太阳能电池模块的制作方法

本发明的实施方式涉及太阳能电池模块。

背景技术：

近来，随着诸如石油和煤炭这样的现有能源预期将被耗尽，对用于替代现有能源的替代能源的兴趣不断增加。在替代能源当中，用于从太阳能产生电能的太阳能电池尤其受到关注。

太阳能电池通常包括：半导体部件，所述半导体部件分别具有不同的导电类型(例如，p型和n型)，并因此形成p-n结；以及电极，所述电极分别连接到不同的导线类型的所述半导体部件。

各自具有上述配置的多个太阳能电池可以串联或者并联连接以获得期望的输出，并且可以在前透明基板与后板之间被热压缩，因此制造面板形式的太阳能电池模块。

可以在多个太阳能电池之间形成互连件，以将所述多个太阳能电池串联或者并联连接。当在视觉上感知到互连件时，互连件可能成为太阳能电池模块的外观的障碍。

技术实现要素：

在一方面，提供了一种太阳能电池模块，该太阳能电池模块包括：多个太阳能电池，所述多个太阳能电池从外部接收光并且产生电；导线，所述导线连接到所述多个太阳能电池中的每一个，并且使所述多个太阳能电池彼此电连接；前透明基板，所述前透明基板被设置在所述多个太阳能电池和所述导线的前表面上，并且透射光；以及后板，所述后板被设置在所述多个太阳能电池和所述导线的后表面上，其中，当从所述太阳能电池模块的前表面观看时，所述后板具有与所述导线的颜色相同的基色(based color)。

所述后板可以包括具有与所述导线的颜色相同的基色的彩色薄膜层、或者添加有具有与所述导线的颜色相同的基色的彩色颜料的彩色颜料层。

例如，所述后板可以包括所述彩色薄膜层。所述后板还可以包括在所述彩色薄膜层的后表面上的绝缘材料的第一板层、以及在所述彩色薄膜层的前表面上的透明绝缘材料的第二板层。

在这种情况下，所述第一板层和所述第二板层的绝缘材料可以包含聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氟乙烯(PVF)或者聚偏二氟乙烯(PVDF)中的至少一种。

所述第一板层可以包含白色颜料。

所述彩色薄膜层可以被形成为金属材料的薄膜层。所述彩色薄膜层的所述金属材料可以包括铝(Al)或者银(Ag)中的至少一种。

所述第一板层和所述第二板层的厚度可以大于所述彩色薄膜层的厚度。例如，所述第一板层和所述第二板层的厚度可以是80μm至120μm，并且所述彩色薄膜层的厚度可以是0.5μm至50μm。

所述后板可以包括彩色颜料层。所述彩色颜料层可以通过将所述彩色颜料添加到聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氟乙烯(PVF)或者聚偏二氟乙烯(PVDF)中的至少一种绝缘材料来形成。

所述彩色颜料可以是具有5μm至50μm的直径或者长度的颗粒。所述彩色颜料层中所述彩色颜料相对于所述至少一种绝缘材料的量可以是约10vol％至40vol％。

所述后板还可以包括在所述彩色颜料层的后表面上的白色绝缘材料的第一板层。

当从所述太阳能电池模块的所述前表面观看时，所述彩色薄膜层或者所述彩色颜料层可以位于所述多个太阳能电池之间。

所述导线可以包括包含铜(Cu)或者铝(Al)中的至少一种的芯、以及涂覆在所述芯的表面上并且包含锡(Sn)的涂层。

所述导线可以包括第一导线，所述第一导线在与所述多个太阳能电池的电连接方向相同的方向上延伸，并且连接到所述多个太阳能电池中的每一个。

所述导线可以包括第二导线，所述第二导线位于所述多个太阳能电池之间，与所述多个太阳能电池分隔开，在与所述第一导线交叉的方向上延伸，并且连接到所述第一导线。

附图说明

附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，并且被并入本说明书中并构成本说明书的一部分，附图例示了本发明的实施方式，并且与本说明书一起用来解释本发明的原理。在附图中：

