用于具有旁路配置的PV模塊的背側接觸層制造技術

本申請?zhí)峁┝擞糜诰哂卸鄠€PV電池(1、2)的光伏模塊的背側連接層。PV電池(1、2)是具有多個背側觸點(11、12)的電池。旁路二極管連接路徑(6)沿著兩個相鄰電池(1、2)的邊緣方向在背側連接層(3)中形成，所述路徑具有圍繞兩個相鄰電池(1、2)的多個背側觸點(11、12)中的外部觸點(4、5)的筆直或曲折的圖案。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用于連接多個光伏(PV)電池的正負背側觸點以形成光伏模塊的背側連接層(箔或襯底的形式)。
技術介紹
國際專利公布WO2013/182955公開了包括背接觸太陽能電池的光伏模塊的背板。提供了一種形成為連接電路的導電背板，該電路連接至模塊的太陽能電池的電極。國際專利公布WO2012/026806公開了具有改善的表面鈍化的光伏設備和模塊。其包括旨在用于背接觸金屬貫穿孔光伏設備的圓周外壁和/或孔壁。在第一半導體層和第二半導體層之間設置pn結。國際專利公布WO2011/160161公開了一種光伏模塊，該光伏模塊在背側上耦接至用于傳導太陽能電池中生成的電能的導電或傳導結構層。在一個實施方式中，電氣組件可以嵌入到太陽能電池的傳導結構層中。
技術實現思路
本專利技術要求提供一種用于光伏模塊的背面接觸層，其中，該光伏模塊允許包含旁路電路。根據本專利技術的第一方面，提供了根據如上定義的前序部分的背側接觸層，其中具有預定最小寬度(w)的旁路二極管連接路徑沿著兩個相鄰電池的邊緣方向形成在背側連接層中，該兩個相鄰電池以彼此相距電池間距離(s)放置，其中相鄰電池中的每個上的外部觸點從相應的相鄰電池的邊緣位移距離(d)，其中距離(d)大于0，使得一行外部觸點之間的總距離(2d+s)大于或等于預定最小寬度(w)以及與旁路二極管連接路徑相鄰的兩個劃片槽的寬度(2i)的總和(或滿足數學關系2d+s＞＝w+2i)。第二方面，提供了根據如上定義的前序部分的背側接觸層，其中具有預定最小寬度(w)的旁路二極管連接路徑沿著兩個相鄰電池的邊緣方向形成在背側連接層中，該兩個相鄰的電池以彼此相距電池間距離(s)放置，該路徑圍繞位于兩個相鄰電池的邊緣附近的外部觸點具有曲折圖案。在與第一方面中相似的數學關系中，這將涉及2d+s<w+2i。本專利技術的兩個方面以及在其他從屬權利要求中描述的另外的實施方式允許背側接觸層與具有更合適寬度的旁路二極管導體的更高效的布局。附圖說明以下將參考附圖使用多個示例性實施方式來更加詳細地論述本專利技術，其中：圖1示出了根據現有技術的實施方式的上覆兩個相鄰PV電池的背側接觸層部分的詳細視圖，其中PV電池具有用于旁路二極管連接的條狀導體；圖2示出了根據本專利技術的實施方式的上覆兩個相鄰PV電池的背側接觸層的詳細視圖，其中PV電池具有用于旁路二極管連接的條狀導體；圖3示出了根據圖2的實施方式的具有邊緣觸點和導電條的兩個相鄰PV電池的示意圖；圖4示出了根據本專利技術的另一實施方式的具有邊緣觸點和導電條的兩個相鄰PV電池的示意圖；圖5示出了邊緣觸點縮進的本專利技術的實施方式的示意圖。具體實施方式本專利技術的實施方式涉及在具有多個光伏電池1的光伏模塊中背側連接薄板的改進布局和布置，例如當PV模塊被部分遮蔽時其利用旁路二極管和相關聯(lián)電路來改進PV模塊的性能。