参考平面可以平行但在垂直于参考平面的方向上彼此偏移。这些配置中的任一个可以采用弯曲、成角度和/或复杂形式的光伏模块，并且在光伏模块的制造中提供更多的多功能性。优选地，光伏电池彼此间隔开并且通过导电带、导线或内部连接器电互连。可替代地或附加地，一个电池的正极侧可以与相邻电池的负极侧连接。
光伏模块可以具有两个主表面：第一主表面，其被配置为接收太阳光以使得模块产生电能；以及第二主表面，其与所述第一主表面相对。第二主表面可以被配置为背向阳光、例如朝向建筑物或车辆的内部。第一主表面可以被配置为形成模块安装在其上的结构或车辆的外表面。例如，第一主表面可以被配置为形成汽车的车身面板(例如侧车身面板)、发动机罩、车门、行李箱和/或车顶的外表面。因此，根据本公开的模块可以成形为汽车的车身面板、发动机罩、车门、行李箱和/或车顶。支撑结构(例如，一个或多个肋条)可以沿着模块的第二主表面提供，即在被配置为背向阳光和/或朝向模块所附接到的结构或车辆的内部的一侧上。
优选地，第一和/或第二主表面不平坦。更优选地，第一和/或第二主表面是弯曲的和/或成角度的和/或具有复杂的形状。例如，第一和/或第二主表面的至少一部分可以以三维方式弯曲。例如，弯曲部分的曲率半径可为至少10cm、至少40cm、至少50cm、或至少60cm、或至少80cm。可替代地或附加地，弯曲部分的曲率半径可以不大于1000cm，或者可以不大于500cm，或者可以不大于300cm，或者可以不大于200cm。优选地，注射成型层成形为非平坦层。注射成型层的面向第一主侧面的外表面和/或注射成型层的面向第二主侧面的外表面可具有小于1000cm、小于500厘米、小于300厘米或小于200厘米的曲率半径。
同时，光伏电池可以是基本上平坦的或仅略微弯曲。具体地，每个光伏电池可以是平坦的，或者每个光伏电池的曲率半径可以大于第一主表面的曲率半径和/或大于第二主表面的曲率半径。换言之，每个光伏电池的曲率半径可以大于注射成型层的面向第一主侧面的外表面和/或大于注射成型层的面向模块的第二主侧面的外表面。
根据本公开的方法可以进一步包括在模块的正面(例如，在第一主表面上)提供保护层、特别是保护作用的层或膜的步骤，其方式优选为，注射成型该层或薄膜到前层和/或后层上。可用于这样的保护层或薄膜的材料是聚丙烯(PP)、聚氨酯(PU)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚甲醛(POM)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚芳醚酮(PAEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚丙烯和乙烯共聚物、环氧树脂、酚醛、尼龙、聚苯乙烯(PS)和/或硅树脂(或其任意组合)。当不能通过注射成型时，可以使用任何类型的透明涂料或喷涂层。
本领域技术人员将理解，注射成型是在升高的温度和/或压力下进行的过程。例如，喷嘴处的喷射压力可为5MPa或更高、10MPa或更高、20MPa或更高、50MPa或更高或100MPa或更高。该方法优选包括对作为颗粒、粉末和/或条状物提供的原材料进行塑化，以使其变得可流动。成型机可包括螺杆，优选往复式螺杆。模具可能会被冷却，和/或材料可能会在模具中冷却(例如，当注射成型热塑性材料时)。熔体温度可以根据被模塑的材料来选择。例如，可以使用高于150℃、高于180℃或高于200℃的熔体温度。在其他情况下，可以加热模具以使聚合物交联(例如，在注射成型成型热固性或弹性体材料时)。
根据另一方面，本发明涉及一种包括太阳能电池装置的光伏模块，该太阳能电池装置优选地包括多个刚性光伏太阳能电池和连接这些电池的电连接。可选地，光伏电池是刚性的和/或光伏电池是晶体硅光伏太阳能电池。可以使用上述任何类型。光伏模块还包括前层和后层，其中太阳能电池装置至少部分或完全封装在前层与后层之间。前层的至少一部分和/或后层的至少一部分通过注射成型形成。
光伏模块可以通过上面讨论的任何方法制造并且可以具有上面提到的特征中的任何一个。
