光伏互连系统、装置和方法_5

文档序号:8947602阅读:来源:国知局
需要一个或多个绝缘条226。例如,一个或多个旁路二极管可以从第一相邻电池延伸到第二相邻电池。二极管的阳极部可以电连接到(或可以接触)第一相邻电池的导电基板的背面。二极管的阴极部可以电连接到(或可以接触)第二相邻电池的导电基板的背面。二极管的绝缘外壳可以电绝缘二极管的阴极部,避免其电连接到第一相邻电池的导电基板的背面,并且可以电绝缘二极管的阳极部,避免其电连接到第二相邻电池的导电基板的背面。
[0142]如图18所示,具有集成的旁路二极管(即,串202和204的旁路二极管)的背片200可以附接到第一电池302、第二电池304和第三电池306的导电基板的底面。例如,背片200和光伏模块300可以被层压或以其他方式附接,这与背片200的粘合剂的组合可以确保旁路串202和204以及光伏模块300的电池之间的可靠接触。
[0143]图19是沿图18的线19-19截取的横截面视图,该图示出经应用电互连到相邻光伏电池302和304的背片200,类似于在图14C中示出的。电池302的基板92直接接触导电条带224,以及电池304的基板92直接接触导电条带222。如图所示,二极管212的阳极部216通过直接电接触并通过条带段222电连接到光伏电池304的基板92,以及二极管212的阴极部218通过条带段224电连接到光伏电池302的基板92。
[0144]导电条带可以构造在背片200上,以直接压力接触光伏模块的太阳能串的背面或非阳光面,如条带222和224在图19中所连接的那样。
[0145]在图19中,阳极部216电接触电池304的基板92,但是在某些实施例中,阳极部216可以不电接触基板92。例如,二极管210可以布置在电池302和304之间的间隙中,使得阳极部仅经由导电条带222电连接到电池304的基板92,如在图19中,阴极部电连接到电池302的基板92的方式一样。
[0146]如图所示,电池302的基板92通过互连区域90经由导线20和导电条44电连接到光伏电池304的光敏材料94,如在上面关于类似实施例所描述的。因此,二极管210可以有效电连接到基板92和光伏电池304的光敏材料94两者。
[0147]如在图19中最佳看到的,绝缘条226可以经布置接近并覆盖阴极部218,以确保阴极部218和阳极部216不因两者电接触相同的导电基板92而短路。绝缘条226也可以覆盖阳极部216的少部分以确保电隔离。
[0148]图20A-20B示出根据本教义的方面,当在一起观察时,制造光伏模块的方法500。
[0149]方法500可以包括步骤502:向导电基板应用光敏组合物以产生包括第一和第二电池区域的柔性光伏材料的连续片。柔性光伏材料的连续片可以是光伏材料的卷或卷筒,通常可以称为光伏“网状物”。
[0150]方法500可以包括步骤504:穿过光敏组合物划出一个或多个划线,以电隔离布置在导电基板的顶面上的一个或多个互连区域和环绕所述一个或多个互连区域的光敏组合物。例如,光伏网状物可以在卷对卷过程中划线(例如,激光形成图案),以便去除光敏组合物以在卷、卷筒的电池区域上或在卷的多个电池区域上形成电隔离的互连区域,以在以后分割为具有划线电池区域的卷筒。
[0151]方法500可以包括步骤506:将光伏材料切割为分别对应于第一和第二电池区域的第一和第二离散光伏电池,每个电池区域包括布置在导电背片的顶面上的光敏组合物,其中,每个导电背片是导电基板的一部分,以及第一电池区域包括一个或多个互连区域的第一互连区域。切割光伏网状物可以包括将电池区域切割为离散的光伏电池。光伏网状物可以在光敏组合物被划线以形成电隔离的互连区域之后或之前进行切割。在某些实施例中,光伏模块可以进一步(或部分)装配,如下面所述在被分割或切割为各个电池之前所进行的装配。
[0152]在方法500的某些实施例中,步骤504可以在步骤506之后执行。例如,穿过光敏组合物划线可以涉及穿过已被切割为离散电池的一个或多个电池区域上的光敏组合物来划线。在其他实施例中,步骤506可以在步骤504之后执行。
