专利名称：光电模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及光电模块。这样的光电模块称为“串”，并且由多个彼此隔开一定距 离并且相互排成直线的板形电池、即所谓的太阳能电池组成。每一个太阳能电池在第一主 表面上具有构成第一电极的线路结构，以及第二主表面分别构成为带有相反极性的第二电 极。所有电池关于它们的主表面相同定向，也就是说在由多个电池组成的该光电模块中形 成各电池主表面的直线状排列。相邻的电池各通过至少 一个扁平带电气连接，该扁平带的 第一段与电池的第一电极焊接，第二段与相邻的电池的第二电极焊接。
背景技术：
这样的一种光电模块例如在DE 10 2006 058 892 Al中给出。其中描述了把带有 在其表面和底面上设置的线路的太阳能电池在输送带上有节拍地(taktweise)连续传送 到焊接冲头下，以便在扁平带和电极之间建立相应的焊接连接。此外在按照DE 10 2006 058 892 Al的建议中提出，在焊接冲头和要连接的电池 之间设置薄的保护层。由此应该把焊接过程所需要的热量仪有目的地带到应该进行焊接的 位置。换句话说仅在要在各电池上焊接的区域内加热焊接带(扁平带)。由此只要焊接 带(扁平带)在相邻的电池之间的间隔区域内具有不同的几何结构，就会在电池的边缘区 域内产生不均勻性，因为在该间隔区域内不进行热处理。这些不连续位置也构成相邻的电 池的连接中的机械薄弱位置。由于焊接过程中不同的热负荷(超过200°C )，通常具有不到200μπι厚度的电池 容易变形。此外，由于在有节拍地运动的输送带上运送电池还存在电池破裂的危险。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种不具有上述缺点的所述类型的光电模块。此外该光 电模块应该以一种简化的方法制造。本发明的基本想法在于，所述焊接并非成对地进行，相应地并非有节拍地进行，而 是在一个公共的加工过程中制造由多个电池组成的光电模块，亦即把多个电池在一个唯一 的加工过程中与相应的焊接带相互连接。接着为了连接相邻的电池在这些相邻的电池的整个长度上加热扁平带，由此也在 相邻的电池之间的区域内加热该扁平带。由此产生相邻的电池的电气连接的均勻结构和优 化的电流流动。在本发明最一般的实施形式中，本发明涉及一种具有下述特征的光电模块-多个彼此相隔一定距离并且相互成直线设置的板形电池，-每一个电池在第一主表面上具有构成第一电极的线路结构；以及第二主表面分 别构成为带有相反极性的第二电极，-所有电池关于它的主表面相同定向，_相邻的电池分别通过至少一个扁平带电气连接，
-该扁平带在基体上具有可焊接涂层，-该扁平带的第一段与电池的第一电极焊接，第二段与相邻的电池的第二电极焊 接，其中，-所述涂层在相邻的电池之间的段内的至少两个位置处具有相对于(垂直于)扁平带的基体彼此偏离至少30%的材料厚度。如果认为该扁平带的基体理想的是带有两个彼此平行的主表面的薄金属板条 (Blech-streifen)，由此导致所述可焊接涂层基本上设置在扁平带的主表面上。这里该涂 层在扁平带的原始状态下在两侧都具有或多或少相同的材料厚度。所述基体例如可以主要 由铜组成，并且具有l_3mm、特别是1. 5-2. 5mm的宽度和0. 1-0. 3mm、特别是0. 1-0. 2mm的厚 度，而基于Zn的所述涂层在两个主表面上例如各为10-30 μ m、特别是10-20 μ m厚。本发明的光电模块与现有技术的区别在于，所述涂层在相邻的电池之间的段内具 有变化的材料厚度。该变化相对于未处理过的扁平带如下产生，扁平带的该段在制造过程 中也是通过焊接冲头/焊接灯加热的，并且涂层材料在焊接过程中从固态向粘稠的/液体 的状态转变，使得该涂层材料在所述区域内至少已部分变形。之所以会这样，特别是因为扁 平带在相邻的电池之间的过渡区域内不像在电池的主表面上那样是直线延伸，而是S形， 因为该扁平带从一个电池的主表面到相邻的电池的相对的主表面上弯曲延伸。