专利名称：太阳能电池模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳能电池模块。
背景技术：
由于石化能源短缺，人们对环保重要性的认知提高。因此，人们近年来不断地积极研发替代能源与再生能源的相关技术，希望可以减少目前人类对于石化能源的依赖程度以及使用石化能源时对环境带来的影响。在众多的替代能源与再生能源的技术中，以太阳能电池(solar cell)最受瞩目。原因在于太阳能电池可直接将太阳能转换成电能，且发电过程中不会产生二氧化碳或氮化物等有害物质，不会对环境造成污染。硅是各种半导体产业中最为重要且广泛使用的电子材料。现今，硅晶片的生产供应已是相当成熟的技术，再加上硅的能隙适合吸收太阳光，使得硅晶太阳能电池成为目前使用最广泛的太阳能电池。一般单晶硅或多晶硅太阳电池的构造包含下列几层外部电极 (Conducting grid)、抗反射层(Anti-reflective layer)及 N 型与 P 型半导体层。外部电极的材料一般为镍、银、铝、铜及钯等金属的各种搭配组合，且为了传导足够的电子流量，该电极与基板之间必须要有足够大的传导面积。但是，为降低外部电极对于太阳入射光的遮蔽率，外部电极覆盖于基板上的表面积又必须尽可能地小。因此，对于外部电极的结构设计而言，其必须能够兼顾低电阻以及低光遮蔽率的特性。是以，目前的外部电极结构主要可分为汇流电极(bus bar)及指状电极(finger)两大结构。其中，汇流电极的宽度大于指状电极的宽度。汇流电极如同树木的主干而指状电极则如同树木的分枝散布到电池表面各处，因此，电子通过指状电极以汇集到汇流电极，并通过汇流电极以汇出至外部负载。换言之，尺寸较大的汇流电极有助于提高电子流量，而尺寸较小的指状电极则有助于降低光遮蔽率。以目前市面上的太阳能电池来说，其迎光面与背光面具有的汇流电极皆为二条或三条。然而，迎光面与背光面皆具有二条汇流电极的太阳能电池，其遮光率虽然小于迎光面与背光面皆具有三条汇流电极的太阳能电池，但其能量耗损却较大。因此，如何在不增加太阳能电池的遮光率的前提下同时降低能量耗损，为太阳能电池领域必须面对的课题。
发明内容
为解决现有技术的问题，本发明的一技术样态是一种太阳能电池模块，其主要是针对太阳能电池的迎光面与背光面上所设置的汇流电极的设计为不对称数量，使得太阳能电池可在不增加遮光率的前提下，达到有效地提升太阳能电池效率的目的。另外，目前现有的焊接件(Ribbon)并不适用于迎光面与背光面上设置不对称数量的汇流电极的太阳能电池，因此本发明另提出具有适当结构的焊接件以搭配本发明的太阳能电池使用，同时也符合不增加遮光率与提升太阳能电池效率的要求。根据本发明一实施例，一种太阳能电池模块包含多个太阳能电池。每一太阳能电池的迎光面设置M个第一汇流电极。每一太阳能电池的背光面设置N个第二汇流电极。M为等于或大于1的自然数，且N为大于M的自然数。在本发明的一实施例中，上述的太阳能电池模块进一歩包含多个焊接件。每ー焊 接件包含相互连接的第一焊接部及第ニ焊接部。第一焊接部焊接至对应的太阳能电池的第 ー汇流电极上。第二焊接部焊接至另ー相邻太阳能电池的第二汇流电极上。在本发明的一实施例中，上述的第一焊接部包含P个第一焊条。P为等于M的自然 数。并且，每ー第一焊条焊接至对应的第一汇流电极上。在本发明的一实施例中，上述的第二焊接部为金属薄膜，其宽度足以覆盖N个第 ニ汇流电扱。在本发明的一实施例中，上述的第二焊接部包含Q个第二焊条。Q为等于或小于N 的自然数。在本发明的一实施例中，上述的Q等于N吋，每ー第二焊条连接第二侧并焊接至对 应的第二汇流电极上。在本发明的一实施例中，上述的每ー第二焊条的长度小于每ー第一焊条的长度。在本发明的一实施例中，上述的第二焊接部包含串接条。串接条焊接至另ー相邻 太阳能电池的背光面。串接条具有第一侧以及第ニ侧。每ー第一焊条连接第一侧。每ー第 ニ焊条连接第二侧。在本发明的一实施例中，上述的第一焊条与第二焊条大体上垂直串接条。在本发明的一实施例中，上述的第一焊接部具有压折区。压折区连接串接条。第 一焊接部对应的太阳能电池与第二焊接部对应的太阳能电池之间具有间隙。第一焊条的压 折区位于间隙中。
