專利名稱：太陽能電池模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能電池模塊。
背景技術(shù)：
由于石化能源短缺，人們對環(huán)保重要性的認(rèn)知提高。因此，人們近年來不斷地積極研發(fā)替代能源與再生能源的相關(guān)技術(shù)，希望可以減少目前人類對于石化能源的依賴程度以及使用石化能源時對環(huán)境帶來的影響。在眾多的替代能源與再生能源的技術(shù)中，以太陽能電池(solar cell)最受矚目。原因在于太陽能電池可直接將太陽能轉(zhuǎn)換成電能，且發(fā)電過程中不會產(chǎn)生二氧化碳或氮化物等有害物質(zhì)，不會對環(huán)境造成污染。硅是各種半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中最為重要且廣泛使用的電子材料。現(xiàn)今，硅晶片的生產(chǎn)供應(yīng)已是相當(dāng)成熟的技術(shù)，再加上硅的能隙適合吸收太陽光，使得硅晶太陽能電池成為目前使用最廣泛的太陽能電池。一般單晶硅或多晶硅太陽電池的構(gòu)造包含下列幾層外部電極 (Conducting grid)、抗反射層(Anti-reflective layer)及 N 型與 P 型半導(dǎo)體層。外部電極的材料一般為鎳、銀、鋁、銅及鈀等金屬的各種搭配組合，且為了傳導(dǎo)足夠的電子流量，該電極與基板之間必須要有足夠大的傳導(dǎo)面積。但是，為降低外部電極對于太陽入射光的遮蔽率，外部電極覆蓋于基板上的表面積又必須盡可能地小。因此，對于外部電極的結(jié)構(gòu)設(shè)計而言，其必須能夠兼顧低電阻以及低光遮蔽率的特性。是以，目前的外部電極結(jié)構(gòu)主要可分為匯流電極(bus bar)及指狀電極(finger)兩大結(jié)構(gòu)。其中，匯流電極的寬度大于指狀電極的寬度。匯流電極如同樹木的主干而指狀電極則如同樹木的分枝散布到電池表面各處，因此，電子通過指狀電極以匯集到匯流電極，并通過匯流電極以匯出至外部負(fù)載。換言之，尺寸較大的匯流電極有助于提高電子流量，而尺寸較小的指狀電極則有助于降低光遮蔽率。以目前市面上的太陽能電池來說，其迎光面與背光面具有的匯流電極皆為二條或三條。然而，迎光面與背光面皆具有二條匯流電極的太陽能電池，其遮光率雖然小于迎光面與背光面皆具有三條匯流電極的太陽能電池，但其能量耗損卻較大。因此，如何在不增加太陽能電池的遮光率的前提下同時降低能量耗損，為太陽能電池領(lǐng)域必須面對的課題。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明的一技術(shù)樣態(tài)是一種太陽能電池模塊，其主要是針對太陽能電池的迎光面與背光面上所設(shè)置的匯流電極的設(shè)計為不對稱數(shù)量，使得太陽能電池可在不增加遮光率的前提下，達(dá)到有效地提升太陽能電池效率的目的。另外，目前現(xiàn)有的焊接件(Ribbon)并不適用于迎光面與背光面上設(shè)置不對稱數(shù)量的匯流電極的太陽能電池，因此本發(fā)明另提出具有適當(dāng)結(jié)構(gòu)的焊接件以搭配本發(fā)明的太陽能電池使用，同時也符合不增加遮光率與提升太陽能電池效率的要求。根據(jù)本發(fā)明一實施例，一種太陽能電池模塊包含多個太陽能電池。每一太陽能電池的迎光面設(shè)置M個第一匯流電極。每一太陽能電池的背光面設(shè)置N個第二匯流電極。M為等于或大于1的自然數(shù)，且N為大于M的自然數(shù)。在本發(fā)明的一實施例中，上述的太陽能電池模塊進(jìn)一歩包含多個焊接件。每ー焊 接件包含相互連接的第一焊接部及第ニ焊接部。