太陽能電池和太陽能電池模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明的實(shí)施方式涉及太陽能電池和太陽能電池模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能電池通常包括由不同導(dǎo)電類型(例如，P型和η型)的半導(dǎo)體形成的基板和發(fā)射極區(qū)域以及分別連接至該基板和發(fā)射極區(qū)域的電極。在基板與發(fā)射極區(qū)域之間的界面處形成有ρ-η結(jié)。
[0003]具體來說，已經(jīng)對(duì)太陽能電池(其中，電極未形成在硅基板的光接收表面上，并且η型電極和P型電極僅形成在硅基板的另一表面上)進(jìn)行了持續(xù)研宄和開發(fā)，以增加太陽能電池的效率。而且，已經(jīng)對(duì)用于電連接所述多個(gè)太陽能電池的模塊技術(shù)進(jìn)行了持續(xù)研宄和開發(fā)。
[0004]模塊技術(shù)的示例通常包括利用金屬互連件來電連接至所述多個(gè)太陽能電池的方法，和用于利用布線基板(其上預(yù)先形成有布線)來電連接至所述多個(gè)太陽能電池的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在一個(gè)方面，提供了一種太陽能電池模塊，該太陽能電池模塊包括:第一太陽能電池和第二太陽能電池，所述第一太陽能電池與所述第二太陽能電池中的每個(gè)包括:基板，形成在半導(dǎo)體基板的背面上的多個(gè)第一電極，形成在所述半導(dǎo)體基板的所述背面上的多個(gè)第二電極，第一輔助電極，該第一輔助電極連接至所述多個(gè)第一電極，連接至所述多個(gè)第二電極的第二輔助電極以及絕緣構(gòu)件，該絕緣構(gòu)件位于所述第一輔助電極的背面和所述第二輔助電極的背面上，其中，所述第一太陽能電池和所述第二太陽能電池中的每個(gè)通過連接一個(gè)半導(dǎo)體基板和一個(gè)絕緣構(gòu)件而形成為單個(gè)一體型部件；以及互連件，該互連件被構(gòu)造成電連接所述第一太陽能電池與所述第二太陽能電池。
[0006]所述太陽能電池模塊還可以包括:前玻璃基板，該前玻璃基板位于通過經(jīng)由所述互連件電連接所述第一太陽能電池和所述第二太陽能電池而形成的電池串的正面上，位于所述前玻璃基板與所述電池串之間的上密封劑，位于所述電池串的背面上的下密封劑以及位于所述下密封劑的背面上的背板。
[0007]所述互連件和所述第一太陽能電池的所述半導(dǎo)體基板或所述第二太陽能電池的所述半導(dǎo)體基板可以不彼此交疊并且可以彼此分開。所述第一太陽能電池和所述第二太陽能電池中的每個(gè)的所述絕緣構(gòu)件可以交疊所述互連件。所述第一太陽能電池的所述絕緣構(gòu)件可以與所述第二太陽能電池的所述絕緣構(gòu)件彼此分開。
[0008]所述第一太陽能電池的所述絕緣構(gòu)件可以不交疊所述第二太陽能電池的所述半導(dǎo)體基板，并且所述第二太陽能電池的所述絕緣構(gòu)件可以不交疊所述第一太陽能電池的所述半導(dǎo)體基板。
[0009]在所述第一太陽能電池與所述第二太陽能電池中的每個(gè)中，所述絕緣構(gòu)件的面積可以等于或大于所述半導(dǎo)體基板的面積并且可以小于所述半導(dǎo)體基板的面積的二倍。例如，所述絕緣構(gòu)件沿與所述第一輔助電極和所述第二輔助電極的延伸方向相對(duì)應(yīng)的第一方向的長(zhǎng)度可以等于或長(zhǎng)于所述半導(dǎo)體基板沿所述第一方向的長(zhǎng)度并且可以小于所述半導(dǎo)體基板沿所述第一方向的所述長(zhǎng)度的二倍。
[0010]在所述第一太陽能電池與所述第二太陽能電池中的每個(gè)中，所述第一輔助電極和所述第二輔助電極中的每個(gè)可以沿第一方向延伸，所述第一輔助電極可以在沿所述第一方向延伸的端部處具有沿交叉所述第一方向的第二方向延伸的第一輔助電極焊盤，并且所述第二輔助電極可以在沿所述第一方向延伸的端部處具有沿所述第二方向延伸的第二輔助電極焊盤。
