专利名称：太阳能电池、包含该太阳能电池的太阳能电池组件及其制造方法和接触膜制造方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳能电池，包含这些太阳能电池的太阳能电池组件，以及其制造方法和接触膜的制造方法。
背景技术：
传统的太阳能电池采用一种叠层结构，它由平板状半导体材料，如单晶硅或者多晶硅，构成。半导体材料是用P型材料做基层形成的。通过将磷扩散在一个η型薄层材料表面上形成所谓发射极。通常，在基层整个面积上面罩上一层铝膜让基层形成接触面。发射极用细长金属条做接触，这些金属条用一根或多根所谓总线相互连接。因为在电池接触范围内金属条和总线不允许光线透过，而金属条太少或者太窄会让串联电阻升高，所以，金属条和总线必须设计成让电损耗和遮盖损耗最小化。发射极接触面(正面，面朝着太阳光辐射)和基层接触面(背面)在空间上的隔离使得单个太阳能电池很难互联互通形成组件， 因为相邻两个太阳能电池的正面和背面需精心焊接连接。传统太阳能电池在正反面部署了用带状导线相互连接起来的触点，而背面接触式太阳能电池提供了更简单的互联理念。为了提高效率，开发了所谓的背面接触式太阳能电池，其中，正面发射极同设置在背面的发射极触点电连接。这样，金属导线引起的正面遮光损失就最小化了。WO 2007/096752 Α2描述了一种让背面接触式太阳能电池形成接触的方法，它通过蒙在太阳能电池上的穿孔的电绝缘膜上的小孔，采用波动焊接形成接触。这种方法的缺点是太阳能电池的温度负载相对较高，而且使用的焊料在焊接时先要被融化。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种背面接触式太阳能电池，以及用多个这种背面接触式太阳能电池组成相应的太阳能组件，从而让太阳能电池实现简单而省钱的电接触和互联。本发明还有一个目的是提供生产这种太阳能电池的一种方法。本发明实现了上述目的，即通过实现相关的太阳能电池的独立的权利要求所述的特征，实现相关的太阳能组件的独立的权利要求所述的特征，以及通过实现相关的生产太阳能电池方法的独立权利要求所述的特征.最后，通过提出一种特别适合于本发明所描述的太阳能电池的接触膜的生产方法而实现了这个目的。本发明相关太阳能电池的优选实现方案，被列在了相关的从属权利要求中。本发明相关太阳能电池的优选实现方案，对应于本发明相关太阳能组件的优选实现方案，反之亦然，尽管这里没有明确声明。至于本发明相关的太阳能电池中所采用的，以及本发明相关的制造方法中所介绍的材料、薄膜以及层结构， 也是同理。本发明的主题是一种太阳能电池，它包括如下层结构a)半导电层，它具有第一表面和第二表面，而在第一表面上设有多个第一类接触点和第二类接触点，二类接触点具有相反的极性；
b)第一层单层或多层穿孔薄膜是由不导电材料制成的，它具有多个第一类孔；c)结构化导电层，位于背对半导体层的穿孔薄膜的表面；穿孔薄膜和半导体层的相对位置是这样的至少有一部分第一类孔和第一类接触点以及第二类接触点重叠，其特征在于至少有一部分第一类接触点和第二接类触点通过无焊剂电连接与结构化导电层连接。“无焊剂电连接"一般是指，电连接不包含比要连接的两部分具有更低熔点的焊接材料(焊料)。在半导体层中，可以采用通常用于此用途的，为专家熟知的材料。导电层可能包括多种导电材料，只要这种材料不影响太阳能电池导电层的功能。 导电层可以采用金属或者导电有机聚合物。导电层所用金属最好是贵金属，如铝、铝合金、铜、钛、银。建议特别优先选择铝，铝合金，铜。建议最优先使用铝或者铝合金。可以用同种金属相连接，也可以用异种金属连接。 也可以采取多层金属构造(铝/铜)。特别合适的导电有机聚合物具有共轭双键链，最好采用聚噻吩衍生物，其置换物最好是Cl-ClO烷基或者属於烷氧基族的。