太阳能电池模块的制作方法

文档序号:7206193阅读:210来源:国知局
专利名称:太阳能电池模块的制作方法
太阳能电池模块本发明涉及一种太阳能电池模块,其包括彼此连接并具有太阳能电池的至少两个 组件(SCA),且还包括模块底板,该模块底板包括导电托架结构以及背面板,该背面板至少 在朝向托架结构的一侧上是电绝缘的。因此,相对于标定尺寸来说,包括了太阳能电池的组 件特别地小型化,这会致使散热材料(例如铜和铝)的低材耗,并因此特别适于经济型生产。为了直接从阳光中获得电能,当前光电模块已经普遍化。在本领域中,一种在不 远的将来特别有前景的技术为聚光器光电装置,该装置中太阳能通过光学系统被集中, 且随后通过特别高性能的太阳能电池被转化为电能(例如参见A. W. Bett,F. Dimroth, S.W.Glunz 等人的"FLATCON and FLASHCON Concepts for High Concentration PV", Proc. of 19th European Photovoltaic Solar Energy Conference,2004,pp.2488—2491)。阳光的集中产生具有相对高辐射密度的焦点。这种辐射能在太阳能电池中以一 定比例被转化成电能。这个比例取决于太阳能电池的效率,该效率在过去几年中疾速提 升,且现在已经超过40% (例如参见R. R. King,D. C. Law, K. Μ. Edmondson等人的“40 % efficient metamorphic GalnP/GalnAs/Ge multijunction solar cells,,,Applied Physics Letters, 90, 2 007, pp.1835161-1835163)。未转化成电能的一部分辐射能积累成热损失能。由于高辐射密度,因此导致对聚 光器模块的热力学设计提出特别高的要求。由于太阳能电池的效率和寿命在较高温度下均 降低,所以本领域中的每种改进都致力于通过适当的方式将太阳能电池的温度保持得尽可 能低。由于聚光器光电系统中热能的高流量密度,需要将太阳能电池连接到主动或被动 冷却散热器上。为了保持这种聚光器模块的特别低成本,尤为重要的是控制材料的适当组 合以及适于大规模生产的设计。除了热能消耗外,各个太阳能电池必须彼此电连接在聚光 器太阳能模块中。为了尽可能地将随着电流强度呈二次方增加的电阻损耗保持得低,通常 采用将所有太阳能电池串联或者甚至将多个太阳能电池组并联。到目前为止,散热器通常只能设计为单一部件,且具有相对的尺寸,也就是所谓 的SCA(太阳能电池组件)。各个太阳能电池也已经接触位于这种冷却元件上,且使得触 点区域在模块级上可以进一步连接。根据当前技术水平的一种典型太阳能电池组件(例 如证明文件J. Jaus,U. Fleischfresser,G. Peharz 等人的"Heat Sink Substrates for Automated Assembly of Concentrator Modules",Proc. of 21st European Photovoltaic Solar Energy Conference, 2006, pp. 2120-2123 或者 A. W. Bett,C. Baur,F. Dimroth 等人的 "FLATC0N modules :Technology and Characterisation",Proc. of 3rd World Conference on Photovoltaic Energy Conversion,2003,pp. 634-637 或者 US 5,167,724)由太阳能电 池、用于导热的衬底(例如铜)、用于提高接触性的多个外加金属层、用于接触太阳能电池 背面的焊层或粘合层,以及太阳能电池上侧的结合点或焊点构成。太阳能电池的两个电极分别电连接多个金属层中一个金属层。为此,太阳能电池 的平面设计的背面触点以平面方式连接到第一金属层。