[其他]太阳电池相互电连接的方法

说明书

一种连接太阳电池的新颖和经过改进的方法，这种方法能把大量太阳电池以串联方式进行相互电连接，以形成一个太阳电池阵列。

本发明一般地涉及太阳光电池，更详细地，本发明涉及到太阳光电池相互电连接的方法。

太阳光电池现在已是众所周知的了。这些电池一般都包括有一个半导体P-N结或N-P结，以及形成在电池顶部和底部表面上的金属电极。在这些太阳电池顶部（或正面）的电极一般被制成为由一根或几根汇流条连接的一组指状物，在这些太阳电池底部（或背面）的电极一般被制成为一些无间断的薄层（例如可参阅美国专利4434318号和4443652号）。

正如现在大家所知道的那样，当一束适当波长的射线照射到太阳电池顶部（或正面）时，该射线束将在此电池内产生许多电子-空穴对，因而在半导体结两边，并从而在电极两端产生一个电位差。实际上，这些电子-空穴对以相反方向运动，通过半导体结以产生一个能驱动一个外部电路的电流。

通过适当地互连两个或多个太阳电池的电极，就能提供一个满足某些电源要求的电池阵列。举例来说，当两个或多个太阳电池的电极接成并联（那就是，第一个电池顶部的电极与相邻的第二个电池顶部的电极相连，而第一个电池底部的电极和相邻的第二个电池底部的电极相连），整个电池阵列所提供的电流将是每个单个电池提供的电流之和。相似地，当两个或多个太阳电池接成串联时（那就是说，第一个电池顶部的电极与相邻的第二个电池底部的电极相连，而第一个电池底部的电极和相邻的第三个电池顶部的电极或一个负载相连），整个电池阵列所提供的电压将是每个单个电池提供的电压之和。

为便于描述起见，下面有时将把以并联方式连接电池的太阳电池阵列称作“并联阵列”，而把以串联方式连接电池的太阳电池阵列称作“串联阵列”。

实际上，已经证明，把大量太阳电池以并联方式进行相互电连接来制造电池的并联阵列，相对来说是比较简单的。更明确地说，通过一些不同的互连方法可以快速而容易地完成这种所希望的相互连接。例如，这些方法之一是，首先在一个加工面上配置上一层连续的带状底部汇流条材料，再在此底部带状汇流条上配置以大量太阳电池，因而每一太阳电池底部的电极与底部带状汇流条相接触，接着，在这些太阳电池上配置以一层带状的顶部汇流条材料，因而顶部带状汇流条与每一太阳电池顶部的电极相接触，最后，用焊接或类似的方法，把顶部和底部的带状汇流条分别固定于电池顶部和底部的电极上。上述把大量太阳电池以并联方式进行相互电连接的方法是快速而简单的，并且对自动装配工艺很有帮助。

对于把大量太阳电池以并联方式进行相互电连接来产生电池的并联阵列来说，还有一些其它的方法。通常，这些方法也往往是快速和简单，并对自动装配工艺很有帮助。

可惜，已经证明把大量太阳电池以串联方式进行相互电连接来制造太阳电池的串联阵列是十分复杂的。在一个串联阵列中，第一个电池顶部的电极不应与相邻的第二个电池顶部的电极相连，而应与相邻的第二个电池底部的电极相连，此时，第一个电池底部的电极不应与相邻的第二个电池底部的电极相连，而应与相邻的第三个电池顶部的电极或一个负载相连。结果，用来制造太阳电池并联阵列的简单和直接的互连方法不能用来制造太阳电池的串联阵列。

尽管如此，还是用过一些互不相同的方法来把大量太阳电池以串联方式进行相互电连接来制造电池的串联阵列。这些方法之一涉及到使用大量短而独立的带状汇流条来把阵列中的电池进行相互电连接，其中，每一带状汇流条敷设在一个电池顶部电极和一个相邻电池底部电极之间。此阵列是通过如下步骤来装配的;在一个工作面上配置第一个太阳电池，再在此工作面上配置第一根带状汇流条，以使得第一根带状汇流条的一部分与第一个电池顶部电极重迭并相接触，然后在工作面上配置第二个电池以使得第二个电池底部电极与第一根条状汇流条的自由端重迭并相接触，再在工作面上配置上第二根带状汇流条以使得第二根带状汇流条的一部分与第二个电池顶部电极重迭并相接触，然后在工作面上配置第三个电池以使得第三个电池底部电极与第二根条状汇流条的自由端重迭并相接触，这样一直下去。在此方法中，通过钎焊或类似的方法，所有带状汇流条与电池电极牢固地接触。例如，可参阅扬（Young）的美国专利4430519。