要把上述金属连接起来采用超声焊接特别适合。通过超声焊接，还可以把导电热塑性塑料相互连接或者连接到金属上。导电层厚度最好为0. 05到0. 2mm，材料最好是铝箔或者铜箔。这里使用的概念“单层或多层薄膜”需作广义解释它包含由特定材质制成的单一薄膜，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜，但也可以是一种层压膜，该层压膜由多层薄膜组成。因此这里使用的概念“层”也可以是薄膜的意思。作为第一层单层或多层穿孔薄膜，当通过冲孔形成带多个第一类孔的单层薄膜时，所形成的薄膜被覆盖一层导电层，这层薄膜的材料最好是聚对苯二甲酸乙二醇酯。为此这类的单层薄膜也称为绝缘薄膜。当使用多层薄膜作为第一层单层或多层穿孔薄膜时，那么最好使用EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)聚合体和聚对苯二甲酸乙二醇酯材料。如此这样一种叠层或叠膜同样也被称为绝缘膜；这种绝缘膜最好是聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。由不导电材料制成的第一层单层或多层穿孔薄膜可包含一层作为背面涂层的背面薄膜，其作用是保护太阳能电池或含太阳能电池的太阳能组件不受环境干扰。背面涂层最好含氟聚合体，最好是聚氟乙烯(PVF)。尤为适合的是带有杜邦公司Tedlar 标志的聚氟乙烯。背面涂层可以是单层或多层的，例如聚乙烯醇缩甲醛-聚酯-聚乙烯醇缩甲醛-复合体。根据本发明，首选使用多层薄膜作为第一层单层或多层薄膜，因为首选使用的柔软绝缘薄膜(也称为熔膜)简化了冲孔工序。EVA-薄膜很柔软，因此冲孔时最好增加一层起支撑作用的第二层薄膜。在第一层单层或多层薄膜中所使用的薄膜或涂层的首选厚度为0. 01至0. 5mm，最好能在0.2至0. 4mm之内。通常第一层单层或多层薄膜与导体层用粘合剂粘合。这种粘合剂是大家所熟知的。
在本发明太阳能电池的优选实现方案中，一个无焊剂电连接包含一个第一类触点和第二类触点与结构化导电层之间的接触带。接触带通常选择与导电层一样的材料。接触带尺寸首先由第一类孔与后面要描述的第二类孔的大小决定，这两个穿孔大小选择在1至IOmm之间，最好在2至5mm。通常在考虑穿孔间的间距时应注意，穿孔间的间距越大接触带越长。此外，无焊剂电连接最通过导电粘合剂或者超声波焊接获得。激光焊接也有利于获得电连接。为此最好为导电层使用压板，以便导电层与触点相接触。在激光光束经过压板的位置时，通常压板是透明的，或者压板在这里显示为空隙。通常本发明中的太阳能电池除了具有已提到的层结构(半导体层、第一层单层或多层穿孔薄膜、结构化导电层)外还有其他层。本发明中的太阳能电池在半导体层的第二面上最好有第二层单层或多层薄膜，这薄膜包含防反射层(如氮化硅材质)和/或其它的保护膜(例如乙烯-醋酸乙烯聚合物材质)。最后在这第二层单层或多层薄膜上通常还安有如玻璃片或聚碳酸酯材质的透明垫片，最好是安装玻璃片。半导体层的厚度最好为20至500 μ m，而80至220 μ m则更好。第一层单层或多层穿孔薄膜的厚度最好是20至400 μ m。结构化导电层的厚度则最好是5至200 μ m。 根据本发明，无焊剂电连接最好是通过超声波焊接来获得。超声波焊接，无论是带或不带附加加热装置，是一种焊接方式这种焊接方式的动能通过摩擦而产生和被利用；该动能通常在一个静态压力作用下，通过相对于需连部分的平移振动而产生。本发明原则上也可通过摩擦焊接来获得电连接，但优先考虑使用超声波焊接来获得电连接。通常超声波焊接机包含一个底部电极(称为“铁砧”)和顶部电极(称为“焊接模具”)。