[发明专利]太阳能电池、包含该太阳能电池的太阳能电池组件及其制造方法和接触膜制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池，包含这些太阳能电池的太阳能电池组件，以及其制造方法和接触膜的制造方法。

背景技术

传统的太阳能电池采用一种叠层结构，它由平板状半导体材料，如单晶硅或者多晶硅，构成。半导体材料是用p型材料做基层形成的。通过将磷扩散在一个n型薄层材料表面上形成所谓发射极。通常，在基层整个面积上面罩上一层铝膜让基层形成接触面。发射极用细长金属条做接触，这些金属条用一根或多根所谓总线相互连接。因为在电池接触范围内金属条和总线不允许光线透过，而金属条太少或者太窄会让串联电阻升高，所以，金属条和总线必须设计成让电损耗和遮盖损耗最小化。发射极接触面(正面，面朝着太阳光辐射)和基层接触面(背面)在空间上的隔离使得单个太阳能电池很难互联互通形成组件，因为相邻两个太阳能电池的正面和背面需精心焊接连接。传统太阳能电池在正反面部署了用带状导线相互连接起来的触点，而背面接触式太阳能电池提供了更简单的互联理念。

为了提高效率，开发了所谓的背面接触式太阳能电池，其中，正面发射极同设置在背面的发射极触点电连接。这样，金属导线引起的正面遮光损失就最小化了。

WO 2007/096752 A2描述了一种让背面接触式太阳能电池形成接触的方法，它通过蒙在太阳能电池上的穿孔的电绝缘膜上的小孔，采用波动焊接形成接触。这种方法的缺点是太阳能电池的温度负载相对较高，而且使用的焊料在焊接时先要被融化。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种背面接触式太阳能电池，以及用多个这种背面接触式太阳能电池组成相应的太阳能组件，从而让太阳能电池实现简单而省钱的电接触和互联。本发明还有一个目的是提供生产这种太阳能电池的一种方法。

本发明实现了上述目的，即通过实现相关的太阳能电池的独立的权利要求所述的特征，实现相关的太阳能组件的独立的权利要求所述的特征，以及通过实现相关的生产太阳能电池方法的独立权利要求所述的特征.最后，通过提出一种特别适合于本发明所描述的太阳能电池的接触膜的生产方法而实现了这个目的。本发明相关太阳能电池的优选实现方案，被列在了相关的从属权利要求中。本发明相关太阳能电池的优选实现方案，对应于本发明相关太阳能组件的优选实现方案，反之亦然，尽管这里没有明确声明。至于本发明相关的太阳能电池中所采用的，以及本发明相关的制造方法中所介绍的材料、薄膜以及层结构，也是同理。

本发明的主题是一种太阳能电池，它包括如下层结构：

a)半导电层，它具有第一表面和第二表面，而在第一表面上设有多个第一类接触点和第二类接触点，二类接触点具有相反的极性；

b)第一层单层或多层穿孔薄膜是由不导电材料制成的，它具有多个第一类孔；

c)结构化导电层，位于背对半导体层的穿孔薄膜的表面；穿孔薄膜和半导体层的相对位置是这样的：至少有一部分第一类孔和第一类接触点以及第二类接触点重叠，其特征在于至少有一部分第一类接触点和第二接类触点通过无焊剂电连接与结构化导电层连接。

″无焊剂电连接″一般是指，电连接不包含比要连接的两部分具有更低熔点的焊接材料(焊料)。

在半导体层中，可以采用通常用于此用途的，为专家熟知的材料。

导电层可能包括多种导电材料，只要这种材料不影响太阳能电池导电层的功能。导电层可以采用金属或者导电有机聚合物。

导电层所用金属最好是贵金属，如铝、铝合金、铜、钛、银。建议特别优先选择铝，铝合金，铜。建议最优先使用铝或者铝合金。可以用同种金属相连接，也可以用异种金属连接。也可以采取多层金属构造(铝/铜)。

特别合适的导电有机聚合物具有共轭双键链，最好采用聚噻吩衍生物，其置换物最好是C1-C10烷基或者属於烷氧基族的。

要把上述金属连接起来采用超声焊接特别适合。通过超声焊接，还可以把导电热塑性塑料相互连接或者连接到金属上。

导电层厚度最好为0.05到0.2mm，材料最好是铝箔或者铜箔。

这里使用的概念“单层或多层薄膜”需作广义解释：它包含由特定材质制成的单一薄膜，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜，但也可以是一种层压膜，该层压膜由多层薄膜组成。因此这里使用的概念“层”也可以是薄膜的意思。

作为第一层单层或多层穿孔薄膜，当通过冲孔形成带多个第一类孔的单层薄膜时，所形成的薄膜被覆盖一层导电层，这层薄膜的材料最好是聚对苯二甲酸乙二醇酯。为此这类的单层薄膜也称为绝缘薄膜。