專利名稱：用于光電作用的綜合系統(tǒng)的制作方法
用于光電作用的綜合系統(tǒng)本發(fā)明涉及一用于光電作用的綜合系統(tǒng)。該系統(tǒng)由一支持薄片，一金屬薄片和一絕緣層組成，其中，所述金屬薄片被安裝在所述支持薄片上，所述絕緣層被安裝在所述金屬薄片上。不同的光電池可以通過不同的連接技術(shù)被固定在本發(fā)明的綜合系統(tǒng)上，并以此電連接。此外，本發(fā)明也涉及一用于制作用于光電作用的綜合系統(tǒng)的生產(chǎn)方法，以及將綜合系統(tǒng)與電池晶片模塊的反面相連接的運用，所述光電池在一面同時具有兩個接點，別并通過這些接點與導(dǎo)體結(jié)構(gòu)裝置相連，并從而與一模塊相連。本發(fā)明另外還涉及所述綜合系統(tǒng)在內(nèi)部連接的薄層光電池模塊中的運用光電模塊能將太陽能直接轉(zhuǎn)換成電能。一個光電模塊中作為最重要的組成部分包含有許多個光電池(最多可含有160個)。這些光電池彼此相互連接，并通過各種不同的材料連接成一能達到多種目的的綜合系統(tǒng)該系統(tǒng)能形成一透明的，防輻射，防風(fēng)雨的保護層，并通過相應(yīng)的包裝提供穩(wěn)定的電源。易碎的光電池和電連接不受機械損傷和潮濕度的影響。除此以外，光電池的包裝保證了足夠的低溫效應(yīng)。其中的電部分不易被觸及，整個模塊可以安全地被操作安裝。不同的光電模板具有不同種類的光電池。一般來說，光電模塊在對著太陽的一面含有一玻璃板(前面)，該玻璃板通常為一所謂的鋼化安全玻璃(ESG)。該玻璃通過一透明的合成材料層，比如乙二醇二乙酸酯說 (EVA)，或硅膠，與光電池相連。光電池被嵌在這層合成材料層中，并焊線彼此相連。在其反面，模塊與防風(fēng)雨層相連，該防風(fēng)雨層由比如聚氟乙烯或聚酯制成，模塊反面也可以與另一玻璃片連接。最后，光電模塊在150°C下被碾壓制成。在碾壓過程中，乳白色的EVA層變?yōu)橐煌该鳎S網(wǎng)狀的，不能再被融化的合成材料層。光電池嵌在其中，并與玻璃片與背面層相連。單晶體和多晶體光電池由所謂的晶片(單層或多層的硅片)制成。正如其在半導(dǎo)體制造中的運用。這些桂電池大部分的效率為20%或更多，其功率密度為20-50W/kg。多個這樣的電池通過焊線被分別連接成一系列的纖維，知道形成所需的輸出電壓。多個這樣的電池組彼此并列連接，從而使其輸出電流相加，并形成模塊線路。所形成的聯(lián)絡(luò)被稱為匯流線。為了更好的相連，前一個電池的前端(負極)與后一電池的后端(正極)相連，負責(zé)其中鍍錫的銅線經(jīng)常被使用。由于上述的前一電池的前端與后一電池的后端相連的過程十分難自動化，后端接點必須被強化。另外，由于需要節(jié)約成本，越來越多被使用的是越來越薄的晶片，其導(dǎo)致的易碎性使得所制得的光電池難以被操作使用。此外，在前端的連接線遮住了一部分的光，使其不能被用于電的產(chǎn)生，從而使整個光電模板的效率降低。US 2007/012M15A1描述了一種彌補上述損失的方法。其中，所謂的“光接受纖維”被使用。具體的說，上述的到達電池前端的被遮擋的光線被反射，并反射入電池中。但是這些纖維十分昂貴，因為其表面附有一銀制層面，并很難在不破壞反射必須的表層的情況下與電池相連接。通過背面的連接點使得電池的正面被引導(dǎo)至背面，從而使兩個接點在同一面能被接觸到。這樣在模塊的生產(chǎn)過程中可以使用“拾取和放置”技術(shù)，在使用該技術(shù)的過程中，光電池自動地在接觸結(jié)構(gòu)上形成電路(電路板)并與其通過焊接，偶合或粘合的方式相連接。這一類型的在背面有連接的光電板在EP 1 449 261 Bl中有描述。連接只在一面發(fā)生，能簡化操作并能避免接線阻擋光線現(xiàn)象的發(fā)生。在每個電池背面的線路板還能起到對晶片的穩(wěn)定作用，尤其對薄晶片的穩(wěn)定很有幫助。但是這種線路板價格昂貴，并需要互相連接，使線路板總共的尺寸比較大(模塊大小)，并使制作過程十分復(fù)雜。