专利名称：使用单石模块组合技术制造的光伏打模块的制作方法
使用单石模块组合技术制造的光伏打模块交互参照相关申请案本申请案主张申请于2008年4月29日的名称为“Photovoltaic Modulesusing Monolithic Module Assembly”的美国临时专利申请案序列号第61/048,898号案与申请 于 2008 年 9 月 2 日的名称为“Photovoltaic Modulesusing Monolithic Module Assembly Techniques”的美国临时专利申请案序列号为61/093，673号案的申请权益，且其等的说明 内容在此以参考方式并入此文。
背景技术：
发明领域(技术领域)本发明包含使用单石模块组合组态与方法制造太阳能电池模块的方法。相关技术描述注意到，以下的讨论涉及按作者及出版年份的一些出版物，且因为近期的出版日 期，某些出版物不会被认为是相对于本发明的先前技术。在此对这些出版物的讨论是为了 提供更完整的背景，而不应被解读为承认这些出版物为先前技艺，以做为判定专利性的目 的用。硅晶体光伏打太阳能电池是电连接至一电路以产生系统性能可接受的电压。该太 阳能电池电路提供了其它的必须功能，例如当在该电路中的一太阳能电池处于阴暗处时限 制其内部加热的旁通二极管。该光伏打模块把该太阳能电池封装在一封包中以进行环境保 护。典型地，该光伏打模块使用一玻璃封盖、聚合物、及一背薄片封装该太阳能电池电路。典 型地，该封装程序是以一层压步骤来执行，该层压步骤是在真空中将压力及温度施加至该 玻璃/聚合物/电池/聚合物/背薄片层次结构上。为了处理的方便、机械强度、及安装该 光伏打模块的位置，该光伏打模块通常包括围绕着该被封装电池组合的一框架。典型地，该 光伏打模块还包括一“连接盒”，在此电连接该完整的光伏打系统(“缆线”)的其它组件。典型的光伏打模块制造顺序为该太阳能电池电路的组合、该层次结构(玻璃、聚 合物、太阳能电池电路、聚合物、背薄片)的组合、及该层次结构的层压。最后的步骤包括安 装该模块框架与连接盒，以及测试该模块。典型地，该太阳能电池电路的制造是使用自动化 工具(串接机“stringer/tabbers”)来将铜(Cu)平坦带线与所述这些太阳能电池电性串 联(“互连”)。几条串联的太阳能电池然后是与宽的Cu带(“总线”)电连接以形成该电 路。这些总线将电路从该电路中的几个点带入该连接盒，以提供给该旁通二极管及提供给 所述这些缆线连接。当今主要的太阳能电池在相反面上具有触点。此工艺的限制如下 由于电连接串联的太阳能电池的工艺难以自动化，因此stringer/tabbers的 处理能力有限且价格昂贵。 在该层压步骤之前的所述这些已组合太阳能电池电路是相当脆弱的。 该Cu带互连体必须是窄的以避免反射太多的光线，且不能太厚否则它变得太 硬且给该电池施加了压力。最终结果是限制该Cu互连体的传导性，且巨大的互连体会引起 电力损耗。
以上的限制使得该工艺难于使用薄的硅晶体太阳能电池。使用较薄的硅能够降 低该太阳能电池的成本。 在太阳能电池之间空间必须足够大来消除该Cu互联机路造成的应力，因此在 太阳能电池之间未被使用的空间降低了该模块效率。 该工艺包含很多步骤，因此增加了制造成本。背接触太阳能电池在该背表面上具有负极性触点及正极性触点。在相同面上具有 两种极性触点简化了所述这些太阳能电池的电性互连。也使新的组合方案及新的模块设计 得以实现。在此以参考方式并入的美国专利号第5，951，786号案与第5，972，732号案中所 揭露的“单石模块组合”，或“MMA”，其涉及在相同的步骤中进行该太阳能电池电气电路与该 层压的组合。典型的单石模块组合始于具有一图案化的电气导体层的一背薄片。在印刷电 路板及软性电路产业中，在软性大面积基板上生产这样的图案化导体层是习知的。该背接 触电池是通过使用一捡取-放置工具而放置在该背薄片上。这些工具是习知的并具有高产 能且非常精确。在该层压步骤期间，所述这些太阳能电池连接至该背薄片上的所述这些图 案化导体上；该层压封包及电路然后以单一个简单的自动化步骤而被生产。该背薄片包括 如在该层压温度-压力循环期间形成该电性连接的焊料或传导性黏合剂(电气连接材料) 的材料。该背薄片及/或电池可另外选择包括一电性绝缘层，以阻止在该背薄片上的导电 体与在该太阳能电池上的导电体之间形成短路。一聚合物层可设置在背薄片与该太阳能电 池之间以进行封装。此层提供了该太阳能电池与该背薄片之间的低应力黏合。此封装层可 提供开路通道(opencharmel)，以提供所述这些太阳能电池与该导体层之间的电连接的实 现。单石模块组合的优势如下 单一步骤的组合方式降低了步骤数量且降低了制造成本。 平面几何体易于实现自动化，且降低了成本及提高了所述这些生产工具的处理 能力。 可减少或除去在所述这些模块末端的所述这些Cu总线，以降低模块尺寸，进而 降低成本及提高效率。 因为该几何体仅受限于该图案化技术，所以可容易地最优化所述这些触点的数 量及位置。这与stringer/tabbers不同，其中额外的Cu互连条带或触点增加了成本。最 终的结果是使用单石模块组合更容易地最优化该电池及互连体的几何型态，以提高电池及 模块的性能且降低成本。 该几何型态与目前技术相较的下更加平坦，藉此引入较小的应力。因此，可更容 易地使用薄的硅太阳能电池。 在该背薄片上的该电路可覆盖几乎整个表面。该电性互连体的传导性可因此而 很大，因为该互连体更宽了。同时，该较宽的导体可被制作得更薄(通常小于ΙΟΟμπι)且仍 具有较低的电阻。该薄的导体通常比Cu带互连体更具软性，藉此减少了应力。 可使在太阳能电池之间的空间更小，因为无需保持该空间以消除该厚的Cu互 连体的应力。这提高了该模块的效率且降低了该模块的材料成本(由于该未使用区域的减 少，而需求较少的玻璃、聚合物、及背薄片)。在法国巴黎(2004)第19次欧洲PV太阳能会议中，P. C. deJong, "Single-stepLaminated Full-size PV Modules Made with Back-contactedmc—Si Cells and Conductive Adhesives” 一文中描述了使用传导性黏合剂使用在一 4 X 9数组中的 156X 156-mm电池的36-电池模块的单石组合，在此以参考方式并入此文。在该背薄片上的