焊接模具在连接面上输出通常为10至200kHz的电磁波，尤其是30至IOOkHz的电磁波。振幅通常在1至50 μ m范围内，功率通常为0.01至lkW，与此同时焊接时间通常为 0. 1至1秒。通常超声波的振荡方向和力的方向相互垂直，同时它们使所连接的平面相互摩擦。最好不要使用焊料。根据本发明，当超声波焊接时最好不要额外加热。当然超声波焊接时也可额外加热，例如对铁砧进行电加热。为了聚焦超声波能量，可以让焊接模具和铁砧与连接物外型相适应。电连接可达到的强度取决于多个参数。尤其应考虑到所焊接材料的类型、焊接系统的焊接功率和振幅以及焊接模具与铁砧的特性。只要能达到本发明的目的，可以使用许多不同的材料来制作焊接模具与铁砧。为了聚焦超声波能量，可以让焊接模具和铁砧与电连接部分外型相适应。在此也应考虑，所需连接的材料是否首先必须直接接触。因此在本发明的优选实现方案中，结构化导电层借助超声波焊接设备被压在半导体层的第一类触点和第二类触点上。在本发明太阳能电池的优选实现方案中，无焊剂电连接是第一类触点和第二类触点之间或其中的一部分和结构化导电层之间的直接连接。“直接连接”在这里尤其是指在第一类触点或第二类触点和结构化导电层之间没有其他材料存在。最好是通过超声波焊接来获得这种直接连接。此外，本发明的另一个主题是一种太阳能组件，该组件包含大量上述太阳能电池。太阳能电池通常彼此相邻安装和电连接。在背面，也就是工作时背朝太阳辐射那面，在一个预定的排列中，例如矩阵排列，第一极性的多个第一类触点和相反极性的多个第二类触点彼此隔开排列。此外，相反极性的触点是相互交织嵌套-按照对触点的连接及类型的安排。太阳能电池背面相同极性的触点最好每个极性按行交替地排列。第一层单层或多层穿孔薄膜和结构化导电层的接触膜可以遮盖单排太阳能电池(所谓的串)或整个太阳能组件。此外，电连接材料应这样设计，以便相邻的太阳能电池彼此能电相连。尤其是通过对导电层，如铜箔或者铝箔，的蚀刻而产生导电通道。它们在首选的超声波焊接后可以以预期方式相连，例如在光线射在太阳能电池上时，以串联电路的方式实现更高的电压，或以并联电路的方式实现更高电流强度。两种连接方式的组合同样也能实现。太阳能电池电连接的各种恰当连接方法已在WO 2008/113741 A中进行了描述。最后，本发明的主题是一种制造太阳能电池的方法，它包括如下层结构a)半导电层，它具有第一表面和第二表面，而在第一表面上设有多个第一类接触点和第二类接触点，二类接触点具有相反的极性；b)第一层由不导电材料制成的单层或多层穿孔薄膜，它具有多个第一类孔；c)结构化导电层，位于背对半导体层的穿孔薄膜的表面；而第一层单层或多层穿孔薄膜和半导体层的相对位置是这样的至少有一部分第一类孔和第一类接触点以及第二类接触点重叠，其中至少有一部分第一类和第二接类触点通过无焊剂电连接与结构化导电层连接，其特征在于d)半导电层装有第一层由不导电材料制成的，单层或多层的穿孔薄膜，薄膜上设有多个第一类孔，在穿孔薄膜叠盖了一导电层，而半导体层上的穿孔薄膜安装时应至少使一部分第一类孔和第一类接触点及第
二类接触点重叠；e)导电层被结构化，并且f)如此获得的结构化导电层是通过穿过第一类孔的无焊剂电连接与第一接类触点和第二个类接触点相连的。“导电层结构化”一般是指，从原有的完整的导电层上去除一部分，从而只保留原有完整导电层上那些用来连接触点的部分。这可以如此地获得，即只有之后需要的结构化导电层的结构带覆盖层。而不带覆盖层的导电层部分之后可以通过如腐蚀池处理被去除掉。结构化导电层最好通过超声波焊接或摩擦焊接，尤其是通过超声波焊接与第一类触点和第二类触点相连接。在本发明的优选实现方案中，由一种或多种不导电材料制成的第一层单层或多层薄膜借助冲孔产生多个第一类孔而形成第一层单层或多层穿孔薄膜，并且该穿孔薄膜被覆盖一导电层。