CN117813694A - 改进的光伏模块和用于制造这种光伏设备的层压方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光伏板，该光伏板包括：第一柔性基板和第二柔性基板；被布置成与所述第一基板物理接触的多个第一电极；被布置成与所述第二基板物理接触的多个第二电极，其中，该多个所述第一电极和该多个所述第二电极布置在所述第一基板与所述第二基板之间；以及布置在所述多个第一电极与所述多个第二电极之间的至少一个活性层。该光伏板进一步包括布置在所述第一基板与所述第二基板之间的第一非导电粘合材料的至少一个连续框架，其中，所述第一粘合材料的所述至少一个框架被布置为框定至少一个光伏模块。

Description

改进的光伏模块和用于制造这种光伏设备的层压方法

技术领域

本发明涉及一种层压光伏板、一种层压光伏模块和一种生产层压光伏板的方法。

背景技术

为了缓解全球变暖，能量生成必须从以化石燃料为主转变为对气候影响较小的来源。在未来能量系统中，预计将光能直接转换为电能的光伏装置(例如太阳能电池)是电力的主要来源。常用的太阳能电池通常由被熔化、纯化并生长成硅晶体的二氧化硅产生。这是高能耗工艺，这就是为什么开发了许多具有较低能量需求制造工艺的薄膜技术来制造光伏装置的原因。这种薄膜光伏装置具有低成本和短能量回收时间。进一步地，薄膜光伏装置是轻质且柔性的。一般来讲，薄膜光伏设备包括夹在两个电极之间的光敏半导体。最简单的有机光伏装置是通过将有机电子材料层夹在两个金属导体(通常是具有高功函数的氧化铟锡(ITO)层和比如铝、镁或钙等低功函数金属层)之间制成的单层有机光伏电池。这两个导体之间的功函数差异在有机层中建立了电场。当有机层吸收光时，电子将被激发到最低未占分子轨道(LUMO)并在最高占据分子轨道(HOMO)中留下空穴，从而形成激子。由于不同功函数而产生的电势有助于分裂激子对，从而将电子拉到正极(用于接触电路的非金属部分的电导体)并且将空穴拉到负极。这种光伏装置的一大优点是它们可以以板对板、辊对辊或辊对板工艺进行印刷，并且因此可以生产大面积光伏板或光伏模块。此外，材料和能源的消耗显著减少，从而实现真正的低气候影响。这些材料在将比如散射的太阳光或室内光等漫射光转换为电能方面也是高效的。这允许将有机光伏装置也放置在比如墙壁等竖直表面上。

然而，薄膜光伏模块中的材料的老化和退化的问题是已知问题，并且随着时间的推移影响薄膜光伏装置的功能，这导致效率降低、短路以及在最坏的情况下光伏模块的故障。因此，需要改进薄膜光伏模块的功能和耐久性、尤其是随着时间的推移的情况下。

发明内容

相应地，本发明的目的是改进现有技术水平并减轻上述缺点中的至少一些缺点。通过提供一种如所附权利要求中所定义的改进的光伏板和一种用于生产这种光伏板的改进的方法来实现这些和其他目的。

将使用坐标系来讨论光伏板和/或模块的方向和延伸。z方向平行于该多个第一电极和该多个第二电极的最长延伸。x方向垂直于z方向的延伸，并且y方向垂直于x-z平面。第一基板和第二基板布置在x-z平面中。第一基板和第二基板的最长延伸可以在z方向上，但也可以在x-z平面中的任何方向上。

根据本发明的光伏板包括第一柔性基板和第二柔性基板，其中，该第一柔性基板和该第二柔性基板至少部分地叠置。该光伏板进一步包括：被布置成与该第一基板物理接触的多个连续第一电极，其中，这些第一电极中的每一个具有在基本上z方向上的纵向延伸，并且其中，该多个第一电极在垂直于该z方向的基本上x方向上间隔开；以及被布置成与该第二基板物理接触的多个连续第二电极，其中，这些第二电极中的每一个具有在z方向上的纵向延伸，并且其中，该多个第二电极在垂直于z方向的基本上x方向上间隔开。进一步地，所述多个第一电极包括第一对最外电极，并且所述多个第一电极中的这些电极基本上以在所述z方向上延伸的第一中心线为中心。此外，所述多个第二电极包括第二对最外电极，并且所述多个第二电极中的这些电极基本上以在所述z方向上延伸的第二中心线为中心。更详细地，所述多个第一电极和所述多个第二电极各自由两个最外电极和一组中间电极组成，其中，该两个最外电极布置在所述中间电极的相应侧。术语“连续”在本文中意指每个电极在z方向上没有间隙或基本上没有间隙的情况下延伸。该多个第一电极和该多个第二电极布置在该第一基板与该第二基板之间，并且至少一个活性层布置在该多个第一电极与该多个第二电极之间。

根据本发明的光伏板进一步包括由所述第一对最外电极和所述第二对最外电极组成的一组最外电极。

根据本发明的光伏板进一步包括至少两个光伏模块，每个光伏模块包括：一对连接器，该一对连接器包括第一导电连接器和第二导电连接器，其中，所述第一导电连接器的第一端子部分被布置成与所述一组最外电极中的第一最外电极物理接触，并且所述第二导电连接器的第一端子部分与所述一组最外电极中的第二最外电极物理接触，所述第一最外电极和所述第二最外电极布置在与所述第一中心线和所述第二中心线重合的几何平面的相反侧上。

根据本发明的每个光伏模块进一步包括布置在所述相应多个连续第一电极与所述相应多个连续第二电极之间并且布置在该第一基板与该第二基板之间以将该第一基板和该第二基板彼此粘附的第一非导电粘合材料的至少一个连续框架。该连续框架跨所述多个第一电极中的每个电极的至少一部分且跨所述多个第二电极中的每个电极的至少一部分延伸。此外，该连续框架框定所述多个第一电极的相应部分和所述多个第二电极的相应部分；其中，所述第一多个第一电极的所述相应部分优选地包括这些中间电极中的每一个的一部分，并且其中，所述多个第二电极的所述相应部分优选地包括这些中间电极中的每一个的一部分。对于所述一对连接器中的每个连接器，该连续框架可以布置在该连接器的至少一部分与所述第一柔性基板和第二柔性基板之一之间。参考本发明，术语“……的至少一部分”被理解为包括实例“……的仅一部分”(即子部分)以及实例“……的全部”。换句话说，如果项目B涵盖了项目C的至少一部分，则这包括当项目B涵盖项目C的仅一部分时的实例以及当项目B涵盖项目C的全部时的实例。

在层压之前提供这样的框架是违反常理的，因为预期在层压步骤之前施加粘合剂的框架可能会增加太阳能电池模块的层之间的间隔，从而损害其电性质、耐久性和/或寿命。

术语“汇流条”被理解为与该多个第一电极和该多个第二电极中的最外电极的最外部分物理且电接触的导体，并且汇流条通常包括第一端子部分。与汇流条或第一端子部分共享公共界面的最外电极的表面区域可以被称为“延伸电极”。该一对连接器中的每个连接器的至少一部分可以在第一粘合材料的至少一个框架的外部延伸。替代性地，该连接器可以由该第一粘合材料覆盖。

该最外电极与汇流条或第一端子部分接触的部分在下文中将被称为“电极连接部分”。

该第一柔性基板和/或该第二柔性基板可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或任何其他合适的材料。该第一基板和/或该第二基板可以是相同的材料或不同的材料。

该第一柔性基板和该第二柔性基板至少部分地叠置。术语“至少部分地叠置”意指第一基板和第二基板中的一个基板包括在垂直于x-z平面的y方向上布置在另一个基板上方的至少一个部分。该第一基板和该第二基板通过中间层在空间上彼此分离，这种空间分离层的示例是(多个)粘合剂以及第一电极和第二电极。根据一个实施例，该第一基板和该第二基板的叠置区域彼此完全分离。替代性地，该第一基板和该第二基板的叠置区域包括该第一基板和该第二基板彼此完全分离的至少一个部分以及这些基板彼此接触的至少一部分。优选地，该第一基板和/或该第二基板的叠置区域构成相应柔性基板的总区域的至少80％。

第一柔性基板和第二柔性基板可以具有在z方向上的纵向延伸和在垂直于z方向的x方向上的横向延伸。第一基板和/或第二基板的最长延伸的长度可以为例如0.5m、或1m、或5m、或10m直至几百米。

第一基板和/或第二基板在y方向上的厚度可以为至少10μm、或至少50μm、或至少100μm；附加地或替代性地，第一基板和/或第二基板在y方向上的厚度为至多50μm、或至多100μm、或至多200μm。

本发明的光伏板可以进一步包括第一侧向部分和第二侧向部分，其中，该第一侧向部分和该第二侧向部分在横向于第一基板和/或第二基板的最长延伸方向的方向上间隔开。

如上所述，该光伏板进一步包括被布置成与该第一基板物理接触的多个第一电极和被布置成与该第二基板物理接触的多个第二电极。术语“物理接触”意指该多个第一电极和该多个第二电极直接布置在第一基板上，其间没有任何附加层。该多个第一电极可以在x方向上相对于该多个第二电极偏移地布置。关于本发明，当该多个第一/(第二)电极与该多个第二/(第一)组电极偏移地布置时，该多个第一/(第二)组电极中的每个电极在y方向上与该多个第二/(第一)电极中的电极之间的相应间隙对准。这种布置也可以促进这种光伏模块的生产。

