光伏电池组件的制作方法_3

文档序号:9925456阅读:来源:国知局
虚线32a、32b表示在此这些区可延伸至箔片中含有毗邻的子矩阵的其他部分。左上区及右上区各自在虚线32a、32b处延伸进入列中的区域到左边及右边。此外,图3a的旁路二极管30可位于一对毗邻导电材料区域上。
[0046]图3b图示子矩阵中的电池10以及用图3a的导电材料区域实现的示意连接图案。该子矩阵的PxP个电池用犁沟图案(plough furrow pattern)串联连接,其沿着列向下P个电池,然后到下一个列,然后在该列中向上P个电池,然后到下一个列,如此这般,直到已访问所有P个列。此外,图3b图示旁路二极管30的连接,其经连接成可旁通子矩阵的电池。可见,旁路二极管30旁通P个列,其中P大于2(在图3a、图3b的实施例中,P = 4)。该子矩阵实质形成一方形。以此方式,最小化被同一个旁路二极管30旁通的电池之间的最大距离。这有助于最小化常见遮蔽形状的效应。在该实施例中,使用数个方形电池排列成列与行一样多的子矩阵。当使用宽度为W及高度为H的矩形电池时,可使用PxQ子矩阵,其中列数P不等于行数Q,但是P*W与Q*H的差小于P*H与P*W的差。
[0047]图4图示分成有N/P个行及Μ/P个列之子矩阵(N/P= 6,M/P=10)的图1矩阵。奇数行包含具有如图3a所示的布局(用往右的箭头表示)的子矩阵。偶数行包含具有如图3a所示的布局,但旋转180度(用往左的箭头表示)的子矩阵。
[0048]在最左边列的子矩阵40、42(只标示两个)的布局可与在其他列的非常相似,除了偶数行的最左边子矩阵40的最后一个导电材料区域(左下区)延伸至下一个下面奇数行的最左边子矩阵42的第一个导电材料区域(左上)以外。因此,有图3a布局的子矩阵的电池与有图3a布局的下一个下面子矩阵的电池直接连接。
[0049]在矩阵右边,没有这样的直接连接。反而,使用每次沿着整个矩阵的右边绕道通过P个电池。沿着右边,在子矩阵的偶数及奇数行中,可区分两种有PxP个电池的子矩阵44、46(只标示两个),其布局与在最右边列左边的子矩阵不同,然而电池在此列中的取向与矩阵的其余部分相同。
[0050]图5a图示奇数行子矩阵中在最右边列的子矩阵的PxP个电池10以及用该子矩阵的导电材料区实现的PxP个电池示意连接图案。接至电池的接触在此子矩阵的位置与在其他子矩阵的位置相同,因为所有电池的取向在整个矩阵中都一样。不过,该连接图案不一样。粗略地讲,PxP个电池用犁沟图案串联连接,其沿着一行向右P个电池,然后到下一个行,然后在该行向左P个电池,然后到下一个行,如此这般,直到已访问所有P个行。不过,在串联连接要到左边的偶数行中,使用「厄克特纳赫(Echternach)」串联连接,其每次从一触点开始后退一步(向右边)离开串联连接的前一个触点,以及跳过旁边两个触点到左边以连接到第三个触点。
[0051]图5b图标提供图5a连接图案的子矩阵内导电材料区在箔片的一部分上的布局。虚线50a、50b也显示在此数个区域延伸进入邻近子矩阵的区域。左上区延伸进入列到左边以及左下区延伸进入下一个下面行。
[0052]子矩阵偶数行在最右边列中的子矩阵使用实质类似的布局及连接图案,除了左上区延伸进入下一个上面行以及左下区延伸进入列到左边以外。
[0053]最右边列的子矩阵的旁路二极管30各自旁通各个子矩阵的电池。在图示实施例中,这些旁路二极管各自旁通有PxP个电池10的实质方形子矩阵的电池。
[0054]应了解,子矩阵在最右边列中的连接保证在矩阵的任何地方可使用大小一样的连接区域。P个列通过使用沿着矩阵右边的特殊连接,通过被光伏电池10占领的区域,可实现连续子矩阵行之间的连接。在连续子矩阵行之间不需要使用特别长的连接区域。
[0055]图6图示旁路二极管60位在光伏电池10a、1b与箔片20之间的具体实施例的原理。作为实例,接触及旁路二极管图示成好像它们位在同一个横截面,但是实际上可能不是这样。