在根据本发明的方法的优选实现方案中，结构化导电层穿过第一类孔被压在第一类触点和第二面类点上，然后通过超声波焊接将结构化导电层与第一类触点和第二类触点相连接。为此，最好通过超声波焊接机将结构化导电层压在第一类触点和第二类触点上。为此，超声波焊接机的焊接模具的顶部可以适当设计以达到最佳按压效果。第一类孔最好为圆形。因此在冲压结构化导电层时，通常压下的是环形截面的导电层材料。为避免机械应力，冲压下来的碎片应是环形的。在本发明的可选实现方案中，导电层通过冲孔而得到多个第二类孔，从而使第二类孔位于第一类孔之上；在第一类触点和第二类触点与结构化导电层之间设置了接触带； 并且产生了一个无焊剂电连接。第一类和/或第二类孔可以有不同的截面。第一类孔和第二类孔最好是圆形的。第一类和/或第二类孔呈圆形，直径通常为1至10mm，最好是2至5mm，而第一类和第二类孔最好有相同的截面。根据本发明，第一类和第二类孔和/或触点之间的间隔首先是1至15cm，最好是3 至 7cm。在本发明的太阳能电池中或在本发明的该太阳能电池的制造方法中，在导电层上构造第二类孔最好是通过冲压导电层来获得，时间是在金属导电层结构化之前或之后，例如在蚀刻池中。第二类孔上安装接触带，并通过按压与半导体层产生自然接触。这个自然接触可以是直接或间接的。当间接接触时，在接触带与半导体层和/或导电层之间存在一种大家所熟知的导电粘合剂。接触带通常与结构化导电层有二个触点，与半导体层有一个触点。在这三个触点之间可以通过不同方法进行电连接，例如通过粘结或超声波焊接来实现。然而最好三个触点都采用相同的连接方法连接，例如借助超声波焊接方法使接触带在两个触点与导电层相连接，而另一个触点上与半导体层相连。必要时导电粘合剂可以通过分液或丝网按压的方法安装在太阳能电池或接触膜上。此外，这种粘合剂可以是单一或混合粘合剂，这些粘合剂在室温、高温，高压或紫外线辐射的条件下会硬化。此外，本发明还涉及到制造接触膜的方法，该接触膜是由不导电材料制成的，具有第一层单层或多层穿孔薄膜和结构化导电层，其中薄膜上有多个第一类孔；而且还具有如下特点(g)具有第一层由不导电材料制成的，单层或多层的薄膜；(h)第一层单层或多层薄膜与导电层相连接；(i)至少在一部分导电层上设置覆盖层；(j)不带覆盖层的导电层部分在蚀刻池中被去除掉；并且(k)通过冲孔使第一层单层或多层薄膜产生多个第一类孔；在每完成(g)至⑴的步骤后，可以执行按步骤(k)的冲孔。在所展示的发明中，接触膜至少由两层膜构成，其中一层用的是导电材料，另外一层用的是电绝缘材料。一般来说，在一个单层或多层的薄膜与一个导电层连接起来后，才能安装覆盖层。覆盖层优先通过涂料来实现，在浸蚀池中它用来保护不能被浸蚀掉的部分。涂料能通过不同的方式被涂上，例如通过喷涂、喷镀，或者是借助丝印。对于整面需喷涂的情况，喷涂方式没有特别的限制。如果特殊构造在浸蚀时需要受保护，喷涂最好要借助丝印来完成。浸蚀池里含有化学物质，这些物质能侵蚀导电层没有被保护的部分。因此，这些浸蚀剂的成分主要取决于所使用的金属种类或者有导电能力的聚合物。在浸蚀池中进行完浸蚀步骤(j)之后，对接触膜就能够进行清洗了，比如可以在另一个清洗池中进行清洗。接触膜冲孔可以在浸蚀步骤和清洗接触膜之间进行，或者在经过浸蚀池步骤和清洗完有结构化导电层和第一层单层或多层薄膜的叠层膜后进行。从浸蚀池出来后所进行的清洗步骤可以去除被保护部位的覆盖层(比如掩盖涂料)，或者去除浸蚀池中的剩余成分。按照此发明，在生产接触膜的过程中优先使用第一层单层或多层的薄膜，此薄膜具有一层双面自粘性绝缘层，其中一面带有第二层单层或多层的一薄膜，例如一背面薄膜； 而另一面有一层分离薄膜，例如一个涂上硅酮的薄膜。在这种情况下，导电层与第一层单层或多层的薄膜最好用粘合剂来连接。使用第二层单层或多层薄膜能使绝缘膜冲孔变得容易。特别是当第一层单层或多层薄膜仅由绝缘膜构成时情况更是如此。此发明使太阳能电池发电所需的叠层结构间有了高效的电连接，即在半导体层和导电所需的电流通道间的电连接性。此外，这项发明还使背面接触式太阳能电池以一种最佳的，灵活的印制连接方式 (接触膜)进行电连接，同时能正确的相互定位和固定。
