太阳能电池模块及其制造方法与流程

文档序号：11656218阅读：216来源：国知局

本发明的实施方式涉及太阳能电池模块及其制造方法。

背景技术：

近来，随着诸如石油和煤炭的现有能源预期要耗尽，对用于取代现有能源的替代能源的兴趣与日俱增。在替代能源当中，用于从太阳能生成电能的太阳能电池尤为突出。

太阳能电池通常包括半导体部分，其分别具有不同的导电类型(例如，p型和n型)并由此形成p-n结；以及分别连接至不同导电类型的半导体部分的电极。

当光入射在太阳能电池上时，在该半导体部分中生成多个电子-空穴对，并且多个电子-空穴对因入射光而被分离成电子和空穴。电子移动至n型半导体部分，而空穴移动至p型半导体部分。接着，这些电子和空穴被分别连接至n型半导体部分和p型半导体部分的不同电极收集。这些电极利用电线彼此连接，以由此获取电力。

具有上述构造的多个太阳能电池可以通过互连器彼此连接以形成模块。

背接触式太阳能电池是将全部电极设置在半导体基板的背面上的太阳能电池。多个背接触式太阳能电池可以通过连接至每一个背接触式太阳能电池的半导体基板的背面的多条导线彼此串联连接。

在将多条导线连接至半导体基板的背面的这种结构中，在将导线连接至半导体基板的背面之前，设置在半导体基板的背面上并且未固定至该半导体基板的背面的多条导线可能会在该半导体基板的背面上移动并且可能并未对准。因此，在模块制造工艺中存在困难。

技术实现要素：

在一个方面，提供了一种太阳能电池模块，该太阳能电池模块包括：太阳能电池，所述太阳能电池各自包括半导体基板以及第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极在所述半导体基板的表面上沿第一方向延伸，所述第一电极和所述第二电极具有不同的极性；导线，所述导线在所述半导体基板的所述表面上沿与所述第一方向交叉的第二方向延伸，所述导线通过导电粘合剂被连接至所述第一电极或所述第二电极；以及绝缘粘合剂部分，所述绝缘粘合剂部分在所述半导体基板的所述表面的设置有所述导线的至少一部分上沿所述第一方向延伸，并且将所述导线固定至所述半导体基板以及所述第一电极和所述第二电极，所述绝缘粘合剂部分被附接在每条导线的至少一部分的背面以及每条导线的至少一部分的侧面上。

所述绝缘粘合剂部分还可以被附接至在所述导线之间暴露出的所述半导体基板上以及附接至所述第一电极的表面和所述第二电极的表面。

所述绝缘粘合剂部分可以是在基膜的表面上包括粘合剂的绝缘带。所述基膜可以包括聚烯烃材料。所述基膜的熔点可以比160℃至170℃之间的一个温度更低。

所述绝缘粘合剂部分的所述粘合剂可以包括丙烯酸树脂、硅和环氧树脂中的至少一种。

所述绝缘粘合剂部分在所述第二方向上的宽度可以大于两条相邻导线之间的距离。

所述第一电极和所述第二电极可以位于所述半导体基板的背面上。所述导线可以位于所述半导体基板的定位有所述第一电极和所述第二电极的所述背面上。

所述绝缘粘合剂部分可以位于所述半导体基板的定位有所述第一电极、所述第二电极以及所述导线的所述背面上。

每个太阳能电池的所述半导体基板可以被掺杂有第一导电类型的杂质。每个太阳能电池还可以包括在所述半导体基板的所述背面处的掺杂有与所述第一导电类型相反的第二导电类型的杂质的发射极区和比所述半导体基板更重地掺杂有所述第一导电类型的杂质的背面场区。

每个第一电极可以被连接至所述发射极区，且每个第二电极可以被连接至所述背面场区。

所述导线可以包括：第一导线，所述第一导线通过所述导电粘合剂被连接至所述第一电极并且通过绝缘层与所述第二电极绝缘；以及第二导线，所述第二导线通过所述导电粘合剂被连接至所述第二电极并且通过所述绝缘层与所述第一电极绝缘。

所述太阳能电池可以包括第一太阳能电池和第二太阳能电池，所述第一太阳能电池和所述第二太阳能电池沿所述第二方向彼此相邻地布置且彼此串联连接。互连器可以位于所述第一太阳能电池与所述第二太阳能电池之间并且将所述第一太阳能电池与所述第二太阳能电池串联连接。

所述第一太阳能电池与所述第二太阳能电池之间的所述互连器可以沿所述第一方向延伸。连接至所述第一太阳能电池的所述第一导线和连接至所述第二太阳能电池的所述第二导线可以共同连接至所述互连器。

在另一方面，提供了一种用于制造太阳能电池模块的方法，该方法包括以下步骤：将导电粘合剂涂覆至第一电极和第二电极中的每一个电极的一部分，所述第一电极和第二电极在半导体基板的表面上沿第一方向延伸并且具有不同的极性；将导线配置成沿与所述第一方向交叉的第二方向延伸并且与所述第一电极和所述第二电极中的每一个电极的涂覆有所述导电粘合剂的所述部分交叠；将沿所述第一方向延伸的绝缘粘合剂部分附接至所述半导体基板以及每条导线的一部分；以及对附接有所述绝缘粘合剂部分的所述半导体基板执行层压工艺，其中，执行所述层压工艺的步骤包括软化和固化所述绝缘粘合剂部分，在附接所述绝缘粘合剂部分的步骤中，将所述绝缘粘合剂部分附接在每条导线的至少所述部分的背面上，并且在软化和固化所述绝缘粘合剂部分的同时，还将所述绝缘粘合剂部分附接在所述每条导线的至少所述部分的侧面上。