优选地，该多个第一电极和该多个第二电极在z方向上的纵向延伸是连续的，即在z方向上电极之间不存在间隙。

应该理解，表达“A在至少一个方向上覆盖B”意味着任何平行于并指向该一个方向的假想线将在穿过B之前穿过A。例如，垂直于x-z平面的线(即指向y方向的线)将首先穿过该多个第一电极之一，然后其穿过该多个第二电极中的两个之间的间隙。换句话说，在这些基板之一处存在间隙的情况下，在相对基板处存在电极。替代性地，该多个第一电极中的每个电极可以在y方向上与该多个第二电极中的一个电极对准。

该多个第一电极中的每个电极在x方向上的宽度可以大于该多个第一电极中的两个相邻电极之间的间隙在x方向上的宽度。对于该多个第二电极也可以是同样的情况。

此外，应当理解，可以将该多个第一电极和该多个第二电极以交错的方式布置，其中，该多个第一电极中的全部第一电极或除了一个第一电极之外的全部第一电极或除了两个第一电极之外的全部第一电极完全覆盖该多个第二电极之间的该多个间隙中的相应一个间隙，并且其中，该多个第二电极中的全部第二电极或除了一个第二电极之外的全部第二电极或除了两个第二电极之外的全部第二电极完全覆盖该多个第一电极之间的该多个间隙中的相应一个间隙。

可以将间隙在x方向上的中心与覆盖电极在x方向上的中心部分对准，或将电极在x方向上的中心部分与在相对基板部分上的电极之间的间隙在x方向上的中心对准。

该多个第一电极和该多个第二电极被布置为使得经由连续活性层或经由第一连续活性层和第二连续活性层实现这些电极之间的电连接，这将在下面更详细地描述。

该多个第一电极可以包括3-50个电极、或5-40个电极、或5-30个电极、或10-30个电极。该多个第二电极可以包括2-50个电极、或5-40个电极、或10-30个电极。该多个第一电极和该多个第二电极可以包括相同或不同数量的电极。

该多个第一电极和该多个第二电极中的每个电极在x方向上的宽度可以为1-20mm、或至少2-15mm、或2-10mm。在该多个第一电极和该多个第二电极中的每个电极的宽度可以相同或不同。

该多个第一电极和该多个第二电极在z方向上的长度可以与第一基板和/或第二基板的长度相同。替代性地，该多个第一电极和该多个第二电极中的每一个电极在z方向上的长度可以是该基板部分在相同方向上的长度的至少70％、或至少80％、或至少90％。该多个第一电极和该多个第二电极中的每个电极在z方向上的长度可以为至少10mm、或至少20mm、或至少50mm、或至少100mm、或至少300mm、或至少500mm、或至少1000mm。进一步地，该多个第一电极和该多个第二电极中的每个电极在z方向上的长度可以是该多个第一电极和该多个第二电极中的每个电极在x方向上的宽度的至少两倍、或至少三倍、或至少五倍。例如，如果这些电极中的一个电极在x方向上的宽度为20mm，则该电极在z方向上的长度可以为至少40mm、或至少60mm、或至少100mm。根据另一个示例，如果该多个第一电极或该多个第二电极中的每一个在x方向上的宽度为9mm，则该多个第一电极或该多个第二电极中的每一个在z方向上的长度可以为至少300mm。

该多个第一电极和该多个第二电极在y方向上的厚度可以为至少20nm或50nm和/或至多300nm或2000nm。

该多个第一电极和该多个第二电极可以包括电极材料，该电极材料可以是导电有机化合物、金属、金属氧化物或其组合。该导电有机化合物可以是例如导电有机小分子或导电聚合物。该导电聚合物可以是例如聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)聚苯乙烯磺酸酯(PEDOT:PSS)或其变体，例如PEDOT:PSS PH1000。该金属可以选自包括但不限于以下的列表：铝(Al)、铬(Cr)、钛(Ti)、铜(Cu)、金(Au)和银(Ag)。该金属氧化物可以是例如氧化铟锡(ITO)和氧化铝锌(AZO)。根据本发明，该多个第一电极和该多个第二电极中的至少一个可以包括一个或多个层。例如，该电极可以是包括第一ITO层、第二金属层和第三ITO层的ITO/金属/ITO(IMI)电极。该电极可以例如包括ITO/Ag/ITO。

应当理解，该多个第一电极和该多个第二电极可以在第一基板和第二基板之上在x-z平面中的任何方向上延伸，并且它们可以具有线性或非线性延伸，即直的、弯曲的、Z字形等。它们还可以是平行的或非平行的。此外，应当理解，它们可以在z方向上的整个长度上具有基本上相同的宽度，或者它们可以在z方向上的整个长度上具有变化的宽度。该多个第一电极和该多个第二电极中的全部电极可以具有相同的宽度，或不同的电极可以具有不同的宽度。

可以通过各种沉积技术提供该多个第一电极和该多个第二电极，例如它们可以通过热蒸发、溅射、喷涂、印刷或涂布(例如槽模涂布)来提供。该多个第一电极和该多个第二电极可以通过相同的沉积技术或通过不同的沉积技术来提供。

可以通过加成方法或减去方法提供，例如蒸发、喷涂或印刷该多个第一电极和该多个第二电极。当使用加成方法时，将这些电极作为条带分别直接设置在该第一基板部分和该第二基板部分上。减去方法包括第一步骤和第二步骤，在该第一步骤中，在该第一基板部分和/或该第二基板部分的基本上整个表面区域各处提供该电极材料，该第二步骤包括移除该电极材料，使得例如通过激光烧蚀分别形成该多个第一电极和该多个第二电极。通过使用这种减去方法，可以减小在该多个第一电极中的每一个第一电极和/或在该多个第二电极中的每一个第二电极之间形成的间隙区域，即，可以减小在该多个第一电极中的每一个第一电极和/或在该多个第二电极中的每一个第二电极之间的距离。减小该间隙区域允许更大的光伏光敏区域，并且因此该光伏模块的容量将增加。替代性地，可以在层压步骤之后执行该减去方法的第二步骤，例如激光烧蚀。因此，可以通过PET基板完成该第二步骤，例如激光烧蚀。

根据本发明的至少一个示例实施例，这些间隙在x方向上的宽度可以在0.01-10mm的范围内、或优选在0.02-5mm的范围内、或甚至更优选地在0.05-3mm的范围内。这些间隙在x方向上的宽度可以根据提供该多个第一电极和该多个第二电极的方法而变化。如果电极是利用加成方法提供的，则这些间隙在x方向上的宽度可以在0.5-3mm的范围内，例如可以为1mm。如果电极是利用减去方法(例如使用激光烧蚀)提供的，则电极在x方向上的宽度可以在0.01-0.2mm的范围内，例如可以为0.05mm。

多个第一间隙可以使该多个第一电极中的各个电极在x方向上彼此分离；并且多个第二间隙可以使所述多个第二电极中的各个电极在x方向上彼此分离。

应当理解，所述多个第一电极和所述多个第二电极中的每个电极可以具有沿着所述电极的最长延伸在空间上分离的第一端部和第二端部部分。

根据本发明的活性层的目的是在用具有足够的高于光学带隙的能量的光子照射时提供光电压以及光电流并且也可以被称为“光敏层”，该光电压以及光电流可以被提取为电功率。

光伏模块中的活性层在y方向上的组合厚度可以为至少30nm或80nm和/或至多350nm或1000nm。如上所述，可以将活性层施加在第一基板部分上、第二基板部分上、或第一基板部分和第二基板部分两者上。当将活性层施加在第一基板部分和第二基板部分两者上时，第一基板部分和第二基板上的活性层在y方向上的厚度之和为组合厚度。

连续或不连续活性层、或第一连续或不连续活性层和第二连续或不连续活性层可以包括吸收在350-1100nm范围内的波长的化合物。例如，该化合物可以吸收可见光谱内(即在400nm至700nm的范围内的波长)的光。

应当理解，连续活性层是的一种活性层，该活性层在x-z平面中覆盖电极之间的该多个间隙和该多个第一电极或该多个第二电极两者，使得光敏区域。此外，应理解，该第一连续活性层覆盖该多个第一电极和这些电极之间的该多个间隙两者。以相同方式，该第二连续活性层覆盖该多个第二电极和这些电极之间的该多个间隙两者。换句话说，应理解，在该多个第一电极和该多个第二电极以及该多个第一电极中的每一个第一电极之间和该多个第二电极中的每一个第二电极之间的间隙上方全局地提供该连续活性层或该第一连续活性层和该第二连续活性层。该连续活性层或第一连续活性层和/或第二连续活性层可以包括印刷的和/或经涂布的半导体。特别地，活性层可以是有机活性层，并且可以包括供体材料和/或受体材料。根据至少一个实施例，活性层是混合有机-无机材料，比如卤化物钙钛矿、特别是铅/锡卤化物钙钛矿。进一步地，活性层可以包括基于量子点的材料，比如硫化铅(PbS)胶体量子点(CQD)。

