[发明专利]用于将太阳能电池连接成太阳能电池板的方法和装置以及太阳能电池板

说明书

技术领域

本发明涉及用于将太阳能电池连接成太阳能电池板的方法和装置。此外，本发明还涉及太阳能电池板。本发明特别是适用于连接所谓的背侧太阳能电池，其特点在于，正极和负极都位于相同一侧。 

背景技术

太阳能电池利用光电效应，用以能够从太阳光中产生电能。其通常由硅(或一种其他的半导体)组成且具有pn结，用以分开充电载体。在传统的太阳能电池中，p型区和n型区相叠设置。为了将成排的太阳能电池在采用导体、比如铜的情况下串联，必须总是将一个电池面向太阳光的一侧(简称“太阳侧”)与下一个电池的背侧连接。此类太阳能电池板的缺点在于，太阳侧不可避免地通过电导体(通常为涂层的铜带)被遮盖，这对效率是不利的。一段时间以来，公知有背侧太阳能电池(或者也叫做背接触太阳能电池，英文为“Back Contact Cells”)，其相对于传统的太阳能电池更受欢迎。由于背侧太阳能电池的正负极位于背侧(即与太阳侧相反的一侧)上，得到的相对于传统的太阳能电池的优势在于，在前面的、未激活的一侧不会产生(比如对于IBC太阳能电池，“Interdigitated Back Contact Cells”)或仅产生非常小(比如MWT太阳能电池，“MetalWrap Through”技术)的阴影(遮盖)。这产生了更高的效率。此外，背侧的导体能够几乎被做成任意大小，而不会产生遮盖。其缺点在于，在建立接触时(比如借助于钎焊)，背侧太阳能电池由于非对称的构造(硅-铜)相对于传统连接的太阳能电池被更强烈地弯曲。这种双金属效应的原因在于硅和铜不同的膨胀系数以及针对电连接所需的热传递。 

发明内容

本发明的目的在于，提出用于连接太阳能电池的方法和设备，通过这种方法和设备可以简单且廉价地制造太阳能电池板。该方法和设备特别是适用于连接背侧太阳能电池。此外，这种设备能够可靠地工作且具有较高的生产率。这样制造的太阳能电池板还在热应力下(比如在钎焊过程中)不会产生或仅产生极小的弯曲。 

按照本发明，该目的通过具有权利要求1的特征的方法实现。其涉及一种用于将沿纵向先后设置的太阳能电池以及特别是背侧太阳能电池连接成太阳能电池板的方法，其中，该方法包括下列步骤：将至少一个至少在某些分段上在纵向上延伸的绝缘带敷设到太阳能电池上，其中，所敷设的绝缘带优选具有或预设自由空间，用于建立与太阳能电池的电接触；将在纵向上延伸的电导体定位到至少一个绝缘带上，用于分别连接两个相邻的太阳能电池，其中，电导体能够通过前述自由空间与太阳能电池连接。绝缘带可以贯穿地设计且在太阳能电池板的整个长度上延伸。其优点在于，针对常常所希望的太阳能电池之间的电导体的遮盖无需额外的元件。可替换的是，各绝缘带还可以被分为绝缘带分段，绝缘带分段分别与太阳能电池板的一个太阳能电池对应。有利的是，绝缘带相比于太阳能电池的宽度相对较窄地实施，由此使得材料消耗明显被减小。此类绝缘带成本低廉且可以在不同的宽度、厚度以及组成成分上进行选择或能够简单地制造且能够理想与各使用用途相匹配。 

绝缘带主要由不导电或导电性较差的材料制成且优选由柔韧的塑料制成。 

在第一实施方式中，绝缘带被设计为双面粘接带，其通过按压到太阳能电池上固定。该固定优选在太阳能电池的背侧(即与太阳侧相反的一侧)实现。此类绝缘带能够特别简单地且在唯一一个工作步骤中敷设到太阳能电池上。显然，不需要之前涂布粘接剂。特别的优点在于，导体通过简单地按压到绝缘带上至少临时地且优选不可松开地、自动且以可靠的方式和方法固定到配有绝缘带的太阳能电池上。可以采用市场上常见的具有绝缘特性的双面粘接带，其比如以成卷的形式获得，这再次节约了成本。用于绝缘带的承载材料可以由塑料(比如PP、PE、PET、PTFE)制成，其在两侧都比如涂有丙烯酸酯粘接剂。 

此外有利的是，至少一个绝缘带配有开孔或小孔，用于提供建立与太阳能电池的电接触的自由空间，其中，配设开孔优选在将绝缘带输送到太阳能电池时实现。此类设计方式还确保了简单地且在采用相同的初始绝缘带材料的情况下能够加工不同尺寸和类型的太阳能电池。当然还可以考虑采用预加工过的绝缘带，其已经具有开孔。自由空间可替换地还可以通过一个个在纵向上先后设置的较短的绝缘带分段之间的中断处形成。