另外，這種晶片電池模塊有多種不同的部分組成，每個組成部分都需要獨立的安裝步驟，使得制作過程繁瑣，制作成本增高。本發(fā)明的任務(wù)在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供一種簡單和低成本的晶片電池模塊，尤其是能使用薄型晶片。使用越來越薄的晶片不但能避免光線被晶片吸收，還能使光線能透過晶片。這些光線最好能被重新反射入光電池中，其中一部分被吸收。和單晶體，和多晶體光電池(晶片電池)不一樣的是，所謂薄片電池多數(shù)是由一層由非晶體和/或微晶體硅(a-Si如μ-Si)制成的半導(dǎo)體片制成，也可以由碲化鎘(CdTe)， 銅-銦-二硒(CIQ或其他材料制成。薄片模塊的效率由于桂或半導(dǎo)體層厚度的降低為 5%至7%之間，能量密度最大為2000W/kg。通過非晶體硅和晶體硅的結(jié)合，如微晶硅，可以實現(xiàn)對光譜更好的利用，效率能高達10%。在生產(chǎn)薄層模塊的過程中，活性半導(dǎo)體層，如典型的非晶體和/或微晶體，通過特殊的鍍層過程被附著在一玻璃片或靈活支持層上，如不銹鋼或銅線。該過程的優(yōu)點為簡潔的光電池之間的連接。在活性材料鍍層以后，渡層通過特殊的激光過程在電池內(nèi)被分開，相互間連接。外部通過焊接的連接就此被省略。另有焊線被使用用來傳導(dǎo)產(chǎn)生的電流。硅-薄層光電池在DE 44 10 220 B4和DE 10 2006 044 545 Al中被描述。最常用的薄層光電池模塊有一玻璃片(含有防反射鍍層)構(gòu)成，其上鍍有一層導(dǎo)電透明層(透明導(dǎo)電氧化物-TC0，通常情況下為氧化鋅)。該透明導(dǎo)電層構(gòu)成前端連接層并通過激光建成，從而實現(xiàn)電池分配。一活動層，如一硅層，鍍于其上，由此建立背面連接和反射層，因為光線需要多次通過所述薄型活動層(1-2 μ m)，從而達到最大限度的吸收。模塊在下部被封閉，從而不受風(fēng)雨環(huán)境的影響。背面反射層又金屬層構(gòu)成，其粗糙的結(jié)構(gòu)使漫反射成為可能，并能同時成為導(dǎo)電層，負責(zé)連接光電池(整合的背面連接和反射件)。或者，反射件以白顏色的形式被附著，進行漫反射。該情況下，活性層和白顏色中需要一透明的導(dǎo)電層，通常情況下為TC0。在具有整合的背面連接的薄層模塊中，反射件具有劣勢，即反射和連接不能分開地被優(yōu)化。例如，當(dāng)其結(jié)構(gòu)被加強時，其漫反射性能被加強，但其電阻同時也被增大。其次， 其結(jié)構(gòu)早鍍層過程中只能被限定地控制。另外，該金屬層對將模塊中的電池分部分的激光過程有阻礙作用。過程中出現(xiàn)的金屬頭能造成破壞部分模塊的短路。封閉模塊所用的合成材料昂貴并難以被加工。因此，反射件和背面連接分開的薄層模塊比較容易生產(chǎn)。反射件中所使用的顏色也有缺陷，即通過大波長段得到的反射值不夠使用要求。在由多層活化層和涵蓋一寬波長范圍的光電池使用時，上述的缺點尤為突出。在這兩種不同種類的薄層模塊中，正反兩面的匯流線必須都以捆線的形式沿著長度方向被安裝。由于捆線的長度以及其凹度，使得其價格昂貴并操作復(fù)雜。另外的缺點存在于鍍錫的銅中。當(dāng)錫層被損壞，或不存在時，暴露的銅會被腐蝕，從而降低模塊的壽命。所述模塊總共由多個部分組成，需要在多個加工過程中被加工，其價格昂貴，操作復(fù)雜，并容易引發(fā)錯誤。本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種簡單和低成本的晶片電池模塊結(jié)構(gòu)。本發(fā)明提供一種綜合系統(tǒng)，其生產(chǎn)方式，以及其應(yīng)用。本發(fā)明的綜合系統(tǒng)有多種功能，這些功能對光電池和光電池模塊的內(nèi)部連接，模塊的封閉和不受外界環(huán)境的影響有重要作用。其中，不被光電池吸收的光線被再反射，從而能被重新使用。本發(fā)明的綜合系統(tǒng)能使光電模塊的生產(chǎn)簡單化并降低其成本，并提高其效率和可靠性。