[0011]在所述第一太陽能電池與所述第二太陽能電池中的每個(gè)中，所述第一輔助電極焊盤和所述第二輔助電極焊盤中的每個(gè)可以包括交疊所述半導(dǎo)體基板的第一區(qū)和不交疊所述半導(dǎo)體基板的第二區(qū)。
[0012]包括在所述第一太陽能電池中的所述第一輔助電極焊盤與包括在所述第二太陽能電池中的所述第二輔助電極焊盤可以彼此分開。在這種情況下，所述互連件可以將所述第一太陽能電池的所述第一輔助電極焊盤電連接至所述第二太陽能電池的所述第二輔助電極焊盤或者可以將所述第一太陽能電池的所述第二輔助電極焊盤電連接至所述第二太陽能電池的所述第一輔助電極焊盤。
[0013]更具體地，在所述第一太陽能電池與所述第二太陽能電池中的每個(gè)中，所述第一輔助電極焊盤的所述第二區(qū)和所述第二輔助電極焊盤的所述第二區(qū)可以交疊所述互連件并且可以連接至所述互連件。
[0014]在所述第一太陽能電池與所述第二太陽能電池中的每個(gè)中，第一導(dǎo)電粘合劑可以將所述互連件電連接至所述第一輔助電極焊盤或者可以將所述互連件電連接至所述第二輔助電極焊盤。另選的是，所述互連件和所述第一輔助電極焊盤可以彼此物理接觸并且可以彼此電連接或者所述互連件和所述第二輔助電極焊盤可以彼此物理接觸并且可以彼此電連接。
[0015]所述互連件的正面可以被形成為不平坦表面，并且所述互連件的厚度可以不均勻。另選的是，所述互連件的厚度可以是均勻的，并且所述互連件具有曲折形狀。
[0016]所述太陽能電池模塊還可以包括:第一電池串和第二電池串，其中每個(gè)經(jīng)由所述互連件沿第一方向串聯(lián)連接多個(gè)太陽能電池來形成，其中每個(gè)太陽能電池被形成為所述單個(gè)一體型部件，和導(dǎo)電帶，該導(dǎo)電帶被構(gòu)造成沿與所述第一方向交叉的第二方向串聯(lián)連接所述第一電池串和所述第二電池串。
[0017]更具體地，所述第一電池串的末尾太陽能電池的第一輔助電極焊盤可以經(jīng)由所述導(dǎo)電帶連接至所述第二電池串的末尾太陽能電池的第二輔助電極焊盤或者所述第一電池串的所述末尾太陽能電池的第二輔助電極焊盤可以經(jīng)由所述導(dǎo)電帶連接至所述第二電池串的所述末尾太陽能電池的第一輔助電極焊盤。
[0018]在這種情況下，所述導(dǎo)電帶可以連接至所述第一電池串或者所述第二電池串的所述末尾太陽能電池的所述第一輔助電極焊盤的正面或者所述第二輔助電極焊盤的正面。
[0019]然而，與此相反，所述第一電池串或者所述第二電池串的所述末尾太陽能電池的所述第一輔助電極焊盤或者所述第二輔助電極焊盤可以覆蓋所述絕緣構(gòu)件的背面的部分。所述導(dǎo)電帶可以連接至形成在所述絕緣構(gòu)件的所述背面的所述部分上的所述第一輔助電極焊盤或者所述第二輔助電極焊盤。
[0020]在所述第一電池串或者所述第二電池串的所述末尾太陽能電池中，連接至所述導(dǎo)電帶的所述第一輔助電極焊盤或者所述第二輔助電極焊盤可以包括從所述絕緣構(gòu)件的端部起延伸的一部分，并且所述導(dǎo)電帶可以連接至所述部分。
[0021 ] 所述第一電池串和所述第二電池串中的每個(gè)的所述末尾太陽能電池可以是其中在所述第一太陽能電池和所述第二太陽能電池中的每個(gè)中去除了所述絕緣構(gòu)件的太陽能電池。所述導(dǎo)電帶可以連接至所述末尾太陽能電池的所述第一輔助電極焊盤的背面或者所述第二輔助電極焊盤的背面。
[0022]可應(yīng)用于上述太陽能電池模塊的所述太陽能電池的示例包括:半導(dǎo)體基板，形成在所述半導(dǎo)體基板的背面上的多個(gè)第一電極，多個(gè)第二電極，該多個(gè)第二電極在所述半導(dǎo)體基板的所述背面上形成為與所述多個(gè)第一電極平行與所述多個(gè)第一電極彼此分開以及絕緣構(gòu)件，該絕緣構(gòu)件包括連接至所述多個(gè)第一電極的第一輔助電極和連接至所述多個(gè)第二電極的第二輔助電極，其中，所述太陽能電池通過連接一個(gè)半導(dǎo)體基板和一個(gè)絕緣構(gòu)件而形成為單個(gè)一體型部件。