优选地，光伏电池是单独的光伏电池并且太阳能电池装置还可以包括将单独的光伏电池互连的载体。载体可以是起机械稳定作用的层。可替代地或附加地，太阳能电池可以被粘结到箔上和/或焊接到基板上。在箔的情况下，它可以用作基板或覆板。例外地，太阳能电池装置可以仅由一个太阳能电池组成。太阳能电池装置可以包括一串电池。
包含载体可以允许光伏电池的灵活互连并且保护电连接而基本上不限制光伏电池相对于彼此的物理放置。
如上所述，光伏模块的光伏电池可以至少部分地或完全地封装在封装凝胶或液体中。这样的封装进一步保护光伏电池免受元件影响，并且还可以帮助在注射成型过程期间保持光伏电池的完整性。
如上所述，光伏模块的前层和/或后层可以包括通过注射成型形成的第一模塑层和通过注射成型形成的第二模塑层。
可替代地或附加地，前层和/或后层可以包括聚合物箔片。所述聚合物箔可以帮助保护太阳能电池免受环境影响或在注射成型过程中保护它们。
优选地，太阳能电池装置不包括刚性板。例如用于安装太阳能电池装置的刚性板的所述缺少允许更灵活地放置光伏电池，并允许通过注射成型工艺获得更广泛的形状。根据本发明的方法优选不包括将太阳能电池装置附接到预制刚性板(例如，由玻璃或PC制成的预制板)。
优选地，后层还包括支撑结构，优选地，其中支撑结构包括多个肋条，更优选地，其中肋条彼此相交，甚至更优选地，其中支撑结构是蜂窝结构。支撑结构可有助于保持光伏模块的刚度和强度并保护太阳能电池免受损坏。
可选地，后层的至少一部分包含聚合物基质中的增强纤维。
根据另一方面，本发明涉及包括根据本发明的光伏模块的车辆(例如，汽车、公共汽车、卡车、火车或飞机)或建筑物(例如，房屋)。特别地，光伏模块本身可以成形为这样的车辆的车身面板、发动机罩、车门、行李箱或车顶。可选地，光伏模块可以包括模塑支架和插件，以便直接附接到结构或框架(例如，车辆结构和/或框架)和/或铰链(例如，连接到所述车辆结构和/或框架的铰链)。这些支架和插入件可以与模块注射成型成型和/或一体成型。换句话说，连接和/或支撑模块可以不需要额外的结构—例如额外的框架(例如金属框架)—或围绕和/或保持模块延伸的功能元件来连接和/或支撑模块，例如在车辆结构和/或框架和/或连接到所述结构和/或框架的铰链处连接和/或支撑模块。
附图说明
本发明的主题将在下面参考附图中示出的优选示例性实施例更详细地解释，其中：
图1示意性地示出了包括聚合物膜的光伏模块的立体图立体图；
图2示意性地示出了具有封装太阳能电池的光伏模块的立体图；
图3示意性地示出了具有两个注射成型层的光伏模块的立体图；
图4a示意性地示出了用于注射成型工艺的注射成型模具或模具的横截面图；
图4b示意性地示出了用于两步注射成型工艺的第二步的注射成型模具或冲模的剖视图；
图5示意性地示出了包括保护框架和安装支架的光伏模块；
图6示意性地示出了图5的光伏模块的截面图；
图7示意性地示出了弯曲的光伏模块的截面图，其中光伏电池彼此成一角度定位；
图8示意性地示出了弯曲光伏模块的截面图，其中光伏电池彼此偏移地定位。
图9a示意性地示出了包括代表性电连接的光伏模块的截面图。
图9b示意性地示出了包括代表性电连接和释放环的光伏模块的截面图。
图9c示出了释放环的示例性配置。
图9d示出了释放环的另一个示例性配置。
具体实施方式
在本说明书中，术语“太阳能电池”优选地是指通过光伏效应将辐射光能转化为电能的光伏电池。一种太阳能电池装置包括至少一个设置有电连接元件的太阳能电池。太阳能电池装置可以包括电互连的多个太阳能电池。太阳能电池可以串联或并联或其任意组合连接。
许多不同类型的已知或可商购的太阳能电池可用于本发明。太阳能电池材料可以包括任何种类的太阳能电池，包括单结到多结太阳能电池和/或单晶电池。例如，可以使用碲化镉、砷化镓、非晶硅或晶体硅或III-V族化合物光伏电池。太阳能电池可以是刚性的或柔性的。本发明特别适用于刚性太阳能电池，例如由半导体晶片制成的太阳能电池，因为其他形成光伏模块的方法可能不适用于刚性太阳能电池。注射成型可以为光伏模块提供弯曲或复杂的几何形状，这是其他制造方法可能无法在不损坏刚性太阳能电池的情况下提供的。
太阳能电池装置的太阳能电池可以优选地以串配置连接，其包括排列成行并串联连接的多个太阳能电池。太阳能电池的正极侧可以与相邻的太阳能电池的负极侧连接。每个太阳能电池之间的电连接可以通过导电带、导线或互连器形成。