本發(fā)明的綜合系統(tǒng)不僅適合晶片電池模塊的背面連接，同時也適用于薄片晶體模塊。導(dǎo)電體的構(gòu)造，結(jié)構(gòu)和連接最終決定了該綜合系統(tǒng)的應(yīng)用。本發(fā)明的用于光電作用的綜合系統(tǒng)，含有一支持薄片，該支持薄片能幫助模塊抵御環(huán)境的影響，在其上附有其他功能層。所述支持薄片上安裝有一金屬薄片，該金屬片具有連接電池的相應(yīng)的結(jié)構(gòu)并作為匯流線被使用(電功能)，同時也具有視覺反射作用。該金屬片具有一表面結(jié)構(gòu)。一該絕緣層被安裝在所述金屬薄片，將電池于金屬片絕緣。在連接點上可以通過機械切除或激光切除去處絕緣層。所述絕緣層具有連接件，能簡化光電池在綜合層上的固定過程。透過活性層的光線被導(dǎo)入金屬層，從而能重新被反射回活性層。通過不同的連接技術(shù)，本發(fā)明的綜合系統(tǒng)能和光電池穩(wěn)定連接。在本發(fā)明一優(yōu)選的實例中，該綜合系統(tǒng)通過一種導(dǎo)電的粘附劑與電池相連。在另一優(yōu)選實例中，連接通過壓嵌或激光作用產(chǎn)生?；蛘?，在迭片過程中，通過焊接，尤其優(yōu)選為通過使用高熔點焊接建立電連接，所述絕緣層的連接件是一粘合劑，并且/或者該絕緣層自身有粘附性能。其優(yōu)勢在于，光電池能十分方便地被拿取操作，能在進入迭層過程前在綜合層上被粘附。再迭層過程以后，絕緣層能最終與綜合層相連接。所述支持薄片由聚乙烯醇縮丁醛(PVB)，聚氟乙烯，乙二醇二乙酸酯(EVA)或一具有相似物理性能和熱性能的合成材料制成。在一本發(fā)明的優(yōu)選實例中，所述支持薄片由聚對苯二甲酸乙二醇酯或由各種材料組合而成的材料制成，所述聚對苯二甲酸乙二醇酯為雙向拉伸聚合物，從而加強綜合系統(tǒng)的機械穩(wěn)定性。薄層的厚度在25 μ m至IOOym之間，優(yōu)選為40 μ m 80 μ m，從而優(yōu)化其導(dǎo)電性以及減少電流的損失。在本發(fā)明另一優(yōu)選實例中，支持薄片背面有一涂層，優(yōu)選為一鋁制層面。該涂層的優(yōu)點尤其可以在支持薄片用作模塊封閉中顯現(xiàn)。 所述金屬薄片由銅，鋁或銀，或錫或錫合金，或鍍錫薄片制成。也可以使用銅，鋁或銀。所述金屬薄片的厚度大于5 μ m，優(yōu)選為5-25 μ m，尤為優(yōu)選為10至20 μ m。在本發(fā)明另一優(yōu)選實例中，所述金屬薄片具有一增加反射率的薄層，該薄層優(yōu)選為表面鍍銀的錫片，或表面鍍二氧化硅和/或二氧化鈦的鋁片。該薄片能保證透入活化層的有效的光折射，其中所述金屬薄片上的這一薄層的折射率80%以上在波長范圍300nm至 IOOOnm 之間。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實例中，所述的金屬薄片具有一表面結(jié)構(gòu)，該表面結(jié)構(gòu)保證了光反射，從而達到“關(guān)陷阱”的作用。該表面結(jié)構(gòu)優(yōu)選為均勻或不均勻的三維結(jié)構(gòu)，尤其優(yōu)選為棱椎形或半球形，其中，該結(jié)構(gòu)的優(yōu)選高度為1_20μπι，尤為優(yōu)選為5-15μπι，特別優(yōu)選為5-10 μ m。其高度為1-20 μ m,尤為優(yōu)選為5-15 μ m,特別優(yōu)選為5-10 μ m的隨機分布，并且/或者該表面結(jié)構(gòu)為頂角小于160°，尤為優(yōu)選小于140°的棱椎。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實例中，金屬層的表面結(jié)構(gòu)為棱椎形或半球形，其中，該結(jié)構(gòu)的優(yōu)選高度不超過lOOOnm，其中所述表面結(jié)構(gòu)以及/或者所述棱椎或半球高度尤為優(yōu)選在 IO-IOOOnm的隨機分布，尤為優(yōu)選的范圍為100-1000nm。