光伏板中的所有活性层可以是有机活性层。该供体材料可以是半导电聚合物或半导电有机小分子。例如，半导电聚合物可以是任何半导电聚合物和它们的衍生物，包括但不限于：聚噻吩、聚苯胺、聚吡咯、聚咔唑、聚乙烯咔唑、聚苯撑、聚苯基乙烯撑、聚硅烷、聚噻吩乙烯撑、聚异硫萘、聚环戊二噻吩、聚硅环戊二噻吩、聚环戊二噻唑、聚噻唑并噻唑、聚噻唑、聚苯并噻二唑、聚(氧化噻吩)、聚(氧化环戊二噻吩)、聚噻二唑并喹喔啉、聚苯并异噻唑、聚苯并噻唑、聚噻吩并噻吩、聚(氧化噻吩并噻吩)、聚二噻吩并噻吩、聚(氧化二噻吩并噻吩)、聚四氢吲哚和其共聚物。该半导电聚合物还可以是基于异靛蓝类染料的聚合物。更详细地，该半导电聚合物可以是例如：P3HT、PTB7、TQ1、P3TI、PCDTBT或PffBT4T-2OD。该半导电小分子可以是例如包括至少一个苯并二噻吩基团的分子，例如DRTB-T或BDT3TR。该受体材料可以例如是半导电聚合物或半导电小分子。该半导电聚合物可以例如是N2200或PNDI-T10。该半导电有机小分子可以是例如富勒烯、富勒烯衍生物或比如(5Z,5'Z)-5,5'-{(9,9-二辛基-9H-芴-2,7-二基)双[2,1,3-苯并噻二唑-7,4-二基(Z)甲基亚基]}双(3-乙基-2-硫代-1,3-噻唑烷-4-酮)(FBR)或3,9-双(2-亚甲基-(3-(1,1-二氰基亚甲基)-茚酮))-5,5,11,11-四(4-己基苯基)-二噻吩并[2,3-d:2',3'-d']-s-茚并[1,2-b:5,6-b']二噻吩)(ITIC)等任何其他半导电小分子。富勒烯衍生物可以是苯基-C61-丁酸甲酯(PC61BM)、苯基-C71-丁酸甲酯(PC71BM)、茚-C60-双加合物(ICBA)、O-IDTBR或IC-C6IDT-IC。

在本发明的活性层中使用的钙钛矿材料的示例包括但不限于三卤化甲基铵铅(CH₃NH₃PbX₃，其中，X是卤素离子，比如碘离子、溴离子或氯离子)、三卤化甲脒铅(H₂NCHNH₂PbX₃)或三碘化甲基铵锡(CH₃NH₃SnI₃)。关于钙钛矿材料，阳离子不限于仅有机的阳离子，而且还可以包含金属离子，比如铯(Cs)，优选地其中，不同阳离子的组成数大于2，比如在‘三重’阳离子钙钛矿中。还进一步地，完全无机的钙钛矿(比如CsPbl2Br)是钙钛矿活性材料的可能实现。

量子点材料的进一步示例包括但不限于：硒化镉(CdSe)、硒化铅(PbSe)和硫化铋银(AgBiS2)。

供体和受体材料的混合物可以作为体异质结提供。

附加地，可以利用除上述之外的其他材料和其他沉积技术来提供电极、该一对连接器、活性层，这些材料和技术的细节可以在文献EP 3 364 474 A1中找到，该文献通过引用并入本文。

如上所述，本发明的光伏板进一步包括布置在第一基板与第二基板之间的第一非导电粘合材料的至少一个连续框架，该框架被布置成框定至少一个光伏模块。术语“框架”应理解为“包围边界”，即形成包围光伏模块的边界的线。换句话说，第一粘合材料的每个框架限定相应光伏模块的边界。

所述一对连接器中的每个连接器被布置成与该多个第一电极和该多个第二电极中的一个电极电连接。所述一对连接器中的每个连接器的至少一部分可以在第一粘合材料的至少一个框架的外部延伸。

根据本发明，第一粘合材料的框架包括布置在该多个第一电极与该多个第二电极之间并且优选地跨所述多个第一电极和所述多个第二电极中的每一个延伸的至少一个部分。第一粘合材料的框架的这种定位具有几个优点。首先，第一粘合材料的框架的布置在该多个第一电极与该多个第二电极之间的该部分形成线，该线将光伏模块分离并密封并且可以用于在切单期间放置切割线，如将在下面所描述的。进一步地，第一粘合材料的框架的布置在该多个第一电极与该多个第二电极之间的该部分将第一基板和第二基板彼此分离，使得避免了短路和电击穿的风险。

提供该一对连接器以用于将光伏模块彼此连接或连接到负载。每对连接器中的连接器优选地在x方向上间隔开，每个连接器在x方向与该多个第一电极和/或该多个第二电极中的相应最外电极的一部分电接触。最外电极的这一部分在下文中被称为“电极连接部分”。

根据一个示例，所述一对连接器中的每个连接器包括已经蒸发、喷涂或印刷的第一电极材料层、以及与其连接的汇流条。连接器或汇流条的该至少一部分可以例如由石墨或银制成，并且可以是丝网印刷的。电极连接部分可以进一步包括其他印刷层或层压层。可以将这些连接器或汇流条分为两部分，其中，内部部分可以用作包括在光伏模块中的一个光伏电池中的电极之一，并且外部部分用于在光伏模块使用时将光伏模块连接到负载。连接器的第一端子部分的外部部分或汇流条的外部部分通常不被活性层覆盖。

电极连接部分可以包括电极材料，该电极材料可以包括导电有机化合物、导电碳化合物、金属、金属氧化物或其组合。该导电有机化合物可以是例如导电有机小分子或导电聚合物。该导电聚合物可以是例如聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)聚苯乙烯磺酸酯(PEDOT:PSS)或其变体，例如PEDOT:PSS PH1000。可以将该导电碳化合物提供为碳膏或石墨或石墨烯。该金属可以选自包括但不限于以下的列表：铝(Al)、铬(Cr)、钛(Ti)、铜(Cu)、金(Au)和银(Ag)。该金属氧化物可以选自包括但不限于以下的列表：氧化铟锡(ITO)和氧化铝锌(AZO)。根据本发明的至少一个示例实施例，将该金属提供为油墨，其中，将该金属提供为纳米颗粒，例如纳米球或纳米棒。根据本发明的至少一个示例实施例，该电极连接部分可以包括一个或多个层。例如，该电极连接部分可以是包括第一ITO层、第二金属层和第三ITO层的ITO/金属/ITO(IMI)电极。该电极可以例如包括ITO/Ag/ITO。该电极材料可以是与该多个第一电极或该多个第二电极相同的电极材料，或它可以是不同的电极材料。

本发明的光伏板可以包括沿着电极在z方向上的延伸分布的若干对连接器或汇流条。

根据一个示例，光伏模块具有与在同一申请人并且通过引用并入本文的EP 3 364474中说明的相同的配置，但是许多其他配置是可能的，如下文更详细地说明的。根据一个一般示例，该光伏模块包括布置在第一基板部分上的第一组电极条带和布置在第二基板部分上的第二组电极条带，其中，每组中的条带通过间隙彼此分离。在最终模块中，电极夹在第一基板与第二基板之间，并且活性层夹在第一组电极与第二组电极之间，其中，所使用的光伏模块包括阳极电极和阴极电极。

第一粘合材料的框架的形状可以形成矩形、圆形、椭圆形、菱形、平行四边形、梯形等。此外，形成第一粘合材料的框架的线可以是直线、波浪形线、曲线、Z字形线等。

第一粘合材料的框架可以包括至少两条分开的基本上平行的线。这些线中的每一条可以仅部分地框定光伏模块，而它们在一起则完全框定光伏模块。替代性地，这些线中的一条或两条可以完全框定光伏模块。第一线和第二线可以是相同或不同的粘合材料。这些线中的一条可以例如由疏水性粘合材料组成，该材料被设计为减少湿气从中通过；而这些线中的另一条例如可以由低透氧性粘合材料组成，该材料被设计为减少氧气从中通过。框架线还可以包括沿着该线的延伸的疏水性粘合材料和低透氧性粘合材料的交错或交替部分。

第一粘合材料的框架在y方向上的厚度越小，进入光伏模块的通道就越小。该粘合剂在x方向和/或z方向上越宽，粘合性质就越好。

通常，第一粘合材料的框架在y方向上的厚度应当足以提供足够的粘合强度，使得光伏板是稳健的并且在安装和使用期间可经受住处理。另一方面，第一粘合材料的厚度应当足够低，以不损害该多个第一电极和该多个第二电极与活性层之间的电接触或者以避免在执行光伏板基板的层压或粘合动作时粘合剂溢出。进一步地，第一粘合材料的厚度应当足够低，以防止空气被捕获在光伏模块内。

第一粘合材料的框架在y方向上的厚度应超过基板的表面粗糙度，以便获得足够的粘接强度。进一步地，第一粘合材料在y方向上的厚度应具有至少与施加到基板的部件的厚度(例如该多个电极的厚度或该多个电极和活性层的组合厚度)相同的厚度。第一粘合材料的厚度可以是施加到基板的层的堆叠的厚度的至少10倍。进一步地，第一粘合材料的厚度可以低于施加到基板的层的堆叠的厚度的100倍。特别地，第一粘合材料的厚度可以低于10μm。

