用于連接太陽能電池的方法以及太陽能模塊技術

本發明專利技術涉及一種用于連接太陽能電池以制造太陽能模塊的方法。為了獲得高效率而提出，連接器在前側設有對射束反射的材料和/或對射束反射的結構。

Method for connecting solar cells and solar module

The present invention relates to a method for connecting solar cells to produce solar modules. In order to obtain high efficiency, the connector is provided with a material for reflecting the beam and / or a beam reflecting structure at the front side.

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于連接太陽能電池的方法以及太陽能模塊
本專利技術涉及一種用于借助具有相對置平坦側的條帶狀幾何形狀的至少一個連接器來連接太陽能電池以制造太陽能模塊的方法，所述至少一個連接器沿著彼此相繼的太陽能電池的背側和前側交替地延伸并且與所述太陽能電池導電連接，所述平坦側中的至少一個平坦側設有焊接材料，其中，使背離太陽能電池的平坦側設有對輻射反射的材料和/或結構。本專利技術也涉及具有通過至少一個連接器聯接的太陽能電池的太陽能電池模塊，其中，所述連接器沿著彼此相繼的太陽能電池的前側和背側交替地延伸并且與所述太陽能電池導電連接，其中，所述連接器具有帶有平坦側的條帶狀幾何形狀，所述平坦側中的至少一個平坦側具有由焊接材料制成的層，并且背離太陽能電池的平坦側設有對光反射的材料和/或結構。
技術介紹
為了將太陽能電池聯接成一個模塊，根據沿著太陽能電池的前側延伸的母線的數目，將太陽能電池通過電連接器連接，所述電連接器在前側接觸太陽能電池（Frontseitenkontaktsolarzellen）時沿著彼此相繼的太陽能電池的背側和前側交替地延伸。為此，通常是由銅或鋁制成的箔條帶的連接器具有由焊接材料（如錫）制成的涂層，以便通過焊接將連接器在材料上相容地與太陽能電池的背側或者太陽能電池的前側的母線連接。為了形成模塊，相應聯接的太陽能電池嵌入塑料（如EVA）中，其中，模塊在前側尤其由玻璃板覆蓋并且在背側由玻璃板或背側箔覆蓋。此外，模塊由框架包圍。為了減少由沿著前側延伸的連接器、更確切地說由射束的吸收引起的射束損耗（由所述損耗降低了太陽能電池的效率），已知的是，如下結構化連接器：在縱截面中得到鋸齒形結構（WO-A-2008/094048）。然后將表面附加地涂覆上銀，以便獲得高的反射率。結構化是在連接器的整個長度上構造的，從而在連接器導電的情況下與背側產生巨大的接觸問題，這是因為連接器的面向背側的側具有帶有銀層的鋸齒結構。通過昂貴的措施，在以下區段中—其中，進行與背側的連接—將焊接材料引入鋸齒結構中，以便能夠將連接器與背側焊接。由US-A-2009/0255569得出一種太陽能電池模塊，其中，太陽能電池通過如下連接器聯接，所述連接器在前側具有微結構。也可以施加反射層。按照EP-A-2003699，借助超聲波將焊接材料合金化到常規太陽能電池的背側中。DE-U-202008016139涉及一種太陽能電池組件。由WO-A-95/15582得出一種太陽能電池組件，其中，對條帶反射的材料在太陽能電池的前側上施加到其非活性區域中。
技術實現思路
本專利技術所基于的任務是，提供一種用于制造太陽能電池模塊以及將太陽能電池連接成太陽能電池模塊的方法以及一種太陽能電池模塊，所述太陽能電池模塊具有高效率。為了解決所述任務，本專利技術在方法上主要規定了一種用于借助具有相對置平坦側的、分別呈條帶狀幾何形狀的多個連接器來連接太陽能電池以制造太陽能模塊的方法，所述多個連接器沿著彼此相繼的太陽能電池的背側和帶有母線的前側交替地延伸并且與所述太陽能電池導電連接，所述平坦側中的至少一個平坦側設有焊接材料，其中，使背離太陽能電池的平坦側設有對輻射反射的材料和/或結構，而且所述連接器的數目對應于所述母線的數目。