太阳能电池模块及其制造方法
【技术领域】
[0001 ] 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】
[0002]太阳能电池通常包括由不同导电类型(例如，P型和η型)的半导体形成的基板和发射极区域，以及分别连接到该基板和发射极区域的电极。在基板与发射极区域之间的界面处形成有ρ-η结。
[0003]近来，已经对太阳能电池(其中，电极未形成在硅基板的光接收表面上，并且η型电极和P型电极仅形成在硅基板的另一表面上)进行了持续研宄和开发，以增加太阳能电池的效率。而且，已经对电连接多个太阳能电池的模块技术进行了持续研宄和开发。
[0004]模块技术的示例通常包括利用金属互联件来电连接多个太阳能电池的方法，和利用布线基板(其上预先形成有布线)来电连接多个太阳能电池的方法。
【发明内容】
[0005]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:第一太阳能电池和第二太阳能电池，该第一太阳能电池和第二太阳能电池的每个包括:多个第一电极，形成在半导体基板的背面上的，多个第二电极，该多个第二电极与多个第一电极平行形成在半导体基板的背面上，第一辅助电极，该第一辅助电极连接到多个第一电极，以及第二辅助电极，该第二辅助电极连接到多个第二电极；以及互联件，该互联件被构造成，将第一太阳能电池的第一辅助电极电连接到第二太阳能电池的第二辅助电极。
[0006]互联件与第一太阳能电池和第二太阳能电池的第一辅助电极和第二辅助电极可以包含不同材料。
[0007]互联件在宽度、厚度、层结构，以及平面图案中的至少一个方面可以不同于第一太阳能电池和第二太阳能电池的第一辅助电极和第二辅助电极。
[0008]互联件可以利用导电粘合剂连接到第一太阳能电池与第二太阳能电池的第一辅助电极与第二辅助电极。
[0009]第一太阳能电池的第一辅助电极和第二辅助电极与第二太阳能电池的第一辅助电极和第二辅助电极可以在空间上分开。
[0010]太阳能电池模块还可以包括:前玻璃基板，该前玻璃基板位于通过通过互联件电连接第一太阳能电池和第二太阳能电池而形成的电池串的正面上；位于前玻璃基板与电池串之间的上密封剂；位于电池串的背面上的下密封剂；以及位于下密封剂的背面上的背板。
[0011 ] 在第一太阳能电池与第二太阳能电池中的每个中，第一辅助电极可以包括连接到互联件的第一辅助电极焊盘，并且第二辅助电极可以包括连接到互联件的第二辅助电极焊盘。
[0012]第一辅助电极焊盘和第二辅助电极焊盘中的每个可以包括交叠半导体基板的第一区和不交叠半导体基板的第二区。
[0013]包括在第一太阳能电池中的第一辅助电极焊盘与包括在第二太阳能电池中的第二辅助电极焊盘可以分开。
[0014]互联件可以将包括在第一太阳能电池中的第一辅助电极焊盘电连接到包括在第二太阳能电池中的第二辅助电极焊盘。例如，互联件可以将包括在第一太阳能电池中的第一辅助电极焊盘的第二区电连接到包括在第二太阳能电池中的第二辅助电极焊盘的第二区。
[0015]互联件可以利用导电粘合剂电连接到第一辅助电极焊盘或第二辅助电极焊盘。另选的是，互联件和第一辅助电极焊盘可以彼此物理接触并且可以彼此电连接，或者互联件和第二辅助电极焊盘可以彼此物理接触并且可以彼此电连接。
[0016]互联件的正面可以被形成为不平坦表面，并且互联件的厚度可以不均匀。另选的是，互联件的厚度可以均匀，并且互联件可以具有之字形形状。
[0017]太阳能电池模块还可以包括:第一电池串和第二电池串，该第一电池串和第二电池串中的每个都通过通过互联件沿第一方向串联连接第一太阳能电池和第二太阳能电池来形成，和导电带，该导电带被构造成沿与第一方向交叉的第二方向串联连接第一电池串和第二电池串。
[0018]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:电池形成操作，该电池形成操作用于形成第一太阳能电池和第二太阳能电池，该第一太阳能电池和第二太阳能电池的每个具有附接至半导体基板的背面的第一辅助电极和第二辅助电极，并且在该半导体基板的背面上，彼此平行形成有多个第一电极和多个第二电极；电池串形成操作，该电池串形成操作用于通过互联件将第一太阳能电池的第一辅助电极连接到第二太阳能电池的第二辅助电极，以在前玻璃基板上形成电池串；以及在电池串上形成背板。
[0019]电池形成操作可以包括以下步骤:附接操作，该附接操作用于将上面形成了第一辅助电极和第二辅助电极的绝缘部件附接至半导体基板的背面；以及剥离操作，该剥离操作用于分开绝缘部件与第一辅助电极和第二辅助电极。