根据本发明，在层压或粘合步骤之后，光伏板中的第一粘合材料的框架在y方向上的厚度可以为10nm至50μm、优选地为50nm至30μm、更优选地为100nm至10μm。这些值是指在层压之后并且粘合剂干燥之后粘合剂层的厚度。

第一粘合材料的框架的厚度可以在框架在x-z平面中的整个延伸范围内是均匀的或者可以在框架在x-z平面中的延伸范围内变化。

粘合剂的干燥应理解为粘合剂组合物经历溶剂蒸发。因此，干燥导致粘合剂中干燥物质的量增加。

“干燥后”应理解为干燥过程完成时的时间点，即第一粘合材料触觉干燥时的时间点。通常，溶剂含量起初会更迅速地下降，随后进入基本上稳定的状态。优选地，以上提及的粘合剂层的厚度是在稳定状态下确定的。

可以在单独的步骤中实现干燥，该步骤包括加热光伏板。应在进行层压之前完成干燥。

根据本发明，在层压或粘合步骤之后，粘合材料的厚度可能发生变化，这取决于粘合剂的可压缩性。可能影响层压产品中粘合剂的尺寸的另一个因素是例如蒸气压力和粘合剂在基板上的润湿及其相关影响。

根据本发明，第一粘合材料的框架可以由一条或多条线形成，每条线都具有相应的延伸方向，其中，每条线在与第一基板和第二基板平行且与该线的延伸方向正交的方向上的宽度可以为至少10μm、至少100μm、或至少1mm、或至少5mm。附加地或替代性地，每条线在与第一基板和第二基板平行且与该线的延伸方向正交的方向上的宽度可以为至多10mm、至多5mm、或至多1mm、或至多0.1mm。

第一粘合材料的框架可以包括在横向于z方向的方向上延伸并且布置在该多个第一电极与该多个第二电极之间的至少两个横向部分。

根据本发明，第一粘合材料的连续框架可以包括分别布置在光伏板的第一侧向部分和第二侧向部分处并且在基本上z方向上延伸的至少两个纵向部分。第一粘合材料的框架的该至少两个纵向部分和该至少两个横向部分因此可以框定至少一个光伏模块。

第一粘合材料的框架在x-z平面中的延伸可以变化。通常，第一粘合材料的框架的延伸应对应于被框架框定的光伏模块的期望尺寸。

应该注意的是，以上呈现的第一粘合材料的框架的尺寸与层压之后(即，当光伏板完成时)的尺寸有关。显然，当将第一粘合材料的框架在将第一基板和第二基板彼此层压之前施加到第一基板和/或第二基板时，该框架的尺寸将不相同，因为第一粘合材料将在层压期间变形。通常，在层压之前第一粘合材料的框架的长度和宽度应当小于上面给出的尺寸，而在层压之前第一粘合材料的框架的厚度应当更大。

光伏板可以包括多个框架。每两个相邻的框架可以具有至少一个公共部分。特别地，该多个框架中的两个相邻框架的相应横向部分由粘合材料的连续层形成和/或至少部分重合。

第一粘合材料可以作为粘合剂溶剂或通过转移印刷来沉积。

第一粘合材料可以被着色为任何颜色，例如黑色、红色、白色或绿色，以便在第一基板和/或第二基板上形成具有美学外观的装饰或易于观察到的界限。

第一粘合材料或不同于第一粘合材料的另一粘合材料的多个不连续部分可以在空间上布置在这些光伏模块中的至少一个内的第一基板部分与第二基板部分之间。术语“光伏模块内”应理解为光伏模块的内部区域内的空间。换句话说，术语“光伏模块内”意指由第一粘合材料的框架框定的区域。当在光伏模块内存在粘合材料时，每个光伏模块内的覆盖区域与未覆盖区域之间的比率可以为至少1％、或至少10％、或至少20％、和/或至多40％、或至多30％、或至多25％。

通过向这些光伏模块中的至少一个提供在空间上布置在相应光伏模块内的非导电第一粘合材料或不同于第一粘合材料的另一粘合材料的不连续部分，光伏板的寿命和机械耐久性进一步增加。这对于产生大面积的柔性光伏板特别有吸引力，在这些光伏板中，由于机械应变或环境温度和湿度条件，可能更频繁地发生光伏板的顶部基板和底部基板的破损。

根据本发明，该至少一个光伏模块中的每一个可以由第一粘合材料的框架框定。如上所述，第一粘合材料的框架在光伏模块周围形成边界。当这些光伏模块中的每一个由第一粘合材料的框架框定时，两个相邻的光伏模块可以具有公共框架部分。

第一粘合材料在该至少一个活性层的波长范围内可以是光学透明或半透明的。

第一粘合材料可以包括热塑性聚合物，例如热塑性聚氨酯、聚丙烯、聚丁烯、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙酸乙烯酯、乙酸乙烯乙酯、聚苯乙烯-丁二烯共聚物或乙烯-乙烯醇共聚物及其组合。进一步地，第一粘合材料可以包括UV固化聚合物；比如丙烯酸和/或基于环氧树脂的UV固化聚合物。

此外，第一粘合材料可以包括压敏粘合剂(PSA)。PSA可以选自由以下各项组成的组：丙烯酸酯聚合物、天然橡胶、合成热塑性弹性体和硅酮橡胶。

PSA对太阳能板模块的层、特别是对活性层表现出有利的粘合性质，从而确保了足够的粘合力。PSA是柔软的，这允许其以平滑的方式分布在其被施加到的表面上。PSA易于分散在溶剂中并随后印刷成图案。最后，PSA可以用于层的同时层压并提供相对电极的绝缘。

第一粘合材料可以是疏水性粘合材料。这种疏水性粘合材料提供了具有改进的防潮性的光伏板，当光伏板在户外环境中使用时，这是特别有利的。进一步地，这具有保护光伏模块的内部部分不受外部湿气影响的优点，或者可使光伏模块的内部部分保持在比环境湿度稍高或稍低的湿度。光伏模块的内部部分的这种经调节的工作湿度对于制造用于不同气候条件和热循环的光伏板可能是有利的。

第一粘合材料可以部分地或全部地由低透氧性粘合材料组成。附加地，粘合材料可以用作光伏模块的内部部分与光伏模块的外部部分之间的隔离层，该隔离层可以直接暴露于外部环境。因此，粘合材料可以保护光伏模块免受不期望的湿气、氧气、灰尘颗粒、或可能会使光伏模块的功能退化的任何类型气溶胶微粒的渗透。

根据本发明的光伏板可以包括布置在该多个第一电极和/或该多个第二电极上的电子传输层(ETL)。换句话说，ETL布置在活性层与该多个第一电极和/或该多个第二电极之一之间。第一粘合材料的框架然后可以包括布置在电子传输层与该至少一个活性层之间的至少一个部分。

根据本发明的光伏板可以包括布置在该多个第一电极和/或该多个第二电极上的空穴传输层(HTL)。换句话说，ETL布置在活性层与该多个第一电极和该多个第二电极之一之间。在这种情况下，第一粘合材料的框架可以包括布置在空穴传输层与该至少一个活性层之间的至少一个部分。

特别地，ETL和HTL都可以布置在该多个第一电极和该多个第二电极中的每一个处。在这种情况下，ETL和HTL在x方向上交替地布置。此外，当通过叠置第一基板部分和第二基板部分来组装光伏模块时(每个基板部分分别包括该多个第一电极和该多个第二电极、以及ETL和HTL)，该多个第一电极上的ETL应在y方向上布置在该多个第二电极上的HTL上，并且反之亦然。

至少一对汇流条中的至少一个可以包括接触桥，该接触桥可以在第一粘合材料的框架的外部延伸。接触桥可以与汇流条的布置在基板与最外电极之间的部分电连接，并且接触桥可以具有在x方向和/或z方向上的纵向延伸。更详细地，接触桥可以具有在x方向上延伸的较短部分和在z方向上延伸的较长部分。接触桥的该较长部分可以平行于最外电极延伸，并且可以在x方向上与汇流条间隔开距离X，从而形成中间基板部分。接触桥的终端在下文中将被称为接触点。该接触点可以通过移除柔性基板而暴露于环境，并且可以用于将光伏模块连接到其他光伏模块或负载。可以在施加该多个第一电极和/或该多个第二电极的同时将这种接触桥施加到第一基板和/或第二基板。

优选地，光伏板中的所有光伏模块可以设置有至少一个接触桥。根据本发明的接触桥被布置为在光伏模块与接触点之间产生距离。当期望保护光伏模块时，这种距离可能是必要的，因为当接触点在距光伏模块本身一定距离处暴露时，接触桥允许放置在第一基板和/或第二基板中产生的开口。这样的距离为光伏模块提供了附加保护，使其免受灰尘和湿气的影响，当光伏模块安装在恶劣的室外环境(比如窗户或汽车底盘)中，这可能是有利的。进一步地，可以例如通过切割移除中间基板部分，从而增加接触点与光伏模块之间的间隔。接触桥可以是印刷导体。接触桥应该具有良好的导电性质，并且应该是稳定且惰性的。接触桥可以包括银颗粒。

