太阳能电池板及用于制造这种太阳能电池板的方法_2

文档序号:9553393阅读:来源:国知局
进行结合。然后构建并层叠模块,在此之后,电缆可以焊接至铜。待结合的薄板或箔可以具有对应于背板中的开口的尺寸的尺寸。
[0039]第二导电材料的化学电镀可以通过将形成第二导电材料的块的反应剂和腐蚀剂的存在限制到开口来实现,该开口限定待在沉积过程期间产生的块的位置。例如,可以应用掩膜技术。
[0040]可选地,第二导电材料的块可以通过烟火技术产生,在烟火技术中,多层箔布置于位于待产生块的位置的、聚合物层中的开口中。多层箔由布置成堆的、两种(或更多种)不同材料的薄层组成。堆叠的布置在工作温度通常是亚稳定的,这是因为在较高的温度时,不同的材料趋于形成作为放热反应中的反应产物的化合物。放热反应可以由热脉冲触发。来自放热反应的反应热将产生作为第二导电材料的块的化合物在第一导电材料上的结合。
[0041]根据本发明的一方面,提供了如上所述的方法,其中背板层包括绝缘载体层和第一导电材料的导电层,以及所述图案化背板的导电表面包括磨削背板以产生导体电路层。
[0042]根据本发明的一方面,提供了如上所述的方法,其中绝缘载体层包括基体聚合物层或基体玻璃层,或者通常包括基体绝缘体材料层。
[0043]根据本发明的一方面,提供了如上所述的方法,其中在第二导电材料的施加之前,将掩膜层布置在导体电路层上;在掩膜层中限定开口,以用于在第二导电材料的施加期间暴露导体电路层上的每个块的位置。
[0044]根据本发明的一方面,提供了如上所述的方法,进一步包括:在所述的施加之后去除掩模层。
[0045]根据本发明的一方面,提供了如上所述的方法,进一步包括:
[0046]一从太阳能电池板的背面产生开口,开口至少位于绝缘载体层中、一直至位于绝缘载体层和第一导电材料层之间的交界面;
[0047]一在至少位于绝缘载体层中的开口的位置,产生位于第一导电材料层中的、第二导电材料的后表面块或堆;
[0048]—使接线盒装置的接触件通过至少位于绝缘载体层中的开口而与第二导电材料的后表面块导电接触,其中每个后表面块的产生包括第二导电材料的施加。
[0049]根据本发明的一方面,提供了如上所述的方法,包括:
[0050]在太阳能电池板的背面,在绝缘载体层上设置支撑层或背面板,以及在绝缘载体层中产生开口之前,在支撑层中产生至绝缘载体层的开口。
[0051]本发明还涉及用于制造设置有堆的太阳能电池板的方法中使用的工具,该堆包括至少一个太阳能电池和背板接触层,该工具包括:
[0052]支撑表面,用于至少支撑背板层;
[0053]以及冷喷涂施加装置,用于将每个块施加在导体电路层上。
[0054]根据本发明的一方面,提供了如上所述的工具,其中冷喷涂施加装置包括安装在定位机器人上的冷喷涂装置,该机器人配置为沿着支撑表面布置冷喷涂装置。
[0055]根据本发明的一方面,提供了如上所述的工具,进一步包括磨削装置。
[0056]有利的实施方式进一步由从属权利要求限定。
【附图说明】
[0057]下面将参照一些附图对本发明进行更详细的解释,在附图中示出了本发明的说明性实施方式。它们仅意在说明性的目的,并不限制本发明的构思,本发明的构思由权利要求限定。
[0058]在下面的图中,在这些图中的每个图中,相同的参考数字指示相似或相同的组件。
[0059]图1示出了具有MWT太阳能电池的太阳能电池板的示意性横截面;
[0060]图2示出了根据本发明的实施方式的、设置有图案化的导体电路层的背板的平面图;
[0061]图3A-3D示出了根据本发明的相应实施方式的图案化的导体电路层的横截面,该图案化的导体电路层位于具有太阳能电池的后接触件的接触区域的位置;
[0062]图4A-4C示出了根据本发明的相应实施方式的图案化的导体电路层的横截面,该图案化的导体电路层位于电路层的第二接触区域的位置,而该电路层的第二接触区域具有位于太阳能电池板模块的背面上的、接线盒的接触件;
[0063]图5示意性地示出了根据本发明的实施方式的工具。