[0023]所述絕緣構(gòu)件的面積可以等于或大于所述半導(dǎo)體基板的面積并且可以小于所述半導(dǎo)體基板的面積的二倍。例如，所述絕緣構(gòu)件沿與所述第一輔助電極和所述第二輔助電極的延伸方向相對(duì)應(yīng)的第一方向的長(zhǎng)度可以等于或長(zhǎng)于所述半導(dǎo)體基板沿所述第一方向的長(zhǎng)度并且可以小于所述半導(dǎo)體基板沿所述第一方向的所述長(zhǎng)度的二倍。
[0024]所述第一輔助電極和所述第二輔助電極中的每個(gè)可以沿所述第一方向延伸。所述第一輔助電極可以在沿所述第一方向延伸的端部處具有沿交叉所述第一方向的第二方向延伸的第一輔助電極焊盤，并且所述第二輔助電極可以在沿所述第一方向延伸的端部處具有沿所述第二方向延伸的第二輔助電極焊盤。
[0025]所述第一輔助電極和所述第二輔助電極中的每個(gè)的厚度可以大于所述第一電極和所述第二電極中的每個(gè)的厚度。
[0026]所述第一電極可以利用第一導(dǎo)電粘合劑電連接至所述第一輔助電極，并且所述第二電極可以利用所述第一導(dǎo)電粘合劑電連接至所述第二輔助電極。而且，在所述第一電極與所述第二電極之間并且在所述第一輔助電極與所述第二輔助電極之間可以形成有絕緣層O
[0027]更具體地，所述第一輔助電極與所述第二輔助電極中的每個(gè)可以以多個(gè)形成并且可以沿第一方向延伸。所述多個(gè)第一電極和所述多個(gè)第二電極可以沿所述第一方向或者沿交叉所述第一方向的第二方向延伸。每個(gè)第一輔助電極的至少一部分和每個(gè)第一電極的至少一部分可以彼此交疊并且可以在其間的交疊部分彼此連接。每個(gè)第二輔助電極的至少一部分和每個(gè)第二電極的至少一部分可以彼此交疊并且可以在其間的交疊部分彼此連接。
[0028]所述第一輔助電極和所述第二輔助電極中的每個(gè)可以被形成為板電極，并且所述第一輔助電極和所述第二輔助電極可以彼此分開。在這種情況下，所述第一輔助電極和所述多個(gè)第一電極可以彼此交疊并且可以利用所述第一導(dǎo)電粘合劑在其間的交疊部分彼此連接，并且所述第二輔助電極和所述多個(gè)第二電極可以彼此交疊，并且利用所述第一導(dǎo)電粘合劑在其間的交疊部分彼此連接。所述第一輔助電極和所述多個(gè)第二電極可以經(jīng)由所述絕緣層在其間的交疊部分彼此絕緣，并且所述第二輔助電極和所述多個(gè)第一電極可以經(jīng)由所述絕緣層在其間的交疊部分彼此絕緣。
【附圖說明】
[0029]附圖被包括進(jìn)來以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且被并入并構(gòu)成本說明書的一部分，例示了本發(fā)明的實(shí)施方式，并與本描述一起用于說明本發(fā)明的原理。在圖中:
[0030]圖1例示了根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施方式的太陽能電池模塊；
[0031]圖2和圖3示出了可應(yīng)用至圖1所示太陽能電池模塊的太陽能電池的示例；
[0032]圖4至圖7C例示了圖1所示太陽能電池模塊中的、由每個(gè)半導(dǎo)體基板和每個(gè)絕緣構(gòu)件形成的單個(gè)一體型部件的第一實(shí)施方式；
[0033]圖8至圖1OD例示了圖1所示太陽能電池模塊中的、由每個(gè)半導(dǎo)體基板和每個(gè)絕緣構(gòu)件形成的單個(gè)一體型部件的第二實(shí)施方式；
[0034]圖11至圖13D例示了圖1所示太陽能電池模塊中的、由每個(gè)半導(dǎo)體基板和每個(gè)絕緣構(gòu)件形成的單個(gè)一體型部件的第三實(shí)施方式；
[0035]圖14至圖16B例示了圖1所示太陽能電池模塊中的、由每個(gè)半導(dǎo)體基板和每個(gè)絕緣構(gòu)件形成的單個(gè)一體型部件的第四實(shí)施方式；
[0036]圖17至圖19例示了用于連接圖1所示太陽能電池模塊中的半導(dǎo)體基板和絕緣構(gòu)件以形成單個(gè)一體型部件的方法的第一實(shí)施方式；
[0037]圖20至圖22例示了用于連接圖1所示太陽能電池模塊中的半導(dǎo)體基板和絕緣構(gòu)件以形成單個(gè)一體型部件的方法的第二實(shí)施方式；