根据至少一个实施例，所述第一导电连接器和所述第二导电连接器进一步包括第二端子部分和布置在所述第一端子部分与所述第二端子部分之间的中间部分。所述第一导电连接器和所述第二导电连接器的中间部分布置在所述第一柔性基板和所述第二柔性基板中的一个柔性基板与所述粘合材料的连续框架的一部分之间并且可选地与该一个柔性基板和该一部分直接接触。所述第一导电连接器和所述第二导电连接器的第二端子部分优选地布置在所述第一粘合材料的所述连续框架的外部并且可选地暴露，以便使得能够将光伏模块连接到其他光伏模块或负载。

根据至少一个实施例，所述第一端子部分是细长的并且在所述z方向上延伸，并且所述第一导电连接器和所述第二导电连接器都包括基本上U形或V形的部分，该基本上U形或V形的部分部分地包围布置在所述多个第一连续电极和所述多个第二连续电极的侧面的细长部分。基本上U形或V形的部分可以例如包围将两个基板彼此粘附的粘合剂。基本上U形或V形的部分包括通过连结部分接合的两个细长部分，其中，一个所述细长部分与所述第一端子部分重合，而另一个细长部分优选地在基本上与所述第一细长部分平行的方向上延伸。这些细长部分的长度例如是连结部分的长度的至少5倍。根据一个示例，所述细长部分在x方向上间隔在0.1-50mm的范围内的距离。根据一个示例，所述细长部分间隔至少0.1mm、或至少0.5mm、或至少1mm、或至少3mm、或至少5mm的距离。附加地或替代性地，所述细长部分间隔至多50mm、或至多20mm、或至多10mm、或至多3mm的距离。连结部分可以是直的或弯曲的。根据一个示例，所述细长部分中的另一个在偏离所述z方向α度的方向上延伸，其中，α在0至20度的范围内并且优选地在0至10的范围内。附加地或替代性地，α大于2度或大于5度和/或小于15度或小于6度。

基本上U形或V形的部分可以是印刷的。基本上U形或V形的部分优选地具有良好的导电性质，并且优选地是稳定且惰性的。基本上U形或V形的部分可以包括银颗粒。

布置在所述第一多个连续电极和所述第二多个连续电极的侧面的被部分包围的细长部分，并且第一端子部分与第二端子部分之间的间隔距离是有利的，因为它保护所述第一多个连续电极和所述第二多个连续电极免受例如当暴露于环境以使得能够连接进一步的电路和负载时可能经由所述第二端子部分进入该模块中的灰尘和湿气的影响。

进一步地，布置在所述第一多个连续电极和所述第二多个连续电极的侧面的被部分包围的细长部分，中间基板部分可以例如通过切割被完全或部分地移除或破坏，从而增加第二端子部分与光伏模块之间的间隔。

根据本发明的光伏板可以被配置为沿着x-z平面中的至少一条切割线切割，以形成至少一个光伏模块。切割线可以与粘合材料的框架的至少一部分重合。特别地，切割线可以与第一粘合材料的框架的至少一个横向部分重合。切割可以通过模切、激光切割或任何其他合适的工业切割方法来执行。

由此通过切割光伏板形成的光伏模块包括第一柔性基板的第一基板部分和第二柔性基板的第二基板部分，其中，第一基板部分和第二基板部分至少部分地叠置。

光伏模块进一步包括被布置成与第一基板部分物理接触的多个第一电极，其中，这些第一电极中的每一个具有在基本上z方向上的纵向延伸，并且其中，该多个第一电极在垂直于z方向的基本上x方向上间隔开。光伏模块进一步包括被布置成与第二基板部分物理接触的多个第二电极，其中，这些第二电极中的每一个具有在z方向上的纵向延伸，并且其中，该多个第二电极在垂直于z方向的基本上x方向上间隔开。该多个第一电极和该多个第二电极布置在第一基板部分与第二基板部分之间。

根据本发明的光伏模块进一步包括：至少一对连接器或汇流条，该至少一对连接器或汇流条中的每一个与该多个第一电极和该多个第二电极中的一个电极电连接；以及布置在该多个第一电极与该多个第二电极之间的至少一个活性层。

本发明的光伏模块进一步包括布置在第一基板部分与第二基板部分之间的第一非导电粘合材料的至少一个连续框架。第一粘合材料的该至少一个框架框定光伏模块，并且该一对连接器或汇流条中的每一个的至少一部分在第一粘合材料的该至少一个框架的外部延伸。

本发明涉及一种用于生产包括至少一个光伏模块的光伏板的方法，该方法包括以下步骤：

a)提供第一柔性基板和第二柔性基板；

b)在第一柔性基板上设置多个第一电极，并且在第二柔性基板上设置多个第二电极；该第一电极和该第二电极在z方向上延伸并且在垂直于z方向的x方向上间隔开；

c)设置至少一对连接器或汇流条，该至少一对连接器或汇流条中的每一个与该多个第一电极和该多个第二电极中的一个电极的电极连接部分电连接；

d)在该多个第一电极和/或该多个第二电极上设置至少一个活性层；

e)在第一基板和/或第二基板上设置第一非导电粘合材料的至少一个连续或不连续框架，使得第一粘合材料的框架框定至少一个光伏模块，该至少一个光伏模块包括所述第一多个第一电极的相应部分和/或所述多个第二电极的相应部分以及至少一对连接器或汇流条；

f)通过加热和/或压力将第一基板和第二基板层压在一起，使得第一粘合材料将第一基板和第二基板彼此粘附以形成光伏板；使得该多个第一电极和该多个第二电极布置在第一基板与第二基板之间；使得该至少一个活性层布置在该多个第一电极与该多个第二电极之间并且与该多个第一电极和该多个第二电极电接触，并且使得第一粘合材料的框架变得连续并且包括布置在该多个第一电极与该多个第二电极之间的至少一个部分。

根据本发明，将该多个第一电极和该多个第二电极分别直接施加在第一基板和第二基板上，使得分别在该多个第一电极与第一基板以及该多个第二电极与第二基板之间产生物理接触。

上述步骤e)可以包括设置多个连续或不连续框架，每个框架框定所述第一电极或所述第二电极的相应部分，并且其中，两个相邻框架的所述粘合材料的相应部分重合和/或由所述第一非导电粘合材料的连续层形成。

上述步骤e)可以在步骤d)之前发生。换句话说，可以在施加活性层之前将粘合材料的框架施加在第一基板和/或第二基板上。进一步地，步骤b)和步骤c)可以同时发生。如果光伏板包括进一步的层，比如上述ETL和/或HTL，则这些层可以在附加步骤d')中设置，该附加步骤可以在步骤b)与步骤f)之间发生。

可以通过各种沉积技术来施加活性层、ETL、HTL和第一粘合材料，例如它们可以通过热蒸发、溅射、喷涂、印刷或涂布(例如槽模涂布)来提供。上述部件可以通过相同的沉积技术或通过不同的沉积技术来提供。

根据本发明的方法，第一粘合材料的框架可以是不连续的，并且覆盖区域与未覆盖区域之间的比率可以为至少1％、或至少10％、或至少20％、和/或至多40％、或至多30％、或至多25％。当第一粘合材料的框架是不连续的时，重要的是选择如上所述的框架的长度、宽度和厚度，使得在步骤f)之后(即在将第一基板和第二基板层压在一起之后)，框架变得连续。

设置汇流条或连接器的步骤可以进一步包括以下步骤：

c')设置与所述外电极之一相邻且电连接的接触桥，使得所述接触桥的细长部分优选地在基本上与所述最外电极平行的方向上延伸。

接触桥或连接器可以在第一粘合材料的框架的外部延伸。

步骤c')可以与步骤b)和/或步骤c)同时发生。

根据本发明，每个框架框定光伏模块，并且该方法可以进一步包括以下步骤：

g)在层压之后，沿着在x-z平面中延伸的至少一条切割线切割光伏板以将至少一个光伏模块与该多个光伏模块分离；其中，切割线优选地与第一粘合材料的框架的至少一部分重合。

作为步骤g)的结果，形成了至少一个光伏模块，该至少一个光伏模块由第一粘合材料的框架框定。框定光伏模块的第一粘合材料的框架优选地具有足够的宽度，使得可以在不破坏第一粘合材料的粘附性质的情况下执行分离或切割光伏模块的动作。此外，可以在第一粘合材料的两个相邻横向或纵向部分之间提供间隔，这进一步促进了在粘合剂线之间的切割。靠近粘合剂切割的优点是减少了模块的面积，并且因此减少了其环境足迹。更远离粘合剂切割的优点是提高了层压的机械稳定性。

如果在步骤g)中形成的光伏模块需要针对外部因素(比如灰尘和湿气)的附加保护，则该方法可以进一步包括以下步骤：

h)提供第一阻挡基板和第二阻挡基板；

i)在第一阻挡基板和/或第二阻挡基板上设置第二粘合材料；

j)将这些光伏模块中的至少一个布置在第一阻挡基板或第二阻挡基板上；

k)将第一阻挡基板和第二阻挡基板层压在一起，使得该至少一个光伏模块布置在第一阻挡基板与第二阻挡基板之间。

阻挡基板包封光伏模块，从而提供附加的使用寿命和功能稳定性。第二粘合材料可以包括热塑性聚合物，例如热塑性聚氨酯、聚丙烯、聚丁烯、聚乙烯醇缩丁醛、乙酸乙烯乙酯、聚苯乙烯-丁二烯共聚物或乙烯-乙烯醇共聚物及其组合。进一步地，第二粘合材料可以包括UV固化聚合物；比如丙烯酸和/或基于环氧树脂的UV固化聚合物。