图1是例示了根据本发明的实施方式的太阳能电池模块的示例的分解立体图；

图2、图3、图4和图5例示了适用于根据本发明的实施方式的太阳能电池模块的串的各种示例；

图6、图7、图8和图9例示了根据本发明的实施方式的太阳能电池模块的截面中的后板的各种示例；

图10例示了根据本发明的另一实施方式的背板中的彩色薄膜层或者彩色颜料层的形成区域；以及

图11例示了应用了根据本发明的另一实施方式的背板的太阳能电池模块的截面。

具体实施方式

现在将详细地参考本发明的实施方式，在附图中例示了本发明的实施方式的示例。然而，本发明可以按照各种不同的形式来实现，并且不应该被解释为受本文中阐述的实施方式限制。在任何可能的情况下，在整个附图中使用相同的附图标记指代相同或相似的部件。将要注意的是，如果确定公知技术的详细描述会使本发明的实施方式模糊不清，则将省略这些公知技术的详细描述。

在附图中，为了清楚起见，夸大了层、膜、面板、区域等的厚度。将理解的是，当诸如层、膜、区域或者基板这样的元件被称作“在”另一元件“上”时，该元件能够直接在另一元件上，或者还可以存在中间元件。相比之下，当一个元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。

另外，将理解的是，当诸如层、膜、区域或者基板这样的元件被称作“全部”在另一元件上时，该元件可以在所述另一元件的整个表面上，并且不可能在所述另一元件的边缘的一部分上。

图1是例示了根据本发明的实施方式的太阳能电池模块的示例的分解立体图。

如图1所示，根据本发明的实施方式的太阳能电池模块100可以包括多个太阳能电池10、前透明基板40、包封件(encapsulant)30和后板50。

所述多个太阳能电池10中的每一个接收从外部入射的光并且产生电。

每个太阳能电池10可以包括：半导体层，所述半导体层形成使从外部入射的光分离成空穴和电子的p-n结；以及电极，所述电极收集被分离成空穴和电子的载流子。

可应用于根据本发明的实施方式的太阳能电池模块100的太阳能电池10的示例可以包括：常规太阳能电池，在所述常规太阳能电池中，电极被设置在半导体基板的前表面和后表面中的每一个上；以及背部接触太阳能电池，在所述背部接触太阳能电池中，电极被设置在半导体基板的后表面上。

多个太阳能电池10被设置为彼此分隔开。根据本发明的实施方式的太阳能电池模块100可以包括将多个太阳能电池10串联连接的多条导线。

所述多条导线可以电连接所述多个太阳能电池10，以形成所述多个太阳能电池10彼此电连接的串。所述多条导线可以被定位在所述多个太阳能电池10之间，并且可能是太阳能电池模块100的整洁外观的障碍。

前透明基板40可以被设置在太阳能电池10的前表面上，以保护太阳能电池10免受外部环境的影响，并且可以由能够透射光的材料形成。例如，前透明基板40可以由具有高透射率和优良的防损功能的钢化玻璃或者透明塑料材料形成。

在这种情况下，钢化玻璃可以是包含少量铁的低铁钢化玻璃。前透明基板40可以具有压花内表面，以增加光的散射效应。

如图1所示，包封件30可以包括第一包封件30a和第二包封件30b。第一包封件30a可以被定位在太阳能电池10与前透明基板40之间，并且第二包封件30b可以被定位在太阳能电池10与后板50之间。

第一包封件30a和第二包封件30b被定位在前透明基板40与太阳能电池10之间以及太阳能电池10与后板50之间，并因此能够防止由湿气渗透导致的腐蚀并且保护太阳能电池10免受外部冲击。

包封件30可以由任何材料制成，只要该材料是透明的。例如，包封件30可以由乙烯醋酸乙烯酯(EVA)共聚物树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、硅树脂、酯类树脂、烯烃类树脂等制成。

后板50能够防止湿气和氧气渗透到太阳能电池10的后表面中，并且保护太阳能电池10免受外部环境的影响。后板50可以具有包括湿气/氧气渗透阻止层、化学腐蚀阻止层等的多层结构。