该电气电路遭带入一单一点，藉此可使用单一个连接盒。本发明描述了用于在较大光伏打模块上而具有低制造成本的单石模块组合方案。 较大的模块较受消费者欢迎，且具有较低的生产成本。
发明内容
本发明是一光伏打模块，其包含多个背接触太阳能电池；一软性背薄片；在该背 薄片上的一图案化金属喷敷；设置在该图案化金属喷敷与所述这些太阳能电池之间的一绝 缘材料；该绝缘材料遭图案化以致在期望位置中于该图案化的金属喷敷与所述这些太阳能 电池之间形成电接触；及与该图案化金属喷敷电接触的多个总线。较佳地，该模块进一步包 括在该背薄片上的一湿气屏障，该湿气屏障足够薄以致使该背薄片能够进行与该图案化金 属喷敷及该湿气屏障相结合的连续卷式(roll-to-roll)工艺。较佳地，绝缘材料包含一夹 层电介质(ILD)，夹层电介质较佳包含岛状区或点状区。较佳地，该夹层电介质的至少一部 分已遭修饰以改变其外观。较佳地，光伏打模块更包含一封装，该封装较佳包含一热塑性材 料。该封装较佳包含一纱质层(scrim layer)，该纱质层设置在所述这些太阳能电池与该图 案化金属喷敷之间。该绝缘材料选择性包含该封装。在组合该模块之前，该封装是选择性 与该背薄片整合，选择性使用连续卷式工艺技术来层压在一起。有限的电接触较佳由一包 含一聚合物基质及多个传导性微粒的材料来提供。背薄片较佳包含一或多个开口，所述这 些总线穿过所述或所述这些开口延伸。该一或多个总线的至少一部分较佳在组合该模块之 前与一调整带整合。本发明亦揭露一种光伏打模块，其包含多个背接触太阳能电池；一第一绝缘背薄 片；一第一图案化金属喷敷，接触该第一绝缘背薄片的一第一面；一第二图案化金属喷敷， 接触该第一绝缘背薄片的一第二面；一绝缘材料，设置在该第一图案化金属喷敷与所述这 些太阳能电池之间，该绝缘材料遭图案化以在期望位置中于该第一图案化金属喷敷及所述 这些太阳能电池之间形成电接触；及一第二背薄片，接触该第二图案化金属喷敷。较佳地， 该第二背薄片包含多个开口，其等用于使该第二图案化金属喷敷能从外部对该第二背薄片 形成电接触。较佳地，该第一图案化金属喷敷的一部分及该第二图案化金属喷敷的一部分 包含一环绕该第一绝缘背薄片的一边缘包覆的一箔的不同区域。较佳地，该第一图案化金 属喷敷的一部分与该第二图案化金属喷敷的一部分是经由在该第一绝缘背薄片中的至少 一开口来连接。该光伏打模块选择性进一步包含多个扁平封包的旁通二极管。较佳地，该 光伏打模块更包含在该第二背薄片上的一湿气屏障，该湿气屏障足够薄以致使该背薄片能 够进行结合该第二图案化金属喷敷及该湿气屏障的连续卷式工艺。该绝缘材料较佳地包含 一夹层电介质(ILD)，其较佳包含岛状区或点状区。该夹层电介质的至少一部分已遭选择性 修饰以改变其外观。较佳地，该光伏打模块更包含一封装，其较佳包含一热塑性材料。较佳 地，该封装包含一纱质层，该纱质层设置在所述这些太阳能电池与该图案化金属喷敷之间。 该绝缘材料选择性包含该封装。在组合该模块之前，该封装选择性与所述这些背薄片的至 少一个整合，选择性使用连续卷式工艺技术来层压。该有限的电接触是选择性由一包含一聚合物基质与多个传导性微粒的材料所提供。本发明亦揭露一种光伏打模块，其包含多个背接触太阳能电池；一软性背薄片； 在该背薄片上的一图案化的金属喷敷；及多个包含ILD材料的岛状区，其设置在该图案化 金属喷敷与所述这些太阳能电池之间。较佳地，该光伏打模块更包含多个环形区，所述这些 环形区包含该ILD材料，每个环形区围绕所述这些太阳能电池与该图案化金属喷敷，且包 含一电连接所述这些太阳能电池与该图案化金属喷敷的传导性材料。该传导性材料选择性 包含一聚合物基质与多个传导性微粒。本发明亦揭露一种用于一光伏打模块的背薄片组 合，该背薄片组合包含一软性背薄片；一图案化金属喷敷；及一湿气屏障，该湿气屏障足够 薄以致使该背薄片能与该第二图案化金属喷敷与该湿气屏障一起进行连续卷式工艺。较佳 地，该湿气屏障具有小于约25 μ m的厚度，更佳地，具有小于约15 μ m的厚度，更佳具有小于 约10 μ m的厚度，且甚至更佳具有约9 μ m的厚度。该背薄片组合较佳更包含层压至该软性 背薄片或该图案化金属喷敷的一 ILD或一封装。本发明亦揭露一种光伏打模块，包含多个背接触太阳能电池；一软性背薄片；在 该背薄片上形成多个电路的一图案化金属喷敷，每个电路连接至所述这些太阳能电池的一 子集，其中所述这些电路的至少一个包含一非线性电路路径；及多个线板(cord plate)，其 位在该模块上的多个位置中，各个线板是电性地包含一或多个旁通二极管以用于分流一或 多个所述这些电路。所述这些太阳能电池选择性包含经升级的冶金级硅或低电阻硅。各个 旁通二极管分流小于20个太阳能电池，且更佳小于16个太阳能电池，且更佳小于11个太 阳能电池，且更佳小于7个太阳能电池。本发明的目标、优势、与新颖性的特征、及更大范围的应用将在以下的详细描述中 结合所述这些附图部分地提到，且基于以下的例示，该技艺中具有通常知识者将部分地清 楚或由本发明的实践可学习到。本发明的目标及优势可由在该后面附加的申请专利范围中 所特定地指出的工具及组合来实现及获得。
本发明的目标、优势、与新颖性的特征、及更大范围的应用将在以下的详细描述中 结合所述这些附图部分地提到，且基于以下的例示，该技艺中具有通常知识者将部分地清 楚或由本发明的实践可学习到。本发明的目标及优势可由在该后面附加的申请专利范围中 所特定地指出的工具及组合来实现及获得。图IA是包含一总线条的本发明的MMA模块的一实施例的一平面图；图IB是图IA的实施例的一截面图；图IC与图ID为具有加入细节的图IA的实施例；图2是图1的MMA模块的实施例的一分解视图；图3是图1的MMA模块的实施例的一局部视图；图4是本发明的一第一多层金属喷敷实施例的一截面图；图5是一截面图，说明包含一双侧软性电路的本发明的一第二多层金属喷敷实施 例；图6及图7是两个可选择的实施例，显示了 MMA模块可能的互连布局；图8A是包含一单一连接盒的一先前技术模块；