此外，第二粘合材料可以包括压敏粘合剂(PSA)。PSA可以选自由以下各项组成的组：丙烯酸酯聚合物、天然橡胶、合成热塑性弹性体和硅酮橡胶。第二粘合材料可以与第一粘合材料相同或不同。

进一步地，本发明的方法可以包括为该至少一个光伏模块中的至少一个设置在空间上布置在该光伏模块内的第一非导电粘合材料或另一粘合材料的多个不连续部分的步骤e')。在这种情况下，步骤e')应该在步骤b)之后且在步骤f)之前发生，并且可以与步骤e)同时发生。

应该注意，该多个第一电极和该多个第二电极、活性层、ETL、HTL优选地在z方向上以连续层的形式设置。

根据本发明，提供了具有改进的寿命以及机械稳定性和耐久性的光伏板，这在光伏板是通过辊对辊加工(包括辊对板)和板对板加工生产的具有大面积的薄膜印刷光伏板时是特别重要的。

尽管增加了这些基板之间的间隔，从而增加了这些层之间接触不充分的可能性，但本发明人已经认识到，在光伏板的第一基板和/或第二基板上设置第一粘合材料的框架，使得第一粘合材料的框架框定光伏模块并且包括布置在该多个第一电极与该多个第二电极之间的至少一部分通常会改善光伏模块的功能、尤其是随着时间的推移的情况下。第一粘合材料的框架加强了光伏模块，使得其可以容易地进行处理。特别地，在切单期间和之后，第一柔性基板和第二柔性基板沿着第一粘合材料的框架彼此牢固地附接。

附图说明

现在将参考附图通过示例的方式描述本发明的实施例，其中：

图1a至图1c示出了根据本发明的具有光伏模块的光伏板的俯视图；

图2a至图2d示出了本发明的光伏模块；

图3示出了本发明的光伏板的俯视图；

图4a和图4b示出了沿图3中描绘的光伏板的线a-a的横截面视图；

图5示出了沿图3中描绘的光伏板的线b-b的横截面视图；

图6和图7示出了根据其他实施例的沿图3中描绘的光伏板的线b-b的横截面视图；

图8a至图8b描绘了光伏模块的俯视图，这些光伏模块包括U形或V形部分，即汇流条包括细长部分。图8c示出了在已经将第二基板放置在顶部之后沿着图8b中所展示的光伏模块的b-b截取的示意性横截面；

图9示出了本发明的光伏模块；

图10描绘了根据本发明的用于制造光伏板的方法。

具体实施方式

在本具体实施方式中，将通过附图来对本发明的实施例进行讨论。应当注意，这决不限制本发明的范围，本发明的范围在其他情况下也适用，例如适用于除了附图中示出的实施例之外的用于层压光伏模块的方法的其他类型或变型或光伏模块的其他类型或变型。进一步地，结合本发明的实施例而提及的特定特征并不意味着那些部件不能与本发明的其他实施例一起有利地使用。

以下描述将使用比如“顶部”、“底部”、“外部”等术语。这些术语通常是指如附图所示的视图和取向。术语仅为了读者的方便而使用并且不应当是限制性的。

图1a示出了根据本发明的光伏板1。光伏板1包括四个光伏模块12。每个光伏模块12的外电极和中间电极单独地由第一粘合材料9的框架的纵向部分9a和横向部分9b框定。两个相邻光伏模块12之间的第一粘合材料的横向部分9b由间隙13分离，在这些间隙中，可以布置切割线14。根据图1a所示的实施例的光伏模块具有沿整个外围具有良好粘合性质的优点。

进一步地，如图1b所示，光伏板1包括多个光伏模块12，其中，每个光伏模块12的外电极和中间电极由第一粘合材料的框架9框定，其中，这些框架包括至少一个公共部分。在沿着例如切割线分离之后，光伏板1可以包括在整个光伏板1上延伸的单个光伏模块12，如图1c所示。图1a至图1c中的光伏模块12中的每一个包括一对连接器或汇流条10。

图2a示意性地示出了光伏模块12的俯视图，该光伏模块包括布置在第一基板(未示出)上的多个第一电极条带4。光伏模块进一步包括布置在第二基板(未示出)上的多个第二电极条带(未示出)。该多个第一电极4和该多个第二电极5两者中的电极都通过间隙15彼此分离。此外，电极4夹在第一基板与第二基板之间，并且活性层(未示出)夹在该多个第一电极与该多个第二电极之间。附加地，光伏模块12包括用于提取所产生的能量的一对连接器或汇流条10。

图2b展示了光伏模块12的一个示例，其中，该多个第一连续电极和该多个第二连续电极中的每一个的一部分由第一粘合材料的框架9框定。第一粘合材料9的框架9将光伏模块分为内部部分12a和外部部分12b。如在图2b中可见，每个连接器或汇流条的一部分在第一粘合材料的框架9的外部延伸。

在图2c所示的不同示例中，光伏模块12包括两对连接器或汇流条10。

在图2d中描绘的实施例中，光伏模块12包括第一基板部分和第二基板部分，该第一基板部分和该第二基板部分的最长延伸垂直于该多个第一电极和该多个第二电极4、5的最长延伸，即垂直于z方向。

现在将在下面更详细地描述光伏板1的固有结构。图3表示根据本发明的光伏板1的俯视图。根据本发明的光伏板1包括第一柔性基板和第二柔性基板2、3，该第一柔性基板和该第二柔性基板具有在z方向上的纵向延伸和在垂直于z方向的x方向上的横向延伸。第一柔性基板和第二柔性基板2、3被叠置。

如图3所示的光伏板1进一步包括第一侧向部分2a和第二侧向部分2b，其中，第一侧向部分和第二侧向部分2a、2b在z方向上延伸并且在x方向上间隔开，并且优选地布置在所述光伏模块的外部并且可选地布置在所述基板的相应边缘处。光伏板1进一步包括多个光伏模块12。

光伏板1进一步包括被布置成与第一基板物理接触并且在z方向上延伸的多个第一电极4。

图3所示的光伏板1进一步包括第一非导电粘合材料的连续框架，该连续框架包括第一粘合材料的两个连续纵向部分9a，该两个连续纵向部分分别布置在第一侧向部分和第二侧向部分2a、2b处并且在z方向上延伸。进一步地，光伏板1包括在x方向上延伸的第一粘合材料的两个连续横向部分9b，第一粘合材料的横向部分9b在z方向上间隔开。第一粘合材料的纵向部分9a和横向部分9b包围光伏模块12中的该多个第一连续电极和该多个第二连续电极中的每一个的一部分。纵向部分9a和横向部分9b布置在相应多个连续第一电极与相应多个连续第二电极4、5之间。换句话说，纵向部分9a和横向部分9b布置在该多个连续第一电极4与该多个连续第二电极5之间。在该示例实施例中，第一粘合材料的框架是矩形的。

图4a和图4b示出了图3中描绘的光伏板1的沿线a-a(即跨光伏模块12)的横截面。如在图4a中可见，示出了在将第一基板2和第二基板3层压在一起之前的光伏板1，而图4b示出了在层压步骤已经完成之后的光伏板。

第一基板2包括在z方向上延伸并且在x方向上由间隙15分离的多个第一电极4。交替的空穴传输层(HTL)部分6和电子传输层(ETL)部分7布置在该多个第一电极4上。进一步地，活性层部分8布置在HTL/ETL层上。连接器10或汇流条10布置在第一侧向部分和第二侧向部分2a、2b中的每一个上。在每个汇流条10的顶部上布置有第一粘合材料的纵向部分9a。在层压之后，两个连接器10或汇流条10都与所述多个第一电极4中的相应外电极电子接触。

第二基板3包括在z方向上延伸并且在x方向上由间隙15分离的多个第二电极5。交替的空穴传输层(HTL)部分6'和电子传输层(ETL)部分7'布置在该多个第二电极5上。应当注意，当将第一基板和第二基板2、3叠置时，第一基板2上的ETL部分7应当与第二基板3上的HTL部分6'相关联地定位，并且反之亦然。活性层部分8'布置在第二基板3的HTL/ETL层上，使得当将第一基板和第二基板2、3叠置时，活性层部分8、8'不叠置，如图4b所示。

图5描绘了图3中描绘的光伏板1的沿线b-b(即沿第一粘合材料的框架9的横向部分9b)的横截面。如在图5中可见，示出了在将第一基板2和第二基板3层压在一起之前的光伏板1。在图5中还可以看出，横向部分9b布置在相应多个连续第一电极与相应多个连续第二电极4、5之间。换句话说，横向部分9b布置在该多个连续第一电极4与该多个连续第二电极5之间。光伏模块12的层与关于图4a和图4b描述的层相同。当层压第一基板和第二基板2、3时，第一粘合材料的框架9的横向部分9b将被布置在活性层部分8、8'之间，使得沿着第一粘合材料的框架在该多个第一电极与该多个第二电极之间没有电接触。