根據本專利技術，使用這種具有基于硅的和p型導電或者n型導電的晶片的太陽能電池作為太陽能電池，在所述晶片的背側上布置具有局部開口、由鈍化介電材料制成的層，所述層由全面積地覆蓋晶片的背側的、由鋁制成的或含有鋁的燒結層覆蓋；在燒結層上在要接觸的連接器的區域中借助超聲波來涂抹由焊接材料制成的條帶；將所述連接器與所述條帶在材料上相容地連接；所述連接器在兩個平坦側上具有焊接材料，而且所述連接器在其以下區段中在背離太陽能電池的平坦側上至少局部地設有對射束反射的材料和/或對射束反射的結構：在這些區段中所述太陽能電池的前側被導電接觸。而且，在所述連接器的其余區段中具有不變的結構特性，所述設有反射材料和結構在利用所述連接器連接太陽能電池期間或之后實現，或者，所述連接器在一個側上被焊接，其中與被焊接的平坦側相對的平坦側上具有對射束反射的材料和/或對射束反射的結構，其中導電接觸所述太陽能電池的前側的區段在太陽能電池側具有焊接材料，并且在沿著要與所述背側導電接觸的區段中這些區段在太陽能電池側至少逐點設有焊接材料。根據本專利技術，使用具有PERC結構的太陽能電池，其必要時具有選擇性發射區和常規可用的連接器，所述連接器在連接器被供應給聯接的太陽能電池的時候或者在所述聯接之后被如此處理，使得僅僅在沿著要聯接的太陽能電池的前側延伸的區段或者區域中產生以下特性：所述特性導致射束的反射，其結果是，射束可以在前側覆蓋部處被反射，并且因此返回到太陽能電池的活性區域中。連接器的在前側延伸的區段的結構化也適合于此，這是因為所述結構化沒有被構造在沿著太陽能電池的背側延伸的區段中，其結果是，尤其通過焊接能夠實現沒有問題的、材料接合的連接。尤其使用在兩側都鍍錫的連接器，所述連接器尤其在串接之后在前側——即面向射束的平坦側——的區域中通過以下方式獲得反射層：施加相應的層，或在前側上沖壓焊接材料、例如錫成反射結構。然而，也存在以下可能性：粘結回射的、平面的結構，或例如給反射鋁箔涂抹保護氧化物，或反射良好的顏料。替代地，存在以下可能性：單側焊接的連接器以面向輻射的發光面或結構化面、即在反射的前側上在以下區域中被焊接：在所述區域中應聯接太陽能電池的背側。尤其規定，將至少一種這樣的來自銀、氧化鋁、二氧化鈦的組的材料用作反射材料。然而，也可以涂抹具有交替的折射率的多層系統，如布拉格層。如所提到的，尤其在制造模塊時、尤其在聯接之后實施連接器的沿著要聯接的太陽能電池的前側延伸的區段的涂層或者結構化，其中，所述結構化部可以例如借助作用于連接器的焊接材料涂層的沖具來實現。尤其規定，將這種由銅或鋁制成的或含有銅或鋁的、寬度B為1mm≤B≤3mm和/或厚度DF為50μm≤DF≤250μm的箔條帶所構成的連接器用作連接器，其中，將所述焊接材料涂抹在平坦側上，層厚DL為10μm≤DL≤20μm，和/或涂抹反射材料，層厚DR為0.1μm≤DR≤5μm、尤其為1μm≤DR≤2μm。反射材料的所給定層厚尤其適用于當所述反射材料由銀制成時。此外，本專利技術的特征在于一種太陽能電池模塊，其具有通過多個連接器聯接的太陽能電池，其中，所述多個連接器沿著彼此相繼的太陽能電池的前側和背側交替地延伸并且與沿著前側延伸的母線導電連接，其中，所述多個連接器具有帶有平坦側的條帶狀幾何形狀，所述平坦側中的至少一個平坦側具有由焊接材料制成的層，并且背離太陽能電池的平坦側設有反射光的材料和/或結構。每一個太陽能電池具有基于硅的晶片，在所述晶片的背側上布置有具有局部開口且由鈍化介電材料制成的層，所述晶片的背側全面積地由覆蓋所述介電層的、由鋁制成的或含有鋁的燒結層覆蓋，在所述燒結層上根據所述連接器的走向、借助超聲波施加有條帶狀的焊接線路，所述連接器與所述焊接線路在材料上相容地連接，所述連接器具有沿著所述太陽能電池的背側延伸的第一區段和沿著所述太陽能電池的前側延伸的第二區段，在與所述連接器的兩個平坦側上存在的焊接材料連接的情況下，在所述連接器的第二區段中在背離太陽能電池的平坦側上至少局部地設有對射束反射本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于借助具有相對置平坦側的、分別呈條帶狀幾何形狀的多個連接器來連接太陽能電池以制造太陽能模塊的方法，所述多個連接器沿著彼此相繼的太陽能電池的背側和帶有母線的前側交替地延伸并且與所述太陽能電池導電連接，所述平坦側中的至少一個平坦側設有焊接材料，其中，使背離太陽能電池的平坦側設有對輻射反射的材料和/或結構，而且所述連接器的數目對應于所述母線的數目并且所述連接器被連接到所述母線，其特征在于，由銅或鋁制成的或含有銅或鋁的、寬度B為1mm≤B≤3mm和/或厚度D

