[发明专利]太阳能电池组件

说明书

本申请是PCT国际申请日为2004年11月26日，PCT国际申请号 为PCT/JP2004/017985，中国国家申请号为200480034991.X的发明名称 为《太阳能电池组件》的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池组件，更具体地涉及一种太阳能电池组 件，其中通过内部引线将多个太阳能电池连接至半导体衬底，所述的太阳 能电池每个都具有形成在其中的电极。

背景技术

太阳能电池是用单晶硅衬底或多晶硅衬底制造的。因此，太阳能电池 在机械冲击方面弱，当将太阳能电池安装在室外时必须防雨等。由于一个 太阳能电池很难产生电输出，必须将多个太阳能电池串连以便能够引出实 际的电输出。

因此，通常采用连接多个太阳能电池，使连接的太阳能电池置于半透 明面板和背表面保护构件之间，并且在太阳能电池之中密封主要由乙烯乙 酸乙烯酯共聚物(EVA)等组成的填料来制造太阳能电池组件的方法。这种 线性串连连接的太阳能电池被称作太阳能电池串。

在这种太阳能电池组件中，太阳能电池是通过称作内部引线的长的窄 导体和出现在太阳能电池中两端的称作外部引线的长的窄导体相互连接 的。将多个串中的外部引线通过连接配线相互并联连接，以制造太阳能电 池面板。

这样的内部引线、外部引线和连接配线通常由厚度约0.1～1.0mm并 且宽度为2～8mm的涂有焊料的铜箔形成，所述铜箔的整个表面涂有焊 料。将它们切成预定的长度并且使用。

焊料通常是具有约63重量％的锡和约37重量％的铅组成的共晶软焊 料。

当如上所述使用焊料将内部引线和太阳能电池相互连接时，预先给形 成在太阳能电池表面上的集电汇流条电极的表面提供含有焊料的涂料，并 且将该涂料连同内部引线中的含有焊料的涂料进行热焊接。

备选地，只给内部引线提供含有焊料的涂料，然后使用焊剂将内部引 线中的焊料直接热焊接到其上没有焊料涂料的汇流条电极上。

在常规的太阳能电池中，太阳能电池中的衬底有时沿着汇流条电极裂 开。

图9是太阳能电池中硅衬底1上的汇流条电极5a和内部引线8之间 的连接器的横截面视图。施加在硅衬底1横截面上的应力用箭头绘出。该 横截面视图是通过放大主要部件的大小而绘制的，以使构造容易理解，其 尺寸比率与实际的尺寸比率不同。

如图9所示，作为输出引出端的汇流条电极5a向其沿着汇流条电极 的纵向边缘涂布有焊料6。此时，发现在汇流条电极5a边缘和硅衬底1表 面之间的边界附近(在图9中用“Q”表示)产生最大的拉伸应力，因此应力容 易集中。

这种应力造成一些问题。例如，在汇流条电极5a附近的硅衬底1中 出现诸如微裂缝的缺陷，该微裂缝在随后的制造过程中发展成为大的裂 纹。此外，输出不能被充分引出或者被降低。

特别是，太阳能电池组件通常安装在室外，因此由每天的温度循环造 成的收缩和膨胀是重复的。此时的应力被施加在汇流条电极5a边缘和硅 衬底1表面之间的边界附近。因此，在太阳能电池上产生微裂缝，从而导 致长期可靠性下降。

在制造太阳能电池组件中，将预先涂布有焊料的内部引线8焊接到汇 流条电极5a，以连接汇流条电极5a和内部引线8。此时，当移动内部引 线8以将焊料焊接至连接到汇流条电极表面的表面指状电极时，由于焊料 和组成内部引线8的铜之间热膨胀的差异、收缩等造成的应力，硅衬底1 中更加严重地出现微裂缝等。

此外，近年来，从节约成本考虑，已经进行了通过减小硅衬底1的厚 度来降低半导体材料消耗量的尝试。如果减小硅衬底1的厚度，则硅衬底 1抗冲击或应力能力变弱。如果施加由焊料引起的这些应力，则裂缝出现 的频率增加。

另一方面，当环境问题放在重要的位置时，Sn-Pb基共晶软焊料中含 有的铅对人体的影响也成为一个问题。已经积极地研究了不含铅的称作无 铅焊料的焊料。但是，当使用无铅焊料如Sn-Ag-Cu、Sn-Zn、Sn-Cu或 Sn-Ag-Ni基焊料时，施加到汇流条电极5a边缘附近的应力容易变得显著。

在将含有焊料的涂料预先提供于汇流条电极的表面上，并且将内部引 线8连同涂布的焊料一起热焊接的情况下，当焊料存在于汇流条电极表面 上时，用于焊接的焊料的厚度增加。因此，施加在汇流条电极5a边缘附 近的应力容易变得显著。