所述层压工艺可以在160℃至170℃之间的一个温度下执行。

所述绝缘粘合剂部分的熔点可以低于所述层压工艺的温度。所述绝缘粘合剂部分可以是通过将粘合剂形成在基膜的表面上而获得的绝缘带类型。

所述基膜可以包括聚烯烃材料，并且所述基膜的熔点和所述粘合剂的熔点可以低于所述层压工艺的温度。

执行所述层压工艺的步骤可以包括将处于软化状态下的所述绝缘粘合剂部分填充在所述导线之间的空的空间以及所述第一电极和所述第二电极的至少一部分中，并且随后固化所述绝缘粘合剂部分。

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且构成本说明书的一部分，附图例示了本发明的实施方式，并与本描述一起用于说明本发明的原理。在附图中：

图1是根据本发明的实施方式的太阳能电池模块的整个前表面的平面图；

图2示意性地例示了通过互连器连接第一和第二太阳能电池的电池串的截面；

图3例示了通过互连器连接第一和第二太阳能电池的电池串的背面；

图4是示出图3所示太阳能电池的示例的局部立体图；

图5是图4所示的太阳能电池的在第二方向上的截面图；

图6是沿图3的线csx1-csx1截取的截面图；

图7是附接有图3所示的绝缘粘合剂部分的太阳能电池模块的背面的放大图；

在图8中，图8的(a)是在层压步骤之前的沿图7的线a-a的第二方向的截面的放大图，并且在图8中，图8的(b)是在层压步骤之后的最终完成的太阳能电池模块中的沿图7的线a-a的第二方向的截面的放大图；

在图9中，图9的(a)是在层压步骤之前的沿图7的线b-b的第一方向的截面的放大图，并且在图9中，图9的(b)是在层压步骤之后的最终完成的太阳能电池模块中的沿图7的线b-b的第一方向的截面的放大图；以及

图10、图11、图12和图13例示了根据本发明的实施方式的用于制造太阳能电池模块的方法。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的实施方式，这些实施方式的示例在附图中进行了例示。然而，本发明可以按许多不同形式来具体实施，并且不应被视为限于在此阐述的实施方式。在任何可能的情况下，遍及整个附图将使用相同标号来指代相同或相似的部件。将注意到，如果确定对已知技术的详细描述可能会使本发明的实施方式模糊，则将省略对该已知技术的详细描述。

在附图中，为清楚起见，夸大了层、膜、板、区域等的厚度。应当明白，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为“在”另一元件“上”时，其可以直接处于该另一元件上，或者还可以存在中间元件。与此相反，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。而且，应当明白，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为“全部”处于另一元件上时，其可以处于该另一元件的整个表面上，并且可能并非处于该另一元件的边缘的一部分上。

在下面的描述中，任何组件的前表面可以是面向模块的前表面的方向的光直接入射其上的表面，而任何组件的背面可以是面向模块的背面的方向的光不直接入射其上或者反射光可以入射其上的表面。

在下面的描述中，电池串是指多个太阳能电池彼此串联连接的结构或形状。

在下面的描述中，组件的厚度或宽度等于另一组件的厚度或宽度的这一事实是指它们在包括工艺误差的10％的误差容限内具有相同值。

图1是根据本发明的实施方式的太阳能电池模块的整个前表面的平面图。图2示意性地例示了在第二方向上彼此相邻并且通过互连器连接的第一和第二太阳能电池的截面。

如图1和图2所示，根据本发明的实施方式的太阳能电池模块可以包括：多个太阳能电池c1和c2、多条导线cw、绝缘粘合剂部分at以及互连器ic。

在这里公开的实施方式中，若需要或希望的话，可以省略互连器ic。然而，本发明的实施方式通过如图1所示的示例的方式利用包括互连器ic的太阳能电池模块来进行描述。

根据本发明的该实施方式的太阳能电池模块还可以包括用于密封通过串联连接所述多个太阳能电池c1和c2而形成的电池串的组件(例如，前透明基板10、密封剂20和30、后基板40以及框架50)。

如图1所示，可以将每一个太阳能电池布置成沿第二方向y延伸，并且每一个太阳能电池可以包括半导体基板110和处于该半导体基板110的背面上的多个第一和第二电极c141和c142。

如图1和图2所示，可以将多条第一和第二导线cw连接至每个太阳能电池的背面。

如图1和图2所示，可以将连接有所述多条第一和第二导线cw的所述多个太阳能电池通过互连器ic沿第二方向y彼此串联连接。

例如，可以将互连器ic设置成沿第一方向x在两个相邻太阳能电池之间延伸，并且可以串联连接所述多个太阳能电池当中的沿第二方向y彼此隔开的第一和第二太阳能电池c1和c2。

在这种情况下，如图2所示，连接至第一太阳能电池c1的多条第一导线cw1的前表面和连接至第二太阳能电池c2的多条第二导线cw2的前表面可以连接至互连器ic的背面。因此，所述多个太阳能电池c1和c2可以串联连接以形成电池串。

如图2所示，设置在前透明基板10与后基板40之间的电池串可以被热压和层压。

例如，同时施加热和压力的层压工艺可以在将所述多个太阳能电池c1和c2设置在前透明基板10与后基板40之间并且将透明材料(例如，乙烯醋酸乙烯共聚物(eva)片材)的密封剂20和30设置在所述多个太阳能电池c1和c2的前表面和背面上的状态下执行。因此，这些组件可以被集成并密封。

如图1所示，通过层压工艺密封的前透明基板10、密封剂20和30以及后基板40的边缘可以通过框架50来固定和保护。

每一个电池串可以沿第二方向y延伸。所述多个电池串可以沿第一方向x彼此隔开，并且可以通过沿第一方向x延伸的套杆(bushingbar)310和350在第一方向x上彼此串联连接。