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.09.02 DE 102011053238.21.一種用于借助具有相對置平坦側的、分別呈條帶狀幾何形狀的多個連接器來連接太陽能電池以制造太陽能模塊的方法，所述多個連接器沿著彼此相繼的太陽能電池的背側和帶有母線的前側交替地延伸并且與所述太陽能電池導電連接，所述平坦側中的至少一個平坦側設有焊接材料，其中，使背離太陽能電池的平坦側設有對輻射反射的材料和/或結構，而且所述連接器的數目對應于所述母線的數目并且所述連接器被連接到所述母線，其特征在于，由銅或鋁制成的或含有銅或鋁的、寬度B為1mm≤B≤3mm和/或厚度DF為50μm≤DF≤250μm的箔條帶用作連接器，使用這種具有基于硅且p型導電或者n型導電的晶片的太陽能電池作為太陽能電池，在所述晶片的背側上布置具有局部開口且由鈍化介電材料制成的層，所述層由全面積地覆蓋晶片的背側且由鋁制成的或含有鋁的燒結層覆蓋；在所述燒結層上在要接觸的連接器的區域中借助超聲波來涂抹由焊接材料制成的條帶；將所述連接器與所述條帶在材料上相容地連接，所述連接器在兩個平坦側上具有焊接材料，而且所述連接器在其以下區段中在背離太陽能電池的平坦側上沿著所述太陽能電池的前側至少局部地設有對射束反射的材料和/或對射束反射的結構：在這些區段中所述太陽能電池的前側被導電接觸，而且，在所述連接器的其余區段中具有不變的結構特性，所述設有反射材料和結構在利用所述連接器連接太陽能電池期間或之后實現，或者，所述連接器在一個側上被焊接，其中與被焊接的平坦側相對的平坦側上沿著所述太陽能電池的前側具有對射束反射的材料和/或對射束反射的結構，其中導電接觸所述太陽能電池的前側的區段在太陽能電池側具有焊接材料，并且在具有沿著要與所述背側導電接觸的區段中這些區段在太陽能電池側逐點設有焊接材料。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，將由銀、氧化鋁、二氧化鈦、鋁箔和反射顏料構成的組中的至少一種材料用作反射材料。3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，對射束反射的結構僅僅被構造在從沿著背離太陽能電池的平坦側延伸的、由焊接材料制成的層中。4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述對射束反射的結構通過壓印來構造。5.根據權利要求1-4中任一項所述的方法，其特征在于，將所述焊接材料以10μm≤DL≤20μm的層厚DL和/或涂抹在所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：H馮坎佩，R德勒斯勒，Y加森鮑爾，F海爾，A梅茨，JD莫施納，
申請(專利權)人：弗勞恩霍弗實用研究促進協會，
類型：發明
國別省市：德國,DE