一般而言，太阳能电池装置可包括多个其他组件或基板。太阳能电池装置可以包括汇流条和安装基板或覆板。这样的安装基板可以是柔性基板或覆板，例如聚合物箔。然而，也可以使用刚性的基板，例如玻璃或聚碳酸酯。
本发明涉及一种使用注射成型工艺制造光伏模块的方法。光伏模块包括前层和后层，太阳能电池装置封装在前层与后层之间。太阳能电池装置包括多个光伏电池，其可以是刚性的。在一些情况下，光伏电池可以是晶体硅光伏电池或任何上述类型。太阳能电池装置包括单个太阳能电池与可选的基板或覆板之间的电连接。
光伏模块的形成包括提供如上所述的太阳能电池装置，然后通过将前层或后层的至少一部分注射成型到太阳能电池装置来为太阳能电池装置提供层。
更具体地，图1示出了具有太阳能电池装置100的一种可能配置的光伏模块1。太阳能电池装置100包括光伏电池串10和用于电连接所述电池10的电连接11。尽管此处示出了两串电池10，每串10个电池，但应理解可存在任何数量的太阳能电池10，包括单个太阳能电池10。优选地，太阳能电池装置100包括至少4个、至少10个或至少20个太阳能电池。
图1的太阳能电池可以以线性排列的行设置在聚合物箔110的表面上。在这样的配置中，太阳能电池可以结合到聚合物箔110，优选地通过加热，从而将聚合物箔110熔化到太阳能电池10和/或将电池嵌入箔110中。可替代地或附加地，箔片和太阳能电池可以通过层压工艺和/或粘合剂接合在一起。或者，太阳能电池10可仅搁置在聚合物板上。在一些情况下，聚合物板可包含选自本发明公开的热塑性材料列表的聚酯热塑性材料。聚合物板可替代地包含EVA，可选地与附加聚合物组合。在该配置中，聚合物箔110和太阳能电池10被放置在注射成型设备内。然后，执行注射成型工艺，注射成型材料120直接沉积在太阳能电池10上和/或直接沉积在聚合物箔110上。
注射成型材料120为太阳能电池装置提供结构和免受元件影响。注射成型材料120可以是光学透明的，以允许光辐射通过，特别是当注射成型材料120沉积在太阳能电池10的朝阳侧时。或者，例如如果注射成型材料120沉积在聚合物箔110上(例如，在与布置太阳能电池10的一侧相反的一侧)，则注射成型材料120可以是光学不透明的和/或有色的。光伏模块1的优选配置是将注射成型材料120沉积在太阳能电池装置100的与聚合物箔110相对的一侧。
还优选的是，在图1的配置中，没有为太阳能电池10提供刚性板。具体地，优选不进行和/或不需要太阳能电池与聚碳酸酯和/或玻璃板的进一步层压。以这种方式，注射成型材料120可以为太阳能电池装置100提供结构和支撑，否则在没有刚性玻璃板等的情况下将缺乏结构和支撑。
图2描绘了具有太阳能电池装置100的光伏模块1的另一种可能配置的立体图。在该变型中，太阳能电池装置100在注射成型材料120的沉积之前已经被封装在密封剂130中。密封剂130可以部分地或完全地包围太阳能电池装置100。密封剂可以是任意数量的材料。优选地，提供密封剂液体或凝胶，例如基于乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)的密封剂液体或凝胶。密封剂液体和/或凝胶被浇注、沉积或以其他方式施加到太阳能电池装置100，然后允许随时间固化或使用热、UV辐射或通过其他化学手段固化以获得硬化的密封剂130。
例如，太阳能电池10的封装也可以与聚合物箔110的存在相结合，如图1所示。例如，太阳能电池装置可以首先被封装在密封剂130内，然后被布置和/或结合到聚合物箔110。在这种情况下，注射成型材料120优选地沉积在太阳能电池装置100的与聚合物箔110相反的一侧上。
还可以将太阳能电池装置100布置和/或结合到聚合物箔110并随后将两者封装在密封剂130内。在这种情况下，注射成型材料120可以沉积在封装的太阳能电池装置的任一侧。
图3图示了光伏模块1和太阳能电池装置100的另一种可能配置的立体图。在这种情况下，光伏模块1经历了两个不同的注射成型步骤。第一模塑层120已经注射成型在太阳能电池装置100的第一表面(图3中的上表面)上并且第二模塑层140已经注射成型在太阳能电池装置100的第二表面(在图3中为下表面)上。在所述配置中，第一模塑层120和/或第二模塑层140可以直接形成在太阳能电池10上。图3的配置可以可选地与聚合物箔110和/或密封剂130组合，例如如图1和2所示。