前透明基板10可以由具有高透光度和优异的防损坏功能的钢化玻璃等形成。

后基板40可以防止湿气和氧气渗入太阳能电池c1和c2的背面，并且保护太阳能电池c1和c2不受外部环境影响。后基板40可以具有包括防湿气/氧气渗入层、防化学腐蚀层等的多层结构。

后基板40可以被形成为由绝缘材料形成的薄片，诸如氟聚合物/聚酯/氟聚合物(fp/pe/fp)。由其它绝缘材料形成的绝缘片也可以被用于后基板40。

该层压工艺可以在分别将片状密封剂20和30设置在前透明基板10与太阳能电池c1和c2之间以及太阳能电池c1和c2与后基板40之间的状态下执行。

在这里公开的实施方式中，密封剂20和30可以由与图3的绝缘层il的材料不同的材料形成。密封剂20和30可以由能够防止由湿气渗透所产生的腐蚀并且吸收冲击以保护太阳能电池c1和c2不受冲击的材料(例如，乙烯醋酸乙烯共聚物(eva))形成。

设置在前透明基板10与太阳能电池c1和c2之间以及太阳能电池c1和c2与后基板40之间的片状密封剂20和30可以在层压工艺期间通过热和压力来软化和固化。

可以将绝缘粘合剂部分at定位在设置在半导体基板110的背面上的导线cw上，并且可以沿与导线cw的纵向方向交叉的第一方向x延伸，由此将导线cw附接至半导体基板110的背面。

如图2所示，密封剂30可以紧密地粘合至绝缘粘合剂部分at的背面和侧面，并由此可以物理地且直接地接触绝缘粘合剂部分at的背面和侧面。

在详细描述了太阳能电池、导线以及互连器的结构之后，参照图7之后的附图，对绝缘粘合剂部分at进行详细描述。

下面，对图1和图2所示的太阳能电池模块的结构进行详细描述，其中，所述多个太阳能电池通过导线cw和互连器ic串联连接。

图3至图6例示了根据本发明的实施方式的太阳能电池模块的示例。

更具体地，图3例示了当从背面看时应用至根据本发明的实施方式的太阳能电池模块的电池串的示例。

多个太阳能电池c1和c2中的每一个至少可以包括半导体基板110和在该半导体基板110的一表面(例如，背面)上彼此隔开并且沿第一方向x延伸的多个第一和第二电极c141和c142。

多条导线cw可以通过互连器ic将在所述多个太阳能电池当中的两个相邻太阳能电池中的一个太阳能电池中所包括的多个第一电极c141串联电连接至另一太阳能电池中所包括的多个第二电极c142。

为此，所述多条导线cw可以沿与第一和第二电极c141和c142的纵向方向(即，第一方向x)交叉的第二方向y延伸，并且可以连接至所述多个太阳能电池中的每一个。

所述多条导线cw可以包括多条第一导线cw1和多条第二导线cw2。

第一导线cw1可以利用导电粘合剂ca连接至包括在每一个太阳能电池中的第一电极c141，并且可以通过由绝缘材料形成的绝缘层il与每一个太阳能电池的第二电极c142绝缘。

而且，第二导线cw2可以利用导电粘合剂ca连接至包括在每一个太阳能电池中的第二电极c142，并且可以通过由绝缘材料形成的绝缘层il与每一个太阳能电池的第一电极c141绝缘。

考虑到缩减制造成本且同时将导线cw的线电阻保持在足够低的水平，每一条导线cw的线宽度wcw可以是0.5mm至2.5mm。考虑到导线cw的总数，第一与第二导线cw1和cw2之间的距离wdcw可以是4mm至6.5mm，使得太阳能电池模块的短路电流不会损坏。

每一条导线cw的厚度可以是0.05mm至0.3mm。

可以将互连器ic定位在第一与第二太阳能电池c1和c2之间并且可以沿第一方向x延伸。第一和第二导线cw1和cw2可以连接至互连器ic，并由此可以将所述多个太阳能电池沿第二方向y串联连接。

本发明的实施方式利用根据本发明的该实施方式的太阳能电池模块包括互连器ic的示例进行了例示和描述。然而，可以省略互连器ic。当省略互连器ic时，第一和第二导线cw1和cw2可以彼此直接连接，或者可以被形成为一体，由此串联连接所述多个太阳能电池c1和c2。

绝缘粘合剂部分at可以在半导体基板110的一表面(例如，背面)的设置有导线cw的至少一部分上沿第一方向x延伸。该绝缘粘合剂部分at可以在用于制造太阳能电池模块的工艺期间，用于将导线cw固定(或临时固定)至半导体基板110以及第一和第二电极c141和c142。

更具体地，在用于通过另一热工艺或层压工艺将导线cw连接至第一和第二电极c141和c142的带式自动焊接(tabbing)工艺之前，该绝缘粘合剂部分at可以用于将导线cw临时固定至半导体基板110的一表面(例如，背面)，使得设置在半导体基板110的该表面(例如，背面)上的导线cw不在半导体基板110的该表面(例如，背面)上移动。

如图3所示，可以将绝缘粘合剂部分at围绕半导体基板110的中部和两边缘设置，并且可以沿与导线cw的纵向方向交叉的第一方向x延伸。

该绝缘粘合剂部分at可以通过固定设置在半导体基板110的背面上的导线cw以使得导线cw在带式自动焊接工艺之前不移动而使得更容易执行太阳能电池模块的制造工艺。

如图3所示，绝缘粘合剂部分at可以被附接至每条导线cw的一部分的背面和半导体基板110的背面，并且可以将每一条导线cw的一部分临时固定至半导体基板110的背面。绝缘粘合剂部分at可以在用于模块化所述多个太阳能电池的层压工艺期间被熔化，并且可以被粘合且附接至最终完成的太阳能电池模块中的每一条导线cw的一部分的侧面和背面。