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實例中，所述粘附于金屬層的絕緣層由一透明電子絕緣材料制成，優(yōu)選為一合成材料或一合成樹脂，尤其優(yōu)選為一環(huán)氧化物樹脂。該絕緣層可以通過物理氣相沉積或凝膠過程安裝在金屬層上。該絕緣層起到金屬層和電池間的絕緣作用，并具有一定的擊穿強度。另外，該絕緣層的波長范圍在400nm至IOOOnm之間，并在視覺上是透明的(吸收系數(shù)小于3*10_7Cm)。另外，該絕緣層具有一小于或等于用于入光窗口的玻璃的折射率。該折射率大于1. 4，優(yōu)選為大于1. 6。該絕緣層在連接點處斷開，從而在綜合系統(tǒng)中的金屬層和光電池之間有電連接。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實例中，所述絕緣層具有一小于或等于用于入光窗口的玻璃的折射率。該設(shè)置尤其在綜合層對光吸收的不起決定性作用的情況下有用。所述絕緣層所使用的合成材料優(yōu)選為聚乙烯醇縮丁醛。這種材料的優(yōu)勢在于，在晶體的迭片過程和安裝過中可以同時粘附在金屬層上。另外的優(yōu)點在于，由于在運輸已經(jīng)安裝好的模塊到迭片階段的過程被簡化，模塊組成部分在迭片過程中移位現(xiàn)象不會發(fā)生。綜合層片在電池安裝過程中(拿起和放置)，PVB層被粘附，電池被定位。用于制作用于光電作用的綜合系統(tǒng)的生產(chǎn)方法，包含以下生產(chǎn)步驟；將一優(yōu)選結(jié)構(gòu)化的金屬層和一支持薄片通過一具有粘附作用的連接件相互連接。隨后，所述金屬層通過比如激光過程被局部切割，從而形成對匯流線或連接有用的接線板結(jié)構(gòu)。然后，相互連接的金屬層和支持薄片與絕緣層相連接。所述的絕緣層在固定部位被打開，從而建立電連接。 連接開口可以在迭層步驟前才被打開。根據(jù)金屬片的不同結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的綜合系統(tǒng)可用于晶片電池或薄片電池的制作。各層之間的連接優(yōu)選通過這些薄層自身的粘附功能?；蛘?， 金屬層可以先與絕緣層相連，然后再與支持薄片相連。最后，一粘附劑被使用在連接開口中。所用的粘附劑優(yōu)選為一熱硬化導(dǎo)電粘附劑， 從而在迭層過程中能產(chǎn)生與光電池的電連接?；蛘撸C合系統(tǒng)與晶片或薄層電池之間的連接通過使用一激光打孔過程形成。在此過程中，需要多加一加工過程。另一可能性為，通過噴射注射的方法建立電連接。當(dāng)本發(fā)明的綜合系統(tǒng)用于與晶片模塊背面連接的時候，能達到很大的成本節(jié)約， 因為不需要再使用昂貴的電路板。另外，由于晶片薄，反射件被直接安裝在導(dǎo)電結(jié)構(gòu)中。在本發(fā)明的另一優(yōu)選制作用于光電作用的綜合系統(tǒng)的生產(chǎn)方法中，在所述金屬層和支持薄片被相互連接的過程前，一反射裝置被壓嵌入金屬層中。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實例中，所述反射裝置嵌入與金屬層相連的支持薄片中，或者通過通過絕緣層傳遞至金屬層。 這樣的結(jié)構(gòu)能保證，光線能被反射，盡量多的光線能被導(dǎo)入至光電池中并被吸收(“光陷阱，，)。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實例中，所述金屬層具有穿孔，從而使其能更好地與相鄰的金屬層相連。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實例中，所述支持薄片由聚乙烯醇縮丁醛(PVB)制成，該材料在連接玻璃中被運用，并有多種使用領(lǐng)域。另外，PVB已經(jīng)在模塊生產(chǎn)中被運用，從而使其在本發(fā)明的綜合系統(tǒng)中的運用不再需要做過程上的調(diào)節(jié)。