图8B显示了包含多个线板的一模块，每个线板包含一旁通二极管，分布在该模块 上；图9显示用于本发明的多层金属喷敷实施例的扁平封包二极管；图10显示了被一图案化金属喷敷所覆盖的一背薄片；图11显示了使用包含通孔的一夹层电介质(ILD)薄片所覆盖的图10的该金属喷 敷背薄片；图12是图11或图13的一截面图；及图13显示了在图10的该金属喷敷背薄片上放置的ILD点或岛状区。
具体实施例方式单石地整合Cu总线如在本说明书及申请专利范围中所使用的，该术语“总线”意指一总线条、总线带、 总线条带、或适于电流汇流的任何其它传导性组件。在使用习知电池的光伏打模块中，所述这些太阳能电池串行(string)终止于使 用铜(Cu)总线条带的该模块的顶部与底部。这些Cu总线条带通常涂覆有锡或锡/银来防 止与该封装的相互影响且提高可焊性。电流需要被传送一很长的距离(长至该光伏打模块 的宽度的一半)来到达在该模块中央的该连接盒。该Cu总线条带需要一很大的横截面积 以具有足够的低电阻，以将电流以低微的电阻损耗来传送这样长的一距离。在图1A-1D中所显示的单石模块组合中，较佳地，使用相反极性的薄金属金属喷 敷或箔12、18 (较佳地包含铜)并将其图案化以形成一位于该背薄片10上的电路，来互连 所述这些太阳能电池。较佳地，电池20透过延伸穿过在夹层电介质(ILD06中的通孔25的 传导性黏合剂M而电连接至图案化的箔12、18。该ILD在所述这些太阳能电池与所述这些 金属箔之间提供了电性绝缘。较佳地，该模块遭封装在封装观中。图标太阳能电池20的 所述这些轮廓22，亦图标在所述这些太阳能电池的所述这些背面上的第一极性栅线(或金 属喷敷)30与相反极性栅线(或金属喷敷)31的位置。在所述这些图案化金属喷敷中的电阻损耗通常是高到难以接受，除非依需要使用 一相当宽的箔导体以将该电流经该长距离携载至一连接盒。为了避免对大面积箔或其它金 属的需求，总线带或总线条带14较佳覆盖在金属箔16的窄条纹带上，以获得所需横截面积 同时减少该互连的占地面积。较佳地，使用该已增加的横截面积来最小化在该总线上的电 力损耗，而透过最小化该总线的占地面积来最小化在模块效率中的损失。该总线带还透过 在该背薄片上的一开口而简便地提供了将所述这些电池串行黏接至该连接盒的方式。图2显示了具有一整合的铜质总线条的整个模块封包。在此实施例中，在该背薄 片34 (包含图案化的金属喷敷)上具有一个或多个开口 32，在该背薄片上，总线带36被带 至该模块层压板的外部来黏接该连接盒。所述这些Cu总线可被预先组合在该背薄片上，或 透过一取放式机器人在该单石模块组合期间插入并透过传导性黏合剂38而黏附至该金属 化背薄片。较佳地，光伏打电池20是透过捡取及放置的方式来设置，且透过传导性黏合剂 40而被附接在该图案化金属喷敷上。为美观的目的，许多PV模块制造商选择放置一调整带(trim strip)’或在该条带 总线上覆盖一遮蔽层来隐藏不美观的焊接点或带。典型地，调整带包含有色的PET或其它
9惰性聚合物或纺织品。调整带37可在放置在MMA组合中的该Cu总线上。所述这些Cu总 线可选择地遭剪切至合适长度并附接至一条带上以作为完全整合的子组合。该带可使用一 兼容性黏合剂或透过一热固性工艺来附接。相对于七个(视模块尺寸或许更多)个别总线 带的组合，该子组合将该MMA工艺的该总线部分减少至两个子组合的一简单取放操作-藉 此减少件数及组合复杂度。这样的一组合可被视为一组件而向各种供货商订购。此外，有 优势的还有在该子组合上安装旁通二极管或各种IC或电路来实现以下功能，例如阴影保 护、模块疑难排解&监视、RFID追踪等。该调整带自身可具有与该MMA背薄片类似的传导性 线路来产生与该背薄片绝缘的完整电路。可选择地，该ILD可包含材料以改变其物理外观， 诸如色彩，以改变该模块的外观。该有色的ILD仅需遭印制在从该模块前面可见的区域。此 的一范例是显示在图IC中，其中有色的ILD 41形成一围绕所述这些太阳能电池、及选择性 总线带的“图案框架”，以提供一更赏心悦目的外观。较佳地，该(等)总线条或总线条组合在该模块组合期间遭层压。图3显示了该 模块架构的一平面图，为清晰地观察该架构而切除了一些层。其中，显示了所述这些总线条 带的边缘位置42。多层金属喷敷透过如在图4中所示的在该背薄片上的一多层金属喷敷的使用，可在无总线条的 情况下完成该总线的功能，因此也就不必增加面积。多层金属喷敷指的是由一电性绝缘体 所分离的两层或两层以上的金属导体。所述这些层次透过在该电性绝缘体中的传导性通孔 在各个点上相互黏接。多层金属喷敷允许一层接触电池且将电流传送至该电路中相邻的太 阳能电池，而该第二层可用以将电流传送至该连接盒或提供其它的功能。因此，不需要额外 用于总线的面积。在此实施例中，单层传导性箔44围绕内部背薄片46的所述这些末端，藉 此形成一多层金属喷敷、及较佳地透过在该外侧背薄片50中的开口 48将电流传导至该连 接盒。箔44透过遭放置在ILD (及/或封装)56的开口中的传导性材料M而与太阳能电 池52电接触。可以考虑几个用于生产在该背薄片上的该图案化导体的该多层金属喷敷的工艺。 在一个实施例中，该第一导体、绝缘体、及第二导体随后在该基板上遭铺敷且遭图案化。额 外的导体及绝缘体层可以相同的方式建立。本铺敷可以透过沉积作用、透过金属箔与电介 质薄膜的层压、或透过其它的方式进行。在此实施例中，作为该导体及绝缘体层的该基板可 包括适合作为该光伏打模块之外部背薄片使用的材料。在一第二实施例中，所述这些传导体层遭铺敷在一基板的相反面上。这些结构统 称为“双面软性电路”。该基板可包括贯穿于该基板上并用于电连接在相反面上的所述这些 导体的传导性通孔。因为一双面软性电路在两面上均具有电性导体，一额外的封装及背薄 片必需被层压在该软性电路上来提供该太阳能电池电路所需的环境保护。图5说明了一光 伏打模块的一双面软性电路的一横截面状态。第一金属箔层60、61透过在外部背薄片62 上的开口 64延伸以形成一与一外部连接相黏接的接口。较佳地，箔层60、61是相反极性。 第一金属箔层60、61至少部分地透过在该内部绝缘背薄片66中的开口延伸，以分别透过黏 接物68、69黏接至第二金属箔70、71。第二金属箔70、71分别透过在ILD74中的通孔72、 73黏接至所述这些太阳能电池(未显示)。蛇形电池布局
