光電元件及其制造方法和包線與導(dǎo)體的連接方法技術(shù)

一種光電元件，具有一個設(shè)置在光電元件表面用于輸出光電元件產(chǎn)生的電功率的導(dǎo)線和一個與導(dǎo)線電連結(jié)并形成連結(jié)部分的電極，其特征在于導(dǎo)線與電極的連結(jié)部分至少有一個第一連結(jié)部分和一個與第一連結(jié)部分相鄰的第二連結(jié)部分，第二連結(jié)部分具有大于第一連結(jié)部分的彈性。一種制造光電元件的方法。一種在包線和導(dǎo)體之間形成電連接的方法，包括去除包線的包層部分的方法和連結(jié)包線和導(dǎo)體的方法。（*該技術(shù)在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
?光電元件及其制造方法和包線與導(dǎo)體的連接方法本專利技術(shù)涉及一種包含太陽能電池的光電元件，一種制造所述光電元件的方法，一種去除包線包層部分的方法和一種連結(jié)包線和導(dǎo)體的方法。具體地說，本專利技術(shù)涉及一種具有改進的電極結(jié)構(gòu)的光電元件和一種制造所述光電元件的方法。近年來，太陽能發(fā)電系統(tǒng)引起了廣泛的注意。與此同時，對提供一種價格合理的大面積光電元件、能夠以合理的價格建立一種理想的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的需求也有所增長。一般地，光電元件有一個光電層(包括一個光電轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體層)，并且在光電元件中，光電層中阻止電荷在元件表面方向遷移的阻力較大。因此，在大面積光電元件的情形中，為了減少由于電荷在元件表面方向的遷移所致的焦耳損耗，在光電元件的表面上設(shè)置一個包含高導(dǎo)電性金屬的電極(此電極以下將被稱作金屬電極)。在金屬電極設(shè)置在光入射面的情形下，因為金屬電極一般是不透明的，所以它的形成不會盡可能多地阻擋入射光。另一方面，在金屬電極設(shè)置在沒有光入射面的情形中，可以形成在整個表面上，但從降低成本的角度出發(fā)，通常形成為所需的最小部位。在此，以圖7(a)和7(b)為例，已知電極700以梳狀形式形成在光電元件(未示出)的光入射面或背面。圖7(a)是所述電極的平面圖，圖7(b)是圖7(a)中沿H-H’線截取的截面圖。在電極形成在光入射面的情形中，光電極700包括一個包含多個以預(yù)定的等間隔排列的線電極的梳狀電極時，如圖7(a)所示，可以有效地匯集電荷，同時抑制焦耳損耗。在電極形成在背面的情形中，因為可以少量地利用形成電極的材料，所以可以低成本地形成電極。但是，這種電極的形成一般通過這種方法進行：在光電元件的表面上絲網(wǎng)印刷一種導(dǎo)電的樹脂材料702，然后進行燒結(jié)處理，并在其上絲網(wǎng)印刷鉗焊膏701，然后進行回流焊接。但是，在這種方-->法中，難以加厚電極的厚度，并且因此在光電元件為大面積的情況下，難以獲得有效降低焦耳損耗的效果。為了改善這種情況，日本特定專利申請No.36395/1997公開了一種如圖8(a)和8(b)所示的梳狀電極的結(jié)構(gòu)，其中使用了厚度可以弄薄的芯線801和電極802。圖8(a)是梳狀電極的平面圖，圖8(b)是圖8(a)沿Ⅰ-Ⅰ’線截取的截面圖。具體地說，圖8(a)和8(b)所示的梳狀電極包括一個包線，該包線包括一個由導(dǎo)電樹脂材料803覆蓋的金屬芯線801，導(dǎo)電樹脂材料803通過熱壓焊接而壓焊到光電元件(未示出)的表面上。并且在公告中還描述了包線通過一個包含焊料等或?qū)щ姌渲牧系慕饘賹优c電極802連結(jié)。順便說一下，對于常規(guī)的具有上述結(jié)構(gòu)的芯線和電極的梳狀電極，很難制造出具有足夠抗應(yīng)力的梳狀電極。例如，在芯線僅通過焊接一個金屬層而與電極連結(jié)的情形中，雖然連結(jié)可在低阻狀態(tài)下進行，但連結(jié)部位的靈活性較差，因此存在這樣的問題：附加到芯線上的應(yīng)力會聚到芯線連結(jié)部位的接點，芯線易于在接點處斷裂。在采用這種光電元件的太陽能電池模塊的情形中，有一種趨勢，導(dǎo)致限制這些問題上述情形如下所述。即，由于保留在芯線中的應(yīng)力和由風或雪施加到太陽能電池模塊的負荷，太陽能電池模塊彎曲，應(yīng)力最終施加到芯線，并且當光電元件的溫度變化時還有進一步的應(yīng)力施加到芯線，結(jié)果芯線在接點處斷裂，導(dǎo)致太陽能電池模塊的能量轉(zhuǎn)換效率(光電轉(zhuǎn)換效率)降低。