[0056]图6图示第一光伏电池10a、b与连续数个第一子矩阵及第二子矩阵的串联连接的旁路二极管60。未图示串联连接的其他光伏电池。在此具体实施例中,各个子矩阵的旁路二极管60有端子连接至箔片20上导电材料的各个第一区域62a以及子矩阵串联连接的第一光伏电池I Oa的辅助接触。第一区域62a连接至的触点66,其接至下一个子矩阵之串联连接的第一光伏电池10b。下一个子矩阵之串联连接的第一光伏电池1b同样有辅助触点,旁路二极管60连接于该辅助触点与该箔片之间。在第一光伏电池1a中每一个上的导体使这些辅助触点连接至电池的标准触点,其用来收集来自第一光伏电池1a中的第一个的电流。
[0057]第一子矩阵的第一光伏电池1a的此一标准触点连接至箔片20上的第二导电材料区域62b,在第一子矩阵的串联连接中,其用作接至另一电池(未图示)的标准触点的连接。除了使旁路二极管60连接至在第二子矩阵的串联连接的第一光伏电池1b以外,第一区域62a连接至第一子矩阵的串联连接中最后一个光伏电池(未图不)的标准触点64。
[0058]因此,此子矩阵的旁通电路从第二区域62b通过该连接从第二区域62b到第一光伏电池1a上的触点,然后经由第一光伏电池1a上的导体到旁路二极管60,从那里到第一区域62a以及到第二光伏电池、第三光伏电池的触点64、66。优选地,接至第一光伏电池1a上的旁路二极管60的触点邻接从该电池到第二区域62b的接触。该图图示这些接触与二极管60在一横截面中以图解说明这些连接,但是也需要强调的是,实际上这些二极管与这些接触不需要在同一个横截面中。旁路二极管60在箔片20上的导电材料区域62b与接至电池1a的触点的连接可通过放宽旁路二极管60的位置容限来简化制造。例如,在这些电池与该箔片连接之前,该旁路二极管可装在第一区域62b上。在具体实施例中,所有子矩阵的旁路二极管可用相同的方式连接。
[0059]尽管已图示矩阵中所有光伏电池为矩形的实施例,然而应注意,替换地,可使用非矩形电池。
[0060]图7图示矩阵的一部分的实施例,其中使用非矩形电池。所有电池有相同的面积,这可优化输出。可区分由数个电池组成有4个行x4个列的次级排列(sub-arrangement)。在次级排列角落的电池(例如,晶圆上阵列的角落)有斜角。为了在此情形下用等面积电池实现有数个行及数个列的次级排列,使用非矩形电池。测量边缘到边缘,在角落的电池平均比次级排列在同一边的行或列中的其他电池宽且高,以补偿斜角的面积损失。反过来,边缘行的其他电池平均比非边缘电池高,以及边缘行的其他电池平均比非边缘电池宽,以补偿角落电池的面积损失。形成这些电池例如可通过首先沿着直线切割有斜角的晶圆成为四个四分之一圆,然后从会聚在一内点的边缘沿着四条直线切割这些四分之一圆以及坐标经选定成可使四分之一圆的四个切割部分有相等的面积,以补偿角落由斜角引起的缺少。
[0061]子矩阵72由一对相邻次级排列的电池形成。以此方式,在斜角空出的空间可用来安置子矩阵的旁路二极管70。子矩阵的电池可互连,如上述。
[0062]图7a图示由矩阵头两个行中的电池组成的次级排列74a_c、76a、76b的组态(未图示个别电池)。在每个行的左边使用在水平方向有两个电池宽的半个次级排列74a,其中斜角是在右边,即,在两个电池列之后。在右边近旁,每个行包含许多完整次级排列76a,接着有两个电池宽的半个次级排列74b,其中斜角是在左边。沿着这些行,这些子矩阵每次由每次从预料在两侧的完整次级排列取得有两个电池宽的电池形成。在最后四个列中,使用与这些行类似但是旋转90度的排列。首先是,有斜角在下侧的半个次级排列74c,接着向下有许多完整次级排列76b。以此方式,产生空间,以用于在有斜角的电池之间安置这些旁路二极管。
[0063]尽管已图示矩阵中所有光伏电池有相同取向的实施例,然而应了解,这些电池可具有不同的取向,例如有些电池的取向相对于其他电池有转90度的整数倍。例如,这可用来简化导电材料在箔片上的布局。例如,在最右边列的子矩阵的光伏电池可具有相对于其他电池有转90度的取向。就此情形而言,类似布局可使用于所有子矩阵。不过,矩阵的光伏电池都有相同的取向为较佳,因为这可简化制造。
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