图4和图5示出了粘合材料的连续框架(9a，9b)布置在每个连续第一电极4的相应部分与每个连续第二电极5的相应部分之间。

在图6所示的实施例中，第一粘合材料的框架29的横向部分29b布置在ETL/HTL层26'、27'处。当层压第一基板22和第二基板23时，第一粘合材料的框架29的横向部分29b将被布置在活性层28与ETL/HTL层26'、27'之间。应当注意，可以将第一粘合材料的横向部分29b布置在与第一基板22相关联的ETL/HTL层26、27上。

另一个示例在图7中展示，其中，第一粘合材料的框架39的横向部分39b布置在该多个第二电极35与ETL/HTL层36'、37'之间。应当注意，可以将第一粘合材料的框架39的横向部分39b布置在该多个第一电极34上，或者可以将第一粘合材料的两个横向部分布置在该多个第一电极和该多个第二电极34、35两者上。根据图7中描绘的实施例，电极因此以W配置布置。将电极以Z配置布置也是可行的，例如如通过引用并入本文的WO2020/038937中所述。

在图8a中，示出了中间光伏模块412，该中间光伏模块包括第一基板(未示出)和多个连续第一电极以及空穴传输层6和电子传输层7；其中，这些汇流条中的每一个包括如上所述的接触桥30。在图8b中，已经施加了第一粘合材料的框架9，使得光伏模块12由框架9框定，并且汇流条10的接触桥30在框架9的外部延伸。图8c示出了当活性层8以及包括多个第二电极5a、5b、空穴传输层6'、电子传输层7'和活性层8的第二基板已设置在图8b所示设备的顶部上时光伏模块的横截面。所述多个第一连续电极和所述多个第二连续电极包括四个最外电极4a、5a和三个中间电极4b、5b(如图8c所示)。

根据一个示例，所述一对连接器10包括第一导电连接器和第二导电连接器。所述第一连接器和所述第二连接器中的每一个都包括与所述最外电极4a之一物理接触的第一端子部分111a、第二端子部分111c(如图8c所示)以及布置在所述第一端子部分和所述第二端子部分111a、111b之间的中间部分111b。所述第一导电连接器和所述第二导电连接器的中间部分111c布置在所述第一柔性基板和所述第二柔性基板中的一个柔性基板与所述粘合材料的连续框架的一部分之间并且可选地至少部分地与该一个柔性基板和该一部分直接接触。所述第一导电连接器和所述第二导电连接器的第二端子部分111c优选地布置在所述第一粘合材料的所述连续框架9b的外部并且可选地暴露，以便使得能够将光伏模块连接到其他光伏模块或负载。

根据比如图8a至图8c所示的实施例等至少一个实施例，所述第一端子部分111a是细长的并且在所述z方向上延伸，并且所述第一导电连接器和所述第二导电连接器都包括基本上U形或V形的部分71、72、73，该基本上U形或V形的部分部分地包围布置在所述多个第一连续电极和所述多个第二连续电极的侧面的细长部分或细长区域82。在图8a中，U形部分71、72、73包围空隙o。当已经将第一基板和第二基板彼此层压时，基本上U形或V形的部分可以例如包围空隙或将两个基板彼此粘附的粘合剂。基本上U形或V形的部分包括通过连结部分73接合的两个细长部分71、72，其中，一个所述细长部分71与所述第一端子部分重合，而另一个细长部分72优选地在基本上与所述第一细长部分71平行的方向上延伸。根据一个示例，所述细长部分在x方向上间隔在0.1-50mm的范围内的距离。根据一个示例，所述细长部分间隔至少0.1mm、或至少0.5mm、或至少1mm、或至少3mm、或至少5mm的距离。附加地或替代性地，所述细长部分间隔至多50mm、或至多20mm、或至多10mm、或至多3mm的距离。连结部分73可以是直的或弯曲的。细长部分71、72中的一个或两个优选地是直的或基本上直的。根据一个示例，所述细长部分72中的另一个在偏离所述z方向α度的方向上延伸，其中，α在0至20度的范围内并且优选地在0至10的范围内。

在层压之后，所述第二端子部分111c的至少一部分可选地暴露于环境中，以便使得能够连接进一步的电路或负载。

布置在所述第一多个连续电极和所述第二多个连续电极的侧面的部分包围的细长部分82可以例如通过切割被完全或部分地去除或破坏，以通过从第二端子部分111c延伸最短的连续路径(在基板之间)到最外电极4a、5a来增加第二端子部分与光伏模块之间的间隔，该最短的连续路径在基板之间延伸。可以通过沿着例如进入两个细长部分72、73之间的线83进行切割来实现该破坏。

图9示出了本发明的光伏模块12，其中，光伏模块设置有阻挡基板104、105。

图10示出了形成光伏板1的一个示例，其中，示出了具有相应多个电极4、5的第一基板和第二基板2、3。将第一粘合材料的框架9施加在第一基板2上，该框架包括在z方向上延伸的连续纵向部分9a并且进一步具有在x方向上延伸的相交的连续横向部分9b。更详细地，相交的纵向部分和横向部分框定光伏模块12的一部分并且形成梯状外观。通过在将相应基板上的粘合部分9a、9b对准的同时将基板2、3层压在一起，实现了完整的光伏板1。

可以将粘合材料的纵向部分(即，粘合材料的在z方向上延伸的部分)施加在光伏模块附近或甚至部分地施加在光伏模块的顶部上、例如在距光伏模块10nm至1mm之内，因为内表面处的间隙的最小化可以有助于减少成品中的气穴。层压光伏板中的粘合材料的横向部分(即，粘合材料的在所述xz平面中在横向于z方向的方向上延伸的部分)优选地跨所述多个第一电极和所述多个第二电极中的每一个延伸。

在例如图10和图3所示的实施例中，光伏板包括多个框架，其中，每两个相邻框架具有公共部分。特别地，该多个框架中的两个相邻框架的相应横向部分由粘合材料的连续层形成和/或至少部分重合。

在描述一种生产光伏板的方法的图10所示的实施例中，所述第一粘合材料的至少一个连续框架是多个框架；其中，所述多个框架中的每一个所述至少一个光伏模块的相应的一个，并且所述多个框架一起框定多个光伏模块。光伏板可以被配置为沿着x-z平面中的至少一条切割线进行切割，以将所述光伏模块中的至少一个与所述多个光伏模块中的其他光伏模块分离。在图10所示的实施例中，切割线可以布置在框架的横向部分内，该横向部分跨所述多个电极中的每一个延伸。

尽管已经参考各种实施例描述了本发明，但是本领域的技术人员将认识到在不脱离本发明的范围的情况下可以进行改变。旨在是将详细描述视为说明性的并且所附权利要求(包括所有等同物)旨在限定本发明的范围。

Claims (17)

1.一种光伏板(1)，包括第一柔性基板和第二柔性基板(2，3)，其中，所述第一柔性基板和所述第二柔性基板(2，3)至少部分地叠置，其中，所述光伏板(1)进一步包括：

被布置成与所述第一基板(2)物理接触的多个连续第一电极(4)，其中，所述第一电极(4)中的每一个具有在基本上z方向上的纵向延伸，并且其中，所述多个第一电极(4)在垂直于所述z方向的基本上x方向上间隔开并且在该x方向上基本上以指向所述z方向的第一中心线为中心，其中，所述多个连续第一电极由第一对最外电极组成，

被布置成与所述第二基板(3)物理接触的多个连续第二电极(5)，其中，所述第二电极(5)中的每一个具有在所述z方向上的纵向延伸，并且其中，所述多个第二电极(5)在垂直于所述z方向的基本上x方向上间隔开并且在该x方向上基本上以指向所述z方向的第二中心线为中心，其中，所述多个连续第二电极包括第二对最外电极；其中，所述多个所述第一电极和所述多个所述第二电极(4，5)布置在所述第一基板与所述第二基板(2，3)之间；

布置在所述多个第一电极(4)与所述多个第二电极(5)之间的至少一个活性层(8)；

由所述第一对最外电极和所述第二对最外电极组成的一组最外电极，

其中，所述光伏板(1)进一步包括至少两个光伏模块，每个光伏模块包括：

-一对连接器，该一对连接器包括第一导电连接器和第二导电连接器，其中，所述第一导电连接器的第一端子部分被布置成与所述一组最外电极中的第一最外电极物理接触，并且所述第二导电连接器的第一端子部分与所述一组最外电极中的第二最外电极物理接触，所述第一最外电极和所述第二最外电极布置在与所述第一中心线和所述第二中心线重合的平面的相反侧上，

-布置在所述相应多个连续第一电极与所述相应多个连续第二电极之间并且布置在所述第一基板与所述第二基板(2，3)之间以将该第一基板和该第二基板(2，3)彼此粘附的第一非导电粘合材料的连续框架(9a，9b)，并且该框架跨所述多个第一电极中的每个电极的至少一部分且跨所述多个第二电极中的每个电极的至少一部分延伸，并且框定所述第一多个第一电极的相应部分和所述多个第二电极的相应部分。