第一焊接部焊接至對應(yīng)的太陽能電池的第 ー匯流電極上。第二焊接部焊接至另ー相鄰太陽能電池的第二匯流電極上。在本發(fā)明的一實施例中，上述的第一焊接部包含P個第一焊條。P為等于M的自然 數(shù)。并且，每ー第一焊條焊接至對應(yīng)的第一匯流電極上。在本發(fā)明的一實施例中，上述的第二焊接部為金屬薄膜，其寬度足以覆蓋N個第 ニ匯流電扱。在本發(fā)明的一實施例中，上述的第二焊接部包含Q個第二焊條。Q為等于或小于N 的自然數(shù)。在本發(fā)明的一實施例中，上述的Q等于N吋，每ー第二焊條連接第二側(cè)并焊接至對 應(yīng)的第二匯流電極上。在本發(fā)明的一實施例中，上述的每ー第二焊條的長度小于每ー第一焊條的長度。在本發(fā)明的一實施例中，上述的第二焊接部包含串接條。串接條焊接至另ー相鄰 太陽能電池的背光面。串接條具有第一側(cè)以及第ニ側(cè)。每ー第一焊條連接第一側(cè)。每ー第 ニ焊條連接第二側(cè)。在本發(fā)明的一實施例中，上述的第一焊條與第二焊條大體上垂直串接條。在本發(fā)明的一實施例中，上述的第一焊接部具有壓折區(qū)。壓折區(qū)連接串接條。第 一焊接部對應(yīng)的太陽能電池與第二焊接部對應(yīng)的太陽能電池之間具有間隙。第一焊條的壓 折區(qū)位于間隙中。


圖1為本發(fā)明一實施例的太陽能電池模塊的上視圖；圖2A為圖1中的太陽能電池的迎光面；圖2B為圖1中的太陽能電池的背光面；圖3為圖1中兩相鄰的太陽能電池的側(cè)視圖；圖4A為圖3中的焊接件的一實施例的上視圖；圖4B為圖3中的焊接件的另ー實施例的上視圖。主要元件符號說明1:太陽能電池模塊10:太陽能電池100 迎光面102 背光面12a:第一匯流電極12b:第二匯流電極14,34 焊接件140、340 第一焊接部140a、340a 第一焊條 140b、340b 壓折區(qū)142,342 第二焊接部 14 第二焊條142b:串接條142c:第一側(cè)142d:第二側(cè)16 基板G:間隙
具體實施例方式以下將以附圖揭露本發(fā)明的多個實施例，為明確說明起見，許多實務(wù)上的細(xì)節(jié)將在以下敘述中一并說明。然而，應(yīng)了解到，這些實務(wù)上的細(xì)節(jié)不應(yīng)用以限制本發(fā)明。也就是說，在本發(fā)明部分實施例中，這些實務(wù)上的細(xì)節(jié)是非必要的。此外，為簡化附圖起見，一些現(xiàn)有慣用的結(jié)構(gòu)與元件在附圖中將以簡單示意的方式繪示。本發(fā)明的一技術(shù)態(tài)樣是一種太陽能電池模塊。更具體地說，其主要是針對太陽能電池的迎光面與背光面上所設(shè)置的匯流電極的設(shè)計為不對稱數(shù)量，使得太陽能電池可在不增加遮光率的前提下，達(dá)到有效地提升太陽能電池效率的目的。另外，目前現(xiàn)有的焊接件 (Ribbon)并不適用于迎光面與背光面上設(shè)置不對稱數(shù)量的匯流電極的太陽能電池，因此本發(fā)明另提出具有適當(dāng)結(jié)構(gòu)的焊接件以搭配本發(fā)明的太陽能電池使用，同時也符合不增加遮光率與提升太陽能電池效率的要求。請參照圖1。圖1為依照本發(fā)明一實施例的太陽能電池模塊1的上視圖。如圖1所示，在本實施例中，太陽能電池模塊1包含多個太陽能電池10。太陽能電池模塊1通過將多個獨立的太陽能電池10鋪排成為陣列并粘合于基板16上。數(shù)個太陽能電池10于串聯(lián)或并聯(lián)電路中被互聯(lián)成為太陽能電池模塊1。在一實施例中，每一個太陽能電池10的大小的范圍在約10公分XlO公分至約 21公分X 21公分的范圍之間，例如15. 6公分X 15. 6公分。然而，更小或更大的尺寸/尺度也可被使用。