太阳能电池板及用于制造这种太阳能电池板的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能电池板。此外，本发明涉及用于制造这种太阳能电池板的方法。
【背景技术】
[0002]目前，具有EWT或MWT或IBC太阳能电池的太阳能电池板包括导电的、图案化的背板，该导电的、图案化的背板用于接触位于这些类型的太阳能电池的后表面上的电接触件。通常，这种背板包括通常是聚合物层的载体层，和由铜(或者铜合金)制成的、图案化的导电层。为了连接位于模块的背部的接线盒，位于模块的背面的聚合物层应局部地开口，并且将耳式突出部焊接至导电层。然而，铜的价格相对高并且对于这些太阳能电池板类型在工业中的实现来说存在瓶颈。
[0003]在现有技术中，由于铝对较便宜，所以已经考虑了替换物例如铝基导电层。然而，将太阳能电池接触件或接线盒接触件焊接至铝较为困难，这是因为铝对焊料的可湿润性通常较差，而产生弱的且相对不可靠的电互连。此外，当使用导电粘合剂将太阳能电池接触件连接至铝导电层时，观察到在铝上的高接触阻抗。
[0004]为了解决这些难题，位于背板上的现有技术的铝导体层通过金属层的真空沉积或包覆而被覆盖，该金属层具有用于将导电粘合剂或焊料用在铝上的更好的性能且通常具有较高的价格。另外，这种沉积技术较为耗时并因此相对昂贵，因此不提供解决方案。此外，为了应用焊接技术，至少需要1-2 μm的层厚度。
[0005]本发明的目的是克服现有技术的缺点。
【发明内容】
[0006]该目的通过设置有堆的太阳能电池板实现，该堆包括至少一个太阳能电池和背板层；至少一个太阳能电池布置成背接触式太阳能电池，该背接触式太阳能电池具有用于接收辐射的前表面和设置有电接触件的后表面；太阳能电池板进一步布置为与具有一个或多个导体接触件的接线盒电接触；背板层具有设置有第一导电材料的图案化的导体电路层的表面，导体电路层布置有接触区域，每个接触区域位于与至少一个太阳能电池上的电接触件中的一个的位置对应且对准的位置，或者位于与接线盒导体接触件中的一个的位置对应且对准的位置；
[0007]至少一个太阳能电池布置在导体电路层的上部上，使得至少一个太阳能电池的后表面面对图案化的导体电路表面；至少一个太阳能电池的每个电接触件或者接线盒导体接触件通过导电连接材料的主体而与导体电路上的接触区域中对应的接触区域导电接触；导体电路层在接触区域的位置包括第二导电材料的块或堆，其中每个块布置在位于一个电接触件或一个接线盒导体接触件上的、导电连接材料的主体和第一导电材料的层之间。
[0008]有利地，太阳能电池板提供了具有优良的互连性能的背板，其原因是块仅位于需要例如优良的电接触和机械粘附的性能的位置。这节省了在太阳能电池板的生产中待使用的、具有这些性能的、相对昂贵的金属的量。因此，太阳能电池板可以具有低价格的、具有差的互连性能的第一材料的导电电路层，而且仅在需要的地方具有具备优良性能的第二材料的局部块。
[0009]太阳能电池接触件或接线盒导体或者它们的组合可以与这种块状接触件接触。太阳能电池接触件通常将在背板的前侧(即，面朝太阳能电池板的辐射接收表面的表面侧)上被接触。接线盒导体接触件通常在太阳能电池板的背面上被接触，然而在一些实施方式中，接线盒导体接触件可以设置在太阳能电池板的前侧上。
[0010]根据本发明的一方面，提供了如上所述的太阳能电池板，其中第一导电材料是铝基金属。
[0011]根据本发明的一方面，提供了如上所述的太阳能电池板，其中第二导电材料从包括铜基材料、锡基材料和镍基材料的组中选择。
[0012]根据本发明的一方面，提供了如上所述的太阳能电池板，其中每个块具有大体上与太阳能电池上的接触件的区域匹配的区域尺寸。
[0013]根据本发明的一方面，提供了如上所述的太阳能电池板，其中块的区域尺寸具有约2mm的直径。
