用于在鋁連接導(dǎo)體上焊接太陽(yáng)能電池觸點(diǎn)的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于將由鋁或鋁合金制成、具有小于120N/mm2的0.2%屈服強(qiáng)度的焊接連接導(dǎo)體（3）通過(guò)例如IR焊接、感應(yīng)焊接、熱接觸焊接、超聲波焊接或熱空氣焊接的焊接方法連接到光伏太陽(yáng)能電池（7、7a、7b、7c）上的方法，其中所述太陽(yáng)能電池在上側(cè)和下側(cè)具有多個(gè)金屬化部分。所述太陽(yáng)能電池的金屬化部分可以是預(yù)焊接的。可以將一種附加的焊料材料（2a，2b）設(shè)置在連接導(dǎo)體（3）與太陽(yáng)能電池（7，7a，7b，7c）的金屬化部分之間。該工序允許所述太陽(yáng)能電池（7，7a，7b，7c）彼此之間串聯(lián)連接。
【專利說(shuō)明】用于在鋁連接導(dǎo)體上焊接太陽(yáng)能電池觸點(diǎn)的方法
【背景技術(shù)】
[0001]為了生產(chǎn)太陽(yáng)能設(shè)備，需要將多個(gè)光伏太陽(yáng)能電池相互連接。它們通常是串聯(lián)的。
[0002]通常是將由銀制成的末端觸點(diǎn)施加到太陽(yáng)能電池的正面和背面上，并且將用于連接這些單獨(dú)的太陽(yáng)能電池的連接導(dǎo)線通過(guò)粘合或軟焊接(軟釬焊)施加到這些觸點(diǎn)上。
[0003]為了進(jìn)行鈍化，太陽(yáng)能電池的背面配備有鋁層，因?yàn)檫@提高了效率。然而，這種鋁層具有用于配合這些可焊接的銀末端觸點(diǎn)的開口。此外，這種鋁層降低了可焊接性。
[0004]作為替代方案，背面接觸式太陽(yáng)能電池被焊接到結(jié)構(gòu)化的銅箔上。
[0005]這種焊接是例如通過(guò)激光焊接、IR焊接、熱接觸焊接、感應(yīng)焊接或類似的方法進(jìn)行的。銅具有16.5*10_6/K的、比硅(2.6*10_7Κ)更高的熱膨脹系數(shù)。在冷卻過(guò)程中，銅連接器比硅更強(qiáng)烈地收縮，并且在太陽(yáng)能電池上施加力，所述力導(dǎo)致了機(jī)械應(yīng)力。所述機(jī)械應(yīng)力導(dǎo)致在該太陽(yáng)能電池內(nèi)形成微裂紋。
[0006]對(duì)于在機(jī)械應(yīng)力下可能的損傷而言，在機(jī)械應(yīng)力過(guò)大時(shí)，太陽(yáng)能電池表面上的微裂紋是非常關(guān)鍵的。這可能造成更大的裂紋，從而損傷太陽(yáng)能電池。
[0007]鍍錫的銅連接器通常被用作連接導(dǎo)線，因?yàn)樗鼈兛梢匀菀椎剡M(jìn)行焊接并且具有高電導(dǎo)率。
[0008]然而，由于它們的高屈服點(diǎn)，使用銅連接器必然引起在焊接過(guò)程中太陽(yáng)能電池破裂的危險(xiǎn)性增大。
[0009]還提出了覆銅的鋁連接器來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。然而，它們需要制造復(fù)雜，并且其結(jié)果通常不是完全令人滿意的。在薄的硅太陽(yáng)能電池的情況下，破裂的危險(xiǎn)特別大。
[0010]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種方法，該方法尤其是在基于薄晶片的太陽(yáng)能電池的情況下限制了在焊接過(guò)程中太陽(yáng)能電池破裂的危險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]這個(gè)目的通過(guò)在下面的這些要點(diǎn)中簡(jiǎn)要說(shuō)明的本發(fā)明實(shí)現(xiàn):
[0012]1.一種用于將連接導(dǎo)線連接到光伏太陽(yáng)能電池上的方法，其中所述太陽(yáng)能電池在上側(cè)和下側(cè)上具有金屬化部分，該方法包括以下步驟:
[0013]-以所希望的方式將具有小于120N/mm2的0.2%屈服強(qiáng)度的鋁或鋁合金制成的焊料涂覆的連接導(dǎo)線設(shè)置在所述太陽(yáng)能電池的金屬化部分上；
[0014]-通過(guò)如IR焊接、感應(yīng)焊接、熱接觸焊接、激光焊接、超聲波焊接或熱空氣焊接的焊接方法在所述連接導(dǎo)線與所述太陽(yáng)能電池之間建立電連接。