在该背薄片上的该电路布局可以非常具有弹性，因为它仅受限于该图案化技术。 这与习知的具有Cu带互连体的光伏打模块不同，其中由于该平坦的Cu条带互连体，所述这 些电池必须在一直线上。在该单石背薄片中的该电路布局可被设计以使电性串联的所述这 些电池不在一直线上；即，该电路可做直角弯折。此等电路因此为非线性的。后者可允许该 太阳能电池电路的非线性几何布局，且该模块的两端不需要总线，此增加了模块的效率且 减少了成本。图6及图7中说明了两种6行10列的数组中包含60个太阳能电池78的设 计，其中，互连或电流流经路径76是以粗黑线显示。这些设计包含终止于一中央位置的多 个串行(string)，例如，连接盒开口 80，藉此仅需单一个连接盒。最后，此设计透过一较简 单的连接盒及缆线布局而减少了该模块的成本。此外，透过在该电池的下保持串联及并联 连接，可减少封装、玻璃、框架、及背薄片所需的材料。多个连接盒及线板一普遍的方案是向该模块的顶部及中央放置该连接盒。如上所述，这种放置方式 需要高传导性总线来将电流传送至该连接盒。该连接盒的放置及互连的描述是相对于使用 一 Cu带总线。在此方案中，较佳地，一典型的铜质总线带(例如用以互连习知的太阳能电 池)是被连接至在该模块的该单石背薄片的顶部与底部的该金属箔。为将该带传递至该连 接盒，较佳地，对该背薄片进行切削来移除材料且提供一开口至该连接盒的后部。利用狭缝 将该带透过该背薄片带入该连接盒也是可行的。如在图8A中所示，当仅有单一个连接盒82用于一模块时，该连接盒需要相对较大 来容置多个旁通二极管84 (每个电池串行使用一个旁通二极管)与该二缆线黏接体86。如 在图8B中所示，可选择地使用几个较小的“连接盒”来取代使用单一个庞大的连接盒。每个 这样的连接盒87可以较小，因为其较佳地仅容置单一旁通二极管88且可选择地容置单一 缆线黏接体89。较佳地，所述这些较小的连接盒位于该电路中的该旁通二极管的位置附近 或太阳能电池电路末端，因此将电流导入所述这些较小连接盒的所述这些总线的长度大幅 地缩短。所述这些多个连接盒需要该背薄片的上的较多穿孔来带出所述这些电性导线。这 样的小连接盒有时被称为“线板(cord plate)”，因为他们具有带一缆线的平坦外形轮廓。 一便利的格式是在一单一注射塑模外壳中提供了该多个线板，藉此在该组合期间处理较少 的部件。多个线板的使用对于单石模块组合而言具有几个优势。该多个线板方案减少了内 部总线的长度，这对单石模块组合特别有利，因为它可减少甚至消除对额外的内部总线的 需求。如上所述，该电路布局的几何形状可随多个线板的使用而更具变化性。尽管所述这 些线板需要在该背薄片上形成多个穿孔来电连接至该太阳能电池电路，但通常所述这些线 板本身比一庞大连接盒的价格低。对一单石背薄片及多个线板的组合而言，较佳地，将在该背薄片中的该导体(例 如箔)层暴露在该安装位置。一典型的60-电池模块遭组合在一 6 X 10 (6行10列)数组 中且具有3个旁通二极管。对此设计而言，较佳地，将线板安装在顶列电池的上方的三个不 同的位置上，如在图8B中所示。较佳地，一旁通二极管是包含在每个线板中。在该模块的 相对边缘上所黏接的所述这些线板也在该太阳能电池电路的两个末端。除该二极管之外， 这些线板还将被黏接至与该模块的正极性导体及该负极性导体相对应的的一缆线。对一 6 X 10数组的电池而言，通常是使用三个盒子(左、中、右)，较佳地，每个包含至少一个旁通二极管。可使用大量或不同几何组态的所述这些线板以调节所述这些太阳能电池的不同 电路布局，或不同数量的旁通二极管。例如，该太阳能电池电路可使用一非线性蛇形布局， 其中所有的串行终止于一单一点附近，如在图7中所示。在此组态中，所述这些电池遭黏接 在一蛇形图案中，其中，较佳地，所有的串行终止于该模块之中心附近。较佳地，该线板横越 多达三个电池以存取所有串行。在该连接盒中，将使串行互连以及互连在每个串行末端之 间的二极管。在此组态中不需额外的总线带，该背薄片将不需要并入特定汇流至其中央处 的总线通道，且较佳地增加了模块效率。可替代性地设计将蛇形电路结合线板而终止在多个点上。在此实施例中，蛇形电 路可包含额外的旁通二极管。习知模块在横跨该模块的长度方向上具有长直线性的串行的 太阳能电池。一般而言，唯一方便插入旁通二极管的位置是在该模块的端部，使得通常在每 个旁通二极管中串联大量的电池，例如对于一具有60个电池的典型模块(6个串行中各自 安置10个电池)而言，每个旁通二极管有20个电池。太阳能电池必须具有一大于串行中 的电压总和的反向崩溃电压，且若在该串行中的一个电池受到遮蔽(shaded)，将很可能损 失整条串行的输出。在本发明的此实施例中，蛇形电路可通过在该模块上的多个区域中包 括横跨每个串行的旁通二极管的线板，使每个旁通二极管中具有相当短的串行(亦即，较 少的电池)。例如，可选择性地设计该电路，使得横跨每6个电池使用一旁通二极管。此举 可致使太阳能电池能使用倾向低反向崩溃电压的低成本低电阻硅(例如，经升级的冶金级 硅)来制造。此外，当单一电池遭到遮蔽时，由于损失较少的功率而可改良能量的生产；仅 损失较短串行的功率。较佳地，在每个旁通二极管有少于20个太阳能电池，且更佳每个旁 通二极管有小于16个太阳能电池，且更佳每个旁通二极管有小于7个太阳能电池。扁平封包二极管整合一典型的光伏打模块，是透过堆栈几层不同的材料及在一层压工艺中将他们密封 在一起。