前透明基板40、第一包封件30a、太阳能电池10、第二包封件30b和后板50可以通过包括热压缩处理的层压工艺来集成，以形成太阳能电池模块100。

当从太阳能电池模块100的前表面观看时，可以在彼此分隔开的多个太阳能电池之间看见上述导线和后板50。

在这种情况下，在本发明的实施方式中，在太阳能电池10之间所看到的后板50可以具有与导线相同的颜色，使得太阳能电池模块100的外观更整洁或者更美观。

因此，可以使根据本发明的实施方式的太阳能电池模块100看起来像没有多条导线位于多个太阳能电池之间。

在描述了将多个太阳能电池电连接的导线的连接结构之后，描述后板50具有与导线相同的颜色的太阳能电池模块100的结构。

图2、图3、图4和图5例示了适用于根据本发明的实施方式的太阳能电池模块的串的各种示例。

更具体地，图2是例示了适用于根据本发明的实施方式的太阳能电池模块100的串的第一示例的立体图。

根据第一示例的每个太阳能电池可以是常规太阳能电池，其中，电极120被设置在半导体基板110的后表面和前表面中的每一个上。

更具体地，第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2中的每一个可以包括形成p-n结的半导体基板110。

例如，第一导线类型的发射极区域可以位于半导体基板110的前表面和后表面中的一个表面上，而与第一导线类型相反的第二导线类型的后表面场区域可以位于半导体基板110的另一表面处。

分别电连接到发射极区域和后表面场区域的电极120可以被设置在半导体基板110的前表面和后表面中的每一个上。

多条导线200可以在与多个太阳能电池的电连接方向相同的方向上延伸，并且可以连接到所述多个太阳能电池中的每一个。

更具体地，所述多条导线200可以通过导电粘合剂连接到与位于第一太阳能电池C1的前表面处的发射极区域连接的第一导电电极120以及与位于第二太阳能电池C2的后表面处的后表面场区域连接的第二导电电极120，因此将第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2串联连接。

每条导线200可以具有厚度和宽度彼此相同的导电布线形状。在第一示例中可以使用约6至33条导线200。

每条导线200可以包括包含铜(Cu)或者铝(Al)中的至少一个的芯、以及涂覆在芯的表面上并且包含锡(Sn)的涂层。

图3是例示了适用于根据本发明的实施方式的太阳能电池模块100的串的第二示例的立体图。更具体地，图3示出了向上面对的太阳能电池的后表面。

根据第二示例的每个太阳能电池可以是电极120仅被设置在半导体基板110的后表面上的背部接触太阳能电池。

更具体地，第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2中的每一个可以包括第一导电类型的发射极区域以及位于半导体基板110的后表面处的第二导电类型的后表面场区域。

分别电连接到发射极区域和后表面场区域的电极120可以仅设置在半导体基板110的后表面上。

按照与根据第一示例的多条导线200相同的方式，根据第二示例的多条导线200可以在与多个太阳能电池的电连接方向相同的方向上延伸，并且可以连接到所述多个太阳能电池中的每一个。

然而，第二示例在包括在太阳能电池中的电极120的位置方面与第一示例不同。即，与根据第一示例的多条导线200不同，根据第二示例的多条导线200可以仅连接到每个太阳能电池的后表面。

更具体地，所述多条导线200可以连接到位于第一太阳能电池C1的后表面上的第一导电电极120以及位于第二太阳能电池C2的后表面上的第二导电电极120，因此将第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2串联连接。

将第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2串联连接的导线200的长度可以大于第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2中包括的半导体基板110的长度之和。

导线200可以通过导电粘合剂连接到每个太阳能电池的电极120，并且可以具有宽度大于厚度的带形状。在第二示例中可以使用约6至33条导线200。

按照与根据第一示例的导线200相同的方式，每条导线200可以包括芯和涂层。

图4是例示了适用于根据本发明的实施方式的太阳能电池模块100的串的第三示例的立体图。更具体地，图4示出了向上面对的太阳能电池的后表面。

如图4所示，根据第三示例的每个太阳能电池可以是按照与第二示例相同的方式将电极120仅设置在半导体基板110的后表面上的背部接触太阳能电池。

根据第三示例的多条导线200可以在与多个太阳能电池的电连接方向相同的方向上延伸。与第二示例不同，根据第三示例的导线200可以不仅包括连接到每个太阳能电池的第一导线210，而且包括设置在太阳能电池之间、与太阳能电池分隔开并且在与第一导线210交叉的方向上延伸的第二导线220。第一导线210可以连接到第二导线220。

