太阳能电池模块的制作方法_4

文档序号:9507440阅读:来源:国知局
面的线形状。图32的(B)示出了布线构件125的圆形截面。
[0223]如图32所示,布线构件125具有涂布层125a以薄的厚度(例如,大约12 μπι或更小)涂覆在核心层125b上的结构。布线构件125的整个厚度为300 μπι至500 μπι。
[0224]核心层125b由具有良好导电性的金属材料形成,例如,N1、Cu、Ag和Al。涂布层125a由Pb、Sn、或具有由Snln、SnB1、SnPb、SnAgCu和SnCu表示的化学式的金属材料形成,并且包括焊料。因此,涂布层125a可以通过焊接来物理连接和电连接到另一种金属。
[0225]当两个邻近的太阳能电池使用布线构件125彼此连接时,当半导体基板的尺寸为156mm长和156mm宽时,可以使用10至15个布线构件125。布线构件125的数量可以根据半导体基板的尺寸、电极的宽度、厚度、间距等而变化。
[0226]到目前为止,本发明的实施方式描述了具有圆形横截面的线形状的布线构件125。然而,布线构件125的横截面可以具有包括矩形和椭圆形的各种形状。
[0227]通过将布线构件125的一侧连接到第一太阳能电池Cl的第一电极1130以及将布线构件125的另一侧连接到第二太阳能电池C2的第二电极1150,布线构件125将两个相邻的第一太阳能电池Cl和第二太阳能电池C2电连接。一种用于将电极连接到布线构件的优选方法是用于熔化和结合基本材料的焊接方法。
[0228]在本发明的实施方式中,第一电极113的至少一部分可以包括多个第一焊盘140,第一焊盘140被设置在第一电极113与布线构件125的交叉处,并且第一焊盘140的宽度wl大于第一电极1130的宽度。
[0229]第一焊盘140增加第一电极1130与布线构件125的交叉处的面积,并且减小当第一电极1130连接到布线构件125时的接触电阻。此外,第一焊盘140增加第一电极1130与布线构件125之间的物理连接强度。在这种情况下,第一电极1130的宽度可以增加,或者可以另外形成另一电极层。
[0230]第一焊盘140中的至少一个的尺寸可以不同于其余的第一焊盘140的尺寸,以便在使布线构件125的弯曲和半导体基板111的弯曲最小化的同时,进一步改进布线构件125与半导体基板111之间的物理连接强度和接触电阻。第一焊盘140的尺寸之间的差异意味着第一焊盘140在宽度或长度中的至少一个上彼此不同。因此,第一焊盘140可以包括至少两个焊盘,该至少两个焊盘在宽度或长度中的至少一个上彼此不同。这将在下文描述。
[0231]第一焊盘140的数量可以等于或大于6,并且可以小于第一电极113的数量。
[0232]考虑光被第一焊盘140遮蔽的阴影区域、物理连接强度以及接触电阻,各个第一焊盘140的宽度wl可以大于第一电极1130的宽度,并且可以小于2.5mm。此外,各个第一焊盘140的长度可以大于第一电极1130的宽度,并且可以小于30mm。
[0233]作为焊接方法的示例,布线构件125被设置在两个相邻的太阳能电池中的每一个的前表面和后表面二者上,并且被设置为与两个相邻的太阳能电池中的每一个的第一电极113和第二电极115相对。在这种状态下,以等于或高于熔化温度的温度加热布线构件125的涂布层125a数秒钟。结果,当涂布层125a被熔化和冷却时,布线构件125被附接到第一电极113和第二电极115。
[0234]在另选的示例中,可以使用导电粘合剂将布线构件125附接到电极。导电粘合剂是通过将由N1、Al、Ag、Cu、Pb、Sn、Snln、SnB1、SnPb、SnCuAg和SnCu形成的导电粒子添加到基于环氧树脂的合成树脂或基于硅的合成树脂来获得的材料。导电粘合剂是当热被施加于液态的导电粘合剂时固化的材料。此外,布线构件125可以在焊膏的状态下被附接。焊膏是包括包含Pb或Sn的焊料粒子的膏,并且当施加等于或高于恪化温度的热时,在使存在于焊膏中的焊料粒子恪化的同时,焊膏恪化和结合两种基本材料。
[0235]下面参照图33至图39描述第一电极的各种示例。
[0236]图33不出了第一电极的第一不例。
[0237]在图33中,第一电极1130包括收集电极1131和连接电极1133。