太阳能电池的正面触点连接到第二金属层。因为太阳能电池的有源表面位于太阳能电池的正面上紧邻正面触点的位置,所以 与有源表面相比,正面触点优选设计得非常小,以便能够利用尽可能多的用于电流生成的 辐射阳光。因此,正面触点的连接通常通过非常细(约50μπι)的结合线实现。除电连接外, SCA还担负着耗散累积废热的任务。散热器的这种功能首先包括将热能从太阳能电池传导 至SCA的各个金属层(特别通过平面背面触点到连接在其上的金属层),以及还将热量传导 至模块背面。另一方面,“放热”是必要的,即较大区域上的热分布。这在高聚光系统中是 特别必要的,因为这种系统具有相对较高的辐射密度,并因此也具有较高的热密度。在当前 技术水平下,各个太阳能电池组件都安装在模块底板上。这种模块底板将热能散逸到外界 环境。各个SCA都安装在这种模块底板上,以便太阳能电池尽可能精确地位于安装在它们 上部的透镜板的焦点处(或位于用于聚焦太阳辐射的另一光学系统的焦点处)。在将SCA 安装到底板上之后,进行SCA彼此之间的电接线。根据所需的模块电压,串联和并联可彼此 结合使用。用于此目的的底板必须设计为绝缘的,否则SCA的安装将会导致一个模块的所 有SCA都并联在一起,这将导致特别高的电流产生,而这不是所期望的,因为由此会产生欧 姆损耗。对于根据现有技术的使用太阳能电池组件的模块底板的制造来说,具有以下缺点太阳能电池组件需要相对较大的面积来散布太阳能电池中积聚的热量。为达到这 种目的,铜是最经常使用的基材,这是因为其良好的导热性。但由于铜价格高昂,所以导致 很高的材料成本。太阳能电池的背面不能直接粘合或焊接到铜上。为此,还需要另外的金属层。作 为扩散阻挡层的镍继之以薄金层是常用的组合。由于大平面延展性,此目的所需的流电工 艺步骤会导致高材料和工艺成本。由于掩模的使用,所以实际上这些接触金属仅能在其所 需的位置施加,但是SCA的整个表面区域仍需要被引导穿过流电设备,由此这种工艺增加 了工艺成本。为了将太阳能电池安装到散热器上,且还为了接触太阳能电池正面,使用了微电 子制造的装置。这些装置被特定地设计用于在高速下接触集成电路。由于太阳能电池组件 的相对较大的表面区域,所以在实际中,显著降低了这些装置的产量。对于相应的装置来 说,处理速度已经不再影响产吐量,而是SCA移进移出的速度。根据现有技术,已经沿用至今的底板材料玻璃,实际上是一种非常经济的材料,但 其热传导系数相对较低(< 2W/mK)。所以,底板所能担负的放热功能的放热效果很差,而且 其仅将热量从具有大面积设计的SCA传导至外界空气。因为上文描述的根据现有技术的太阳能电池直接安装在具有后侧触点的铜表面 上,所以太阳能电池上表面必须在第二电绝缘表面上接触。为此,太阳能电池组件本身必须 采用多层技术设计(J. Jaus,U. Fleischfresser,G. Peharz 等人的“Heat Sink Substrates for Automated Assembly of Concentrator Modules,,,Proc. of 21st European Photovoltaic Solar Energy Conference, 2006, pp. 2120-2123)或其必须具有接触衬垫。 而上述两者都会额外增加材料和工艺成本。而且,根据现有技术,底板本身具有多个金属层的实施例也是公知的 (US6248949B1以及W091/20097)。这些金属层分别直接连接到太阳能电池的正面或背面。这些底板通常通过电路板技术来设计,其中多个导电(例如Cu)和非导电(例如玻璃纤维 环氧树脂)金属层通过层合彼此连接。为了形成串联,这些层因此通过光刻结构化工艺被 结构化,且因此形成彼此电绝缘的区域并随后通过太阳能电池将它们彼此连接。根据现有技术,对于利用多层技术的模块底板的制造来说,具有下列缺点不同厚度的金属层可用作导电层,通常使用0.035至0.5mm厚度的铜。典型地,至 少其中一层具有较厚的设计(> 200 μ m),以便实现放热。