[0015]2.根據(jù)要點(diǎn)I所述的方法，其中將焊料材料設(shè)置在所述連接導(dǎo)線與所述太陽(yáng)能電池的金屬化部分之間。
[0016]3.根據(jù)要點(diǎn)2所述的方法，其中設(shè)置在預(yù)涂覆了焊料的連接導(dǎo)線與太陽(yáng)能電池的金屬化部分之間的焊料材料與該連接導(dǎo)線預(yù)涂覆的焊料材料或者是相同的或者是不同的。
[0017]4.根據(jù)要點(diǎn)I至3中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中通過(guò)提供太陽(yáng)能電池來(lái)設(shè)置該焊料材料，其中所述太陽(yáng)能電池的一個(gè)或多個(gè)金屬化部分通過(guò)具有焊料材料的焊料涂覆。[0018]5.根據(jù)要點(diǎn)4所述的方法，其中用來(lái)對(duì)所述太陽(yáng)能電池的金屬化部分進(jìn)行涂覆的焊料材料與用來(lái)對(duì)所述連接導(dǎo)線進(jìn)行預(yù)涂覆的焊料材料是相同的或不同的。
[0019]6.根據(jù)要點(diǎn)4或5所述的方法，其中用來(lái)對(duì)所述太陽(yáng)能電池的金屬化部分進(jìn)行涂覆的焊料材料與設(shè)置在所述連接導(dǎo)線與所述太陽(yáng)能電池的金屬化部分之間的焊料材料是相同的或不同的。
[0020]7.根據(jù)要點(diǎn)I至6中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中由鋁或鋁合金制成的預(yù)涂覆了焊料的連接導(dǎo)線已經(jīng)采用超聲波用焊料進(jìn)行了預(yù)涂覆。
[0021]8.根據(jù)要點(diǎn)I至7中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中該連接導(dǎo)線是鍍錫的。
[0022]9.根據(jù)要點(diǎn)I至8中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中所述太陽(yáng)能電池具有從30μπι至600 μ m的晶片厚度。
[0023]10.根據(jù)要點(diǎn)I至9中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中所述太陽(yáng)能電池中至少一個(gè)的
表面具有微裂紋。
[0024]11.根據(jù)要點(diǎn)I至10中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中所述連接導(dǎo)線具有從100 μ m至1000 μ m的厚度。
[0025]12.根據(jù)要點(diǎn)I至11中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中在超聲波焊接過(guò)程中，用于施加超聲波的超聲波發(fā)生器以從IOkHz至IOOkHz的頻率運(yùn)行。
[0026]13.根據(jù)要點(diǎn)I至12中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中在焊接過(guò)程中不存在助焊劑。
[0027]14.一種焊料涂覆的連接導(dǎo)線，用于帶或箔形式的太陽(yáng)能電池，該連接導(dǎo)線具有如下截面，該截面包括由鋁或鋁合金制成的內(nèi)芯并且在兩側(cè)上都具有焊料涂層，該連接導(dǎo)線具有比由對(duì)應(yīng)地使用的內(nèi)芯材料所制成的連接導(dǎo)線更低的屈服點(diǎn)。
[0028]15.根據(jù)要點(diǎn)14所述的連接導(dǎo)線，其中由鋁或鋁合金制成的該內(nèi)芯是復(fù)合鋁材料。
[0029]16.根據(jù)要點(diǎn)14或15所述的連接導(dǎo)線，其中該內(nèi)芯由具有99.9%、尤其地99.99%或99.999%的純度的軟化退火的超純鋁組成。
