專利名稱：光電元件及其制造方法和包線與導(dǎo)體的連接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包含太陽能電池的光電元件，一種制造所述光電元件的方法，一種去除包線包層部分的方法和一種連結(jié)包線和導(dǎo)體的方法。具體地說，本發(fā)明涉及一種具有改進的電極結(jié)構(gòu)的光電元件和一種制造所述光電元件的方法。
近年來，太陽能發(fā)電系統(tǒng)引起了廣泛的注意。與此同時，對提供一種價格合理的大面積光電元件、能夠以合理的價格建立一種理想的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的需求也有所增長。一般地，光電元件有一個光電層(包括一個光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體層)，并且在光電元件中，光電層中阻止電荷在元件表面方向遷移的阻力較大。因此，在大面積光電元件的情形中，為了減少由于電荷在元件表面方向的遷移所致的焦耳損耗，在光電元件的表面上設(shè)置一個包含高導(dǎo)電性金屬的電極(此電極以下將被稱作金屬電極)。
在金屬電極設(shè)置在光入射面的情形下，因為金屬電極一般是不透明的，所以它的形成不會盡可能多地阻擋入射光。另一方面，在金屬電極設(shè)置在沒有光入射面的情形中，可以形成在整個表面上，但從降低成本的角度出發(fā)，通常形成為所需的最小部位。
在此，以圖7(a)和7(b)為例，已知電極700以梳狀形式形成在光電元件(未示出)的光入射面或背面。圖7(a)是所述電極的平面圖，圖7(b)是圖7(a)中沿H-H’線截取的截面圖。
在電極形成在光入射面的情形中，光電極700包括一個包含多個以預(yù)定的等間隔排列的線電極的梳狀電極時，如圖7(a)所示，可以有效地匯集電荷，同時抑制焦耳損耗。在電極形成在背面的情形中，因為可以少量地利用形成電極的材料，所以可以低成本地形成電極。但是，這種電極的形成一般通過這種方法進行在光電元件的表面上絲網(wǎng)印刷一種導(dǎo)電的樹脂材料702，然后進行燒結(jié)處理，并在其上絲網(wǎng)印刷鉗焊膏701，然后進行回流焊接。但是，在這種方法中，難以加厚電極的厚度，并且因此在光電元件為大面積的情況下，難以獲得有效降低焦耳損耗的效果。
為了改善這種情況，日本特定專利申請No.36395/1997公開了一種如圖8(a)和8(b)所示的梳狀電極的結(jié)構(gòu)，其中使用了厚度可以弄薄的芯線801和電極802。圖8(a)是梳狀電極的平面圖，圖8(b)是圖8(a)沿Ⅰ-Ⅰ’線截取的截面圖。具體地說，圖8(a)和8(b)所示的梳狀電極包括一個包線，該包線包括一個由導(dǎo)電樹脂材料803覆蓋的金屬芯線801，導(dǎo)電樹脂材料803通過熱壓焊接而壓焊到光電元件(未示出)的表面上。并且在公告中還描述了包線通過一個包含焊料等或?qū)щ姌渲牧系慕饘賹优c電極802連結(jié)。
順便說一下，對于常規(guī)的具有上述結(jié)構(gòu)的芯線和電極的梳狀電極，很難制造出具有足夠抗應(yīng)力的梳狀電極。例如，在芯線僅通過焊接一個金屬層而與電極連結(jié)的情形中，雖然連結(jié)可在低阻狀態(tài)下進行，但連結(jié)部位的靈活性較差，因此存在這樣的問題附加到芯線上的應(yīng)力會聚到芯線連結(jié)部位的接點，芯線易于在接點處斷裂。在采用這種光電元件的太陽能電池模塊的情形中，有一種趨勢，導(dǎo)致限制這些問題上述情形如下所述。即，由于保留在芯線中的應(yīng)力和由風(fēng)或雪施加到太陽能電池模塊的負(fù)荷，太陽能電池模塊彎曲，應(yīng)力最終施加到芯線，并且當(dāng)光電元件的溫度變化時還有進一步的應(yīng)力施加到芯線，結(jié)果芯線在接點處斷裂，導(dǎo)致太陽能電池模塊的能量轉(zhuǎn)換效率(光電轉(zhuǎn)換效率)降低。
單獨地說，在芯線只通過一種導(dǎo)電樹脂材料與電極連結(jié)的情形中，其中導(dǎo)電樹脂材料包含一種設(shè)置于給定樹脂中的導(dǎo)電細(xì)顆粒的復(fù)合物，在芯線和電極之間形成一個包含所述細(xì)導(dǎo)電顆粒的電流通道，在其中，用樹脂填充導(dǎo)電細(xì)顆粒之間的間隙以保留電流通道。在這種情況下，難于使梳狀電極對應(yīng)力具有足夠的耐力。即，當(dāng)欲增大電流通道以降低阻力時，需要增大導(dǎo)電梳狀材料中導(dǎo)電細(xì)顆粒的含量比。在這種情況下，用于保留電流通道的樹脂的容量比減小，結(jié)果，這結(jié)部位的靈活性降低，得不到對應(yīng)力的足夠的耐力。因此，也有一種限定上述問題的趨勢。
下面將對包線進行描述包線意味著一種包括由涂層材料覆蓋的芯線的復(fù)合物。已知有這種結(jié)構(gòu)的各種包線，它們用在各個領(lǐng)域。例如，已知的包線有包線的芯線包括一種傳遞光如光線的線，它用在光線設(shè)備的領(lǐng)域；包線的芯線包括一種傳遞熱的線，用在制冷器領(lǐng)域。還用在溫度計領(lǐng)域；包線的芯線包括一種傳遞電磁場的線，用于電子領(lǐng)域。具體地說，在太陽能電池領(lǐng)域。在光電元件的表面上設(shè)置一個包含導(dǎo)電樹脂材料覆蓋的導(dǎo)電芯線的包線以便會聚光電元件產(chǎn)生的能量是一項公知技術(shù)。
包線的包層通常用于防止通過芯線傳遞的東西泄漏到外面的目的，或用于釋放上述東西同時調(diào)節(jié)量的目的。但是，有一種情況就是包線最好做成它有一個沒有包層的裸露部分。例如，這樣的情形可以是包含一根光纖的芯線做成有一段沒有包層的裸露部分的包線，使是漏過裸露部分的光可以被檢測器接收，還可以是包括銅線的芯線做成有一段沒有包層的裸露部分的包線，裸露部分通過與連結(jié)器連結(jié)或斷開而用作一個制定開(ON)或關(guān)(OFF)的開關(guān)。
具有這種裸露的包線的形成可以通過在除芯線的預(yù)定部分以外的給定芯線上形成一個外涂層的方法來執(zhí)行。但是，所述包線也可以很容易地通過在給定芯線的整個表面上形成外涂層并通過輻射能量束如激光束除去芯線上外涂層預(yù)定部分以在包線上建立裸中部分的方法來形成。
日本特定專利申請JP7825/1995(以下稱作文件1)公開了一項技術(shù)，即包含一根以金線或鍍金線作為被包含絕緣樹脂材料的包層材料包裹的芯線的包線在空氣中延伸，并且用準(zhǔn)分子激光束照射包線的預(yù)定部分以除去包線包層的相應(yīng)部分，從而使得包線有一段裸線部分。
日本特定專利申請JP174263/1997(以下稱作文件2)公開了一項技術(shù)，即用YAG激光束照射包線的預(yù)定部分以除去包線包層的相應(yīng)部分，使得包線有一段裸線部分，其中包線的包層包含一種絕緣材料，它纏繞在線端上。
順便說一下，已知有種結(jié)構(gòu)的包線用于各個領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)包括一個具有不帶包層的部分(裸線部分)和一個與包線的裸線部分連結(jié)的分開部分(能夠透查由包線的芯線傳遞的東西)。具體地說，在電子領(lǐng)域已廣泛使用一種包含一根由給定材料包裹的芯線的包線。并且除去包線包層的預(yù)定部分以使得包線有一段裸線、并把包線的裸線部分與另一電極連結(jié)是一項通用技術(shù)。在這種情形中，從芯線穿透到另一電極的東西是電。例如，在文件1中描述的包線裸線部分通過引線接合連結(jié)到一電子元件。在文獻2中描述了給包線的裸線部分提供焊料，從而把包線與終端連結(jié)。
在現(xiàn)有技術(shù)中有下列一些缺陷，主要關(guān)于包線包層的去除不充分。
在文獻1所述的技術(shù)中，如前所述，包線在空氣中延伸，準(zhǔn)分子激光整照射到包線的預(yù)定部位。在這種情況下，有這樣一種傾向，在包線的位置出現(xiàn)游動，當(dāng)激光束照射時發(fā)生包線脫離該層的反應(yīng)。這種情況使得很難充分地除去包線包層的預(yù)定部位。在文獻2所述的技術(shù)中，YAG激光束照射到纏繞在線端的包線的預(yù)定部位。在這種情況下，有一種傾向，包線吸收激光束的能量進行熱膨脹，而纏繞在線端的包線被松解，脫離外露層。這種情形使得很難充分地除去包線包層的預(yù)定部位。
另外，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的這項技術(shù)，很難輕易地把包線的除去包層的芯線(裸線部分)與導(dǎo)體(電極)連結(jié)，以使得兩元件之間的連結(jié)有充分地可靠性。
在此，為了獲得兩個給定的不同元件之間高度可靠的連接，通過利用焊料等的銅焊連結(jié)方式、利用諸如導(dǎo)電膏的粘結(jié)連接方式、通過焊接的連接方式或通過超聲焊接的連接方式，這需要兩個元件適當(dāng)?shù)乇舜私咏?br> 在文獻1所述的技術(shù)中，很難使包線的包層去除部分與其它電子元件接觸。當(dāng)激光束單純地從一個方向照射到包線時，包線與激光束照射面相對的面被擋去激光束的照射，則該面的包層材料易留在包線上而未被除去，所以，包層的去除實際上只對激光束照射的面執(zhí)行。在這種結(jié)構(gòu)中，為了將包線的包層去隊部位與電子元件連接，需要采和包線加工機械，作為位于所述面上的包層部分被激光束照射除去的結(jié)果而提供的裸芯線的面可以精確地與電子元件接觸。但是，在很多情況下包線是細(xì)線的形式，因此易于扭曲或彎曲。另外，包線的包層去除部分面積很小。由于這樣，加工機械很難實現(xiàn)。在這方面，文獻1中采用了一種機械，不是簡單地把激光束照射到包線上，而是對包線的整個外圍進行包層的去除。具體地說，采用了一種使用凹面鏡的機械，激光束還照射到與激光束直接入射到面相反的面上。但是，對于這種結(jié)構(gòu)，有一個缺點，即當(dāng)凹面鏡生銹等失去光澤時，激光束照射工藝變得不穩(wěn)定，這時就不能按理想的那樣執(zhí)行充分地包層去除。
在文獻2所述的技術(shù)中，因為包線上纏繞著與包線連接的電子元件，所以很難把激光束照射到包線面對電子元件的面上，并且因此很難充分地去除位于所述面的包層部位。在這種連接中，包線的包層部分地存在于包層去除部分(裸線部分)和電子元件之間，包層存在的殘留部分夾在待彼此連接的兩個元件之間，并且由此兩個元件不能充分地連接。在這種結(jié)構(gòu)中，在諸如焊料或?qū)щ姼嗟恼辰Y(jié)劑置于包線的裸線芯部位和電子元件之間的連接方法中，需要通過焊料或?qū)щ姼嘈纬梢粋€導(dǎo)電路徑，從而繞行存在于裸線芯和電子元件之間的包層殘留物。由此建立的連接就可靠性來說較差。此外，在采用通過焊接或超聲焊接把包線的裸線芯部分和電子元件直接連接的連接方法中，兩元件之間的連接不能按所需的執(zhí)行，因此在兩元件之間存在包層的殘留物。
鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述情況，本發(fā)明的第一個目的在于提供一種具有高度可靠的電極的光電元件，其中電極包含一個具有芯線的包線，芯線使得能夠理想地保持利用光電元件形成的太陽能電池模塊良好能量轉(zhuǎn)換效率(光電轉(zhuǎn)換效率)，其目的還在于提供一種制造所述的光電元件的方法。
根據(jù)本發(fā)明提供的光電元件的主要實施例包括一個光電元件，一個設(shè)置在光電元件的表面上用于輸出光電元件產(chǎn)生的功率的芯線，和一個與芯線電連接同時形成連接部分的電極，其特征在于所述芯線和電極的連接部分至少有一個第一連結(jié)部位和一個與第一連結(jié)部位相鄰的第二連接部位，第二連結(jié)部位具有大于第一連接部位的彈性。
根據(jù)本發(fā)明的方法包括下列兩個實施例。
第一實施例是一種制造光電元件的方法，光電元件包括一個光電元件，一個設(shè)置在光電元件的表面上用于輸出光電元件產(chǎn)生的功率的芯線，和一個與所述的線電連接的電極，其特征在于在所述導(dǎo)線和電極之間形成至少兩個具有不同彈性的連接部位。
第二實施例是一種制造光電元件的方法，光電元件包括一個光電元件，一個設(shè)置在光電元件的表面上用于輸出光電元件產(chǎn)生的功率的芯線，和一個與所述包線電連接的電極，其特征在于至少在所述線和電極之間形成兩個具有不同彈性的連接部位，所述的方法包括步驟(a)去除包線的部分包層以在包線處形成一個無包層部分，(b)在光電元件的表面固定所述的包線，和(c)在包線的無包層部分的位置(ⅰ)以及包線的剩余部分的理想位置(ⅱ)處連接包線的芯線和電極。
在包線和電極之間形成的兩個連接部位，最好使形成在位置(ⅱ)的連接部位具有大于形成在位置(ⅰ)的彈性。另外，芯線最好由一種包含導(dǎo)電樹脂材料的包層材料覆蓋，芯線和光電元件的表面通過導(dǎo)電樹脂材料電連接，并且位于芯線和電極之間的導(dǎo)電樹脂材料部分用作前述的第二連結(jié)部位。還最好在進行去除包線的部分包層的步驟(a)之前進行把包線固定到光電元件表面上的步驟(b)。另外，最好通過照射激光束執(zhí)行去除包線的部分包層的步驟。
另外，還最好前述的第一連結(jié)部位包括一種金屬，第二連結(jié)部位包括一種導(dǎo)電樹脂材料。
本發(fā)明的第二個目的是獲得下列方法(1)一種適宜的包層去除法，可以理想地適用到通過輻射能量束來去除有芯線的包線包層部分的工藝中，該方法能夠執(zhí)行包線包層的去除，同時避免包線偏離位置。
(2)一種事宜的包層去除法，可以理想地適用到通過輻照能量束來去除有芯線的包線包層部分、并連接導(dǎo)體(電極)和包線包層去除部分，該方法能夠很容易地確保包線的芯線和導(dǎo)體(電極)的連接。
根據(jù)本發(fā)明的包層去除法包括下列實施例。
第一實施例是一種包層去除法，包括這樣一個步驟通過一個固定元件把具有芯線的包線的至少一部分固定到一個基底上，并向固定的包線的至少一部分上輻射能量束以除去包線的所希望的包層部分。
第二實施例是一種包層去除法，包括這樣一個步驟通過一個固定元件把具有芯線的包線的至少一部分固定到基底上，并向固定的包線的至少一部分上輻射能量束以除去包線的所希望的包層部分，把一個導(dǎo)體(電極)與包線的包層去除部分以及與毗鄰包層去除部分的包線的包層部分連接。
優(yōu)選的固定元件包括一種膠粘材料或一種雙面膠帶。優(yōu)選固定元件具有一種對能量束的能量吸收因子，能量束具有對包線的包層0.0001～0.9999的比例。
基底可以包括一種光電元件，包線包括一個光電元件的集電極，導(dǎo)體包括一個條形總電極。


圖1(a)是本發(fā)明光電元件實例的頂視圖；圖1(b)是圖1(a)沿A-A’線截取的截面圖；圖1(c)是圖1(a)沿B-B’線截取的截面圖；圖2是本發(fā)明光電元件中導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)平面圖；圖3(a)是本發(fā)明光電元件的另一實例頂視圖；圖3(b)是圖3(a)沿C-C’線截取的截面圖；圖3(c)是圖3(a)沿D-D’線截取的截面圖；圖4(a)是本發(fā)明光電元件實例的斜面視圖；圖4(b)是圖4(a)沿E-E’線截取的截面圖；圖4(c)是圖4(a)沿F-F’線截取的截面圖；圖5(a)和5(b)分別表示展示本發(fā)明效果的機理，此處圖5(a)表示在平行于導(dǎo)線的壓或推方向?qū)嵤?yīng)力的狀態(tài)，圖5(b)表示在垂直于導(dǎo)線的方向?qū)嵤?yīng)力的狀態(tài)。
圖6(a)是由本發(fā)明光電元件制造方法制造的光電元件實例截面圖；圖6(b)是圖6(a)沿G-G’線截取的截面圖；圖7(a)和7(b)是常規(guī)光電元件的實例簡圖；圖8(a)和8(b)是常規(guī)光電元件的另一實例簡圖；圖9是用于解釋本發(fā)明中包括去除包線的包層部分的包層去除步驟和連接包線與導(dǎo)體(電極)的步驟的方法簡圖；圖10是用于解釋后面將要描述的比較例中包括去除包線的包層部分的包層去除步驟和連接包線與導(dǎo)體(電極)的步驟的方法簡圖；圖11是用于解釋本發(fā)明中另一包括去除包線包層部分的包層去除步驟和連接包線與導(dǎo)體(電極)的步驟的方法簡圖；圖12是用于解釋后面將要描述的另一比較例中包括去除包線的包層部分的包層去除步驟和連接包線與導(dǎo)體(電極)的步驟的方法簡圖；圖13是用于解釋本發(fā)明中另一包括去除包線的包層部分的包層去除步驟和連接包線與導(dǎo)體(電極)的步驟的方法簡圖；圖14是用于解釋本發(fā)明實施例的簡圖；圖15是用于解釋本發(fā)明另一實施例的簡圖；圖16是用于解釋本發(fā)明另一實施例的簡圖；圖17(a)是后面將要描述的比較例中比較光電元件的頂視圖；圖17(b)是圖17(a)中沿M-M’線截取的截面圖；圖17(c)是圖17(a)中沿N-N’線截取的截面圖；圖18(a)是后面將要描述的另一比較例中另一比較光電元件的頂視圖；圖18(b)是圖18(a)中沿O-O’線截取的截面圖；圖18(c)是圖18(a)中沿P-P’線截取的截面圖。
本發(fā)明意欲解決現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)現(xiàn)的前述問題并實現(xiàn)上述目的。
本發(fā)明的第一方面是提供一種改進的光電元件和一種制造光電元件的工藝。
本發(fā)明第一方面中光電元件的典型實施例包括一個光電元件，一個設(shè)置在光電元件表面上用于輸出光電元件產(chǎn)生的電能的導(dǎo)線，和一個與所述導(dǎo)線電連結(jié)同時形成一個連接部分的電極，其特征在于導(dǎo)線與電極的連接部分至少具有一個第一連接部分和一個與第一連接部分相鄰的第二連接部分，第二連接部分具有大于第一連接部分的彈性。
本發(fā)明第一方面的工藝包括下面兩個實施例。
第一實施例是一個制造光電元件的工藝，其中光電元件包括一個光電元件，一個設(shè)置在光電元件表面上用于輸出光電元件產(chǎn)生的電能的導(dǎo)線，和一個與所述導(dǎo)線電連結(jié)的電極，其特征在于在導(dǎo)線和電極之間形成至少兩個具有不同彈性的不同的連接部分。
第二實施例是一個制造光電元件的工藝，其中光電元件包括一個光電元件，一個其芯包括一根導(dǎo)線(此導(dǎo)線將稱作芯線)的設(shè)置在光電元件表面上用于輸出光電元件產(chǎn)生的電能的導(dǎo)線，和一個與所述包線的芯線電連結(jié)的電極，所述工藝包括步驟(a)去除包線的包層部分以在包線上形成一個無包層部分，(b)把包線固定到光電元件表面上，和(c)在包線的無包層部分的位置(ⅰ)處以及包線的剩余部分的理想位置(ⅱ)處連接包線的芯線和電極。
本發(fā)明的第二方面在于提供一種在包線和導(dǎo)體之間形成電連通性的方法，包括去除包線的包層部分的方法和連接包線與導(dǎo)體的方法。
本發(fā)明的第二方面包括下面兩個實施例。
第一實施例包括這樣的步驟通過一個固定元件把具有芯線的包線的至少一部分固定到基底上，并向固定的包線的至少一部分上輻射能量束以除去包線的所希望的包層部分。
第二實施例包括這樣的步驟通過一個固定元件把具有芯線的包線的至少一部分固定到基底上，并向固定的包線的至少一部分上輻射能量束以除去包線的所希望的包層部分，把一個導(dǎo)體(電極)與包線的包層去除部分以及與毗鄰包層去除部分的包線的包層部分連接。
下面詳細(xì)描述本發(fā)明。
第一方面下面將通過舉例說明優(yōu)選實施例來實施本發(fā)明中的光電元件和制造光電元件的工藝。應(yīng)該理解，本發(fā)明并非由這些實施例限定。
圖4(a)是本發(fā)明的光電元件實例的斜面視圖。圖4(b)是圖4(a)沿E-E’線截取的截面圖。圖4(c)是圖4(a)沿F-F’線截取的截面圖。
圖4(a)～4(c)中所示的光電元件至少包括一個光電元件401，一根導(dǎo)線402，一根電極403，一根導(dǎo)線402和電極403的電連結(jié)部分404(第一連接部分)，和一個增強部分405(第二連接部分)，在該部分中，導(dǎo)線402和電極403通過例如一種導(dǎo)電樹脂材料連接，電極403鄰接連接部分404設(shè)置。
