[发明专利]背接触太阳能板及制造该太阳能板的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能板及制造这种太阳能板的方法。

背景技术

背接触太阳能板或光伏(PV)模块在本领域中已经广为人知。

太阳能板内设置有阵列的背接触太阳能电池。通常，使用与电池后部边缘上的母线连接的短凸舌或者使用导电背板箔片将背接触电池互相连接。

使用短凸舌的前一种方法涉及将凸舌焊接到电池的触点上。这导致在电池的一侧产生局部残余应力。这可以从电池的弯曲或(在某些情况下)破裂看出来。在层压的过程中，电池变得扁平，因此增加了损坏和功率损耗的可能。在模块的运行过程中还会使破裂扩展，进一步降低了功率输出。

使用导电背板箔片的后一种方法涉及一种模块技术，该模块技术基于用于这种类型电池的带图案的导电背板箔片。箔片上的图案与电池上的触点匹配，由此串联模块中的电池。可以利用焊料或另一种类型的导电膏实现电池和箔片之间的互连。通常，利用层内焊接(in-laminate soldering)来制造焊接模块，层内焊接涉及通过激光对焊料凸点进行局部加热的使用。通常，这种类型的模块显示出良好的湿热性能，但是其热循环性能较差，表现为焊料、电池和箔片之间的粘附强度不足。

“利用背接触MC-Si电池和导电粘合剂制得的单级层压全尺寸PV模块”(“Single-step laminated full-size PV modules made with back-contacted MC-Si cells and conductive adhesives”P.C.de Jong等，第19届欧洲光伏太阳能会议，巴黎，2004年6月7-11日，第2145-2148页)公开了一种利用导电粘合剂制造具有背接触PV电池的太阳能板模块的方法，该方法使用改进为互连箔片的背板箔片。该方法设置为使得粘合剂的机械强度足够大，以在温度循环过程中处理在互连接点处出现的机械剪切应力，并禁得起剪切应力对粘合剂的撕裂。可以看出，由于密封剂层的固化过快，形成了“劣质”连接。

“对使用背接触太阳能电池的模块组装线的第一次试验”(“First experiments on module assembly line using back-contact solar cells”M.等，第23届欧洲光伏太阳能会议，2008年9月1-5日，西班牙，巴伦西亚，第2917-2921页)公开了一种制造具有“超薄”(130μm)背接触PV电池的太阳能板模块的方法，该方法通过使用互连粘合剂替代焊接接触，以克服太阳能电池与互连体之间的接合处以及/或者背板与互连体之间的接合处的大的剪切应力。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种太阳能板，该太阳能板克服了现有技术中的缺陷。

此外，本发明的一个目的是提供一种制造这种太阳能板的方法。

上述目的由一种具有堆叠结构的太阳能板实现，所述堆叠结构包括至少一个太阳能电池、第一密封剂层和背板接触层；所述至少一个太阳能电池设置为背接触太阳能电池，该背接触太阳能电池具有用于接收辐射的前表面和设置有电触点的后表面；所述背板接触层包括设置有图案化导体电路的表面，所述导体电路设置有接触区域，该接触区域位于与所述至少一个太阳能电池上的所述电触点的位置相对应的位置；所述第一密封剂层在与所述至少一个太阳能电池上的所述电触点的位置相对应的位置设置有开口图案；所述至少一个太阳能电池设置在所述第一密封剂层之上；所述第一密封剂层设置在所述背板接触层之上，其中，所述至少一个太阳能电池的所述后表面朝向所述图案化导体电路的表面，以使所述第一密封剂层位于所述至少一个太阳能电池和所述背板接触层之间；所述电触点、所述第一密封剂层中的开口和所述接触区域的位置互相对齐；所述至少一个太阳能电池的各个电触点通过互连体穿过所述第一密封剂层中的相应开口而与各自相应的所述导体电路的接触区域连接，所述互连体设置在所述第一密封剂层的所述开口中，其中，处于固化状态的所述互连体在所述接触区域和相应电触点之间被压缩，以在与所述太阳能电池和所述第一密封剂层的接合面相垂直的方向上，所述互连体处于压应力的预压状态。

有利地，(热)收缩率的差异使得在低温时(例如，夜晚或多云天空下的室温或更低温度)互连体在导体电路的接触区域和太阳能电池的电触点之间被压缩。这导致了互连体的预压状态，以抵消(如白天暴露给阳光期间)热循环的加热步骤过程中的膨胀。借此方式，增强了背板接触层和太阳能电池触点之间的互连。