图1为本发明一实施例的太阳能电池模块的上视图；图2A为图1中的太阳能电池的迎光面；图2B为图1中的太阳能电池的背光面；图3为图1中两相邻的太阳能电池的侧视图；图4A为图3中的焊接件的一实施例的上视图；图4B为图3中的焊接件的另ー实施例的上视图。主要元件符号说明1:太阳能电池模块10:太阳能电池100 迎光面102 背光面12a:第一汇流电极12b:第二汇流电极14,34 焊接件140、340 第一焊接部140a、340a 第一焊条 140b、340b 压折区142,342 第二焊接部 14 第二焊条142b:串接条142c:第一侧142d:第二侧16 基板G:间隙
具体实施例方式以下将以附图揭露本发明的多个实施例，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施例中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些现有惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。本发明的一技术态样是一种太阳能电池模块。更具体地说，其主要是针对太阳能电池的迎光面与背光面上所设置的汇流电极的设计为不对称数量，使得太阳能电池可在不增加遮光率的前提下，达到有效地提升太阳能电池效率的目的。另外，目前现有的焊接件 (Ribbon)并不适用于迎光面与背光面上设置不对称数量的汇流电极的太阳能电池，因此本发明另提出具有适当结构的焊接件以搭配本发明的太阳能电池使用，同时也符合不增加遮光率与提升太阳能电池效率的要求。请参照图1。图1为依照本发明一实施例的太阳能电池模块1的上视图。如图1所示，在本实施例中，太阳能电池模块1包含多个太阳能电池10。太阳能电池模块1通过将多个独立的太阳能电池10铺排成为阵列并粘合于基板16上。数个太阳能电池10于串联或并联电路中被互联成为太阳能电池模块1。在一实施例中，每一个太阳能电池10的大小的范围在约10公分XlO公分至约 21公分X 21公分的范围之间，例如15. 6公分X 15. 6公分。然而，更小或更大的尺寸/尺度也可被使用。本发明用以制作太阳能电池10的基板可以是单晶硅、多晶硅、非晶型硅、硅带片、碲化镉、砷化镓...等等。太阳能电池10的基板的形状可变化且并不局限于方形、矩形、圆形、卵形...等等。请参照图2A以及图2B。图2A为绘示图1中的太阳能电池10的迎光面100。图 2B为绘示图1中的太阳能电池10的背光面102。如图2A与图2B所示，在本实施例中，每一太阳能电池10的迎光面100设置M个第一汇流电极12a。每一太阳能电池10的背光面102设置N个第二汇流电极12b。M为等于或大于1的自然数，且N为大于M的自然数。汇流电极可汇集电池表面各处指状电极传导来的电流，并通过汇流电极将电流汇出至外部负载。由于设置于太阳能电池10的迎光面 100上的第一汇流电极1 数量越少时，第一汇流电极12a的总遮光面积就会减少，因此可增加太阳能电池10的发电效率。另外，由于设置于太阳能电池10的背光面102上的第二汇流电极12b数量越多时，第二汇流电极12b的总导电面积就会增加，因此可减少太阳能电池10之间于传导电流的过程中所造成的能量耗损。换言之，设置于太阳能电池10的迎光面100上的第一汇流电极1 数量越少越好，设置于太阳能电池10的背光面102上的第二汇流电极12b数量越多越好，因此设计使第一汇流电极12a的数量大于第二汇流电极12b 的数量可有效地提升太阳能电池10的效能。在本实施例中，设置于太阳能电池10的迎光面100的第一汇流电极1 数量为2，设置于太阳能电池10的背光面102的第二汇流电极 12b数量为5，但第一汇流电极12a与第二汇流电极12b的数量并不以图2A与图2B为限。在一实施例中，每一第一汇流电极12a的宽度为1. 5毫米至2毫米，并且每一第二汇流电极12b的宽度为2. 7毫米至4. 5毫米，但并不以此为限。请参照图3。