單獨地說，在芯線只通過一種導(dǎo)電樹脂材料與電極連結(jié)的情形中，其中導(dǎo)電樹脂材料包含一種設(shè)置于給定樹脂中的導(dǎo)電細顆粒的復(fù)合物，在芯線和電極之間形成一個包含所述細導(dǎo)電顆粒的電流通道，在其中，用樹脂填充導(dǎo)電細顆粒之間的間隙以保留電流通道。在這種情況下，難于使梳狀電極對應(yīng)力具有足夠的耐力。即，當欲增大電流通道以降低阻力時，需要增大導(dǎo)電梳狀材料中導(dǎo)電細顆粒的含量比。在這種情況下，用于保留電流通道的樹脂的容量比減小，結(jié)果，這結(jié)部位的靈活性降低，得不到對應(yīng)力的足夠的耐力。因此，也有一種限定上述問題的趨勢。下面將對包線進行描述包線意味著一種包括由涂層材料覆蓋的芯線的復(fù)合物。已知有這種結(jié)構(gòu)的-->各種包線，它們用在各個領(lǐng)域。例如，已知的包線有：包線的芯線包括一種傳遞光如光線的線，它用在光線設(shè)備的領(lǐng)域；包線的芯線包括一種傳遞熱的線，用在制冷器領(lǐng)域。還用在溫度計領(lǐng)域；包線的芯線包括一種傳遞電磁場的線，用于電子領(lǐng)域。具體地說，在太陽能電池領(lǐng)域。在光電元件的表面上設(shè)置一個包含導(dǎo)電樹脂材料覆蓋的導(dǎo)電芯線的包線以便會聚光電元件產(chǎn)生的能量是一項公知技術(shù)。包線的包層通常用于防止通過芯線傳遞的東西泄漏到外面的目的，或用于釋放上述東西同時調(diào)節(jié)量的目的。但是，有一種情況就是包線最好做成它有一個沒有包層的裸露部分。例如，這樣的情形可以是包含一根光纖的芯線做成有一段沒有包層的裸露部分的包線，使是漏過裸露部分的光可以被檢測器接收，還可以是包括銅線的芯線做成有一段沒有包層的裸露部分的包線，裸露部分通過與連結(jié)器連結(jié)或斷開而用作一個制定開(ON)或關(guān)(OFF)的開關(guān)。具有這種裸露的包線的形成可以通過在除芯線的預(yù)定部分以外的給定芯線上形成一個外涂層的方法來執(zhí)行。但是，所述包線也可以很容易地通過在給定芯線的整個表面上形成外涂層并通過輻射能量束如激光束除去芯線上外涂層預(yù)定部分以在包線上建立裸中部分的方法來形成。日本特定專利申請JP7825/1995(以下稱作文件1)公開了一項技術(shù)，即包含一根以金線或鍍金線作為被包含絕緣樹脂材料的包層材料包裹的芯線的包線在空氣中延伸，并且用準分子激光束照射包線的預(yù)定部分以除去包線包層的相應(yīng)部分，從而使得包線有一段裸線部分。日本特定專利申請JP174263/1997(以下稱作文件2)公開了一項技術(shù)，即用YAG激光束照射包線的預(yù)定部分以除去包線包層的相應(yīng)部分，使得包線有一段裸線部分，其中包線的包層包含一種絕緣材料，它纏繞在線端上。順便說一下，已知有種結(jié)構(gòu)的包線用于各個領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)包括一個具有不帶包層的部分(裸線部分)和一個與包線的裸線部分連結(jié)的分開部分(能夠透查由包線的芯線傳遞的東西)。具體地說，在電子領(lǐng)域已廣泛使用一種包含一根由給定材料包裹的芯線的包線。并且除去包線包層的預(yù)定部分以使得包線有一段裸線、并把包線的裸線部分與另一電極連結(jié)是一項通用技術(shù)。在這種情形中，-->從芯線穿透到另一電極的東西是電。例如，在文件1中描述的包線裸線部分通過引線接合連結(jié)到一電子元件。在文獻2中描述了給包線的裸線部分提供焊料，從而把包線與終端連結(jié)。在現(xiàn)有技術(shù)中有下列一些缺陷，主要關(guān)于包線包層的去除不充分。在文獻1所述的技術(shù)中，如前所述，包線在空氣中延伸，準分子激光整照射到包線的預(yù)定部位。在這種情況下，有這樣一種傾向，在包線的位置出現(xiàn)游動，當激光束照射時發(fā)生包線脫離該層的反應(yīng)。這種情況使得很難充分地除去包線包層的預(yù)定部位。在文獻2所述的技術(shù)中，YAG激光束照射到纏繞在線端的包線的預(yù)定部位。在這種情況下，有一種傾向，包線吸收激光束的能量進行熱膨脹，而纏繞在線端的包線被松解，脫離外露層。