絕緣層優(yōu)選由一合成樹脂，尤其優(yōu)選為一環(huán)氧化物樹脂合成。當(dāng)反射裝置被嵌入在金屬層中時，金屬層被環(huán)氧化物樹脂封閉并穩(wěn)定。該環(huán)氧化物樹脂在迭層過程中不會再被軟化，從而使反射裝置位置固定。該合成樹脂通過溫度和/或紫外線被加工硬化。另外， 該絕緣層應(yīng)該在300nm至IOOOnm之間透明(α < 3*10_7cm)并具有一小于或等于用于入光窗口的玻璃的折射率。該折射率大于1.4，優(yōu)選為大于1.6。該絕緣層在連接點處斷開， 從而在綜合系統(tǒng)中的金屬層和光電池之間有電連接。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實例中，所述的絕緣層以涂層的形式被涂在金屬層上。該絕緣層可以通過物理氣相沉積或凝膠過程安裝在金屬層上。其優(yōu)勢在于優(yōu)化的性能以及固定的絕緣層厚度。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實例中，所述金屬層在連接過程中在傳導(dǎo)方向被涂層。該過程優(yōu)選以激光方式進行，從而使本發(fā)明的綜合系統(tǒng)以需要的形式和大小被生產(chǎn)。以上述方法生產(chǎn)的綜合系統(tǒng)可以以比如迭層或壓嵌的方式與光電池連接，從而使光電池形成模塊。另外，所述支持薄層向外有一接口，該模塊自此被封閉，從而不受外界環(huán)境的影響。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實例中，在迭層過程中，所述綜合系統(tǒng)和光電池之間建立有電連接，優(yōu)選為通過焊接，尤其優(yōu)選為通過使用高熔點焊接建立電連接。所述模塊在后方被封閉，一封蓋玻璃被使用，并且/或者光電池被嵌入。本發(fā)明另外涉及上述綜合系統(tǒng)與電池晶片模塊的反面相連接中的運用。在一面同時具有兩個接點的晶片光電池通過這些接點與所述導(dǎo)體結(jié)構(gòu)裝置相連。所述連接過程可以在迭片過程中進行，在該過程中所述的電晶體連接同時產(chǎn)生。多個晶片光電池可以形成一個單元，并隨后通過匯流線形成一晶片電池模塊中的大單元。在迭片過程中，光電池與相應(yīng)的在金屬層內(nèi)相嵌的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)裝置可以通過純機械的方式建立連接，也可以通過壓嵌或?qū)σ粚?dǎo)電粘附劑硬化的方式進行連接?；蛘?，在迭片過程中，所述電連接通過焊接建立，尤其優(yōu)選為通過使用高熔點焊接建立電連接。另一方面，本發(fā)明也涉及所述綜合系統(tǒng)在薄層光電池模塊中的運用。所述絕緣層在晶體模塊的長邊處有開口，用于與金屬層接觸。所述金屬層分塊或者通過模塊共有的長度在模塊邊緣與活性層連接。所述金屬層的長邊分為兩部分，從而形成導(dǎo)體結(jié)構(gòu)裝置，用于作為匯流線。所述兩處反射件通過絕緣層與活動層絕緣。薄片晶體模塊邊緣厚度的不均必須被平衡，這種厚度不均是由于薄層光電池模塊的邊緣不具備絕緣層，從而能使模塊頂蓋與綜合系統(tǒng)緊密相連，濕氣不會侵入模塊中。在本發(fā)明的另一優(yōu)選運用實例中，所述支持薄片為模塊背面封閉層，起到保護模塊不受環(huán)境影響的作用?；蛘撸鲋С直∑c模塊背面覆蓋件形成一固定機械連接。所述的覆蓋件由玻璃或其他的合成材料制成。本發(fā)明的綜合系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比有諸多優(yōu)點。其中之一，所有材料的成本降低了。匯流線以及晶片模塊內(nèi)的電線不再需要。在使用薄片模塊時不需要使用反射件顏色。 不需要使用任何昂貴的線路板，只有少量的部件需要被加工。另外，模塊制作過程所需的步驟降低。光電池之間的電連接，接觸，以及模塊的封閉可以在一步內(nèi)完成。上述被省略的電線不再需要被安裝，在背面具有接觸件的晶片晶體可以通過使用“拾起放下”過程簡單被安裝，因為所有的電連接被安裝在一平面中。