本發(fā)明用以制作太陽能電池10的基板可以是單晶硅、多晶硅、非晶型硅、硅帶片、碲化鎘、砷化鎵...等等。太陽能電池10的基板的形狀可變化且并不局限于方形、矩形、圓形、卵形...等等。請參照圖2A以及圖2B。圖2A為繪示圖1中的太陽能電池10的迎光面100。圖 2B為繪示圖1中的太陽能電池10的背光面102。如圖2A與圖2B所示，在本實施例中，每一太陽能電池10的迎光面100設(shè)置M個第一匯流電極12a。每一太陽能電池10的背光面102設(shè)置N個第二匯流電極12b。M為等于或大于1的自然數(shù)，且N為大于M的自然數(shù)。匯流電極可匯集電池表面各處指狀電極傳導(dǎo)來的電流，并通過匯流電極將電流匯出至外部負(fù)載。由于設(shè)置于太陽能電池10的迎光面 100上的第一匯流電極1 數(shù)量越少時，第一匯流電極12a的總遮光面積就會減少，因此可增加太陽能電池10的發(fā)電效率。另外，由于設(shè)置于太陽能電池10的背光面102上的第二匯流電極12b數(shù)量越多時，第二匯流電極12b的總導(dǎo)電面積就會增加，因此可減少太陽能電池10之間于傳導(dǎo)電流的過程中所造成的能量耗損。換言之，設(shè)置于太陽能電池10的迎光面100上的第一匯流電極1 數(shù)量越少越好，設(shè)置于太陽能電池10的背光面102上的第二匯流電極12b數(shù)量越多越好，因此設(shè)計使第一匯流電極12a的數(shù)量大于第二匯流電極12b 的數(shù)量可有效地提升太陽能電池10的效能。在本實施例中，設(shè)置于太陽能電池10的迎光面100的第一匯流電極1 數(shù)量為2，設(shè)置于太陽能電池10的背光面102的第二匯流電極 12b數(shù)量為5，但第一匯流電極12a與第二匯流電極12b的數(shù)量并不以圖2A與圖2B為限。在一實施例中，每一第一匯流電極12a的寬度為1. 5毫米至2毫米，并且每一第二匯流電極12b的寬度為2. 7毫米至4. 5毫米，但并不以此為限。請參照圖3。圖3為繪示圖1中兩相鄰的太陽能電池10的側(cè)視圖。如圖1與圖3所示，在本實施例中，太陽能電池模塊1包含多個焊接件14。每一焊接件14包含相互連接的第一焊接部140以及第二焊接部142。焊接件14的第一焊接部 140焊接至對應(yīng)的太陽能電池10的第一匯流電極1 上。焊接件14的第二焊接部142焊接至另一相鄰太陽能電池10的第二匯流電極12b上。換言之，本實施例的太陽能電池10 使用迎光面100及背光面102的設(shè)計，通過設(shè)置于一太陽能電池10的迎光面100上的第一匯流電極1 收集電流，并導(dǎo)引至設(shè)置于另一相鄰太陽能電池10的背光面102上的第二匯流電極12b，用于使太陽能電池模塊1上位于同一行(Column)的太陽能電池10能夠相互串聯(lián)。在一實施例中，上述的焊接件14為鍍錫銅帶。請參照圖4A。圖4A為繪示圖3中的焊接件14的一實施例的上視圖。如圖4A所示，在本實施例中，焊接件14的第一焊接部140包含P個第一焊條140a。 為了不增加焊接件14于太陽能電池10的迎光面100上的遮光面積，焊接件14的第一焊接部140所包含的第一焊條140a的數(shù)量P，等于太陽能電池10的迎光面100上的第一匯流電極12a的數(shù)量Μ。并且，第一焊接部140的每一第一焊條140a焊接至對應(yīng)的第一匯流電極 1 上。換言之，第一焊接部140的每一第一焊條140a的位置與對應(yīng)的第一匯流電極1 相互重疊，因此在兩者焊接之后并不會增加太陽能電池10的迎光面100上的遮光面積。在本實施例中，設(shè)置于太陽能電池10的迎光面100的第一匯流電極1 數(shù)量為2，因此焊接件 14的第一焊接部140所包含的第一焊條140a的數(shù)量也為2。