2.根据权利要求1所述的光伏板(1)，其中，所述第一导电连接器和所述第二导电连接器中的每一个进一步包括第二端子部分和布置在所述第一端子部分与所述第二端子部分之间的中间部分，其中，对于每对连接器，所述第一导电连接器和所述第二导电连接器的所述中间部分布置在所述第一柔性基板和所述第二柔性基板之一与所述粘合材料的连续框架的一部分之间，并且所述第一导电连接器和所述第二导电连接器的所述第二端子部分优选地布置在所述第一粘合材料的所述连续框架的外部。(4，5)。

3.根据权利要求2所述的光伏板(1)，其中，所述第一端子部分是细长的并且在所述z方向上延伸，所述第一导电连接器和所述第二导电连接器中的每一个都包括基本上U形或V形的部分，该基本上U形或V形的部分部分地包围布置在所述多个第一连续电极和所述多个第二连续电极的侧面的细长部分，其中，所述基本上U形或V形的部分包括两个细长部分，其中，所述细长部分之一与所述第一端子部分重合，而所述细长部分的另一个优选地在基本上与所述第一腿部平行的方向上延伸。

4.根据前述权利要求中任一项所述的光伏板(1)，其中，所述至少两个框架中的两个相邻框架的相应部分(9b)由粘合材料的连续层形成和/或至少部分重合。

5.根据前述权利要求中任一项所述的光伏板(1)，其中，所述第一非导电粘合材料是优选地选自由以下各项组成的组的压敏粘合剂(PSA)：丙烯酸酯聚合物、天然橡胶、合成热塑性弹性体和硅酮橡胶。

6.根据前述权利要求中任一项所述的光伏板(1)，其中，所述至少两个框架中的每一个在垂直于所述第一基板和所述第二基板的方向上的厚度在10nm至50μm的范围内。

7.根据前述权利要求中任一项所述的光伏板(1)，其中，所述至少两个框架中的每一个由一条或多条线形成，每条线具有相应的延伸方向，其中，每条线在平行于所述基板且横向于所述线的延伸方向的方向上的宽度在10μm至100mm的范围内。

8.根据前述权利要求中任一项所述的光伏板(1)，其中，所述光伏板(1)进一步包括电子传输层(7)，该电子传输层布置在所述至少一个活性层(8)与所述多个第一电极(4)和所述多个第二电极(5)之一之间，并且其中，所述第一非导电粘合材料的所述至少两个框架(9a，9b)中的每一个包括布置在所述电子传输层(7)与所述至少一个活性层(8)之间的至少一个部分。

9.根据前述权利要求中任一项所述的光伏板(1)，其中，所述光伏板(1)进一步包括空穴传输层(6)，该空穴传输层布置在所述至少一个活性层(8)与所述多个第一电极(4)和/或所述多个第二电极(5)之一之间，并且其中，所述第一非导电粘合材料的所述至少两个框架(9a，9b)中的每一个包括布置在所述空穴传输层(6)与所述至少一个活性层(8)之间的至少一个部分。

10.根据前述权利要求中任一项所述的光伏板(1)，其中，所述第一非导电粘合材料的所述至少两个框架(9a，9b)中的每一个框定一个相应的光伏模块(12)，并且其中，所述光伏板(1)被配置为沿着x-z平面中的至少一条切割线切割，以将所述光伏模块(12)中的至少一个与所述多个光伏模块中的其他光伏模块分离，其中，所述切割线优选地与所述粘合材料的所述框架的至少一部分重合。

11.一种光伏模块(12)，包括第一柔性基板(2)的第一基板部分和第二柔性基板(3)的第二基板部分，其中，所述第一基板部分和所述第二基板部分至少部分地叠置，其中，所述光伏模块进一步包括：

被布置成与所述第一基板部分物理接触的多个第一电极(4)，其中，所述第一电极(4)中的每一个具有在基本上z方向上的纵向延伸，并且其中，所述多个第一电极(4)在垂直于所述z方向的基本上x方向上间隔开并且基本上以指向所述z方向的第一中心线为中心，其中，所述多个连续第一电极包括第二对最外电极，

被布置成与所述第二基板部分物理接触的多个第二电极(5)，其中，所述第二电极(5)中的每一个具有在所述z方向上的纵向延伸，并且其中，所述多个第二电极(5)在垂直于所述z方向的基本上x方向上间隔开并且基本上以指向所述z方向的第二中心线为中心，其中，所述多个连续第二电极包括第二对最外电极，其中，所述多个所述第一电极和所述多个所述第二电极(4，5)布置在所述第一基板部分与所述第二基板部分之间，

由所述第一对最外电极和所述第二对最外电极组成的一组最外电极，

一对连接器，该一对连接器包括第一导电连接器和第二导电连接器，其中，所述第一导电连接器的第一端子部分被布置成与所述一组最外电极中的第一最外电极直接接触，并且所述第二导电连接器的第一端子部分与所述一组最外电极中的第二最外电极直接接触，所述第一最外电极和所述第二最外电极布置在与所述第一中心线和所述第二中心线重合的平面的相反侧上，

布置在所述多个第一电极(4)与所述多个第二电极(5)之间的至少一个活性层(8)；

其中，所述光伏模块(12)进一步包括布置在所述第一基板部分与所述第二基板部分之间以将该第一基板和该第二基板(2，3)彼此粘附的第一非导电粘合材料的至少一个连续框架，该框架跨所述多个第一电极中的每个电极的至少一部分且跨所述多个第二电极中的每个电极的至少一部分延伸，并且其中，所述第一粘合材料的所述至少一个框架框定所述多个第一电极(5)的相应部分并且框定所述多个第二电极(5)的相应部分。

12.一种用于生产光伏板(1)的方法，所述方法包括以下步骤：

a)提供第一柔性基板(2)和第二柔性基板(3)；

b)在所述第一柔性基板(2)上设置多个第一连续电极(4)，并且在所述第二柔性基板(3)上直接设置多个第二连续电极(5)；所述第一连续电极和所述第二连续电极(4，5)在z方向上延伸并且在垂直于所述z方向的x方向上间隔开；

c)设置至少两对连接器，每对连接器包括第一导电连接器和第二导电连接器，并且将每个第一导电连接器布置成与所述多个第一电极和所述多个第二电极中的第一最外电极物理接触，并且将每个第二导电连接器布置成与所述多个第一电极和所述多个第二电极中的第二最外电极物理接触；

d)在所述多个第一电极(4)和/或所述多个第二电极(5)上设置至少一个活性层(8)；

e)在所述第一基板和/或所述第二基板(2，3)上设置第一非导电粘合材料的至少两个连续或不连续框架，使得所述第一粘合材料的所述至少两个框架中的每一个框定所述第一多个第一电极(4)的相应部分；

f)通过加热和/或压力将所述第一基板和所述第二基板(2，3)层压在一起，使得所述第一粘合材料将所述第一基板和所述第二基板(2，3)彼此粘附以形成所述光伏板(1)；使得所述多个第一电极和所述多个第二电极(4，5)布置在所述第一基板与所述第二基板(2，3)之间；使得所述至少一个活性层(8)布置在所述多个第一电极(4)与所述多个第二电极(5)之间且与所述多个第一电极和所述多个第二电极电接触，并且使得所述第一粘合材料的所述至少两个框架中的每一个是连续的并且跨所述多个第一电极中的每个电极的至少一部分、跨所述多个第二电极中的每个电极的至少一部分且跨所述至少两对连接器中的相应一对连接器延伸，并且其中，在层压之后，所述第一粘合材料的所述至少一个框架框定所述第一多个第一电极的相应部分和所述多个第二电极(12)的相应部分。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，步骤e)在步骤d)之前发生。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，步骤e)包括通过所述第一非导电粘合材料的连续层形成两个相邻框架的所述粘合材料的相应部分。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，进一步包括以下步骤：

g)在所述层压之后，沿着在x-z平面中延伸的至少一条切割线切割所述光伏板(1)以将所述光伏模块(12)中的至少一个与所述多个光伏模块分离；其中，所述切割线优选地与所述第一粘合材料的所述框架的至少一部分重合。

16.根据权利要求14所述的方法，其中，所述方法进一步包括以下步骤：

h)提供第一阻挡基板和第二阻挡基板(104，105)；

i)在所述第一阻挡基板和/或所述第二阻挡基板(104，105)上设置第二粘合材料；

j)将所述光伏模块(12)中的至少一个布置在所述第一阻挡基板或所述第二阻挡基板(104，105)上；

k)将所述第一阻挡基板和所述第二阻挡基板(104，105)层压在一起，使得所述至少一个光伏模块(12)布置在所述第一阻挡基板与所述第二阻挡基板(104，105)之间。

17.根据权利要求12至16中任一项所述的方法，其中，所述设置至少两对连接器的方法进一步包括为所述第一导电连接器和所述第二导电连接器中的每一个设置基本上U形或V形的部分的步骤，该基本上U形或V形的部分部分地包围布置在所述多个第一连续电极和所述多个第二连续电极的侧面的细长部分，其中，所述基本上U形或V形的部分包括两个细长部分，其中，所述细长部分之一与所述第一端子部分重合，而所述细长部分的另一个优选地在基本上与所述第一细长部分平行的方向上延伸。