另一優(yōu)點在于，本發(fā)明的綜合系統(tǒng)，根據(jù)其構(gòu)造以及導(dǎo)體的接觸，不但可以在晶片晶體中使用也可以在薄片光電池中使用。這給模塊生產(chǎn)帶來了更多的優(yōu)點，因為兩種模塊可以被生產(chǎn)，生產(chǎn)過程被簡化。所生產(chǎn)得到的PV-模塊有諸多優(yōu)點。通過導(dǎo)體結(jié)構(gòu)裝置在晶片晶體模塊中作為反射件的運用，以及在薄片模塊中起到更好的反射作用，模塊的利用效率得到了提高。模塊由減少了的組成部分構(gòu)成，并具有更好的可靠性和更低的生產(chǎn)成本。本發(fā)明的另一優(yōu)點在于由于利用了本來不能被利用的光線而得到的效率的提高， 以及由于金屬層構(gòu)造所達到的電流損失的降低(金屬以及切面)。本發(fā)明通過以下的示意圖進一步被闡明。這些示意圖對本發(fā)明不起限定作用。

圖1為本發(fā)明的用于光電作用的綜合系統(tǒng)的切面示意圖。圖2為晶片光電池模塊中電池連接范例示意圖。圖3為晶片晶體模塊背面連接中使用的本發(fā)明的綜合系統(tǒng)的切面圖。圖4為在“相互分開的反射件與背面連接“型薄片模塊中應(yīng)用的本發(fā)明的綜合系統(tǒng)的示意圖。圖5為在薄層模塊中應(yīng)用的本發(fā)明的綜合系統(tǒng)的層面結(jié)構(gòu)示意圖。圖1顯示了本發(fā)明的用于光電作用的綜合系統(tǒng)的切面示意圖。所述的可以由比如聚乙烯醇縮丁醛(PVB)制成的支持薄片2攜帶其他的功能層，并形成保護模塊不受外界環(huán)境影響的封閉層。在該層上有一金屬層3粘附其上。該金屬層可以由錫制成，其厚度大于 5 μ m，并具有一導(dǎo)體結(jié)構(gòu)裝置(圖2)。該層起到光電池連接作用，并被作為匯流線使用，又同時作為反射件。在該金屬層上有一絕緣層4，用來是金屬層和光電池絕緣。在一粘附劑的幫助下，活動層5，如一晶片-或薄片光電池，與絕緣層4相連接。絕緣層4必須在有電連接的地方被斷開(圖中未顯示)。光線7照在活動層5上，透過活動層5的光線被金屬層3 反射，并重回活動層5上。圖2為晶片光電池模塊中電池連接(15)范例示意圖。電路在金屬層中被切出，并具有導(dǎo)電粘附劑。在同一面具有兩處連接處(+/_)的晶片光電池8，安裝在電路中，并通過迭層與本發(fā)明的綜合系統(tǒng)相連。晶片電池8與綜合系統(tǒng)相連，模塊向外封閉。圖3為晶片晶體模塊背面連接中使用的本發(fā)明的綜合系統(tǒng)的切面圖。前端連接9 和背面連接14被安裝在晶片電池下端。如此，通過一導(dǎo)電粘附劑可以建立電連接10。在連接處，絕緣層11被斷開，從而保證了晶片電池9，14與有反射功能的位于支持薄片13上的電路12之間的連接。當(dāng)光線透過晶片電池8時，將被電路12反射，使其重新回到電池中， 從而實現(xiàn)了能量輸出的提高。圖4為在“相互分開的反射件與背面連接”型薄片模塊中應(yīng)用的本發(fā)明的綜合系統(tǒng)的示意圖。所述金屬層的長邊分為兩部分，用于作為匯流線，并形成有結(jié)構(gòu)的反射件18。 兩處反射件通過絕緣層的作用與活動層，在此例中為薄層光電池，絕緣?；顒訉拥倪吘壊痪邆浣^緣層，能使模塊因電流取出的需要被接觸。反射層被用作為匯流線。如圖5所示，支持薄片2必須平衡在模塊邊緣由于沒有絕緣層4的厚度不均。所述綜合系統(tǒng)可以與構(gòu)成模塊前后兩端面的玻璃片相連。這樣能避免濕氣進入模塊中。光線 7透入前端玻璃6以及活動層5，并反射(慢反射)到金屬層3上，并重新回到活動層中，從而提高能量輸出。列表1背面支持件2支持薄片3金屬層4視覺透明絕緣層5活動層6前端玻璃7光線射入8晶片光電池9前端連接點10電連接11絕緣層12導(dǎo)體結(jié)構(gòu)裝置13支持薄片14背面連接點15纖維束16內(nèi)部具有纖維束的薄層光電池17匯流線-反射器與光電池的連接18質(zhì)地化的反射器。
權(quán)利要求
