太阳能电池和太阳能电池模块的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明的实施方式涉及太阳能电池和太阳能电池模块。
【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至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]具体来说，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，已经对用于电连接所述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连件来电连接至所述多个太阳能电池的方法，和用于利用布线基板(其上预先形成有布线)来电连接至所述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，所述第一太阳能电池与所述第二太阳能电池中的每个包括:基板，形成在半导体基板的背面上的多个第一电极，形成在所述半导体基板的所述背面上的多个第二电极，第一辅助电极，该第一辅助电极连接至所述多个第一电极，连接至所述多个第二电极的第二辅助电极以及绝缘构件，该绝缘构件位于所述第一辅助电极的背面和所述第二辅助电极的背面上，其中，所述第一太阳能电池和所述第二太阳能电池中的每个通过连接一个半导体基板和一个绝缘构件而形成为单个一体型部件；以及互连件，该互连件被构造成电连接所述第一太阳能电池与所述第二太阳能电池。
[0006]所述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经由所述互连件电连接所述第一太阳能电池和所述第二太阳能电池而形成的电池串的正面上，位于所述前玻璃基板与所述电池串之间的上密封剂，位于所述电池串的背面上的下密封剂以及位于所述下密封剂的背面上的背板。
[0007]所述互连件和所述第一太阳能电池的所述半导体基板或所述第二太阳能电池的所述半导体基板可以不彼此交叠并且可以彼此分开。所述第一太阳能电池和所述第二太阳能电池中的每个的所述绝缘构件可以交叠所述互连件。所述第一太阳能电池的所述绝缘构件可以与所述第二太阳能电池的所述绝缘构件彼此分开。
[0008]所述第一太阳能电池的所述绝缘构件可以不交叠所述第二太阳能电池的所述半导体基板，并且所述第二太阳能电池的所述绝缘构件可以不交叠所述第一太阳能电池的所述半导体基板。
[0009]在所述第一太阳能电池与所述第二太阳能电池中的每个中，所述绝缘构件的面积可以等于或大于所述半导体基板的面积并且可以小于所述半导体基板的面积的二倍。例如，所述绝缘构件沿与所述第一辅助电极和所述第二辅助电极的延伸方向相对应的第一方向的长度可以等于或长于所述半导体基板沿所述第一方向的长度并且可以小于所述半导体基板沿所述第一方向的所述长度的二倍。
[0010]在所述第一太阳能电池与所述第二太阳能电池中的每个中，所述第一辅助电极和所述第二辅助电极中的每个可以沿第一方向延伸，所述第一辅助电极可以在沿所述第一方向延伸的端部处具有沿交叉所述第一方向的第二方向延伸的第一辅助电极焊盘，并且所述第二辅助电极可以在沿所述第一方向延伸的端部处具有沿所述第二方向延伸的第二辅助电极焊盘。
[0011]在所述第一太阳能电池与所述第二太阳能电池中的每个中，所述第一辅助电极焊盘和所述第二辅助电极焊盘中的每个可以包括交叠所述半导体基板的第一区和不交叠所述半导体基板的第二区。
[0012]包括在所述第一太阳能电池中的所述第一辅助电极焊盘与包括在所述第二太阳能电池中的所述第二辅助电极焊盘可以彼此分开。在这种情况下，所述互连件可以将所述第一太阳能电池的所述第一辅助电极焊盘电连接至所述第二太阳能电池的所述第二辅助电极焊盘或者可以将所述第一太阳能电池的所述第二辅助电极焊盘电连接至所述第二太阳能电池的所述第一辅助电极焊盘。
[0013]更具体地，在所述第一太阳能电池与所述第二太阳能电池中的每个中，所述第一辅助电极焊盘的所述第二区和所述第二辅助电极焊盘的所述第二区可以交叠所述互连件并且可以连接至所述互连件。
