[發明專利]光伏電池互連

有效

• 申請號: 201280048219.8
• 申請日: 2012-09-13
• 公開（公告）號: CN103858240A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 馬蒂·W·德格魯特;林賽·A·克拉克;麗貝卡·K·費斯特;里奧那多·C·洛佩斯;阿比吉特·A·南西
• 申請（專利權）人: 陶氏環球技術有限責任公司
• 主分類號: H01L31/05
• 分類號: H01L31/05;H01L31/0465
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 陳平

發明領域

本發明一般地涉及互連的光伏電池和模塊，且特別涉及在電池或模塊的整個使用壽命內保持良好互連性能的改進的途徑。

引言

光伏電池典型地包含將光能轉化為電的光活性部分。在這些電池的背面上存在背面電極，且在正面上存在另一個電收集系統。這些電池通常通過與第一電池的正面和相鄰電池的背面接觸的若干細絲或條帶串聯連接。此互連結構通常稱為“串和薄片”。典型地，使用導電粘合劑(ECA)或焊劑將互連條帶附著到相鄰的電池的正面和背面。

這些互連結構通常與撓性光伏電池一起使用，所述撓性光伏電池如銅硫屬化物型電池(例如硒化銅銦鎵、硒化銅銦、硫化銅銦鎵、硫化銅銦、硒硫化銅銦鎵等)、非晶硅電池、晶體硅電池、薄膜III-V電池、有機光伏電池、納米粒子光伏電池、染料敏化太陽能電池及類似物的組合。

WO2009／097161教導了電池的串，所述電池通過與在相鄰的電池的正面和背面上的導電粘合劑粘結的導電薄片或條帶而電接合。此參考文件指出，選擇條帶或薄片的熱膨脹系數以匹配基板材料以及匹配ECA的半撓性本性使得機械應力最小化，降低粘結故障的可能性。

對于互連的途徑的其他實例包括US2009／0266398、US2009／0260675、U.S.7,732,229、US2005／0263179、US2008／0216887、US2009／00025788、US2008／0011350、US7,432,438、US6,936,761；US2007／0251570和US.S.7,022,910。

工業持續研究用于改進互連的備選途徑。

發明概述

盡管有WO2009／097161的教導，但本發明的發明人已經發現，器件性能隨著環境應力(例如，周圍加熱)而劣化。具體地，申請人已經發現，在互連的電池串中的電接觸在環境暴露之后電阻容易提高。通過進一步研究，申請人發現了在背面導電電極和電連接器(例如導電條帶)之間的電接觸的部分損失。

因此，根據一個方面，本發明是一種光伏制品，所述光伏制品包含：第一光伏電池，所述第一光伏電池具有位于頂面電極和背面電極之間的光電活性區，和電連接器，所述電連接器與在所述電池的背面上的所述背面電極接觸，其中，導電膜片位于在所述背面電極和所述連接器兩者的至少一部分之上。

優選地，所述光伏制品是至少兩個這種光伏電池的串，其中，如上所述的與所述第一光伏電池的背面電極接觸的電連接器延伸超出那個電池的邊緣并且與相鄰電池的導電部分接觸，優選與相鄰電池的頂面電極接觸。更優選地，所述制品具有三個以上這種電池，所述電池各自具有與一個電池的背面電極接觸并且也與相鄰電池的正面電極接觸的電連接器，其中，對于至少一個與背面電極接觸的電連接器，存在位于背面電極和連接器兩者的至少一部分之上的導電膜片。還更優選地，對于各個連接器，存在位于背面電極和連接器兩者的至少一部分之上的導電膜片。

根據本發明的第二實施方案，如上所述的光伏制品被包裝在模塊中，所述模塊適合于與其他電子器件電連接和／或適合于安裝上以產生和收集電。

附圖簡述

圖1是示意圖，示出了從一個光伏電池到相鄰光伏電池的代表性電連接的正面視圖。

圖2是示意圖，示出了從一個光伏電池到相鄰光伏電池的電連接的代表性背面視圖，所述電連接具有在背面電極和電連接器的部分之上的導電膜片。

詳細描述

圖1和2分別示出了本發明的光伏制品的一個示例性實施方案的正面和背面視圖，在這種情況下，示出了兩個相鄰的光伏電池11。每個電池具有背面電極14和正面電收集系統12，在這種情況下，顯示為一系列細絲，位于頂面透明電接觸16(線12之間的區域)上。根據一個途徑，頂面電收集器可以延伸超出第一電池的邊緣，以接觸第二電池的背面。在此途徑中，電收集系統也起到電池到電池電連接器的作用。此途徑未在圖1和2中示出。備選地，如在圖1和2中所示，設置獨立的電連接器，在這種情況下是導電條帶13，以連接第一電池的正面電收集器12到第二電池的背面電極14。可以添加附加的電池，以形成想要的長度的串。端部電池將具有有電引線(未示出)，提供所述電引線以使得能夠將電池連接到更復雜的陣列(通過由本文的串制成的模塊形成的)中或連接到電服務系統。