[0038]圖23A至圖24示出了圖1所示太陽能電池模塊中的經(jīng)由互連件的太陽能電池的連接結(jié)構(gòu)的示例，其中每個(gè)都形成為單個(gè)一體型部件；
[0039]圖25示出了圖1所示太陽能電池模塊中的經(jīng)由互連件的太陽能電池的連接結(jié)構(gòu)的另示例，其中每個(gè)都形成為單個(gè)一體型部件；
[0040]圖26例示了用于增加圖1所示太陽能電池模塊中的光學(xué)增益的互連件的第一實(shí)施方式；
[0041]圖27例示了與絕緣構(gòu)件的熱膨脹和熱收縮相對(duì)應(yīng)的互連件連同圖1所示太陽能電池模塊中的光學(xué)增益的增加的第二實(shí)施方式；
[0042]圖28例示了圖1所示太陽能電池模塊的整個(gè)平面結(jié)構(gòu)的示例；
[0043]圖29至圖31是沿圖28的線29_29截取的截面圖，并且例示了電池串的末尾太陽能電池的用于連接導(dǎo)電帶的結(jié)構(gòu)中的變化的第一至第三實(shí)施方式；
[0044]圖32A和圖32B例示了第四實(shí)施方式，其中，在圖28所示太陽能電池模塊中，包括在電池串的末尾太陽能電池中的絕緣構(gòu)件為連接導(dǎo)電帶而被去除；
[0045]圖33A和圖33B例示了第五實(shí)施方式，其中，在圖28所示太陽能電池模塊中，末尾太陽能電池的結(jié)構(gòu)未改變；
[0046]圖34A至圖34G例示了用于制造太陽能電池作為單個(gè)一體型部件的方法的示例和用于制造電池串的方法的示例；
[0047]圖35A至圖35G例示了用于制造圖1至圖28所示太陽能電池模塊的方法的第一實(shí)施方式；
[0048]圖36A至圖36B例示了用于制造圖1至圖28所示太陽能電池模塊的方法的第二實(shí)施方式；以及
[0049]圖37A至圖37G例示了用于制造圖1至圖28所示太陽能電池模塊的方法的第三實(shí)施方式。
【具體實(shí)施方式】
[0050]下面，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明，其示例在附圖中進(jìn)行了例示。然而，本發(fā)明可以按許多不同形式具體實(shí)施，并且不應(yīng)視為對(duì)在此闡述的實(shí)施方式進(jìn)行限制。在可能的情況下，貫穿附圖使用相同標(biāo)號(hào)來指相同或相似部件。應(yīng)注意到，如果確定已知技術(shù)可能誤導(dǎo)本發(fā)明的實(shí)施方式，則省略對(duì)該技術(shù)的詳細(xì)描述。
[0051]在下面的描述中，“正面”可以是半導(dǎo)體基板的一個(gè)表面或者其上直接入射光的前玻璃基板的一個(gè)表面，并且“背面”可以是與半導(dǎo)體基板的所述一個(gè)表面相對(duì)的表面或者其上不直接入射光或可以入射反射光的前玻璃基板。
[0052]參照?qǐng)D1至圖37G，對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式進(jìn)行描述。
[0053]圖1例示了根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施方式的太陽能電池模塊。
[0054]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施方式的太陽能電池模塊可以包括:前玻璃基板FG、上密封劑EC1、包括第一太陽能電池Cell-a(電池-a)和第二太陽能電池Cell_b (電池_b)的多個(gè)太陽能電池、用于電連接第一太陽能電池Cell-a和第二太陽能電池Cell_b的互連件1C、下密封劑EC2以及背板BS。
[0055]在圖1中，其是太陽能電池模塊的局部截面圖，為簡(jiǎn)短和易于閱讀起見，將前玻璃基板FG、上密封劑EC1、所述多個(gè)太陽能電池、下密封劑EC2以及背板BS示出為彼此分開。然而，構(gòu)成太陽能電池模塊的組件可以通過在層壓處理中去除這些組件之間的空間而形成一個(gè)主體。