如圖4A所示，在一實施例中，焊接件14的第二焊接部142包含Q個第二焊條142a。 Q為等于或小于N(亦即，第二匯流電極12b的數(shù)量)的自然數(shù)。若焊接件14的第二焊接部 142所包含的第二焊條14 的數(shù)量Q等于太陽能電池10的背光面102上的第二匯流電極 12b的數(shù)量N，則每一第二焊條14 焊接至對應(yīng)的第二匯流電極12b上。若焊接件14的第二焊接部142所包含的第二焊條14 的數(shù)量Q小于太陽能電池10的背光面102上的第二匯流電極12b的數(shù)量N時，同樣可達(dá)到導(dǎo)引電流的功能，只要第二焊接部142所包含的第二焊條14 的焊接區(qū)域能涵蓋所有的第二匯流電極12b。在本實施例中，設(shè)置于太陽能電池 10的背光面102的第二匯流電極12b數(shù)量為5，因此焊接件14的第二焊接部142所包含的第二焊條14 的數(shù)量也為5，但并不以此為限。如圖4A所示，在本實施例中，焊接件14的第二焊接部142包含串接條142b。第二焊接部142的串接條142b焊接至另一相鄰太陽能電池10的背光面102。第二焊接部142 的串接條142b具有第一側(cè)142c以及第二側(cè)142d。每一第一焊條140a連接串接條142b的第一側(cè)142c，并且每一第二焊條14 連接串接條142b的第二側(cè)142d。換言之，第二焊接部142的串接條142b位處于核心部位，并由其第一側(cè)142c與第二側(cè)142d分別延伸出具有不同數(shù)量的第一焊條140a與第二焊條14加。在本實施例中，第一焊接部140的第一焊條 140a與第二焊接部142的第二焊條14 大體上垂直串接條142b，但并不以此為限。在實際應(yīng)用中，第二焊接部142的串接條142b相對第一焊條140a與第二焊條14 的角度、形狀或位置，可依照設(shè)計于太陽能電池10上的第一匯流電極1 與第二匯流電極12b的走向而彈性地調(diào)整。另外，由于第二焊接部142的串接條142b焊接至另一相鄰太陽能電池10的背光面102，因此第二焊接部142上每一第二焊條14 的長度，皆會小于第一焊接部140上每一第一焊條140a的長度，如圖4A所示。如圖3與圖4A所示，在本實施例中，焊接件14的第一焊接部140具有壓折區(qū)140b。第一焊接部140的壓折區(qū)140b連接第二焊接部142的串接條142b。當(dāng)太陽能電池模塊1 的太陽能電池10鋪排成為陣列并粘合于基板16上時，第一焊接部140對應(yīng)的太陽能電池 10與第二焊接部142對應(yīng)的另一相鄰太陽能電池10之間具有間隙G。第一焊條140a的壓折區(qū)140b即彎折于上述兩相鄰太陽能電池10之間的間隙G中。在一實施例中，上述兩相鄰太陽能電池10之間的間隙G為2. 5毫米，但并不以此為限。由于第一焊接部140比第二焊接部142額外多了位于間隙G中(不位于迎光面100上)的壓折區(qū)140b，而第二焊接部 142則完全位于另一相鄰太陽能電池10的背光面102上，因此第一焊接部140的長度會大于第二焊接部142的長度。請參照圖4B。圖4B為繪示圖3中的焊接件14的另一實施例的上視圖。如圖4B所示，在一實施例中，焊接件34的第二焊接部342包含R個第二焊條。R 為等于或大于1的自然數(shù)。在本實施例中，焊接件34的第一焊接部340所包含的第一焊條 340a的數(shù)量同樣為2，并且焊接件34的第一焊接部340同樣具有壓折區(qū)340b。焊接件34 的第二焊接部342所包含的第二焊條的數(shù)量R等于1，此即代表焊接件34的第二焊接部342 為一整片的金屬薄膜。只要金屬薄膜寬度足以覆蓋所有第二匯流電極12b，且其焊接區(qū)域能涵蓋所有第二匯流電極12b，同樣可達(dá)到導(dǎo)引電流的功能。并且，采用本實施例的一整片金屬薄膜形式的第二焊接部342，由于其導(dǎo)電面積大，因此更可有效降低導(dǎo)引電流時的能量損