根据第三示例的第一导线210的长度可以比根据第二示例的导线200的长度短。第一导线210可以彼此分隔开，并且可以连接到第一太阳能电池C1的第一导电电极120和第二太阳能电池C2的第二导电电极120。

连接到第一太阳能电池C1的第一导线210和连接到第二太阳能电池C2的第一导线210可以共同连接到第二导线220。

按照与第一示例相同的方式，第一导线210和第二导线220中的每一个可以包括芯和涂层。

当从太阳能电池模块100的前表面观看时，上述导线200可以位于太阳能电池之间。在太阳能电池之间所看到的导线200可能是太阳能电池模块100的整洁外观的障碍。

然而，在根据本发明的实施方式的太阳能电池模块100中，因为后板50具有与电连接多个太阳能电池的导线200的颜色相同的基色，所以能够使太阳能电池模块100的外观更整洁。

例如，如图5所示，当从太阳能电池模块100的前表面观看时，本发明的实施方式可以使后板50具有与导线200的颜色相同的基色。

因此，当从根据本发明的实施方式的太阳能电池模块100的前表面观看时，不容易在位于太阳能电池之间的导线200与后板500之间形成视觉差别。

结果，能够实现根据本发明的实施方式的太阳能电池模块100的整洁外观，就像在太阳能电池之间不存在导线200一样。

为此，后板50可以包括具有与导线200的颜色相同的基色的彩色薄膜层、或者添加有具有与导线200的颜色相同的基色的彩色颜料的彩色颜料层。

例如，当导线200的涂层具有银色时，后板50可以包括使后板50看起来像银基颜色的彩色薄膜层或彩色颜料层。

下面详细地描述根据本发明的实施方式的后板50。

图6、图7、图8和图9例示了根据本发明的实施方式的太阳能电池模块的截面中的后板50的各种示例。

图6至图9例示了在图2至图4中例示的太阳能电池串当中的图4的太阳能电池串作为示例。然而，可以在图6至图9中使用图2和图3的太阳能电池串。

在图6至图9中，附图标记50A、50B、50C和50D表示根据本发明的实施方式的后板50的各种示例。

如图6所示，适用于根据本发明的实施方式的太阳能电池模块100的后板50A可以包括彩色薄膜层50a、第一板层50b和第二板层50c。

彩色薄膜层50a、第一板层50b和第二板层50c可以按照分层结构形成在整个后板50A上。

第一板层50b可以包括不透明绝缘材料，并且可以位于彩色薄膜层50a的后表面(即，后板50A的最外侧)上。第二板层50c可以包括透明绝缘材料，并且可以位于彩色薄膜层50a的前表面(即，后板50A的第一前表面)上。因此，第二板层50c可以与包封件30直接邻接。

因此，彩色薄膜层50a可以位于第一板层50b与第二板层50c之间，并且第二板层50c可以是透明的。因此，当从太阳能电池模块100的前表面观看时，可以在视觉上看到彩色薄膜层50a。

第一板层50b和第二板层50c的绝缘材料可以包括聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氟乙烯(PVF)或者聚偏二氟乙烯(PVDF)中的至少一种。

除了上述绝缘材料以外，第一板层50b还可以包括白色颜料(例如，二氧化钛(TiO2))，以提高后板50A的反射率。

在本文中公开的实施方式中，彩色薄膜层50a可以被形成为金属材料的薄膜层。例如，彩色薄膜层50a的金属材料可以是具有与导线200的颜色相同的基色(例如，银色)的铝(Al)或者银(Ag)中的至少一种。

在上文描述并且例示了银色的导线200作为示例。然而，当导线200具有除了银色以外的颜色时，彩色薄膜层50a可以包含任意材料，并且可以包含除了金属材料以外的材料，只要该材料具有与导线200的颜色相同的基色。