[0020]第一辅助电极和第二辅助电极可以利用交联剂暂时附接至绝缘部件。交联剂可以包含热塑性树脂。
[0021]附接操作可以包括以下步骤:利用导电粘合剂将第一辅助电极附接并连接到多个第一电极，并且利用导电粘合剂将第二辅助电极附接并连接到多个第二电极。
[0022]剥离操作的温度可以低于附接操作的温度。例如，附接操作的温度可以大约为130°C至250°C，剥离操作的温度可以大约为80°C至130°C。
[0023]当在附接操作中将第二辅助电极附接至多个第二电极之后降低温度时，可以执行剥离操作。另选的是，在完成附接操作之后，可以通过热处理或者紫外线照射来执行剥离操作。
[0024]电池串形成操作可以包括以下步骤:将互联件的一侧附接至包括在第一太阳能电池的第一辅助电极中的第一辅助电极焊盘，并且将互联件的另一侧附接至包括在第二太阳能电池的第二辅助电极中的第二辅助电极焊盘。
[0025]电池形成操作可以包括以下步骤:在半导体基板的整个背面上形成绝缘层，以覆盖形成在半导体基板的背面上的多个第一电极和多个第二电极，对绝缘层的一部分局部开孔，以露出多个第一电极和多个第二电极，在绝缘层的整个表面上并且在多个第一电极和多个第二电极的通过绝缘层的开孔部分露出的上部部分上形成金属层，以及将除了金属层的连接到多个第一电极和多个第二电极的一部分以外的金属层的其余部分去除，以形成第一辅助电极和第二辅助电极。
[0026]形成金属层的步骤可以通过溅射法来执行。金属层的一部分可以连接到多个第一电极和多个第二电极，并且金属层可以与多个第一电极和多个第二电极形成一个主体。
[0027]形成第一辅助电极和第二辅助电极的步骤可以包括以下步骤:去除形成在半导体基板的背面与金属层之间的绝缘层，以将金属层的其余部分与所去除的绝缘层一起去除。
【附图说明】
[0028]附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，并且被并入并构成本说明书的一部分，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。在图中:
[0029]图1例示了根据本发明示例实施方式的太阳能电池模块；
[0030]图2和图3示出了可应用于图1所示的太阳能电池模块的太阳能电池的示例；
[0031]图4至图5C例示了第一实施方式，其中，第一辅助电极和第二辅助电极形成在包括在图1所示的太阳能电池模块中的每个太阳能电池的半导体基板的背面上；
[0032]图6至图7D例示了第二实施方式，其中，第一辅助电极和第二辅助电极形成在包括在图1所示的太阳能电池模块中的每个太阳能电池的半导体基板的背面上；
[0033]图8至图9D例示了第三实施方式，其中，第一辅助电极和第二辅助电极形成在包括在图1所示的太阳能电池模块中的每个太阳能电池的半导体基板的背面上；
[0034]图10至图1lB例示了第四实施方式，其中，第一辅助电极和第二辅助电极形成在包括在图1所示的太阳能电池模块中的每个太阳能电池的半导体基板的背面上；
[0035]图12至图14例示了各种结构，其中，图1所示的太阳能电池模块的太阳能电池通过互联件连接；
[0036]图15A例示了用于增加图1所示的太阳能电池模块中的光学增益的互联件的第一实施方式；
[0037]图15B例示了与第一辅助电极和第二辅助电极的热膨胀和热收缩相对应的互联件连同图1所示的太阳能电池模块中的光学增益的增加的第二实施方式；
[0038]图16例示了图1所示的太阳能电池模块的整个平面结构的示例；
[0039]图17是图16的(b)的沿线17-17截取的截面图；
[0040]图18A至图181例示了根据本发明示例实施方式的、用于制造太阳能电池模块的方法；
[0041]图19A至图19D例示了根据本发明示例实施方式的、用于制造太阳能电池模块的方法中的附接操作的另一示例；以及
[0042]图20A至图20F例示了根据本发明示例实施方式的、用于制造太阳能电池模块的方法中的用于形成电池的方法的另一示例。
【具体实施方式】
[0043]下面，对本发明的实施方式进行详细说明，其示例在附图中进行了例示。然而，本发明可以以许多不同形式具体实施，并且不应视为对在此阐述的实施方式进行限制。在可能的情况下，穿过附图使用相同附图标记来指相同或相似部件。应注意到，如果确定已知技术可能误导本发明的实施方式，则省略对该技术的详细描述。