由于刚性光伏电池可能容易损坏或破裂，在该实施例中，第一注射成型步骤可以在低于第二注射成型步骤的第二压力的第一压力下进行。较低的压力可能有助于保护太阳能电池在注射成型过程中免受损坏，例如开裂。还可以防止太阳能电池和/或太阳能电池装置的移动。
一旦太阳能电池已经被提供有第一模塑层120的支撑和保护，第二注射成型步骤可以在更高的压力下进行。第一和/或第二压力可以是1MPa以上、5MPa以上、10MPa以上、20MPa以上、50MPa以上、或100MPa以上。不希望受这些值(或本文公开的任何其他值)的束缚，第一压力可以小于20MPa、小于10MPa或小于5MPa。
成型层120、140之一或两者可以是透明的。或者，成型层之一可以是透明的，而另一个是不透明的。此外，第一和第二模塑层120、140可以是不同的颜色或具有不同的成分。第一模塑层120可以包括与第二模塑层140不同类型的聚合物。
可选地，第一模塑层120包括形成第一模塑层的基质的第一热塑性聚合物，并且第二模塑层140包括形成第二模塑层的基质的第二热塑性聚合物。第一和第二热塑性聚合物可具有不同的结构式。
图4a和4b图示了模塑过程的示例。如图4a所示，第一注射成型步骤发生在注射成型模具200内。模具至少包括第一模具部分250和第二模具部分260，然而应当理解，模具可以包括另外的模塑部件以促进不同类型的注射成型工艺。空腔291形成在模具部分250、260之间，太阳能电池装置100可以放置在其中。可选地，第一模具部分250可以具有一个或多个凹槽，太阳能电池装置100或单个太阳能电池10可以放置在该凹槽或多个凹槽中。这样的凹槽可有助于在注射成型工艺期间将太阳能电池10保持在特定位置和构造。注射成型材料、例如热塑性材料，通过注射成型机从储存器280注射到成型模具200中。然后注射成型材料在太阳能电池装置100的一侧形成一层。如图4b所示，可以通过移除第一或第二模具部分中的一个并用第三模具部分270替换它来可选地执行另一个额外的注射成型步骤。然后在成型模具中形成另一个空腔292，其中太阳能电池装置100位于内部。随后，在太阳能电池装置10的与第一侧相对的一侧上执行第二注射成型步骤。以此方式，太阳能电池装置100可以被注射成型材料完全封装和/或封闭。
如图进一步说明。参照图5和图6，通过注射成型工艺制造光伏模块1的一个好处是辅助结构的整体包含和/或整体形成。例如，一个或多个安装支架190可以与光伏模块1一体成型。这可以减少生产完成的光伏模块1所需的步骤数量并使模块立即准备好安装在例如车辆的框架上。可替代地或附加地，安装孔191可以在注射成型过程期间一体地形成在模块1的前层和/或后层中、保护框架195中和/或一个或多个安装支架190中。其他支撑结构，例如保护框架195，也可以在注射成型成型过程中一体成型。有利地，用于电连接太阳能电池10(例如到结构或车辆的另外的电子设备)的接线盒197可以与光伏模块(例如，与保护框架195)一体注射成型。
如图6中更详细地示出，光伏模块可以可选地包括支撑结构，该支撑结构也可以在注射成型工艺期间一体地形成。支撑结构可有助于为模块1提供机械强度和刚度。这样的支撑结构可以采用任何构造，例如多个肋条180。肋条180可以例如彼此平行和/或可以彼此交叉形成格子支撑结构。这样的支撑结构的一个例子包括形成蜂窝结构的交叉肋条180。优选地，这样的蜂窝状支撑结构被包括在模块1的后侧上，该后侧不用于接收阳光。
在注射成型过程中，成型层之一也可以使用包括聚合物基质中的增强纤维的注射成型材料形成。这样的增强纤维可以由碳、玻璃和/或凯夫拉尔制成。
图7和8图示了注射成型的光伏模块的进一步示例配置。图如图7和8所示，太阳能电池可以完全封装和/或封闭在注射成型材料内。太阳能电池装置以及光伏模块的前层和后层可以包括任何数量的如上所述的其他特征，包括但不限于聚合物箔、封装流体、支撑结构和/或增强纤维。它们可以通过本公开中讨论的任何方法产生。