下面將描述圖4(a)～4(c)中所示的每個部件。光電元件401對用于本發(fā)明的光電元件401沒有特別的限制。光電元件401至少包括一個光電層(光電轉(zhuǎn)換層)。但是，如果需要，光電層可以形成在一個保持基底上。光電層可以包括一種硅半導(dǎo)體材料，一種化合物半導(dǎo)體材料等。硅半導(dǎo)體材料可以包括一種單晶硅半導(dǎo)體材料，一種多晶硅半導(dǎo)體材料，一種非晶硅半導(dǎo)體材料，和一種微晶硅半導(dǎo)體材料。光電層可以有一種適當(dāng)?shù)陌雽?dǎo)體連接結(jié)構(gòu)。這種半導(dǎo)體連接結(jié)構(gòu)例如包括p-n結(jié)結(jié)構(gòu)、p-i-n結(jié)結(jié)構(gòu)、Schottky型結(jié)構(gòu)等。
在光電層包括一個半導(dǎo)體薄膜的情況下，光電層可以形成在一個保持基底上。在基底設(shè)置于光接收面一側(cè)的情況下，基底例如可以包括一個玻璃板。在基底設(shè)置于非光接收面一側(cè)的情況下，基底例如可以包括一個金屬基底。
如果需要，在光電層之下，可以提供一個能夠反射從光電層穿過的反射光的后反射器，例如一個包括形成在金屬層上的氧化鋅的雙層結(jié)構(gòu)，金屬層包括具有高的光反射率Al或Ag。另外，不僅光電層可以有一個處理成具有不規(guī)則性的表面，而且后反射器也可以有這樣的一個表面。
在任何情況下，制造光電元件或制造包括光電元件的太陽能電池模塊時，都不可避免地會給設(shè)置在光電元件上的導(dǎo)線施加一定的應(yīng)力。此外，在太陽能電池模塊安裝于外部環(huán)境的情況下，當(dāng)太陽能電池由于風(fēng)或雪而彎曲時，也會給設(shè)置于光電元件上的導(dǎo)線上施加一定的應(yīng)力。本發(fā)明目的在于提高對光電元件上的導(dǎo)線施加的應(yīng)力的抵抗力。所以，光電層撓性越強或光電層的面積越大，本發(fā)明的效果越顯著。導(dǎo)線402對導(dǎo)線402沒有的限制。導(dǎo)線402用于匯集并向電極403傳送光電元件401的光電層產(chǎn)生的電能。
導(dǎo)線402優(yōu)選包括例如一種金屬細(xì)線。
導(dǎo)線402可以由一種金屬材料構(gòu)成，金屬材料例如主要包括Cu,Al,Au,Pt,Ag,Pb,Sn,Fe,Ni,Co,Zn,Ti,Mo,W或Bi。
為了防止功率損耗，導(dǎo)線最好由電阻較的金屬材料構(gòu)成，包括一種從Cu,Au,Ag,Pb和sn中選擇取的金屬。
導(dǎo)線402可以設(shè)計成具有一個層狀結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括多個金屬材料層，金屬材料層包括疊置的上述的任何一種金屬材料。
導(dǎo)線402可以是截面為圓形、橢圓形、三角形、正方形或其它多邊形。但是，最好把導(dǎo)線402的截面面積和截面形狀確定成導(dǎo)線402中的焦耳損耗和被導(dǎo)線402阻擋的入射到光電元件401的光電層中的入射光量最小。通常，優(yōu)選導(dǎo)線402被做成具有(80-20000)×10-12m2大小的截面積，以及朝向光電元件表面方向中的截面積值與該表面法線方向上的截面積值之比約為1。
在本發(fā)明中，構(gòu)成導(dǎo)線402的金屬材料尤其優(yōu)選具有較強的抗應(yīng)力材料。這種金屬材料包括具有強的抗斷強度的Cu,Au,Ag,Pb和Sn。這些金屬材料中，Cu是最合適的，因為它有較高的抗斷強度，不昂貴并具有較強的抗腐蝕性。
要增導(dǎo)線的抗斷強度，進行熱退火處理是有效的。
關(guān)于導(dǎo)線402的截面形狀，圓形是最合適的，因為它在抗應(yīng)力方面是出眾的。
另外，導(dǎo)線402最好包括一種包含前述任意一種金屬材料的細(xì)金屬線，金屬線有一個經(jīng)過化學(xué)處理的表面，以致于在形成稍后描述的電連結(jié)部分的連接工藝中顯示出提高的粘結(jié)性，金屬線表面還經(jīng)過抗氧化處理、抗腐蝕處理或電鍍處理，從而具有提高的抗腐蝕能力。具體地說，為了使金屬細(xì)線如導(dǎo)線402具有這種處理過的表面，在金屬細(xì)線的表面通過電鍍或熱浸漬金屬如Ag,Au,Sn,Pb，或Ni，或通過電沉積或濺射金屬如In,Sn或Ti形成一個金屬氧化層。此外，還可以采用一種在金屬細(xì)線的表面上熱壓縮金屬如Ag的覆層處理。
在本發(fā)明中，通過導(dǎo)電樹脂材料進行導(dǎo)線402與光電元件401的表面連接。作為導(dǎo)電樹脂材料，可以是前面提到的導(dǎo)電材料，包括散布在樹脂中的金屬細(xì)顆粒。在光電元件401包括一種修有大面積薄膜光電層的光電元件的情況下，希望使用一和導(dǎo)電樹脂材料，該樹脂材料中散布有碳顆?；蚪饘傺趸锛?xì)顆粒，如氧化銦錫、氧化錫或氧化鈦。
在導(dǎo)線402與光電元件401的光電層連接的情況下，要形成大面積均勻的光電層是很困難的。一個主要原因是在很多情況下，制造的光電元件有一個有效部分，正電極和負(fù)電極在其中短路。在這種連接中，插入一種具有適當(dāng)?shù)牡碗娮璧膶?dǎo)電樹脂材料是有效的，它使得不直接與短路的缺陷部分接觸從而避免光電元件的特性被減弱。
順便說一下，在光電元件光電層的受光面一側(cè)上設(shè)置包括ITO等的透明導(dǎo)電材料是一項常有物技術(shù)。在這種情況下，通過導(dǎo)電樹脂材料把導(dǎo)線402連接到光電層上的透明導(dǎo)電層。本發(fā)明當(dāng)然可以應(yīng)用在通過這種方式導(dǎo)線402連接到光電層上的透明導(dǎo)電層的情形中。這種情況在后面將有詳細(xì)的描述。電極403對電極403沒有特別的限制。
電極403用于匯集通過導(dǎo)線402傳送的電能并把電能輸出到光電元件401以外。
電極403可以通過一種金屬材料構(gòu)成，金屬材料主要包括Cu,Al,Au,Ag,Pb,Sn,Fe,Ni,Co,Zn,Ti,Mo,W或Bi等金屬。為了避免功率損耗，優(yōu)選由低電阻的金屬材料構(gòu)成電極，包括從Cu,Au,Ag,Pb和Sn中選取的金屬。
電極403可以設(shè)計成具有一種層狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)中包括多個含有上述金屬材料的疊置的金屬材料層。
電極403可以是截面為圓形、橢圓形、三角形、正方形或其它多邊形。但是，關(guān)于電極403的厚度、寬度和截面的形狀，最好確定成電極中因電流所致的焦耳損耗與光電元件401產(chǎn)生的電量相比減得非常小。但是，通常把厚度為10～500μm、寬度為1～30mm的金屬薄片用作電極403。導(dǎo)線與電極的連接結(jié)構(gòu)和連接方法如圖4(a)～4(c)所示，本發(fā)明中導(dǎo)線與電極連接結(jié)構(gòu)的特點在于導(dǎo)線402和電極403通過至少兩個不同的連接部分404和405連接。
具體地說，如圖4(c)所示，導(dǎo)線402和電極403通過第一連接部分404和與第一連接部分相鄰的第二連接部分405連接。最好使第二連接部分405具有比第一連接部分404大的彈性。最好還使第一連接部分404具有比第二連接部分405小的電阻。這樣可以使得第一連接部分404和第二這接部分405的成份彼此不同。
通過采用如上所述的這種構(gòu)成，與第一連接部分404相鄰的第二連接部分405可以增強第一連接部分404。例如，甚至在向連接部分406施加外應(yīng)力時(見圖4(c))，具有較高彈性的第二連接部分吸收應(yīng)力，從而保護電阻較小的第一連接部分。即，在連接部分406中確保高電導(dǎo)率，同時提高連接部分406的耐用性。
適當(dāng)?shù)剡x擇第一連接部分和第二連接部分，使得第二連接部分具有比第一連接部分大的彈性。構(gòu)成第一連接部分和第二連接部分的材料可包括金屬材料，如包括Sn,Pb,Ag,Ni,Zn或Cu；樹脂；和包括散布在粘結(jié)樹脂中的導(dǎo)電樹脂的導(dǎo)電膏(導(dǎo)電樹脂材料)。
具體地說，例如，作為第一連接部分的構(gòu)成材料，當(dāng)選擇使用電阻較低的適當(dāng)材料時，可以使第一連接部分具有足夠的強度，同時降低連接部分中的功率損耗。在最優(yōu)選的實施例中，金屬材料如Ag或焊料用作第一連接部分的構(gòu)成材料，導(dǎo)電膏用作第二連接部分的構(gòu)成材料?？梢酝ㄟ^焊接導(dǎo)線402和電極403單獨地形成第一連接部分。
關(guān)于上述連接結(jié)構(gòu)的形成，在金屬包括一種低熔點的金屬如Sn,Pb等時，可以采用流過加熱金屬獲得的金屬液體以在導(dǎo)線和電極之間液化的方式。這種通過一個包含較高熔點的金屬如Ag,Au,Ni,Zn,Cu等的金屬層的連接結(jié)構(gòu)的形成可以通過一種在至少包含導(dǎo)線或電極的面上形成包含上述金屬的金屬層的方式進行，其中在面上形成金屬層是通過電鍍或電沉積，把導(dǎo)線或電極的金屬層支撐面與剩余的對應(yīng)面接觸，并向所得物上提供預(yù)定的壓力或預(yù)定的熱等步驟。在這種情形的最后一個步驟中，可以采取一種熔合方式，預(yù)定的電流流到面對面接觸的部分，在接觸部分產(chǎn)生熱。金屬材料可以用作連接部分的構(gòu)成材料的優(yōu)選金屬材料例如是Sn,Pb,Ag,Au,Ni,Zn和Cu。導(dǎo)電膏作為一種可以用作連接部分構(gòu)成材料的導(dǎo)電膏，可以是上面提到的通過把一種諸如Ag,Au或Cu的金屬導(dǎo)電細(xì)顆粒散布到粘結(jié)樹脂中而獲得的膏狀產(chǎn)品；通過把諸如氧化銦錫、氧化錫或氧化鈦的金屬氧化物導(dǎo)電細(xì)顆粒散布到粘結(jié)樹脂中而獲得的膏狀產(chǎn)品；和通過把諸如碳等非金屬導(dǎo)電細(xì)顆粒散布到粘結(jié)樹脂中而獲得的膏狀產(chǎn)品。
在利用任何一種膏狀產(chǎn)品形成前述連接結(jié)構(gòu)的情形中，可以采用這樣的方式把膏狀產(chǎn)品施加到至少包含導(dǎo)線或電極的面鼎在其上形成一個涂層，導(dǎo)線或電極的涂層支撐面與剩余的對應(yīng)面接觸，向最終所得物上提供預(yù)定的壓力或預(yù)定的熱量。
如前所述，最后使得導(dǎo)線和電極連接部分的電阻盡可能地小，從而減少由于連接部分中流過的電流導(dǎo)致的焦耳損耗。在這方面，當(dāng)利用導(dǎo)電膏形成連接部分的結(jié)構(gòu)時，導(dǎo)電膏中導(dǎo)電細(xì)顆粒的體積比最好處于50％～90％的范圍內(nèi)。
作為包含在導(dǎo)電膏中的導(dǎo)體細(xì)顆粒，優(yōu)選使用細(xì)碳顆粒而不是金屬氧化物細(xì)顆粒，因為前者的電導(dǎo)率高于后者的電導(dǎo)率。并且優(yōu)選使用金屬細(xì)顆粒而不是細(xì)碳顆粒，因為前者的電導(dǎo)率高于后者的電導(dǎo)率。并且使用金屬細(xì)顆粒更優(yōu)越。也即，在使用金屬細(xì)顆粒的情況下，可以把導(dǎo)電膏中的體積比降低到小于使用其它導(dǎo)電細(xì)顆粒時的情形的程度，并且因為這一點，可以使導(dǎo)電膏具有理想性和理想的粘滯度，這對達到提高的抗應(yīng)力能力是有效的。
用在導(dǎo)電膏中的前述粘結(jié)樹脂可以是熱凝樹脂或熱塑樹脂。例如，這種樹脂包括環(huán)氧樹脂，尿烷樹脂，丁酸樹脂，蜜胺樹脂，醇酸樹脂，聚酯樹脂，聚酰亞胺樹脂，氟樹脂、硅酮樹脂和苯氧基樹脂。
現(xiàn)今，在通過導(dǎo)電細(xì)顆粒的連接中，僅通過導(dǎo)線和導(dǎo)電細(xì)顆粒之間、一個導(dǎo)電細(xì)顆粒和另一個導(dǎo)電細(xì)顆粒之間以及導(dǎo)電細(xì)顆粒和電極之間的機械接觸形成電連接，其形狀通過粘結(jié)樹脂保持。在這種連接中，例如在利用給定的金屬細(xì)顆粒的情況下，當(dāng)粘結(jié)樹脂包括一種具有高溫度透射率的樹脂時，金屬細(xì)顆粒的表面被氧化，其結(jié)果是整個連接部分的電阻增大。為了避免發(fā)生這種情況，最好使用難于象金屬細(xì)顆粒那樣被氧化的Ag和Au細(xì)顆粒，并且最好使用一種具有較小的濕度透射率的樹脂，如環(huán)氧樹脂或苯氧基樹脂作為粘結(jié)樹脂。樹脂在利用樹脂形成第二連接部分的情況中，樹脂可以是熱塑樹脂或熱凝樹脂。例如，這種樹脂可以包括環(huán)氧樹脂，尿烷樹脂，丁酸樹脂，蜜胺樹脂，醇酸樹脂，聚酯樹脂，聚酰亞胺樹脂，氟樹脂、硅酮樹脂和苯氧基樹脂。
下面將利用其它的實例描述本發(fā)明。
圖5(a)和5(b)分別表示展示本發(fā)明效果的機理，此處圖5(a)表示在平行于導(dǎo)線的壓或推導(dǎo)線方向?qū)嵤?yīng)力的狀態(tài)，圖5(b)表示在垂直于導(dǎo)線的方向?qū)嵤?yīng)力的狀態(tài)。在圖5(a)和5(b)中，標(biāo)號501表示光電元件的一個光電層，標(biāo)號502表示一根導(dǎo)線，標(biāo)號503表示一個電極，標(biāo)號504表示第一連接部分，標(biāo)號505表示第二連接部分。
如圖5(a)所示，在平行于導(dǎo)線502的壓或推導(dǎo)線方向?qū)嵤┑膽?yīng)力不會直接施加到導(dǎo)線502和電極503連接的第一連接部分504，但被通過導(dǎo)電樹脂材料連接導(dǎo)線502與電極503的第二連接部分505吸收。由此，反復(fù)施加到第一連接部分504的應(yīng)力被緩和，避免導(dǎo)線502疲勞。
如圖5(b)所示，在應(yīng)力施加到垂直于導(dǎo)線502方向的情形中，因為導(dǎo)線502在由于第二連接部分505中樹脂的彈性而被拉成一個平緩彎曲的狀態(tài)中變形，所以應(yīng)力直接匯集到第一連接部分504的根部，由此避免了導(dǎo)線502斷裂。
從上面的描述中可以理解，連接導(dǎo)線和電極的兩個連接部分中，包括樹脂材料的第二連接部分起著保護第一連接部分的作用。所以，用在第二連接部分中的樹脂材料包括一種導(dǎo)電樹脂材料，該材料具有足夠的粘結(jié)性和彈性，或是對導(dǎo)線和電極的粘滯度，并且起著保護電連接部分免遭外部應(yīng)力的作用。為了滿足這些要求，樹脂材料最好包含尿烷樹脂，丁酸樹脂。另外，為了提高樹脂材料與導(dǎo)線或電極的粘結(jié)性，可以把耦接劑加入到樹脂材料中。例如這種耦接劑可以包括硅烷系列耦接劑和鈦酸鹽系列耦接劑。
包括這種樹脂材料的連接部分的形成例如可以通過這樣一種方式進行把給定的導(dǎo)電樹脂材料加入到導(dǎo)線或電極上，從而通過利用分配器的常規(guī)涂敷法在其上形成一個涂層，導(dǎo)線或電極的涂層支撐面與剩余部分的對應(yīng)面接觸，預(yù)定的壓力或預(yù)定的熱量施加到所得物上。順便說一下，這種情況下，在光電元件的制造中采用后面將要描述的方法更簡單可取。其它(第一連接部分和第二連接部分的面積)第一連接部分的面積和第二連接部分的面積之比可以根據(jù)有關(guān)的情況適當(dāng)?shù)卮_定。
但是，在任何情況下都需要把第一連接部分和第二連接部分設(shè)計以第一連接部分具有足夠低的電阻，第二連接部分起著充分保護與其相鄰的第一連接部分的作用。
單獨地說，在利用導(dǎo)電樹脂材料電連接導(dǎo)線和電極的情形中，最好使用貴重的Ag或Au金屬細(xì)顆粒作為前述導(dǎo)電樹脂材料中的導(dǎo)電細(xì)顆粒。
根據(jù)本發(fā)明，非常希望減輕這種花費巨大的情形。也即，因為至少通過兩個不同的連接部分即第一連接部分和第二連接部分形成導(dǎo)線與電極的連接部分，所以可以把這種昂貴的導(dǎo)電細(xì)顆粒的量降低到電連接導(dǎo)線和電極所需的最小量，實現(xiàn)以合理的花費穩(wěn)定地連接導(dǎo)線和電極。(基底)在光電元件的光電層包括一個薄膜系列光電層的情形中，薄膜系列光電層通常形成在保持基底上。
基底例如可以包括一個玻璃片，一個金屬片或者一個由塑料樹脂制成、其表面已經(jīng)過導(dǎo)電處理的片。具體地說，在基底被設(shè)置到受光面一側(cè)上的情形中，需要基底是透明的。因此，最好把玻璃片用作基底。
單獨地說，在通過化學(xué)汽相沉積(CAD)工藝把薄膜系列光電層形成在基底上的情形中，因為基底被加熱到一個較高的溫度，所以優(yōu)選采用玻璃、金屬或聚酰亞胺制造的基底作為基底。(透明導(dǎo)電層)通常，透明導(dǎo)電層形成在光電層上。自然地，本發(fā)明的效果不依賴于透明導(dǎo)電層的存在與否。透明導(dǎo)電層例如可以包括一個通過濺射形成的包含氧化銦錫材料或氧化錫材料的薄膜。(太陽能電池模塊)已知太陽能電池模塊可以通過電聯(lián)多個光電元件以獲得一個光電元件串并通過一種覆蓋材料把所述的串密封到模型中而制連本發(fā)明欲獲得光電元件對應(yīng)力抵抗力的提高。因此，當(dāng)本發(fā)明具體用在太陽能電池模塊中時本發(fā)明的效果變得非常重要，太陽能電池模塊的包層簡單且易于因受到的應(yīng)力而發(fā)生畸變。
作為這種靈活簡單的太陽能電池模塊，已知的有這樣制造的一種太陽能電池模塊按序疊置一個覆蓋樹脂材料的后側(cè)面，一個包括多個彼此電串聯(lián)的光電元件的光電元件串，和一個覆蓋金屬基底上的樹脂材料的前側(cè)面，以獲得一個疊置體并對疊置體實施熱壓連接處理、同時對系統(tǒng)排降空氣。作為各個后側(cè)面覆蓋材料和前側(cè)面覆蓋材料，通常可采用耐候性好和相對便宜的EVA。
下面將對本發(fā)明制造光電元件的工藝進行描述。
本發(fā)明的工藝是用于制造一種具有一個包線的光電元件，包線包括一根導(dǎo)線，導(dǎo)線的表面處一個包層覆蓋，包層設(shè)置在光電元件的表面上，導(dǎo)線用于輸出光電元件產(chǎn)生的電能，電極與所述的包線至少通過兩個形成在包線和電極之間的不同的連接部分電連接，所述工藝包括步驟例如通過輻射激光束去除包線的部分包層，以在包線上形成一個包層去除部分；把包線固定到光電元件的表面；和連接包線和電極以形成包線的包層去除部分與電極在此連接的第一連接部分和包線的包層與電極連接的第二連接部分。第二連接部分最好具有大于第一連接部分的彈性。
圖6(a)是由本發(fā)明光電元件制造工藝制造的光電元件實例截面圖。圖6(b)是圖6(a)沿G-G’線截取的截面圖；在圖6(a)和6(b)中，標(biāo)號601表示光電元件的光電層，標(biāo)號602表示一根導(dǎo)線，標(biāo)號603表示一個電極，標(biāo)號604表示包層去除部分(第一連接部分)，標(biāo)號605表示一個包層(第二連接部分)，標(biāo)號611表示一個包括制造導(dǎo)線602的樹脂材料的包層，標(biāo)號613表示一個包括作為被包層611覆蓋的芯線的導(dǎo)線602的包線(作為一個集電極)。
從圖6(a)和6(b)中可以理解，去除包線613的包層611預(yù)定部分以形成一個用于形成第一連接部分604的裸線部分的方法非常簡單。通過簡單地把包線613的裸線部分固定到一個必須的程度，用于第一連接部分604的形成，并通過使包層611具有用作光電元件的表面區(qū)域電連接導(dǎo)線602和光電層601、并還用于電連接導(dǎo)線602和電極，可以很容易地制造理想的光電元件。
在本實施例中，包層611的一部分用作第二連接部分605。
此時，在透明導(dǎo)電層形成在光電層601上的情形中，包線613(作為集電極)與透明導(dǎo)電層電連接。
在把包層611做成具有機械地并電學(xué)地連接導(dǎo)線602和光電層601(或透明導(dǎo)電層)的功能的情形中，包層611最好由一種導(dǎo)電樹脂材料構(gòu)成。至于這種導(dǎo)電樹脂材料，在其中散布包含碳或金屬氧化物導(dǎo)體細(xì)顆粒的樹脂膏。
樹脂膏可以包括一種選自環(huán)氧樹脂，尿烷樹脂，丁酸樹脂，蜜胺樹脂，醇酸樹脂，聚酯樹脂，聚酰亞胺樹脂，氟樹脂，硅酮樹脂和苯氧基樹脂一組樹脂中的樹脂。
要使第二連接部分605具有彈性，最好使用尿烷樹脂或丁酸樹脂。
要提高導(dǎo)線602與電極603的粘結(jié)性，最好加入一種耦接劑。這種耦接劑可以包括硅系列耦接劑和鈦系列耦接劑。