圖1示出了上覆兩個相鄰的PV電池(僅示出了其邊緣7)的背側接觸層3的一部分的詳細視圖。背側接觸層3包括用于旁路二極管連接的條狀導體6，該條狀導體6位于兩個接觸層部分3之間，由兩個劃片槽(scribe lane)8分開。在PV模塊的典型設置中，兩個PV電池以1.25mm的間隔(標稱，在實線邊緣7之間)彼此相鄰放置，其甚至可以如細虛線7a所示分開更遠(分開1.75mm)。相鄰的電池在其外部邊緣處設有背側觸點，或外部觸點4、5，對于圖1中的相鄰電池中的每個示出其中的一個觸點。為了將旁路二極管導體6安裝在背側接觸層3的可用空間中，旁路二極管導體6具有僅為0.75mm的常規(guī)寬度(因為需要1mm寬的劃片槽8以提供充分的隔離)。如果兩個電池1、2(仍參見圖3和圖4)相鄰，并且兩個電池1、2在太陽能電池的背側均具有觸點并沿著邊緣放置，則在電池1、2之間幾乎沒有任何空間以用于朝向接線盒延伸的銅條(旁路二極管導體6)，如從圖1和以上說明可以清楚的看出。兩個相鄰電池1、2的觸點4、5之間的空間很小。此外，為了制造條6，需要通常1mm的隔離劃片8，其“侵蝕”掉觸點4、5之間的導電材料。然后，這將產生非常細的條6，該條6應該能夠承載通常9A的電流并且因此產生高功耗，這對設備是不利的并且在遮光條件下對模塊操作具有不良影響。作為其示例，可以對用于旁路二極管的Cu軌道進行如下計算。用于旁路二極管導體6的典型箔的特性為：長度l＝0.5m，厚度t＝35μm，寬度w＝0.75mm，以及電阻率ρ＝17.10-9Ωm，使得電阻在導通狀態(tài)下，旁路二極管通常承載8A的電流，這意味著功耗P＝R因為典型的PV模塊的額定功率為約200w，這將導致大于10％的損耗，這是不可接受的。在本專利技術的第一方面中可以通過一組實施方式來解決這個問題，其中具有預定最小寬度(w)的旁路二極管連接路徑6沿著兩個相鄰電池1、2的邊緣方向形成在背側連接層3中，該兩個相鄰電池以彼此相距電池間距離(s)放置，其中相鄰電池中的每個上的外部觸點4、5從各自的相鄰電池的邊緣移位距離(d)，使得一行外部觸點間的總距離2d+s大于預定最小寬度(w)和與旁路二極管連接路徑6相鄰的兩個劃片槽的寬度(2i)的總和。在數學關系中，兩個鄰近的電池1、2的外部觸點4、5的距離(d)選擇為滿足公式2d+s>w+2i。所產生的旁路二極管連接路徑6在此組實施方式中甚至可以實施為筆直的金屬化路徑。在圖2中，提供了用于該問題的另一解決方案，在此意義上，具有預定最小寬度(w)的旁路二極管連接路徑6沿著兩個相鄰電池1、2的邊緣方向形成在背側連接層3中，該兩個相鄰電池以彼此相距電池間距離(s)放置，并且該路徑具有圍繞位于兩個相鄰電池1、2的邊緣附近的外部觸點4、5的曲折圖案。應注意，在該組實施方式中，距離d甚至可以等于0，即，外部觸點直接布置在電池1、2的邊緣上。因此在電池1、2上具有更加優(yōu)選的電流路徑并使得電池上的金屬用量更少(通常該金屬是Ag，因此非常昂貴)。更一般而言，多個電池1、2包括具有對稱圖案的正負背側觸點11、12的電池，其中正負背側觸點的子集4、5沿著鄰近的電池1、2的邊緣方向布置。這種電池1、2的示例為叉指背接觸(IBC)電池或發(fā)射極穿孔卷繞(EWT)電池。在另一實施方式中，兩個相鄰電池1、2相對于彼此定向成使得外部觸點4、5沿著邊緣方向散布。