图7和8示出了如何使用光伏电池10，特别是刚性光伏电池，同时仍然提供具有弯曲或成角度形状的注射成型的光伏模块1。特别地，优选为透明的模块1的朝阳外表面(例如前层的外表面)可以具有这样的弯曲或成角度的外部形状。
在图7中，光伏模块1本身是弯曲的，因此可以集成在需要更复杂几何形状的更大结构中。太阳能电池10位于光伏模块1内，其中每个太阳能电池10在特定平面内延伸。例如，太阳能电池10a在平面A内延伸并且太阳能电池10b在平面B内延伸。如图所示，太阳能电池10a和10b相对于彼此固定成一角度，使得在平面A与平面B之间形成角度α。该相交可以成大于2°的角度，更优选大于4°或大于5°的角度。这使得光伏模块1能够呈现弯曲和/或成角度的形式。
还考虑了进一步的几何形状，其中相交角甚至可以达到30°或更大，达到45°或更大，或者甚至高达90°或更大。以这样的方式，可以创建结构复杂的光伏模块以集成到更大的结构中。
图8示出太阳能电池10的替代布置，其中太阳能电池10可嵌入光伏模块1内。在该特定示例中，光伏模块1采用弯曲几何形状，然而，它可以采用任何数量的复杂几何形状，包括平面几何形状或成角度的几何形状。在该变型中，太阳能电池10均在平面内延伸。例如太阳能电池10a在平面A内延伸并且太阳能电池10b在平面B内延伸。在图8所示的配置中，平面A和B基本上彼此平行。然而，平面A和平面B在垂直于平面A和B的延伸方向的方向上彼此偏移。这提供了一种用于在光伏模块1内布置单独的太阳能电池10的替代方法，使得光伏模块1具有复杂的几何形状，包括弯曲的几何形状。本领域技术人员将理解，图1和图5中所示的布置不限于此。
图7和图8的方案也可以组合。
图9a图示了包括封装太阳能电池10和导电带或导线形式的代表性电连接11的光伏模块的示例。在本示例中，一个太阳能电池的负极侧可以以串联的方式电连接到下一个太阳能电池的正极侧。本布置中的电池和电连接被封装在硬化的密封剂130内。如上所述，代替密封剂130或除了密封剂130之外，还可以包括聚合物箔110。然而，密封剂130和聚合物箔110也可以省略。
第一模塑层120和第二模塑层140包围封装的太阳能电池装置。本系统描绘了两个太阳能电池10，然而任何数量的太阳能电池可以以类似的方式被包括在这样的实施例中。此外，应当理解，本布置的太阳能电池10可以成角度或偏移图案注射成型，例如在图1和图2中。参照图7和图8，以形成非平面光伏模块。如果需要，可以提供单个成型层来代替层120、140。
还示出了可选的框架195，其可以注射成型到太阳能电池装置。框架195可以在第三注射成型步骤中制造(例如，由第三材料)。或者，例如分别在注射成型所述第一层120或所述第二层140时，框架可由用于第一模塑层120的材料或由用于第二模塑层140的材料制成。
图9b图示了光伏模块的示例性实施例，其可以包括如图9a中图示的所有特征。此外，示出了释放环12。释放环12可以是预成型为弯曲或环状形状的导线或带。释放环12形成相邻太阳能电池10之间的电连接的一部分。当光伏模块承受热应力，例如加热时，光伏模块的组件材料可能不会对温度变化做出等效响应。例如，某些材料可能比其他材料膨胀得更多。这会在光伏模块的各个部件上施加机械应力。通过包括诸如本文所示的释放环12，释放环12可以部分拉直或进一步盘绕以补偿由光伏模块中的热变化产生的机械应力。这样的释放环12可以仅包括在光伏模块内的选定电结处或作为单独元件和/或单独电池之间的每个电连接的一部分。
图图9c和9d显示了释放环12的进一步示例性配置。在图9c中，显示了起伏的形状。在图9d中，显示了环状部分。应当理解，这些设计中的每一个都包括远离轴线L延伸的一个或多个部分，连接件通常沿着轴线L延伸以适应热膨胀和/或收缩。虽然已经在附图和前述说明中详细说明和描述了本发明，但是这样的说明和说明将被认为是说明性的或示例性的和非限制性的；因此本发明不限于所公开的实施例。通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员和实践要求保护的发明可以理解和实现对所公开的实施例的变化。在权利要求中，“包括”一词不排除其他要素或步骤，不定冠词“一个”或“一个”不排除多个，可能表示“至少一个”。
