无母线背接触式太阳能电池及其太阳能模块和制造方法_2

文档序号:9402144阅读:来源:国知局
连接。通过在基板背面放弃母线,不仅能够使前面提到的电遮蔽减少,而且能够使设置在基板背面的金属触点或母线的成本和耗费最小。
[0016]为了使所提出的无母线背接触式太阳能电池与外部接触,根据第二方面,提出了一种互连的无母线背接触式太阳能电池,其中,与发射极区和基极区垂直地布置金属线。在此,第一金属线组中的每一个金属线分别与基极金属触点中的多个电接触,并且第二金属线组中的每一个金属线分别与发射极金属触点中的多个电接触。在此,第一金属线优选仅接触基极金属触点,而第二金属线优选仅接触发射极金属触点。在此,接触基极金属触点的第一金属线应被布置为,其分别在相关联的发射极金属触点的一个中断部的区域中横跨发射极区,因此与发射极金属触点没有直接进行机械接触和电接触。以类似的方式,接触发射极金属触点的第二金属线应被布置为,其分别在相关联基极金属触点的一个中断部的区域中横跨基极区,因此不与基极金属触点中的一个直接进行机械接触和电接触。
[0017]通过无母线背接触式太阳能电池的这种方式的连接,类似于在传统的背接触式太阳能电池中通过母线进行的那样,第一和第二金属线用于分别将基极金属触点或发射极金属触点在与其纵向延伸垂直的方向上彼此电连接。然而,与传统的背接触式太阳能电池不同,金属线仅与相关联的金属触点电接触,优选还仅与相关联的金属触点机械接触。特别地,第一和第二金属线在金属触点外部不与基板背面电接触,而是例如可以通过安置于其间的介电层与其电隔离。与和基板背面分离地延伸的金属线不同,这里基极金属触点和发射极金属触点以及相应地所属的母线应当被理解为金属化部,其与设置在基板背面的发射极区和基极区直接地电接触和机械接触。例如,发射极金属触点、基极金属触点和母线金属触点传统上可以通过丝网印刷施加在基板背面,并且通过加热丝网印刷金属膏来形成与位于其下方的发射极区和基极区的直接的机械接触和电接触,而这里提出的金属线例如仅通过焊接与相关联的发射极金属触点或基极金属触点电连接。与仅能够布置在太阳能电池基板的表面的区域中的母线不同,金属线通常伸出太阳能电池基板的边缘,此外能够用于将相邻的太阳能电池彼此电连接。
[0018]金属线可以具有例如小于0.2_2的横截面面积。金属线可以单独制造,并且例如可以由导电性非常好的材料,例如铜或铜合金制成。这种金属线可以简单并且成本低廉地制造。代替宽度较小的母线,可以设置多个狭长的金属线,其可以优选彼此平行地以例如小于52mm、优选小于20mm、更优选小于1mm的小间隔延伸。
[0019]为了通过金属线,进而无母线地针对这里描述的连接布置所提出的背接触式太阳能电池,可以将设置在发射极金属触点中的局部中断部布置为使得可以从所述基板背面的上边缘区域穿过这些中断部中的多个到所述基板背面的下边缘区域画一条不横跨发射极金属触点的非中断区的直线。以类似的方式,多个彼此相邻地布置的基极金属触点可以分别具有多个中断部,所述中断部被布置为使得可以从所述基板背面的上边缘区域穿过所述中断部中的多个到所述基板背面的下边缘区域画一条不横跨基极金属触点的非中断区的直线。