当如上所述绝缘粘合剂部分at被粘合且附接至每一条导线cw的至少一部分的侧面和背面时，绝缘粘合剂部分at所附接至的导线cw可以最小化导线cw的侧面处的气阱(airtrap)的形成空间。因此，可以防止导线cw被包含在该气阱中的湿气腐蚀。

在描述了根据本发明的该实施方式的太阳能电池模块的结构之后，参照图6之后的附图，对被粘合且附接至每一条导线cw的至少一部分的侧面和背面的绝缘粘合剂部分at的结构进行详细描述。

下面，对根据本发明的该实施方式的太阳能电池模块的每个组件进行详细描述。

图4是例示应用至图3所示的太阳能电池模块的太阳能电池的示例的局部立体图。图5是图4所示的太阳能电池的沿第二方向的截面图。

如图4和图5所示，根据本发明的该实施方式的太阳能电池的示例可以包括：防反射层130、半导体基板110、隧道层180、多个发射极区121、多个背面场区172、多个本征半导体层150、钝化层190、多个第一电极c141以及多个第二电极c142。

在这里公开的实施方式中，若希望或需要的话，可以省略防反射层130、本征半导体层150、隧道层180以及钝化层190。然而，当太阳能电池包括它们时，可以进一步提高太阳能电池的效率。由此，本发明的该实施方式通过示例的方式利用包括防反射层130、本征半导体层150、隧道层180以及钝化层190的太阳能电池来进行描述。

该半导体基板110可以由包含第一导电类型的杂质的单晶硅和多晶硅中的至少一种来形成。例如，半导体基板110可以由单晶硅晶片形成。

在这里公开的实施方式中，第一导电类型可以是n型和p型之一。

当半导体基板110是p型时，该半导体基板110可以被掺杂有iii族元素的杂质，诸如硼(b)、镓(ga)以及铟(in)。另选的是，当半导体基板110是n型时，该半导体基板110可以被掺杂有v族元素的杂质，诸如磷(p)、砷(as)以及锑(sb)。

在下面的描述中，本发明的实施方式利用第一导电类型是n型的示例来进行描述。

半导体基板110的前表面可以是具有多个不平坦部分或者具有不平坦特征的不平坦表面。由此，定位在半导体基板110的前表面上的发射极区121可以具有不平坦表面。

因此，从半导体基板110的前表面反射的光的量可以减少，而入射在半导体基板110的内部上的光的量可以增加。

可以将防反射层130定位在半导体基板110的前表面上，以最小化从外部入射在半导体基板110的前表面上的光的反射。防反射层130可以由以下中的至少一种形成：铝氧化物(alox)、硅氮化物(sinx)、硅氧化物(siox)以及硅氧氮化物(sioxny)。

隧道层180被设置在半导体基板110的整个背面上，同时直接接触半导体基板110的整个背面，并且可以包括电介质材料。由此，如图4和图5所示，隧道层180可以通过在半导体基板110中生成的载流子。

换句话说，隧道层180可以通过在半导体基板110中生成的载流子，并且可以执行针对半导体基板110的背面的钝化功能。

隧道层180可以由电介质材料形成，包括在等于或高于600℃的高温下具有强耐久性的硅碳化物(sicx)或硅氧化物(siox)。可以使用其它材料。例如，隧道层180可以由硅氮化物(sinx)、氢化sinx、铝氧化物(alox)、硅氧氮化物(sion)或氢化sion形成。隧道层180的厚度可以是0.5nm至2.5nm。

所述多个发射极区121可以被设置在半导体基板110的背面上，且更具体地，可以直接接触隧道层180的背面的一部分。所述多个发射极区121可以沿第一方向x延伸。该发射极区121可以由与第一导电类型相反的第二导电类型的多晶硅材料形成。发射极区121可以与半导体基板110一起形成p-n结，并且使隧道层180插入其间。

因为每一个发射极区121均与半导体基板110一起形成p-n结，所以发射极区121可以为p型。然而，如果半导体基板110是不同于上述实施方式的p型，则发射极区121可以为n型。在这种情况下，分离的电子可以移动至所述多个发射极区121，而分离的空穴可以移动至所述多个背面场区172。

返回至本发明的该实施方式，当发射极区121是p型时，该发射极区121可以被掺杂有iii族元素的杂质，诸如b、ga以及in。与此相反，如果发射极区121是n型，则该发射极区121可以被掺杂有v族元素的杂质，诸如p、as以及sb。

所述多个背面场区172可以被设置在半导体基板110的背面上。更具体地，所述多个背面场区172可以直接接触隧道层180的背面的一部分(与所述多个发射极区121中的每一个隔开)。所述多个背面场区172可以平行于所述多个发射极区121而沿第一方向x延伸。

该背面场区172可以由多晶硅材料形成，该多晶硅材料与半导体基板110相比，被更重地掺杂有第一导电类型的杂质。由此，当半导体基板110例如被掺杂有n型杂质时，所述多个背面场区172中的每一个都可以是n⁺型区。

势垒由半导体基板110和背面场区172的杂质浓度之间的差异形成。因此，背面场区172可以防止或减少空穴移动至用作电子通过势垒的移动路径的背面场区172，并且可以使载流子(例如，电子)更容易地移动至背面场区172。