尽管电池的 材料厚度相对较小，但是通过加热和重力影响导致涂层材料沿上述弯曲段“流下”，从而导 致在相邻的电池之间的扁平带的不同的位置/段处形成不同的涂层厚度。以这种方式实现 涂层材料的无级的和无突发横截面变化的分布。下面的实施例示意性示出所描述的效果。材料厚度在所述区域内的偏离在所述区域内可超过40 %、60 %、也可超过80 %。 从而例如在完成了的串上所述涂层在一个位置处可以具有8μπι的材料厚度，而在另一个 位置处具有25 μ m的材料厚度。通常该差别十分明显，例如在一个位置处为2 μ m,而在另一 个位置处为35 μ m。太阳能电池的线路结构例如可以具有两个平行的、并且彼此相隔一定距离延伸的 母线条(Busbar)，这里每一母线条都与一个扁平带焊接。给该母线条分配另外的电气线路， 该另外的电气线路通常垂直于母线条地相隔一定距离地延伸。用于制造所描述的光电模块的方法包括下述步骤-在载体上敷设第一电池，-在第一电池的显露出的第一电极上敷设至少一个扁平带的一段，-在该扁平带的第二段上敷设第二电池，使得该第二电池与第一电池相隔一定距 离，并且使该第二电池的第二电极接触所述扁平带的第二段，-接着重复上述步骤，直到模块包括η个电池，-在接着的方法步骤中把具有η个电池的模块从至少一侧加热，使得在扁平带和 电池的对应的电极之间产生焊接连接，-然后把所述载体连同位于该载体上的模块供给其它处理步骤。属于该其它处理步骤的有把多个光电模块组装为更大的单元，然后该单元例如 可以安装在屋顶上来获取电流。当把电池敷设在载体的对应的凹槽内时可以简化电池在载体上的定位。这些凹槽保证电池彼此精确的取向。也可以同时焊接多个串的电池，更确切说不仅在一个串的内部， 而且也在相邻的串相互之间。热的施加，亦即电池的焊接，可以使用卤素灯进行。在此通常需要150和250°C之 间的温度，以便能够建立焊接连接。原则上在串的一侧设置热源(包括多个)即已足够，因为该热能足以也把在相对 的主表面上延伸的扁平带加以焊接。然而根据一种实施形式，提供多个热源，它们在电池的 两个主表面前与该主表面隔开一定距离地设置。由此能够在串的两侧实现均勻的热能。本发明的另外的特征从从属权利要求以及其他的申请材料中产生。
下面借助实施例详细说明本发明。在此在附图中图1以示意图表示由五个太阳能电池组成的光电模块的俯视图，图2以示意图表示两个相邻的太阳能电池的侧视图。附图中相同的或者相同作用的部件用相同的标记表示。
具体实施例方式图1的光电模块由五个太阳能电池10、12、14、16、18组成。该视图示出电池10、 12、14、16、18的η掺杂的主表面，这些电池彼此相隔距离a地设置，并且分别在它们的表面 上具有这样一个线路结构，该线路结构由多个彼此相隔一定距离设置的触点20组成，这些 触点交互电分配给两个所谓的母线条22，并且与这些母线条电气连接(仪针对电池10显示 出)。母线条22位于下面要描述的扁平带24之下。在电池10的图示的表面上，在两个母线条22上焊接两个扁平带24，其中扁平带 24通过电池10向右延伸并且延伸到相邻的电池12下面，在那里与设置在电池12的底面上 的电极焊接。类似地这点也适用于每两个相邻的电池的连接，其中扁平带24伸出图1中右 边显示的电池18的末端并且形成电气连接。类似地这点适用于电池10。图2以侧视图放大显示电池12、14，包括该电池上设置的扁平带24。在电池12的底面上焊上来自电池10的第一扁平带241。在电池12的表面上另一 扁平带24. 2延伸，该另一扁平带与对应的母线条焊接。扁平带24. 2在朝向相邻的电池14 的方向上以S形曲线延伸到电池14的底面，在那里它类似于扁平带241地焊接。在电池14 的表面上可以看到扁平带24. 3，它朝向电池16延伸。为说明起见，在电池12和14之间的过渡区域内以夸张的图显示在扁平带24. 2的 基体上的涂层26的材料厚度。可以看出，涂层26不是以均勻的材料厚度在该基体的主表 面上延伸，而是具有较厚的段和较薄的段。这是所显示的串的制造结果，所述串作为由五个 电池10、12、14、16、18组成的单元在一个公共的焊接过程中制造。