太陽(yáng)能電池板及用于制造這種太陽(yáng)能電池板的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池板。此外，本發(fā)明涉及用于制造這種太陽(yáng)能電池板的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，具有EWT或MWT或IBC太陽(yáng)能電池的太陽(yáng)能電池板包括導(dǎo)電的、圖案化的背板，該導(dǎo)電的、圖案化的背板用于接觸位于這些類型的太陽(yáng)能電池的后表面上的電接觸件。通常，這種背板包括通常是聚合物層的載體層，和由銅(或者銅合金)制成的、圖案化的導(dǎo)電層。為了連接位于模塊的背部的接線盒，位于模塊的背面的聚合物層應(yīng)局部地開(kāi)口，并且將耳式突出部焊接至導(dǎo)電層。然而，銅的價(jià)格相對(duì)高并且對(duì)于這些太陽(yáng)能電池板類型在工業(yè)中的實(shí)現(xiàn)來(lái)說(shuō)存在瓶頸。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，由于鋁對(duì)較便宜，所以已經(jīng)考慮了替換物例如鋁基導(dǎo)電層。然而，將太陽(yáng)能電池接觸件或接線盒接觸件焊接至鋁較為困難，這是因?yàn)殇X對(duì)焊料的可濕潤(rùn)性通常較差，而產(chǎn)生弱的且相對(duì)不可靠的電互連。此外，當(dāng)使用導(dǎo)電粘合劑將太陽(yáng)能電池接觸件連接至鋁導(dǎo)電層時(shí)，觀察到在鋁上的高接觸阻抗。
[0004]為了解決這些難題，位于背板上的現(xiàn)有技術(shù)的鋁導(dǎo)體層通過(guò)金屬層的真空沉積或包覆而被覆蓋，該金屬層具有用于將導(dǎo)電粘合劑或焊料用在鋁上的更好的性能且通常具有較高的價(jià)格。另外，這種沉積技術(shù)較為耗時(shí)并因此相對(duì)昂貴，因此不提供解決方案。此外，為了應(yīng)用焊接技術(shù)，至少需要1-2 μm的層厚度。
[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]該目的通過(guò)設(shè)置有堆的太陽(yáng)能電池板實(shí)現(xiàn)，該堆包括至少一個(gè)太陽(yáng)能電池和背板層；至少一個(gè)太陽(yáng)能電池布置成背接觸式太陽(yáng)能電池，該背接觸式太陽(yáng)能電池具有用于接收輻射的前表面和設(shè)置有電接觸件的后表面；太陽(yáng)能電池板進(jìn)一步布置為與具有一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體接觸件的接線盒電接觸；背板層具有設(shè)置有第一導(dǎo)電材料的圖案化的導(dǎo)體電路層的表面，導(dǎo)體電路層布置有接觸區(qū)域，每個(gè)接觸區(qū)域位于與至少一個(gè)太陽(yáng)能電池上的電接觸件中的一個(gè)的位置對(duì)應(yīng)且對(duì)準(zhǔn)的位置，或者位于與接線盒導(dǎo)體接觸件中的一個(gè)的位置對(duì)應(yīng)且對(duì)準(zhǔn)的位置；
[0007]至少一個(gè)太陽(yáng)能電池布置在導(dǎo)體電路層的上部上，使得至少一個(gè)太陽(yáng)能電池的后表面面對(duì)圖案化的導(dǎo)體電路表面；至少一個(gè)太陽(yáng)能電池的每個(gè)電接觸件或者接線盒導(dǎo)體接觸件通過(guò)導(dǎo)電連接材料的主體而與導(dǎo)體電路上的接觸區(qū)域中對(duì)應(yīng)的接觸區(qū)域?qū)щ娊佑|；導(dǎo)體電路層在接觸區(qū)域的位置包括第二導(dǎo)電材料的塊或堆，其中每個(gè)塊布置在位于一個(gè)電接觸件或一個(gè)接線盒導(dǎo)體接觸件上的、導(dǎo)電連接材料的主體和第一導(dǎo)電材料的層之間。