图3为绘示图1中两相邻的太阳能电池10的侧视图。如图1与图3所示，在本实施例中，太阳能电池模块1包含多个焊接件14。每一焊接件14包含相互连接的第一焊接部140以及第二焊接部142。焊接件14的第一焊接部 140焊接至对应的太阳能电池10的第一汇流电极1 上。焊接件14的第二焊接部142焊接至另一相邻太阳能电池10的第二汇流电极12b上。换言之，本实施例的太阳能电池10 使用迎光面100及背光面102的设计，通过设置于一太阳能电池10的迎光面100上的第一汇流电极1 收集电流，并导引至设置于另一相邻太阳能电池10的背光面102上的第二汇流电极12b，用于使太阳能电池模块1上位于同一行(Column)的太阳能电池10能够相互串联。在一实施例中，上述的焊接件14为镀锡铜带。请参照图4A。图4A为绘示图3中的焊接件14的一实施例的上视图。如图4A所示，在本实施例中，焊接件14的第一焊接部140包含P个第一焊条140a。 为了不增加焊接件14于太阳能电池10的迎光面100上的遮光面积，焊接件14的第一焊接部140所包含的第一焊条140a的数量P，等于太阳能电池10的迎光面100上的第一汇流电极12a的数量Μ。并且，第一焊接部140的每一第一焊条140a焊接至对应的第一汇流电极 1 上。换言之，第一焊接部140的每一第一焊条140a的位置与对应的第一汇流电极1 相互重叠，因此在两者焊接之后并不会增加太阳能电池10的迎光面100上的遮光面积。在本实施例中，设置于太阳能电池10的迎光面100的第一汇流电极1 数量为2，因此焊接件 14的第一焊接部140所包含的第一焊条140a的数量也为2。如图4A所示，在一实施例中，焊接件14的第二焊接部142包含Q个第二焊条142a。 Q为等于或小于N(亦即，第二汇流电极12b的数量)的自然数。若焊接件14的第二焊接部 142所包含的第二焊条14 的数量Q等于太阳能电池10的背光面102上的第二汇流电极 12b的数量N，则每一第二焊条14 焊接至对应的第二汇流电极12b上。若焊接件14的第二焊接部142所包含的第二焊条14 的数量Q小于太阳能电池10的背光面102上的第二汇流电极12b的数量N时，同样可达到导引电流的功能，只要第二焊接部142所包含的第二焊条14 的焊接区域能涵盖所有的第二汇流电极12b。在本实施例中，设置于太阳能电池 10的背光面102的第二汇流电极12b数量为5，因此焊接件14的第二焊接部142所包含的第二焊条14 的数量也为5，但并不以此为限。如图4A所示，在本实施例中，焊接件14的第二焊接部142包含串接条142b。第二焊接部142的串接条142b焊接至另一相邻太阳能电池10的背光面102。第二焊接部142 的串接条142b具有第一侧142c以及第二侧142d。每一第一焊条140a连接串接条142b的第一侧142c，并且每一第二焊条14 连接串接条142b的第二侧142d。换言之，第二焊接部142的串接条142b位处于核心部位，并由其第一侧142c与第二侧142d分别延伸出具有不同数量的第一焊条140a与第二焊条14加。在本实施例中，第一焊接部140的第一焊条 140a与第二焊接部142的第二焊条14 大体上垂直串接条142b，但并不以此为限。在实际应用中，第二焊接部142的串接条142b相对第一焊条140a与第二焊条14 的角度、形状或位置，可依照设计于太阳能电池10上的第一汇流电极1 与第二汇流电极12b的走向而弹性地调整。另外，由于第二焊接部142的串接条142b焊接至另一相邻太阳能电池10的背光面102，因此第二焊接部142上每一第二焊条14 的长度，皆会小于第一焊接部140上每一第一焊条140a的长度，如图4A所示。如图3与图4A所示，在本实施例中，焊接件14的第一焊接部140具有压折区140b。第一焊接部140的压折区140b连接第二焊接部142的串接条142b。当太阳能电池模块1 的太阳能电池10铺排成为阵列并粘合于基板16上时，第一焊接部140对应的太阳能电池 10与第二焊接部142对应的另一相邻太阳能电池10之间具有间隙G。第一焊条140a的压折区140b即弯折于上述两相邻太阳能电池10之间的间隙G中。