[0030]17.根據(jù)要點(diǎn)14至16中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的連接導(dǎo)線，其中該連接導(dǎo)線以選自下組的焊料進(jìn)行預(yù)涂覆，該組由以下各項(xiàng)組成:Sn (42) /Bi (58)、Sn (30-50) /Bi (70-30)、Sn(42)/Bi(57)/Ag (I)、Sn(30-50) /Bi(70-30)/Ag(0-5)、Sn (50)/In (50)、Sn(30-50)/In (70-30)、In (97) /Ag (3)、In (90-100) /Ag (0-10)、Sn (50) /Pb (32) /Cd (18)、Sn (30-60) /Pb (20-40) /Cd (10-30)、Sn (43) /Pb (43) /Bi (14)和 Sn (30-50) /Pb (30-50) /Bi (5-20)、SAC焊料(SnAgCu)、SAC305 合金、Sn (90-100)/Ag (0-5)/Cu (0-5)、SACX0307 合金、Sn (96.5)/Ag (3.5)、Sn (90-95) /Ag (0-5)、SnZn (0-15)、Sn (99) /Cu (I)、Sn (95-100) /Cu (0-5)、Sn (63) /Pb (37)、Sn (20-80) /Pb (0-20)、Sn (62) /Pb (36) /Ag (2)、Sn (50-70) /Pb (30-50) /Ag (0-5)、Sn (60) /Pb (38) /Cu (2)、和 Sn (50-70) /Pb (30-50) /Cu (0-5)、錫。
[0031]18.根據(jù)要點(diǎn)14至17中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的連接導(dǎo)線，其中以活性焊料預(yù)涂覆該連接導(dǎo)線，該活性焊料包含:
[0032]-至少lwt%(重量百分比)的、來(lái)自周期表第IVa和/或Va副族的一種元素或多種元素的混合物，
[0033]-至少0.01wt%的來(lái)自鑭系的一種元素或多種元素的混合物，
[0034]-可選地至少0.5wt%的銀和銅、或銀與銅的混合物，以及[0035]-可選地至少O.01wt%的鎵，
[0036]-并且以鋅、鉍、銦、錫或鉛、或這些元素中的兩種或更多種的混合物補(bǔ)足到100wt%,并且可能有常規(guī)的雜質(zhì)。
[0037]19.根據(jù)要點(diǎn)14至18中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的連接導(dǎo)線，其中該連接導(dǎo)線是通過(guò)預(yù)涂覆焊料以及超聲波的作用能得到的。
[0038]20.多個(gè)太陽(yáng)能電池，所述太陽(yáng)能電池的金屬化部分通過(guò)多個(gè)鋁制成的連接導(dǎo)線彼此連接，在金屬化部分與所述連接導(dǎo)線之間除了焊料材料之外未設(shè)置其它層。
[0039]21.根據(jù)要點(diǎn)20所述的多個(gè)太陽(yáng)能電池，其中使用了根據(jù)要點(diǎn)14至19中一項(xiàng)所述的連接導(dǎo)線。
[0040]22. 一種用于將連接導(dǎo)線連接到光伏太陽(yáng)能電池上的方法，其中所述太陽(yáng)能電池在上側(cè)和下側(cè)上具有金屬化部分，該方法包括以下步驟：
[0041]-以所希望的方式將具有小于120N/mm2的O.2%屈服強(qiáng)度的鋁或鋁合金制成的連接導(dǎo)線設(shè)置在所述太陽(yáng)能電池的金屬化部分上；
[0042]-在所述連接導(dǎo)線與所述太陽(yáng)能電池的金屬化部分之間設(shè)置焊料材料；
[0043]-通過(guò)如IR焊接、感應(yīng)焊接、熱接觸焊接、激光焊接、超聲波焊接或熱空氣焊接的焊接方法在所述連接導(dǎo)線與所述太陽(yáng)能電池之間建立電連接。
[0044]23.根據(jù)要點(diǎn)22所述的方法，其中通過(guò)提供以具有該焊料材料的焊料涂覆的連接導(dǎo)線來(lái)設(shè)置該焊料材料。
[0045]24.根據(jù)要點(diǎn)22或23所述的方法，其中通過(guò)提供太陽(yáng)能電池來(lái)設(shè)置該焊料材料，在所述太陽(yáng)能電池中一個(gè)或多個(gè)金屬化部分被該焊料涂覆。
[0046]25.根據(jù)要點(diǎn)22所述的方法，其中提供了一種鋁或鋁合金制成的預(yù)涂覆了焊料的連接導(dǎo)線，這種連接導(dǎo)線具有小于100N/mm2的O. 2%屈服強(qiáng)度。
[0047]26.根據(jù)要點(diǎn)25所述的方法，其中該連接導(dǎo)線是鍍錫的。
[0048]27.根據(jù)要點(diǎn)22至26中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中所述太陽(yáng)能電池具有從30μπι至600μπι的晶片厚度。