[0014]在所述第一太阳能电池与所述第二太阳能电池中的每个中，第一导电粘合剂可以将所述互连件电连接至所述第一辅助电极焊盘或者可以将所述互连件电连接至所述第二辅助电极焊盘。另选的是，所述互连件和所述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所述互连件和所述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。
[0015]所述互连件的正面可以被形成为不平坦表面，并且所述互连件的厚度可以不均匀。另选的是，所述互连件的厚度可以是均匀的，并且所述互连件具有曲折形状。
[0016]所述太阳能电池模块还可以包括:第一电池串和第二电池串，其中每个经由所述互连件沿第一方向串联连接多个太阳能电池来形成，其中每个太阳能电池被形成为所述单个一体型部件，和导电带，该导电带被构造成沿与所述第一方向交叉的第二方向串联连接所述第一电池串和所述第二电池串。
[0017]更具体地，所述第一电池串的末尾太阳能电池的第一辅助电极焊盘可以经由所述导电带连接至所述第二电池串的末尾太阳能电池的第二辅助电极焊盘或者所述第一电池串的所述末尾太阳能电池的第二辅助电极焊盘可以经由所述导电带连接至所述第二电池串的所述末尾太阳能电池的第一辅助电极焊盘。
[0018]在这种情况下，所述导电带可以连接至所述第一电池串或者所述第二电池串的所述末尾太阳能电池的所述第一辅助电极焊盘的正面或者所述第二辅助电极焊盘的正面。
[0019]然而，与此相反，所述第一电池串或者所述第二电池串的所述末尾太阳能电池的所述第一辅助电极焊盘或者所述第二辅助电极焊盘可以覆盖所述绝缘构件的背面的部分。所述导电带可以连接至形成在所述绝缘构件的所述背面的所述部分上的所述第一辅助电极焊盘或者所述第二辅助电极焊盘。
[0020]在所述第一电池串或者所述第二电池串的所述末尾太阳能电池中，连接至所述导电带的所述第一辅助电极焊盘或者所述第二辅助电极焊盘可以包括从所述绝缘构件的端部起延伸的一部分，并且所述导电带可以连接至所述部分。
[0021 ] 所述第一电池串和所述第二电池串中的每个的所述末尾太阳能电池可以是其中在所述第一太阳能电池和所述第二太阳能电池中的每个中去除了所述绝缘构件的太阳能电池。所述导电带可以连接至所述末尾太阳能电池的所述第一辅助电极焊盘的背面或者所述第二辅助电极焊盘的背面。
[0022]可应用于上述太阳能电池模块的所述太阳能电池的示例包括:半导体基板，形成在所述半导体基板的背面上的多个第一电极，多个第二电极，该多个第二电极在所述半导体基板的所述背面上形成为与所述多个第一电极平行与所述多个第一电极彼此分开以及绝缘构件，该绝缘构件包括连接至所述多个第一电极的第一辅助电极和连接至所述多个第二电极的第二辅助电极，其中，所述太阳能电池通过连接一个半导体基板和一个绝缘构件而形成为单个一体型部件。
[0023]所述绝缘构件的面积可以等于或大于所述半导体基板的面积并且可以小于所述半导体基板的面积的二倍。例如，所述绝缘构件沿与所述第一辅助电极和所述第二辅助电极的延伸方向相对应的第一方向的长度可以等于或长于所述半导体基板沿所述第一方向的长度并且可以小于所述半导体基板沿所述第一方向的所述长度的二倍。
[0024]所述第一辅助电极和所述第二辅助电极中的每个可以沿所述第一方向延伸。所述第一辅助电极可以在沿所述第一方向延伸的端部处具有沿交叉所述第一方向的第二方向延伸的第一辅助电极焊盘，并且所述第二辅助电极可以在沿所述第一方向延伸的端部处具有沿所述第二方向延伸的第二辅助电极焊盘。
[0025]所述第一辅助电极和所述第二辅助电极中的每个的厚度可以大于所述第一电极和所述第二电极中的每个的厚度。
[0026]所述第一电极可以利用第一导电粘合剂电连接至所述第一辅助电极，并且所述第二电极可以利用所述第一导电粘合剂电连接至所述第二辅助电极。而且，在所述第一电极与所述第二电极之间并且在所述第一辅助电极与所述第二辅助电极之间可以形成有绝缘层O
[0027]更具体地，所述第一辅助电极与所述第二辅助电极中的每个可以以多个形成并且可以沿第一方向延伸。所述多个第一电极和所述多个第二电极可以沿所述第一方向或者沿交叉所述第一方向的第二方向延伸。每个第一辅助电极的至少一部分和每个第一电极的至少一部分可以彼此交叠并且可以在其间的交叠部分彼此连接。每个第二辅助电极的至少一部分和每个第二电极的至少一部分可以彼此交叠并且可以在其间的交叠部分彼此连接。
