光伏模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種光伏模塊，其包括多個(gè)鏈接的聚合物承窩，每個(gè)聚合物承窩均已 接受并電連接背接觸式光伏電池。本發(fā)明也設(shè)及用于制造此類光伏模塊的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 光伏電池，有時(shí)也稱為太陽能電池或光敏電池，可將光（例如太陽光）轉(zhuǎn)化為電 能。
[0003] 在實(shí)踐中，將多個(gè)光伏電池串聯(lián)或并聯(lián)電連接在一起W形成光伏電池陣列，所述 光伏電池陣列能夠結(jié)合到光伏模塊中。為了將由各個(gè)光敏電池傳送的電壓增大至合適的水 平，常規(guī)上將運(yùn)些電池串聯(lián)連接起來。可通過如下方法來實(shí)現(xiàn)模塊的電池之間的串聯(lián)連接： 將一個(gè)光伏電池的發(fā)射極觸點(diǎn)連接至下一個(gè)（相鄰）電池的集電極觸點(diǎn)，通常通過將電導(dǎo) 體諸如導(dǎo)線、條帶或帶焊接至相鄰電池的觸點(diǎn)來連接。
[0004] 在大多數(shù)如今的光伏模塊中，將光轉(zhuǎn)化為電能的光伏電池為如下電池，其中發(fā)射 極觸點(diǎn)和集電極觸點(diǎn)位于電池的相對側(cè)上。發(fā)射極觸點(diǎn)（常常呈H型圖案的形狀）位于前 表面即暴露于太陽光的表面上，而集電極觸點(diǎn)位于后側(cè)上。圖IA示出了H型光伏電池E的 正面，其具有兩個(gè)發(fā)射極觸點(diǎn)值1，D2)，也稱為發(fā)射極匯流條。圖IB示出了H型光伏電池E 的背面，其具有兩個(gè)集電極觸點(diǎn)（F1，F(xiàn)l)，也稱為集電極匯流條。技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識到，發(fā) 射極觸點(diǎn)和集電極觸點(diǎn)具有相反的極性。
[0005] 連接兩個(gè)電池的電導(dǎo)體被焊接至發(fā)射極觸點(diǎn)和集電極觸點(diǎn)，使得一個(gè)光伏電池的 前發(fā)射極觸點(diǎn)連接到一個(gè)或多個(gè)相鄰光伏電池的后集電極觸點(diǎn)。在工業(yè)規(guī)模上，通過自動(dòng) 化焊接設(shè)備（所謂的"串焊機(jī)"）將電導(dǎo)體施加于電池觸點(diǎn)。
[0006] 然而，電導(dǎo)體覆蓋了電池的可用光伏表面的一部分，運(yùn)繼而減少了電池所能夠產(chǎn) 生的電能的量。
[0007] 已經(jīng)開發(fā)出了新的電池類型，其中發(fā)射極觸點(diǎn)已被從光伏電池的正面移動(dòng)至背面W便釋放前表面的附加部分因而增大電池所能夠產(chǎn)生的電能的量。此類光伏電池（其中發(fā) 射極觸點(diǎn)和集電極觸點(diǎn)均位于電池的后側(cè)上）通常稱作"背接觸式度C)電池"，該名稱涵蓋 了發(fā)射極穿孔卷繞式（EWT)電池、金屬穿孔卷繞式（MWT)電池、背結(jié)式度J)電池、和叉指背 接觸式（IBC)電池。
[0008] 從具有前發(fā)射極觸點(diǎn)的傳統(tǒng)H型電池轉(zhuǎn)向具有后發(fā)射極觸點(diǎn)的背接觸式電池需 要改變光伏模塊自身的結(jié)構(gòu)，例如完全重新設(shè)計(jì)電池之間的電連接。同時(shí)，光伏模塊中的運(yùn) 些結(jié)構(gòu)上的改變也需要重新設(shè)計(jì)制造設(shè)備W及改變模塊的制造方法。
[0009]W02006/123938描述了 一種通過串焊來接觸BC電池的方法。然而，該發(fā)明的方法 需要使用大量的絕緣材料，運(yùn)在經(jīng)濟(jì)上是令人失望的。此外，施加顯著量的絕緣材料W及電 池后側(cè)上的電導(dǎo)體產(chǎn)生的局部不均勻性還將在模塊制備的層合步驟期間使電池翅曲。所述 翅曲在電池中引起機(jī)械應(yīng)變，運(yùn)導(dǎo)致效率降低，并且也導(dǎo)致裂縫的形成。
[0010] 上述電池技術(shù)的改變使得期望使用背接觸式電池的模塊制造商不可避免地要購 買新的制造設(shè)備，運(yùn)為在光伏模塊中采用背接觸式電池帶來了相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)障礙。因此期 望提供一種如下方法，其允許制造組裝了背接觸式電池的光伏模塊，但無需整體地替換或 顯著地改變現(xiàn)有串焊機(jī)制造設(shè)備，因此使得所述改變在經(jīng)濟(jì)上更為可行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明提供了一種光伏模塊，其包括前片、前包封層、各自具有正面和背面的多個(gè) 背接觸式光伏電池，每個(gè)背接觸式光伏電池在其背面上均具有至少一組線性布置的背面發(fā) 射極觸點(diǎn)和至少一組線性布置的背面集電極觸點(diǎn)。背接觸式光伏電池中的每一個(gè)均附著到 前包封層。多個(gè)鏈接的聚合物承窩被布置成一行或多行。每個(gè)聚合物承窩均已接受并電連 接背接觸式光伏電池之一。后片附著成蓋住所述多個(gè)鏈接的聚合物承窩。