[0049]28.根據(jù)要點(diǎn)22至27中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中所述太陽(yáng)能電池中至少一個(gè)的表面具有微裂紋。
[0050]29.根據(jù)要點(diǎn)22至28中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中所述連接導(dǎo)線具有從100 μ m至1000 μ m的厚度。
[0051]30.根據(jù)要點(diǎn)22至29中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中在超聲波焊接過(guò)程中，用于施加超聲波的超聲波發(fā)生器以從IOkHz至IOOkHz的頻率運(yùn)行。
[0052]31. 一種焊料涂覆的連接導(dǎo)線，用于帶或箔形式的太陽(yáng)能電池，該連接導(dǎo)線具有如下截面，該截面包括由鋁或鋁合金制成的內(nèi)芯并且在兩側(cè)上都具有焊料涂層，該連接導(dǎo)線具有比由對(duì)應(yīng)地使用的內(nèi)芯材料所制成的連接導(dǎo)線更低的屈服點(diǎn)。
[0053]32.根據(jù)要點(diǎn)31所述的連接導(dǎo)線，其中由鋁或鋁合金制成的該內(nèi)芯是復(fù)合鋁材料。
[0054]33.根據(jù)要點(diǎn)31或32所述的連接導(dǎo)線，其中該連接導(dǎo)線以選自下組的焊料進(jìn)行預(yù)涂覆，該組由以下各項(xiàng)組成=Sn (42)/Bi (58), Sn (30-50)/Bi (70-30)、Sn (42)/Bi (57) /Ag (I)、Sn (30-50) /Bi (70-30) /Ag (0-5)、Sn (50)/In (50)、Sn (30-50)/In (70-30)、In (97) /Ag (3)、In (90-100) /Ag (0-10)、Sn (50) /Pb (32) /Cd (18)、Sn (30-60) /Pb (20-40) /Cd (10-30)、Sn (43)/Pb (43)/Bi (14)和 Sn (30-50)/Pb (30-50)/Bi (5-20)、SAC 焊料（SnAgCu)、SAC305合金、Sn (90-100) /Ag (0-5) /Cu (0-5)、SACX0307 合金、Sn (96. 5) /Ag (3. 5)、Sn (90-95) /Ag (0-5)、SnZn (0-15)、Sn (99) /Cu (I)、Sn (95-100) /Cu (0-5)、Sn (63) /Pb (37)、Sn (20-80) /Pb (0-20)、Sn (62) /Pb (36) /Ag (2)、Sn (50-70) /Pb (30-50) /Ag (0-5)、Sn (60) /Pb (38) /Cu (2)、和 Sn (50-70) / Pb(30-50)/Cu (0-5)、錫。
[0055]34.根據(jù)要點(diǎn)31或32所述的連接導(dǎo)線，其中以活性焊料預(yù)涂覆該連接導(dǎo)線，該活性焊料包含：
[0056]-至少lwt%的、來(lái)自周期表第IVa和/或Va副族的一種元素或多種元素的混合物，
[0057]-至少O.01wt%的來(lái)自鑭系的一種元素或多種元素的混合物，
[0058]-可選地至少O.5wt%的銀和銅、或銀與銅的混合物，以及
[0059]-可選地至少O.01wt%的鎵，
[0060]-并且以鋅、鉍、銦、錫或鉛或這些元素中的兩種或更多種的混合物補(bǔ)足到100%，并且可能有常規(guī)的雜質(zhì)。
[0061]35.多個(gè)太陽(yáng)能電池，所述太陽(yáng)能電池的金屬化部分通過(guò)多個(gè)鋁制的連接導(dǎo)線彼此連接，在金屬化部分與所述連接導(dǎo)線之間除了焊料材料之外未設(shè)置其它層。
[0062]36.根據(jù)要點(diǎn)35所述的多個(gè)太陽(yáng)能電池，其中使用根據(jù)要點(diǎn)31至34中一項(xiàng)所述的連接導(dǎo)線。
【具體實(shí)施方式】
[0063]在本發(fā)明的方法中可以使用例如由多晶或單晶的晶片制成的太陽(yáng)能電池。這些晶片大體具有從30 μ m至600 μ m、優(yōu)選從100 μ m至210 μ m的厚度。同樣地，本發(fā)明的方法還適合于表面有微裂紋的太陽(yáng)能電池。對(duì)太陽(yáng)能電池的面積沒(méi)有具體限制，雖然其邊長(zhǎng)大體是從10Omm至300mm,尤其是從156_至210mm。