[0028]所述第一辅助电极和所述第二辅助电极中的每个可以被形成为板电极，并且所述第一辅助电极和所述第二辅助电极可以彼此分开。在这种情况下，所述第一辅助电极和所述多个第一电极可以彼此交叠并且可以利用所述第一导电粘合剂在其间的交叠部分彼此连接，并且所述第二辅助电极和所述多个第二电极可以彼此交叠，并且利用所述第一导电粘合剂在其间的交叠部分彼此连接。所述第一辅助电极和所述多个第二电极可以经由所述绝缘层在其间的交叠部分彼此绝缘，并且所述第二辅助电极和所述多个第一电极可以经由所述绝缘层在其间的交叠部分彼此绝缘。
【附图说明】
[0029]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:
[0030]图1例示了根据本发明示例实施方式的太阳能电池模块；
[0031]图2和图3示出了可应用至图1所示太阳能电池模块的太阳能电池的示例；
[0032]图4至图7C例示了图1所示太阳能电池模块中的、由每个半导体基板和每个绝缘构件形成的单个一体型部件的第一实施方式；
[0033]图8至图1OD例示了图1所示太阳能电池模块中的、由每个半导体基板和每个绝缘构件形成的单个一体型部件的第二实施方式；
[0034]图11至图13D例示了图1所示太阳能电池模块中的、由每个半导体基板和每个绝缘构件形成的单个一体型部件的第三实施方式；
[0035]图14至图16B例示了图1所示太阳能电池模块中的、由每个半导体基板和每个绝缘构件形成的单个一体型部件的第四实施方式；
[0036]图17至图19例示了用于连接图1所示太阳能电池模块中的半导体基板和绝缘构件以形成单个一体型部件的方法的第一实施方式；
[0037]图20至图22例示了用于连接图1所示太阳能电池模块中的半导体基板和绝缘构件以形成单个一体型部件的方法的第二实施方式；
[0038]图23A至图24示出了图1所示太阳能电池模块中的经由互连件的太阳能电池的连接结构的示例，其中每个都形成为单个一体型部件；
[0039]图25示出了图1所示太阳能电池模块中的经由互连件的太阳能电池的连接结构的另示例，其中每个都形成为单个一体型部件；
[0040]图26例示了用于增加图1所示太阳能电池模块中的光学增益的互连件的第一实施方式；
[0041]图27例示了与绝缘构件的热膨胀和热收缩相对应的互连件连同图1所示太阳能电池模块中的光学增益的增加的第二实施方式；
[0042]图28例示了图1所示太阳能电池模块的整个平面结构的示例；
[0043]图29至图31是沿图28的线29_29截取的截面图，并且例示了电池串的末尾太阳能电池的用于连接导电带的结构中的变化的第一至第三实施方式；
[0044]图32A和图32B例示了第四实施方式，其中，在图28所示太阳能电池模块中，包括在电池串的末尾太阳能电池中的绝缘构件为连接导电带而被去除；
[0045]图33A和图33B例示了第五实施方式，其中，在图28所示太阳能电池模块中，末尾太阳能电池的结构未改变；
[0046]图34A至图34G例示了用于制造太阳能电池作为单个一体型部件的方法的示例和用于制造电池串的方法的示例；
[0047]图35A至图35G例示了用于制造图1至图28所示太阳能电池模块的方法的第一实施方式；
[0048]图36A至图36B例示了用于制造图1至图28所示太阳能电池模块的方法的第二实施方式；以及
[0049]图37A至图37G例示了用于制造图1至图28所示太阳能电池模块的方法的第三实施方式。
【具体实施方式】
[0050]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，本发明可以按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，贯穿附图使用相同标号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。