第一板层50b的厚度和第二板层50c的厚度可以大于彩色薄膜层50a的厚度。例如，第一板层50b的厚度和第二板层50c的厚度可以是80μm至120μm，并且彩色薄膜层50a的厚度可以是0.5μm至50μm。

考虑到第一板层50b的制造成本和防潮功能，可以将第一板层50b的厚度设置为80μm至120μm。考虑到第二板层50c的制造成本、绝缘功能和防潮功能，可以将第二板层50c设置为80μm至120μm。

当彩色薄膜层50a的厚度等于或者大于0.5μm时，当从太阳能电池模块100的前表面观看时，能够充分地看见彩色薄膜层50a的颜色。当彩色薄膜层50a的厚度等于或者小于50μm时，在充分地看见彩色薄膜层50a的同时，能够使彩色薄膜层50a的制造成本最小化。

当彩色薄膜层50a由例如铝的金属材料形成时，彩色薄膜层50a可以由铝箔形成，或者可以通过使用溅射方法将铝沉积在第一板层50b或者第二板层50c上来形成。

当彩色薄膜层50a由铝箔形成时，彩色薄膜层50a可以具有35μm的厚度。当彩色薄膜层50a使用溅射方法形成时，彩色薄膜层50a可以具有0.5μm至1μm的厚度。

如上所述，当后板50A包括彩色薄膜层50a时，当从太阳能电池模块100的前表面观看时，难以在导线200与后板50A之间清晰地形成视觉差别。因此，能够使太阳能电池模块100更整洁或者更美观。

如图6所示，后板50A可以被配置为包括彩色薄膜层50a。与此不同，后板50A可以被配置为包括彩色颜料层，所述彩色颜料层添加有具有与导线200的颜色相同的基色的彩色颜料。

例如，如图7所示，后板50B可以被全部形成为添加有具有与导线200相同的基色的彩色颜料50p的彩色颜料层50a’。

当后板50B被全部形成为彩色颜料层50a’时，彩色颜料层50a’可以通过将彩色颜料50p添加到聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氟乙烯(PVF)或者聚偏二氟乙烯(PVDF)中的至少一种绝缘材料来形成。

彩色颜料50p可以是具有5μm至50μm的直径或者长度的颗粒。在这种情况下，彩色颜料50p可以具有与导线200的颜色相同的基色。例如，彩色颜料50p可以具有珍珠银色。

彩色颜料层50a’中彩色颜料50p相对于至少一种绝缘材料的量可以是约10vol％至40vol％。

当彩色颜料50p的量等于或者大于约10vol％时，彩色颜料层50a’可以充分地显示(或者呈现)其颜色。当彩色颜料50p的量超过约40vol％时，难以制造彩色颜料层50a’。

图7例示了后板50B被全部形成为彩色颜料层50a’作为示例。与此不同，如图8中所示，后板50C还可以包括由上述彩色颜料层50a’的白色绝缘材料形成的第一板层50b。图8的第一板层50b可以使用与图6中例示的第一板层50b相同的材料。

另外，如图9所示，后板50D可以包括彩色颜料层50a’、第一板层50b和第二板层50c。图9的第二板层50c可以使用与图6中例示的第二板层50c相同的材料。

图6至图9例示了(1)后板50包括全部按照分层结构形成的另一彩色薄膜层50a或者另一彩色颜料层50a’或者(2)后板50被全部形成为彩色颜料层50a’作为示例。

然而，后板50的彩色薄膜层50a或者彩色颜料层50a’不遍及后板50的整个区域形成，而是可以形成在后板50的通过多个太阳能电池之间的分隔空间暴露的部分区域中。

这将在下面参照图10和图11来进行详细描述。

图10例示了根据本发明的另一实施方式的背板中的彩色薄膜层或者彩色颜料层的形成区域。图11例示了应用了根据本发明的另一实施方式的背板的太阳能电池模块的截面。

更具体地，图10的(a)是后板50的一部分的平面图，并且图10的(b)是图10的(a)的截面图。在图10中，“A110”指示与太阳能电池交叠的区域。

如图10的(a)和(b)所示，根据本发明的另一实施方式的后板50可以包括彩色薄膜层50a或者彩色颜料层50a’、第一板层50b和第二板层50c。

在图10中，第一板层50b可以是白色的，而第二板层50c可以是透明的。因此，当从后板50的前面观看时，可以在后板50的与太阳能电池交叠的区域A110中看见白色第一板层50b，并且可以在太阳能电池之间的区域中看见彩色薄膜层50a或者彩色颜料层50a’。