由此，本发明的该实施方式可以减少因背面场区172处和周围或者第一和第二电极c141和c142处和周围的电子和空穴的复合和/或消失而造成的载流子损失的量，并且可以加速电子的移动，由此增加了移动至背面场区172的电子的量。

图4和图5通过示例的方式例示了利用多晶硅材料将发射极区121和背面场区172形成在隧道层180的背面上。不同于图4和图5，如果省略隧道层180，则发射极区121和背面场区172可以通过将杂质扩散到半导体基板110的背面中而被掺杂。在这种情况下，发射极区121和背面场区172可以由与半导体基板110相同的材料(例如，单晶硅)形成。

本征半导体层150可以被形成在发射极区121与背面场区172之间暴露的隧道层180的背面上。本征半导体层150可以被形成为本征多晶硅层，与发射极区121和背面场区172不同，其未掺杂有第一导电类型的杂质或第二导电类型的杂质。

而且，如图4和图5所示，本征半导体层150可以被配置成使得两侧分别直接接触发射极区121的一侧和背面场区172的一侧。

钝化层190去除由在形成在背面场区172、本征半导体层150以及发射极区121处的多晶硅层的背面中所形成的悬空键(danglingbond)产生的缺陷，并由此可以防止在半导体基板110中生成的载流子通过该悬空键复合和消失。

为此，钝化层190可以覆盖来自半导体基板110的背面的除了形成有第一和第二电极c141和c142的部分以外的其余部分。

钝化层190可以由电介质材料形成。例如，钝化层190可以由以下中的至少一种形成：氢化硅氮化物(sinx:h)、氢化硅氧化物(siox:h)、氢化硅氮氧化物(sinxoy:h)、氢化硅氧氮化物(sioxny:h)以及氢化非晶硅(a-si:h)。

第一电极c141可以连接至发射极区121并且可以沿第一方向x延伸。第一电极c141可以收集移动至发射极区121的载流子(例如，空穴)。

第二电极c142可以连接至背面场区172，并且可以与第一电极c141平行地沿第一方向x延伸。第二电极c142可以收集移动至背面场区172的载流子(例如，电子)。

如图3所示，第一和第二电极c141和c142可以沿第一方向x延伸，并且可以另选地沿第二方向y设置。

第一和第二电极c141和c142可以包括与导线cw和导电粘合剂ca不同的金属材料。例如，第一和第二电极c141和c142中的每一个可以被形成为包括以下中的至少一种的至少一个层：钛(ti)、银(ag)，铝(al)、镍钒(niv)合金、镍(ni)、镍铝(nixaly)合金、钼(mo)或锡(sn)。

第一和第二电极c141和c142可以利用溅射法、电子束蒸发器、化学镀法以及电镀法之一来形成。

在根据本发明的该实施方式的具有上述结构的太阳能电池中，通过第一电极c141收集的空穴和通过第二电极c142收集的电子可以通过外部电路装置被用作外部装置的电力。

应用至根据本发明的该实施方式的太阳能电池模块的太阳能电池不限于图4和图5。除了包括在太阳能电池中的第一和第二电极c141和c142被形成在半导体基板110的背面上以外，太阳能电池的组件可以被不同地改变。

例如，根据本发明的该实施方式的太阳能电池模块可以使用金属穿孔卷绕(metalwrapthrough(mwt))太阳能电池，其被配置成使得第一电极c141的一部分和发射极区121位于半导体基板110的前表面上，并且第一电极c141的所述部分通过半导体基板110的孔连接至第一电极c141的形成在半导体基板110的背面上的其余部分。

图6例示了一种截面结构，其中，各自具有上述构造的所述多个太阳能电池如图3所示利用导线cw和互连器ic串联连接。

更具体地，图6是沿图3的线csx1-csx1截取的截面图。

如图6所示，包括第一太阳能电池c1和第二太阳能电池c2的多个太阳能电池可以沿第二方向y布置。

包括在第一和第二太阳能电池c1和c2中的多个第一和第二电极c141和c142的纵向方向可以对应于第一方向x。

如上所述沿第二方向y布置的第一和第二太阳能电池c1和c2可以利用第一和第二导线cw1和cw2以及互连器ic沿第二方向y彼此串联连接以形成电池串。

第一和第二导线cw1和cw2以及互连器ic可以由导电金属材料形成。第一和第二导线cw1和cw2可以连接至每一个太阳能电池的半导体基板110的背面，并且接着可以连接至互连器ic以供串联连接这些太阳能电池。

第一和第二导线cw1和cw2中的每一个都可以具有这样的导线形状：该导线形状具有圆形截面或宽度大于厚度的带状。

更具体地，所述多条第一导线cw1可以与包括在第一和第二太阳能电池c1和c2的每一个中的所述多个第一电极c141交叠，并且可以通过导电粘合剂ca连接至所述多个第一电极c141。而且，所述多条第一导线cw1可以通过由绝缘材料形成的绝缘层il而与包括在第一和第二太阳能电池c1和c2的每一个中的所述多个第二电极c142绝缘。

在这种情况下，如图3和图6所示，所述多条第一导线cw1中的每一条可以朝着设置在第一与第二太阳能电池c1和c2之间的互连器ic而突出至半导体基板110的外部。

所述多条第二导线cw2可以与包括在第一和第二太阳能电池c1和c2的每一个中的所述多个第二电极c142交叠，并且可以通过导电粘合剂ca连接至所述多个第二电极c142。而且，所述多条第二导线cw2可以通过由绝缘材料形成的绝缘层il而与包括在第一和第二太阳能电池c1和c2的每一个中的所述多个第一电极c141绝缘。