以下是本发明的优选方面：
1.一种光伏模块的制造方法，
模块包括至少一个前层和至少一个后层以及封装在前层与后层之间的太阳能电池装置，太阳能电池装置包括多个光伏电池，优选刚性光伏电池，更优选晶体硅光伏电池；和连接所述电池的电连接；
该方法至少包括以下步骤：
-提供太阳能电池装置；和
-通过将前层的至少一部分和/或后层的至少一部分注射成型到太阳能电池装置上来提供模塑层。
2.根据方面1所述的方法，还包括以下步骤：
-提供聚合物箔；
-在箔上布置太阳能电池装置；
其中注射成型步骤直接在太阳能电池和/或箔上进行。
3.根据方面2的方法，其中模塑层是前层或后层，优选地其中箔形成前层和后层中的另一个，更优选地其中前层和/或后层形成光伏模块的外表面。
4.根据方面2或3的方法，其中将模塑层注射成型到太阳能电池装置的与箔相对的一侧上。
5.根据方面2至4中任一项所述的方法，还包括以下步骤：
-在注射成型模塑层之前将箔和太阳能电池装置接合在一起，优选通过加热。
6.根据方面2至5中任一项的方法，其中箔和太阳能电池装置通过层压工艺接合在一起，优选层压工艺不使用刚性板，特别是由玻璃制成的刚性板。
7.根据前述任一方面的方法，还包括以下步骤：
-将太阳能电池装置至少部分地或完全地封装在封装聚合物中，其中前层和/或后层直接注射成型到封装的太阳能电池装置上。
8.根据前述任一方面的方法，其中注射成型的步骤包括：
-第一注射成型步骤，其中第一模塑层被注射成型到电池上；
-第二注射成型步骤，其中将第二模塑层注射成型到电池上，
优选地，其中直接在太阳能电池上进行第一注射成型步骤。
9.根据方面8的方法，其中在比第二注射成型步骤低的压力下进行第一注射成型步骤。
10.根据方面8或9的方法，
-其中第一聚合物组合物在第一注射成型步骤中被注射并且第二聚合物组合物在第二注射成型步骤中被注射；
优选其中
-第一和第二组合物中的一个是透明的，而另一个是半透明的或不透明的；
-其中第一和第二组合物具有不同的颜色；
-其中第一组合物包括与第二组合物不同类型的聚合物，优选地其中第一组合物包括形成第一模塑层的基质的第一热塑性聚合物并且第二组合物包括形成第二模塑层的基质的第二热塑性聚合物层，其中第一和第二热塑性聚合物具有不同的结构式。
11.根据方面8至10中任一项的方法，
其中，第一注射成型步骤在至少包括第一模具部分和第二模具部分的模具中进行；
其中太阳能电池装置设置在第一模具部分上；
其中在太阳能电池装置与第二模具部分之间形成空腔，该空腔被配置为容纳在第一注射成型步骤期间注入到模具中的材料。
12.根据方面11的方法，
其中模具包括第三模具部分；
其中第二空腔形成在太阳能电池装置与第三模具部分之间，第二空腔被配置为容纳在第二注射成型步骤期间注入模具中的材料。
13.根据方面11或12的方法，
其中太阳能电池装置的每个电池布置在第一模具部分的弯曲或平坦表面部分上；和/或
其中太阳能电池装置的每个电池布置在第一模具部分的凹槽中。
14.根据前述方面中任一个的方法，其中太阳能电池是单独的太阳能电池并且太阳能电池装置还包括单独的太阳能电池之间的载体。
15.根据前述任一方面的方法，其中
-一个或多个安装支架；和/或
-一个或多个安装孔；和/或
-支撑结构；和/或
-保护框架；和/或
-用于连接太阳能电池装置的多个电池或多个电池串的接线盒
被注射成型到光伏模块，优选其中优选地其中安装支架、安装孔、支撑结构、保护框架和/或接线盒在注射成型所述层时在前层和/或后层中一体地形成。
16.根据方面15的方法，
其中支撑结构包括多个肋条，优选地其中肋条彼此相交，更优选地其中支撑结构是蜂窝结构；
优选地，其中后层包括面向前层的第一主表面和与所述第一主表面相对的第二主表面，其中支撑结构布置在第二主表面上。
17.根据前述任一方面的方法，还包括以下步骤：
-在前层和/或后层上提供模块的外部电连接装置。
18.前述方面中任一项的方法，其中后层的至少一部分包含聚合物基质中的增强纤维，特别是形成支撑结构的部分。
19.根据前述任一方面的方法，
其中太阳能电池装置的每个电池在相应的参考平面中延伸，其中相邻电池的至少一些参考平面以一定角度相交，优选大于2°的角度，更优选大于4°的角度或超过5°；或者