[0238]收集电极1131具有预定的宽度并且在一个方向上延伸。收集电极1131被彼此平行地设置,并且形成条纹布置。收集电极1131具有30 μ m至100 μ m的宽度、15 μ m至30 μ m的厚度。收集电极1131之间的间距Pl为1.2mm至2.2mm。
[0239]连接电极1133具有预定的宽度,并且在与收集电极1131交叉的方向上延伸。连接电极1133电连接和物理连接收集电极1131。
[0240]连接电极1133的宽度基本上等于或大于收集电极1131的宽度,并且小于第一焊盘140的宽度。例如,连接电极1133的宽度可以为75 μπι至120 μπι。连接电极1133的厚度为15 μπι至30 μπι。连接电极1133之间的间距Ρ2可以是5mm至23mm,并且可以小于收集电极1131之间的间距Pl的10倍。
[0241]另选地,连接电极1133的宽度可以大于收集电极1131的宽度,并且可以等于或小于第一焊盘140的水平宽度wl。
[0242]第一焊盘140被选择性地形成在收集电极1131和连接电极1133的交叉处。
[0243]按照与上述实施方式相同的方式,通过增加电极和布线构件125的交叉处的尺寸,第一焊盘140被构造为使得电极和布线构件125可以稳定地彼此连接。优选的但并非必需的,第一焊盘140分别形成在收集电极1131和连接电极1133的所有交叉处。然而,第一焊盘140可以选择性地形成在奇数行或偶数行上,或者可以根据预定的规则选择性地形成。也就是说,第一焊盘140可以分别形成在所有交叉处或者选择性地形成在交叉处。
[0244]根据电极的尺寸、厚度和间距等来确定第一焊盘140的数量。图33示出了第一焊盘140被选择性地形成在每六行的所有交叉处,作为示例。
[0245]根据实验的结果,当在本公开的范围内制造收集电极1131、连接电极1133以及第一焊盘140时,太阳能电池显示出最理想的效率。当收集电极1131、连接电极1133以及第一焊盘140中的任一个在本公开的范围之外时,太阳能电池不会显示出所希望的效率。
[0246]可以利用丝网印刷法来同时形成收集电极1131、连接电极1133以及第一焊盘140。在这种情况下,收集电极1131、连接电极1133以及第一焊盘140可以由相同的材料(例如,银(Ag))形成。如果必要或需要,可以独立地形成组件。
[0247]布线构件125被直接设置在连接电极1133上,并且在与连接电极1133平行的方向上延伸。因此,布线构件125被设置为与连接电极1133相对。布线构件125的宽度Da为 250 μ m 至 500 μ m。
[0248]由于在布线构件125被设置在连接电极1133上的状态下布线构件125被焊接,所以布线构件125连接到连接电极1133以及第一焊盘140。因此,电极和布线构件之间的接触电阻可以降低,并且可以增加太阳能电池的效率。布线构件的连接强度可以增加。
[0249]如图34所示,其示出了第一电极的第二示例,收集电极1131还可以包括断开部分114。在收集电极1131的延伸方向上,收集电极1131不按照断开部分114的预定宽度Cw存在(或者不具有断开部分114的预定宽度Cw)。当收集电极1131之间的间距为1mm至14mm时,断开部分114的宽度Cw可以为1.5mm至1.8mm。此外,断开部分114的宽度Cw可以在1.5mm至2.2mm之间变化。
[0250]图34示出了每两行形成断开部分114作为示例。然而,第一电极的第二示例可以被改变。例如,断开部分114可以形成在每行或每三行上,或者可以随机地形成。在第一电极的第二示例中,断开部分114形成在连接电极1133之间。然而,可以在各种位置形成断开部分114。
[0251 ] 在第一电极的第二示例中,第一电极1133连接第一焊盘140,并且布线构件125被焊接在连接电极1133上。因此,没有产生由断开部分114导致的太阳能电池的效率的减小。此外,因为收集电极1131包括断开部分114,所以减小了太阳能电池的制造成本。
[0252]图35示出了第一电极的第三示例,其中,在焊盘140之间形成辅助焊盘。
[0253]如图35所示,在根据本发明的实施方式的太阳能电池模块中,包括在各个太阳能电池中的多个第一焊盘140中的至少一个的尺寸可以不同于其余焊盘的尺寸。
[0254]如图35所示,例如,至少一个焊盘可以是具有相对小的尺寸的辅助焊盘141。此夕卜,其余焊盘可以是具有比辅助焊盘141相对大的尺寸的焊盘140。