此发明有关太阳能电池及其制造方法的其他非限定性使用实例的详细描述如下， 请对照参阅插图1至7。图1展示的是太阳能组件3的一个截面图。依据本发明，太阳能组件包含多个线性排列的太阳能电池1。图2展示的是本发明所述的太阳能组件图1的截面放大图。图3展示的是本发明太阳能电池中三个并例着的一种在半导体层和结构化导电层之间电连接的透视图。作为本发明实施方式之一，图4展示的是太阳能电池的一个截面。作为本发明另一实施方式，图5展示的是太阳能电池的一个截面。作为本发明制造方式一，图6展示的是第一种制造接触膜方式的透视图。作为本发明制造方式二，图7展示的是第二种制造接触膜方式的透视图。图8展示的是太阳能组件中一种典型的连接的方式。
具体实施例方式图1展示的是太阳能组件3的一个截面图。太阳能组件包含多个线性排列的太阳能电池，所展示的层构造从左往右逐渐复杂。在带有第一类正极接触点6和第二类负极接触点7的半导体层2上有一层带第一类孔9的，由非导电材料制成的穿孔薄膜8。穿孔薄膜8上有一结构化导电层10，结构化导电层通过无焊剂电连接11与半导体层2的第一类和第二接类触点6，7电连接。因此，半导体层2的第一类和第二接类触点6，7与穿孔薄膜8上的第一类孔9重叠。图2展示的是本发明太阳能组件截面1放大后的情况，其中能看到两个相连接的太阳能电池1。半导体层2具有第一表面4和第二表面5。表面4在使用时背对阳光，表面5正对阳光。半导体层2中的表面4包含了第一类正极的接触点6与第二类负极的接触点7。在第一面4上有一层由不导电材料制成的穿孔薄膜8，穿孔薄膜具有多个第一类孔9，而第一类孔9的位置与第一类和第二接类触点6，7重叠。穿孔薄膜8上有一结构化导电层10，它通过无焊剂电连接11与半导体层2中的第一类和第二类接触点6，7电连接。第一类接触点6和第二接类触点7按行交替排列，以便能保障与结构化导电层10最好的电连接。按照图1和图2展示的制造方式，第一类孔9的大小为4mm，而第一类孔之间的距离为6cm。其他的大小和距离也是可以的。在图1和图2中所展示的太阳能电池中，结晶硅可以作为半导体层的材料使用。图1和图2所展示的太阳能组件中的太阳能电池是用串联形式进行连接的，这里没有详细展示。依据本发明，图3展示的是太阳能电池透视图的一部分，它包含三个并列的，在半导体层2与结构化导电层10之间的，穿过穿孔薄膜的电连接11的几种连接方式。通常来说，在一个太阳能电池或一个太阳能组件中只运用其中一种连接方式。几种连接方式的共性是，半导体层2具有第一表面4和第二表面5，而在第一面4 上设有多个具有相反的极性的第一类和第二类接触点6，7。因为极性对于电连接没有影响， 所以在此不作规定。在图3中左边展示的第一种连接方式中，电连接11是这样来实现的，即结构化导电层10上有一个接触带12通过打孔膜8上的孔9和结构化导电层10上的孔19与半导体层2上的接触点6，7进行电连接。在图3中间展示的第二种连接方式中，结构化导电层10与半导体层2之间的电连接11是这样来实现的，即通过从结构化导电层10冲压出的细条27，将压在半导体层2的接触点6，7上，然后通过超声波焊接实现电连接。第二种模式中第二孔19由两个圆形开口组成。