[0153]方法500可以包括步骤508:制备包括布置在介质条上的导电条的互连带。互连带可以通过电沉积导电材料以在介质条上形成导电条来准备。导电条可以是电沉积的铜。介质条可以是粘合剂,或可以是在聚合物的每面上具有粘合剂的聚合物。互连带可以在片或卷中准备,每个片或卷包括多个互连带。互连带的卷或片可以被分割为各个卷筒或互连带的长度。互连带的导电条可以包括导电汇流排和可以从汇流排延伸的多个导电指。
[0154]方法500可以包括步骤510:向第一电池区域应用互连带,使得导电条接触第一互连区域。步骤510可以涉及:向第一互连区域应用导电条的第一导电指,并且向包含在第一电池区域中的一个或多个互连区域的第二互连区域应用导电条的第二导电指。步骤510可以涉及将互连带热铆接到多个互连区域以将互连带临时保持就位。
[0155]在某些实施例中,步骤510可以在步骤506之前执行。例如,步骤510可以涉及向光伏材料的第一电池区域应用互连带,所述第一电池区域对应于随后可以被切割为第一离散电池的第一电池。
[0156]在其他实施例中,步骤510可以在步骤506之后执行。例如,互连带可以在第一电池区域已从光伏材料切割之后应用于第一电池区域。
[0157]方法500可以包括步骤512:通过第一互连区域将导电条电连接到第一电池区域的导电背片的顶面。导电条的导电指可以通过激光焊接电连接到导电背片。步骤512可以涉及将互连区域的光伏材料转换为具有低欧姆电阻的材料。所转换的光伏材料可以与导电条和/或导电背片混合以形成电连接。
[0158]在某些实施例中,步骤512可以在步骤506之前执行。例如,步骤512可以涉及在第一和第二电池区域被切割为第一和第二离散电池之前将导电条电连接到第一电池区域的导电背片。
[0159]在其他实施例中,步骤510可以在步骤506之后执行。例如,在第一和第二电池区域已被切割为第一和第二离散电池之后,互连带可以电连接到对应于第一离散电池的第一电池区域的导电背片。
[0160]方法500可以包括将互连带折叠到折叠位置的步骤514,该折叠位置对应于围绕介质条缠绕的导电条。步骤514可以涉及将汇流排放置在第一和第二互连区域之间的光敏组合物上面。放置汇流排可以涉及在第一和第二互连区域之间将介质条夹在汇流排和光敏组合物之间。
[0161]在某些实施例中,步骤514可以在步骤506之前执行。例如,步骤514可以涉及将互连带折叠到光伏材料的第一和第二电池区域上的折叠位置,以及步骤506可以涉及将光伏材料和在折叠位置的互连带切割为第一和第二离散光伏电池。在其他实施例中,步骤506可以在步骤514之前执行。
[0162]方法500还可以包括通过包含在介质条中的粘合剂将互连带保持在折叠位置中的步骤,该步骤可以涉及将介质条的粘合剂粘合到在第一和第二互连区域之间的光敏材料。粘合剂粘合到光敏材料可以涉及填充一个或多个划线,该划线将第一和第二互连区域与第一和第二互连区域之间的光敏材料电隔离。
[0163]方法500可以包括步骤516:制备包括嵌入式导线图案的透光前片。步骤516可以包括制备布置在透光基板的底面上的透光粘合层。所述导线图案可以在正交于透光基板的底面的方向具有厚度。所述导线图案的厚度的大部分可以嵌入在透光的粘合层中。
[0164]方法500可以包括步骤518:通过将导线图案放置为与第二离散电池(对应于第二电池区域)的光敏组合物电接触和与电连接到第一离散电池(对应于第一电池区域)的导电背片的顶面的导电条电接触,电互连第一和第二离散电池。步骤518可以包括将光伏电池放置在透光基板的底面上。应用于一个电池的导电条的汇流排可以电互连到相邻电池的光敏组合物。多个相邻光伏电池可以串联连接。
[0165]图21A-21B示出根据本教义的方面,当在一起观察时,制造光伏模块的方法600。
[0166]方法600可以包括步骤602:将包括第一和第二电池区域的柔性光伏材料的连续片切割为第一和第二离散光伏电池。第一和第二电池区域中的每个可以包括布置在导电基板的顶面上的光敏组合物。柔性光伏材料的连续片可以来自可以称为光伏网状物的卷或卷筒。光伏网状物可以包括多个电池区域,所述多个电池区域可以在以后经切割形成多个离散光伏电池。