[0012] 每個(gè)聚合物承窩均包括平面電絕緣聚合物基板。聚合物基板在基板的相對側(cè)上具 有正面和背面。正面位于基板的如下側(cè)上，在所述側(cè)上背接觸式光伏電池被聚合物承窩接 受。聚合物基板具有基本上對應(yīng)于被承窩接受的背接觸式光伏電池的形狀、長度和寬度的 形狀、長度和寬度。聚合物承窩具有多列線性布置的穿孔，所述穿孔重合于并對齊成蓋住被 聚合物承窩接受的背接觸式光伏電池的至少一組線性布置的背面發(fā)射極觸點(diǎn)和至少一組 線性布置的背面集電極觸點(diǎn)。
[0013] 多個(gè)電導(dǎo)體定位在聚合物基板的背面上。導(dǎo)體中的每一個(gè)均共線于聚合物基板中 的一列穿孔并重合于被承窩接受并電連接的背接觸式光伏電池的該組線性布置的背面發(fā) 射極觸點(diǎn)或該組線性布置的背面集電極觸點(diǎn)。電導(dǎo)體各自連接至被承窩接受并電連接的背 接觸式光伏電池的該組發(fā)射極觸點(diǎn)或該組集電極觸點(diǎn)。承窩被布置成行，并且連接至被承 窩接受的背接觸式光伏電池的發(fā)射極觸點(diǎn)的每個(gè)聚合物承窩的電導(dǎo)體電連接至承窩行中 相鄰承窩的電導(dǎo)體，相鄰承窩的所述電導(dǎo)體連接至被相鄰承窩接受的背接觸式光伏電池的 集電極觸點(diǎn)。
【附圖說明】
[0014] 圖IA示出了H型光伏電池的正面。
[0015] 圖IB示出了H型光伏電池的背面。
[0016] 圖2示出了MWT背接觸式光伏電池的正面。
[0017] 圖3示出了MWT背接觸式光伏電池的背面。
[0018] 圖4示出了IBC背接觸式光伏電池的背面。
[0019] 圖5示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的多個(gè)背接觸式光伏電池和多個(gè)聚合物承窩的分解 圖，它們?yōu)殡娀ミB的W形成互連的聚合物承窩和光伏電池的鏈接。
[0020] 圖6示出了背接觸式光伏電池的背面上的電絕緣聚合物承窩基板的一個(gè)區(qū)段的 橫截面?zhèn)纫晥D。
[0021] 圖7示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的多個(gè)背接觸式光伏電池和多個(gè)聚合物承窩的分 解圖，它們?yōu)殡娀ミB的W形成互連的聚合物承窩和光伏電池的鏈接。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 出于本公開的目的，術(shù)語"背面"或"后部"代表光伏模塊中的光伏電池或光伏模 塊中的任何其它平面元件諸如具體地本發(fā)明的光伏模塊的聚合物承窩的表面，其背離入射 光，即其面朝光伏模塊的后片。
[0023] 出于本公開的目的，術(shù)語"正面"或"前部"代表光伏模塊中的光伏電池或光伏模 塊中的任何其它平面元件諸如具體地本發(fā)明的光伏模塊的聚合物承窩的表面，其面朝入射 光，即其背離后片并面朝光伏模塊的前片。
[0024] 出于本公開的目的，術(shù)語"光"是指能夠被光伏電池轉(zhuǎn)化為電能的任何類型的電磁 福射。
[0025] 出于本公開的目的，術(shù)語"光敏"和"光伏"可互換使用并且是指將福射能（例如， 光）轉(zhuǎn)化為電能的屬性。
[0026] 出于本公開的目的，術(shù)語"光伏電池"或"光敏電池"是指能夠?qū)㈦姶鸥Ｉ洌ɡ纾?光）轉(zhuǎn)化為電信號的電子裝置。光伏電池包括能夠吸收福射并將其轉(zhuǎn)化為電能的光敏材料 層，所述光敏材料層可為有機(jī)半導(dǎo)體材料或無機(jī)半導(dǎo)體材料。本文所用術(shù)語"光伏電池"或 "光敏電池"包括帶有任何類型光敏層的太陽能電池，所述光敏層包括結(jié)晶娃、非晶娃、蹄化 儒、和銅銅嫁砸（CIG巧光敏層。
[0027] 出于本公開的目的，術(shù)語"背接觸式電池"是指如下光伏電池，其中發(fā)射極觸點(diǎn)和 集電極觸點(diǎn)均位于電池的后側(cè)上，并且包括金屬穿孔卷繞式（MWT)電池、背結(jié)式度J)電池、 叉指背接觸式（IBC)電池和發(fā)射極穿孔卷繞式（EWT)電池。
[0028] 出于本公開的目的，術(shù)語"光伏模塊"（也簡稱為"模塊"）是指具有至少一個(gè)光伏 電池的任何電子裝置。
[0029] 出于本公開的目的，術(shù)語"包封層"是指如下材料層，其被設(shè)計(jì)成保護(hù)光敏電池W 免發(fā)生由化學(xué)因素和/或機(jī)械應(yīng)力引起的劣化。
[0030] 出于本公開的目的，術(shù)語"前包封層"是指位于光敏電池的正面和所述模塊的前片 之間的包封層。
[0031] 出于本公開的目的，術(shù)語"后包封層"是指位于光敏電池的背面和所