在图3中右边展示的连接方式中，电连接是这样来实现的，即结构化导电层10穿过第一类孔9被压在半导体层2上的第一类和第二类接触点6，7上，然后通过超声波焊接实现电连接。按压可以通过超声焊接机的焊头来实现。在图3展示的3种模式中电连接11是通过超声焊接获得的。但是，在结构化导电层10和半导体层2中使用导电胶也能实现电连接。在模式一中，接触带12也可以用导电胶与结构化导电层10以及半导体层2进行电连接。导电胶可以在打孔膜8和半导体层2 连接之前或之后，被涂在接触点6和7上。图4展示的是一个本发明太阳能电池实现方案的截面。图4中太阳能电池背光面在上面，面朝太阳的面在下面。从背光面开始，首先是保护层31 (背板，例如杜邦Tedlar 的聚氟乙烯薄膜)，然后是结构化导电层10，然后是带有多个第一类孔9的不导电的打孔层 8，然后是半导体层2，然后是第二层单层或多层膜14-这层薄膜可包含防反射层(如氮化硅材质)和/或其它的保护膜，最后是玻璃层15。在图4所展示的本发明太阳能电池的实现方案中的电连接11是根据图3的第二种和第三种模式来实现的，其中结构化导电层10穿过孔9与半导体层2上的第一类和第二类接触点6和7相连接。电连接11是通过超声焊接或者激光焊接来得到的。图5展示的是本发明太阳能电池另一种实现方案的截面。其中，无焊剂电连接11 借助于接触带12实现。该层结构与图4所示的相符。在图5中左边展示的是图3的第一种模式。在第一种模式中无焊剂电连接11是借助超声焊接或激光焊接实现的。图5右边的是电连接11的第五种模式，在这种模式中，接触带12借助导电胶16不仅能跟结构化导电层10，而且还可以和半导体层12中的第一类和第二类接触点6，7进行电连接。图6展示的是第一种生产接触膜方法的透视图。箭头指的是接触膜的运动方向。在此制作模式中，单层膜17将作为一层单层或多层的膜使用。单层膜17从滚筒进入冲孔设备21进行冲孔。然后它在粘结设备22中在需与电导层连接处被涂上粘结剂。在涂上粘结剂后，带第一类孔9的打孔膜8和另一层作为导电层18的，来自另一滚筒的金属膜被连接起来。借助压膜机M可以使两层膜紧密接触。与打孔膜8相对的金属膜18的表面，将通过丝印设备23在需保护的位置涂上一覆盖层四。覆盖层起的作用是，在浸蚀池20 中对金属层18中需保护的部位进行保护，以免其被腐蚀掉。然后层压膜被继续传输到下一个丝印设备32，在此过程中，导电层18的反面将完全地被涂上覆盖层四。最后经过处理的层压膜进入浸蚀池20中，在那里金属膜18中没有被保护的部分将被浸蚀，留下的是所希望得到的结构化导电层10的导电结构。所得到的接触膜27通过运输轮25继续被传输，比如被运到了一个在此并未展示出来的清洗池中，在那里，那些附在接触膜27上的，浸蚀池20 遗留下的剩余物和覆盖层四将被去除。图7展示的是第二种生产本发明接触膜方法的透视图。在图7中展示的是生产本发明接触膜的第二种制作模式中，一种双面自粘的绝缘膜13的一面有一分离膜^a，另一面先与一熔膜30压膜。压膜过程应使用压膜器M。由一种或多种不导电材料制成的单层或多层膜17接着被冲孔设备21冲孔。接下来分离膜26b 被向上剥离，而由不导电材料制成的单层或多层的打孔膜观与作为导电层18的，来自另一滚筒的金属膜被压在一起。通过使用压膜器M使膜紧密接触。紧接着，金属膜18的面对多层打孔膜观的面通过第一个丝印设备23在需保护的位置被涂上一覆盖层29。覆盖层起的作用是，在浸蚀池20中对金属层18中需保护的部位进行保护，以免其被腐蚀掉。然后层压膜被继续传输到下一个丝印设备32，在此过程中，导电层18的反面将完全地被涂上覆盖层四。最后经过处理的层压膜进入浸蚀池20中，在那里金属膜18中没有被保护的部分将被浸蚀，留下的是所希望得到的结构化导电层10的导电结构。