[0167]方法600可以包括步骤604:通过从第一电池区域的导电基板顶面去除光敏组合物,以电隔离第一互连区域和布置在第一互连区域外面的第一电池区域的光敏组合物,在第一电池区域上形成第一互连区域。光敏组合物可以通过向下到导电基板划线光敏组合物来去除。
[0168]在方法600的某些实施例中,步骤604可以在步骤602之前执行。例如,在步骤604中去除光敏组合物可以涉及在光伏材料切割为第一和第二离散电池之前去除光伏材料。
[0169]方法600可以包括步骤606:制备包括导电条和介质条的互连条。导电条可以具有顶面和底面。介质条可以布置在导电条的顶面上。导电条可以包括导电汇流排和从导电汇流排延伸的多个导电指。
[0170]方法600可以包括步骤608:向第一互连区域应用导电条的底面的一部分。导电条的底面的该部分可以是多个导电指中的一个。所应用的导电条和光伏材料的电池的互连区域或电池区域可以经热铆接将它们临时保持在所应用的位置。
[0171]在方法600的某些实施例中,步骤608可以在步骤602之前执行。例如,向第一互连区域应用导电条的底面的该部分可以涉及在光伏材料已被切割为第一和第二离散电池之前向第一互连区域应用该部分。
[0172]在其他实施例中,步骤602可以在步骤610之前执行。例如,第一和第二电池区域可以在应用导电条之前被切割为第一和第二离散电池。
[0173]方法600可以包括步骤610:通过第一互连区域将导电条电连接到第一电池区域的导电基板的顶面。方法610可以涉及:通过第一互连区域中的光敏材料,将导电条激光焊接到第一电池区域的导电基板的顶面。电连接导电条和导电基板的顶面可以涉及包括基板、导电条和光敏材料的材料的混合。
[0174]在方法600的某些实施例中,步骤610可以在步骤602之前执行。例如,通过第一互连区域将导电条电连接到第一电池区域的导电基板可以涉及在第一和第二电池区域已切割为第一和第二离散电池之前,将导电条电连接到第一电池区域的导电基板。
[0175]在其他实施例中,步骤602可以在步骤610之前执行。例如,在导电条电连接到第一电池区域的导电基板之前,第一和第二电池区域可以被切割为第一和第二离散电池。
[0176]方法600可以包括贯穿介质条以暴露导电条的顶面的一部分的步骤612。导电条的顶面可以通过在介质条中形成通孔或贯穿孔来暴露。介质条的贯穿孔可以允许光敏电池的互连,而无需互连带折叠以暴露导电条。
[0177]方法600可以包括制备透光前片的步骤614。前片可以包括嵌入式导线网格。步骤614可以涉及在粘合层中嵌入一条或多条导线以产生嵌入式导线网格。粘合层可以布置在透光基板的底面上。粘合层可以在正交于透光基板的底面的方向具有厚度。一条或多条导线可以在正交于透光基板的底面的方向具有厚度。粘合层的厚度以及一条或多条导线的厚度可以具有相同的数量级。
[0178]例如在步骤614中,在粘合层中嵌入一条或多条导线可以涉及允许一条或多条导线的少量厚度与透光基板相对地从粘合层突出。导线网格的一条或多条导线可以是铜导线,该铜导线涂以导电的基本不氧化材料以防止形成高电阻氧化物。
[0179]方法600可以包括步骤616:通过将嵌入式导线网格置于电接触导电条的顶面的一部分和第二离散电池的光敏组合物(对应于第二电池区域),串联地电互连第一和第二离散电池。嵌入式导线网格可以借助介质条中的通孔或贯穿孔接触导电条。
[0180]方法600还可以包括将带有集成旁路二极管的背片附接到第一和第二离散电池的导电基板底面的步骤。
[0181]图22A-22B示出根据本教义的方面,当在一起观察时,制造光伏模块的方法700。
[0182]方法700可以包括步骤702:向导电基板应用光敏组合物以产生包括第一和第二电池区域的光伏材料的连续片。柔性光伏材料的连续片可以是光伏材料的卷或卷筒,通常可以称
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