[0051]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，并且“背面”可以是与半导体基板的所述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。
[0052]参照图1至图37G，对本发明的示例性实施方式进行描述。
[0053]图1例示了根据本发明示例实施方式的太阳能电池模块。
[0054]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)的多个太阳能电池、用于电连接第一太阳能电池Cell-a和第二太阳能电池Cell_b的互连件1C、下密封剂EC2以及背板BS。
[0055]在图1中，其是太阳能电池模块的局部截面图，为简短和易于阅读起见，将前玻璃基板FG、上密封剂EC1、所述多个太阳能电池、下密封剂EC2以及背板BS示出为彼此分开。然而，构成太阳能电池模块的组件可以通过在层压处理中去除这些组件之间的空间而形成一个主体。
[0056]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、连接至所述多个第一电极C141的第一辅助电极P141、连接至所述多个第二电极C142的第二辅助电极P142、以及绝缘构件200，该绝缘构件位于第一辅助电极P141的背面和第二辅助电极品42的背面上。下面，对其进行详细描述。
[0057]在包括第一太阳能电池Cell-a和第二太阳能电池Cell-b的多个太阳能电池中的每个中，每个半导体基板110和每个绝缘构件200可以连接以形成每个单个部件。
[0058]S卩，在第一太阳能电池Cell-a与第二太阳能电池Cell-b中的每个中，可以将仅一个半导体基板I1附接并连接至一个绝缘构件200。因此，第一太阳能电池Cell-a和第二太阳能电池Cell-b中的每个可以形成为单个部件，其中，集成了一个半导体基板110和一个绝缘构件200。
[0059]而且，第一太阳能电池Cell-a和第二太阳能电池Cell_b (其中每个都形成为一体型单个部件)可以经由互连件IC彼此电连接。
[0060]包括第一太阳能电池Cell-a和第二太阳能电池Cell-b的所述多个太阳能电池可以经由互连件IC彼此电连接，以形成电池串。
[0061]在描述了前玻璃基板FG、上密封剂ECl、下密封剂EC2以及背板BS之后，对第一太阳能电池Cell-a和第二太阳能电池Cell-b中的每个的详细结构、用于通过集成一个半导体基板I1和一个绝缘构件200来形成一个单个部件的方法以及通过经由互连件IC连接所述多个太阳能电池而形成的电池串的详细结构进行详细描述。
[0062]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经由互连件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。在这种情况下，该钢化玻璃可以是包含少量铁的低铁钢化玻璃。尽管未示出，但该前玻璃基板FG可以具有压纹内表面，以增加光的散射效果。
[0063]上密封剂ECl可以位于前玻璃基板FG与电池串之间，并且下密封剂EC2可以位电池串的背面上，即，背板BS与电池串之间。
[0064]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。
[0065]如图1所示，在上密封剂ECl和下密封剂EC2分别位于所述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，可以集成上密封剂ECl和下密封剂EC2以及所述多个太阳能电池。
[0066]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，可以进一步缩减太阳能电池模块的制造成本和重量。
[0067]当背板BA以板型形成时，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。
[0068]下面，对第一太阳能电池Cell-a和第二太阳能电池Cell_b中的每个的详细结构进行描述。
[0069]图2和图3示出了可应用至图1所示太阳能电池模块的太阳能电池