然而,不是所有的太阳能电池都 能直接放置在这个热传导层上,因为这样将导致所有这些电池的并联,如所述的负面结果 那样。因此,太阳能电池必须安装在无需与这个主要热传导层绝缘的导电层上。通常在现 有技术中,环氧树脂浸透的玻璃纤维织物用作绝缘材料(例如FR4)。几乎所有的市售电路 板都基于这种材料。即使这个层借助先进的多层技术可被设计得非常薄(< 100 μ m),然而 由于FR4的低热传导系数(< lW/mK),所以会产生非常高的热阻。这种高热阻的影响特别大,因为这里的废热没有被散出,即在非常小的横截面积 上产生高热流。根据傅立叶的热传导方程,这两个因素导致不希望的高电池温度。 为了形成串联,至少一个导电层必须被结构化,即分割成多个独立的电绝缘区域。 为此,根据现有技术使用光刻结构化方法。为此,在相应的位置曝光、显影光掩模并刻蚀铜。 这种工艺相对昂贵,特别是由于其必须在在模块底板的整个表面上实施。从此开始,本发明的目的在于提供一种太阳能电池模块,其消除现有技术的上述 缺点并可简单且经济地被制造。本目的通过具有权利要求1的特征的太阳能电池模块和具有权利要求19的特征 的聚光太阳能电池模块来实现。而其他从属权利要求则揭示了有利的改进。根据本发明,提供一种太阳能模块,其具有至少两个彼此连接并具有太阳能电池 的组件(SCA),以及还具有包括了导电托架结构和相对于托架结构电绝缘的背面底板的模 块底板。因此,这种托架结构具有彼此隔离且装配了太阳能电池组件的区域(SCA区域),并 还具有连接区域,且太阳能电池组件的连接通过SCA区域和相邻太阳能电池的正面的电接 触实现,且还通过SCA区域和相邻连接区域作为串联电路的电接触实现,或通过SCA区域彼 此之间和连接区域彼此之间作为并联电路实现。与现有技术中SCA担负电接触和散热的任务相反,本发明将这些功能分开。SCA担 负太阳能电池的上述所有电接触任务,以及电池周围数毫米的关键区域的第一散热任务。 因此,SCA可显著减小。因此由于两级散热,所以托架结构的表面积通常小于整个太阳能电 池模块表面的一半,甚至有时仅为太阳能电池模块表面的四分之一。根据本发明,通过可设 计的背面板使实际散热尽可能布满表面区域,因为其与SCA电绝缘连接,例如连续箔片并 因此没有结构复杂度。因此两级散热具有如下意义首先,第一散热有效地通过SCA区域实 现,且接着第二散热通过背面板实现。根据本发明,电连接表面和散热表面的分离可由上述区域实现。因此,根据本发 明,通过托架结构实现了连带的电连接功能。优选地,托架结构是整体式的,且区域的分隔通过冲压实现。托架结构可以是载带或者甚至是载板。优选地,其由金属条状材料构成,该条状材 料具有0. l_5mm,特别是0. 2-0. 5mm范围内的厚度。同时,托架结构应具有高热和电传导性。 为此,具有低合金比例铁或镍的铜特别适用。接着例如通过冲压独立区域(其最初都通过连接板(所谓的冲压桥)而彼此连接)来结构化这种托架结构。随后,其上安装太阳能电 池的SCA区域由此制成。另外,随后形成作为连接平台的连接区域。可选地,还可能形成第 三区域,其具有辅助元件,例如穿孔掩模,其用于在处理装置中标定金属条。
在优选实施例中,为了提升电接触性,可在托架结构的整个表面上或仅在所需位 置的区域中配备其他金属层。这些金属层随后例如作为扩散阻挡层,例如镍、钯或银或作为 氧化阻挡层,例如金。优选地,太阳能电池在SCA区域中借助导电粘合剂或通过平面背面接触上的焊料 连接到托架结构。太阳能电池的正面接触可接着通过电接触(例如通过细线接合)连接到 托架结构的连接区域。随后,例如通过注塑工艺将由此安装并接触的太阳能电池封装。同 时,SCA区域和连接区域通过此步骤彼此机械连接。如果省略此注塑步骤,则还可替换地通 过固定带或胶或焊接辅助元件实现机械连接。随后,对此时通过浇铸而彼此连接的SCA区域和连接区域进行冲压分离冲压桥。 此步骤之后形成的分离的SCA现在(如果需要)可以进行额外的质量检查,例如通过测量 特征线进行,并由此接着准备安装在背面板上。