一典型的光伏打模块层压铺敷始于一玻璃薄片。在该玻璃薄片上，放置了一乙烯 醋酸乙烯酯(EVA)薄片。EVA是一种软热固的透明聚合物。除了 EVA之外，也可使用其它 种类的材料作为该封装。在该EVA的顶部，放置了一系列的电池串行。一般来说，每个串行 由串联地互连的一系列太阳能电池所组成。一旦所述这些电池放置在该EVA上，将总线垂 片(tabbing)黏接至每个串行的所述这些开端及末端电池，其中每个串行互连所述这些单 独串行。此总线黏接方式一般是由个别的金属带所建构，典型地包含由锡或锡/银所覆盖 的铜。该互连动作完成之后，另一 EVA薄层遭铺敷在所述这些串行上面并延伸至该玻璃边 缘。最后，在该EVA上面铺敷一支撑材料薄片，同样延伸至或超出该玻璃范围。在该第二层 EVA背薄片的叠层期间，将制造穿透孔来带出所述这些带以用于外部接触。典型地，一模块将由串联的几个串行组成。一“旁通”二极管遭放置在与该串行的 太阳能电池并联的每个串行之间。该二极管的目的是当该串行不传导时(如在阴影的实例 中)，允许来自其它的条带及该外部的电路的电流绕过该条带。这些二极管通常是被安装在 一连接盒中。典型地，这些二极管是离散的封包装置，通常是轴向封包类型。典型地，每个 串行由单一个二极管保护，该二极管足够大以传导该串行上的全部电流，及以可在反向偏 压的状态下承受由该串行太阳能电池所产生的全部电压。具有平坦外形轮廓的二极管可能直接地被组合在单石模块组合中的该软性电路上。在图9所示的一个实施例中，较佳地，扁平封包的二极管90是用在用以保护包含金属 箔92的所述这些电池串行的该软性电路上。较佳地，使用具有总体电流容量等于或大于该 条带电流的多个扁平封包二极管，这有助于将热负载分散在一较大区域上。所述这些扁平 封包二极管在该单石模块组合工艺期间可被放置在背薄片94上且被组合在该模块中。或 者，所述这些二极管可以是以类似于在MMA组合中的所述这些太阳能电池的方式附接至该 软性电路的裸露半导体晶粒。或者，如前所述，所述这些扁平封包二极管可为整合在包含所 述这些总线带的一子组合上。该软性电路及太阳能电池的电性绝缘在该后表面的该电路与在该太阳能电池上的所述这些导体必须是电性绝缘的以 防止短路。典型地，在该电池与该背薄片电路之间的该封装具有足够的电介强度来实现这 个功能。然而，其厚度可能非常不均勻，因为该真空/压力层压步骤可产生很薄的区域。此 外，该电性附接材料的铺敷或该太阳能电池的放置可能不精确。在该软性电路上或在该太 阳能电池上使用电性绝缘层，以提供较大的耐受力并降低了前述的电气短路的可能性。典型地，使用由软性电路业界所开发的技术建构该MMA背薄片。一金属箔，典型地 为铜箔，是黏接至一承载材料。最普遍的承载材料是聚亚醯胺膜(Kapton)与聚酯。随后使 用蚀刻阻剂对电路进行图案化，所述这些蚀刻阻剂透过微影技术或者直接透过网印而遭图 案化。随后，典型地，透过一蚀刻工艺将该多余的金属箔移除。该工艺中的最后步骤是使用 一焊接罩或盖膜将一保护层铺敷在该金属箔上。使用覆盖该金属的图案进行铺敷，该图案 所覆盖的处是所欲与该金属接触的区域。可选择地，可通过网印进行铺敷这些材料。较佳地，本发明使用包含一铜质金属箔的一 MMA背薄片，该铜质金属箔遭黏接至 一薄绝缘承载材料且是被图案化以允许背接触太阳能电池的串联式互连。较佳地，该金属 箔由一材料覆盖，该材料较佳地为一聚合物材料，其作为一绝缘体来防止该电池与该箔在 所不期望的位置接触。此覆盖指的是该ILD、或夹层电介质。典型地，该ILD通过网印铺敷 且被图案化，以藉此在所述这些电池黏接至该金属箔的处形成通孔。典型地，将该ILD层印制为一连续的薄片，除了需要接触所述这些太阳能电池的 开口区域，该ILD层完全覆盖该金属箔及围绕承载材料。这些开口直径一般为几毫米且直 接对应在所述这些太阳能电池上的所述这些触点。在组合期间，在该整个背薄片上封装该I LD的动作便会在该金属箔与ILD之间产 生剪应力，原因在于其等热膨胀系数(CTE)的不匹配。此不匹配则会引起在该ILD与金属 箔之间的黏接随着时间的过去而失效并最终分离。当使用一 MMA背薄片建构的模块受到热 循环测试(典型地，该模块的温度在_40°C与85°C之间循环)或湿热测试(典型地，85°C及 85%相对湿度)时，即会迅速暴露出此失效机制。图10说明在载体薄膜104上图案化的金属箔10加、102b、102c。典型地，该载体 箔较佳地包含一 100至250 μ m的聚酯箔(例如，PET或Mylar)，虽然该箔可包含任何适当 的绝缘体，其为软性的且可黏接至该金属，诸如Kapton或PVFE。该金属箔较佳地包含一 35 微米软铜箔，然而可使用任何金属或合金，可选择地包含一表面涂饰层，诸如银、锡或有机 焊接保护剂(Organic soldering preservative，OSP)。较佳地，这样的表面涂饰层非常薄 (典型地，小于约IOOOnm)。图11说明了具有印制在该金属箔上的一连续的ILD薄片106的一典型的模块，且包含通孔开口 108，在此所述这些电池接触下面的金属箔。还显示了下面的金属箔的外形轮 廓110及所述这些太阳能电池的外形轮廓112，如同他们被放置在该ILD的上一般。图12以一横切面的形式说明了该组合。将图案化的金属箔102放置在载体薄膜 104上。ILD114、115放置在金属箔102与太阳能电池116之间。在ILD中的开口 118容纳 了传导性黏合剂120，传导性黏合剂120将太阳能电池116电黏接至金属箔102。ILD114、 115因此将传导性黏合剂120限制在所述这些开口 118处。在图11所示的该实施例中，开 口 118是与通孔108相对应，而ILDl 14、115包含一连续的薄片。因此，如果减少与该金属箔相接触的该ILD的表面积，则在该ILD与金属之间的所 述这些剪应力也将减少，而且该ILD将不易从该金属箔分层。为减少该连续ILD层的面积， 较佳地，该ILD包含离散的岛状区，藉此减少了与该金属箔相接触的每个离散岛状区的面 积。该图案结构被称的为点阵ILD层。