[0020]换句话说,设置在发射极金属触点或基极金属触点中的局部中断部可以被配置并布置为,在连接无母线背接触式太阳能电池时,相应地可以线性地并且与发射极金属触点和基极金属触点垂直地布置第一和第二金属线,使得例如虽然第一金属线与多个优选彼此平行地布置的基极金属触点分别在接触位置处接触,但是这些第一金属线分别仅在设置在那里的发射极金属触点的中断部的区域中横跨布置在相邻的基极区之间的发射极区,也就是说,发射极区与发射极金属触点的非中断区不相交。以这种方式,可以确保第一金属线仅与基极金属触点电接触,而不存在与发射极金属触点电接触,进而产生短路的危险。相应的内容类似地适用于第二金属线。因为与一种类型的金属触点电接触的金属线分别延伸穿过相应的另一种金属触点类型中的中断部的区域,因此在无母线背接触式太阳能电池的接线中不存在短路的风险。此外,也不强制性地需要例如通过位于其上方的隔离层来保护发射极金属触点或者基极金属触点的部分区域,以免于与在其上方延伸的金属线电接触。
[0021]可以适当地确定设置在发射极金属触点和基极金属触点中的局部中断部的长度的大小,以便一方面保证可靠地避免与和金属触点垂直地延伸的金属线短路,并且另一方面使串联电阻对于从发射极区和基极区引出并且引导通过发射极金属触点和基极金属触点载流子最小。例如,中断部可以短于发射极金属触点或基极金属触点的相邻的非中断区的长度的40%、优选短于10%。特别地,中断部可以短于5mm、优选短于2mm、更优选短于Imm0发射极金属触点和基极金属触点的非中断区例如可以具有大于5_、优选大于1mm的长度。对于连接的无母线背接触式太阳能电池,基极金属触点和发射极金属触点中的中断部可以具有对应于金属线的宽度的200%和1000%之间的长度。换句话说,可以确定设置在发射极金属触点和基极金属触点中的中断部的大小,使得发射极金属触点和基极金属触点的非中断区在无母线背接触式太阳能电池的连接状态下,延伸到非常靠近用于进行连接的金属线,然而不接触金属线。因为金属触点具有比发射极区和基极区本身显著高的电导率,因此以这种方式能够保持背接触式太阳能电池内的串联电阻损耗小。
[0022]根据一个实施方式,发射极金属触点可以在与相邻的基极金属触点具有中断部的区域相邻的区域中没有中断部。换句话说,设置在发射极金属触点的中断部可以相对于金属触点的纵向延伸设置在与在基极金属触点的情况下不同的位置。由此,在进行连接时,不仅第一金属线可以延伸穿过设置在发射极金属触点中的中断部,而且优选与这些第一金属线平行的第二金属线延伸穿过设置在基极金属触点中的中断部。再次换句话说,设置在发射极金属触点中的中断部可以在与线状的金属触点垂直的投影方向上关于设置在基极金属触点中的中断部交错地布置。
[0023]根据一个实施方式,发射极金属触点可以在与相邻的基极金属触点具有中断部的区域相邻的区域中具有加宽的接触区域。在金属线焊接在金属触点上的太阳能电池中,也可以将这些接触区域称为焊接垫。在连接时延伸穿过设置在相邻的基极金属触点中的中断部的第二金属线,可以在发射极金属触点上安置、优选焊接在这些加宽的接触区域上。在此,接触区域可以具有比发射极金属触点的其它区域更大的宽度。相应的内容也可以适用于基极金属触点和设置在其上的加宽的接触区域。在接触区域中对金属触点可能的局部加宽例如可以用于更好的电接触和机械接触。
[0024]加宽的接触区域的至少部分区域可以与所述基板背面的表面隔着中间电隔离层。由此,例如可以实现,加宽的接触区域还可以比位于其下方的发射极区宽,而不会由此由于接触区域强制性地导致发射极区和相邻的基极区之间的短路。因此,可以为接触区域选择合适的大小,以便简化背接触式太阳能电池的连接。
[0025]通过这里提出的无母线地构造的背接触式太阳能电池的连接,通过与金属触点垂直地延伸的金属线,还可以将多个这种背接触式太阳能电池彼此连接成太阳能模块。
[0026]应当指出,本发明的实施方式的可能的特征和优点在这里部分地对于根据本发明构造的无母线背接触式太阳能电池、部分地对于根据本发明构造的连接的无
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