[0064]根據(jù)本發(fā)明，所述連接導(dǎo)線由鋁，或包含鋁的合金組成，并具有小于120N/mm2或110N/mm2或100N/mm2、尤其地小于40N/mm2或小于10N/mm2的O. 2%屈服強(qiáng)度。尤其地，具有9.81N/mm2的軟化退火的鋁具有特別低的屈服點(diǎn)。這種材料的低O. 2%屈服強(qiáng)度造成了機(jī)械應(yīng)力的降低。例如，純度為99. 9%、尤其是99. 99%或99. 999%的超純鋁是高度適合的。所述連接導(dǎo)線大體具有從ΙΟμπι至5mm或從ΙΟΟμπι至ΙΟΟΟμπι的厚度。其寬度大體上是從Imm至IOOmm或從Imm至3mm。在本發(fā)明的內(nèi)容內(nèi)，鋁或包含鋁的合金還旨在表示復(fù)合鋁材料。這例如可以是纖維強(qiáng)化的鋁或ODS鋁(氧化物分散體增強(qiáng)的鋁)，它可以是根據(jù)在US A-5296675中引用的文獻(xiàn)獲得的，這些文獻(xiàn)通過(guò)引用結(jié)合到本說(shuō)明書中，例如US-A-4869751、US-A-4878967、US-A-4898612 和 US-A-4625095。同樣地，有可能使用以鐵鎳合金或鐵鎳鈷合金(分別為因瓦合金（INVAR)和考瓦合金（KOVAR))的金屬絲來(lái)強(qiáng)化的鋁。這種強(qiáng)化纖維有利地具有與連接導(dǎo)線相同的長(zhǎng)度。所述連接導(dǎo)線可以是單件，或者是任意長(zhǎng)度的連續(xù)帶。
[0065]所述連接導(dǎo)線設(shè)置在太陽(yáng)能電池的金屬化部分上，并且通過(guò)IR焊接、感應(yīng)焊接、熱接觸焊接、激光焊接、超聲波焊接或熱空氣焊接連接到所述太陽(yáng)能電池的金屬化部分上。在IR焊接的情況下，熱量是通過(guò)紅外輻射輸入的，在激光焊接的情況下是通過(guò)激光照射，在熱空氣焊接的情況下是通過(guò)充足量的被加熱的空氣，并且在熱接觸焊接的情況下是通過(guò)例如與熱焊接烙鐵的接觸。在感應(yīng)焊接的情況下，熱量是通過(guò)電磁場(chǎng)的感應(yīng)而引入的。
[0066]在超聲波焊接的情況下，如在常規(guī)的方法中，焊接點(diǎn)還通過(guò)供應(yīng)熱能而被加熱，直到焊料材料熔化，并且將焊接點(diǎn)暴露在超聲波中以便潤(rùn)濕有待連接的這些部件。這些焊接方法本身是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，他們了解如何根據(jù)預(yù)期的應(yīng)用來(lái)使用這些方法。
[0067]為此目的，必須將焊料材料設(shè)置在太陽(yáng)能電池的金屬化部分與連接導(dǎo)線之間。
[0068]這例如可以是通過(guò)用焊料來(lái)預(yù)涂覆鋁帶或連接導(dǎo)線而完成的。由于當(dāng)用焊料涂覆鋁帶時(shí)(如焊接鋁時(shí))產(chǎn)生了類似的問(wèn)題，這可以借助于超聲波來(lái)進(jìn)行。因此，本專利申請(qǐng)還涉及一種用于太陽(yáng)能電池的連接導(dǎo)線，這種導(dǎo)線通過(guò)在超聲波的作用下用焊料進(jìn)行預(yù)涂覆是可獲得的。
[0069]就這一點(diǎn)而言，一種可能性在于在兩個(gè)超聲波發(fā)生器I之間傳送鋁帶或鋁箔3，以便提供這些焊料涂覆的連接導(dǎo)線，從兩側(cè)連續(xù)供應(yīng)液體焊料材料2，如在圖I中所示。這種焊接在超聲波發(fā)生器的振蕩區(qū)域5中進(jìn)行。對(duì)于一側(cè)上的焊料涂覆而言，鋁帶還可以在連續(xù)遞送液體焊料材料的情況下在單一的超聲波發(fā)生器之下送入。還有可能的是將鋁帶或鋁箔3引導(dǎo)通過(guò)焊料容器5，該焊料容器有利地集成在超聲波發(fā)生器I的振蕩波腹位置，如圖2a中所示。在這種情況下，焊料材料2有利地也是連續(xù)送入的。