1.用于光電作用的綜合系統(tǒng)，含有以下組成部分 -一支持薄片(2)，-一金屬薄片(3)，該金屬薄片被安裝在所述支持薄片(2)上，以及 -一絕緣層G)，該絕緣層被安裝在所述金屬薄片(3)上， 其特征在于，-所述金屬薄片(3)具有一表面結(jié)構(gòu)，并且 -所述絕緣層(4)具有連接件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的綜合系統(tǒng)，其特征在于，所述絕緣層的連接件 -是一粘合劑，并且/或者-該絕緣層自身有粘附性能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的綜合系統(tǒng)，其特征在于，所述絕緣層-由一透明電子絕緣材料制成，優(yōu)選為一合成材料或一合成樹脂，尤其優(yōu)選為一環(huán)氧化物樹脂，或由一溶膠凝膠層或一電介質(zhì)層構(gòu)成，并且/或者波長范圍在400nm至IOOOnm之間，折射率大于1.6，并且/或者-其折射率小于或等于用于入光窗口的玻璃的折射率，并且/或者 -所述絕緣層由一合成材料制成，該合成材料具有粘附性，所述材料優(yōu)選為聚乙烯醇縮丁醛。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項中的綜合系統(tǒng)，其特征在于，所述支持薄片O)-由聚乙烯醇縮丁醛，聚氟乙烯，乙二醇二乙酸酯或一具有相似物理性能和熱性能的合成材料制成，或者-由聚對苯二甲酸乙二醇酯或由各種材料組合而成的材料制成，所述聚對苯二甲酸乙二醇酯為雙向拉伸聚合物，并且/或者 -背面有一涂層，優(yōu)選為一鋁制層面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項中的綜合系統(tǒng)，其特征在于，所述金屬薄片(3) -由銅，鋁或銀，或錫或錫合金，或鍍錫薄片制成，并且/或者-厚度大于5 μ m，優(yōu)選為10至20 μ m，并且/或者-具有一增加反射率的薄層，該薄層優(yōu)選為二氧化硅和/或二氧化鈦，其中所述金屬薄片(3)上的這一薄層的折射率80%以上在波長范圍300nm至IOOOnm之間，并且/或者-具有一表面結(jié)構(gòu)，該表面結(jié)構(gòu)優(yōu)選為均勻或不均勻的三維結(jié)構(gòu)，尤其優(yōu)選為棱椎形或半球形，其中，該結(jié)構(gòu)的優(yōu)選高度為5 μ m至10 μ m，其高度尤為優(yōu)選在5 μ m至10 μ m的隨機分布，并且/或者該表面結(jié)構(gòu)為頂角小于140°的棱椎，并且/或者-具有一表面結(jié)構(gòu)，該表面結(jié)構(gòu)優(yōu)選為均勻或不均勻的三維結(jié)構(gòu)，尤其優(yōu)選為棱椎形或半球形，其中，該結(jié)構(gòu)的優(yōu)選高度不超過lOOOnm，其中所述表面結(jié)構(gòu)以及/或者所述棱椎或半球高度尤為優(yōu)選在IO-IOOOnm的隨機分布，尤為優(yōu)選的范圍為lOO-lOOOnm。
6.用于制作權(quán)利要求1至5中任意一項中的用于光電作用的綜合系統(tǒng)的生產(chǎn)方法，包含以下生產(chǎn)步驟；-生產(chǎn)一金屬層(3)，-將金屬層C3)和一支持薄片( 通過一具有粘附作用的連接件相互連接， -將所述金屬層C3)和支持薄片( 與一絕緣層(4)通過一具有粘附作用的連接件相互連接，以及-將絕緣層(4)打開以便接觸。
7.用于制作權(quán)利要求1至5中任意一項中的用于光電作用的綜合系統(tǒng)的生產(chǎn)方法，包含以下生產(chǎn)步驟；-生產(chǎn)一金屬層(3)，-將金屬層C3)和一絕緣層(4)通過一具有粘附作用的連接件相互連接， -將所述金屬層( 和絕緣層(4)與一支持薄片( 通過一具有粘附作用的連接件相互連接，以及-將絕緣層(4)打開以便接觸。