[0056]包括多個(gè)第一太陽能電池Cell-a和第二太陽能電池Cell-b的多個(gè)太陽能電池中的每個(gè)包括:形成在半導(dǎo)體基板110的背面上的多個(gè)第一電極C141、形成在半導(dǎo)體基板110的背面上的多個(gè)第二電極C142、連接至所述多個(gè)第一電極C141的第一輔助電極P141、連接至所述多個(gè)第二電極C142的第二輔助電極P142、以及絕緣構(gòu)件200，該絕緣構(gòu)件位于第一輔助電極P141的背面和第二輔助電極品42的背面上。下面，對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0057]在包括第一太陽能電池Cell-a和第二太陽能電池Cell-b的多個(gè)太陽能電池中的每個(gè)中，每個(gè)半導(dǎo)體基板110和每個(gè)絕緣構(gòu)件200可以連接以形成每個(gè)單個(gè)部件。
[0058]S卩，在第一太陽能電池Cell-a與第二太陽能電池Cell-b中的每個(gè)中，可以將僅一個(gè)半導(dǎo)體基板I1附接并連接至一個(gè)絕緣構(gòu)件200。因此，第一太陽能電池Cell-a和第二太陽能電池Cell-b中的每個(gè)可以形成為單個(gè)部件，其中，集成了一個(gè)半導(dǎo)體基板110和一個(gè)絕緣構(gòu)件200。
[0059]而且，第一太陽能電池Cell-a和第二太陽能電池Cell_b (其中每個(gè)都形成為一體型單個(gè)部件)可以經(jīng)由互連件IC彼此電連接。
[0060]包括第一太陽能電池Cell-a和第二太陽能電池Cell-b的所述多個(gè)太陽能電池可以經(jīng)由互連件IC彼此電連接，以形成電池串。
[0061]在描述了前玻璃基板FG、上密封劑ECl、下密封劑EC2以及背板BS之后，對(duì)第一太陽能電池Cell-a和第二太陽能電池Cell-b中的每個(gè)的詳細(xì)結(jié)構(gòu)、用于通過集成一個(gè)半導(dǎo)體基板I1和一個(gè)絕緣構(gòu)件200來形成一個(gè)單個(gè)部件的方法以及通過經(jīng)由互連件IC連接所述多個(gè)太陽能電池而形成的電池串的詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0062]如圖1所示，前玻璃基板FG可以位于電池串的正面上，其中，第一太陽能電池Cell-a和第二太陽能電池Cell-b經(jīng)由互連件IC彼此連接。前玻璃基板FG可以由具有高透光度和防破壞功能的鋼化玻璃形成。在這種情況下，該鋼化玻璃可以是包含少量鐵的低鐵鋼化玻璃。盡管未示出，但該前玻璃基板FG可以具有壓紋內(nèi)表面，以增加光的散射效果。
[0063]上密封劑ECl可以位于前玻璃基板FG與電池串之間，并且下密封劑EC2可以位電池串的背面上，即，背板BS與電池串之間。
[0064]上密封劑ECl和下密封劑EC2可以由這樣的采用形成，即，其防止由濕氣滲透而產(chǎn)生的金屬侵蝕并且保護(hù)太陽能電池模塊不受撞擊。例如，上密封劑ECl和下密封劑EC2可以由乙稀醋酸乙稀醋(ethylene vinyl acetate (EVA))形成。可以使用其它材料。
[0065]如圖1所示，在上密封劑ECl和下密封劑EC2分別位于所述多個(gè)太陽能電池之上和之下的狀態(tài)下執(zhí)行層壓處理，并由此，可以集成上密封劑ECl和下密封劑EC2以及所述多個(gè)太陽能電池。
[0066]板型的背板BS可以位于下密封劑EC2的背面上，并且可以防止?jié)駳鉂B透到太陽能電池模塊的背面中。玻璃基板可以代替背板BS使用。然而，當(dāng)使用背板BS時(shí)，可以進(jìn)一步縮減太陽能電池模塊的制造成本和重量。
[0067]當(dāng)背板BA以板型形成時(shí)，該背板BS可以由絕緣材料(例如，F(xiàn)P/PE/FP(含氟聚合物/聚酯/含氟聚合物))形成。
[0068]下面，對(duì)第一太陽能電池Cell-a和第二太陽能電池Cell_b中的每個(gè)的詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。
[0069]圖2和圖3示出了可應(yīng)用至圖1所示太陽能電池模塊的太陽能電池