[發明專利]一種光電模塊

有效

• 申請號: 201410311895.0
• 申請日: 2014-07-02
• 公開（公告）號: CN104282787B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 赫爾·斯蒂芬·斯特克梅茨;赫爾·約爾格·沃爾特;馬丁·庫策;亞歷山大·菲勒;克里斯蒂安·科赫;赫爾·弗雷德里克·班貝克
• 申請（專利權）人: 太陽世界工業薩克森有限公司
• 主分類號: H01L31/05
• 分類號: H01L31/05
• 代理公司: 上海勝康律師事務所31263
• 代理人: 李獻忠

技術領域

本發明涉及一種光電模塊，其具有多個太陽能電池，所述太陽能電池具有前側接觸結構，所述前側接觸結構包括多個平行地布置的線狀接觸指和至少一個相對于它垂直地分布的匯流排。

背景技術

太陽能電池用于將電磁輻射能量尤其是太陽光轉化成電能。所述能量轉化基于輻射在太陽能電池中被吸收，由此產生正負載流子(“電子-空穴-對”)。然后，所產生的自由載流子被彼此分開，以被引向分開的觸點。

太陽能電池一般具有正方形的硅襯底，在所述硅襯底中構成有兩個具有不同電導率或者摻雜(Dotierung)的區域。在也被稱為“基極”和“發射極”的兩個區域之間形成p-n結。所述p-n結產生內部的電場，所述電場使得由輻射產生的載流子像上面所描述的那樣分開。

太陽能電池的前側發射極接觸結構一般包括由線狀的金屬接觸元件組成的柵格狀布局，所述接觸元件也被稱為接觸指。此外，還設置有橫向于所述接觸指分布的并且具有較大寬度的金屬匯流排。后側的基極接觸結構一般具有平面式構成的金屬層，在所述金屬層上布置有金屬的后側接觸元件。在前側的匯流排和后側接觸元件上連接有電池連接器。

在光電(PV)模塊或者太陽能模塊中總是聯接有多個太陽能電池。一般情況下，所述太陽能電池經由電池連接器串聯接線成所謂的串(Strings)，所述串在其那方面同樣以串聯電路的形式連接。通過這種方式接線的太陽能電池處于透明的嵌入層中，所述嵌入層布置在前側的玻璃蓋板與后側的薄膜蓋板之間。

所述電池連接器一般是鍍錫的銅帶，所述銅帶被焊接到所述前側的匯流排和后側接觸元件上。在將電池連接器安設到所述前側的匯流排上時，經常出現錯誤定位。于是，所述電池連接器至少在一側靠置到所述接觸指上并且經由焊料向所述接觸指施加力作用，所述力作用可能導致匯流排區域內的指中斷(Fingerunterbrechungen)和電池裂紋。作用于所述接觸指的力由于硅襯底、金屬化膏體、焊料、銅帶、包封材料、后側薄膜或者玻璃蓋板的不同熱膨脹系數而出現。窄的、靈敏的接觸指經常在焊料冷卻時以及在制成太陽能模塊的層壓過程期間就已經被置于機械應力之下。其他的機械應力由于白天黑夜、夏天冬天的溫度變化以及由于雨雪風霜而出現在太陽能模塊上。所出現的指中斷和電池裂紋對模塊功率產生不利影響并且增加了模塊的電衰減(Degradation)。但是，經常也將所述匯流排實施得比所述電池連接器更窄，以便節約銀膏體。在這種情況下，也會在所述電池連接器并未發生錯誤定位的情況下導致所述指上的機械應力，這是因為所述電池連接器經由焊料將力作用施加到易壞的接觸指上。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種具有多個太陽能電池的光電模塊，所述太陽能電池具有經改善的前側接觸結構。

上述目的通過根據權利要求1所述的光電模塊來實現。本發明的其他具有優點的實施方式在從屬權利要求中給出。

根據本發明，光電模塊具有多個太陽能電池，所述太陽能電池包括各一個具有接觸結構的、預處理過的硅片，所述接觸結構具有多個在第一方向上平行地布置的線狀接觸指和至少一個垂直于所述第一方向布置的匯流排。所述匯流排在第二方向上跨越所述接觸指地分布并且在所述接觸指的區域內分別包括接觸面，所述接觸面在所述第一方向上和所述第二方向上突出于所述接觸指并且與所述接觸指電連接。此外，設置有至少一個帶狀的電池連接器，所述電池連接器跨越所述匯流排地分布并且至少與所述匯流排的接觸面電連接。所述電池連接器的寬度在第一方向上小于所述接觸面在第一方向上的長度。

在所述接觸結構的根據本發明的設計中，用于使得經由所述接觸指所采集的發射極-載流子聚集在一起的匯流排以加寬的接觸面的形式在所述接觸指的區域內構成，所述接觸結構的根據本發明的設計負責的是，相對于所述接觸面來說較窄的電池連接器即使在錯誤定位的情況下仍不會在安設所述電池連接器的時候與所述接觸指發生機械接觸。因此，通過有效地防止所述電池連接器靠置到所述接觸指上，可以減少指中斷和電池裂紋的數量，并因此降低太陽能電池和由它所構建的光電模塊的電衰減的危險。

根據一種優選實施方式，所述匯流排在電池連接器方向上具有一系列短的和長的接觸面。所述短的接觸面負責節約材料并因此負責降低成本，這是因為所述接觸面一般由銀制成。同時，也降低了太陽能電池前側的遮暗面，光線經由所述太陽能電池前側射入。所述較寬的接觸面負責一般由銅組成的電池連接器與所述接觸面之間的良好的電接觸和機械接觸，并且可靠地避免了在機械應力的情況下所述電池連接器從所述接觸面上的牽拉，所述太陽能電池或者光電模塊在制造和使用的過程中經受所述機械應力。