[發明專利]在太陽能電池之間形成導電粘接的方法

有效

• 申請號: 201180009931.2
• 申請日: 2011-02-16
• 公開（公告）號: CN102770971A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: F·克萊內耶格爾;J·卡祖恩;S·赫梅斯
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: H01L31/05
• 分類號: H01L31/05;H01B1/20
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 肖威;劉金輝

本發明涉及一種在太陽能電池之間形成導電粘接的方法，以及一種用于實施該方法的膠粘劑。

本發明方法適于在太陽能電池上形成接觸或者適于將太陽能電池彼此粘接。

在光伏組件的制備中，目前幾乎僅通過焊接方法將單個太陽能電池彼此粘結。這例如描述于EP-A?2058868中。然而，該文所公開的方法具有如下缺點：液態金屬合金必須精確定位和計量。在使用這些合金的情況下，還需要大量能量以液化所述金屬。大多數合金還包含鉛以獲得足夠低以進行加工的熔點。在冷卻過程中，由于焊接接觸上的收縮，也可能產生裂紋。

另一種可能是使用導電性膠粘劑膜，其同樣描述于EP-A?2058868中。然而，在這種情況下，太陽能電池的連接和粘接經常不可靠。此外，這些膜通常昂貴、不便于生產且難以定位。

本發明的目的是提供一種在太陽能電池上形成電接觸的方法，其中所述導電接觸可在不使用液態金屬焊劑下形成，且其中可使所述電接觸位置精確定位。

該目的通過一種在太陽能電池之間形成導電粘接的方法實現，其包括如下步驟：

(a)通過用激光輻射將包含導電性顆粒的膠粘劑由載體轉移至基材的導電層上；

(b)將轉移至所述基材上的膠粘劑部分干燥和/或固化以形成膠粘劑層；

(c)使所述膠粘劑與電接觸粘接；

(d)使轉移至所述基材上的膠粘劑充分固化。

適于施加所述膠粘劑的基材實例為所有適于生產太陽能電池的剛性或柔性基材。適于生產太陽能電池的基材例如為單晶、多晶或無定形硅；III-V半導體如GaAs、GaSb、GalnP、GalnP/GaAs、GaAs/Ge；II-VI半導體如CdTe；或I-III-VI半導體如CulnS₂、CuGaSe₂或通式ABC₂的半導體，其中A為Cu、Ag或Au，B為Al、Ga或In，且C為S、Se或Te。

合適的還有涂覆有上述半導體的所有剛性和柔性基材，例如玻璃和聚合物膜。

可用于實施所述方法的合適膠粘劑包含：20-98重量％導電性顆粒，0.01-60重量％用作基體材料的有機基料組分，在每種情況下基于所述膠粘劑的固含量；基于所述膠粘劑中導電性顆粒的重量為0.005-20重量％吸收劑；0-50重量％分散劑和1-30重量％溶劑，在每種情況下基于未干燥且未固化的膠粘劑的總質量。

通常將用于電連接的接觸安裝在由半導體材料構成的基材上。所述接觸例如可呈母線形式。通常施加的接觸為由導電性材料，尤其是由銀、銅、鎳、鋁及其合金以及核殼顆粒構成的導電跡線。

為了能使太陽能電池電連接，將膠粘劑施加至安裝在半導體材料上的接觸上。

在第一步中，將包含導電性顆粒的膠粘劑由載體轉移至所述基材上。所述轉移通過用激光輻射位于所述載體上的膠粘劑而進行。

在一個實施方案中，優選將其中存在有導電性顆粒的膠粘劑施加至載體的整個區域上，然后將其轉移至基材上。或者，當然也可以以結構化方式將所述膠粘劑施加至載體上。然而，優選施加至整個區域上。

在另一實施方案中，使用已涂覆有所述膠粘劑的載體。為此，例如也可使用呈涂覆有所述膠粘劑的膜形式的載體，該膜纏繞于供膜裝置上。在轉移所述膠粘劑之后，收集該膜并且例如送至廢棄物處理或再利用。

合適載體為對特定激光輻射透明的所有材料，例如塑料或玻璃。例如，在使用IR激光的情況下，可使用聚烯烴膜、PET膜、聚酰亞胺膜、聚酰胺膜、PEN膜、聚苯乙烯膜或玻璃。優選聚酰亞胺膜。

所述載體可為剛性的或柔性的。此外，所述載體可呈管狀、連續膜或套管形式，或者呈扁平載體形式。

適于產生激光束的激光束源可商購獲得。原則上可使用所有激光束源。所述激光束源例如為脈沖或連續氣體、纖維、固態、二極管或準分子激光器。如果特定載體對激光輻射透明且包含所述導電性顆粒且已施加至所述載體上的膠粘劑充分吸收激光輻射從而由于將光能轉化成熱能而在所述膠粘劑層中產生空化氣泡，則可使用這些激光束源中的每一種。

激光器所產生的激光束的波長優選為150-10600nm，尤其為600-10600nm。