在这种情况下，如图3和图6所示，所述多条第二导线cw2中的每一条都可以朝着设置在第一与第二太阳能电池c1和c2之间的互连器ic而突出至半导体基板110的外侧。

该导电粘合剂ca可以由包括锡(sn)或含sn合金的金属材料形成。该导电粘合剂ca可以被形成为包括sn或含sn合金的焊锡膏、将sn或含sn合金包括在环氧树脂中的环氧树脂焊锡膏以及导电膏之一。

例如，当将导电粘合剂ca形成为所述焊锡膏时，该焊锡膏可以包括以下至少一种金属材料：sn、snbi、snin、snagcu、snpb、snbicuco、snbiag、snpbag或snag。当将导电粘合剂ca形成为所述环氧树脂焊锡膏时，该环氧树脂焊锡膏可以通过在环氧树脂中包括以下至少一种金属材料来形成：sn、snbi、snin、snagcu、snpb、snbicuco、snbiag、snpbag或snag。

而且，当将导电粘合剂ca形成为所述导电膏时，该导电膏可以通过在树脂(例如，环氧树脂)中包括以下至少一种金属材料来形成：sn、snbi、ag、agin或agcu。

该绝缘层il可以由任何材料制成，只要使用绝缘材料即可。例如，该绝缘层il可以使用以下的一种绝缘材料：环氧基树脂、聚酰亚胺、聚乙烯、丙烯酸基树脂以及硅基树脂。

如图3的放大图所示，导电粘合剂ca可以仅位于第一电极或第二电极的位于与导线cw交叉的一部分中的背面上。绝缘层il不仅可以位于第一电极或第二电极的位于与导线cw交叉的一部分中的背面上，而且可以位于半导体基板110的在第一电极或第二电极的背面周围的背面上。

当导电粘合剂ca和绝缘层il位于上述位置处时，可以更有效地防止非预期的电极与导线cw之间的短路。

如图3和图6所示，在连接至每一个太阳能电池的背面的第一和第二导线cw1和cw2的每一条中的向半导体基板110外侧突出的一部分可以共同连接至第一与第二太阳能电池c1与c2之间的互连器ic的背面。因此，所述多个太阳能电池c1和c2可以沿第二方向y彼此串联连接以形成电池串。

在具有上述结构的太阳能电池模块中，当第一和第二导线cw1和cw2与第一和第二电极c141和c142之间的不良连接产生在所述多个太阳能电池中时，太阳能电池的具有不良连接的第一和第二导线cw1和cw2可以与互连器ic断开。因此，可以很容易地仅更换不良的太阳能电池。

下面，对附接至半导体基板110的背面的绝缘粘合剂部分at的结构进行详细描述。

图7至图9详细例示了图3和图6中例示的绝缘粘合剂部分at的结构。

更具体地，图7是图3所示的附接有绝缘粘合剂部分at的太阳能电池模块的背面的放大图。在图8中，(a)是在层压步骤之前沿图7的线a-a的第二方向的截面的放大图，且在图8中，(b)是在层压步骤之后的最终完成的太阳能电池模块中的沿图7的线a-a的第二方向的截面的放大图。

而且，在图9中，(a)是在层压步骤之前沿图7的线b-b的第一方向的截面的放大图，且在图9中，(b)是层压步骤之后的最终完成的太阳能电池模块中的沿图7的线b-b的第一方向的截面的放大图。

在图7至图9中省略了与在图3至图6中所例示的重复的描述，而仅主要描述图3至图6与图7至图9之间的差别。

如图7所示，绝缘粘合剂部分at可以在半导体基板110的背面的设置有导线cw1和cw2的至少一部分上沿第一方向x延伸，并且可以将导线cw1和cw2固定至半导体基板110以及第一和第二电极c141和c142。

如图7所示，绝缘粘合剂部分at沿第二方向y的宽度wyat可以大于两条相邻导线cw之间的距离wdcw，并且可以小于该距离wdcw的五倍，以便进一步增加绝缘粘合剂部分at的粘合强度。

更具体地，考虑到绝缘粘合剂部分at用于固定导线cw的物理粘合强度，绝缘粘合剂部分at沿第二方向y的宽度wyat例如可以为2.5mm至30mm。优选的是，该宽度wyat可以为5mm至15mm。

而且，图3例示了绝缘粘合剂部分at沿第一方向x的长度稍短于半导体基板110沿第一方向x的长度。然而，它们可以彼此大致相同。

由此，绝缘粘合剂部分at沿第一方向x的长度可以根据半导体基板110的尺寸而改变。例如，当半导体基板110的尺寸为6英寸时，绝缘粘合剂部分at沿第一方向x的长度可以为156mm至162mm。

沿第一方向x延伸的所述多个第一和第二电极c141和c142可以与一个绝缘粘合剂部分at交叠。

该绝缘粘合剂部分at可以是通过将粘合剂ia形成在基膜bf的一表面上而获得的绝缘带类型。

该基膜bf可以在层压工艺期间熔化，因为基膜bf的熔点低于用于模块化所述多个太阳能电池的层压工艺的温度。为此，基膜bf可以包括能够在层压工艺期间熔化的聚烯烃。

基膜bf在层压工艺期间熔化的这一事实是指基膜bf未完全烧毁，而是被软化为具有粘度的膏状。

基膜bf的熔点例如可以比160℃与170℃之间的一个温度更低。

而且，绝缘粘合剂部分at的粘合剂ia可以包括丙烯酸树脂、硅或环氧树脂中的至少一种。该粘合剂ia可以在层压工艺期间熔化。

如图8的(a)和图9的(a)所示，当在用于模块化所述多个太阳能电池的层压工艺之前，绝缘粘合剂部分at将导线cw1和cw2附接至半导体基板110的背面时，可以将该绝缘粘合剂部分at附接至设置在半导体基板110的背面上的导线cw1和cw2的背面、附接至在导线cw1与cw2之间暴露出的半导体基板110的背面并且附接至第一和第二电极c141和c142的背面。