其中相邻单元格的参考平面平行但在垂直于参考平面的方向上彼此偏移。
20.根据前述任一方面的方法，
其中太阳能电池彼此间隔开并且通过导电带、导线、互连器电互连，和/或其中一个电池的正极侧与相邻电池的负极侧连接，优选地，其中太阳能电池之间的电连接包括一个释放回路。
21.根据前述方面中任一项所述的方法，其中所述成型层成形为非平坦层。
22.根据前述任一方面的方法，还包括以下步骤：
-优选通过将膜注射成型到前层和/或后层上来在模块的正面提供保护层、特别是保护膜。
23.一种光伏模块，包括，
太阳能电池装置，该太阳能电池装置包括多个刚性太阳能电池，优选晶体硅光伏太阳能电池，以及连接这些电池的电连接；
前层；
后层；
其中太阳能电池装置封装在前层与后层之间，并且前层的至少一部分和/或后层的至少一部分通过注射成型形成。
24.根据方面23的光伏模块，其中太阳能电池是单独的太阳能电池并且太阳能电池装置还包括互连单独的太阳能电池的载体。
25.根据方面23或方面24的光伏模块，其中太阳能电池装置至少部分地或完全地封装在封装聚合物中。
26.根据方面23至25中任一个的光伏模块，其中前层或后层包括通过注射成型形成的第一模塑层和通过注射成型形成的第二模塑层。
27.根据方面23至26中任一个的光伏模块，其中前层或后层包括聚合物箔片。
28.根据方面23至27中任一方面的光伏模块，其中太阳能电池装置不包括刚性板。
29.根据方面23至28中任一项所述的光伏模块，其中所述后层包括支撑结构，
优选地，其中支撑结构包括多个肋条，更优选地，其中肋条彼此相交，甚至更优选地，其中支撑结构是蜂窝结构。
30.根据方面23至29中任一方面的光伏模块，其中后层的至少一部分包含聚合物基质中的增强纤维。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于制造光伏模块(1)的方法，模块(1)包括至少一个前层和至少一个后层以及封装在前层与后层之间的太阳能电池装置(100)，太阳能电池装置(100)包括多个光伏电池(10)和连接这些电池的电连接(11)；
-该方法至少包括以下步骤：
-提供太阳能电池装置(100)，其中包括在太阳能电池装置(100)中的光伏电池是刚性的、基于晶片的硅光伏电池(10)；
-提供聚合物箔(110)；
-将太阳能电池装置(100)布置在聚合物箔(110)上；
-将聚合物箔(110)和太阳能电池装置(100)接合在一起；以及
-通过将前层的至少一部分和/或后层的至少一部分注射成型到太阳能电池装置(100)上来提供模塑层(120)；
其中在注射成型模塑层(120)之前，将箔(110)和太阳能电池装置(100)接合在一起；以及
其中注射成型步骤直接在至少一个光伏电池(10)上和聚合物箔(110)上执行。
2.根据前述权利要求1所述的方法，其中所述聚合物箔(110)和所述太阳能电池装置(100)通过加热或通过层压工艺接合在一起，其中所述加热或层压工艺排除刚性板的使用。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述模塑层(120)被注射成型到所述太阳能电池装置(100)的一侧上，该侧与所述聚合物箔(110)相对。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括以下步骤：
-将太阳能电池装置(100)至少部分或完全地封装在封装膜、凝胶和/或液体(130)中，其中前层和/或后层直接注射成型到封装的太阳能电池装置(100)上。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述注射成型步骤包括：
-第一注射成型步骤，其中将第一模塑层(120)注射成型到太阳能电池装置(10)上；
-第二注射成型步骤，其中将第二模塑层(140)注射成型到太阳能电池装置(10)上；
优选地，其中至少第一注射成型步骤直接在光伏电池(10)上进行。
6.根据权利要求5所述的方法，其中在比所述第二注射成型步骤低的压力下进行所述第一注射成型步骤。
7.根据权利要求5和6之一的方法，其中在第一注射成型步骤中注射第一聚合物组合物并且在第二注射成型步骤中注射第二聚合物组合物。
