[发明专利]制造带有背侧接触的半导体电池的光伏模块的方法和光伏模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造带有背侧接触的半导体电池的光伏模块的方法和一种光伏模块。

现有技术

由现有技术所公知的基于半导体的光伏模块由半导体电池的全体组成。在它们中在一个外部的光入射的作用下产生一个电压。所述半导体电池最好相互连接，以能够从所述光伏模块取出尽可能高的电流强度。因此需要所述半导体电池的一种接触和所述光伏模块内部的一种有利的布线。

在公知的光伏模块中为了布线而使用所谓的导线带（B?ndchen）。在此一般而言是带形成的金属制尤其是铜制的导线部分。在一个导线带同与之连接的半导体电池之间的接触通常借助于一种软焊接连接进行。在此所述接触从一个半导体电池的一个上部的光活性侧通到下一个半导体电池的一个背光的背侧。在所述导线带与所述半导体电池之间的接触位置上金属化接触区处于所述半导体电池上，在所述接触区进行所述焊接连接。

为了提高这种光伏模块的光收益，人们力图把所述的接触完全地安排在所述半导体电池的背光的背侧。于是所述背光侧就形成相应的半导体电池的一个接触侧。在此必须接触有着不同电位的、安排在共同的接触侧上的一些接触区。在一个要实现的连接且一个既有的几何安排中的许多个半导体电池的情况下，由于以上的需要对所述接触的精度提出了很高的要求，以可靠地避免错误连接和短路连接。鉴于在一个既有的电池安排中精确定位所述半导体电池的与之相关联的困难导致，所述在所述光伏模块的电能收益方面有利的背侧接触导致一种较复杂的制造过程，其首先是妨碍大规模生产这种模块。

发明内容

用于制造一种带有背侧接触的半导体电池的光伏模块的方法，所述半导体电池具有分别设置在一接触侧的接触区，该方法包括以下方法步骤：

提供一种薄膜状的不导电衬底，其在一第一衬底侧上带有至少一侧的并且至少逐部分地导电的衬底镀膜（Tr?gerbeschichtung）。然后把所述半导体电池的接触侧置于一第二衬底侧上。随后实施穿过所述衬底和所述导电衬底镀膜的局部穿孔，以在所述半导体电池的接触区上产生所述衬底中的豁口。作为接下来的步骤敷设接触媒介（Kontaktiermittel），用以填充所述豁口并且用于形成在所述第一衬底侧上的衬底镀膜与所述第二衬底侧上的半导体电池之间的接触。

从而着手于一种衬底薄膜，其至少在一侧有一导电的镀膜。把所述半导体电池置于另一个衬底侧上。从而其接触侧直接处在所述衬底上。接着通过一个穿孔精确地露出所述半导体电池的要电接触的接触区。在此于所述衬底中产生的豁口被导电地填充并且从而在所述接触区与所述衬底镀膜之间形成一种选择性接触。

在穿孔过程中所述半导体电池可以通过塑料条带（例如通过所谓的EVA带）固定。有利地使用一种塑料，用所述塑料在需要时还进行所述光伏模块或者其部件的层压。

所述方法的一大优点在于，在大型技术制造过程中时而出现的投放所述半导体电池时的位置不精确性就不成问题了。在所述半导体电池与所述导电的衬底镀膜之间的接触的实际位置在直接发生所述接触时才确定。由此可以用比较宽裕的制造公差进行所述半导体电池的安放工序。

有利地在一个实施方式中，在所述衬底上安放了所述半导体电池以后进行一个层压步骤，以层压所述半导体电池。由此所述半导体电池与衬底牢固地连接并且在后续的方法步骤中不改变其位置。此外所述衬底与层压了的半导体电池的整体形成一种复合结构，所述复合结构可以不成问题地存放并准备好用于后续的方法步骤。

作为可供选择的替代方案，在相同的层压步骤中还可以层压所述光伏模块的一个衬底玻璃。

不成问题地可以制造其它的接触层。有利地在敷设所述接触媒介之后产生至少一个其它的接触层，其中实施以下的方法步骤：

至少逐部分地用一种绝缘的保护层对所接触的衬底镀膜进行覆盖。接着实施一个穿通所述保护层、所述衬底和/或所述衬底镀膜的局部穿孔，以在所述半导体电池的接触区上产生豁口。然后在所述保护层上敷设一种接触媒介用以填充所述豁口并用于形成延伸在所述保护层上的接触层。

为在相应的接触层中敷设所述接触媒介可以使用各种方法。可以是一种印刷、一种喷涂或者是一种焊接。在实施所述焊接时通过一个焊接托架向要填充的豁口处传送一种焊接材料并且在熔解后填充该处。在一个有利的实施方式中，把所述选择性的焊接实施为一种激光焊接。在此通过施用激光进行所述熔解。

有利地在实施所述局部穿孔时，对安排在所述衬底上的半导体电池进行图像识别，其中通过一种图像处理和/或一种基准点设定，进行一个穿孔装置对每一单个的半导体电池的一种直接标定。