在一实施例中，上述两相邻太阳能电池10之间的间隙G为2. 5毫米，但并不以此为限。由于第一焊接部140比第二焊接部142额外多了位于间隙G中(不位于迎光面100上)的压折区140b，而第二焊接部 142则完全位于另一相邻太阳能电池10的背光面102上，因此第一焊接部140的长度会大于第二焊接部142的长度。请参照图4B。图4B为绘示图3中的焊接件14的另一实施例的上视图。如图4B所示，在一实施例中，焊接件34的第二焊接部342包含R个第二焊条。R 为等于或大于1的自然数。在本实施例中，焊接件34的第一焊接部340所包含的第一焊条 340a的数量同样为2，并且焊接件34的第一焊接部340同样具有压折区340b。焊接件34 的第二焊接部342所包含的第二焊条的数量R等于1，此即代表焊接件34的第二焊接部342 为一整片的金属薄膜。只要金属薄膜宽度足以覆盖所有第二汇流电极12b，且其焊接区域能涵盖所有第二汇流电极12b，同样可达到导引电流的功能。并且，采用本实施例的一整片金属薄膜形式的第二焊接部342，由于其导电面积大，因此更可有效降低导引电流时的能量损
^^ ο根据以上对于本发明的具体实施例的详述，本发明的太阳能电池模块主要是针对太阳能电池的迎光面与背光面上所设置的汇流电极的设计为不对称数量，使得太阳能电池可在不增加遮光率的前提下，达到有效地提升太阳能电池效率的目的。另外，目前现有的焊接件并不适用于迎光面与背光面上设置不对称数量的汇流电极的太阳能电池，因此本发明另提出具有适当结构的焊接件以搭配本发明的太阳能电池使用，同时也符合不增加遮光率与提升太阳能电池效率的要求。虽然结合以上实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。
权利要求
1.一种太阳能电池模块，包含多个太阳能电池，每一该多个太阳能电池的迎光面设置M个第一汇流电极，每一该多个太阳能电池的背光面设置N个第二汇流电极，其中M为等于或大于1的自然数，且N为大于M的自然数。
2.如权利要求1所述的太阳能电池模块，进一步包含多个焊接件，每一该多个焊接件包含相互连接的一第一焊接部及一第二焊接部，该第一焊接部焊接至对应的该太阳能电池的该多个第一汇流电极上，该第二焊接部焊接至另一相邻该太阳能电池的该多个第二汇流电极上。
3.如权利要求2所述的太阳能电池模块，其中该第一焊接部包含P个第一焊条，P为等于M的自然数，并且每一该多个第一焊条焊接至对应的该第一汇流电极上。
4.如权利要求3所述的太阳能电池模块，其中该第二焊接部为一金属薄膜，其宽度足以覆盖该N个第二汇流电极。
5.如权利要求3所述的太阳能电池模块，其中该第二焊接部包含Q个第二焊条，Q为等于或小于N的自然数。
6.如权利要求5所述的太阳能电池模块，其中Q等于N时，每一该多个第二焊条焊接至对应的该第二汇流电极上。
7.如权利要求5所述的太阳能电池模块，其中每一该多个第二焊条的长度小于每一该多个第一焊条的长度。
8.如权利要求5所述的太阳能电池模块，其中该第二焊接部包含一串接条，焊接至另一相邻该太阳能电池的背光面，该串接条具有第一侧以及第二侧，每一该多个第一焊条连接该第一侧，每一该多个第二焊条连接该第二侧。
9.如权利要求8所述的太阳能电池模块，其中该多个第一焊条与该多个第二焊条大体上垂直该串接条。
10.如权利要求8所述的太阳能电池模块，其中该第一焊接部具有压折区，连接该串接条，该多个第一焊接部对应的该太阳能电池与该多个第二焊接部对应的该太阳能电池之间具有一间隙，该多个第一焊条的该压折区位于该间隙中。
全文摘要
本发明公开一种太阳能电池模块，其包含多个太阳能电池。每一太阳能电池的迎光面设置M个第一汇流电极。每一太阳能电池的背光面设置N个第二汇流电极。M为等于或大于1的自然数，且N为大于M的自然数。
文档编号H01L31/0224GK102347388SQ20111034976
公开日2012年2月8日 申请日期2011年11月8日 优先权日2011年9月14日
发明者戴君涵, 蔡佳勋, 陈奕嘉 申请人:友达光电股份有限公司