[發明專利]太陽能電池模塊和用于太陽能電池的接線的方法

有效

• 申請號: 201280026117.6
• 申請日: 2012-05-29
• 公開（公告）號: CN103650154B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: H.馮坎佩;H.福爾茨;G.格里斯;B.梅德爾;K.許內曼
• 申請（專利權）人: 弗勞恩霍弗實用研究促進協會
• 主分類號: H01L31/02
• 分類號: H01L31/02;H01L31/0224;H01L31/05;H01L31/18;H02S40/34
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 杜荔南;劉春元

技術領域

本發明涉及一種太陽能電池模塊，其包括布置在載體上的太陽能電池，所述太陽能電池借助于連接器接線。本發明還涉及一種用于將具有第一和第二接觸部的太陽能電池接線成模塊的方法，其中所述太陽能電池以背側布置在載體上，所述載體具有第一和第二電連接器，通過所述電連接器，所述太陽能電池以其第一和第二接觸部在接線點被接線。

背景技術

為了利用太陽能電池來提供合適的電壓或功率，已知將所述太陽能電池接線成較大的單元。為了制造相應模塊，電池并聯或串聯地彼此接線并且嵌入在合適的透明的封裝材料、如乙烯醋酸乙烯酯（EVA）中。在前側，相應模塊通常被玻璃片覆蓋，并且在背側被防風化的塑料復合膜、如聚氟乙烯（TEDLAR）和聚酯覆蓋。模塊本身被例如由鋁制成的框架包圍。

硅晶片基上的典型太陽能電池模塊在前側和背側上具有接觸部。為了太陽能電池的接線，將一個太陽能電池的前接觸部與后面的太陽能電池的背接觸部連接。因此，接線成串是可能的。在此，電池之間的連接器必須具有足夠的長度，以便允許由于熱造成的相對運動。這又導致，太陽能電池被布置為彼此相距一定的間距，使得產生非活性的模塊面。由此造成以及由于在前側延伸的接觸部——如接觸指和與連接器導電連接的匯流排——的遮蔽而出現功率損失。

在前側接觸太陽能電池的情況下，通常施加在朝光側的導電柵格（其由集流器（柵格指）和排流器（匯流排）構成）與至少通過連續金屬層（如鋁）或在背側鈍化的氮化硅層連接，所述氮化硅層具有作為背側接觸部的凹陷用于鋁接觸。屬于前接觸太陽能電池的還有具有透光背側接觸部的所謂的雙面電池。

相應太陽能電池的串聯通常通過如下方式進行：太陽能電池單個地與稱為電池連接器的接觸帶（其例如由鍍錫的銅制成）焊接在一起，接著組合成所謂的串并且串聯。所述串板狀地布置，并且通過另外的鍍錫的銅帶串行接線。

為了實現較高的效率以及由此較高的功率，可以使用背側接觸太陽能電池，所述背側接觸太陽能電池的兩個接觸部都布置在電池背側、即背向光束的側上。由此避免了由于去掉朝向光束的電池前側上的匯流排以及根據太陽能電池類型也可能去掉前側上的接觸指造成的不期望的遮蔽。另外，模塊的太陽能電池的封裝密度可以被提高，因為可以使用共面的連接器。

在相應的背側接觸太陽能電池的情況下，通常在金屬繞通（MWT,?Metal?Wrap?Through）太陽能電池與發射極繞通（EWT,?Emitter?Wrap?Through）太陽能電池之間進行區分。在MWT太陽能電池的情況下，存在前接觸部和背接觸部。通過半導體襯底——如硅晶片——中的孔，前接觸部于是被引導到背側。諸如鉆孔的孔例如通過Ag導電膏被金屬化，并且圍繞背側上的貫穿點的區域與背側的其余區域絕緣，使得電流可以從前側被傳導到背側并且在那里被接收。該電路的優點是，不再需要遮光的排流器（匯流排），并且由此提供前柵格的較高透明度。

在EWT太陽能電池的情況下，形成發射極的n層穿過晶片中的非常小的鉆孔被引導到背側，并且在那里通過盡可能點狀的金屬層——所謂的通孔接觸部——被接觸。因此，亦稱點接觸太陽能電池。該電池的優點是，前側上的常見前柵格完全取消，并且被由關于通孔接觸部為徑向分布的指構成的金屬化部代替，由此為光入射提供盡可能最好的透明度。

但是所得出的缺點是，晶片由于鉆孔而不耐受機械負荷。

為了避免所述缺點已知，以由膜和銅帶構成的組合來接線背側接觸太陽能電池（例如參見D.W.Eikelboom等人的“Conductive?adhesives?for?interconnection?of?busbar-less?emitter?wrap-through?solar?cells?on?a?structured?metal?foil”,?17th?PVSEC?Fukuoka?Japan,?2001,?1547頁）。但是這導致太陽能電池的機械負荷，因為包圍太陽能電池的嵌入材料實現相對大的橫向運動，所述橫向運動可能由于在制造模塊所需的層壓工藝期間的收縮以及由于有機膜的高的熱膨脹系數而出現。

在不同的公開物中描述了繞通太陽能電池，以便產生太陽能電池的發射極和背側之間的接觸，以便于是最終通過背側接觸部實現接線。