如图8的(b)和图9的(b)所示，当在导线cw1和cw2利用绝缘粘合剂部分at被附接至半导体基板110的背面的状态下，执行包括160℃至170℃的热和压力的层压工艺时，绝缘粘合剂部分at的基膜bf和粘合剂ia可以熔化并且可以被填充在导线cw1和cw2的侧面中、导线cw1和cw2与绝缘层il之间的空间中、以及导线cw1和cw2与半导体基板110的背面之间的空间中。接着，可以将处于被填充在上述位置中的状态下的绝缘粘合剂部分at烘干并固化。

因此，如图8的(b)和图9的(b)所示，在执行层压工艺之后，该绝缘粘合剂部分at可以在最终完成的太阳能电池模块中被粘合并附接至导线cw1和cw2的侧面以及导线cw1和cw2与绝缘层il之间的空间。

结果，根据本发明的该实施方式的太阳能电池模块可以最小化在导线cw1和cw2的侧面和外周处生成的气阱，并且防止导线cw1和cw2受湿气腐蚀。

更具体地，如图9的(a)所示，当将绝缘粘合剂部分at附接至半导体基板110的背面以及导线cw1和cw2的背面时，可能通过在导线cw的背面与半导体基板110的背面之间的高度差来形成空的空间es。该空的空间es可以被导线cw1和cw2的侧面、绝缘粘合剂部分at以及半导体基板110的背面所包围。

空气可能在太阳能电池模块的制造工艺期间被自然填充在该空的空间es中。如果该空的空间es未被去除而仍保留在最终完成的太阳能电池模块中，则空气可能被限制在该空的空间es中，并且该空的空间可能被密封。因此，可能形成气阱。

由此，当此后在室外空间使用该太阳能电池模块时，因室外天气环境而可能将湿气包含在该气阱中。因此，导线cw1和cw2可能受腐蚀，且导线cw1和cw2的电阻可能增加。

然而，在本发明的该实施方式中，因为绝缘粘合剂部分at包括如上所述能够在层压工艺期间熔化的材料，所以该绝缘粘合剂部分at可以熔化并且可以填充在被导线cw1和cw2的侧面、绝缘粘合剂部分at以及半导体基板110的背面所包围的空的空间es中。因此，该绝缘粘合剂部分at可以防止形成气阱，并且防止降低太阳能电池模块的效率。

本发明的该实施方式描述了使用聚烯烃作为能够在层压工艺期间熔化的绝缘粘合剂部分at的材料的示例，但不限于此。可以将任何材料用于该绝缘粘合剂部分at，只要该材料在160℃与170℃之间的一个温度下执行的层压工艺中熔化即可。

该绝缘粘合剂部分at可以是透明的，但可以是白色或黑色的。

下面，对根据本发明的实施方式的用于制造太阳能电池模块的方法的示例进行描述。

图10至图13例示了根据本发明的实施方式的用于制造太阳能电池模块的方法。下面，参照图7至图9以及图10，对根据本发明的实施方式的用于制造太阳能电池模块的方法进行详细描述。

如图10所示，根据本发明的实施方式的用于制造太阳能电池模块的方法包括：导电粘合剂涂覆操作s1、导线配置操作s2、绝缘粘合剂部分附接操作s3以及层压操作s4。

在执行导电粘合剂涂覆操作s1之前，制备包括第一和第二电极c141和c142的太阳能电池，该第一和第二电极c141和c142在半导体基板110的一表面上沿第一方向x延伸并且具有不同极性，如图4和图5所示。

在这里公开的实施方式中，太阳能电池可以是背接触式太阳能电池，其中，第一电极和第二电极c141和c142全部被设置在半导体基板110的背面上。然而，本发明的该实施方式不限于背接触式太阳能电池。本发明的该实施方式可以使用常规太阳能电池，其中，第一电极c141被设置在半导体基板110的前表面上，而第二电极c142被设置在半导体基板110的背面上。

下面，通过示例的方式利用背接触式太阳能电池来对本发明的该实施方式进行描述。

在如上所述制备了背接触式太阳能电池之后，在导电粘合剂涂覆操作s1中，可以将导电粘合剂ca涂覆至第一和第二电极c141和c142中的每一个电极的一部分。

第一和第二电极c141和c142中的每一个电极的涂覆有导电粘合剂ca的一部分可以是导线cw与第一和第二电极c141和c142的交叉部分。

另外，可以将绝缘层il形成在导线cw的必须与第一电极c141或第二电极c142绝缘的一部分中。

由此，如图7至图9所示，可以将导电粘合剂ca涂覆至半导体基板110的背面中的第一电极c141与第一导线cw1的交叉部分和第二电极c142与第二导线cw2的交叉部分，并且可以烘干该导电粘合剂ca。

而且，如图7至图9所示，可以将绝缘层il形成在第一电极c141与第二导线cw2的交叉部分和第二电极c142与第一导线cw1的交叉部分中，且可以固化该绝缘层il。

如图8和图9所示，绝缘层il的厚度可以小于导电粘合剂ca的厚度，以便更确定地保证导电粘合剂ca与导线cw之间的连接强度。

接下来，在导线配置操作s2中，如图7至图9所示，可以将导线cw设置成沿与第一方向x交叉的第二方向y延伸，使得导线cw与第一和第二电极c141和c142中的每一个电极的涂覆有导电粘合剂ca的一部分交叠。