另一可替换方式是连接区域,即连接平台,也可形成在分离的托架结构上,例如金 属条上。在这种情况下,首先省略太阳能电池上侧的接触。接着仅在背面板上安装SCA区 域和连接区域之后进行。背面板优选由具有良好导热性(k>50W/mK)的0. 1至5mm厚度、特别优选 0. 2-0. 5mm厚度的金属片构成。优选地,背面板由铝合金构成。SCA借助易传热导电粘合剂安装在配备了阳极化层的铝板上,该导电粘合剂具有 0. 2-50W/mK,特别优选> 1. 5ff/mK范围内的热传导率。两者之间的电连接通过SCA区域和 连接区域之间的电连接实现。为了实现串联,SCA区域的元件交替地连接到连接区域。以这种方式配置的模块底板优选通过框架结构连接到透镜板,从而形成成品模 块。除了使用框架结构之外,还可通过再成型,例如深冲压(deep drawing),来形成背面板 或用于机械稳定处理的衬底板。在这种方式中,背面板或衬底板可同时具有框架的功能,并 随后直接将透镜板连接到该板。如果要节省材料,则优选地使用薄背面板,接着可将其应用 到由机械稳定材料,例如钢、塑料、玻璃、玻璃纤维复合材料,制成的衬底板上。以下将列举本发明主题的优选实施例。背面板的制造可以以一种元件(例如2_厚的阳极化铝板)为主要部分或还可通 过多种元件来实现。本文中可能的是,上述所有制造均通过相对薄的金属箔来实现,其优选 由约100至300 μ m厚的铝制成,其可在滚动卷式工艺中与绝缘层一起经济地提供,例如通 过阳极铝的阳极氧化、蒸发沉积氧化层、无机化合物的等离子体辅助涂覆工艺、绝缘箔的胶 粘/层合或通过辊式涂刷或喷涂工艺。接着将这种箔压紧在稳定的框架结构上,例如由双折叠金属条构成。可替换地,可 通过层合在机械稳定的承载衬底,例如镀锌钢、玻璃、纤维复合材料、层叠体或铝,上实现自 支撑结构。底板被有利地制造为自支撑片金属结构。鉴于此,这意味着必要的机械稳定性不 象现有技术那样仅由材料厚度实现,而还由适当构形背面板来实现。这例如可通过玻璃粉 成型、加强折叠、打皱来制造。
如果想使模块具有气密设计,则模块底板有利地具有有效弹性模量,其为透镜板 的0. 1至2倍,特别优选为0. 2至0. 8倍。这可例如通过背面板的材料的选择和适当厚度 来实现。因此,更多的是通过底板而不是透镜板降低在模块内部中特定模块温度下达到的 压力。所以底板具有压力膜的功能。所以,可降低透镜板的扭曲,也就是所谓的点脱离,即 可以避免焦点从有源电池表面移开。为了促进压力膜功能,模块底板为此具有特殊区域,该区域位于模块边缘区域,且 其中弹性被增强。这可通过降低材料厚度或通过特殊构形有利地实现,例如双折叠。为了耗散积聚在太阳能电池中的废热以及还将其分散到较大的表面积而使用多 种材料。由此选择的这些材料使得热传导系数k在紧邻太阳能电池的附近使用的材料中最 高。由于仍然非常高的辐射流密度,特别容易导热的传导材料的使用因此显得尤为重要。随 着传导截面的增大,热传导率可下降,而不导致热量累积。与现有技术中单一材料/元件用 作散热器相比,由此可实现材料使用或材料成本的大幅降低。根据本发明制造底板的下述材料组合可通过以下实例列出a.托架结构的SCA区域铜合金,热导率 380W/mK ;b.阳极化铝板铝合金,热导率 210W/mK;c.镀锌钢载板合金钢,热导率 40W/mK。在太阳能电池和用于散热的元件之间或在用于散热的各个元件之间使用连接材 料,该连接材料也根据“分级传热系数”原理来选择。所以可将特别容易传导(且因此通常 也是昂贵的)的连接材料限定到最小范围。通过实例列出下列分级a.太阳能电池与托架结构的SCA区域的连接具有k 5W/mK的银填充导电粘合 剂;b.托架结构的SCA区域与阳极化铝板的连接具有k 1. 5ff/mK的氢氧化铝填充 的环氧树脂;c.阳极化铝板与机械载板的连接具有k 0. 2ff/mK的未填充的环氧树脂。类似于分级热传导,由于存在不同的热膨胀,所以根据分级热膨胀系数(CTE-热 膨胀系数)尽量选择最小化应力的材料a.