所得到的接触膜27通过运输轮25继续被传输，比如被运到了一个在此并未展示出来的清洗池中，在那里，那些附在接触膜27上的，浸蚀池20遗留下的剩余物和覆盖层四将被去除。图8展示的是太阳能组件的典型的连接方式。展示的是两个太阳能电池1，他们具有正极的接触点6与负极的接触点7。左边展示的太阳能电池的第一类正极接触点6与接触条33电导相连。右边展示的太阳能电池的第二类负极接触点7与另一接触条34电导相连。而接触条33和34也是相互连在一起的，从而建立了两个太阳能电池的电连接。用相同的方式，两个太阳能电池可以和其他的，在图8中并未展示的太阳能电池连接。
附图标记说明1太阳能电池2半导电层3太阳能电池组件4半导电层的第一表面5半导电层的第二表面6第一类接触点(正极)7第二类接触点(负极)8由不导电材料做成的穿孔薄膜9第一类孔(在绝缘层内)10结构化导电层11电连接12接触带13双面自粘性绝缘膜14 “中间薄膜”15玻璃板16导电粘合剂17第一层单层或多层的薄膜(绝缘)18导电层19第二类孔(在导电层)20腐蚀池21打孔机22涂胶粘剂用的设备23第一个丝印设备M覆膜辊25运输轮26a分离膜26b穿孔的分离膜27接触膜观单层或多层穿孔薄膜四保护层30 熔膜31保护膜32第二个丝印设备33第一个接触条34第二个接触条
权利要求
1.一种太阳能电池(1)，它包括以下几层a)半导电层O)，它具有第一表面(4)和第二表面(5)，而在第一表面(4)上设有多个第一类接触点(6)和第二类接触点(7)，二类接触点具有相反的极性；b)第一层单层或多层穿孔薄膜(8，28)是由不导电材料制成的，它具有多个第一类孔(9)；c)结构化导电层(10)，位于背对半导体层O)的穿孔薄膜(8，28)的表面；穿孔薄膜(8，28)和半导体层( 的相对位置是这样的至少有一部分第一类孔(9)和第一类接触点(6)以及第二类接触点(7)重叠，其特征在于至少有一部分第一类接触点(6) 和第二接类触点(7)通过无焊剂电连接(11)与结构化导电层(10)连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池(1)，其特征在于无焊剂电连接(11)在第一类和第二类接触点(6，7)和结构化导电层(10)之间有一接触带(12)。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池(1)，其特征在于无焊剂电连接(11)包含一导电粘合剂(16)。
4.根据权利要求1或2所述的太阳能电池(1)，其特征在于无焊剂电连接(11)可通过超声波焊接或激光焊接获得。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池(1)，其特征在于无焊剂电连接(11)为第一和第二类接触点(6，7)和结构化导电层(10)之间的直接连接。
6.太阳能电池组件C3)包含有多个根据权利要求1所述太阳能电池(1)。
7.生产太阳能电池(1)的方法包括以下几层a)半导电层O)，它具有第一表面(4)和第二表面(5)，而在第一表面(4)上设有多个第一类接触点(6)和第二类接触点(7)，二类接触点具有相反的极性；b)第一层由不导电材料制成的单层或多层穿孔薄膜(8二8)，它具有多个第一类孔(9)；c)结构化导电层(10)，位于背对半导体层⑵的穿孔薄膜(8，28)的表面；穿孔薄膜(8，28)和半导体层( 的相对位置是这样的至少有一部分第一类孔(9)和第一类接触点(6)以及第二类接触点(7)重叠，其中至少有一部分第一类和第二接类触点 (6,7)通过无焊剂电连接(11)与结构化导电层(10)连接， 其特征在于d)半导电层( 装有第一层由不导电材料制成的，单层或多层的穿孔薄膜(8二8)，薄膜上设有多个第一类孔(9)，在穿孔薄膜(8,28)叠盖了一导电层(18)，而半导体层( 上的穿孔薄膜(8，28)安装时应至少使一部分第一类孔(9)和第一类接触点(6)及第二类接触点(7)重叠；e)导电层(18)被结构化，并且f)如此获得的结构化导电层(10)是通过穿过第一类孔(9)的无焊剂电连接(11)与第一接类触点(6)和第二个类接触点(7)相连的。