[发明专利]耦合光伏电池的方法以及用于实现该耦合的膜

说明书

本发明涉及光伏电池领域，特别涉及一种用于对电池进行电耦合的方法，该 方法被集成在太阳能电池板制造工艺中，并且该方法能够使得所述制造工艺实现 自动化。本发明的方法使用柔性膜来实现电池之间的连接，并因此使得太阳能电 池板的生产率提高、在执行焊接的时候能够提供更好的质量且保护环境。本发明 的另一目的是通过本发明的制造工艺直接获得的太阳能电池板，以及能容许用于 将电池连接在一起的方法的实现的柔性膜。本发明的另一目的涉及通过使用所述 柔性膜来实现在由常规方法制造的太阳能电池板上的外围连接。

光伏模块通过并联和串联耦合多个光伏电池，提高了单个所述光伏电池的低 电流和低电压，以获得可用供电电压。

现有技术包括一种通过串联、或串联和并联来耦合光伏电池的方法，包括在 正极和负极之间焊接连接体条，以实现两个相邻电池之间进行电连接，其中，正 极通常位于电池的背侧，而负极通常位于所述电池前侧。

使用这种焊接方法来连接若干相邻的电池以获得通常由8至12个电池构成的 条的过程太长并且复杂。

也存在正极和负极都仅位于电池背侧的光伏电池。对于这些电池来说，用于 将这些光伏电池电连接在一起的另一方法(也构成现有技术的一部分)，包括通过 接头(tab)或是通过由金属合金制成的所谓结点(ossicle)的部件形成连接。该方 法非常复杂，通常是手工制造，因此非常慢并且可能损坏薄电池。

US4133697公开了一种包括其上焊接有光伏电池的印刷电路的器件。所述器 件允许焊接过程中的某些自动化。这种方法的缺点主要来自这样的事实，即焊料 必须施加在电路板的前侧和背侧，这使得操作更复杂。这些焊接操作通过红外灯 来实施，但是红外灯并不能保证焊接的最佳质量，并且存在损坏光伏电池的风险。

本发明的目的是提供一种适用于光伏电池的耦合方法的柔性背衬膜，所述膜 能够简化所述电池之间的电耦合的自动化。使用这种柔性膜容许通过波峰焊接工 艺对电池进行电耦合，能显著的提高生产力，减少光伏模块的生产时间，并且提 供更加可靠的互连。

本发明的另一个目的是在不使用目前光伏工业中所使用的铅焊料的情况下， 在电池和外部之间形成电连接。根据本发明的方法获得的太阳能电池板是无铅的， 这使得它们易于再循环且降低了制造成本。

根据本发明，根据权利要求1所述的电池耦合方法以及根据权利要求9所述 的允许使用所述耦合方法的柔性膜可以实现这个目的。柔性背衬膜包括印刷在一 个侧面上的宏电路并且在另一个侧面上容纳光伏电池。所述背衬膜包括多个通孔， 将所述通孔定位成与位于所述电池背侧的连接点一致，以便容许自动选择微波峰 焊接提供光伏电池穿过宏印刷电路的电耦合。

本发明的其他特征在权利要求书中声明，并且会在接下来的描述中体现。

本发明的主要实施例将通过参考所附示意图且作为非限制性的例子进行描 述，其中：

图1示出光伏模块的分解透视图，该光伏模块由具有背侧接触部的电池、背 衬膜、封装膜和保护膜构成；

图2示出具有对应于通过焊接制成的焊点(tack)的镀孔的背衬膜的顶视图；

图3示出安装有光伏电池的背衬膜的顶视图；

图4示出包括宏印刷电路的背衬膜的底视图，所述膜显示为透明的，以使得 光伏电池可见；

图5示出具有连接点的光伏电池的底视图；

图6示出焊点的局部剖视图；

图7示出相对于电池的一侧、四个背衬膜组装在一起并且设计成能够容纳72 个光伏电池来组成模块的视图；

图8示出具有串联连接的前和后接触部的两个电池；

图9示意性示出如图8所示通过常规方法获得的包括电池的模块，其上实现 外围连接；

图10示出通过常规方法获得的包括背侧接触电池的模块，同时还示出了外围 连接；

图11是图10的局部放大图；

图12示出包括通过常规的用于将电池连接在一起的方法制造的背侧接触电池 的模块，使用具有印刷电路的柔性膜在其上实现外围连接；

图13分别示出具有前和后接触部的终端电池的顶视图和底视图；

图14示出具有前和后接触部的电池的模块，其上通过具有印刷电路的两条柔 性膜来实现外围连接；

图15是一个设计为安装在太阳能电池板背侧的接线盒；

图16示意性示出连接了接线盒的太阳能电池板的背侧。