[0255]因此,辅助焊盘141具有小于焊盘140的宽度或长度。辅助焊盘141在垂直方向上形成在位于第一焊盘140之间的交叉处,并且连接布线构件125和连接电极1133。
[0256]辅助焊盘141可以由与第一焊盘140相同的材料形成。另选地,辅助焊盘141可以由包括导电金属粒子的粘胶树脂形成的导电粘合剂形成。
[0257]优选的但并非必需的,辅助焊盘141的水平宽度w2等于或小于布线构件125的宽度Da0
[0258]按照与第一焊盘140相同的方式,考虑到各种变量,适当地调节辅助焊盘141的尺寸。
[0259]图35示出了辅助焊盘141形成在每两行的第一焊盘140之间,作为示例。辅助焊盘141可以形成在不同位置。例如,辅助焊盘141可以形成在各条线上或者与三的倍数对应的位置处。
[0260]图36示出了辅助焊盘的另一种形状作为第一电极的第四示例。图35所示的辅助焊盘141与图36所示的辅助焊盘141’基本上相同,除了图35所示的辅助焊盘141’形成在交叉处,并且图36所示的辅助焊盘141’连接两个相邻行的收集电极1131。
[0261]图36的辅助焊盘141’的水平宽度w3小于第一焊盘140,并且辅助焊盘141’的垂直宽度w4’大于第一焊盘140。因此,布线构件125和第一电极1130之间的接触面积还可以增加。因此,接触电阻可以减小,并且连接强度可以增加。
[0262]图37示出第一电极的第五示例。
[0263]在第一电极的第五示例中,第一电极1130包括梯形电极1135和布线电极1137。
[0264]梯形电极1135包括一对支脚1135a以及连接支脚1135a的连接器1135b。因此,梯形电极1135形成梯状。
[0265]支脚1135a彼此分隔开预定距离SA,并且在与布线构件125的延伸方向相同的方向上延伸。支脚1135a之间的距离SA小于布线构件125的间距H),并且大于第一焊盘140的宽度wl。优选地,支脚1135a之间的距离SA为布线构件125的间距H)的0.3-0.7倍。
[0266]连接器1135b在与支脚1135a交叉的方向上连接一对支脚1135a。连接器1135b彼此分隔开预定距离SI,并且连接器1135b的宽度SI为1.3mm至1.9mm。
[0267]构成梯形电极1135的支脚1135a和连接器1135b具有与收集电极或连接电极的宽度相似的30 μπι至120 μπι的宽度。
[0268]布线电极1137在与梯形电极1135交叉的方向上电连接两个相邻的梯形电极1135。布线电极1137按照与梯形电极1135相同的方式具有30 μ m至120 μ m的宽度。
[0269]布线构件125沿着梯形电极1135的中间设置,并且连接到梯形电极1135。第一焊盘140被选择性地设置在与布线构件125相对的位置。延伸电极144被设置在第一焊盘140之间,并且连接第一焊盘140。
[0270]由于根据第一电极的第五示例的第一焊盘140与根据第一电极的第一示例的第一焊盘140基本上相同,所以进一步的说明可以简要地进行或者可以被完全省略。
[0271]延伸电极144的宽度w4等于或小于第一焊盘140的宽度wl,等于或大于构成梯形电极1135的支脚1135a或连接器1135b的宽度,并且小于支脚1135a之间的距离SA。延伸电极144是与布线构件125相对的部分,并且是在布线构件125被焊接到第一电极1130时连接到布线构件125的部分。因此,当延伸电极144形成在布线构件125和第一电极1130的相对部分中时,布线构件125和第一电极1130之间的连接面积增加。因此,它们之间的连接强度可以增加,并且接触电阻可以减小。
[0272]在第一电极的第五示例中,可以通过丝网印刷法来同时形成梯形电极1135、布线电极1137、第一焊盘140以及延伸电极144。在这种情况下,它们可以由相同的金属材料(例如,银(Ag))制成。另选地,它们可以通过不同的工艺单独形成。
[0273]图38和图39示出了代替延伸电极144,在第一焊盘之间形成辅助焊盘。图38和图39所不的第一电极1130不同于图37所不的第一电极1130,差异在于代替延伸电极144,辅助焊盘141和辅助焊盘142被设置在第一焊盘140之间,并且连接第一焊盘140。
