用于互连具有背面接触的光电池的器件以及包括这种器件的模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于互连具有背面接触的光电池的器件(其促成所述电池的模块化装配)，包括这种器件的具有背面接触的光电池的模块，以及用于制造这种模块的工
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【背景技术】
[0002]具有背面接触的光电池是一种在背面(即，与接收太阳辐射的面相反的面)上具有两个金属电极的特定类型的电池。
[0003]电连接导片(pad)分别形成于所述电极的每个电极上，从而使得电极连接至电路以收集光生电流。
[0004]这种电池配置特别有利于生产包括多个此种电池的模块。
[0005]由于全部的互连在同一侧进行，从而有效地简化了装配，并能提高模块的产量。
[0006]此外，上述电池装配使得电池彼此更靠近，带来的结果是模块电子性能的显著提尚O
[0007]目前，主要应用到两种具有背面接触的电池互连模式。
[0008]第一种可能性是，对于标准的光电池，利用分别焊接在每个背面金属电极的导片上的铜带。或者，利用金属连接器。
[0009]文档US 2011/0126878提出利用预先形成的铜带将电池互连，以降低由于电池材料(通常是硅)与铜之间的热膨胀系数差异所引起的热机械应力。
[0010]第二种可能性是，对于被称为MWT电池(Metal Wrap Through，金属电极绕通)或者EWT电池(Emitter Wrap Through，发射极电极绕通)的电池，将电池焊接或粘结至金属化薄膜上。
[0011]通常，是保护性背板起了额外的支撑供给的作用，其主要功能是确保电绝缘并且保护模块免受外部冲击，包括金属互连电线的铜层布置在保护性背板那一侧，所述保护性背板与电池背面上的连接导片接触。
[0012]在这点上，可以参考文档US 2011/0067751，其描述了这种局部金属化的保护性背板。
[0013]上述参考文档中的技术的一个缺点是这种金属化薄膜的成本较高，其利用类似于用于形成印制电路的工艺来生产这种金属化薄膜。
[0014]此外，由于导电蚀迹的形成通常以金属化薄膜淀积在保护性背板的整个面上，随后再对其进行化学腐蚀以仅保留那些将形成蚀迹的区域，因此上述技术必然导致材料的大量损失。
[0015]文档US 5，972，732描述了这种技术的若干变体。
[0016]根据一个实施方案，导电蚀迹以聚合物材料网栅的形式形成于衬底之上，所述网栅插置在保护性背板与电池之间。这种装配利用穿过网孔的封装材料来层压，以保证模块的机械强度。
[0017]在所有情况下，这些技术都具有如下缺点:其需要在电池与连接器或者金属蚀迹之间设置电绝缘层以防止短路。
[0018]所述电绝缘层可以设置在每个电池上，连接器上，或者金属化薄膜上。
[0019]此外，所述绝缘层可以是插置在每个电池与连接器或者金属化薄膜之间的独立层O
[0020]文档WO 2012/059534描述了这种以玻璃纤维织物的形式存在的电绝缘层的具体例子。该层设置在电池与连接器之间，电连接通过织物来实现。这需要规定所述织物的网孔尺寸，以使得当电池通过焊接连接至连接器时熔融的易熔合金能够穿过织物。
[0021]无论这种绝缘层的形态如何，其设置需要在制造模块时添加额外的步骤。
[0022]因此，本发明的一个目标是设计一种克服了上述缺点的用于互连具有背面接触的光电池的方法。
[0023]具体地，其能够通过应用最少数量的步骤和利用尽可能少数量的单独构件来实现电池的互连。
【发明内容】
[0024]根据本发明，其提出了一种用于互连具有背面接触的光电池的器件，其特点在于包括至少一个具有电绝缘纤维的织物层，所述织物包括由导电材料构成的电线或带的至少一部分，所述电线或带的至少一部分与所述纤维编织，并且布置为与织物至少一个区域的表面保持齐平以形成电接触区，该电接触区将连接至位于电池的背面上的接触导片。
[0025]所述导电电线或带的至少一部分可以与所述织物的玮向纤维或者所述织物的经向纤维保持平行。