例如，可以将所有导线cw设置在半导体基板110的背面上。

因此，形成在第一和第二电极c141和c142上的导电粘合剂ca、绝缘层il以及导线cw的配置结构可以与图3相同。

在这种情况下，因为导电粘合剂ca和绝缘层il已经被烘干或固化，所以导线cw可能无法被附接至半导体基板110的背面。

由此，如图7、图8的(a)以及图9的(a)所示，在绝缘粘合剂部分附接操作s3中，可以将沿第一方向x延伸的绝缘粘合剂部分at附接至半导体基板110的背面的一部分和导线cw的设置在半导体基板110的背面的所述部分上的一部分，以便很容易地执行该制造工艺。

因此，绝缘粘合剂部分at可以将设置在半导体基板110的背面上的导线cw固定至半导体基板110的背面。

绝缘粘合剂部分at的熔点可以低于层压操作s4的温度。更具体地，如图8的(a)和图9的(a)所示，该绝缘粘合剂部分at可以是通过将粘合剂ia形成在基膜bf的一表面上而获得的绝缘带类型。基膜bf的熔点和粘合剂ia的熔点可以低于层压操作s4的温度。

例如，当层压操作s4在160℃与170℃之间的一个温度下执行时，基膜bf的熔点和粘合剂ia的熔点可以低于160℃与170℃之间的所述一个温度。

基膜bf可以包括聚烯烃材料，其熔点低于层压操作s4的温度。粘合剂ia可以包括丙烯酸树脂、硅或环氧树脂中的至少一种，其熔点低于层压操作s4的温度。

在通过绝缘粘合剂部分at将导线cw固定至每一个太阳能电池的半导体基板110的背面之后，可以将每一个太阳能电池设置在前透明基板10上。

更具体地，可以将前密封剂20设置在前透明基板10上，并且可以将互连器ic设置在前密封剂20上。

然后，可以将附接有绝缘粘合剂部分at的太阳能电池设置在前密封剂20上。

在这种情况下，可以将半导体基板110的附接有绝缘粘合剂部分at的背面面向上，并且半导体基板110的前表面可以接触前密封剂20。

固定至每一个太阳能电池的导线cw的端部可以与互连器ic交叠。

然后，如图12所示，可以将后密封剂30和后基板40顺序地设置在半导体基板110的附接有绝缘粘合剂部分at的背面上。

可以在将所述多个太阳能电池设置在前透明基板10与后基板40之间的状态下，执行包括热和压力的层压操作s4。

该层压操作s4可以在160℃与170℃之间的一个温度下执行。例如，可以在165℃下执行层压操作s4。

由此，如图13所示，在层压操作s4中，在绝缘粘合剂部分at通过层压操作s4的热工艺被软化成具有粘度的膏状形式的状态下，绝缘粘合剂部分at可以从导线cw的一部分延伸至导线cw的一侧。

另外，如图8的(b)和图9的(b)所示，在层压操作s4中，绝缘粘合剂部分at可以在绝缘粘合剂部分at的软化状态下延伸至导线cw与第一和第二电极c141和c142之间的空的空间es(或导线cw与绝缘层il之间的空的空间es)。可以固化延伸至空的空间es的绝缘粘合剂部分at。

而且，在层压操作s4中，片状的后密封剂30可以与绝缘粘合剂部分at一起被软化，并且可以被填充在绝缘粘合剂部分at与后密封剂30之间的空的空间中。

因此，在层压操作s4中，绝缘粘合剂部分at和后密封剂30可以彼此完全粘合并且可以彼此物理接触。

而且，在层压操作s4中，导电粘合剂ca可以被软化并且可以在软化状态下连接至导线cw。然而，这不是必须执行的。例如，在导线配置操作s2之后且在绝缘粘合剂部分附接操作s3之前，可以对导电粘合剂ca执行热工艺，并且导电粘合剂ca可以连接至导线cw。

如上所述，因为根据本发明的该实施方式的用于制造太阳能电池模块的方法在将导线cw设置在半导体基板110的背面上的状态下，将导线cw通过绝缘粘合剂部分at固定至半导体基板110的背面，所以可以更容易地执行层压操作s4。

而且，本发明的该实施方式在层压操作s4中，在绝缘粘合剂部分at被软化并且被填充在导线cw与第一和第二电极c141和c142之间的空的空间es或导线cw与半导体基板110之间的空的空间es中的状态下，固化绝缘粘合剂部分at，由此在完成的太阳能电池模块中最小化生成的气阱。因此，可以防止导线cw受湿气腐蚀。

在层压操作s4中，固定至每一个太阳能电池的导线cw可以电连接至互连器ic。然而，这不是必须执行的。例如，在绝缘粘合剂部分at将导线cw固定至半导体基板110的背面之后，固定至每一个太阳能电池的导线cw可以在层压操作s4之前通过单独的热工艺电连接至互连器ic。

根据本发明的实施方式的用于制造太阳能电池模块的方法利用背接触式太阳能电池作为示例进行了描述。然而，可以使用常规太阳能电池。

当使用常规太阳能电池时，在导电粘合剂涂覆操作s1中，可以省略用于形成绝缘层il的工艺。而且，在导线配置操作s2中，可以将导线cw的一部分设置在半导体基板110的前表面上，并且可以将导线cw的其余部分设置在半导体基板110的背面上。

尽管参照本发明的许多例示性实施方式对这些实施方式进行了描述，但应当明白，本领域技术人员可以想出将落入本公开原理的范围内的许多其它修改例和实施方式。更具体地，在本公开、附图以及所附权利要求书的范围内，在主题组合布置的组件部分和/或布置中的各种变型和修改都是可行的。除了在该组件部分和/或布置中的变型例和修改例以外，本领域技术人员还将清楚替代用途。