图13说明了在载体薄膜104及金属箔102上印制 为点或岛状区122的ILD。较佳地，该ILD不是被印制在所述这些EWT电池黏接至下面金属 箔的区域(黏接垫区域124)，类似于在一连续ILD薄片中的通孔108。因此，较佳地，所述 这些ILD点被配置成围绕每个黏接垫区域(以任何形状)，留出足够的空区来容纳该传导性 黏合剂且防止其扩散太远及避免使电池形成分流。因此，该ILD将该传导性黏合剂限制在 该黏接垫开口处。依据此实施例，在图12中，开口 118对应于黏接垫区124，而ILD114、115 包含点状区或岛状区，其上有太阳能电池116。较佳地，包含ILD的环形区围绕每个黏接垫 区域设置以产生一深陷区，以在结合所述这些电池与该背薄片时限制用以将所述这些电池 黏接至该金属薄膜的该传导性黏合剂的扩散。较佳地，将该位图案设计为至少每个太阳能电池的每个边缘的一部分总是落在该 ILD的柱的顶部，而无论该背薄片的排列方位与旋转为何。较佳地，该放置及旋转的偏位限 定于在该EWT与该背薄片之间仍有良好接触的位置的情况。较佳地，每个分离的岛状区的 面积至少是1mm2，然而该ILD岛状区的尺寸在该背薄片上可因需要而改变。较佳地，该ILD 的厚度相似于当印制为一连续薄膜时的厚度。该ILD材料可选择地包含软性覆盖层的一焊 接罩，其可被UV或热固化。在另一实施例中，除该软性电路之外，或取代该软性电路，该电性绝缘层(ILD)可 放置在该电池上。可使用网印或相关技术来铺敷该ILD，且可使用类似于ILD的用于软性电 路的材料。此放置的优势是在较小的电池上进行印制步骤可以比在一较大的软性电路上的 印制步骤更精确。此外，其可仅放置于需要电性绝缘的区域(例如，相较于相邻的电路层极 性相反的栅线)，且其避免了在该广阔背薄片上与该ILD相关联的所述这些应力。在提供电性绝缘的另一实施例中，可在该封装层中使用一纱质材料。“纱质 (scrim) ”指的是玻璃纤维或相关材料的一分离薄片。通常该纱质是多孔网状的，藉此该封 包材料可流经该纱质且黏接至该电池及该背薄片。该纱质可作为一分离层或与该封装预先 整合。该纱质减少在层压期间电池的偏移及防止该封装在该真空/压力层压期间变得太 薄-藉此防止在该电池与该软性电路背薄片之间的电性短路。热塑性封装典型的光伏打模块是使用一连续的叠层工艺来建构。该工艺始于一玻璃薄片，其 将变成该模块的正面。该玻璃面朝下面向一封装薄片的一水平表面，典型地，一 EVA薄片放 置在该玻璃上。在该EVA顶部上放置了一系列的电池串行且在所述这些串行的首尾的互连体遭焊接在一起。然后将另一 EVA薄片放置在所述这些电池上，接着是一背薄片，典型为一 泰德拉(Tedlar)/聚酯(Polyester)箔，其中以聚酯面对所述这些电池。随后，整个封包被 放置在一压制层压器中以将该封包黏接在一起。该MMA模块组合工艺是非常不同的。它始于一背薄片，该电路或电池互连体已经 并入该背薄片上且可由或可不由一介层电介质(ILD)覆盖；此组合是整合或MMA背薄片。 在将所述这些电池放置在该整合背薄片之前可将一封装薄片放置在该整合背薄片上。该薄 片较佳地包含开口(较佳地是通过冲压成型)，其对应于所述这些通孔或黏接垫开口，在此 透过铺敷一传导材料(诸如一传导性黏合剂)，以使所述这些电池互连至该背薄片。较佳 地，是透过一模版的使用来将该传导性黏合剂铺敷至该背薄片。一旦所述这些电池位在该 封装层上的适当位置时，较佳地，另一封装层将铺敷在所述这些电池上，且最后将一覆盖玻 璃铺敷在该第二封包层上。随后，典型地，该整个封包经受热及压力来将所述这些层黏接在 一起。单石模块组合需要该电性连接材料在该层压步骤期间黏接至该软性电路及该太 阳能电池。该层压步骤的时间-压力循环主要由该封装的属性决定。该电性连接材料最有 可能是一传导性黏合剂或与该典型层压温度兼容的低熔点焊接材料。用于光伏打模块的最 普遍的封装是由乙烯醋酸乙烯酯(EVA)组成的一热固聚合物。该EVA在该热固反应期间熔 化且流动，且在该固化反应期间释放各种化学物质及气体-这些均会干扰该电性连接材料 黏接至该软性电路或太阳能电池的能力。该EVA也非常软(低弹性系数)以使大部分的应 力传输至该电性连接材料及黏接体-这可使该光伏打模块的可靠性降低。最后，EVA对于 该光伏打模块中的玻璃及其它材料具有相对弱的黏合力。如果该模块使用一透湿背薄片， 则会在暴露于湿热期间进一步使该黏合力降低。 在单石模块组合中，在该背薄片中的该传导层覆盖了该表面的大部分且是一极佳 的气体及湿气屏障。常规的大批生产中仅部分地热固该EVA来最大化该层压步骤的产能及 最小化生产成本。基于可靠性考量，当使用不透气或不透湿封包时，在该层压步骤期间需要 完全固化该EVA。问题是部分固化的EVA在使用期间将继续固化且产生气体，且如果该背薄 片是不透气的，则气泡可在该封包中积累。热塑性材料，诸如离子聚合物、聚乙烯丁醛(PVB)、聚胺酯、乙烯共聚物、聚乙烯、有 机硅、或类似材料也在光伏打模块中被作为封装使用。相较于对使用单石模块组合所组合 的模块更普遍采用的热固EVA封装而言，热塑性封装提供了以下的优势。 因为在使用热塑性材料进行层压期间无化学反应，一热塑性封装将提供一化学 上更为均质的环境，并于该层压步骤期间将较不会干扰该电性连接材料(诸如一传导性黏 合剂)的黏接，其对本发明的该MMA工艺而言是独特的。 一热塑性聚合物可具有一较广的处理时效性，藉此可将一层压工艺设计为更能 够与所述这些电性附接材料的需求兼容，而不仅仅是与该封装兼容。 热塑性聚合物可以更坚硬(较高弹性系数)，藉此在该封包中的更多的应力是 存在于该封装中，而不是在该关键的电性连接上。 热塑性封装对在该光伏打层压中的玻璃及其它接口具有极佳的黏合力，这再次 减少了传输的该关键电性连接的应力，且增进了整个封包的可靠性。 由于不存在化学反应及产物，热塑性封装与不透气且不透湿的背薄片有更好的兼容性。 相较于EVA，热塑性封装更易于与该电池及/或背薄片整合来简化组合。该热塑 性材料可被重复带至高于熔点而不使该材料降格，而一热固材料在一热固反应完成之后会 大幅地失去黏接其它材料的能力。