這種情形使得很難充分地除去包線包層的預(yù)定部位。另外，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的這項技術(shù)，很難輕易地把包線的除去包層的芯線(裸線部分)與導(dǎo)體(電極)連結(jié)，以使得兩元件之間的連結(jié)有充分地可靠性。在此，為了獲得兩個給定的不同元件之間高度可靠的連接，通過利用焊料等的銅焊連結(jié)方式、利用諸如導(dǎo)電膏的粘結(jié)連接方式、通過焊接的連接本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種光電元件，具有一個設(shè)置在所述光電元件表面用于輸出光電元件產(chǎn)生的電功率的導(dǎo)線和一個與導(dǎo)線電連結(jié)并形成連結(jié)部分的電極，其中導(dǎo)線與電極的連結(jié)部分至少有一個第一連結(jié)部分和一個與第一連結(jié)部分相鄰的第二連結(jié)部分，第二連結(jié)部分具有大于第一連結(jié)部分的彈性。

【技術(shù)特征摘要】
JP 2000-6-1 163907/2000;JP 1999-11-22 331212/1999;1．一種光電元件，具有一個設(shè)置在所述光電元件表面用于輸出光電元件產(chǎn)生的電功率的導(dǎo)線和一個與導(dǎo)線電連結(jié)并形成連結(jié)部分的電極，其中導(dǎo)線與電極的連結(jié)部分至少有一個第一連結(jié)部分和一個與第一連結(jié)部分相鄰的第二連結(jié)部分，第二連結(jié)部分具有大于第一連結(jié)部分的彈性。2．如權(quán)利要求1所述的光電元件，其特征在于第一連結(jié)部分具有小于第二連結(jié)部分的電阻率。3．如權(quán)利要求1所述的光電元件，其特征在于第一連結(jié)部分具有不同于第二連結(jié)部分的成分。4．如權(quán)利要求1所述的光電元件，其特征在于第一連結(jié)部分包括一種金屬材料，第二連結(jié)部分包括一種樹脂材料。5．如權(quán)利要求4所述的光電元件，其特征在于金屬材料至少包括一種選自Sn,Pb,Ag,Au,Ni,Zn,Cu以及這些金屬的合金構(gòu)成的組。6．如權(quán)利要求4所述的光電元件，其特征在于樹脂材料包括一種導(dǎo)電樹脂材料。7．如權(quán)利要求4所述的光電元件，其特征在于樹脂材料至少包含一種選自尿烷樹脂和丁酸樹脂的樹脂。8．如權(quán)利要求4所述的光電元件，其特征在于樹脂材料包含一種耦合劑。9．如權(quán)利要求1所述的光電元件，其特征在于導(dǎo)線被一種包含恃電樹脂材料的包層覆蓋，恃線通過包層的導(dǎo)電樹脂材料與光電元件的表面電連接，并且位于導(dǎo)線和電極之間的導(dǎo)電樹脂材料的一部分起著第二連結(jié)部分的作用。10．如權(quán)利要求1所述的光電元件，其特征在于恃線包括一根細金屬線。11．如權(quán)利要求1所述的光電元件，其特征在于電極是一個匯流條形電極。12．一種制造光電元件的方法，光電元件具有一個設(shè)置在光電元件的表面上用于輸出光電元件產(chǎn)生的電功率的導(dǎo)線，和一個與所述導(dǎo)線電連接的電極，其特征在于所述方法包括在所述導(dǎo)線和電極之間形成至少兩個具有不同彈性的連接部位的步驟。13．一種制造光電元件的方法，光電元件具有一個設(shè)置城光電元件的表面上用于輸出光電元件產(chǎn)生的電功率的其表面被包層覆蓋的導(dǎo)線，和一個與所述包線電連接的電極，其特征在于所述方法包括步驟：(a)去除包線的部分包層以在包線處形成一個無包層部分。(b)在光電元件的表面固定所述的包線，和(c)連結(jié)包線和電極以形成所述包線的包層去除部分與電極在此連結(jié)的第一連結(jié)部分，和包線的包層與電極在此連結(jié)的第二連結(jié)部分。14．如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于步驟(b)在步驟(a)之前進行。15．如權(quán)利要求13所述的方...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：清水孝一，村上勉，吉野豪人，都筑幸司，竹山祥史，
申請(專利權(quán))人：佳能株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：JP[日本]