具有2.6ppm/° K或5. 8ppm/° K的CTE的硅或锗用作太阳能电池衬底;b.该衬底安装到由铜制成的托架结构上,铜的CTE是16. 7ppm/° K;c.阳极化铝板具有23ppm/° K的CTE。与现有技术中使用彼此电绝缘的两个不同的层相反,在本发明主题的情况下,两 个电区域(SCA区域和连接区域)都形成在一个托架结构上。由于采用适当的浇铸技术/ 冲压技术且还由于使用绝缘背面板,所以所需串联可以以非常简单的方式实现。在托架结构的SCA区域和连接区域的构形中,存在相互影响的两个方面为了保 证结合线的长度尽可能短,连接区域应尽可能靠近SCA区域。但是,这削弱了电池的辐射热 耗散,因为SCA区域和连接区域在冲压之后不能再通过金属条表面彼此连接。因此,连接区 域有利地形成舌状物,其略微凸入SCA区域中。对于结合引线长度和热传导限制之间的最 佳折衷方案来说,相对于电池表面的最小间隔应在1和IOmm之间(最好是2和5mm之间)。背面板可具有双重绝缘。为了达到高系统电压(在目前的系统中 800V),必须确 保良好的绝缘。为了确保必须的安全绝缘,背面板具有双重绝缘
a. 1. SCA方向的绝缘(内绝缘层);b. 2.外部空气或第二背面板方向的绝缘(外绝缘层)。可通过使用铝而非常经济地实现绝缘层的双重制造,通过在所有面上都进行阳极 氧化工艺,在酸性电解质浴中的使靠近表面的区域的铝转化(电氧化),从而形成氧化铝。另外的绝缘层可借助非导电粘合剂形成在SCA方向上。这可以通过在分离之前涂 覆相应的层而有利地实现。涂覆刚完成之后,该层已经是部分预聚合的,以致其在室温下不 再具有粘性。在接合工艺中,该层接着完全经过聚合且在SCA的托架结构和背面板之间形 成了固体连接。另外的绝缘可能性借助于非传导粘合剂存在于加强衬底板的方向上,且还通过电 绝缘浸涂清漆存在于模块背面上。在太阳能电池和保护二极管都安装(“晶片接合”)在SCA区域上以及连接区域的 引线结合工艺结束之后,可能需要封装这些半导体芯片以及引线结合连接。所以,实现了对 触点的保护以及对感光的太阳能电池边缘抗湿气腐蚀的保护。如果选择不透明封装材料, 则将太阳能电池的有源区域暴露。分配(dispensing)和注射成型法都被认为是浇铸工艺。在适当透明的封装材料(400-2000 μ m波长的吸收率< 20% )情况下,所谓的二级 透镜系统有利地在注射成型工艺期间直接形成在电池上部,且其影响阳光的光路,以便太 阳能电池上形成更高的平均辐射流量。这可例如通过透镜的形成或基于内反射的漏斗状物 的形成来实现。非透明封装有利地具有用作安装反射二级透镜系统的结构,例如用于嵌入装置的 扣环。对于低电池温度起决定作用的是将热量有效输出到外界环境。因此,热辐射的比 例相对较大。因此本发明的主题有利地具有如下元件a.在背面板的上部具有2000-10000 μ m范围内的高发射容的层。为此,有利地使 用阳极化铝,因为阳极化铝层已经自动地具有该范围内的高发射容。因为背面板的上部的 高红外发射容,所以增加了朝向透镜板的辐射。结果,透镜板扩展得更多,这应被认为是正 面的,因为底板扩展也相对较高。另外,透镜板可向空间辐射,所以产生较高的净辐射能量 转移,其大于模块底板与周围环境交换辐射的情况。b.在底板的下部具有2000-10000 μ m范围内的高发射容的层(例如清漆、箔)。如 果铝用作背面上的材料,则阳极化层也可有利地用于此目的。 为了增加已经部分存在于基材中的红外发射容量,还可使用涂料和漆。有利地,可 以使用由SiO2制成的薄层或还可使用油彩的涂层。用于将太阳能电池连接到托架结构的SCA区域的层有利地通过基于SnPb、SnAg, AnAgCu或通过基于环氧树脂、有机硅树脂或具有银或铜基填料的热塑性塑料的导电粘合剂