包層611可以有一種層狀結(jié)構(gòu)。在導(dǎo)線直接與光電層連接的情況下，會有這樣一種情況導(dǎo)線的金屬離子散布到光電層中衰減光電層的性能。為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，已知的方法是用一種導(dǎo)電樹脂層覆蓋導(dǎo)線，樹脂層用作金屬離子阻擋層。在這種情況下，熱凝樹脂用作該樹脂，并當(dāng)導(dǎo)線上一形成涂層后即加熱固化。另外，在阻擋層的外表面上涂敷一種半固化導(dǎo)電樹脂作為粘結(jié)層。當(dāng)把由此涂敷的導(dǎo)線布置光電層的表面并向其上施加預(yù)定的壓力和預(yù)定的熱量時，導(dǎo)線通過半固化樹脂固定。根據(jù)此方法可以形成包層611的層狀結(jié)構(gòu)。(導(dǎo)線上包層的形成)本發(fā)明并不依賴于在導(dǎo)線上形成包層的方式。作為構(gòu)成包層的樹脂材料，可以任選使用上述的樹脂材料。覆蓋在導(dǎo)線上的樹脂材料的形成可以通過利用分配器、毛刷涂布機、濺射涂布機或輥子涂布機進行。最簡單的方式是通過輥子涂布機涂敷樹脂材料以形成樹脂材料包層611，該層把導(dǎo)線602固定到光電層601和樹脂材料部分605的表面上，而光電層601和樹脂材料部分605同時固定到電極602，樹脂材料包層611和樹脂材料部分605同樣制作。根據(jù)此方式，樹脂材料包層611和樹脂材料部分605可以同時高速地形成。(通過輻射激光束去除包層)利用激光可以容易地選擇性地去除包線包層的預(yù)定部分。包層的去除也可以通過利用化學(xué)材料的蝕刻方式或利用砂紙或削切器的剃刮方式進行。但是，這些方式都存在問題，即它們不具有象使用激光的情形中那樣的選擇性，并且它們通常必須損害導(dǎo)線，導(dǎo)線在那種狀態(tài)下易于斷裂。因此，利用層的方式最適合。
當(dāng)利用激光進行涂層去除而同時掃描激光束時，有一個顯然的優(yōu)點，即可以在包線上任選地形成一個無包層部分，該部分可以有極小的面積，也可有較大的面積。作為激光，可以使用任何激光，只要激光束的能量在樹脂材料中被轉(zhuǎn)化成熱能破壞樹脂鏈。通常，可以合乎需要地使用CO2激光器，YAG激光器和準(zhǔn)分子激光器。但是，在使用有激光器和準(zhǔn)分子激光器的情況下，對其的維護是很復(fù)雜的。因此，YAG激光器最合適。
優(yōu)選對YAG激光束加入Q轉(zhuǎn)換調(diào)制以縮短脈沖，并同時利用此擴大脈沖峰值。通過利用此種方式，情況變成導(dǎo)線難于接收熱的負(fù)面影響。只去除包線包層的預(yù)定部分的選擇性增大。如果需要，可以進行適度的散焦。
最好利用其中使用旋轉(zhuǎn)反射鏡或旋轉(zhuǎn)棱鏡的電流計進行激光束掃描。在這種情況下，可以很容易地進行高速激光束掃描。另外，在這種情況下，導(dǎo)引激光束的路徑包括一個固定的光學(xué)系統(tǒng)，其中不必要使用光纖，并且由此激光束光斑的半徑可以最小，并且脈沖峰值處的能量密度增大。所以前述的選擇性更加提高。
另外，通過把具有對激光束的能量高吸收性的材料如碳黑或石墨加入到構(gòu)成包線包層的樹脂材料中，前述的選擇性更加提高。
另外，可以通過在激光輸出單元的反面設(shè)置一個能夠反射激光束的反射器進行數(shù)光輻射。在這種情況下，可以按所需地進行包線包層沿沿包線的整個外圍去除預(yù)定的部分。作為反射器，例如可以是一種具有高反射率的金屬體，和一種由制成的沉積有高反射率的金屬膜的物體。
第二方面如前所述，本發(fā)明的第二方面在于提高一種在包線和導(dǎo)體之間形成電連接的方法，其中包括去除包線包層部分的方法和連接包線與導(dǎo)體的方法。
下面將通過舉例說明本方法具體實施例來描述本發(fā)明中去除包線包層部分的方法。應(yīng)該理解，本發(fā)明并不受此實施例的限制。
圖14是用于解釋本發(fā)明中去除包線包層部分的方法實施例簡圖。
在圖14中，標(biāo)號1601表示一個包含導(dǎo)線1601a(作為芯線)的包線，其中導(dǎo)線1601a的表面被包層1601b覆蓋，標(biāo)號1602表示基底，標(biāo)號1603表示一個固定元件，標(biāo)號1604表示能量束。
在步驟1[見圖14(a)]中，固定元件1603固定到基底1602上。
在步驟2[見圖14(b)]中，至少包線1601的一部分通過固定元件1603固定到基底1602上。
在步驟3[見圖14(c)]中，能量束1604輻射到至少包線1601的一部分，其中包線1601通過固定元件1603固定到基底1602上。
通過這樣，從包線1601的芯線1601a表面去除包線1601包層1601b上被能量束輻射到的包層部分，從而形成一個裸線部分[見圖14(d)和圖14(e)]。
被能量束去除包層后，接收了能量束的包線表面很少是一個精確垂直于能量束入射方向的平面。因此，在包線上產(chǎn)生垂直于能量束入射方向的方向上的動量。即一個使包線逃脫能量束的力起作用。在常規(guī)的包線保持在空氣中而不固定到基底、并且能量束照射到包線的方法中，有包層去除不充分的趨勢。
另外，當(dāng)包線接收到能量束時，包線的包層吸收能量束的能量，并導(dǎo)致包線的溫度升高。在這種連接中，常規(guī)方法的情況是把包線纏繞到基底上保持，并用能量束照射包線，包線膨脹并松散，此處的包線固定變得不足。因此，與前述情形一樣，存在一種包線逃脫能量束并且包層的去除變得不充分的趨勢。
在本發(fā)明中，通過固定元件1603把包線1601穩(wěn)定地固定到基底1602，使得包線1601穩(wěn)定地保持，不會象現(xiàn)有技術(shù)中那的在受到能量束照射時發(fā)生位置偏移。因此，可以如本發(fā)明希望的那樣充分地執(zhí)行包層的去除。
下面將對本發(fā)明的每個組件進行描述。包線1601包線1601包括如前所述的表面被包層1601b覆蓋的導(dǎo)線1601a(作為芯線)。在圖14中，包層1601b包括一個單層。這不是限定性的。包層1601b可以是包括多個疊置層的層狀結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明中，對導(dǎo)線1601a的構(gòu)成成份沒有特別的限制。導(dǎo)線1601a可以包括一種諸如玻璃纖維的玻璃材料，或可以包括一種分別具有高熱導(dǎo)率的無機氧化材料、半導(dǎo)體材料或金屬材料。
作為在電池中導(dǎo)電的導(dǎo)線的構(gòu)成成份，已知的材料有Cu,Al,Au,Ag,Sn,Pb,Zn,Ni,Cr,Mn,Mo和W；這些材料的合金；和無機導(dǎo)體材料，它們分別用在導(dǎo)線、電極、電纜、保險絲或線圈中。
導(dǎo)線1601a可以包括上述任何一種材料。由選自上述材料的給定材料構(gòu)成的導(dǎo)線1601a可以有一個電鍍層或包層，包括一種選自上述的不同于構(gòu)成導(dǎo)線的材料的給定材料。
對導(dǎo)線1601a的形狀沒有特別的限制。導(dǎo)線1601a的截面可以是圓形、橢圓形、三角形或其它多邊形。但是，易于制備且廣泛使用的導(dǎo)線的截面是一個整圓形狀。
在本發(fā)明中，對導(dǎo)線度沒有特別的限制。在導(dǎo)線由于其張力而與現(xiàn)有技術(shù)相比更難以固定其位置的情形中，以及在導(dǎo)線由于受熱而易于伸長的情形中，本發(fā)明的效果變得尤其顯著。特別是本發(fā)明對于厚度在10μm～1m的導(dǎo)線更有效。
關(guān)于導(dǎo)線的其它特性，可以是提到的彈性模量、熱膨脹系數(shù)、對激光束能量的吸收率和反射率。本發(fā)明并不依賴于導(dǎo)線的這些特性。
但是，因為在導(dǎo)線由于其張力而與現(xiàn)有技術(shù)相比更難以固定其位置的情形中，以及在導(dǎo)線由于受熱而易于伸長的情形中，本發(fā)明的效果變得尤其顯著，所以本發(fā)明對于具有大的熱膨脹系數(shù)的導(dǎo)線更有效。另外，在固定元件是小彈性模量并且硬質(zhì)的情況下，當(dāng)導(dǎo)線的熱膨脹系數(shù)接近固定元件的熱膨脹系數(shù)時，便于實現(xiàn)包線的固定。
在任何情況下，最好導(dǎo)線不會由于能量束的照射而遭受損害。因此，導(dǎo)線對能量束的能量有高反射率和透射率并且對能量束的能量有高吸收率的情形是很有利的。
本發(fā)明的效果通過固定包線而具備。本發(fā)明的效果不依賴于包線包層的構(gòu)成材料。
包線包層的構(gòu)成材料可以是任何樹脂、任何金屬材料或任何無機絕緣材料，只要它們具有吸收能量束的能量以變更、分解、熔和或蒸發(fā)并從導(dǎo)線表面剝離即可。但是便于包層的去除，最好使用從上面提到的那些材料中選取的適當(dāng)材料作為包層的構(gòu)成材料，其中材料對能量束的能量有高反射率和透射率并且對能量束的能量有高吸收率。在包層的構(gòu)成材料中包含一種不能滿足這些條件的材料的情況下，在其中加入適當(dāng)?shù)膶δ芰渴哪芰坑形章实牟牧鲜怯行У摹?br> 可以用作包線包層的構(gòu)成材料的具體例子有尿烷樹脂、丙烯酸樹脂、乙烯基醋酸酯、氯乙烯、琺瑯、尼龍、聚乙烯、聚酯、聚酰亞胺和聚酰胺-酰亞胺。這些樹脂材料可以包含一種耦接劑以便具有增進的粘結(jié)性。類似地，這些樹脂可以包含一種導(dǎo)體填充物以便具有導(dǎo)電性。另外，這些樹脂材料可以包含碳顆粒以便具有對能量束能量的改進的吸收率。
單獨地說，包線包層可以具有一種層狀結(jié)構(gòu)，包括多個疊置的包含不同材料的層。
對包線包層的厚度沒有的顯著。一般地，包層厚度處于0.01μm～1m的范圍內(nèi)。
順便說一下，在太陽能電池領(lǐng)域，包線通常用作集電極?；?602基底1602用于固定并保持包線1601。只要通過固定元件把包線固定到基底上而提供的復(fù)合人有一種超過包線本身的優(yōu)良的剛性，本發(fā)明就是有效的?；撞皇軜?gòu)成材料、大小和結(jié)構(gòu)的控制。但是基底最好具有較高的剛性。因比，基底最好由諸如Fe、不銹鋼、黃銅或Al等具有高硬度的金屬材料構(gòu)成，或由也具有高硬度的其它無機材料如陶瓷構(gòu)成。此外，可以使用具有彈性的合適的塑料材料通過加厚塑料材料的厚度作為基底的構(gòu)成材料。
關(guān)于基底的大小，只要使基底具有充分的剛性的大小就足夠了。但是，基底是好有這樣的大小，即它在垂直于包線縱向的方向上的大小大于包線的厚度。
基底的結(jié)構(gòu)可以是片形、正方形或圓條型。此外，基底可以做成具有除保持包線的功能以外的功能。在任何情況下，基底最好具有一種朝能量束照射的方向敞開的結(jié)構(gòu)，使得基底本身不遮擋能量束的輻射路徑。另外，因為有能量束照射包線以去除包層的場合，所以也照射到基底。因此，基底最好具有這的強度，當(dāng)能量束照射到其上時不被損壞。另外，基底最好具有對能量束較高的反射率。
單獨地說，使基底具有一個不規(guī)則的表面或具有多孔組織的改進表面是有效的，它能夠提高基底和包線之間界面的固定力。
順便說一下，作為基底的一個例子，可以是太陽能電池領(lǐng)域中的光電元件。固定元件1603光電元件1603位于包線1601和基底1602之間，它起著固定包線和基底的相對位置的作用。對固定元件沒有特別的限制，只要它能按需起作用即可。
固定元件和基底之間界面的固著力可以是基于通過使用螺絲擰緊的機械摩擦力，或通過粘結(jié)的分子水平的化學(xué)結(jié)合力。類似地，固定元件和包線之間界面的固著力可以是基于包線被兩個平面夾置時作用的摩擦力或通過黏附劑的分子水平的化學(xué)結(jié)合力。為了提供這種化學(xué)結(jié)合力，例如可以使用膠帶。
在通過機械摩擦實現(xiàn)固定元件和基底以及固定元件和包線之間的固定的情況下，需要固定元件具有很高的剛度，以便產(chǎn)生很強的摩擦力。在圖15(a)中，顯示了一個利用機械摩擦力的光電元件的例子。在圖17(a)中，標(biāo)號1701表示一個包含一根導(dǎo)線171a(作為芯線)的包層，芯線的表面被包層1701b覆蓋。標(biāo)號1702表示前述基底。標(biāo)號173表示固定元件，標(biāo)號1703a表示設(shè)置在固定元件上的彈簧，標(biāo)號1703b表示一個螺絲。
如圖17(a)所示，包括一個可通過彈簧1703a閉合的夾具的固定元件1703通過螺絲1703b固定到基底1702上。
在摩擦力通過螺絲產(chǎn)生于固定元件和基底之間界面處的情況下，當(dāng)固定元件的剛度較低時，摩擦力的產(chǎn)生限制到螺絲附近界面的局部區(qū)域，并且因為這樣，固定元件的保持能力減弱。另外，在通過把包線夾置在固定元件的兩個平面之間而在固定元件和包線之間的界面處產(chǎn)生摩擦力的情況下，當(dāng)固定元件的剛度較低時，與前面的那一種情況相同，固定元件的保持能力減弱。
在如上所述的機械固定的情形中，由于前述的原因，固定元件最好通過一種包含金屬材料或剛度較高的環(huán)氧樹脂的形成材料構(gòu)成。并且固定元件的結(jié)構(gòu)最好設(shè)計成它不會遮擋能量束的照射面以致于阻擋能量束的照射路徑。
通過把包線纏繞到終端而固定包線的常規(guī)方法對應(yīng)于通過在固定元件(終端)和包線之間的界面產(chǎn)生摩擦力而固定導(dǎo)線的方法。但是，這種常規(guī)的方法就產(chǎn)生摩擦力的機制而言不同于本發(fā)明的方法。即，在常規(guī)的方法中，摩擦力實際上是通過保留在包線中的張力而產(chǎn)生，并且因而當(dāng)包線由于輻射能量束而伸長時，張力減弱，導(dǎo)致摩擦力下降，并導(dǎo)致包線的固定變得不足。
另一方面，在本發(fā)明中，通過固定元件本身的機制道生摩擦力，并因而不受包線伸長的支配。
在利用前述機械力的固定元件情形中，與包線的接觸面積在很多情況下變窄。在這種情況下偶爾會發(fā)生包線的固定變得不充分的情況，并導(dǎo)致包線與固定元件分離，在該處包層的去除偶爾會變得不足。另外，有使固定元件變是復(fù)雜的趨勢，例如如圖15(a)所示。
鑒于上述情況，包線1701的固定最好通過膠粘劑1703(包含一膠粘物質(zhì))的分子水平的化學(xué)結(jié)合力進行，如圖15(b)所示，因為這樣的固定足夠強并且固定方法易行。
作為膠粘劑1703，可以采用任何膠粘劑，只要它對基底1702的表面和對包線1701的表面具有粘合性能即可。作為這種膠粘劑，可以有上述的合成樹脂系列膠粘劑，如熱塑樹脂膠粘劑，熱凝樹脂膠粘劑，彈性膠粘劑以及它們的混合物；天然有機膠粘劑，如淀粉糊，膠水，普通松香，瀝青和焦油。此外，也可以用具有粘合性能的無機材料作為膠粘劑1703，如石灰、硅酸鈉、普通焊料、銀焊料和陶瓷。
關(guān)于這些材料，合成樹脂系列更合適，因為它們的成份、添加劑和使用條件以及如果需要的話的固化條件可以根據(jù)基底和包線的表面構(gòu)成材料和粗糙度適當(dāng)?shù)臈l件，從而顯示出把包線固定到基底的理想膠粘性。另外，關(guān)于樹脂系列膠粘劑，優(yōu)選還顯示出粘合性的樹脂，因為它們顯示出合適的彈性。
在此，當(dāng)能量束照射到包線并且能量束的能量被包線吸收時，有一種包線被伸長并且在包線和基底的界面處產(chǎn)生剪應(yīng)力的趨勢。為了維持包線和基底之間的粘合固定狀態(tài)同時吸收應(yīng)力，優(yōu)選具有高彈性的固定元件。
順便說一下，已知有各種顯示高彈性的膠粘物質(zhì)。還已知彈性吸收膠粘物質(zhì)顯示出橡膠彈性。
優(yōu)選這種膠粘物質(zhì)，因為它能使包線瞬間固定基底上。特別優(yōu)選的這種膠粘物質(zhì)是熱塑丙烯酸樹脂和硅酮橡膠系列彈性料。
在通過利用前述膠粘物質(zhì)把固定元件做成具有粘結(jié)性能的情況下，最好把與包線的粘結(jié)面做成不會發(fā)生這種情形粘結(jié)面與包線被能量束照射的面重疊以妨礙包層的去除。還優(yōu)選把粘結(jié)面做成避免發(fā)生這樣的情況固定元件伸到能量束的入射路徑中阻擋能量束照射到包線。
在把包括前述膠粘物質(zhì)的實體用作固定元件的情況下，它具有適中的彈性和增強的抗導(dǎo)線熱膨脹能力。但是，當(dāng)包線和基底之間的固定元件變薄時這些特性隨著膠粘物質(zhì)的厚度減弱。
因此，為了將膠粘物質(zhì)的厚度保持在一個合適的幅度，如圖15(c)所示，最好使用一種包括基礎(chǔ)元件1703b的雙面膠帶1703，基礎(chǔ)元件的反面涂敷一個粘合層1703a。因為基礎(chǔ)元件1703b的存在，可以避免基礎(chǔ)元件和基底702之間粘合層的厚度變薄，粘合層保持其適當(dāng)?shù)膹椥?。雙面膠帶的使用便于固定元件的設(shè)置。
作為基礎(chǔ)元件，由上述樹脂制成的樹脂膜，如聚對苯二甲酸乙二醇酯，聚酰亞胺或聚萘二甲酸乙二酯。因為它們具有適中的彈性，所以作為優(yōu)選。
此時，向包線1601輻射去除包層的能量束(見圖14)，偶爾也會輻射到固定元件1603。在這方面，固定元件最好具有適當(dāng)大小的強度，以致于當(dāng)能量束輻射到其上時不會損壞無。最好固定元件還具有對于能量束較低的能量透射率和能量吸收率以及對能量束的較高的反射率。
為了有效地進行包層的去除同時避免損壞固定元件，將固定元件對能量的吸收率與包線包層對能量的吸收率之比(固定元件的能量吸收率/包層的能量吸收率)設(shè)置在0.001～0.9999的范圍內(nèi)是有效的。能量束1604作為能量束1604，可以采用任何能量束，只要它施與的能量流能中被包線1601的包層1601b吸收即可。例如能量束可以包括磁性波、電學(xué)波、離子束等。但是，考慮到操作的難易性，通常使用磁性波。具體地說，最好使用合適激光器的激光束，它使得能夠很容易地增大能量密度并進行斑狀輻射。例如這種激光器包括諸如固態(tài)激光器的YAG激光器，CO2激光器等，諸如氣體激光器的準(zhǔn)分子激光器等。此外，也可以使用液體激光器和半導(dǎo)體激光器。在任何情況下，優(yōu)選具有易于被待去除的包線包層吸收的長波長的合適的激光器。但是，根據(jù)激光器的種類，甚至在有一個滿足包線包層高能量吸收率的波長的情況下也會發(fā)生難于充分增大能量密度的情況，并且由此不能充分地進行包層去除。由于這些原因，YAG激光器是本發(fā)明的優(yōu)選。即YAG激光器具有一個處于紅外區(qū)域中的波長，它易于被各種材料吸收。通過利用Q轉(zhuǎn)換對振蕩加入調(diào)，可以很容易地提高能量密度。
在去除包線包層的預(yù)定包層部分的過程中，當(dāng)高能量密度的激光束瞬間照射到預(yù)定的包層部分時，可以避免包線包層的剩余包層部分遭受激光束輻射的熱影響。鑒于這一點，通過Q轉(zhuǎn)換的調(diào)制激光束尤其有效。激光束可以選擇性地輻射到包線包層的預(yù)定通過電流計反射鏡掃描并通過匯集透鏡會聚而去除的包層部分的外圍。
下面將以方法的具體實施例為例描述本發(fā)明第二方面中連接包線和導(dǎo)體(電極)的方法。應(yīng)該理解，本發(fā)明不受這一實施例的限制。
圖16是解釋連接包線和導(dǎo)體(電極)的方法實施例的簡圖。
在圖16中，標(biāo)號1801表示一個包含一根導(dǎo)線1801a(作為芯線)的包線，導(dǎo)線的表面被包層1801b覆蓋，標(biāo)號1802表示一個基底，標(biāo)號1803表示一個固定元件，標(biāo)號1804表示能量束，標(biāo)號1805表示一個導(dǎo)體(電極)。
在步驟1中[見圖16(a)]固定元件1803固定到基底1802上。
在步驟2中[見圖16(b)]，至少包線1801的一部分通過固定元件1803固定到基底1802上。
在步驟3[見圖16(c)]中，能量束1804輻射到至少包線1801的一部分，其中包線1801通過固定元件18033固定到基底1802上。通過這樣，從包線1801的芯線1801a壓除包線1801包層1801b上被能量束輻射到包層部分，從而形成一個裸線部分[見圖16(d)和圖16(e)]。
在步驟4中，導(dǎo)體1805(電極)連接到包線1801的包層去除部分(裸線部分)[見圖16(g)和圖16(g)]。
步驟1～3與前述的包線包層去除法相同。
如上所述，通過步驟1～3去除位于能量束入射端的包線包層部分以形成裸線部分。包線處于固定到襯底的狀態(tài)，并因此包線的包層去除部分(裸線部分)可以通過處理襯底而面朝所需的方向，這使得在步驟4中導(dǎo)體(電極)可以被準(zhǔn)確地壓接旁路接到包線的包層去除部分(裸線部分)。