例如，在PV電池1、2沿著兩個相鄰的電池1、2的邊緣方向具有長度l的情況下，n個觸點在一個邊緣處以偏移量0等距放置，并且在相對的邊緣處以偏移量l/2n放置。這在圖3的示意圖中更清楚地示出，其中n＝4。所使用的PV電池1、2的背側觸點11、12用空圓圈和實圓圈表示，而在背側接觸PV電池中，正負觸點以彼此相鄰的圖案設置。應注意，在PV模塊中，上述PV電池1、2對于180度旋轉而言是不變的，這使得在PV模塊制造中容易地布置PV電池。在另一實施方式中，正負背側觸點11、12布置成多行，并且包括多個外部觸點4、5的多行中的外部一行相比多行中的其他行具有較少的觸點。這將使得旁路二極管(旁路二極管導體6)的導電引線更平滑地曲折，從而提供制造背側連接層的優(yōu)點，更具體而言，例如通過劃線在其內部提供隔離槽8的優(yōu)點。通過實現曲折導電軌道6以及以圖3所示的散布方式放置兩個相鄰電池1、2的邊緣觸點4、5，旁路二極管的導電引線(旁路二極管導體6)可以實現為比現本文檔來自技高網...

【技術保護點】
背側連接層，用于連接用于形成光伏模塊的多個光伏(PV)電池(1、2)的正負背側觸點(11、12)，其中，具有預定最小寬度(w)的旁路二極管連接路徑(6)沿兩個相鄰電池(1、2)的邊緣方向形成在所述背側連接層(3)中，所述兩個相鄰電池以彼此相距電池間距離(s)放置，其中，所述相鄰電池中的每個上的外部觸點(4、5)從相應的相鄰電池的邊緣位移距離(d)，其中，所述距離d大于0，使得一行外部觸點間的總距離(2d+s)大于或等于所述預定最小寬度(w)和與所述旁路二極管連接路徑(6)相鄰的兩個劃片槽的寬度(2i)的總和。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.04.02 NL 20125541.背側連接層，用于連接用于形成光伏模塊的多個光伏(PV)電池(1、2)的正負背側觸點(11、12)，其中，具有預定最小寬度(w)的旁路二極管連接路徑(6)沿兩個相鄰電池(1、2)的邊緣方向形成在所述背側連接層(3)中，所述兩個相鄰電池以彼此相距電池間距離(s)放置，其中，所述相鄰電池中的每個上的外部觸點(4、5)從相應的相鄰電池的邊緣位移距離(d)，其中，所述距離d大于0，使得一行外部觸點間的總距離(2d+s)大于或等于所述預定最小寬度(w)和與所述旁路二極管連接路徑(6)相鄰的兩個劃片槽的寬度(2i)的總和。2.背側連接層，用于連接用于形成光伏模塊的多個光伏(PV)電池(1、2)的正負背側觸點(11、12)，其中，具有預定最小寬度(w)的旁路二極管連接路徑(6)沿兩個相鄰電池(1、2)的邊緣方向形成在所述背側連接層(3)中，所述兩個相鄰電池以彼此相距電池間距離(s)放置，并且所述旁路二極管連接路徑(6)具有圍繞位于所述兩個相鄰電池(1、2)的邊緣附近的外部觸點(4、5)的曲折圖案。3.根據權利要求1或2所述的背側連接層，其中所述多個光伏電池包括具有對稱圖案的正負背側觸點的電池，其中正或負背側觸點的子集沿著所述邊緣方向布置。4.根據權利要求1至3中的任一項所述的背側連接層，其中所述...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：艾弗特·尤金·本德，巴斯·伯納德瑞斯·凡阿肯，尼古拉斯·吉耶萬，馬庫斯·約翰·詹森，伊凱·塞薩爾，
申請(專利權)人：荷蘭能源研究中心基金會，
類型：發(fā)明
國別省市：荷蘭;NL