这里热源设置在整个串 的上方和/或下方，并且作用于该串的整个表面。通过在相邻的电池(这里是12、14)之间 的过渡区域内的热作用，涂层材料移动，并且形成了图示的几何结构。在用象征性表示的段 位置1处，涂层26在基体的表面上的厚度为8 μ m,在底面上的厚度为15 μ m,而在段区域2 内的涂层厚度在表面上为4 μ m，在底面上为30 μ m。具有特别意义的是，在电池12上从扁平带24. 2的敷设面到自由区域的过渡区域内不构成涂层厚度的任何阶梯形的变化，而形成弱的均匀的过渡，该过渡主要是为了与现 有技术相比扁平带24. 2不容易破裂。
此外所描述的制造方法具有下面的优点通过在整个串上的均勻的热量图还为电 池极大地减小了破裂的可能性，并且总的来说极大地加快了焊接过程，因为现在所有电池 同时焊接。
权利要求
一种光电模块，具有下述特征-多个彼此相隔一定距离并且相互成直线设置的板形电池(10、12、14、16、18)，-每一个电池(10、12、14、16、18)在第一主表面上具有构成第一电极的线路结构(22、24)；以及第二主表面分别构成为带有相反极性的第二电极，-所有电池(10、12、14、16、18)关于它们的主表面相同定向，-相邻的电池(10、12；12、14；14、16；16、18；18、20)分别通过至少一个扁平带(24)电气连接，-该扁平带(24)在基体上具有可焊接涂层(26)，-该扁平带(24)的第一段与电池(10、12、14、16、18)的第一电极焊接，第二段与相邻的电池(12、14、16、18)的第二电极焊接，其中，-所述涂层(26)在相邻的电池(10、12；12、14；14、16；16、18；18、20)之间的段内的至少两个位置(1、2)处具有相对于扁平带(24)的基体彼此偏离至少30％的材料厚度。
2.根据权利要求1所述的光电模块，其中，所述涂层(26)在相邻的电池(10、12;12、 14 ；14,16 ；16,18 ；18,20)之间的段内的至少两个位置(1、2)处具有彼此偏离至少40 %的 材料厚度。
3.根据权利要求1所述的光电模块，其中，所述涂层(26)有相邻的电池(10、12；12、 14 ；14,16 ；16,18 ；18,20)之间的段内的至少两个位置(1、2)处具有彼此偏离至少60 %的材料厚度。
4.根据权利要求1所述的光电模块，其中，所述涂层(26)在相邻的电池(10、12;12、 14 ；14,16 ；16,18 ；18,20)之间的段内的至少两个位置(1、2)处具有彼此偏离至少80 %的材料厚度。
5.一种用于制造根据权利要求1所述的光电模块的方法，具有下述特征 -在载体上敷设第一电池，-在第一电池的显露出的第一电极上敷设至少一个扁平带的一段， -在该扁平带的第二段上敷设第二电池，使得该第二电池与第一电池相隔一定距离，并 且使该第二电池的第二电极接触该扁平带的第二段，-接着重复步骤5. 2和5. 3，直到所述模块包括η个电池，-在接着的方法步骤中把具有η个电池的模块从至少一侧加热，使得在扁平带和电池 的对应的电极之间产生焊接连接，-然后把载体连同位于该载体上的模块供给其它处理步骤。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述电池敷设在载体的对应的凹槽内。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述电池借助卤素灯被加热。
8.根据权利要求5所述的方法，其中，使用多个热源，这些热源在电池的两个主表面前 与该主表面隔开一定距离地设置。
全文摘要
本发明涉及光电模块。这样的光电模块也称为“串”，并且由多个彼此隔开一定距离并且排成直线的板形电池、即所谓的太阳能电池组成。
文档编号H01L31/18GK101840945SQ20101014856
公开日2010年9月22日 申请日期2010年3月10日 优先权日2009年3月21日
发明者G·纳佩特施尼格, I·尤希, R·弗兰克 申请人:基奥托光电有限责任公司