在另一实施例中，该封装可被包含在该MMA背薄片上或与该MMA背薄片整合。透 过排除图案化及布局该封包层的步骤，即进一步简化了该MMA组合工艺。该封装层可通过 连续卷式工艺技术(roll-to-roll processing)而层压至该背薄片。在另一种实施例中， 该封装与所述这些电池整合。用于光伏打模块的混合黏合剂/焊料单石模块组合可使用电性传导黏合剂及/或焊料来作为电性连接材料。这些材料 必须在该层压步骤期间黏接，这通常发生在低于200°c的尖峰温度下。典型地，电性传导黏 合剂由具有传导性微粒的聚合物基质(环氧树脂、有机硅、聚醯亚胺、丙烯酸、聚胺酯等)所 组成。典型地，所述这些传导性微粒包含银。电性传导黏合剂可能需要特定的金属表面处 理(例如，镀银或金)来避免腐蚀效应及促进良好的黏合力。电性传导黏合剂的缺点是在 黏接至表面上的困难、该特定金属表面处理的成本、该电性传导黏合剂的处理时效性(进 入室温后的寿命有限)、在热与湿度下随时间的退化。高温焊料是不利的，因为所需的高固 化温度与用于该封装及用于该背薄片的所述这些聚合物是不兼容的。低温焊料，如锡铋 或铟基合金，则与典型的层压温度是兼容的，但也不易润湿其它金属表面且通常是易碎的。一具有电性传导黏合剂及一低温焊料两者的属性的一混合材料，是由具有低熔点 (即，低温焊料)的金属合金所构成的微粒的一聚合物基质所组成。该聚合物基质提供该 黏合特性及一软耐久基质，而该低温焊料微粒的熔化及回流提供了低接口阻力及低整体阻 力。与MMA背薄片的湿气屏障整合通常在该背薄片使用一湿气屏障层是有利的。湿气可引起腐蚀及使材料或接口黏 合力退化。在该背薄片上加入一湿气屏障层可大幅地减少且几乎消除侵入该光伏打模块的 湿气，藉此消除与湿气相关的退化模式。在正面的玻璃是一极佳的湿气屏障，所以从后表面 侵入的湿气通常是较大的问题。在光伏打模块中用于后表面的最普遍的湿气屏障包括玻璃 (这导致模块很重且昂贵)或一铝箔。典型地，该铝箔为25至50 μ m厚。薄膜电介质薄膜 也被用作湿气屏障。典型地，所述这些薄膜直接放置在一聚合物薄片上且被整合至该光伏 打模块的背薄片架构中。在光伏打模块组合(MMA)中，在该背薄片中并入一湿气屏障是有利的。该湿气屏 障允许更广泛的金属表面处理及将电气传导性材料纳入考虑范围，提供了对普遍用于该电 路层的大面积的Cu箔的腐蚀及氧化的保护，并改善整个封包的可靠度。该MMA背薄片由该软性电路层(基板、金属电路、及电性绝缘体层)及用于电性及 环境保护的外部层所组成。典型地，该外部环境保护层是一氟化聚合物，例如在一相对厚的 聚酯层上的用于抗刮伤及电气绝缘的DuPontTedlar，然而也可使用其它的各种材料。一湿 气屏障层，例如25至50 μ m的铝，可包含在该外部背薄片中以改进前述的环境保护。较佳 地，该软性电路透过一层压工艺黏接至该外部背薄片。较佳地，为降低生产成本，该层压是 在大气环境下的连续卷式工艺。
在该外部背薄片中使用铝箔的架构在环境性能上是坚固的且具高度可靠性，但它 并不是特别容易被制造的。在当前模块中所使用的每个MMA背薄片必须在一真空/压制层 压器中个别地组合来将该软性电路层组合至该外部层。此工艺的产能低且比连续卷式层压 价格更高。一般来说，连续卷式工艺是不可用在使用湿气屏障的该MMA背薄片上，由于该 MMA背薄片包括用于该电路的35至50 μ m的铜及用于湿气屏障的25至50 μ m的铝，对连续 卷式工艺而言太坚硬。为解决这个问题，人们期望具有湿气屏障的一更具软性的MMA背薄片架构。在一 个实施例中，一软性MMA背薄片使用一更薄的铝箔，该铝箔的厚度为小于约25 μ m,更佳地 小于约15 μ m，更佳地小于约10 μ m，最佳地接近9 μ m。如果在连续卷式工艺中能够被处 理，则可考虑使用更薄的箔。在此实施例中，该铝箔遭黏接至用于该外部层的基板-诸如 250 μ m的聚酯(PET)。一氟化聚合物-例如DuPont Tedlar (PVF)，是黏接在该铝箔上以用 于环境保护。该铜层，较佳地包含一箔，可使用一连续卷式工艺黏接至该PET的该相反面。 这有助于硬化该PET，以防止该铝箔的扯裂。一旦该Cu箔遭黏接至该PVF/AL/PET复合材 料，可使用目前使用的典型连续卷式技术进行处理以在该MMA背薄片上形成该电路。可选 择地，可使用一薄膜湿气屏障替代该薄铝箔，以提升MMA背薄片生产时的工艺效能。尽管结合特定的此等较佳实施例详细地描述了本发明，其它的实施例可达到同样 的结果。对该技艺中具有通常知识者来说，本发明的变化及修改是显而易见的，且本发明意 图涵盖所有的这些修改及等效物。在此所揭露的各种组态意在使读者明白所述这些较佳及 可选择实施例，而不是限制本发明或限制权利要求。以上引用的所有专利、参考、及出版物 的全部揭露内容以参考方式并入此文。
权利要求
1.一种光伏打模块，其包含 多个背接触太阳能电池； 一软性背薄片；一图案化金属喷敷，位在该背薄片上；一绝缘材料，设置在该图案化金属喷敷与所述这些太阳能电池之间，该绝缘材料遭图 案化以在多个期望位置中使该图案化金属喷敷与所述这些太阳能电池之间形成电接触；及 多个总线，其与该图案化金属喷敷电接触。
2.如权利要求1所述的光伏打模块，更包含在该背薄片上的一湿气屏障，该湿气屏障 足够薄以致使该背薄片能够进行结合该图案化金属喷敷与该湿气屏障的连续卷式工艺。
3.如权利要求1所述的光伏打模块，其中该绝缘材料包含一夹层电介质(ILD)。
4.如权利要求3所述的光伏打模块，其中该夹层电介质包含多个岛状区或多个点状区。
5.如权利要求3所述的光伏打模块，其中该夹层电介质的至少一部分已遭修饰以改变 其外观。
6.如权利要求1所述的光伏打模块，更包含一封装。
7.如权利要求6所述的光伏打模块，其中该封装包含一热塑性材料。
8.如权利要求6所述的光伏打模块，其中该封装包含一纱质层(scrimlayer)，该纱质 层设置在所述这些太阳能电池与该图案化金属喷敷之间。
9.如权利要求6所述的光伏打模块，其中该绝缘材料包含该封装。