[0274]按照与延伸电极144相同的方式,辅助焊盘141和辅助焊盘142与布线构件125之间的接触面积可以增加。因此,它们之间的连接强度可以增加,并且接触电阻可以减小。此外,由于辅助焊盘141和辅助焊盘142占据的面积小于延伸电极144,所以可以降低制造成本。
[0275]由于在上文中已经描述了辅助焊盘141和辅助焊盘142,所以进一步的说明可以简要地进行或者可以被完全省略。
[0276]在图40中,示出了第一电极1130,第一焊盘包括具有第一尺寸的延伸焊盘140e和具有小于第一尺寸的第二尺寸的辅助焊盘140a。
[0277]在图40中,按照与上述示例相同的方式,第一电极1130包括收集电极1131和连接电极1133。
[0278]在布线构件125穿过收集电极1131和连接电极1133的交叉处中的位置处,多个第一焊盘140可以选择性地包括延伸焊盘140e和辅助焊盘140a。
[0279]在图40中,延伸焊盘140e可以具有第一尺寸,辅助焊盘140a可以具有小于第一尺寸的第二尺寸。也就是说,延伸焊盘140e的宽度或长度可以大于辅助焊盘140a的宽度或长度。
[0280]可以在布线构件125的纵向上将辅助焊盘140a设置在一对延伸焊盘140e之间。
[0281]更具体地,可以沿着多个太阳能电池中的每一个中的布线构件125的纵向将延伸焊盘140e设置为更靠近半导体基板15的前表面的端部而不是辅助焊盘140a。
[0282]例如,延伸焊盘140e可以沿着各个太阳能电池的半导体基板15的前表面上的布线构件125的纵向设置在与布线构件125交叉的第一电极1130中的收集电极1131当中的最外侧。
[0283]因此,两个延伸焊盘140e可以沿布线构件125的纵向分别形成在半导体基板15的上侧和下侧(即,两个最外侧)。多个辅助焊盘140a可以形成在延伸焊盘140e之间。然而,延伸焊盘140e不限于此并且可以改变。例如,多个延伸焊盘140e可以沿布线构件125的纵向形成在半导体基板15的上侧和下侧(即,两个最外侧)中的每一个处。
[0284]辅助焊盘140a可以分别形成在延伸焊盘140e之间的所有的交叉处,或者可以间歇地设置在每两行或每四条。由于辅助焊盘140a的数量与布线构件125的连接强度和制造成本相关,所以根据必要的连接强度和制造成本来确定辅助焊盘140a的数量。优选地,可以每一行至十行形成一个辅助焊盘140a,并且辅助焊盘140a的数量可以是6至48。
[0285]延伸焊盘140e的宽度可以大于布线构件125的宽度,并且可以小于2.5mm。延伸焊盘140e的长度可以大于第一电极1130的宽度,并且可以小于30mm。
[0286]例如,延伸焊盘140e的尺寸可以具有0.25mm至2.5mm的宽度(在与布线构件的纵向交叉的方向上)以及0.035mm至30mm(优选地,0.4mm至6mm)的长度(在布线构件的延伸方向上)。辅助焊盘140a的尺寸可以具有0.035mm至30mm(优选地,0.25mm至2.5mm)的宽度以及0.1mm至Imm的长度。
[0287]更优选地,延长焊盘140e的宽度可以等于辅助焊盘140a的宽度,延伸焊盘140e的长度可以是辅助焊盘140a的长度的3至10倍。
[0288]因此,当延伸焊盘140e的尺寸大于辅助焊盘140a的尺寸时,在延伸焊盘140e的长度等于辅助焊盘140a的长度的状态下,延伸焊盘140e的宽度可以大于辅助焊盘140a的宽度。另选地,在延伸焊盘140e的宽度等于辅助焊盘140a的宽度的状态下,延伸焊盘140e的长度可以大于辅助焊盘140a的长度。另选地,延伸焊盘140e的宽度和长度二者可以大于辅助焊盘140a的宽度和长度。本发明的实施方式包括所有以上示例。
[0289]图41示出了第二电极1150包括延伸焊盘和辅助焊盘。
[0290]如图41所示,按照与第一电极1130相同的方式,第二电极1150可以包括多个收集电极1151和连接电极1153。如果必要或需要,可以省略连接电极1153。
[0291]收集电极1151可以彼此平行地设置,并且可以形成在与布线构件125的纵向交叉的方向上。
[0292]第二电极1150的收集电极1151可以包括形成在布线构件125与收集电极1151的交叉处
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