8.根据权利要求5至7之一的方法，
其中第一注射成型步骤在包括至少第一模具部分(250)和第二模具部分(260)的模具中进行；
其中太阳能电池装置(100)布置在第一模具部分(250)上；
其中第一空腔(291)形成在太阳能电池装置(100)与第二模具部分(260)之间，空腔(291)被配置为容纳在第一注射成型步骤期间注入模具中的材料。
9.根据权利要求8所述的方法，
其中模具包括第三模具部分(270)；
其中第二空腔(292)形成在太阳能电池装置(100)和第一模塑层(120)与第三模具部分(270)之间，第二空腔(292)被配置为容纳在第二注射成型步骤期间注射到模具中的材料。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中
-一个或多个安装支架(190)；和/或
-一个或多个安装孔(191)；和/或
-支撑结构；和/或
-保护框架(195)；和/或
-接线盒(197)，用于连接太阳能电池装置(100)的多个电池(10)或多个电池串；
被注射成型到光伏模块(1)，其中安装支架(190)、安装孔(191)、支撑结构、保护框架(195)和/或接线盒(197)与前层和/或与后层一起优选地在注射成型所述层时一体成型。
11.根据权利要求10所述的方法，其中支撑结构包括多个肋条(180)，优选地其中肋条(180)彼此相交，更优选地，其中支撑结构是蜂窝结构；
优选地，其中后层包括面向前层的第一主表面和与所述第一主表面相对的第二主表面，其中支撑结构布置在第二主表面上。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其中太阳能电池装置(100)的每个电池(10a、10b)在相应的参考平面(A、B)中延伸；
其中相邻电池(10a、10b)的参考平面(A、B)中的至少一些以角度(α)、优选地大于2°的角度(α)、更优选地大于4°或大于5°的角度(α)相交；和/或
其中相邻电池(10a，10b)的参考平面(A，B)平行但在垂直于参考平面(A，B)的方向上彼此偏移。
13.一种光伏模块(1)，包括，
太阳能电池装置(100)，该太阳能电池装置(100)包括多个光伏电池(10)，其中包括在太阳能电池装置(100)中的光伏电池是刚性的、基于晶片的硅光伏电池(10)；
聚合物箔(110)，太阳能电池装置(100)接合到该聚合物箔(110)；
前层；和
后层；
其中太阳能电池装置(100)被封装在前层与后层之间，并且前层的至少一部分和/或后层的至少一部分通过注射成型形成。
14.根据权利要求13所述的光伏模块(1)，其中所述太阳能电池装置(100)至少部分地或完全地封装在封装膜、凝胶和/或液体(130)中。
15.根据权利要求13至14之一所述的光伏模块(1)，其中所述前层或所述后层包括通过注射成型形成的第一模塑层(120)和通过注射成型形成的第二模塑层(140)。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的光伏模块(1)，其中所述太阳能电池装置(100)不包括刚性高于所述前层和所述后层中的每一个的刚性板。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的光伏模块(1)，其中所述后层包括支撑结构，
优选地，其中支撑结构包括多个肋条(180)，更优选地，其中肋条(180)彼此相交，甚至更优选地，其中支撑结构是蜂窝结构。
说明或声明(按照条约第19条的修改)
响应国际检索报告(ISR)、国际检索单位(WOISA)的书面意见并根据PCT第19条；
修改后的一组权利要求1至17随此提交。其中，修改后的权利要求1包括最初在权利要求1和2中定义的特征的组合，修改后的权利要求13包括最初在权利要求14和15中定义的特征的组合。所有其他权利要求具有已相应地重新编号。出于随附的非正式声明中所述的原因，假设修改后的独立权利要求1和13的主题既新颖又具有创造性。
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