【具体实施方式】
[0064]图1示出了具有MWT太阳能电池的太阳能电池板的示意性横截面。
[0065]太阳能电池板结构1包括透明的前层10、和多个太阳能电池14、导体电路层20和绝缘载体24。
[0066]多个太阳能电池14布置为彼此相邻。包括半导体基板的每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来自辐射源例如太阳的辐射的前表面。每个太阳能电池的前表面朝向电池板1的透明的前层10并且附接于电池板1的透明的前层10。通常,太阳能电池通过透明的粘合聚合物层12或在某些情况下通过透明的玻璃浆料层12附接于透明的前层10。
[0067]在背接触式太阳能电池中,阴极电接触件15和阳极电接触件17两者都布置在后表面。背接触式太阳能电池可以呈MWT(金属穿孔卷绕)类型,或可选地呈EWT(发射极穿孔卷绕)或IBC(指状交叉背接触)或其他背接触式硅基板类型,这些背接触式太阳能电池通过穿过硅基板的导电通孔将前表面区域与太阳能电池的后表面电接触件连接,或者通过使P型结和η型结两者以及电接触件位于太阳能电池的后表面,而将所有接触件包括在电池的后部。
[0068]作为示例,在金属穿孔卷绕(MWT)太阳能电池中,金属导体(或通孔)15a贯穿半导体基板以将来自基板的前表面的电接触件带到后表面。(在图1中仅示出了从太阳能电池的前表面收集电荷载子的MWT接触件)。
[0069]阴极接触件和阳极接触件两者都连接至由绝缘载体层24支撑的导体电路层20。透明的粘合聚合物层23通常作为绝缘件而存在于太阳能电池的后表面和导体电路层之间,使得开口在太阳能电池接触件的位置位于中间绝缘件中。导体电路层20被图案化为具有布局,从而以串联或并联(取决于设计)连接方式连接太阳能电池的接触件。
[0070]将认识到的是,可选地,绝缘载体层24可以是聚合物层或玻璃层,或通常可以是绝缘体材料。
[0071]通常,位于太阳能电池上的电接触件和导体电路层之间的连接由焊料或导电粘合剂主体19实现。
[0072]在相邻的太阳能电池之间可以存在绝缘件25。附加的背部支撑层26可以布置在绝缘载体24之下。
[0073]图2a示出了两个相邻的太阳能电池14的后表面的平面图。
[0074]在每个太阳能电池14的后表面11上,布置了多个阴极电接触件15和阳极电接触件17。在该非限制性示例中,一个极性的电接触件15布置成三个平行的排,在三个平行的排之间具有相反极性的电接触件17的两个平行的排。
[0075]图2b示出了根据本发明的实施方式的、设置有图案化的导体电路层20的背板的表面的平面图。导体电路层20的布局与图2a的背接触式太阳能电池的电接触件的布局对应。
[0076]导体电路层包括一个或多个图案化的导电区域32、33、34。例如,如将由本领域技术人员所理解的那样,导电区域可以交错,但是其他图案形状和图案布置也是可能的。而且,注意的是,导体电路层的布局大体上与位于背接触式太阳能电池14的后表面上的电接触件15、17的布局匹配,并且与紧挨着的太阳能电池14的布置匹配。
[0077]如上所述,在现有技术中,导体电路层20是铜基层,铜基层具有高导电性以及对于焊料和导电粘合剂的优良的接触性能。然而,这种铜层相对昂贵。
[0078]作为替代,导体电路层20是具有相对高的导电性和相对低的价格的铝基层。不利地,铝对焊料或导电粘合剂的可湿润性较差,而在太阳能电池接触件和导体电路层之间产生弱的且相对不可靠的电互连。
[0079]如图2b所示,本发明提出了:在太阳能电池接触件和导体电路层的接触区域的预定位置施加第二导电材料的块22或堆。块22布置在位于相应的电接触件15、17上的焊料主体19和铝基材料的层之间。
[0080]第二导电材料从如下导电材料的组中选择,该导电材料具有用于与太阳能电池上的焊料或导电粘合剂主体19导电接
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