[0026]根据一个实施方案，所述导电电线部分由多股绞线形成。
[0027]有利的是，选择所述织物的孔隙率以使得在电池和所述器件的层压步骤期间利用封装材料来对光电池进行浸渍。
[0028]根据本发明的一个实施方案，所述织物是包括至少两层电绝缘纤维的三维织物，所述层由多个电绝缘纤维彼此连接。
[0029]例如，所述织物的电绝缘纤维可以是玻璃纤维或者纺织纤维。
[0030]所述织物有利地具有10g/cm2与100g/cm2之间的每单位面积质量。
[0031]根据一个实施方案，所述导电电线或带的部分布置为与电绝缘纤维织物的第一侧区域的表面保持齐平，并且与织物的第二侧(其与第一侧相对)区域表面保持齐平，以在所述互连器件的两侧形成电接触区。
[0032]所述织物可以有利地包括用于封装光电池的材料纤维，所述材料适合用于在电池和所述器件的层压步骤中浸渍织物并封装光电池。
[0033]本发明进一步的主题为具有互连的背面接触的光电池模块，其包括多个带背面接触的光电池和如上所述沿着电池的背面布置的互连器件，选定电接触区在所述器件的电绝缘纤维织物的表面上的布置，以使得电池的接触导片连接至所述器件的接触区，并且使得所述接触导片通过位于所述导片之间的电绝缘纤维的织物层区域彼此电绝缘。
[0034]根据所述模块的一个实施方案，互连器件确保电池的至少一个接触导片由一个相同的电接触区或者由两个分开的电接触区与相邻电池中具有相反极性的接触导片之间的电连接，所述区域由布置为横向于所述区域的带进行电连接。
[0035]此外所述模块在所述电池的背面与互连器件之间可以包括至少一个由电绝缘纤维形成的织物层。
[0036]并且，电池和互连器件可以用封装材料封装，所述材料浸渍互连器件的织物。
[0037]最后，本发明进一步的主题涉及一种用于制造包括多个具有背面接触的光电池的模块的工艺，其包括:
[0038]-提供如上所述的互连器件；
[0039]-将每个所述电池的每个接触导片与所述器件的电接触区匹配，所述接触导片通过位于所述导片之间的电绝缘纤维织物层部分而彼此绝缘；
[0040]-在导片与所述电接触区之间形成电连接。
[0041]导片与电接触区的电连接通过焊接来实现。
[0042]此外，导片与电接触区的电连接通过利用导电胶的粘结来实现。
[0043]所述工艺可以进一步包括利用封装材料对连接至电池的器件进行层压的步骤，所述材料浸渍织物的网栅。
[0044]根据一个实施方案，所述工艺包括在导片与电接触区之间形成电连接之前，在互连器件与光电池的背面之间插入电绝缘织物，然后通过应用导电材料来形成所述电连接，所述材料能够穿过所述织物。
[0045]互连器件的提供步骤有利地包括将电绝缘纤维与所述导电电线或带的至少一部分进行编织以形成织物。
【附图说明】
[0046]通过下面参考附图的详细描述，本发明的其它特征和优点将变得显而易见，其中:
[0047]-图1是根据本发明的一个实施方案的在层压之前模块的部件的截面图；
[0048]-图2示例性地示出了具有背面接触的电池互连的示例；
[0049]-图3A和图3B示出了电绝缘纤维织物为三维织物的互连器件的两个实施方案；
[0050]-图4图示了一个电绝缘层插置于电池背面与互连器件之间的模块的实施方案；
[0051]-图5和图6图示了根据本发明的模块的示例。
具体实施方案
[0052]图1是在层压步骤之前，用于生产包括互连光电池的模块所需的部件的截面图。
[0053]该图示出了两个带背面接触的电池PV1、PV2，其并排地布置以形成模块。电池的正面标记为Fl ;用于承载接触导片的背面标记为F2。
[0054]显然地，模块可以包括更多数量的光电池，这些光电池可以例如成行或成列地布置。
[0055]互连器件I沿着电池PVl、PV2的背面布置。
[0056]如下所具体说明的，所述器件I包括电绝缘纤维10的织物。
[0057]图1中仅示出了经向纤维(截面图)，但是织物还包括垂直于经向纤维的玮向纤维。
[0058]此外，器件I包括导电的电线或带的至少一部分100，所述导电电线或带的至少一部分100布置在织物的纤维之中，并且与织物的一个面(称为正面)保持齐平