順便說一下，在包線在空氣中延伸并且包線包層的側(cè)面預(yù)定部分通過輻射能量束去除的情況中，包線的包層去除部分容易因包線的變形而脫位。因為這樣，當(dāng)打算把導(dǎo)體(電極)與包線去除部分精確聯(lián)接時，需要彩用一種新的方式，探測包線去除部分的位置導(dǎo)體(電極)壓接到包線去除部分，而當(dāng)精確地處理包線去除部分的后側(cè)或氣體部位時，需要去除包線包層的整個周邊區(qū)域(包括預(yù)定的部分)。這在包線較細(xì)的情況下是非常難于實施的。另外，在包線纏繞到導(dǎo)體(電極)之后能量束照射到包線包層上預(yù)計用前述方法去除包層的部位的情況下，導(dǎo)體(電極)位于預(yù)定的包層部分之后，剩余的未被去除的包層部分處于包層去除部分(即裸線部分)和導(dǎo)體(電極)之間，很難在理想的狀態(tài)下把導(dǎo)體和包線的裸線部分聯(lián)接到一起。
在本發(fā)明的方法中，可以把包線的包層去除部(裸線部分)精確地面對導(dǎo)體(電極)側(cè)，因此，不會發(fā)生這種困難。包線1801用在本發(fā)明連接法中的包線1801與用在前述的包線包層去除法中的包線相同。
襯底1802襯底1802用于固定和保持包線1801。只要通過把包線經(jīng)固定元件固定到襯底上的復(fù)合結(jié)構(gòu)具有超過包線本身的優(yōu)良的剛性并且起著防止包線變形的作用，本發(fā)明就是有效的。襯底不受其構(gòu)成材料、大小和結(jié)構(gòu)的支配。但是，本發(fā)明連接方法的特點在于包線固定到具有大尺寸的襯底上并且襯底的性能得到提高，因此，優(yōu)選襯底的大小大于包線的大小。襯底的其它有關(guān)事宜與前述包線的包層去除法中的襯底相同。固定元件1803用于本發(fā)明連接法中的固定元件1803與用于前述包線的包層去除法中的固定元件相同。
在連接法中，固定元件用于連接導(dǎo)體(電極)和包線的包層去除部分。具體的說，固定元件起著把包線固定到襯底上的作用，并且還起著把導(dǎo)體(電極)固定到襯底上的作用，固定元件在這些地方使得能夠固定導(dǎo)體(電極)和包線，同時保持一種導(dǎo)體(電極)與包線的包層去除部分(裸線部分)精確壓接狀態(tài)。能量束1804用于本發(fā)明連接法中的能量束1804與用于前述包線的包層去除法中的能量束相同。導(dǎo)體1805用在本發(fā)明連接法中的導(dǎo)體1805可以是任何一種導(dǎo)體，只要它包括一種材料，該材料對一種物質(zhì)的透射與包線1801的導(dǎo)線1801a(芯線)對物質(zhì)的透射一樣即可。本發(fā)明不受構(gòu)成導(dǎo)體的材料所限制。
在透射的物質(zhì)是光的情況下，導(dǎo)體最好包括一種透明的材料，如玻璃等。在愛射的物質(zhì)被加熱的情況下，導(dǎo)體最好包括一種無機氧化材料，如金屬或半導(dǎo)體材料。在透射的物質(zhì)是電磁場的情況下，導(dǎo)體最好包括一種選自金屬、即Cu,Al,Au,Ag,Fe,Sn,Pb,Zn,Ni,Cr,Mn,Mo和W的材料，以及這些金屬的合金或者一種選自具有超導(dǎo)臨界點的無機氧化材料和導(dǎo)電的有機材料組成的一組材料。包括這些材料中任何一種的導(dǎo)體在其表面上可以有一個電鍍層或一個包層，鍍層或包層包括一種選自不同于構(gòu)成導(dǎo)體的材料的材料。
對導(dǎo)體的形狀沒有特別的限制。導(dǎo)體的形狀可以是方木形、條形、薄片形或?qū)Ь€形。
做為導(dǎo)體的一種特例，可以有一種諸如用在太陽能電池中的匯流條電極的電極。連接方式做為連接包線和導(dǎo)體的方式，可以采用任何一種方式，只要它能夠通過適當(dāng)?shù)膶訉?dǎo)體和包線以在二者之間形成一個高度可靠的連接部分來容易地連接導(dǎo)體和包線的包層去除部分即可。做為這種方式的一個特例，可以是通過加入一種粘結(jié)材料的方式，粘結(jié)材料如普通的焊料、銀焊料或樹脂粘接物，可以是通過激光或電阻加熱的焊接方式和通過超聲波的連接方式。通過把導(dǎo)體和包線固定到襯底上，并還通過連接導(dǎo)體和包線，可以在它們之間形成一種穩(wěn)定的理想連接。
本發(fā)明的連接法在連接一個導(dǎo)體和多個每個具有前述包層去除部分的包線的情況下尤其有效。具體的說，例如，通過前述固定元件(1803)把多個包線間隔地固定到前述襯底(1802)上，其中每個包線都有一個打算去除的預(yù)定包層部分，然后把前述的能量束(1804)照射到每個包線的預(yù)定包層部分，從而同時去除所有預(yù)定的包層部分，在每個包線上形成一個包層去除部分(裸線部分)，并且前述導(dǎo)體(1805)與每個包線的包層去除部分連接，在每個包線和導(dǎo)體之間同時形成一個連接部分。通過這種方式，本發(fā)明的連接法使得能夠有效且容易地在多個包線和一個導(dǎo)體之間形成多個連接部分。
特別是，本發(fā)明的連接法在電連接多個包線(用做光電元件的集電極)和匯流條電極(也用做光電元件中的另一個電極)方面非常有效。
圖9是解釋在光電元件的光入射面上形成電極結(jié)構(gòu)的工藝的簡圖。在圖9中，標(biāo)號1102a表示光電元件的光電層(一個光電轉(zhuǎn)換層)，標(biāo)號1102b表示一個形成在光電層1102a上的透明導(dǎo)電層。
為了簡化的目的，把光電層102a和透明導(dǎo)電層1102b的合并表述成一個光電元件。
如圖9中所示，在光電元件的光入們上以給定的間隔通過相隔地分布所述包線1101而形成集電極，使得它們不會阻擋入射光，并把包線1101連接到光電元件的光入射面上，其中集電極包括多條細(xì)包線1101，每個細(xì)包線包括一根導(dǎo)線1101a(芯線)，芯線的表面被包層1101b包覆。
做為一個以這種方式形成集電極的例子，有一個已知的方法，即提供多根導(dǎo)線(1101a)，每根導(dǎo)線的表面用導(dǎo)電的粘結(jié)材料涂敷，從而獲得多條包線(1101)，每根包線包含一個表面被包層(1101b)包覆的導(dǎo)線(1101a)，包層中包含導(dǎo)電的粘結(jié)材料，包線(1101)以一定的間隔分布在光電元件的光入射面上，以致于它們不會阻擋入射光，并且包線(1101)被連接到光電元件的光入射面上形成集電極。做為上述的導(dǎo)電粘結(jié)材料，使用一種具有低電導(dǎo)率的粘結(jié)材料。分布并連接在光電元件的光入射面上做為集電極的包線(1101)與匯流條形電極1105連接。
此時，通過集電極匯集的電流再被匯流條形電極1105匯集并通過其導(dǎo)向光電元件的外部。在此連結(jié)中，有一種趨勢，即匯集的電流在信電極和匯流條形電極之間的連結(jié)部分匯合，并且由于這樣，連結(jié)部分的焦耳損耗增加。為了改善這種情況，必須去除每根包線(1101)的包層的預(yù)定去除部分，從而在每根包線上形成一段包層去除部分(裸線部分)，之后馬上通過一種具有高電導(dǎo)率的材料將匯流條形電極與所有的包層去除部分連結(jié)。在這種情況下，需要確保連結(jié)匯流條形電極與所有的包線的包層去除部分，使得匯流條形電極與包線之間的所有連結(jié)部分都有一個足夠低的電阻。
本發(fā)明的連結(jié)法使得人們能夠滿意地達到這種目的。
通過下面描述的實例對本發(fā)明進行更詳細(xì)的描述。應(yīng)該理解，這些實例只用于舉例說明的目的，不對本發(fā)明的做出任何限制。
在下面的描述中，例1～例5是關(guān)于本發(fā)明的前述第一方面，例6～例20是關(guān)于本發(fā)明的前述第二方面。
例1在此例中，制備了一個具有如圖1(a)～1(c)所示結(jié)構(gòu)的光電元件(太陽能電池)。
圖1(a)是本發(fā)明光電元件實例的頂視圖。圖1(b)是圖1(a)沿A-A’線截取的截面圖。圖1(c)是圖1(a)沿B-B’線截取的截面圖。
在1(a)～1(c)中，標(biāo)號100表示一個光電元件，光電元件中做為背反射層的鋁層108、做為下電極層和光電層101(光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體層)的氧化鋅層109依次疊置在襯底107上。光電層101有一個三層的電池結(jié)構(gòu)，包括一個底部p-i-n連結(jié)層101a，一個中部p-i-n連結(jié)層101b和一個上部p-i-n連接結(jié)101c，它們依次疊置在襯底107上。
標(biāo)號106表示一個形成在光電層101前表面上的透明導(dǎo)體。透明導(dǎo)體106并不總是必須的。
標(biāo)號103表示一個電極，標(biāo)號104表示一個第一連結(jié)部分，標(biāo)號105表示一個第二連結(jié)部分。標(biāo)號114表示一個做為集電極的包線，包括表面被兩層包層111覆蓋的一根導(dǎo)線102(芯線)，兩層包線包括內(nèi)層111a和外層111b。標(biāo)號110表示一個雙面膠帶，標(biāo)號112表示正功率輸出電極，標(biāo)號113表示負(fù)功率輸出電極。
如下所述制備本例中的光電元件。1．包線114的制備通過利用一個制備釉質(zhì)導(dǎo)線的浸膠輥給做為芯線的金屬導(dǎo)線的表面涂敷一種導(dǎo)電樹脂包層111制備包線114。導(dǎo)電樹脂包層111制作成具有兩層的結(jié)構(gòu)，包括用于阻擋金屬離子流動的內(nèi)樹脂層111a和用于把導(dǎo)線102連結(jié)和固定到光電層101上以及電極103上的外樹脂層111b。
具體的說，按如下所述的方式制備包線114。
提供一個直徑為4～5m長的包銀銅線。將此包銀銅線引入一個導(dǎo)線拉制裝置，在那兒經(jīng)受導(dǎo)線拉伸處理，得到一個直徑為100μm的伸長的包銀銅線做為導(dǎo)線102。將此伸長的包銀銅線纏繞的繞線筒上。
將伸長的包銀銅線纏繞其上的繞線筒設(shè)置成帶有洗滌器的卷裝進出型洗滌裝置。在洗滌裝置中，包銀銅線從繞線筒中伸出并連續(xù)通過洗滌器，同時被拉緊并纏繞到收線繞線筒上，在洗滌器中，包銀銅線用丙酮洗滌，去除了包括油類材料的異物并烘干。
具有清潔的包銀銅線纏繞其上的繞線筒從洗滌裝置中伸出并放置到帶有處理槽的第一浸膠輥中，處理槽中設(shè)置有包含一種導(dǎo)電樹脂材料的毛氈。在第一浸膠輥中，包銀銅線從繞線筒中伸出并連續(xù)通過洗滌器，同時被拉緊并繞到收線繞線筒上，在洗滌器中，包銀銅線的表面被涂敷導(dǎo)電樹脂材料并烘干，由此在包銀銅線的表面形成一個做為內(nèi)樹脂層111的樹脂材料涂層。
做為上述的導(dǎo)電樹脂材料，采用一種通過在油漆攪拌器中混入占33份重量的碳黑、6.4重量的丁酸樹脂、4.2份重量的甲酚樹脂、4.2份重量的苯酚樹脂、4.2份重量的芳烴樹脂、18份重量的二醇異氰酸鹽(做為固化劑)、18份重量的二甲苯(做為溶劑)、12份重量的二甘醇-甲基醚(做為溶劑)、3.6份重量的環(huán)己酮(做為溶劑)、0.7份重量的γ-疏丙基三甲氧基硅烷(做為耦合劑)而獲得的導(dǎo)電樹脂材料，并使進入油漆攪拌器中的材料經(jīng)過混合和擴散處理。
從第一浸膠輥中取出具有處理過的包銀銅線纏繞其上的繞線筒并放置到具有烘干爐的處理裝置中。在處理裝置中，包銀銅線從繞線筒中伸出并連續(xù)通過烘干爐，同時被拉緊并纏繞到收線線筒上，在進入烘干爐之前，用夾鉗去除包銀銅線上不需要的樹脂材料，并且在烘干爐中完全烘干形成在包銀銅線上的樹脂材料涂層。在這種情況下，通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)具有以樹脂材料涂層做為內(nèi)樹脂層111a的包銀銅線的輸送速度，并還適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)模具的大小，把包銀銅線樹脂材料的厚度劑成5μm。
把具有帶內(nèi)樹脂層111a的包銀銅線纏繞其上的繞線筒放置到帶有處理槽的第二浸膠輥中，處理槽中設(shè)置有包含一種導(dǎo)電樹脂材料的毛氈。在第二浸膠輥中，包銀銅線從繞線筒中伸出并連續(xù)通過處理槽，同時被拉緊并繞到收線繞線筒上，在處理槽中，包銀銅線的表面被涂敷導(dǎo)電樹脂材料并烘干，由此在包銀銅線的先前形成的內(nèi)樹脂層111a的表面上形成一個做為外樹脂層111b的樹脂材料涂層。
做為上述的導(dǎo)電樹脂材料，采用一種通過在油漆攪拌器中混入占35份重量的碳黑、41份重量的尿烷樹脂、14份重量的苯酚樹脂、6份重量的加氫的二苯甲烷異氰酸鹽(做為固化劑)、4份重量的芳香溶劑(做為溶劑)、0.7份重量的γ-疏丙基三甲氧基硅烷(做為耦合劑)、而獲得的導(dǎo)電樹脂材料，并使進入油漆攪拌器中的材料經(jīng)過混合和擴散處理。
從第二浸膠輥中取出具有處理過的包銀銅線纏繞其上的繞線筒并放置到具有烘干爐的處理裝置中。在處理裝置中，包銀銅線從繞線筒中伸出并連續(xù)通過烘干爐，同時被拉緊并纏繞到收線線筒上，在進入烘干爐之前，用夾鉗去除包銀銅線上不需要的樹脂材料，并且在烘干爐中對形成在包銀銅線內(nèi)樹脂層111a表面上的樹脂材料涂層進行半烘干處理。在這種情況下，通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)具有以樹脂材料涂層做為外樹脂層111b的包銀銅線的輸送速度，并還適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)夾具的大小，把做為包銀銅線外樹脂層的樹脂材料的厚度制成25μm。
由此獲得一種包括包銀銅線102(芯線)的包線114，其中包銀銅線的表面被兩層包層111覆蓋，包層包括內(nèi)對脂層111a和外樹脂層111b。
從合成的包線114中得到一個測試樣品。關(guān)于測試樣品，通過掃描電鏡(SEM)檢查其表面和界面。檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩層的包層111關(guān)于其內(nèi)樹脂層111a和外樹脂層111b是均勻的，沒有針孔。2．光電元件的制備(1)提供一個由150μm厚和36cm寬的不銹鋼制成的伸長的襯底，襯底上有一個2000埃厚的Al膜做為背反射層108，一個1μm厚的ZnO膜做為下電極，它們以常規(guī)的濺射工藝按此順序形成，纏繞在線軸上。
把線軸設(shè)置到常規(guī)的卷裝進出型微波等離子體CVD)裝置中，該裝置具有多個位于加載腔和卸載腔之間彼此連的膜形成腔，底部單元101a包括一個nb型半導(dǎo)體層，一個i型半導(dǎo)體層和一個p型半導(dǎo)體層，這些半導(dǎo)體層分別包含一種非晶硅(a-Si)半導(dǎo)體材料；中部單元101b包括一個n型半導(dǎo)體層，一個i型半導(dǎo)體層和一個p型半導(dǎo)體層，它們分別包含一種a-Si半導(dǎo)體材料；上部單元101c包括一個n型半導(dǎo)體層，一個i型半導(dǎo)體層和一個p型半導(dǎo)體層，它們分別包括一種a-Si半導(dǎo)體材料，這三個單元以此順序形成在襯底網(wǎng)的下電極層109的表面上，成為一個光電層101，其中襯底網(wǎng)從加載腔輸運通過多個膜形成腔并進入襯底網(wǎng)被拉緊并繞到收線線軸上的卸載腔中。
從等離子體CVB裝置取出襯底網(wǎng)纏繞其上的線軸，并將其設(shè)置到常規(guī)的卷裝進出型濺射裝置，在那兒以膜形成溫度(襯底溫度)450℃將700埃厚的ITO膜連續(xù)地形成在襯底網(wǎng)光電層101的表面上，該膜做成一個透明導(dǎo)電層106還能夠用做光反射保護層。
切割具有透明導(dǎo)電層106形成在光電層101上的襯底以獲得100個尺寸為36cm(寬)×24cm(長度)的光電元件。
對于獲得的每一個光電元件，通過電解蝕刻法去除透明導(dǎo)電導(dǎo)106上1mm寬度的周之區(qū)域，其中電解蝕刻法是在硫酸水溶液中的有一個提花掩模疊置其上的光電元件和反電極之間施加電場。
(2)通過排列在以上步驟1中獲得的包線來建立一個導(dǎo)線線路。在圖2中，標(biāo)號111b表示包線包層111的外樹脂層，標(biāo)號203表示輻射的激光束的掃描區(qū)域。
對于導(dǎo)線線路中每個包線的包層111，通過利用一個具有旋轉(zhuǎn)反射鏡的電流計掃描儀(工作距離145mm)對掃描區(qū)域203從上輻射Q轉(zhuǎn)換調(diào)制的YAG激光束，只選擇地去除包層部分沿縱向2mm長的部分以在包線上形成一個包層去除部分(裸線部分)。在這種情況下激光的輻射狀態(tài)參數(shù)是10W的輸出功率(熱電偶型探針)，50kHz的脈沖頻率，幾個納秒的脈寬，2000mm/s的掃描速度，大約100μm的光斑半徑和15mm的散焦度。
在這種方式中，對于導(dǎo)線線路中的每根包線，在相反的一端形成一個包層去除部分(裸線部分)。
通過SEM的X射線衍射儀進行包線去除部分的檢查。結(jié)果表明，在任何一個包線中，芯線的表面暴露在沒有剩余樹脂包層材料的狀態(tài)中。
可以理解，與通過化學(xué)處理或利用砂紙的常規(guī)的包層去除法相比，本包層去除法可以選擇性地高速進行。
(3)對于在上述步驟(1)中獲得的每個光電元件，在每個光電層101的不存在透明導(dǎo)電層106的反面部分，粘貼一個寬7mm、長24cm的雙面膠帶(包括50μm厚的PET膜，作為一個夾在一對硅粘結(jié)材料之間的基礎(chǔ)元件)，并且把100μm厚、5m寬和24cm長的銅箔作為電極103固定到雙面膠帶110上。
然后，把在上述步驟(2)中獲得的導(dǎo)線線路布置到光電元件的表面，使得每個包線114的兩個包層去除部分分別與對應(yīng)的電極110接觸，如圖1(c)所示，并且最終利用一個熱壓裝置進行熱壓連接處理，包線114半固化狀態(tài)中外樹脂層111b被彎曲固化，包線114由此連接到極103，以致于包線114的包層去隊部分與電極103接觸，在包線14的導(dǎo)線和電極103之間形成一個第一連接部分。此時，還在包線114的導(dǎo)線102和電極103之間形成一個第二連接部分105。
第一連接部分104通過把6∶4的焊料提供給與電極103接觸的包線114的包層去除部分，并通過焊鐵加熱包層去除部分中的焊料而形成。由此在第二連接部分105處也實現(xiàn)包線114的導(dǎo)線102與電極103之間的電連續(xù)性，并最終完成第二連接部分105的形成。往每個包層去除部分中提供的焊料量是0.1g。
通過采用上述結(jié)構(gòu)，可以非常有效地形成第一連接部分104，達到不能再減小輸出功率的程度，并還形成防止第一連接部分104遭受應(yīng)力的第二連接部分105。
關(guān)于包線114的導(dǎo)電樹脂包層111，對其特性進行檢查。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)電樹脂包層具有110℃的玻璃臨界點以及7.2Ω·cm的電阻率。
然后，對于具有上述電極結(jié)構(gòu)的每個光電元件，焊料連接正功率輸出電極112和負(fù)功率輸出電極113。
通過這種方式獲得100個三個單元型的光電元件。
評估對于所得的三單元型光電元件，隨機地選取它們當(dāng)中的一些，評估結(jié)果描述如下1．初始特性的評估(1)對于每個光電元件，在暗態(tài)下測量它們的Ⅰ-Ⅴ特性，得到Ⅰ-Ⅴ特性曲線。從接近Ⅰ-Ⅴ特性曲線原點的斜率得到一個旁路電阻。結(jié)果，平均旁路電阻為200KΩ·cm2。所以發(fā)現(xiàn)基本上在每種情形中沒有出現(xiàn)旁路。
(2)過于每個光電元件，利用偽日光模擬器(由SPIRE公司制造)測量它們的Ⅰ-Ⅴ特性，其中，采用全日光譜AM1.5的強度為100mW/cm2的偽日光，并以Ⅰ-Ⅴ特性為根據(jù)，獲得光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)每個光電元件具有9.0±0.2％的初始光電轉(zhuǎn)換效率。光電元件中光電元件的變化很小。另外，成品率為98％。2．機械加載測試對于已經(jīng)經(jīng)過上述1中評估的每個光電元件，為了測量其抗應(yīng)力能力，對每個光電元件進行一項機械加載測試，即重復(fù)一個5秒內(nèi)10000次的上下施加曲率半徑2mm的負(fù)荷的循環(huán)。
此后，對于承受了這種測試的每一個光電元件，以與步驟1相同的方式評估其光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，初始光電轉(zhuǎn)換效率和耐力測試之后的光電轉(zhuǎn)換效率之間的變化平均小于1.0％。基于此事實可以理解，任何光電元件即使在重復(fù)施加幾個負(fù)荷時也基本上不減弱其特性。
