[發明專利]用于太陽能電池的耐老化鋁接頭

在審

• 申請號: 201810347337.8
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN108736823A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: A·亨寧;M·柯尼希
• 申請（專利權）人: 賀利氏德國有限兩合公司
• 主分類號: H02S40/34
• 分類號: H02S40/34
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 劉鋒

本發明涉及用于太陽能電池的耐老化鋁接頭及其用途，以及太陽能光伏組件和其生產工藝。本發明涉及一種用于將太陽能電池電極連接至另一元件的接頭，其中所述接頭包含導體圖案，在該導體圖案上布置有至少一個金屬涂層，其中所述導體圖案含有鋁，其特征在于所述涂層含有選自Ni、Ag、Sn、Pb、Zn、Bi、In、Sb、Co、Cr組成的元素群中的其中一種元素以及上述元素的合金。

技術領域

本發明涉及用于將太陽能電池電極連接至另一元件的接頭，其中該接頭含有鋁。本發明還涉及包含太陽能電池的光伏組件，其中太陽能電池的電極通過本發明的接頭連接至另一元件。

太陽能電池通常含有至少以下組件：半導體層，其任選地包含額外摻雜(p型或n型)；在日光入射于太陽能電池的一側至少有一個前電極和在遠離日光的一側至少有一個后電極。

背景技術

對于許多應用，個別太陽能電池串聯連接且通過接頭連接以形成光伏模塊。在此背景下，太陽能電池的前電極通過接頭連接至另一太陽能電池的后電極。

通常，銅帶用于通過太陽能電池的電極連接多個太陽能電池以形成光伏模塊。所述銅帶通常包含可以在連接之前涂覆至銅帶的焊料涂層。例如，錫或含錫合金可以用作涂層的焊接材料。所述焊料預涂的銅帶與太陽能電池的電極接觸且通過加熱彼此焊接。此技術允許在各個太陽能電池之間產生高導電性、機械穩固的接頭。用焊接材料涂布銅帶可以另外防止接頭免受腐蝕的保護?；蛘?，已知接頭也通過導電粘合劑連接至太陽能電池。從EP2234180A2已知光伏模塊，其中單個的太陽能電池通過導電粘著膜連接至銅接頭。由于銅接頭的材料成本較高，因此期望使用由較便宜材料制成且導電性與銅的導電性大約相同的接頭。

由于鋁的良好導電性和低材料成本，鋁具有連接電組件，如硅太陽電池的有利特性。此外，鋁不是貴金屬且，并且在表面上產生自然氧化層。此氧化層可以使金屬鈍化且并防止其被氧化進一步腐蝕。但鋁接頭也具有某些缺點。

由多個太陽能電池組成的光伏模塊通常具有聚合物保護層。所述聚合物保護層通常含有聚酯。暴露于熱和濕氣，所述聚酯可以釋放具有酸性效應的成分，如乙酸。

在酸性和潮濕環境中，盡管存在鈍化層，但鋁接頭通常由于腐蝕不夠穩定。由此金屬鋁轉化成氧化鋁。由于氧化鋁為電絕緣的，所以腐蝕降低了鋁接頭的導電性且對太陽能電池的性能具有不利影響。腐蝕可以是非常不利的，尤其在接頭和太陽能電池電極的接觸表面處。從US20150122378A1已知鋁接頭，其中鋁被諸如Sc、Mg和Zr的元素摻雜。所述摻雜意圖提高接頭在酸性條件下的耐腐蝕性。

直接焊接至鋁接頭的表面不可行，因為液體焊料的涂覆與接頭上薄氧化鋁層的產生相關，從而阻止焊接材料充分粘附。這也損害電接觸。

發明內容

本發明的目標是提供用于太陽能電池的鋁接頭，其經保護免受腐蝕，且同時可以連接太陽能電池而以機械穩定方式形成模塊。

本發明的另一個優選的目標是提供用于太陽能電池電極的接頭，其經恰當地設計以使得入射于所述太陽能電池上的光的利用效率得到提高。

附圖說明

在說明本發明的圖式中：

圖1：顯示具有金屬涂層的導體圖案

圖2：顯示具有金屬涂層的導體圖案，其中所述涂層包含圖案

圖3：顯示經由接頭的整個垂直突出表面將接頭連接至太陽能電池電極的方法。箭頭指示垂直于半導體層的表面的方向

圖4：顯示根據本發明的光伏模塊中的接頭與太陽能電池電極之間的連接的示例性截面

圖5：顯示具有接頭的太陽能電池的俯視圖

圖6：顯示通過接頭連接以形成光伏模塊的兩個太陽能電池

具體實施方式