8.權(quán)利要求6或7中生產(chǎn)方法，其特征在于，-在所述金屬層C3)和支持薄片( 被相互連接的過程中或過程后，一導(dǎo)體結(jié)構(gòu)裝置 (12)優(yōu)選通過激光被切裝入金屬層(3)中，并且/或者-在所述支持薄片( 與金屬層C3)被相互連接的過程中或后，一反射裝置被壓嵌入金屬層(3)中，或者-所述絕緣層(4)在與金屬層C3)的連接面具有一敗反射裝置，絕緣層通過該反射裝置與所述金屬層(3)相連接，并且/或者-所述金屬層(3)具有穿孔，并且/或者-所述金屬層C3)在與支持薄片( 相連接的過程中在傳輸面被涂層，優(yōu)選為通過激光的方法被涂層，并且/或者-所述支持薄片O)由聚乙烯醇縮丁醛制成，并且/或者-作為絕緣層(4) 一合成樹脂，尤其優(yōu)選為一環(huán)氧化物樹脂被使用，該合成樹脂通過溫度和/或紫外線被加工硬化，或者-所述絕緣層由一雙向拉伸聚合物構(gòu)成，改雙向拉伸聚合物通過PVD過程被使用， 并且/或者-在建立所述綜合系統(tǒng)和光電池(5，8)之間的電連接(10)時，一熱硬化導(dǎo)電粘附劑被用于接觸孔中，或者被使用于一激光打孔過程中，并且/或者-所述綜合系統(tǒng)通過迭片或噴射注射與光電池(5，8)連接，從而使與光電池(5，8)的連接成為一模塊。
9.權(quán)利要求6或8中生產(chǎn)方法，其特征在于，在迭片過程中-所述綜合系統(tǒng)和光電池(5，幻之間建立有電連接(10)，優(yōu)選為通過焊接，尤其優(yōu)選為通過使用高熔點焊接建立電連接， -所述模塊在后方被封閉， -一封蓋玻璃被使用，并且/或者 -光電池⑶被嵌入。
10.運用權(quán)利要求1至5中任意一項中的綜合系統(tǒng)與電池晶片模塊的反面相連接，其特征在于，-所述在一面同時具有接點(9，14)的光電池(8)通過這些接點與所述導(dǎo)體結(jié)構(gòu)裝置 (12)相連，并且/或者-所述光電池在組合過程中與粘附并固定在絕緣層上，并且/或者-所述支持薄片( 用來保護背面的模塊的后蓋，其中所述支持薄片( 優(yōu)選與背面的模塊遮蓋形成牢固的機械連接。
11.權(quán)利要求1至5中任意一項中的綜合系統(tǒng)在薄層光電池模塊中的運用，其特征在于，-所述絕緣層(4)在晶體模塊的長邊處有開口用于與金屬層(3，8)的接口(17)接觸， -所述金屬層(3，8)的長邊分為兩部分，從而形成導(dǎo)體結(jié)構(gòu)裝置，用于作為匯流線。
12.根據(jù)權(quán)利要求11中的綜合系統(tǒng)在薄層光電池模塊中的運用，其特征在于，-所述支持薄片( 平衡了晶體模塊邊緣厚度的不均，這種厚度不均是由于薄層光電池模塊的邊緣不具備絕緣層，-所述金屬層C3)分塊或者通過模塊共有的長度在模塊邊緣與活性層( 連接，并且/或者-所述支持薄片( 用來保護背面的模塊的后蓋，其中所述支持薄片( 優(yōu)選與背面的模塊遮蓋形成牢固的機械連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一用于光電作用的綜合系統(tǒng)。該系統(tǒng)由一支持薄片，一金屬薄片和一絕緣層組成，其中，所述金屬薄片被安裝在所述支持薄片上，所述絕緣層被安裝在所述金屬薄片上。不同的光電池可以通過不同的連接技術(shù)被固定在本發(fā)明的綜合系統(tǒng)上，并以此電連接。此外，本發(fā)明也涉及一用于制作用于光電作用的綜合系統(tǒng)的生產(chǎn)方法，以及將綜合系統(tǒng)與電池晶片模塊的反面相連接的運用，所述光電池在一面同時具有兩個接點，別并通過這些接點與導(dǎo)體結(jié)構(gòu)裝置相連，并從而與一模塊相連。本發(fā)明另外還涉及所述綜合系統(tǒng)在內(nèi)部連接的薄層光電池模塊中的運用。
文檔編號B32B15/08GK102473787SQ201080030983
公開日2012年5月23日 申請日期2010年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月10日
發(fā)明者M·雷斯, P·韋格里 申請人:黑森技術(shù)股份有限公司