^^ ο根據(jù)以上對于本發(fā)明的具體實施例的詳述，本發(fā)明的太陽能電池模塊主要是針對太陽能電池的迎光面與背光面上所設(shè)置的匯流電極的設(shè)計為不對稱數(shù)量，使得太陽能電池可在不增加遮光率的前提下，達(dá)到有效地提升太陽能電池效率的目的。另外，目前現(xiàn)有的焊接件并不適用于迎光面與背光面上設(shè)置不對稱數(shù)量的匯流電極的太陽能電池，因此本發(fā)明另提出具有適當(dāng)結(jié)構(gòu)的焊接件以搭配本發(fā)明的太陽能電池使用，同時也符合不增加遮光率與提升太陽能電池效率的要求。雖然結(jié)合以上實施例揭露了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以附上的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種太陽能電池模塊，包含多個太陽能電池，每一該多個太陽能電池的迎光面設(shè)置M個第一匯流電極，每一該多個太陽能電池的背光面設(shè)置N個第二匯流電極，其中M為等于或大于1的自然數(shù)，且N為大于M的自然數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池模塊，進(jìn)一步包含多個焊接件，每一該多個焊接件包含相互連接的一第一焊接部及一第二焊接部，該第一焊接部焊接至對應(yīng)的該太陽能電池的該多個第一匯流電極上，該第二焊接部焊接至另一相鄰該太陽能電池的該多個第二匯流電極上。
3.如權(quán)利要求2所述的太陽能電池模塊，其中該第一焊接部包含P個第一焊條，P為等于M的自然數(shù)，并且每一該多個第一焊條焊接至對應(yīng)的該第一匯流電極上。
4.如權(quán)利要求3所述的太陽能電池模塊，其中該第二焊接部為一金屬薄膜，其寬度足以覆蓋該N個第二匯流電極。
5.如權(quán)利要求3所述的太陽能電池模塊，其中該第二焊接部包含Q個第二焊條，Q為等于或小于N的自然數(shù)。
6.如權(quán)利要求5所述的太陽能電池模塊，其中Q等于N時，每一該多個第二焊條焊接至對應(yīng)的該第二匯流電極上。
7.如權(quán)利要求5所述的太陽能電池模塊，其中每一該多個第二焊條的長度小于每一該多個第一焊條的長度。
8.如權(quán)利要求5所述的太陽能電池模塊，其中該第二焊接部包含一串接條，焊接至另一相鄰該太陽能電池的背光面，該串接條具有第一側(cè)以及第二側(cè)，每一該多個第一焊條連接該第一側(cè)，每一該多個第二焊條連接該第二側(cè)。
9.如權(quán)利要求8所述的太陽能電池模塊，其中該多個第一焊條與該多個第二焊條大體上垂直該串接條。
10.如權(quán)利要求8所述的太陽能電池模塊，其中該第一焊接部具有壓折區(qū)，連接該串接條，該多個第一焊接部對應(yīng)的該太陽能電池與該多個第二焊接部對應(yīng)的該太陽能電池之間具有一間隙，該多個第一焊條的該壓折區(qū)位于該間隙中。
全文摘要
本發(fā)明公開一種太陽能電池模塊，其包含多個太陽能電池。每一太陽能電池的迎光面設(shè)置M個第一匯流電極。每一太陽能電池的背光面設(shè)置N個第二匯流電極。M為等于或大于1的自然數(shù)，且N為大于M的自然數(shù)。
文檔編號H01L31/0224GK102347388SQ20111034976
公開日2012年2月8日 申請日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者戴君涵, 蔡佳勛, 陳奕嘉 申請人:友達(dá)光電股份有限公司