[0070]還有可能的是，引導(dǎo)鋁帶3通過(guò)熔融焊料材料6的鍍液池（bath)，通過(guò)超聲波發(fā)生器I在至少一側(cè)上施加超聲波，如在圖2b中所示。在超聲波焊接或涂覆焊料過(guò)程中施加超聲波的這些超聲波發(fā)生器有利地在所有情況下都是以從IOkHz至IOOkHz的頻率來(lái)運(yùn)行。連接導(dǎo)線可以在一側(cè)或兩側(cè)涂覆有焊料。本發(fā)明因此還涉及一種焊料涂覆的連接導(dǎo)線，用于帶或箔形式的太陽(yáng)能電池，該連接導(dǎo)線具有如下截面，該截面包括由鋁制成的內(nèi)芯并且在兩側(cè)上都具有焊料涂層，該連接導(dǎo)線具有比由對(duì)應(yīng)地使用的內(nèi)芯材料所制成的連接導(dǎo)線更低的屈服點(diǎn)。已經(jīng)出人意料地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將這些材料互相匹配時(shí)，與使用未以焊料涂覆的鋁時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)的情況相比，連接導(dǎo)線的更低的屈服點(diǎn)可以通過(guò)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選擇而實(shí)現(xiàn)。
[0071]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，用焊料涂覆太陽(yáng)能電池的一個(gè)或多個(gè)金屬化部分。理論上這可以與用焊料涂覆鋁帶類似的方式進(jìn)行。
[0072]尤其對(duì)于由鋁組成的金屬化部分而言，這是有利的。因此，本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施方案也可以被使用以便用焊料至少在設(shè)置有連接導(dǎo)線的位置處涂覆設(shè)置在太陽(yáng)能電池的背面上的鋁層。
[0073]在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，還可以用焊料涂覆太陽(yáng)能電池的金屬化部分以及連接導(dǎo)線兩者，尤其當(dāng)太陽(yáng)能電池的背面是鋁層時(shí)這具有優(yōu)勢(shì)。太陽(yáng)能電池和連接導(dǎo)線上的焊料預(yù)涂層可以用相同的焊料材料或不同的焊料材料形成；這允許在寬廣的范圍內(nèi)對(duì)特性進(jìn)行調(diào)整。
[0074]在連接導(dǎo)線與太陽(yáng)能電池的金屬化部分之間可以設(shè)置另外的焊料材料。所述另外的焊料材料可以與用來(lái)對(duì)連接導(dǎo)線或太陽(yáng)能電池的金屬化部分進(jìn)行預(yù)涂覆的這些焊料材料中的一者或二者是相同的。然而，所述焊料材料還可以與用來(lái)對(duì)連接導(dǎo)線或太陽(yáng)能電池的金屬化部分進(jìn)行預(yù)涂覆的這些焊料材料中的一種或二者是不同的。因此，連接導(dǎo)線、太陽(yáng)能電池的金屬化部分或連接導(dǎo)線與太陽(yáng)能電池的金屬化部分之間的焊料材料的各種各樣的組合是可想到的，其中最后提及的兩種焊料材料是可選的。
[0075]下面的表旨在說(shuō)明不同組合的可能性。A、B和C是不同的焊料材料，這些焊料材料可以選自下表或選自上述的要點(diǎn)17和18或可以與它們不同。
[0076]
【權(quán)利要求】
1.一種用于將連接導(dǎo)線連接到光伏太陽(yáng)能電池上的方法，所述太陽(yáng)能電池在上側(cè)和下側(cè)上具有金屬化部分，該方法包括以下步驟: 以所希望的方式將具有小于120N/mm2的0.2%屈服強(qiáng)度的鋁或鋁合金制成的焊料涂覆的連接導(dǎo)線設(shè)置在所述太陽(yáng)能電池的金屬化部分上； 通過(guò)如IR焊接、感應(yīng)焊接、熱接觸焊接、激光焊接、超聲波焊接或熱空氣焊接的焊接方法在所述連接導(dǎo)線與所述太陽(yáng)能電池之間建立電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將焊料材料設(shè)置在所述連接導(dǎo)線與所述太陽(yáng)能電池的金屬化部分之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中通過(guò)提供太陽(yáng)能電池來(lái)設(shè)置該焊料材料，在所述太陽(yáng)能電池中一個(gè)或多個(gè)金屬化部分由該焊料涂覆。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中由鋁或鋁合金制成的預(yù)涂覆了焊料的連接導(dǎo)線已經(jīng)采用超聲波用焊料進(jìn)行了預(yù)涂覆。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中該連接導(dǎo)線是鍍錫的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中所述太陽(yáng)能電池具有從30μ m至600 μ m的晶片厚度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中所述太陽(yáng)能電池中至少一個(gè)的表面具有微裂紋。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中所述連接導(dǎo)線具有從100μ m至1000 μ m的厚度。`