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于结构化导电层(10)通过超声波焊接或激光焊接使其与第一类接触点(6)和第二个类接触点(7)相连。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于第一层由一种或多种不导电材料制成的单层或多层薄膜由冲孔形成多个第一类孔(9)，以及由此产生的第一层单层或多层打孔膜(8)用一导电层(18)覆膜。
10.根椐权利要求7至9所述的方法，其特征在于结构化导电层(10)通过第一类孔(9)被压在第一类接触点(6)和第二类接触点(7)上，然后通过超声波焊接使结构化导电层(10)与第一类触点(6)和第二类接触点(7)连接。
11.根椐权利要求10所述的方法，其特征在于由超声波焊接机将结构化导电层(10) 压在第一类接触点(6)和第二类接触点(7)上。
12.根椐权利要求7至9所述的方法，其特征在于导电层(18)通过冲孔产生多个第二类孔(19)，并使第二类孔(19)处在第一类孔(9)之上；一接触带(1 连接第一类接触点(6)和第二类接触点(7)以及导电层(10)；由此生成一个无焊剂电连接(11)。
13.制造接触薄膜(XT)的方法，其第一层是由不导电材料制成的，单层或多层的穿孔薄膜(8，观)，薄膜上有多个第一类孔(9)以及一个结构化导电层(10)，其特征在于(g)生成第一层由一种或多种不导电材料制成的，单层或多层的薄膜(17)；(h)第一层单层或多层的薄膜(17)与导电层(18)连接；(i)导电层(18)上至少有一部分被贴上一保护层09)；(j)导电层(18)上没有保护层09)的部分将在腐蚀池00)中被除去； (k)至少在第一层单层或多层的薄膜(17)上产生多个第一类孔(9)； 在完成(g)至(i)的每一个步骤后，可以执行按步骤(k)的冲孔。
14.根椐权利要求13所述的方法，其特征在于第一层单层或多层的薄膜(17)有一双面自粘绝缘膜(13)，其两侧分别粘贴着一张保护膜(30)和一张分离膜Q6a)。
15.根椐权利要求13所述的方法，其特征在于第一层单层或多层的薄膜(17)在与导电层(18)相连的面上被涂上粘合剂。
全文摘要
本发明涉及一种太阳能电池(1)，它包括以下几层a)半导电层(2)，它具有第一表面(4)和第二表面(5)，而在第一表面(4)上设有多个第一类接触点(6)和第二类接触点(7)，二类接触点具有相反的极性；b)第一层单层或多层穿孔薄膜(8，28)是由不导电材料制成的，它具有多个第一类孔(9)；c)结构化导电层(10)，位于背对半导体层(2)的穿孔薄膜(8，28)的表面；穿孔薄膜(8，28)和半导体层(2)的相对位置是这样的至少有一部分第一类的洞(9)和第一类接触点(6)以及第二类接触点(7)重叠，其中至少有一部分第一类接触点(6)和第二接类触点(7)通过无焊剂电连接(11)与结构化导电层(10)连接。本发明还涉及一种包含多个太阳能电池的太阳能电池组件，以及生产太阳能电池的方法和生产一种接触薄膜的方法。
文档编号H01L31/0224GK102439729SQ201080020248
公开日2012年5月2日 申请日期2010年5月3日 优先权日2009年5月5日
发明者C·梅西耶, J·穆勒, M·塞德拉切克 申请人:库迈思控股有限公司