10.如权利要求6所述的光伏打模块，其中该封装是在组合该模块之前与该背薄片整合。
11.如权利要求10所述的光伏打模块，其中该封装及该背薄片是使用连续卷式工艺技 术而层压在一起。
12.如权利要求1所述的光伏打模块，其中该有限的电接触是由一包含一聚合物基质 及多个传导性微粒的材料所提供。
13.如权利要求1所述的光伏打模块，其中该背薄片包含一或多个开口，所述这些总线 穿过所述或所述这些开口延伸。
14.如权利要求1所述的光伏打模块，其中所述或所述这些总线的至少一部分是在组 合该模块之前与一调整带(trim strip)整合。
15.—种光伏打模块，其包含 多个背接触太阳能电池； 一第一绝缘背薄片一第一图案化金属喷敷，接触该第一绝缘背薄片的一第一面； 一第二图案化金属喷敷，接触该第一绝缘背薄片的一第二面； 一绝缘材料，设置在该第一图案化金属喷敷与所述这些太阳能电池之间，该绝缘材料 遭图案化以在多个期望位置中使该第一图案化金属喷敷与所述这些太阳能电池之间形成 电接触；及一第二背薄片，接触该第二图案化金属喷敷。
16.如权利要求15所述的光伏打模块，其中，该第二背薄片包含多个开口，所述这些开口用于使该第二图案化金属喷敷能从外部对该第二背薄片形成电接触。
17.如权利要求15所述的光伏打模块，其中该第一图案化金属喷敷的一部分与该第二 图案化金属喷敷的一部分包含一环绕该第一绝缘背薄片的一边缘包覆的一箔的不同区域。
18.如权利要求15所述的光伏打模块，其中该第一图案化金属喷敷的一部分与该第二 图案化金属喷敷的一部分是经由在该第一绝缘背薄片中的至少一开口来连接。
19.如权利要求15所述的光伏打模块，更包含多个扁平封包的旁通二极管。
20.如权利要求15所述的光伏打模块，更包含在该第二背薄片上的一湿气屏障，该湿 气屏障足够薄以致使该背薄片能够进行结合该第二图案化金属喷敷与该湿气屏障的连续 卷式工艺。
21.如权利要求15所述的光伏打模块，其中该绝缘材料包含一夹层电介质(ILD)。
22.如权利要求21所述的光伏打模块，其中该夹层电介质包含岛状区或点状区。
23.如权利要求21所述的光伏打模块，其中该夹层电介质的至少一部分已遭修饰以改 变其外观。
24.如权利要求15所述的光伏打模块，更包含一封装。
25.如权利要求24所述的光伏打模块，其中该封装包含一热塑性材料。
26.如权利要求24所述的光伏打模块，其中该封装包含一纱质层，该纱质层设置在所 述这些太阳能电池与该图案化金属喷敷之间。
27.如权利要求24所述的光伏打模块，其中该绝缘材料包含该封装。
28.如权利要求24所述的光伏打模块，其中该封装是在组合该模块之前与该至少一背 薄片整合。
29.如权利要求28所述的光伏打模块，其中该封装是使用连续卷式工艺技术层压至该 至少一背薄片。
30.如权利要求15所述的光伏打模块，其中该有限的电接触是由一包含一聚合物基质 及多个传导性微粒的材料所提供。
31.一种光伏打模块，其包含多个背接触太阳能电池；一软性背薄片；一图案化金属喷敷，位在该背薄片上；及多个包含一夹层电介质材料的岛状区，放置在该图案化金属喷敷与所述这些太阳能电 池之间。
32.如权利要求31所述的光伏打模块，更包含多个环形区，所述这些环形区包含该夹 层电介质材料，每个环形区围绕所述这些太阳能电池与该图案化金属喷敷，且包含电连接 所述这些太阳能电池与该图案化金属喷敷的一传导性材料。
33.如权利要求32所述的光伏打模块，其中该传导性材料包含一聚合物基质及多个传 导性微粒。
34.一种用于一光伏打模块的一背薄片组合，该背薄片组合包含一软性背薄片；一图案化金属喷敷；及一湿气屏障，其足够薄以致使该背薄片能够进行与该第二图案化金属喷敷与该湿气屏障结合在一起的连续卷式工艺。
35.如权利要求34所述的背薄片组合，其中该湿气屏障的厚度小于约25μ m。
36.如权利要求35所述的背薄片组合，该湿气屏障的厚度小于约15μ m。
37.如权利要求36所述的背薄片组合，该湿气屏障的厚度小于约10μ m。
38.如权利要求37所述的背薄片组合，该湿气屏障的厚度约为9μ m。
39.如权利要求34所述的背薄片组合，更包含一夹层电介质或一封装，其层压至该软 性背薄片或该图案化金属喷敷。
40.一种光伏打模块，包含 多个背接触太阳能电池； 一软性背薄片；一图案化金属喷敷，位在该背薄片上并形成多个电路，每个电路连接所述这些太阳能 电池的一子集，其中所述这些电路中的至少一个包含一非线性电路路径；及多个线板(cord plate)，位在该模块上的多个位置中，各个线板是电性地包含一或多 个旁通二极管以分流一或多个所述这些电路。
41.如权利要求40所述的光伏打模块，其中所述这些太阳能电池包含经升级的冶金级 硅或低电阻硅。
42.如权利要求40所述的光伏打模块，其中各个旁通二极管分流小于20个太阳能电池。
43.如权利要求42所述的光伏打模块，其中各个旁通二极管分流小于16个太阳能电池。
44.如权利要求43所述的光伏打模块，其中各个旁通二极管分流小于11个太阳能电池。
45.如权利要求44所述的光伏打模块，其中各个旁通二极管分流小于7个太阳能电池。
全文摘要
一种光伏打模块，包含使用具有一软性电路的单石模块组合技术所制造的背接触太阳能电池，该软性电路包含一背薄片及一图案化金属喷敷。该模块可包含与该图案化金属喷敷电接触的总线以淬取(extract)电流。可选择地，该模块可包含多层金属喷敷，包含岛状区或点状区的夹层电介质释放由热失配而产生的应力。多个线板的使用实现了软性电路的布局，因此最优化了该模块。所述这些模块较佳地包含一热塑性封装及/或混合黏合剂/焊接材料。一极薄的湿气屏障实现了该连续卷式(roll-to-roll)工艺。
文档编号H01L31/042GK102113130SQ200980115942
公开日2011年6月29日 申请日期2009年4月29日 优先权日2008年4月29日
发明者A·M·米切尔, B·墨菲, D·H·米金, J·M·吉, J·特勒, S·邵希玛斯 申请人:应用材料股份有限公司