[0008]有利地，太陽(yáng)能電池板提供了具有優(yōu)良的互連性能的背板，其原因是塊僅位于需要例如優(yōu)良的電接觸和機(jī)械粘附的性能的位置。這節(jié)省了在太陽(yáng)能電池板的生產(chǎn)中待使用的、具有這些性能的、相對(duì)昂貴的金屬的量。因此，太陽(yáng)能電池板可以具有低價(jià)格的、具有差的互連性能的第一材料的導(dǎo)電電路層，而且僅在需要的地方具有具備優(yōu)良性能的第二材料的局部塊。
[0009]太陽(yáng)能電池接觸件或接線盒導(dǎo)體或者它們的組合可以與這種塊狀接觸件接觸。太陽(yáng)能電池接觸件通常將在背板的前側(cè)(即，面朝太陽(yáng)能電池板的輻射接收表面的表面?zhèn)?上被接觸。接線盒導(dǎo)體接觸件通常在太陽(yáng)能電池板的背面上被接觸，然而在一些實(shí)施方式中，接線盒導(dǎo)體接觸件可以設(shè)置在太陽(yáng)能電池板的前側(cè)上。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了如上所述的太陽(yáng)能電池板，其中第一導(dǎo)電材料是鋁基金屬。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了如上所述的太陽(yáng)能電池板，其中第二導(dǎo)電材料從包括銅基材料、錫基材料和鎳基材料的組中選擇。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了如上所述的太陽(yáng)能電池板，其中每個(gè)塊具有大體上與太陽(yáng)能電池上的接觸件的區(qū)域匹配的區(qū)域尺寸。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了如上所述的太陽(yáng)能電池板，其中塊的區(qū)域尺寸具有約2mm的直徑。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了如上所述的太陽(yáng)能電池板，其中第二導(dǎo)電材料的塊穿透第一導(dǎo)電材料上的本征氧化層并直接接觸第一導(dǎo)電材料。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了如上所述的太陽(yáng)能電池板，其中第二導(dǎo)電材料的堆的厚度不超過(guò)50微米。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了如上所述的太陽(yáng)能電池板，其中太陽(yáng)能電池板包括覆蓋太陽(yáng)能電池板的后表面的背面板，背面板設(shè)置有開(kāi)口，開(kāi)口與接線盒導(dǎo)體接觸件中的每個(gè)的相應(yīng)位置對(duì)應(yīng)且對(duì)準(zhǔn)。
[0017]此外，本發(fā)明涉及用于制造設(shè)置有堆的太陽(yáng)能電池板的方法，該堆包括至少一個(gè)太陽(yáng)能電池、背板層和接線盒，該方法包括:
[0018]一提供至少一個(gè)太陽(yáng)能電池，所述至少一個(gè)太陽(yáng)能電池布置成背接觸式太陽(yáng)能電池，背接觸式太陽(yáng)能電池具有用于接收輻射的前表面和設(shè)置有電接觸件的后表面；
[0019]—提供背板層，背板層具有第一導(dǎo)電材料的導(dǎo)電表面；
[0020]—圖案化具有導(dǎo)體電路層的導(dǎo)電表面，導(dǎo)體電路層布置有接觸區(qū)域的布局，每個(gè)接觸區(qū)域位于與至少一個(gè)太陽(yáng)能電池上的電接觸件中對(duì)應(yīng)的電接觸件的位置對(duì)應(yīng)且對(duì)準(zhǔn)的位置，或者位于與接線盒接觸件中對(duì)應(yīng)的接線盒接觸件的位置對(duì)應(yīng)且對(duì)準(zhǔn)的位置；
[0021]一將至少一個(gè)太陽(yáng)能電池放置在導(dǎo)體電路層的上部上，使得至少一個(gè)太陽(yáng)能電池的后表面面對(duì)圖案化的導(dǎo)體電路表面；
[0022]—使至少一個(gè)太陽(yáng)能電池的每個(gè)電接觸件或者每個(gè)接線盒導(dǎo)體接觸件通過(guò)導(dǎo)電連接材料的主體而與導(dǎo)體電路上的接觸區(qū)域中對(duì)應(yīng)的接觸區(qū)域?qū)щ娊佑|；