[0044]在下面的描述中，“正面”可以是半导体基板的一个表面，或者其上直接入射光的前玻璃基板的一个表面，“背面”可以是与半导体基板的该一个表面相对的表面，或者其上不直接入射光或可以入射反射光的前玻璃基板。
[0045]参照图1至图20F，对本发明的示例性实施方式进行描述。
[0046]图1例示了根据本发明示例实施方式的太阳能电池模块。
[0047]如图1所示，根据本发明示例实施方式的太阳能电池模块可以包括:前玻璃基板FG、上密封剂EC1、包括第一太阳能电池Cell-a(电池-a)和第二太阳能电池Cell_b (电池-b)在内的多个太阳能电池、用于电连接多个太阳能电池的互联件1C、下密封剂EC2以及背板BS。
[0048]包括多个第一太阳能电池Cell-a和第二太阳能电池Cell-b的多个太阳能电池中的每个包括:形成在半导体基板110的背面上的多个第一电极C141、形成在半导体基板110的背面上的多个第二电极C142、连接到多个第一电极C141的第一辅助电极P141、连接到多个第二电极C142的第二辅助电极P142。图1未示出发射极区域和背面场区域。然而，该发射极区域和背面场区域可以形成在包括在每个太阳能电池中的半导体基板110处。这参照图2和图3进行了详细描述。
[0049]第一太阳能电池Cell-a的第一辅助电极P141和第二辅助电极P142中的一个可以通过互联件IC连接到第二太阳能电池Cell-b的第一辅助电极P141和第二辅助电极P142中的一个。因此，第一太阳能电池Cell-a和第二太阳能电池cell-b可以串联连接。
[0050]图1示出了第一太阳能电池Cell-a的第一辅助电极P141和第二太阳能电池Cell-b的第二辅助电极P142通过互联件IC连接，作为示例。与此相反，第一太阳能电池Cell-a的第二辅助电极P142和第二太阳能电池Cell-b的第一辅助电极P141可以通过互联件IC连接。
[0051]如上所述，包括第一太阳能电池Cell-a和第二太阳能电池Cell-b的多个太阳能电池可以通过互联件IC彼此连接，以形成电池串。
[0052]如图1所示，前玻璃基板FG可以位于电池串的正面上，其中，第一太阳能电池Cell-a和第二太阳能电池Cell-b通过互联件IC彼此连接。前玻璃基板FG可以由具有高透光度和防破坏功能的钢化玻璃形成。在这种例子中，该钢化玻璃可以是包含少量铁的低铁钢化玻璃。该前玻璃基板FG可以具有压纹内表面以增加光的散射效果。
[0053]上密封剂ECl可以位于前玻璃基板FG与电池串之间，下密封剂EC2可以位电池串的背面上，即，背板BS与电池串之间。
[0054]上密封剂ECl和下密封剂EC2可以由这样的采用形成，即，其防止由湿气渗透而产生的金属侵蚀并且保护太阳能电池模块不受撞击。例如，上密封剂ECl和下密封剂EC2可以由乙稀醋酸乙稀醋(ethylene vinyl acetate (EVA))形成。可以使用其它材料。
[0055]如图1所示，在上密封剂ECl和下密封剂EC2分别位于多个太阳能电池之上和之下的状态下执行层压处理，并由此，上密封剂EC1、下密封剂EC2以及多个太阳能电池可以形成一个主体。
[0056]板型的背板BS可以位于下密封剂EC2的背面上，并且可以防止湿气渗透到太阳能电池模块的背面中。玻璃基板可以代替背板BS使用。然而，当使用背板BS时，可以进一步减少太阳能电池模块的制造成本和重量。
[0057]当背板BA按板型形成时，该背板BS可以由绝缘材料例如，FP/PE/FP(含氟聚合物/聚酯/含氟聚合物)形成。
[0058]下面描述第一太阳能电池Cell-a和第二太阳能电池Cell_b的每个的详细结构。
[0059]图2和图3示出了可应用于图1所示的太阳能电池模块的太阳能电池的示例。
[0060]更具体地，图2是根据本发明该实施方式的太阳能电池的局部立体图，图3是图2的沿线3-3截取的截面图。
[0061]如图2和图3所示，根据本发明该实施方式的太阳能电池I可以包括:半导体基板110、防反射层130、发射极区域121、背面场(BSF)区域172、多个第一电极C141、多个第二电极C142、第一辅助电极P141以及第二辅助电极P142。
[0062]防反射层130和背面场区域172可以在本发明该实施方式中省略。根据本发明该实施方式的太阳能电池I还可以包括其上入射光的位于防反射层130与半导体基板110之间的正面场区域。该正面场区域是用具有与半导体基板110相同导电类型的杂质比半导体基板I1重掺杂的掺杂区域。
[0063]