来制造。用于将太阳能电池组件连接到背面板的层有利地由环氧树脂、丙烯酸酯、聚酰亚 胺薄膜、有机硅树脂粘合剂或具有氧化铝、氢氧化铝或氧化硼、氮化铝、氮化硼填料的热塑 性塑料制成。作为可替换例,非导电塑性材料层(也以部分交联环氧树脂或其他部分固化的粘 合剂的形式)也可应用在引线框架的背面上。这种层在室温下以薄膜的形式存在,且首先连接到引线框架的背面。所以,托架结构的各个区域都在冲压过程中保持在一起。冲压之 后,接着SCA通过此层固定连接到底板。该层还担负电绝缘的任务。用于内部模块连接的太阳能电池组件的电接触有利地通过如下技术制造a.带有铝线的超声粗线;b.带有铜的热压焊;b. Cu或Al条或线的焊接工艺;d.仅通过粘合剂接触。为了仅通过粘合剂接触,将包含金属条导体的网状物施加到背面板的绝缘层上, 例如通过深冲压、丝网印刷或喷射工艺。 可增加这种条导体的网状物,以便通过流电或无电流工艺提高电流传导。有利地,用于接合的合适元件(例如穿孔、螺纹镶嵌件)以及其他连接元件、接头 盒、安装元件集成在底板中。参考后续附图更详细地解释根据本发明的主题,但并不旨在将所述主题限定于本 文所述的特定实施例。

图1示出本发明具有填充合成物的太阳能电池组件的正视图(图la)、透视图(图 lb)和截面图(图lc)。此处的托架结构具有区域1,该区域装配有太阳能电池组件,以及 连接区域2,上述两个区域在空间上彼此至少部分地分离。在SCA区域1上,通过导电粘合 剂或焊料连接太阳能电池3。而且,保护二极管6借助导电粘合剂或焊料设置在SCA区域1 上。太阳能电池3以及保护二极管6通过(例如)细线结合7彼此连接。在图1中,该太 阳能电池模块密封在填料9中。图2中,示出本发明太阳能电池组件的正视图(图2a)、透视图(图2b)以及截面 图(图2c)。重要的区别在于没有填料。该图中,附图标记都与图1中的附图标记相同,而 且在该图中,能够被检测到太阳能电池正面借助细线结合8的接触。图3中,通过实例的方式示出本发明六个太阳能电池的连接。图4示出具有SCA区域1、连接区域2以及具有辅助元件(例如用于在处理装置中 标引金属条的穿孔掩模)的第三区域的芯片承载条。图5示出本发明太阳能电池模块的组装。例如由铝制成的背面板12在表面上具 有例如由阳极化铝层制成的绝缘层13。该背面板借助连接材料14,例如借助涂漆钢板,连 接到第二背面板。该第二背面板可具有其他功能元件,例如加强卷边线脚11和11’。SCA 17通过连接部件16连接到背面板。
权利要求
1.太阳能电池模块,其包括至少两个彼此连接并具有太阳能电池的组件(SCA),以及 模块底板,所述模块底板包括导电托架结构和相对于所述托架结构电绝缘的背面板;所述托架结构具有彼此隔离并装配太阳能电池组件的多个区域(SCA区域),且还具有 多个连接区域,且所述太阳能电池组件的连接通过所述SCA区域与相邻太阳能电池的正面 的电接触实现,还通过所述SCA区域分别与相邻连接区域作为串联电路的电接触实现,或 通过所述SCA彼此之间和所述连接区域彼此之间作为并联电路实现。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池模块,特征在于,所述托架结构为整体式的,且区 域的分隔通过冲压来实现。
3.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能电池模块,特征在于,所述太阳能电池整 体地连接到所述托架结构上,特别地通过粘合剂或焊料连接到所述托架结构上。
4.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能电池模块,特征在于,所述托架结构为载 带或载板。
5.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能电池模块,特征在于,所述托架结构由具 有> 50W/mK的导热率的金属或金属合金构成,特别由铜、铜铁合金或铜镍合金制成。
6.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能电池模块,特征在于,所述托架结构具有 0. l_5mm,特别是0. 2-0. 5mm范围内的厚度。