[0023]—在所述使每個(gè)電接觸件與對(duì)應(yīng)的接觸區(qū)域?qū)щ娊佑|之前，在每個(gè)接觸區(qū)域的位置產(chǎn)生第二導(dǎo)電材料的塊或堆，使得每個(gè)塊布置在位于一個(gè)電接觸件或一個(gè)接線盒導(dǎo)體接觸件上的、導(dǎo)電連接材料的主體和第一導(dǎo)電材料的層之間，其中每個(gè)塊的產(chǎn)生包括第二導(dǎo)電材料的施加。
[0024]在實(shí)施方式中，第二導(dǎo)電材料的施加包括通過(guò)噴涂裝置的冷噴涂。
[0025]根據(jù)本實(shí)施方式，方法使用冷噴涂施加金屬。按照這種方式，通常在室溫、在大氣壓狀態(tài)下施加第二導(dǎo)電材料的塊。與現(xiàn)有技術(shù)的真空技術(shù)相比，本發(fā)明的方法相對(duì)簡(jiǎn)單、耗時(shí)更少且成本更低。
[0026]在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，冷噴涂包括將噴涂裝置的出口布置在導(dǎo)體電路層上的每個(gè)接觸區(qū)域的位置，該位置對(duì)應(yīng)于至少一個(gè)太陽(yáng)能電池上的對(duì)應(yīng)的電接觸件的位置。因此，本方法允許僅在背板的導(dǎo)體電路層上的預(yù)定位置產(chǎn)生塊。
[0027]在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，噴涂裝置的出口的布置通過(guò)定位機(jī)器人實(shí)現(xiàn)。
[0028]有利地，這允許本方法自動(dòng)操作且允許在高容量生產(chǎn)設(shè)備中實(shí)現(xiàn)本方法。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了如上所述的方法，該方法包括:
[0030]一從包括銅基材料、錫基材料和鎳基材料的組中選擇第二導(dǎo)電材料。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了如上所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟:
[0032]—提供覆蓋太陽(yáng)能電池板的后表面的背面板；
[0033]—在背面板中產(chǎn)生開(kāi)口，開(kāi)口與接線盒導(dǎo)體接觸件中的每個(gè)的相應(yīng)位置對(duì)應(yīng)且對(duì)準(zhǔn)。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了如上所述的方法，其中第二導(dǎo)電材料的施加包括從如下組中選擇的一個(gè)，該組包括第二導(dǎo)電材料在第一導(dǎo)電材料上的超聲焊接、第二導(dǎo)電材料在第一導(dǎo)電材料上的化學(xué)電鍍或電化學(xué)電鍍。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了如上所述的方法，其中第二導(dǎo)電材料的施加包括通過(guò)煙火型多層薄膜或箔在第一導(dǎo)電材料上產(chǎn)生第二導(dǎo)電材料的涂布。
[0036]這些方法步驟中的每個(gè)可以應(yīng)用于用于連接至太陽(yáng)能電池接觸件的塊或用于連接至接線盒導(dǎo)體接觸件的塊兩者。
[0037]超聲焊接提供了將第二導(dǎo)電材料(例如銅、或銅基材料、或錫基材料、或鎳基材料)的塊結(jié)合至第一導(dǎo)電材料例如鋁。
[0038]在用于接線盒導(dǎo)體接觸件的示例性情況下，在背板在接觸件的位置、在背面上開(kāi)口之后，一片銅(例如，薄板或箔)可以超聲結(jié)合至鋁。最可能的處理是在構(gòu)建模塊之前(即，在層疊之前)使聚合物層開(kāi)口，并使用大的結(jié)合頭將銅材料結(jié)合至背板以最大化結(jié)合區(qū)域?？梢詮谋嘲宓你~側(cè)或鋁側(cè)