[0014]根据本发明的一方面，提供了如上所述的太阳能电池板，其中第二导电材料的块穿透第一导电材料上的本征氧化层并直接接触第一导电材料。
[0015]根据本发明的一方面，提供了如上所述的太阳能电池板，其中第二导电材料的堆的厚度不超过50微米。
[0016]根据本发明的一方面，提供了如上所述的太阳能电池板，其中太阳能电池板包括覆盖太阳能电池板的后表面的背面板，背面板设置有开口，开口与接线盒导体接触件中的每个的相应位置对应且对准。
[0017]此外，本发明涉及用于制造设置有堆的太阳能电池板的方法，该堆包括至少一个太阳能电池、背板层和接线盒，该方法包括:
[0018]一提供至少一个太阳能电池，所述至少一个太阳能电池布置成背接触式太阳能电池，背接触式太阳能电池具有用于接收辐射的前表面和设置有电接触件的后表面；
[0019]—提供背板层，背板层具有第一导电材料的导电表面；
[0020]—图案化具有导体电路层的导电表面，导体电路层布置有接触区域的布局，每个接触区域位于与至少一个太阳能电池上的电接触件中对应的电接触件的位置对应且对准的位置，或者位于与接线盒接触件中对应的接线盒接触件的位置对应且对准的位置；
[0021]一将至少一个太阳能电池放置在导体电路层的上部上，使得至少一个太阳能电池的后表面面对图案化的导体电路表面；
[0022]—使至少一个太阳能电池的每个电接触件或者每个接线盒导体接触件通过导电连接材料的主体而与导体电路上的接触区域中对应的接触区域导电接触；
[0023]—在所述使每个电接触件与对应的接触区域导电接触之前，在每个接触区域的位置产生第二导电材料的块或堆，使得每个块布置在位于一个电接触件或一个接线盒导体接触件上的、导电连接材料的主体和第一导电材料的层之间，其中每个块的产生包括第二导电材料的施加。
[0024]在实施方式中，第二导电材料的施加包括通过喷涂装置的冷喷涂。
[0025]根据本实施方式，方法使用冷喷涂施加金属。按照这种方式，通常在室温、在大气压状态下施加第二导电材料的块。与现有技术的真空技术相比，本发明的方法相对简单、耗时更少且成本更低。
[0026]在进一步的实施方式中，冷喷涂包括将喷涂装置的出口布置在导体电路层上的每个接触区域的位置，该位置对应于至少一个太阳能电池上的对应的电接触件的位置。因此，本方法允许仅在背板的导体电路层上的预定位置产生块。
[0027]在进一步的实施方式中，喷涂装置的出口的布置通过定位机器人实现。
[0028]有利地，这允许本方法自动操作且允许在高容量生产设备中实现本方法。
[0029]根据本发明的一方面，提供了如上所述的方法，该方法包括:
[0030]一从包括铜基材料、锡基材料和镍基材料的组中选择第二导电材料。
[0031]根据本发明的一方面，提供了如上所述的方法，进一步包括以下步骤:
[0032]—提供覆盖太阳能电池板的后表面的背面板；
[0033]—在背面板中产生开口，开口与接线盒导体接触件中的每个的相应位置对应且对准。
[0034]根据本发明的一方面，提供了如上所述的方法，其中第二导电材料的施加包括从如下组中选择的一个，该组包括第二导电材料在第一导电材料上的超声焊接、第二导电材料在第一导电材料上的化学电镀或电化学电镀。
[0035]根据本发明的一方面，提供了如上所述的方法，其中第二导电材料的施加包括通过烟火型多层薄膜或箔在第一导电材料上产生第二导电材料的涂布。
[0036]这些方法步骤中的每个可以应用于用于连接至太阳能电池接触件的块或用于连接至接线盒导体接触件的块两者。
[0037]超声焊接提供了将第二导电材料(例如铜、或铜基材料、或锡基材料、或镍基材料)的块结合至第一导电材料例如铝。
[0038]在用于接线盒导体接触件的示例性情况下，在背板在接触件的位置、在背面上开口之后，一片铜(例如，薄板或箔)可以超声结合至铝。最可能的处理是在构建模块之前(即，在层叠之前)使聚合物层开口，并使用大的结合头将铜材料结合至背板以最大化结合区域。可以从背板的铜侧或铝侧