對于耐力測試后的每個光電元件，檢查其上電極結(jié)構(gòu)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在任何情況下導(dǎo)線102的第一連接部分104附近基本上沒有發(fā)現(xiàn)斷裂。3．溫度-濕度循環(huán)測試單獨利用在步驟2中經(jīng)過機械加載測試的每個光電元件，通過在一個0.4mm厚的鍍鋅鋼片上依次疊置一個460μm厚的EVA片、光電元件和一個460μm厚的EVA片以獲得一個疊置的基質(zhì)并進行減壓下的熱壓連結(jié)處理，獲得一個光電元件模塊，通過這種方式獲得多個光電元件模塊。根據(jù)環(huán)境測試法中約定的溫度-濕度循環(huán)測試和JIS(C8917方法的耐用性測試對每個光電元件進行可靠性測試。
具體的說，把光電元件模塊放置在能夠控制溫度和濕度的熱-濕度檢定箱中，光電元件在那兒經(jīng)受一個循環(huán)測試，重復(fù)一個維持光電元件模塊處于-40℃的一個大氣壓下劃維持光電元件處于85℃/RH85％的一個大氣壓下的循環(huán)20次。
此后，對于經(jīng)過此方式后的每個光電元件模塊中的光電元件，按照與上述1相同的方式評價初始光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)上述1中評估的初始光電轉(zhuǎn)換效率和耐力測試之皇的光電轉(zhuǎn)換效率之間的變化平均小于2.0％?；诖耸聦崳梢岳斫?，每個光電元件模塊中的光電元件即使在重復(fù)暴露于嚴(yán)峻的環(huán)境之后也基本上不減弱其特性。4．機械加載測試對于經(jīng)歷過上述3中的耐力測試之后的每個光電元件模塊，為了得到其抗應(yīng)力的能力，對每個光電元件模塊進行機械加載測試，即重復(fù)一個5秒內(nèi)10000次的上下施加曲率半徑2mm的負(fù)荷的循環(huán)。
此后，對于承受了這種測試的每個光電元件模塊中的光電元件，以與1相同的方式評估其光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，初始光電轉(zhuǎn)換效率和耐力測試后的光電轉(zhuǎn)換效率之間的變化平均小于3.0％?；诖耸聦嵖梢岳斫?，每個光電元件模塊中的光電元件依然保持在理想的狀態(tài)，其特性基本上不減弱。
根據(jù)以上結(jié)果可以理解，具有本發(fā)明電極結(jié)構(gòu)的光電元件具有優(yōu)良的幾乎不衰減的特性，并且具有超出一般的可靠性。
比較例1除以下幾點之外重復(fù)例1的程序，得到100個三單元型的光電元件。
在例1的步驟2-2(2)中，對于導(dǎo)線線路中每個包線的包層111，只去除沿縱向7mm長的一段包層部分以形成一個包層去除部分。通過利用此包層去除部分，只通過焊料把導(dǎo)線102(裸線部分)與電極103連接并且因此不產(chǎn)生第二連接部分。具體地說，在此情況下，導(dǎo)線102和電極只通過使用焊料的一個連接部分連接。另外，去除包層以形成包層去除部分通過利用涂敷刷涂敷去除包層的化學(xué)試劑并利用紙巾擦凈化學(xué)試劑來進行。此方法需要較多的勞動力并成為降量的一個原因。
評估對于所得的光電元件，隨機地選取它們當(dāng)中的一些，按與例1相同的方式對它們進行評估。
1．按與例1相同的方式對每個光電元件的初始性進行評估。具體地說，測量每個光電元件的旁路電阻。結(jié)果，平均旁路電阻為200KΩ·cm2。所以發(fā)現(xiàn)基本上沒有出現(xiàn)旁路。
然后，對每個光電元件測量它們的Ⅰ-Ⅴ特性，并根據(jù)Ⅰ-Ⅴ特性得到光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，每個光電元件具有9.0±0.2％的初始光電轉(zhuǎn)換效率。光電元件中光電轉(zhuǎn)換效率的變化很小。另外，成品率為98％。
2．對于已經(jīng)經(jīng)過上述1中評估的每個光電元件，為了測量其抗應(yīng)力能力，對每個光電元件按照與例1的評估2相同的方式進行機械加載測試。
對于承受了這種測試的每一光電元件，以與例1的評估1相同的方式評估其光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，初始光電轉(zhuǎn)換效率和耐力測試之后的光電轉(zhuǎn)換效率之間的變化平均為5.0％。基于這一事實發(fā)現(xiàn)，與例1相比，每個光電元件顯著地劣化。
對于耐力測試后的每個光電元件，檢查其上電極結(jié)構(gòu)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在導(dǎo)線線路中10％的包線里，在只包含焊料的連接部分的根部發(fā)現(xiàn)可識別的斷裂。
3．利用在上述2中經(jīng)過機械加載測試的每個光電元件，按照與例1的評估3相同的方式是到光電元件模塊。對所得的每個光電元件模塊以與例1的評估3相同的方式進生可靠性測試。此后，對經(jīng)受了此種方式的每個光電元件模塊中的光電元件，按照與例1的評估3相同的方式評估光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)上述1中評估的初始光電轉(zhuǎn)換效率和耐力測試之后的光電轉(zhuǎn)換效率之間的變化平均為9.0％。
4．對于經(jīng)過以上3中的力測試的每個光電元件模塊，為了測試其抗應(yīng)力能力，對每個光電元件模塊按照與例1的評估4相同的方式進行機械加載測試。
此后，對于經(jīng)過此方式后的每個光電元件模塊中的光電元件，按照與例1的評估1相同的方式評價其光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)上述1中評估的初始光電轉(zhuǎn)換效率和耐力測試之后的光電轉(zhuǎn)換效率之間的變化平均為15％。
對于耐力測試后的每個光電元件模塊中的光電元件，檢查其上電極結(jié)構(gòu)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在導(dǎo)線線路中30％的包線里，在只包含焊料的每個連接部分的根部發(fā)現(xiàn)可識別的斷裂。
當(dāng)例1與比較例1的結(jié)果相比較時，可以了解到本發(fā)明在效果方面顯然優(yōu)越。
比較例2重復(fù)例1的程度，除不形成如例1中的包層去除部分和通過焊料與電極進行連接，即導(dǎo)線102與電極103通過一個包括導(dǎo)電樹脂材料的連接部分連接，獲得100個三單元型光電元件。
評估對于所得的光電元件，隨機地選取它們當(dāng)中的一些，按與例1相同的方式對它們進行評估。
1．按與例1相同的方式對每個光電元件的初始性進行評估。具體地說，測量每個光電元件的旁路電阻。結(jié)果，平均旁路電阻為300KΩ·cm2。所以發(fā)現(xiàn)基本上沒有出現(xiàn)旁路。并且還發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線與電極通過導(dǎo)線的樹脂材料包層的連接部分的電阻為0.4±0.1Ω。
然后，對每個光電元件測量它們的Ⅰ-Ⅴ特性，并根據(jù)Ⅰ-Ⅴ特性得到光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，每個光電元件具有8.5±0.2％的初始光電轉(zhuǎn)換效率。光電元件中光電轉(zhuǎn)換效率的變化很小。另外，成品率為97％。
2．對于已經(jīng)經(jīng)過上述1中評估的每個光電元件，為了測量其抗應(yīng)力能力，對每個光電元件按照與例1的評估2相同的方式進行機械加載測試。
對于承受了這種測試的每一光電元件，以與例1的評估1相同的方式評估其光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，初始光電轉(zhuǎn)換效率和耐力測試之后的光電轉(zhuǎn)換效率之間的變化平均為6.0％。基于這一事實發(fā)現(xiàn)，與例1相比，每個光電元件顯著地劣化。
對于耐力測試后的每個光電元件，檢查其上電極結(jié)構(gòu)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在導(dǎo)線與電極通過導(dǎo)線的導(dǎo)電樹脂材料包層連接的13％的連接部分中，它們的電阻值比初始的電阻值大了三倍。這被認(rèn)為是導(dǎo)致上述衰減的一個主要原因。
3.利用在上述2中經(jīng)過機械加載測試的每個光電元件，按照與例1的評估3相同的方式是到光電元件模塊。對所得的每個光電元件模塊以與例1的評估3相同的方式進行可靠性測試。此后，對經(jīng)受了此種方式的每個光電元件模塊中的光電元件，按照與例1的評估1相同的方式評估光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)上述1中評估的初始光電轉(zhuǎn)換效率和耐力測試之后的光電轉(zhuǎn)換效率之間的變化平均為11％。
4．對于經(jīng)過以上3中的力測試的每個光電元件模塊，為了測試其抗應(yīng)力能力，對每個光電元件模塊按照與例1的評估4相同的方式進行機械加載測試。
此后，對于經(jīng)過此方式后的每個光電元件模塊中的光電元件，按照與例1的評估1相同的方式評價其光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)上述1中評估的初始光電轉(zhuǎn)換效率和耐力測試之后的光電轉(zhuǎn)換效率之間的變化平均為20％。
對于耐力測試后的每個光電元件模塊中的光電元件，檢查其上電極結(jié)構(gòu)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在導(dǎo)線與電極通過導(dǎo)線的導(dǎo)電樹脂材料包層連接的40％的連接部分中，它們的電阻值比初始的電阻值增大了五倍。
當(dāng)把例1與比較例2的結(jié)果比較時，可以了解到本發(fā)明在果方面顯然優(yōu)越。
例2重復(fù)例1的程序，除在構(gòu)成外樹脂層111b的導(dǎo)電材料中不使用耦合劑以外，獲得100個三單元型光電元件。
此處，因為沒有耦合劑用在構(gòu)成外樹脂層111b的導(dǎo)電材料中，所以外樹脂層111b的粘結(jié)性弱于例1中的外樹脂層111b。
評估對于所得的光電元件，隨機地選取它們當(dāng)中的一些，按照與例1相同的方式對它們進行評估。
1．按與例1相同的方式對每個光電元件的初始性進行評估。具體地說，測量每個光電元件的旁路電阻。結(jié)果，平均旁路電阻為200KΩ·cm2。所以發(fā)現(xiàn)基本上沒有出現(xiàn)旁路。
然后，對每個光電元件測量它們的Ⅰ-Ⅴ特性，并根據(jù)Ⅰ-Ⅴ特性得到光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，每個光電元件具有9.0±0.2％的初始光電轉(zhuǎn)換效率。光電元件中光電轉(zhuǎn)換效率的變化很小。另外，成品率為98％。
2．對于已經(jīng)經(jīng)過上述1中評估的每個光電元件，為了測量其抗應(yīng)力能力，對每個光電元件按照與例1的評估2相同的方式進行機械加載測試。
對于承受了這種測試的每一光電元件，以與例1的評估1相同的方式評估其光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，初始光電轉(zhuǎn)換效率和耐力測試之后的光電轉(zhuǎn)換效率之間的變化平均為1.0％?；谶@一事實發(fā)現(xiàn)，與例1相比，每個光電元件顯著地劣化。
3．利用在上述2中經(jīng)過機械加載測試的每個光電元件，按照與例1的評估3相同的方式是到光電元件模塊。對所得的每個光電元件模塊以與例1的評估3相同的方式進行可靠性測試。此后，對經(jīng)受了此種方式的每個光電元件模塊中的光電元件，按照與例1的評估1相同的方式評估光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)上述1中評估的初始光電轉(zhuǎn)換效率和耐力測試之后的光電轉(zhuǎn)換效率之間的變化平均為5.0％，明顯地小于例1中的情形。
4．對于經(jīng)過以上3中的力測試的每個光電元件模塊，為了測試其抗應(yīng)力能力，對每個光電元件模塊按照與例1的評估4相同的方式進行機械加載測試。
此后，對于經(jīng)過此方式后的每個光電元件模塊中的光電元件，按照與例1的評估1相同的方式評價其光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)上述1中評估的初始光電轉(zhuǎn)換效率和耐力測試之后的光電轉(zhuǎn)換效率之間的變化平均為6.0％。
對于耐力測試后的每個光電元件模塊中的光電元件，檢查其上電極結(jié)構(gòu)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在連接部分中有12％的導(dǎo)線斷裂。這種情況被認(rèn)為是導(dǎo)致上述衰減的一個主要原因。
當(dāng)把例1與例2的結(jié)果比較時，可以了解到把耦合劑加入到構(gòu)成外樹脂層111b的導(dǎo)電材料中的明顯作用。
例3重復(fù)例1的程序，除在構(gòu)成內(nèi)樹脂層111a的導(dǎo)電材料中不使用耦合劑并且在構(gòu)成外樹脂層111b的導(dǎo)電材料中不使用尿烷樹脂以外，獲得100個三單元型光電元件。
此處，因為在構(gòu)成內(nèi)樹脂層111a的導(dǎo)電材料中不使用耦合劑并且在構(gòu)成外樹樹脂層111b的導(dǎo)電材料中不使用尿烷樹脂，所以內(nèi)樹脂層111a和外樹脂層111b的彈性弱于例1中的內(nèi)樹脂層111a和外樹脂層111b的彈性。
評估對于所得的光電元件，隨機地選取它們當(dāng)中的一些，按照與例1相同的方式對它們進行評估。
1．按與例1相同的方式對每個光電元件的初始性進行評估。具體地說，測量每個光電元件的旁路電阻。結(jié)果，平均旁路電阻為200KΩ·cm2。所以發(fā)現(xiàn)基本上沒有出現(xiàn)旁路。
然后，對每個光電元件測量它們的Ⅰ-Ⅴ特性，并根據(jù)Ⅰ-Ⅴ特性得到光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，每個光電元件具有9.0±0.2％的初始光電轉(zhuǎn)換效率。光電元件中光電轉(zhuǎn)換效率的變化很小。另外，成品率為98％。
2．對于已經(jīng)經(jīng)過上述1中評估的每個光電元件，為了測量其抗應(yīng)力能力，對每個光電元件按照與例1的評估2相同的方式進行機械加載測試。
對于承受了這種測試的每一光電元件，以與例1的評估1相同的方式評估其光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，初始光電轉(zhuǎn)換效率和耐力測試之后的光電轉(zhuǎn)換效率之間的變化平均為3.0％。明顯小于例1中的情形。對于耐力測試后的每個光電元件模塊中的光電元件，檢查其上電極結(jié)構(gòu)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在連接部分中有6％的導(dǎo)線斷裂。這種情況被認(rèn)為是導(dǎo)致上述衰減的一個主要原因。
3．利用在上述2中經(jīng)過機械加載測試的每個光電元件，按照與例1的評估3相同的方式是到光電元件模塊。對所得的每個光電元件模塊以與例1的評估3相同的方式進行可靠性測試。此后，對經(jīng)受了此種方式的每個光電元件模塊中的光電元件，按照與例1的評估1相同的方式評估光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)上述1中評估的初始光電轉(zhuǎn)換效率和耐力測試之后的光電轉(zhuǎn)換效率之間的變化平均為7.0％，明顯地小于例1中的情形。
4．對于經(jīng)過以上3中的力測試的每個光電元件模塊，為了測試其抗應(yīng)力能力，對每個光電元件模塊按照與例1的評估4相同的方式進行機械加載測試。
此后，對于經(jīng)過此方式后的每個光電元件模塊中的光電元件，按照與例1的評估1相同的方式評價其光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)上述1中評估的初始光電轉(zhuǎn)換效率和耐力測試之后的光電轉(zhuǎn)換效率之間的變化平均為8.0％。
對于耐力測試后的每個光電元件模塊中的光電元件，檢查其上電極結(jié)構(gòu)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在連接部分中有16％的導(dǎo)線斷裂。這種情況被認(rèn)為是導(dǎo)致上述衰減的一個主要原因。
當(dāng)把例1與例3的結(jié)果比較時，可以了解到把尿烷樹脂加入到構(gòu)成外樹脂層111b的導(dǎo)電材料中或把丁酸樹脂加入到構(gòu)成內(nèi)樹脂層111a的導(dǎo)電材料中有助于提高第二連接部分的彈性。
例4重復(fù)例1的程度，除把鋁線用作導(dǎo)線(芯線)以外，獲得100個三單元型光電元件。
評估對于所得的光電元件，隨機地選取它們當(dāng)中的一些，按照與例1相同的方式對它們進行評估。
1．按與例1相同的方式對每個光電元件的初始性進行評估。具體地說，測量每個光電元件的旁路電阻。結(jié)果，平均旁路電阻為340KΩ·cm2。所以發(fā)現(xiàn)在每種情況下基本上沒有出現(xiàn)旁路。
然后，對每個光電元件測量它們的Ⅰ-Ⅴ特性，并根據(jù)Ⅰ-Ⅴ特得到光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，每個光電元件具有8.7±0.2％的初始光電轉(zhuǎn)換效率。光電元件中光電轉(zhuǎn)換效率的變化很小。另外，成品率為98％。
2．對于已經(jīng)經(jīng)過上述1中評估的每個光電元件，為了測量其抗應(yīng)力能力，對每個光電元件按照與例1的評估2相同的方式進行機械加載測試。
對于承受了這種測試的每一光電元件，以與例1的評估1相同的方式評估其光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，初始光電轉(zhuǎn)換效率和耐力測試之后的光電轉(zhuǎn)換效率之間的變化平均為3.0％。明顯小于例1中的情形。對于耐力測試后的每個光電元件模塊中的光電元件，檢查其上電極結(jié)構(gòu)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在連接部分中有6％的導(dǎo)線斷裂。這種情況被認(rèn)為是導(dǎo)致上述衰減的一個主要原因。
3．利用在上述2中經(jīng)過機械加載測試的每個光電元件，按照與例1的評估3相同的方式是到光電元件模塊。對所得的每個光電元件模塊以與例1的評估3相同的方式進行可靠性測試。此后，對經(jīng)受了此種方式的每個光電元件模塊中的光電元件，按照與例1的評估1相同的方式評估光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)上述1中評估的初始光電轉(zhuǎn)換效率和耐力測試之后的光電轉(zhuǎn)換效率之間的變化平均為7.0％，明顯地小于例1中的情形。
4．對于經(jīng)過以上3中的力測試的每個光電元件模塊，為了測試其抗應(yīng)力能力，對每個光電元件模塊按照與例1的評估4相同的方式進行機械加載測試。
此后，對于經(jīng)過此方式后的每個光電元件模塊中的光電元件，按照與例1的評估1相同的方式評價其光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)上述1中評估的初始光電轉(zhuǎn)換效率和耐力測試之后的光電轉(zhuǎn)換效率之間的變化平均為8.0％。
