[发明专利]金属连接器型件、太阳能模块及其制造

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电连接和互联（Verschaltung）背接触太阳能电池（Rückkontakt-Solarzellen）的金属连接器型件。本发明还涉及一种太阳能模块以及一种用于制造这种太阳能模块的方法。

背景技术

已知的是，将由结晶硅制成的太阳能电池机械地以及电地连接成更大的光伏系统，所谓的太阳能模块，其中，所述太阳能电池的尺寸由于通过单晶硅的制造技术所施加的限制而被限定。在此，用于一太阳能电池的外部接触的接触区域与一相邻地布置的太阳能电池的接触区域连接，并且首先形成由多个太阳能电池组成的串联系统，所谓的串。之后，多个串组合并且互联成一太阳能模块，其具有至少一个接线盒，用于在组合成一更大的光伏设备的情况下进行外部联接。

常见的结晶太阳能电池成为串的电互联且有时候一太阳能模块的电连接常常由带形的金属连接器，所谓的带材（B?ndchen）或带材（Ribbons）制成，其大多由铜制成并且大多通过钎焊，但有时也借助于一导电的粘接剂与所述太阳能电池的联接区域材料接合地连接。用于所述带材的材料作为原材料发货，并且在所述串或者说太阳能模块安装过程中，其根据几何形状配置的给定条件被截短。

为了使太阳能电池尽可能少地被蒙上阴影，具有很小的宽度但为此尽可能大的高度的连接器是优选的，其中，一高的机械的和热机械的载荷作用到电池上。

近些年来，出于相同的原因，即为了使对于光电的能量转换起作用的表面最大化，研发了不同的类型，所谓的背接触电池，其中，所述联接触头和在单个电池之间的连接基本上完全布设在背面。如标准太阳能电池（其也被称作“H型电池”），所述太阳能电池的联接区域布置在一种集流管上，其被称作母线。

当然其特别窄并且仅通过一薄的沟槽与相邻的极性的领域分开。背面地安装的金属电池连接器的宽度同样通过所述母线的受限的尺寸被限定，从而为了实现所需的电流承载能力必须选择一比较大的高度。这对于封装和之后的模块操作而言是不利的。为了避免短路，所述电池还设有绝缘层，或者所述母线必须设计得相应更宽，以便在连接时补偿机器公差并且能够实现更宽的电池连接器的使用。

发明内容

利用本发明建议一种具有权利要求1的特征的金属电池连接器型件，此外，建议一种具有权利要求10的特征的太阳能模块以及一种具有权利要求11的特征的用于制造这种太阳能模块的方法。本发明思想的适宜的改进方案是从属权利要求的主题。

发明人有意地同样避开了使用相对大的高度或厚度的、用于互联背接触太阳能电池的如下方案那样的电池连接器，这些方案设置太阳能电池背面的耗费的绝缘，用于避免在母线的边缘区域中的短路。本发明包括这样的构思：代替所述电池的关键区域的绝缘而设置电池连接器的局部绝缘。本发明还包括如下构思：该绝缘已经在电池连接器的原材料，作为卷材提供的金属连接器型件的情况下设置。同时地，如下构思属于本发明：连接器表面的局部绝缘的该方案能够用于如此地提高型件宽度，以便使该型件宽度超过对于背接触太阳能电池的不绝缘背面而言所允许的尺寸。这又能够在相同的电流承载能力的情况下实现高度的减少或宽/高比的提高。

在本发明的一种实施方案中设置：所述金属连接器型件的横截面是扁平矩形的并且该矩形的短边以及长边的邻接区域以绝缘层覆盖。适宜的还可以是：扁平椭圆的横截面构型或两侧倒圆的扁平矩形横截面，分别具有绝缘的侧向边缘区域。

在其它实施方案中设置：至少一个表面的中央区域以在1mm和2mm之间、尤其在1.2mm和1.5mm之间的范围中的宽度连续地或区段地（abschnittsweise）不具有绝缘层。所述连接器型件的绝缘区段的具体份额一方面与背接触电池的常见的母线几何形状协调地并且另一方面鉴于型件材料的导电能力和所需的电流承载能力和由此获得的所希望的型件宽度来确定。

在一种设计方案中，在发货状态中，整个型件表面以所述绝缘层遮盖。在该设计方案中，在安装前又将所述绝缘层的中央区域去除，以便在那里露出金属芯的表面并且能够实现与电池接口的电接触。金属芯的表面的该裸露可以条带状地连续或也仅区段地局部进行，其中，同样如使用高能射线那样可以考虑纯机械的技术并且高能射线特别适合于当所述绝缘层仅应局部被去除的情况。

在连接器型件的特殊几何形状的设计方案中，所述型件高度为0.3mm或更少，尤其0.2mm或更少，并且，所述型件宽度处在1.5mm和15mm之间、尤其5mm和10mm之间的范围中。几何尺寸的具体确定根据更上面所说的标准/要求来进行，并且本发明原则上也能够在这里提到的范围界限之外实现。