7.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能电池模块,特征在于,为了提高电接触性 能,所述托架结构至少在区域中具有至少一个其它金属涂层,特别优选地由镍、钯或银制成 的扩散阻挡层,或者优选地由金制成的氧化阻挡层。
8.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能电池模块,特征在于,所述背面板具有 50-500 μ m的厚度。
9.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能电池模块,特征在于,所述背面板由具有 ^ 50ff/mK的导热率的金属或金属合金构成,特别由铝合金构成。
10.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能电池模块,特征在于,两级散热通过所述 SCA区域的第一散热和通过所述背面板的第二散热实现。
11.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能电池模块,特征在于,电绝缘层,特别是 由氧化铝制成的绝缘层设置在托架结构和背面板之间,作为托架结构和背面板的电绝缘 层。
12.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能电池模块,特征在于,所述背面板还连 接到衬底板,该衬底板特别地由用于机械稳定的钢、塑料、玻璃和/或玻璃纤维复合材料制 成。
13.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能电池模块,特征在于,所述电接触为结合 引线。
14.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能电池模块,特征在于,所述太阳能电池模 块具有用于所述托架结构的其他机械固定件,特别地为注射模封装、固定带和/或完整连 接的辅助元件。
15.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能电池模块,特征在于,所述太阳能电池模 块还具有至少一个用于将电流从所述太阳能电池的阻挡层方向传导出的保护二极管,所述 保护二极管优选地设置在所述托架结构的第一区域上。
16.根据权利要求15所述的太阳能电池模块,特征在于,所述保护二极管在正面上分 另U与相邻太阳能电池电接触。
17.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能电池模块,特征在于,所述太阳能电池模 块具备防蚀层。
18.根据前述权利要求中任一项所述的太阳能电池模块,特征在于,太阳能电池为整体 多元太阳能电池,特别地为三元太阳能电池,特别地由周期表中的III和V主族的元素构 成。
19.聚光太阳能电池模块,其包括根据前述权利要求中任一项所述的太阳能电池模块 以及用于聚集太阳能的光学器件。
20.根据权利要求19所述的聚光太阳能电池模块,特征在于,所述光学器件为单级或 两级聚光透镜系统。
全文摘要
本发明涉及一种太阳能电池模块,其包括至少两个彼此连接并具有太阳能电池的组件(SCA),以及模块底板,模块底板包括导电托架结构和至少在朝向托架结构的一侧上电绝缘的背面板。因此相对于标定尺寸来说,包括了太阳能电池的组件的尺寸特别小,这就致使散热材料(例如铜和铝)的低材耗,且因此能特别经济地生产。
文档编号H01L31/052GK102007606SQ200980113096
公开日2011年4月6日 申请日期2009年4月9日 优先权日2008年4月15日
发明者安得烈斯·贝特, 约阿希姆·尧斯 申请人:弗兰霍菲尔运输应用研究公司
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