對于耐力測試后的每個光電元件模塊中的光電元件，檢查其上電極結(jié)構(gòu)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在連接部分中有20％的導(dǎo)線斷裂。這種情況被認(rèn)為是導(dǎo)致上述衰減的一個主要原因。
當(dāng)把例1與例4的結(jié)果比較時，可以了解到利用包含Cu的導(dǎo)線優(yōu)于利用鋁線的情形。為此原因，認(rèn)為Cu的柔韌性大于Al的柔韌性。
例5在此例中，制備一種具有如圖3(a)～3(b)所示結(jié)構(gòu)光電元件。圖3(a)是本發(fā)明光電元件的另一實例頂視圖。圖3(b)是圖3(a)沿A-A’線截取的截面圖。圖3(c)是圖3(a)沿D-D’線截取的截面圖。
在圖3(a)～3(c)中，標(biāo)號301表示一個光電層，標(biāo)號302表示一根導(dǎo)線(芯線)，標(biāo)號303表示一個電極，標(biāo)號304表示一個第一連結(jié)部分，標(biāo)號305表示一個第二連結(jié)部分，標(biāo)號310表示一個雙面膠帶，標(biāo)號313表示一個做為集電極的包線，包括表面被兩層包層311覆蓋的一根導(dǎo)302(芯線)，兩層包層包括內(nèi)導(dǎo)電樹脂材料層311a和外導(dǎo)電樹脂材料層311b。
此例1的不同之處在于下列幾點。光電層301包括一個1mm厚的多晶硅半導(dǎo)體，半導(dǎo)體有一個不帶如例1中的透明導(dǎo)電層、背反射層和不銹鋼襯底的半導(dǎo)體連接結(jié)構(gòu)。在此例中，光入射面上的電極結(jié)構(gòu)基本上與例1中的相同。在此例中，在光電層301的背面還提供一個與光入射面相同的電極結(jié)構(gòu)。
在此例中，制備多個具有如圖3(a)～3(c)所示結(jié)構(gòu)的光電元件。
評估按照與例1相同的方式對所得的光電元件進行評估。
1．按與例1的評估1相同的方式對每個光電元件的初始特性進行評估。具體地說，測量每個光電元件的旁路電阻。結(jié)果，平均旁路電阻為500KΩ·cm2。所以發(fā)現(xiàn)在每種情況下基本上沒有出現(xiàn)旁路。
然后，對每個光電元件測量它們的Ⅰ-Ⅴ特性，并根據(jù)Ⅰ-Ⅴ特性得到光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，每個光電元件具有10.5±0.2％的初始光電轉(zhuǎn)換效率。光電元件中光電轉(zhuǎn)換效率的變化很小。另外，成品率為99％。
2．對于已經(jīng)經(jīng)過上述1中評估的每個光電元件，為了測量其抗應(yīng)力能力，對每個光電元件按照與例1的評估2相同的方式進行機械加載測試，除了將負(fù)荷的曲率半徑做成為例1中的5倍。
對于承受了這種測試的每一個光電元件，按照與例1的評估1相同的方式評估其光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，初始光電轉(zhuǎn)換效率和耐力測試之后的光電轉(zhuǎn)換效率之間的變化平均為1.0％。
3．利用在上述2中經(jīng)過機械加載測試的每個光電元件，按照與例1的評估3相同的方式得到光電元件模塊。對所得的每個光電元件模塊按照與例1的評估3相同的方式進行可靠性測試。此后，對經(jīng)受了此種方式的每個光電元件模塊中的光電元件，按照與例1的評估1相同的方式評估光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)上述1中評估的初始光電轉(zhuǎn)換效率和耐力測試之后的光電轉(zhuǎn)換效率之間的變化平均為2.0％。
4．對于經(jīng)過以上3中的耐力測試的每個光電元件模塊，為了測試其抗應(yīng)力能力，對每個光電元件模塊按照與例1的評估4相同的方式進行一項機械加載測試，除了把負(fù)荷的曲率半徑做成是例1的5倍。
此后，對于經(jīng)過此方式后的每個光電元件模塊中的光電元件，按照與例1的評估1相同的方式評價其光電轉(zhuǎn)換效率。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)，上述1中評估的初始光電轉(zhuǎn)換效率和耐力測試之后的光電轉(zhuǎn)換效率之間的變化平均為3.0％，實際當(dāng)中可以接受。
比較例3除以下幾點之外重復(fù)例5的程序，得到多個光電元件。
即與比較例1一樣，對導(dǎo)線線路中每根包線的包層311只去除沿縱向7m長的一段包層部分，形成一個包層去除部分。利用此包層去除部分，只利用焊料把導(dǎo)線302 (裸線部分)與電極303連接起來，由此不產(chǎn)生第二連結(jié)部分。具體地說，在此情況下，只通過使用焊料的一個連接部分把導(dǎo)線302和電極303連接起來。
評估對于所得的光電元件，按與例1相同的方式對它們進行評估。
1．按與例1的評估1相同的方式對每個光電元件的初始特性進行評估。具體地說，測量每個光電元件的旁路電阻。結(jié)果，平均旁路電阻為300KΩ·cm2。所以發(fā)現(xiàn)基本上沒有出現(xiàn)旁路。
然后，對每個光電元件測量它們的Ⅰ-Ⅴ特性，并根據(jù)Ⅰ-Ⅴ特性得到光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，每個光電元件具有10.5±0.2％的初始光電轉(zhuǎn)換效率。光電元件中光電轉(zhuǎn)換效率的變化很小。另外，成品率為89％。
2．對于已經(jīng)經(jīng)過上述1中評估的每個光電元件，為了測量其抗應(yīng)力能力，對每個光電元件按照與例1的評估2相同的方式進行機械加載測試，除了把負(fù)荷的曲率半徑做成是例1的5倍。
對于承受了這種測試的每一個光電元件，按照與例1的評估1相同的方式評估其光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，初始光電轉(zhuǎn)換效率和耐力測試之后的光電轉(zhuǎn)換效率之間的變化平均為5.0％，明顯地差于例5中的情形。
對于耐力測試后的每個光電元件，檢查其上電極結(jié)構(gòu)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在導(dǎo)線線路中10％的包線發(fā)現(xiàn)斷裂。這種情形被認(rèn)為是導(dǎo)致上述衰減的一個主要原因。
3．利用在上述2中經(jīng)驗經(jīng)過機械加載測試的每個光電元件，按照與例1的評估3相同的方式得到光電元件模塊。對所得的每個光電元件模塊以與例1的評估3相同的方式進行可靠性測試。此后，對經(jīng)受了此種方式的每個光電元件模塊中的光電元件，按照與例1的評估1相同的方式評估江電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)上述1中評估的初始光電轉(zhuǎn)換效率和耐力測試之后的光電轉(zhuǎn)換效率之間的變化平均為7.0％。
4．對于經(jīng)過以上3中的耐力測試的每個光電元件模塊，為了測試其抗應(yīng)力能力，對每個光電元件模塊按照與例1的評估4相同的方式進行一項機械加載測試，除了把負(fù)荷的曲率半徑做成是例1的5倍。
此后，對于經(jīng)過此方式后的每個光電元件模塊中的光電元件，按照與例1的評估1相同的方式評價其光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)上述1中評估的初始光電轉(zhuǎn)換效率和耐力測試之后的光電轉(zhuǎn)換效率之間的變化平均為9.0％。
對于耐力測試后的每個光電元件模塊中的光電元件，檢查其上電極結(jié)構(gòu)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在導(dǎo)線線路中30％的包線發(fā)現(xiàn)斷裂。
當(dāng)例1和例5的結(jié)果與比較例3的結(jié)果比較時，可以了解到下列事實。即本發(fā)明無論光電元件包含的構(gòu)成如何以及襯底或透明導(dǎo)電電極層是否存在，均具備顯著的效果。
單獨地說，如同后面將要描述的例6，包線和電極(匯流條形電極)的位置關(guān)系自然可以顛倒。
下面將參考實例6～20對涉及本發(fā)明第二方面的方法做詳細(xì)地描述。應(yīng)該理解，這些實例僅出于舉例說明的目的，并不限定本發(fā)明的范圍。
例6
在本例中，對圖9(a)～9(h)所示工藝的特例進行描述，其中該工藝包括一個去除包線的給定包層部分的步驟和連接具有包層去除部分(裸線部分)的包線的步聚。圖9(f)是圖9(e)沿J-J’線截取截面圖，圖9(h)是圖9(g)沿K-K’線截取的截面圖。步驟1[圖9(a)]在此例中，使用下面將要描述的光電元件做為襯底102。光電元件的制備提供一個由150μm厚和36cm寬的不銹鋼制成的伸長的襯底，襯底上有一個包括2000埃厚的Al膜(未示出)和一個1μm厚的ZnO層(未示出)的下電極層1102a，它們以常規(guī)的濺射工藝按此順序形成，纏繞在線軸上。
把線軸設(shè)置到常規(guī)的卷裝進出型微波等離子體CVD裝置中，該裝置具有多個位于加載腔和卸載腔之間彼此連通的膜形成腔，底部單元包括一個n型半導(dǎo)體層，一個i型半導(dǎo)體層和一個p型半導(dǎo)體層，這些半導(dǎo)體層分別包含一種非晶硅(a-Si)半導(dǎo)體材料；中部單元包括一個n型半導(dǎo)體層，一個i型半導(dǎo)體層和一個p型半導(dǎo)體層，它們分別包含一種a-Si半導(dǎo)體材料；上部單元包括一個n型半導(dǎo)體層，一個i型半導(dǎo)體層和一個p型半導(dǎo)體層，它們分別包括一種a-Si半導(dǎo)體材料，這三個單元以此順序形成在襯底網(wǎng)下電極層1102a的表面上，成為一個光電層1102b，其中襯底網(wǎng)從加載腔輸運通過多個膜形成腔并進入卸載腔中，襯底網(wǎng)在卸載腔中被拉緊并纏繞到收線線軸上。
從等離子體CVD裝置取出襯底網(wǎng)纏繞其上的線軸，并將其設(shè)置到常規(guī)的卷裝進出型濺射裝置，在那兒以膜形成溫度(襯底溫度)450℃將700埃厚的ITO膜連續(xù)寺形成在村底網(wǎng)光電層1102b的表面上，該膜做為一個透明導(dǎo)電層1102c還能夠用做光反射保護層。
切割具有透明導(dǎo)電層1102c形成的光電層1102b上的襯底網(wǎng)以獲得多個尺寸為36cm(寬)×24cm(長度)的光電元件。
從所得的光電元件中隨機選取一個光電元件。對于該光電元件，通過電解蝕刻法去除透明導(dǎo)電層1102c上1mm寬度的周邊區(qū)域，同時在透明導(dǎo)電層1102c中形成一個分割槽1102d，把透明導(dǎo)電層1102c分成一個有效發(fā)電區(qū)1102e和一個無效發(fā)電區(qū)1102f，其中電解蝕刻法是在硫酸水溶液中的有一個提花掩模疊置其上的光電元件和反電極之間施加電場。步驟2[圖9(b)]在步驟1獲得的做為襯底1102的光電元件上固定一個固定元件1103。具體地說，把一個寬為7mm、長為240mm的雙面膠帶做為固定元件1103固定到光電元件的無效發(fā)電區(qū)1102ff上。做為用做固定元件1103的雙面膠帶，使用一種包括一個夾在一對丙烯酸粘結(jié)層1103b之間的厚度為60μm的基礎(chǔ)元件1103a(一個包括25μm厚的聚酰亞胺膜和一個50μm厚的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜疊層的復(fù)合物)雙面膠帶。步驟3[圖9(c)]通過固定元件1103(雙面膠帶)把包線1101固定到光電元件(作為襯底1102)上。具體地說，如圖9(c)所示，42根包線(圖中，為了簡單起見只畫出了5根包線)以5.6mm的等間隔分開地聯(lián)接到附著在光電元件上的雙面膠帶上。
包線1101包括一個包含一根導(dǎo)線1101a(芯線)的包線，導(dǎo)線的表面被包層1101b覆蓋，下面對包線的制備進行描述。包線的制備提供一個包含一根銅線的長的合成導(dǎo)線做為導(dǎo)線1101a(芯線)的起始材料，銅線具有4～5mm的直徑，有一個50μm厚的銀箔附著在其外表面。把合成導(dǎo)線引入一個導(dǎo)線拉制裝置，在那兒經(jīng)受導(dǎo)線拉伸處理，得到一個直徑為100μm的伸長的包銀銅線做為導(dǎo)線1101a，將得到的伸長的包銀銅線纏繞到繞線筒上。發(fā)現(xiàn)包銀銅線的銀涂層厚度為1μm。
然后，對于包銀銅線，利用常規(guī)的浸膠輥覆蓋包銀銅線的表面，獲得一個做為包層1101b的包線。在此例中，包層1101b做成兩層結(jié)構(gòu)，兩層結(jié)構(gòu)包括一個包含完全固化的導(dǎo)電樹脂材料的內(nèi)樹脂材料層(未示出)和一個包含半固化的導(dǎo)電樹脂材料的外樹脂材料層(未示出)，外樹脂材料層用于把包線聯(lián)接并固定到光電元件的表面上。
下面將描述包銀銅線上的具有這種兩層結(jié)構(gòu)的包層1101b的形成。
將包銀銅線纏繞其上的繞線筒設(shè)置成帶有洗滌器的卷裝進出型洗滌裝置。在洗滌裝置中，包銀銅線從繞線筒中伸出并連續(xù)通過洗滌器，同時被拉緊并纏繞到收線繞線筒上，在洗滌器中，包銀銅線用丙酮洗滌，去除了包括油類材料的導(dǎo)物并烘干。
具有清潔的包銀銅線纏繞其上的繞線筒從洗滌裝置中伸出并放置到帶有處理槽的第一浸膠輥中，處理槽中設(shè)置有包含一種導(dǎo)電樹脂材料的毛氈。在第一浸膠輥中，包銀銅線從繞線筒中伸出并連續(xù)通過處理器，同時被拉緊并纏繞到收線繞線筒上，在洗滌器中，包銀銅線的表面被澮敷導(dǎo)電樹脂材料并烘干，由此在包銀銅線的表面形成一個做為內(nèi)樹脂層的樹脂材料涂層。
做為上述的導(dǎo)電樹脂材料，采用一種通過在油漆攪拌器中混入占33份重量的碳黑、6.4份重量的丁酸樹脂、4.2份重量的甲酚樹脂、4.2份重量的苯酚樹脂、4.2份重量的芳烴樹脂、18份重量的二醇異氰酸鹽(做為固化劑)、18份重量的二甲苯(做為溶劑)、12份重量的二甘醇一甲基醚(做為溶劑)、3.6份重量的環(huán)己酮(做為溶劑)、0.7份重量的γ-疏丙基三甲氧基硅烷(做為耦合劑)而獲得的導(dǎo)電樹脂材料，并使進入油漆攪拌器中的材料經(jīng)過混合和擴散處理。
從第一浸膠輥中取出具有處理過的包銀銅線纏繞其上的繞線筒并放置到具有烘干爐的處理裝置中。在處理裝置中，包銀銅線從繞線筒中伸出并連續(xù)通過烘干爐，同時被拉緊并纏繞到收線線筒上，在進入烘干爐之前，用夾鉗去除包銀銅線上不需要的樹脂材料，并且在烘干爐中完全烘干形成在包銀銅線上的樹脂材料涂層。在這種情況下，通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)具有樹脂材料涂層做為內(nèi)樹脂層的包銀銅線的輸運速度，并還適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)夾具的大小，把包銀銅線的樹脂材料的厚度制成5μm。
把具有帶內(nèi)樹脂層的包銀銅線纏繞其上的繞線筒放置到帶有處理槽的第二浸膠輥中，處理槽中設(shè)置有包含一種導(dǎo)電樹脂材料的毛氈。在第二浸膠輥中，包銀銅線從繞線筒中伸出并連續(xù)通過處理槽，同蛙被拉緊并纏繞到收線繞線筒上，在處理槽中，包銀銅線的表面被涂敷恃電樹脂材料并烘干，由此在包銀銅線的先前形成的內(nèi)樹脂層的表面上形成一個做為外樹脂層的樹脂材料涂層。
做為上述的導(dǎo)電樹脂材料，采用一種通過在油漆攪拌器中混入占35份重量的碳黑、41份重量的尿烷樹脂、14份重量的苯酚樹脂、6份重量的加氫的二苯甲烷異氰酸鹽(做為固化劑)、4份重量的芳香溶劑(做為溶劑)、0.7份重量的γ-疏丙基三甲氧基硅烷(做為耦合劑)、而獲得的導(dǎo)電樹脂材料，并使進入油漆攪拌器中的材料經(jīng)過混合和擴散處理。
從第二浸膠輥中取出具有處理過的包銀銅線纏繞其上的繞線筒并放置到具有烘干爐的處理裝置中。在處理裝置中，包銀銅線從繞線筒中伸出并連續(xù)通過烘干爐，同時被拉緊并纏繞到線收線筒上，在進入烘干爐之前，用夾鉗去除包銀銅線上不需要的樹脂材料，并且在烘干爐中對形成在包銀銅線內(nèi)樹脂層表面上的樹脂材料涂層進行半烘干處理。在這種情況下，通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)具有以樹脂材料涂層做為外樹脂層的包銀銅線的輸運速度，并還適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)夾具的大小，把做為包銀銅線外樹脂層的樹脂材料的厚度制成25μm。
由此獲得一種包括包銀銅線1101a(芯線)的包線1101，其中包銀銅線的表面被兩層包層1101b覆蓋，包層包括內(nèi)樹脂層和外樹脂層。步驟4把能量束1104輻射到通過固定元件固定到村底(光電元件)上的包線的一部分上(見圖9(d))。
能量束1104采用具有1.06μm波長的YAG激光束。
具體地說，如圖9(d)所示，從包線包層的上方向包線的位于通過雙面膠帶固定到光電元件上的位置處的包線部分照射激光束1104。使用的激光束包括包含脈沖光束的激光束，脈沖光束具有通過常規(guī)的Q-開關(guān)調(diào)節(jié)YAG激光束而提供的高輸出功率峰值。在激光束的輻射中，通過一個具有旋轉(zhuǎn)反射鏡的電流計掃描儀調(diào)節(jié)激光束的輻射方向，并通過fθ透鏡把激光束聚焦到包線包層的預(yù)定的包層去除部分。
在這種情況下激光的輻射狀態(tài)參數(shù)是36W的平均輸出功率(由熱電偶型探針測得)，形成一個包層去除部分，幾個納秒的脈寬，700mm/s的掃描速度，大約100μm的光斑半徑。
通過以這種方式輻射能量束1104，對于每根包線去除輻射能量束的預(yù)定包層部分，形成一個包層去除部分(裸部分)，如圖9(e)所示。每種情況下包層去除部分的長度是2mm。
圖9(f)是圖9(e)中沿J-J’線截取的截面圖。圖9(e)中，在J-J’界面中的包層去除角β是在J-J’截面中看時做為襯底的光電元件表面的法線方向和包層去除部分的圓弧的平分線之間的夾角。當(dāng)測量比例中的角β時，發(fā)現(xiàn)其范圍是-40°～40°。另外，在J-J’截面中看時，包線去除部分的圓弧的角α(去除包線的敞角)為120°±30°。
利用SEM的X射線衍射儀檢查包層去除部分。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，它們當(dāng)中任何一個包線包層的X射線特征量與包線銀涂層的X射線特征量之比小于0.1。根據(jù)這一點，可以肯定在任何情況下都能合乎理想地進行包層的去除。步驟5把導(dǎo)體1105(匯流條形電極)聯(lián)接到包線的包層去除部分，如圖9(g)所示。
導(dǎo)體1105(匯流條形電極)是一個具有100μm厚度、6mm寬度和240mm長度的鍍銀銅箔。
利用Ag膏進行連結(jié)。具體地說，通過把Ag膏施加到包線(未示出)的包層去除部分、并把鍍銀銅箔1105從上面放置在其上這種方式進行連結(jié)，如圖9(g)所示。此時，從上施加壓力，使得鍍銀銅箔1105本身也通過固定元件(雙面膠帶)固定到襯底(光電元件)上。
之后，把所得的元件主體放置到常規(guī)的真空層壓機中，在那兒從導(dǎo)體(鍍銀銅箔)之上施加大約1個大氣壓的壓強，在預(yù)定的溫度下對元件主體進行預(yù)定時間周期的加熱處理，由此固化Ag膏，在導(dǎo)體和每個包線之間形成一個連結(jié)部分。在這種情況下，熱量和壓力也作用到光電元件有效發(fā)電區(qū)上的包線，熱固化包線的包層，地由此把包線粘結(jié)并固定到光電元件的有效發(fā)光區(qū)域。
圖9(h)是圖9(g)沿K-K’的截面圖。如圖9(h)所示，在導(dǎo)線1101a和電極1105(匯流條形電極)之間形成一個包含Ag膏的第一連結(jié)部分，并鄰近第一連結(jié)部分形成一個包含導(dǎo)電樹脂材料的第二連結(jié)部分。
上面因為包線通過固定元件固定到襯底(光電元件)上，同時將它們的包層去除角β保持在-40℃～40℃的范圍內(nèi)，以致于42根包線的所有包層去除部分都肯定面向鍍銀銅箔，所以可以非常容易且肯定地在包線的導(dǎo)線和鍍銀銅箔(匯流條形電極)之間形成具有理想的小電阻的第一連結(jié)部分。
