[發明專利]用于形成并且改進太陽能電池的焊點厚度和平坦度控制特征的方法和結構

有效

• 申請號: 201380056336.3
• 申請日: 2013-09-23
• 公開（公告）號: CN104854711B
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 瑞恩·林德曼;托馬斯·福
• 申請（專利權）人: 太陽能公司
• 主分類號: H01L31/042
• 分類號: H01L31/042;H01L31/05
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司11112
• 代理人: 顧麗波,井杰

相關專利申請的交叉引用

本申請要求2012年9月28日提交的標題為“METHODS AND STRUCTURES FOR FORMING AND IMPROVING SOLDER JOINT THICKNESS AND PLANARITY CONTROL FEATURES FOR SOLAR CELLS”(用于形成并且改進太陽能電池的焊點厚度和平坦度控制特征的方法和結構)的美國臨時專利申請No.61/707,851的優先權，該專利申請的公開內容全文以及所有方面以引用方式并入本文。

技術領域

本文中所述主題的實施例總體涉及包括太陽能電池、光伏模塊和相關聯電子部件的光伏組件。更具體地講，本發明的一個或多個實施例涉及電連接多個太陽能電池來為安裝到光伏模塊中作準備。

背景技術

太陽能電池是用于將太陽輻射轉換為電能的眾所周知的裝置。可使用一個或多個互連件將若干個太陽能電池電連接在一起以形成太陽能電池陣列。可使用各種工藝和封裝材料將太陽能電池陣列封裝到光伏(PV)模塊中。

用于改進與電連接太陽能電池有關的制造工藝的技術是有益的，因為這些工藝是標準光伏(PV)模塊制作過程的本質部分。這些技術可防止太陽能電池在焊點形成期間破裂、避免焊料殘留物導致污染并且改進焊點在太陽能電池上的定位精度。

發明內容

本文公開的發明中的至少一者的一個方面包括認識到，雖然將互連件與太陽能電池電連接的薄膜焊料區域可因熱疲勞或其他機制的影響而失效，但可通過修改用于將互連件與太陽能電池電連接的方法和/或硬件來減小失效率。例如，在一些已知的太陽能電池陣列中，互連件可借助焊接技術電連接到太陽能電池，其中焊接技術產生楔形焊料層，該層的一部分很薄。對失效太陽能電池陣列的檢查已顯示，焊料層的失效似乎是源自楔形焊料層的這些薄區域。

本文公開的發明中的至少一者的一個方面包括認識到，通過在薄焊料層周圍形成更厚焊料層可幫助防止該薄焊料層失效。例如，通過以更厚焊料層來環繞薄焊料層，可減少、減慢或消除可能源自同一焊料層的裂紋的生長。

根據本文公開的實施例中的至少一個，用于連接太陽能電池的方法可包括將第一太陽能電池相鄰于第二太陽能電池定位，每個太陽能電池具有多個焊盤。該方法還可包括將第一互連件對準到第一太陽能電池和第二太陽能電池，其中第一互連件具有主體和從其延伸的突出部，并且其中突出部中的每一個具有向下凹入部，以使得突出部的下表面定位在第一太陽能電池和第二太陽能電池兩者的焊盤的上表面上方。該方法還可包括通過將壓緊銷壓在第一互連件的主體上來將第一互連件釘在工作表面上，以使得互連件突出部的下表面保持實質上平行于焊盤的上表面，并且使得突出部中的每一個的凹入部實質上平坦地接觸焊盤中的一個。

在一些實施例中，用于連接太陽能電池的方法可包括將焊膏形成為液態，使其均勻地散布在互連件突出部和焊盤之間的凹入部周邊周圍，從而在第一太陽能電池和第二太陽能電池之間形成電連接。在另一個實施例中，該方法可包括允許每個太陽能電池上的焊盤沿著兩個相對邊緣形成兩行，每行焊盤對應于并且電耦接到太陽能電池的正電極或負電極，并且其中將第一太陽能電池相鄰于第二太陽能電池定位的步驟包括將第一太陽能電池的第一電極的焊盤靠近第二太陽能電池的相對電極的焊盤定位。在又一個實施例中，將第一太陽能電池相鄰于第二太陽能電池定位的步驟可包括將第一太陽能電池的焊盤靠近并且垂直于第二太陽能電池的焊盤定位。

在又一個實施例中，將第一太陽能電池相鄰于第二太陽能電池定位的步驟可包括將第一太陽能電池的焊盤靠近并且平行于第二太陽能電池的焊盤定位。在一些實施例中，該方法還可包括在將第一互連件對準到第一太陽能電池和第二太陽能電池之前，在多個焊盤上沉積焊膏。在又一個實施例中，該方法還可包括在將第一互連件對準到第一太陽能電池和第二太陽能電池之前，在互連件突出部的下表面上預先涂敷焊膏。

在另一個實施例中，將第一互連件釘在工作表面上的步驟允許在突出部的下表面和焊盤的上表面之間形成0-1牛頓范圍內的接觸力。在又一個實施例中，該方法還可包括將第三太陽能電池相鄰于第二太陽能電池定位，其中使用第二互連件來將第三太陽能電池連接到第二太陽能電池，從而形成具有第一太陽能電池、第二太陽能電池和第三太陽能電池以及第一互連件和第二互連件的多個電連接的太陽能電池。在另外一個實施例中，該方法可包括任何數目個太陽能電池和互連件以形成電連接的太陽能電池組成的太陽能電池陣列。