更具体地，如图10的(a)所示，彩色薄膜层50a或者彩色颜料层50a’可以在如图10的(b)所示那样被定位在第一板层50b与第二板层50c之间的同时，不形成在后板50的整个区域中，而是仅形成在后板50的预定区域中。

另外，彩色薄膜层50a或者彩色颜料层50a’可以在后板50的整个区域中被定位在多个太阳能电池的形成区域A110之间，并且考虑到工艺裕量，可以与太阳能电池的形成区域部分地交叠。

因此，太阳能电池之间的彩色薄膜层50a或者彩色颜料层50a’的形成区域的宽度W50可以大于太阳能电池之间的距离D110。

因此，在图10的后板50被涂覆到太阳能电池模块100的情况下，当从太阳能电池模块100的前表面观看时，彩色薄膜层50a或者彩色颜料层50a’可以如图11中所示那样被定位在太阳能电池之间。

如上所述，根据本发明的实施方式的太阳能电池模块100被配置为使得后板50的彩色薄膜层50a或者彩色颜料层50a’被定位在太阳能电池之间，并且后板50的白色第一板层50b暴露于太阳能电池的后表面。

因此，能够在减少彩色薄膜层50a或者彩色颜料层50a’的制造成本的同时，实现太阳能电池模块100的整洁外观。此外，因为能够通过使白色第一板层50b暴露于太阳能电池的后表面来使由太阳能电池透射并然后反射的光再次入射在太阳能电池上，所以能够进一步提高太阳能电池模块100的效率。

在根据本发明的实施方式的太阳能电池模块100中，后板50包括具有与导线200的颜色相同的基色的彩色薄膜层50a或者彩色颜料层50a’，并因此能够实现太阳能电池模块100的更整洁的外观。

到目前为止，本发明的实施方式描述了在图2至图4中例示的第一示例至第三示例作为适用于太阳能电池模块100的串的示例，但是不限于此。任何互连件或者任何导线都可以被应用于本发明的实施方式，只要它们将太阳能电池电连接并且暴露于太阳能电池之间。

例如，当夹子结构的互连件被定位在两个相邻的太阳能电池之间时，互连件的两端与两个相邻的太阳能电池交叠，互连件的一端使用诸如焊料这样的导电粘合剂连接到两个相邻的太阳能电池中的一个的第一电极，而互连件的另一端使用导电粘合剂连接到另一个太阳能电池的第二电极，夹子结构的互连件可以被应用到本发明的实施方式。

即，当本发明的实施方式包括夹子结构的互连件时，后板50可以具有与夹子结构的互连件的颜色相同的基色。

在本发明的实施方式中，图6至图9和图11例示了第二包封件30b被定位在导线200与后板50之间作为示例。然而，在本发明的实施方式中可以省略第二包封件30b。

当省略第二包封件30b时，两个相邻的太阳能电池可以在导线在后板上被构图的状态下电连接。在这种情况下，后板可以具有与经构图的导线的颜色相同的基色。另外，导线被构图的后板可以具有与绝缘基板相同的形状。

尽管已经参照本公开的多个示例性实施方式描述了实施方式，但是应该理解的是，本领域技术人员能够设计出将落入本公开的原理的范围内的众多其它修改和实施方式。更具体地，可以在本公开、附图和所附的权利要求的范围内对主题组合布置的组成部分和/或布置进行各种变型和修改。除了对这些组成部分和/或布置的变型和修改之外，对于本领域技术人员而言替代使用也将是显而易见的。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年9月3日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2015-0124597的优先权和权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用被并入到本文中。