在此例中，因為鍍銀銅箔(匯流條形電極)本身通過雙面膠帶(固定元件)固定到襯底(光電元件)，所以不僅可以很容易寺形成第一連結(jié)部分，而且還可以很容易寺形成第二連結(jié)部分。
通過上述步了驟，獲得一個具有特定的電極結(jié)構(gòu)的光電元件，其中集電極(包括包線)和匯流條形電極(導(dǎo)體)之間連結(jié)部分的焦耳損耗被理想地減小，并且穩(wěn)定地表現(xiàn)出良好的特性。
在此例中，通過重復(fù)上述程序獲得多個具有這種特定的電極結(jié)構(gòu)的光電元件。
以下列方式對每個所得光電元件的光電轉(zhuǎn)換效率進行評估。即把常規(guī)的功率輸出端連結(jié)到光電元件的正極和負(fù)極，并且把光電元件放置到偽陽光模擬器(由SPIRE公司制造)中，利用強度為100mW/cm2的AM1.5全日光譜的偽日光測量它們的Ⅰ-Ⅴ特性，并根據(jù)Ⅰ-Ⅴ特性，獲得光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)每個光電元件具有平均10％的光電轉(zhuǎn)換效率。
單獨地說，在此例中，如上所述，前述的雙面膠帶用做固定元件。因為這樣，與通過把包線纏繞到導(dǎo)體上而固定包線的常規(guī)方法相比，固定元件和包線之間界面的連結(jié)力變大，并且界面的面積增大，這樣容易達到穩(wěn)定的固定。另外，因為雙面膠帶用做固定元件，所以包線和固定元件之間的界面瞬間達到穩(wěn)定的連結(jié)。另外，因為雙面膠帶具有適中的彈性，所以雙面膠帶和包線之間的連結(jié)界面理想地吸收應(yīng)力，以致于在界面處不侍發(fā)生剝離，盡管由于能量束的照射會伸長包線。能量束照射到包線上時包線的位置錯位程度較輕，不會降低包層去除率。
檢查雙面膠帶(用做固定元件)圣YAG激光束的能量吸收率，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該值為5％。通過這樣的方式得到能量吸收率，即采用與用于包線的包層去除相同的激光束以相同的輸出功率和相同的脈寬照射雙面膠帶，并且將激光束的輻射能量相對于該激光束輻射到雙面膠帶時從雙面膠帶輸出的激光束能量的減小量做為能量吸收率。類似地，當(dāng)測量包線包層的能量吸收率時，發(fā)現(xiàn)該值為90％。固定元件與包線包層的能量吸收率之比為0.0556。
因為這樣，可以通過照射激光束選擇性地去除包線包層的預(yù)定包層部分，激光束不損壞固定元件。在此連結(jié)中，可以增大能量束的強度，并且包層去除部分上包層材料的剩余率可以做得非常小，小于0.1％。
此例中的構(gòu)成列于表1，比例中的評估結(jié)果列于表2。
比較例4此比較例與例6的不同之處在于，例1中通過固定元件(膠帶)把包線固定到襯底(光電元件)的步驟和向包線輻射能量束的步驟的順序在此比較例中顛倒。
在圖10(a)～10(g)中，展示了此比較例中的步驟。在圖10(a)～10(g)中，標(biāo)號1201表示包括一根導(dǎo)線1201a(芯線)的包線，導(dǎo)線的表面被包層1201b覆蓋。此包線與例1中使用的相同。標(biāo)號1202a表示下電極層，標(biāo)號1202b表示一個光電層，標(biāo)號1202c表示一個透明導(dǎo)電層，標(biāo)號1202d表示一個分隔槽，標(biāo)號1202e表示有效發(fā)電區(qū)，標(biāo)號1202f表示一個無效發(fā)電區(qū)，標(biāo)號1203表示一個雙面膠帶，膠帶中包括一個夾在一對粘結(jié)材料之間的基礎(chǔ)元件1203a，標(biāo)號1205表示一個導(dǎo)體。還有的與例1相同。
下面將由三步進行描述，這與例6不同。步驟3在空氣中對包線1201布線，如圖10(c)所示。
具體地說，通過用夾子1206夾緊42根包線1201的相反端而將它們固定，42根包線的每一根具有預(yù)定的長度，并將它們布線于空氣中的同一平面內(nèi)，同時在縱向?qū)ζ渖鲜┮詮埩?。在此圖中，為了簡單，只表示了5根包線。步驟4把與例6中使用的同樣的能量束(YAG激光束1204)照射到按上述布線的包線上[見圖10(d)]。步驟5通過操作夾子1206使得通過輻射能量束1204而形成的包線的包層去除部分定位到固定元件(雙面膠帶1203)上，并且通過固定元件把包線固定到襯底(光電元件1202)上[見圖10(e)]。
圖10(f)是圖10(e)中沿L-L’截取的截面圖。
與圖9(f)中的情形一樣，圖10(f)中的L-L’截面是包線的包層去除部分的截面。當(dāng)測量L-L’截面中的包層去除角β時，發(fā)現(xiàn)其處于-90°～90°的范圍。類似地，測量包層去除部分的敞角α?xí)r發(fā)現(xiàn)其處于100°±40°的范圍。
另外，通過SEM的X射線衍射儀檢查包層去除部分。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，它們當(dāng)中任何一外包線包層的X射線特征量與包線銀涂層的X射線特征量之比小于0.5。
在此比較例中，制備了多個具有此種結(jié)構(gòu)的光電元件。按照與例6中相同的方式對所得光電元件的光電轉(zhuǎn)換效率進行評估。結(jié)果發(fā)現(xiàn)每個光電元件的光電轉(zhuǎn)換效率平均為9.5％。
單獨地說，在此比較例中，與例6相比，照射能量束時包線的位置固定不充分。具體地說，因為包線只通過夾子夾緊它們的相反端而保持在空氣中，所以夾子之間的每個包線的位置自由度很大。在這種連續(xù)中，憑借輻射能量束的反作用，包線脫位，包層的去除變得不足。由于過樣，與例6相比，α角的平均值窄至100°，其變化大至40°。另外，此例中包層材料未被除去的剩余率為0.5％，高于例6中的0.1％。據(jù)此可以了解到本發(fā)明的包層去除法具有顯著寺優(yōu)越性。
另外，在此比較例中，包層去除后，包線固定到村底上，隨后，導(dǎo)體(電極)連結(jié)到包線的包層去除部分。因為包層去除后包線固定到襯底上，所以β角為±90°，大于例 6中的±40°。此情況表明包線的包層去除部分不能肯定地向?qū)w(電極)一側(cè)把導(dǎo)體(電極)連結(jié)到包層去除部分，并且難于把導(dǎo)體(電極)連結(jié)到包線的導(dǎo)線。因為這樣，在此比較例中，導(dǎo)體(電極)與包線導(dǎo)線的連結(jié)電阻變得大于例6中的情形，并且光電轉(zhuǎn)換效率降至9.5％。所以可以了解到連結(jié)包線與導(dǎo)體(電極)的方法非常優(yōu)越。
在此比較例中的成分示于表1，此比較例的評估結(jié)果示于表2。
例7此例與例6的不同之處在于用CO2激光束是通過常規(guī)的RF激勵。輻射的激光束的方向通過一個具有旋轉(zhuǎn)反射鏡的電流計掃描儀調(diào)節(jié)，并且激光束通過一個fθ透鏡聚焦到包線包層的預(yù)定的包層去除部分，除去包層去除部分。
在這種情況下激光的輻射狀態(tài)參數(shù)是25W的平均輸出功率(由熱電偶型探針測得)，700mm/s的掃描速度，大約100μm的光斑半徑。
在此例中，制備多個具有如例6中所述的電極結(jié)構(gòu)的光電元件。
在此例中，在激光輻射狀態(tài)下包線包層吸收CO2激光束能量的吸收率為95％。類似地，固定元件(雙面膠帶)的吸收率為10％。包線包層與固定元件的吸收率之比為0.1053，處于0.0001～0.9999的范圍之內(nèi)，與例6的情況一樣。
在此例中，包層材料未被去除的剩余率可以做到小于0.1％，非常小，與例6中的情形一樣。所以可以知道本發(fā)明的顯著優(yōu)越性。還可以了解到包線的包層去除法不依賴于所使用的能量束的類型。
另外，在此例中，對于所有的42根包線，得到120±30°的包線去除敞角α，與例6的情形相同。由于這樣，形成的包線導(dǎo)線和匯流條形電極的電連接可以有足夠小的電阻。所以，此例中制備的光電元件顯示出平均10.0％的光電轉(zhuǎn)換率，令人滿意。另外，還了解到本發(fā)明中的包線與導(dǎo)體的連結(jié)方法不依賴于所使用的能量束的類型。
此例中的成分列于表1，此類的評估結(jié)果列于表2。
例8此例與例6的不同之處僅在于用半導(dǎo)體激光束做為能量束。
此例中使用的激光束包括中心波長為808nm的脈沖激光束。輻射的激光束的方向通過一個光纖調(diào)節(jié)，并且激光束通過一個會聚透鏡聚焦到包線包層的預(yù)定的包層去除部分，除去包層去除部分。
在這種情況下激光的輻射狀態(tài)參數(shù)是60W的平均輸出功率(由熱電偶型探針測得)，500mm/s的掃描速度，大約500μm的光斑半徑。
在此例中，制備多個具有如例6中所述的電極結(jié)構(gòu)的光電元件。
在此例中，在激光輻射狀態(tài)下包線包層吸收半導(dǎo)體激光束能量的吸收率為80％。類似地，固定元件(雙面膠帶)有吸收率為3％。包線包層與固定元件的吸收率之比為0.0375，處于0.0001～0.9999的范圍之內(nèi)，與例6的情況一樣。
在此例中，包層材料未被去除的剩余率可以做到小于0.1％，非常小，與例6中的情形一樣。所以可以知道本發(fā)明的顯著優(yōu)越性。還可以了解到包線的包層去除法不依賴于所使用的能量束的類型。
另外，在此例中，對于所有的42根包線，得到120°±30°的包線去除敞角α，與例6的情形相同。由于這樣，形成的包線導(dǎo)線和匯流條形電極的電連接可以有足夠小的電阻。所以，此例中制備的光電元件顯示出平均10.0％的光電轉(zhuǎn)換率，令人滿意。另外，還了解到本發(fā)明中的包線與導(dǎo)體的連結(jié)方法不依賴于所使用的能量束的類型。
此例中的成分列于表1，此類的評估結(jié)果列于表2。
例9此例與例6的不同之處僅在于用金屬汞燈光束做為能量束。
燈束的方向通過一個光纖調(diào)節(jié)，并且燈束通過一個會聚透鏡聚焦到包線包層的預(yù)定的包層去除部分，除去包層去除部分。
在這種情況下激光的輻射狀態(tài)參數(shù)是1.5KW的平均輸出功率(由熱電偶型探針測得)，300mm/s的掃描速度，大約2mm的光斑半徑。
在此例中，制備多個具有如例6中所述的電極結(jié)構(gòu)的光電元件。
在此例中，在激光輻射狀態(tài)下包線包層吸收半導(dǎo)體激光束能量的吸收率為85％。類似地，固定元件(雙面膠帶)有吸收率為7％。包線包層與固定元件的吸收率之比為0.0824，處于0.0001～0.9999的范圍之內(nèi)，與例6的情況一樣。
在此例中，包層材料未被去除的剩余率可以做到小于0.1％，非常小，與例6中的情形一樣。所以可以知道本發(fā)明的顯著優(yōu)越性。還可以了解到包線的包層去除法不依賴于所使用的能量束的類型。
另外，在此例中，對于所有的42根包線，得到120°±30°的包線去除敞角α，與例6的情形相同。由于這樣，形成的包線導(dǎo)線和匯流條形電極的電連接可以有足夠小的電阻。所以，此例中制備的光電元件顯示出平均10.0％的光電轉(zhuǎn)換率，令人滿意。另外，還了解到本發(fā)明中的包線與導(dǎo)體的連結(jié)方法不依賴于所使用的能量束的類型。
比例中的成分列于表1，此類的評估結(jié)果列于表2。
例10此例與例6的不同之處僅在于襯底(光電元件)做成具有10cm×10cm的大??；用100μm直徑、100mm長的表面包覆1μm厚的Ag的銅線做為電極(匯流條形電極)；17根包線與導(dǎo)體(匯流條形電極)連結(jié)。
在此例中，制備多個具有如例6中所述的電極結(jié)構(gòu)的光電元件。
在此例中，對于所有的17根包線，得到120°±30°的包線去除敞角α，與例6的情形相同。由于這樣，形成的包線導(dǎo)線和匯流條形電極的電連接可以有足夠小的電阻。所以，此例中制備的光電元件顯示出平均10.0％的光電轉(zhuǎn)換率，令人滿意。
從此結(jié)果了解到本發(fā)明中的包線與導(dǎo)體的連結(jié)方法提供不依賴于所使用的能量束的類型和大小的顯著優(yōu)點。
此例中的成分列于表1，此類的評估結(jié)果列于表2。
例11此例與例6的不同之處僅在于例6中做為固定元件的雙面膠帶1103的一對粘結(jié)材料1103b中的每一個使用硅酮系列的粘結(jié)材料在此例中，制備多個具有如例6中所述的電極結(jié)構(gòu)的光電元件。
在此例中，在激光輻射狀態(tài)(例6中已有描述)下固定元件(雙面膠帶)圣YAG激光束的吸收率為5％，與例6中的情況一樣。并且包線包層與固定元件的吸收率之比為0.0556，處于0.0001～0.9999的范圍之內(nèi)，與例6的情況也一樣。
在此例中，包層材料未被去除的剩余率可以做到小于0.1％，非常小，與例6中的情形一樣。所以可以知道本發(fā)明的顯著優(yōu)越性。還可以了解到包線的包層去除法不依賴于所使用的能量束的類型。
另外，在此例中，對于所有的42根包線，得到120°±30°的包線去除敞角α，與例6的情形相同。由于這樣，形成的包線導(dǎo)線和匯流條形電極的電連接可以有足夠小的電阻。所以，此例中制備的光電元件顯示出平均10.0％的光電轉(zhuǎn)換率，令人滿意。另外，還了解到本發(fā)明中的包線與導(dǎo)體的連結(jié)方法不依賴于所使用的能量束的類型。
此例中的成分列于表1，此類的評估結(jié)果列于表2。
例12此例與例6的不同之處僅在于包線的包層由Ag膏材料制成。
在此例中，制備多個具有如例6中所述的電極結(jié)構(gòu)的光電元件。
在此例中，在激光輻射狀態(tài)(例6中已有描述)下包線包層對YAG激光束的吸收率為50％，低于例6中的情況。但是，包線包層與固定元件的吸收率之比為0.1000，處于0.0001～0.9999的范圍之內(nèi)，與例6的情況也一樣。
在此例中，包層材料未被去除的剩余率可以做到小于0.1％，非常小，與例6中的情形一樣。所以可以知道包線的包層去除法的效果不依賴于構(gòu)成包線包層的材料類型。
另外，在此例中，對于所有的42根包線，得到120°±30°的包線去除敞角α，與例6的情形相同。由于這樣，形成的包線導(dǎo)線和匯流條形電極的電連接可以有足夠小的電阻。所以，此例中制備的光電元件顯示出平均10.0％的光電轉(zhuǎn)換率，令人滿意。另外，還了解到本發(fā)明中的包線與導(dǎo)體的連結(jié)方法不依賴于所使用的能量束的類型。
此例中的成分列于表1，此類的評估結(jié)果列于表2。
例13此例與例6的不同之處僅在于利用易熔焊料代替Ag膏進行包線與導(dǎo)體(匯流條形電極)的連結(jié)。具體地說，把易熔焊料涂敷到包線的包層去除部分上，把導(dǎo)體(匯流條形電極)放置其上，從上施加預(yù)定的壓力使得導(dǎo)體(匯流條形電極)本身通過固定元件(雙面膠帶)固定以襯底上，之后，從上對導(dǎo)體加熱以熔化易熔焊料膏，由此形成導(dǎo)體和包線之間的連結(jié)部分。
在此例中，制備多個具有如例6中所述的電極結(jié)構(gòu)的光電元件。
在此例中，對于所有的42根包線，得到120°±30°的包線去除敞角α，與例6的情形相同。由于這樣，形成的包線導(dǎo)線和匯流條形電極的電連接可以有足夠小的電阻。所以，此例中制備的光電元件顯示出平均10.0％的光電轉(zhuǎn)換率，令人滿意。
從此結(jié)果了解到本發(fā)明提供不依賴于導(dǎo)體與包線連結(jié)方法的類型的顯著優(yōu)點。
此例中的成分列于表1，此類的評估結(jié)果列于表2。
例14此例與例6的不同之處僅在于通過激光束焊接進行包線與導(dǎo)體(匯流條形電極)的連結(jié)，不用Ag膏。
具體地說，不涂敷Ag膏，把導(dǎo)體放在包線的包層去除部分上，在那兒從上施加預(yù)定的壓力使得導(dǎo)體(匯流條形電極)本身通過固定元件(雙面膠帶)固定到襯底上，然后，在導(dǎo)體的表面涂敷一種能夠防止用于激光束焊接的激光束反射的黑色墨材，之后，在通過施壓夾具從上施加預(yù)定的壓力使得包線的包層去除部分與導(dǎo)體緊密接觸的同時，對導(dǎo)體與包線的交匯點輻射YAG激光束，以熔化包線及導(dǎo)體的相應(yīng)部分，由此形成導(dǎo)體和包線之間的連結(jié)部分。YAG激光束的輻射為5ms的脈寬和5J的功率。YAG激光束通過光纖傳輸并會聚成具有100μm大小的光斑。
在此例中，制備多個具有如例6中所述的電極結(jié)構(gòu)的光電元件。
在此例中，對于所有的42根包線，得到120°±30°的包線去除敞角α，與例6的情形相同。由于這樣，形成的包線導(dǎo)線和匯流條形電極的電連接可以有足夠小的電阻。所以，此例中制備的光電元件顯示出平均10.0％的光電轉(zhuǎn)換率，令人滿意。
從此結(jié)果了解到本發(fā)明提供不依賴于導(dǎo)體與包線連結(jié)方法垢類型的顯著優(yōu)點。
此例中的成分列于表1，此類的評估結(jié)果列于表2。
例15此例與例6的不同之處僅在于做為例6的步驟2中的光電元件，使用一種通過一種方式制造的10cm×10cm大小的多晶光電元件，其中在該制造方式中，把通過常規(guī)的方法獲得的多晶硅錠用常規(guī)方法切成片，得到多晶硅襯底，對多晶硅襯底進行表面糙化處理，以使得多晶硅襯底具有一定的表面粗糙度，通過多晶硅襯底的粗糙表面熱擴散n型材料，使得多晶硅襯底有一個p-n結(jié)結(jié)構(gòu)，在多晶硅襯底的背面形成一個鋁膜，隨后進行熱擴散處理。
在此例中，制備多個具有如例6中所述的電極結(jié)構(gòu)的光電元件。
在此例中，包層材料未被去除的剩余率可以做到小于0.1％，非常小，與例6中的情形一樣。所以可以知道包線的包層去除法的效果不依賴于所使用的襯底(光電元件)類型。
在此例中，對于所有的42根包線，得到120°±30°的包線去除敞角α，與例6的情形相同。由于這樣，形成的包線導(dǎo)線和匯流條形電極的電連接可以有足夠小的電阻。所以，此例中制備的光電元件顯示出平均10.0％的光電轉(zhuǎn)換率，令人滿意。另外，還了解到本發(fā)明中導(dǎo)體與包線的連結(jié)方法不依賴于所使用的襯底(光電元件)類型。此例中的成分列于表1，此類的評估結(jié)果列于表2。
例16此例與例6的不同之處僅在于代替使用雙面膠帶，絲網(wǎng)印刷20μm厚的一種快干膠，把包線固定到襯底(光電元件)上。
通過絲網(wǎng)印刷快干膠的方式把包線固定到襯底的固定方法在效率和產(chǎn)量方面不如例6中利用雙面膠帶的情形。
在此例中，制備多個具有如例6中所述的電極結(jié)構(gòu)的光電元件。
在此例中，在激光輻射到包線上時，包線通過固定元件固定到襯底上的部分中，包線和固定元件之間激光束輻射到界面的一部分發(fā)生剝離。因為這樣，包線的固定變得不足，包線發(fā)生位置脫位。
在此例中，由于這種情況，包層材料未被去除的剩余率增大到小于0.2％，差于例6中的0.1％的情形。
另外，因為包線的固定不足。所以包線去除在-45°～45°之間稍有變化。所以包線的導(dǎo)線和匯流條形電極電連接的電阻變得高于例6中的情形。因為這樣，此例中制備的光電元件的光電轉(zhuǎn)換率為9.8％，比例6中的情形小0.2％。但是此例仍然是有效的。
從此例的結(jié)果可以了解到利用雙面膠帶把包線固定到襯底的方法更有效。
此例中的成分列于表1，此類的評估結(jié)果列于表2。
例17此例與例6的不同之處僅在于在例6使用的雙面膠帶中，給其基礎(chǔ)元件(1103a)加入一種碳系列油漆。此例中使用的雙面膠帶對YAG激光束具有90％的能量吸收率，高于例6中使用的雙面膠帶。此處包線包層與固定元件的能量吸收率制備為1.000。
在此例中，制備多個具有如例6中所述的電極結(jié)構(gòu)的光電元件。
在此例中，在激光輻射到包線上時，固定元件也發(fā)生損壞，并且在包線通過固定元件固定到襯底上的部分中，包線和固定元件之間激光束輻射到的界面的一部分發(fā)生剝離。因為這樣，包線的固定變得不足，包線發(fā)生位置脫位。
在此例中，由于這種情況，包層材料未被去除的剩余率增大到小于0.2％，差于例6中的0.1％的情形。
另外，因為包線的固定不足，所以包線去除在-45°～45°之間稍有變化。所以包線的導(dǎo)線和匯流條形電極電連接的電阻變得變于例6中的情形。因為這樣，此例中制備的光電元件的光電轉(zhuǎn)換率為9.8％，比例6中的情形小0.2％。但是此例仍然是有效的。
從此例的結(jié)果可以了解到包線包層與固定元件的能量吸收率之比處于0.0001～0.9999的范圍內(nèi)，優(yōu)點顯表此例中的成分列于表1，此類的評估結(jié)果列于表2。