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中在超聲波焊接過(guò)程中用于施加超聲波的超聲波發(fā)生器以從IOkHz至IOOkHz的頻率運(yùn)行。
10.一種焊料涂覆的連接導(dǎo)線，用于帶或箔形式的太陽(yáng)能電池，該連接導(dǎo)線具有如下截面，該截面包括由鋁或鋁合金制成的內(nèi)芯并且在兩側(cè)上都具有焊料涂層，該連接導(dǎo)線具有比由對(duì)應(yīng)地使用的內(nèi)芯材料所制成的連接導(dǎo)線更低的屈服點(diǎn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的連接導(dǎo)線，其中由鋁或鋁合金制成的該內(nèi)芯是復(fù)合鋁材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的連接導(dǎo)線，其中該連接導(dǎo)線以選自下組的焊料進(jìn)行預(yù)涂覆，該組由以下各項(xiàng)組成=Sn (42)/Bi (58), Sn (30-50)/Bi (70-30)、Sn (42)/Bi (57) /Ag (I)、Sn (30-50) /Bi (70-30) /Ag (0-5)、Sn (50)/In (50)、Sn (30-50)/In (70-30)、In (97) /Ag (3)、In (90-100) /Ag (0-10)、Sn (50) /Pb (32) /Cd (18)、Sn (30-60) /Pb (20-40) /Cd (10-30)、Sn (43)/Pb (43)/Bi (14)和 Sn (30-50)/Pb (30-50)/Bi (5-20)、SAC 焊料(SnAgCu)、SAC305合金、Sn (90-100) /Ag (0-5) /Cu (0-5)、SACX0307 合金、Sn (96.5) /Ag (3.5)、Sn (90-95) /Ag (0-5)、Sn (99) /Cu (I)、Sn (95-100) /Cu (0-5)、Sn (63) /Pb (37)、Sn (20-80) /Pb (0-20)、Sn(62)/Pb (36)/Ag (2)、Sn(50-70)/Pb(30-50)/Ag (0-5)、Sn(60)/Pb(38)/Cu (2)、和Sn (50-70) /Pb (30-50) /Cu (0-5)、SnZn (0-15)、錫。
13.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的連接導(dǎo)線，其中以活性焊料預(yù)涂覆該連接導(dǎo)線，該活性焊料包含: 至少lwt%的、來(lái)自周期表第IVa和/或Va副族的一種元素或多種元素的混合物， 至少0.01wt%的來(lái)自鑭系的一種元素或多種元素的混合物，可選地至少0.5wt%的銀和銅、或銀與銅的混合物，以及 可選地至少0.01wt%的鎵， 并且以鋅、鉍、銦、錫或鉛或這些元素中的兩種或更多種的混合物補(bǔ)足到100wt%，并且可能有常規(guī)的雜質(zhì)。
14.多個(gè)太陽(yáng)能電池，所述太陽(yáng)能電池的金屬化部分通過(guò)多個(gè)鋁制成的連接導(dǎo)線彼此連接，在金屬化部分與所述連接導(dǎo)線之間除了焊料材料之外未設(shè)置其它層。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的多個(gè)太陽(yáng)能電池，其中使用根據(jù)權(quán)利要求10至13中一項(xiàng)所述的連接導(dǎo)線 。
【文檔編號(hào)】H01L31/18GK103503163SQ201280013183
【公開日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2012年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月14日
【發(fā)明者】J·科赫, H·馮坎佩, I·韋斯特拉姆 申請(qǐng)人:烏米科雷股份兩合公司