例18此例與例6的不同之處僅在于在例6中省去了施加預(yù)定的壓力、以通過固定元件(雙面膠帶)把導(dǎo)體(匯流條形電極)固定到襯底(光電元件)上的步驟。
在此例中，制備多個具有如例6中所述的電極結(jié)構(gòu)的光電元件。
在此例中，當(dāng)連結(jié)導(dǎo)體和包線時，不能象例6中一樣充分地進行導(dǎo)體和包線的連結(jié)。因為這樣，就不可能形成理想狀態(tài)的連結(jié)部分，同時充分地相互連結(jié)導(dǎo)體和包線。因為這樣，包線的導(dǎo)線和導(dǎo)體(匯流條形電極)電連接的電阻變得高于例6中的情形。所以，此例中制備的光電元件的光電轉(zhuǎn)換率為9.8％，比例6中的情形小0.2％。但是此例仍然是有效的。
從此例的結(jié)果可以了解到通過固定元件把導(dǎo)體固定到襯底非常有利。
此例中的成分列于表1，此類的評估結(jié)果列于表2。
例19
此例表示本發(fā)明第二方面的另一個詳細(xì)的實施例，不同于例6。此例涉及連結(jié)絕緣包線和做為導(dǎo)體的銅箔的方法。
圖11表示一個實施例，包括去除包線的預(yù)定包層部分的包層去除塵和連結(jié)包線和導(dǎo)體的連結(jié)法。步驟1如圖11(a)所示，提供一個包括厚度為5mm的不銹鋼片的襯底1302，把固定元件1303固定到襯底1302上。具體地說，把做為固定元件1303的雙面膠帶附著到做為襯底1302的不銹鋼片上。做為用做固定元件1303的雙面膠帶，采用一種寬7mm、長10mm的雙面膠帶，膠帶中包含100μm厚的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜做為基礎(chǔ)元件，該膜夾在厚度為100μm的一對丙烯酸樹脂粘結(jié)材料中。步驟2如圖11(b)所示，通過固定元件1303把包線1301固定到襯底1302上。具體地說，把包線1301附著到雙面膠帶上，雙面膠帶做為附著在用做襯底1302的不銹鋼片上的固定元件1303。
做為用在本例中的包線1301，采用一種直徑為0.5mm的涂漆線，涂漆線中包括一根包線1301a，包線的表面被厚度為100μm的瓷漆包層1301b覆蓋。步驟3用能量束1304輻射通過固定元件(雙面膠帶)固定到襯底的包線的一部分[見圖11(c)]。
使用的能量束1304包括波長為1.06μm的YAG激光束。
具體地說，如圖11(c)所示，從包線包層的上方向包線的位于通過雙面膠帶固定到光電元件上的位置埏的包線部分照射激光束1304。使用的激光束包括包含脈沖光束的激光束，脈沖光束具有通過常規(guī)的Q-開關(guān)調(diào)節(jié)YAG激光束而提供的高輸出功率峰值。在激光束的輻射中，通過一個具有旋轉(zhuǎn)反射鏡的電流計掃描儀調(diào)節(jié)激光束的輻射方向，并通過fθ透鏡把激光束聚焦到包線包層的預(yù)定的包層去除部分。
在這種情況下激光的輻射狀態(tài)參數(shù)是50W的平均輸出功率(由熱電偶型探針測得)，30kHz的脈沖頻率，幾個納秒的脈寬，700mm/s的掃描速度，大約100μm的光斑半徑。
通過以這種方式輻射能量束1304，對于每根包線去除輻射能量束的預(yù)定包層部分，形成一個包層去除部分(裸線部分)，如圖11(d)和圖11(e)所示。包層去除部分的長度是1mm。
如同例6中的情形，圖11(e)中包層去除部分的界面中包層去除角β是在截面中看時襯底表面的法線方向和包層去除部分的圓弧平分線之間的夾角。當(dāng)測量此例中的角β時，發(fā)現(xiàn)其范圍是-40°～40°。另外，在截面中看時，包線去除部分的圓弧的角α(去除包線的敞角)為120°±30°。
利用SEM的X射線衍射儀檢查包層去除部分。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，包線包層的X射線特征量與包線的銅導(dǎo)線表面的X射線特征量之比小于0.1。根據(jù)這一點，可以肯定能理想地進行包層的去除。步驟4把導(dǎo)體1305連續(xù)到包線的包層去除部分[見圖11(f)和圖11(g)]。做為導(dǎo)體1305，使用一個其表面包覆1μm厚度的銀涂層的銅箔，銅箔具有100μm的厚度6mm的寬度和240mm的長度。
通過激光束焊接進行連結(jié)。具體地說，如圖11(f)和圖11(g)所示，把導(dǎo)體(銅箔)放到包線的包層去除部分上，在那兒從上施加預(yù)定的壓力使得導(dǎo)體本身通過固定元件(雙面膠帶)固定到襯底上，然后，在導(dǎo)體的表面涂敷一種能夠防止用于激光束焊接的激光束反射的黑色墨材，之后，在通過施壓夾具從上施加預(yù)定的壓力使得包線的包層去除部分與導(dǎo)體緊密接觸的同時，由此形成導(dǎo)體和包線之間的連結(jié)部分。輻射的YAG激光束為5ms的脈寬和5J的功率。YAG激光束的輻射狀態(tài)參數(shù)為5J的輻射功率，5ms的脈寬和大約1mm大小的光斑半徑。
在此步驟中，因為包線通過固定元件固定到襯底上，同時將它們的包層去除角β保持在-40°～40°的范圍內(nèi)，以致于包層去除部分都肯定面向?qū)w(銅箔)，所以可以非常容易且肯定地在包線的導(dǎo)線和導(dǎo)體(銅箔)之間形成具有理想的小電阻的連結(jié)部分。
在此例中，因為導(dǎo)體(銅箔)本身通過雙面膠帶(固定元件)固定到襯底，所以可以很容易地形成連結(jié)部分。
單獨地，檢查多個包線之間的多個連結(jié)部分以及根據(jù)本例的方法檢查多個導(dǎo)體，并檢查這種情況下的產(chǎn)量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在99.99％的連結(jié)部分進行了令人滿意的焊接。
另外，在此例中，如上所述，前述的雙面膠帶用做固定元件。因為這樣，與通過圍繞導(dǎo)體纏繞包線而固定包線的常規(guī)方法相比，固定元件和包線之間界面的連結(jié)力度大，并且另外界面的面積增大，可以達到穩(wěn)定的固定。另外，因為雙面膠帶用做固定元件，所以包線和固定元件之間的界面瞬間達到穩(wěn)定的連結(jié)。另外，因為雙面膠帶具有適中的彈性，所以雙面膠帶和包線之間的連結(jié)界面理想地吸收應(yīng)力，以致于在界面處不會發(fā)生剝離，盡管由于能量束的照射會伸長包線。能量束照射到包線上的位置錯位程度較輕，不會降低包層去除率。
檢查雙面膠帶(用做固定元件)對YAG激光束的能量吸收率，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該值為59％。類似地，當(dāng)測量包線包層的能量吸收率時，發(fā)現(xiàn)該值為80％。所以，固定元件與包線包層的能量吸收率之比為0.0625。
因為這樣，可以通過照射激光束只選擇性地去除包線包層的預(yù)定包層部分，激光束不損壞固定元件。在此連結(jié)中，可以增大能量束的強度，并且包層去除部分上包層材料的剩余率可以做得非常小，小于0.1％。
此例中的構(gòu)成列于表1，此例中的評估結(jié)果列于表2。
比較例5此比較例與例6的不同之處在于，不通過雙面膠帶(固定元件)把包線固定到襯底(不銹鋼片)上，輻射能量束并連結(jié)包線和導(dǎo)體。
在圖12中表示此比較例的步驟。在圖12中，標(biāo)號1401表示包括一根導(dǎo)線1401a(芯線)的包線，導(dǎo)線的表面被包層1401b覆蓋。此包線與例19中使用的相同。標(biāo)號1402表示與例19中相同的襯底。
下面將由三步進行描述，這與例19不同。步驟2在空氣中通過用夾子1406夾緊包線1401的相反端而將它們固定，并將它們在空氣中布線，同時在縱向?qū)ζ渖鲜┮詮埩?。步驟3把包含與例19中同樣的YAG激光束1404照射到按上述布線的包線上[見圖12(b)]。
通過以這種方式輻射能量束1404，去除輻射了能量束的包層部分，形成一個包層去除部分(裸線部分)[見圖12(c)～12(d)]。
測量此比較例中的包層去除角β時發(fā)現(xiàn)處于-80°～80°的范圍內(nèi)。另外，包層去除部分的敞角α為110°±40°。
通過SEM的X射線衍射儀檢查包層去除部分。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，包線包層的X射線特征量與包線銀涂層的X射線特征量之比小于0.5。
在此比較例中，與例19相比，照射能量束時包線的位置固定不充分。具體地說，因為包線只通過夾子夾緊它們的相反端而保持在空氣中，所以夾子之間的每個包線的位置自由度很大。在這種連結(jié)中，憑借輻射能量束的反作用，包線脫位，包層的去除變得不充分。由于這樣，與例19相比，α角的平均值窄至110°，其變化大至40°。另外，包層材料未被除去的剩余率為0.5％，高于例19中的0.1％。據(jù)此可以了解到本發(fā)明的包層去除法具有顯著地優(yōu)越性。步驟4包層去除后把包線與導(dǎo)體1405連結(jié)起來[見圖12(e)和圖12(f)]。
具體地說，通過操作夾子1406使得通過輻射能量束而形成的包線的包層去除部分定位到固定元件上。然后，如圖12(e)和圖12(f)所示，從上面把導(dǎo)體壓到包線的包層去除部分，并用YAG激光束1407輻射包線和導(dǎo)體的交匯處，由此連結(jié)包線和導(dǎo)體。
在此比較例中，包層去除后，包線固定到襯底上，隨后，導(dǎo)電(電極)連結(jié)到包線的包層去除部分。因為包層去除后包線固定到襯底上，所以β角為±80°，大于例19中的±40°。此情況表明包線的包層去除部分不能肯定地面向?qū)w一側(cè)把導(dǎo)體連結(jié)到包層去除部分，并且難于把導(dǎo)體連結(jié)到包線的導(dǎo)線。因為這樣，在此比較例中，連結(jié)包線和導(dǎo)體的連結(jié)步驟的效率小到95.00％，比例19中小5.00％。
所以可以了解到連結(jié)包線與導(dǎo)體(電極)的方法非常優(yōu)越。
此比較例中的成分示于表1，此比較例的評估結(jié)果示于表2。
例20此例與例19的不同之處不僅在于固定元件包括一種不同于例19中使用的雙面膠帶的機械固定夾具.
此例的步驟示于圖13中。在圖13中，標(biāo)號1507表示激光束，標(biāo)號1501表示包線，標(biāo)號1501a表示導(dǎo)線，標(biāo)號1501b表示包層。
在此例中，如圖13所示，固定在襯底1502(不銹鋼片)上的夾子1503用做固定元件[見圖13(a)]。夾子1503的壓力為10g/mm2。
在此例中，與例19相比，包線1501向襯底1502上的固定很困難[見圖13(b)]。另外，在輻射激光束期間[見圖13(c)]，會發(fā)生包線從固定元件上剝離。包層材料不被除去的剩余率為0.2％，高于例19中的情形。另外，連結(jié)包線1501和導(dǎo)體1505的連結(jié)步驟[見圖13(f)和圖13(g)]的效率為98.99％，比例19中的情形小1.00％。但是，此例仍然有效。
由于此例的結(jié)果，可以理解利用雙面膠帶做為固定元件其作用是顯著的。
此例中的成分示于表1，此例的評估結(jié)果示于表2。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明可以提供下列優(yōu)點。
可以顯著地提高使用包線的電極結(jié)構(gòu)的可靠性。并且對于具有本發(fā)明的電極結(jié)構(gòu)的光電元件，甚至當(dāng)對其加載時，仍可以將光電轉(zhuǎn)換效率維持在理想的狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明去除包線包層的方法，與常規(guī)的包層去除法相比，可以顯著地減少剩余的包層材料。
根據(jù)本發(fā)明連結(jié)包線和導(dǎo)體的連結(jié)方法，可以很容易且肯定地達到低電阻的連結(jié)。另外，還可以很容易且肯定地同時到達多個包線與一個導(dǎo)體連結(jié)。并且在形成一種具有包線與電極的多個連結(jié)部分的電極結(jié)構(gòu)、同時提高效率的情形中顯著地簡化步聚。本發(fā)明的連結(jié)方法在生產(chǎn)具有多個包線和多個匯流條形電極的太陽能電池方面提供顯著的優(yōu)點。
表1
表1(續(xù)1)
表1(續(xù)2)
表權(quán)利要求
1．一種光電元件，具有一個設(shè)置在所述光電元件表面用于輸出光電元件產(chǎn)生的電功率的導(dǎo)線和一個與導(dǎo)線電連結(jié)并形成連結(jié)部分的電極，其中導(dǎo)線與電極的連結(jié)部分至少有一個第一連結(jié)部分和一個與第一連結(jié)部分相鄰的第二連結(jié)部分，第二連結(jié)部分具有大于第一連結(jié)部分的彈性。
2．如權(quán)利要求1所述的光電元件，其特征在于第一連結(jié)部分具有小于第二連結(jié)部分的電阻率。
3．如權(quán)利要求1所述的光電元件，其特征在于第一連結(jié)部分具有不同于第二連結(jié)部分的成分。
4．如權(quán)利要求1所述的光電元件，其特征在于第一連結(jié)部分包括一種金屬材料，第二連結(jié)部分包括一種樹脂材料。
5．如權(quán)利要求4所述的光電元件，其特征在于金屬材料至少包括一種選自Sn,Pb,Ag,Au,Ni,Zn,Cu以及這些金屬的合金構(gòu)成的組。
6．如權(quán)利要求4所述的光電元件，其特征在于樹脂材料包括一種導(dǎo)電樹脂材料。
7．如權(quán)利要求4所述的光電元件，其特征在于樹脂材料至少包含一種選自尿烷樹脂和丁酸樹脂的樹脂。
8．如權(quán)利要求4所述的光電元件，其特征在于樹脂材料包含一種耦合劑。
9．如權(quán)利要求1所述的光電元件，其特征在于導(dǎo)線被一種包含恃電樹脂材料的包層覆蓋，恃線通過包層的導(dǎo)電樹脂材料與光電元件的表面電連接，并且位于導(dǎo)線和電極之間的導(dǎo)電樹脂材料的一部分起著第二連結(jié)部分的作用。
10．如權(quán)利要求1所述的光電元件，其特征在于恃線包括一根細(xì)金屬線。
11．如權(quán)利要求1所述的光電元件，其特征在于電極是一個匯流條形電極。
12．一種制造光電元件的方法，光電元件具有一個設(shè)置在光電元件的表面上用于輸出光電元件產(chǎn)生的電功率的導(dǎo)線，和一個與所述導(dǎo)線電連接的電極，其特征在于所述方法包括在所述導(dǎo)線和電極之間形成至少兩個具有不同彈性的連接部位的步驟。
13．一種制造光電元件的方法，光電元件具有一個設(shè)置城光電元件的表面上用于輸出光電元件產(chǎn)生的電功率的其表面被包層覆蓋的導(dǎo)線，和一個與所述包線電連接的電極，其特征在于所述方法包括步驟(a)去除包線的部分包層以在包線處形成一個無包層部分。(b)在光電元件的表面固定所述的包線，和(c)連結(jié)包線和電極以形成所述包線的包層去除部分與電極在此連結(jié)的第一連結(jié)部分，和包線的包層與電極在此連結(jié)的第二連結(jié)部分。
14．如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于步驟(b)在步驟(a)之前進行。
15．如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于第二連結(jié)部分具有大于第一連結(jié)部分的彈性。
16．如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于步驟(a)通過把激光束輻射到包線包層的所述部位上而進行。
17．如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于激光束的輻射方向通過旋轉(zhuǎn)反射鏡或旋轉(zhuǎn)棱鏡調(diào)節(jié)。
18．如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于激光束包括通過Q開關(guān)調(diào)制的YAG激光束。
19．如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于包層去除部分提供金屬材料的步驟。
20．如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于包線的包層包括一種導(dǎo)電樹脂材料。
21．如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于包線的包層包括碳黑或石墨。
22．一種去除包線的所需包層部分的方法，其中包線包含一根共表面被包層覆蓋的導(dǎo)線，所述方法包括步驟(a)通過一個固定元件把包線的至少一部分固定到一個襯底上，和(b)向固定到襯底上的包線的至少一部分上輻射能量束以除去包線的所需包層部分，由此在包線上形成一個包層去除部分。
23．如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于固定元件包含一種粘結(jié)材料。
24．如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于固定元件包括一個雙面膠帶。
25．如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于固定元件具有對能量束的吸收率(ⅰ)，包線的包層具有對能量束的吸收率(ⅱ)，吸收率(ⅰ)與吸收率(ⅱ)的比例為0.0001～0.9999。
26．如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于襯底是一種光電元件，包線是一個集電極。
27．一種連結(jié)導(dǎo)體和包線的方法，其中包線包含一根其表面被包層覆蓋的導(dǎo)線，所述的方法包括步驟(a)通過一個固定元件把包線的至少一部分固定到基底上，(b)向包線的至少一部分上輻射能量束以除去所需的包線的包層部分，在包線上形成一個包層去除部分，和(c)把導(dǎo)體與包線的包層去除部分以及與毗鄰包層去除部分的包線的包層部分連接。
28．如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于固定元件包括一種粘結(jié)材料。
29．如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于固定元件包括一種雙面膠帶。
30．如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于固定元件具有對能量束的吸收率(ⅰ)，包線的包層具有對能量束的吸收率(ⅱ)，吸收率(ⅰ)與吸收率(ⅱ)的比例為0.0001-0.9999。
31．如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于導(dǎo)體通過所述的固定元件固定到襯底。
32．如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于包線包括多條其表面被包層覆蓋的導(dǎo)線的包線，多條包線通過固定元件固定到所述襯底，導(dǎo)線與多條包線連結(jié)。
33．如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于村底是一種光電元件，包線是一個集電極。
全文摘要
一種光電元件,具有一個設(shè)置在光電元件表面用于輸出光電元件產(chǎn)生的電功率的導(dǎo)線和一個與導(dǎo)線電連結(jié)并形成連結(jié)部分的電極,其特征在于導(dǎo)線與電極的連結(jié)部分至少有一個第一連結(jié)部分和一個與第一連結(jié)部分相鄰的第二連結(jié)部分,第二連結(jié)部分具有大于第一連結(jié)部分的彈性。一種制造光電元件的方法。一種在包線和導(dǎo)體之間形成電連接的方法,包括去除包線的包層部分的方法和連結(jié)包線和導(dǎo)體的方法。
文檔編號H01L31/04GK1323067SQ0013766
公開日2001年11月21日 申請日期2000年11月22日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月22日
發(fā)明者清水孝一, 村上勉, 吉野豪人, 都筑幸司, 竹山祥史 申請人:佳能株式會社