一种光电模块制造技术

本发明专利技术涉及一种光电模块，所述光电模块具有多个太阳能电池，所述太阳能电池在预处理过的硅片上包括各一个接触结构，所述接触结构具有多个在第一方向上平行地布置的线状接触指和至少一个垂直于所述第一方向布置的汇流排。所述汇流排在第二方向上跨越所述接触指地分布并且在所述接触指的区域内具有各一个接触面，所述接触面在所述第二方向上突出于所述接触指并且与所述接触指电连接。设置有至少一个用于连接所述太阳能电池的电池连接器，所述至少一个电池连接器跨越至少一个太阳能电池的所述汇流排地分布并且与所述汇流排的接触面电连接，其中，所述电池连接器的宽度小于所述接触面在所述第一方向上的长度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光电模块，其具有多个太阳能电池，所述太阳能电池具有前侧接触结构，所述前侧接触结构包括多个平行地布置的线状接触指和至少一个相对于它垂直地分布的汇流排。
技术介绍
太阳能电池用于将电磁辐射能量尤其是太阳光转化成电能。所述能量转化基于辐射在太阳能电池中被吸收，由此产生正负载流子(“电子-空穴-对”)。然后，所产生的自由载流子被彼此分开，以被引向分开的触点。太阳能电池一般具有正方形的硅衬底，在所述硅衬底中构成有两个具有不同电导率或者掺杂(Dotierung)的区域。在也被称为“基极”和“发射极”的两个区域之间形成p-n结。所述p-n结产生内部的电场，所述电场使得由辐射产生的载流子像上面所描述的那样分开。太阳能电池的前侧发射极接触结构一般包括由线状的金属接触元件组成的栅格状布局，所述接触元件也被称为接触指。此外，还设置有横向于所述接触指分布的并且具有较大宽度的金属汇流排。后侧的基极接触结构一般具有平面式构成的金属层，在所述金属层上布置有金属的后侧接触元件。在前侧的汇流排和后侧接触元件上连接有电池连接器。在光电(PV)模块或者太阳能模块中总是联接有多个太阳能电池。一般情况下，所述太阳能电池经由电池连接器串联接线成所谓的串(Strings)，所述串在其那方面同样以串联电路的形式连接。通过这种方式接线的太阳能电池处于透明的嵌入层中，所述嵌入层布置在前侧的玻璃盖板与后侧的薄膜盖板之间。所述电池连接器一般是镀锡的铜带，所述铜带被焊接到所述前侧的汇流排和后侧接触元件上。在将电池连接器安设到所述前侧的汇流排上时，经常出现错误定位。于是，所述电池连接器至少在一侧靠置到所述接触指上并且经由焊料向所述接触指施加力作用，所述力作用可能导致汇流排区域内的指中断(Fingerunterbrechungen)和电池裂纹。作用于所述接触指的力由于硅衬底、金属化膏体、焊料、铜带、包封材料、后侧薄膜或者玻璃盖板的不同热膨胀系数而出现。窄的、灵敏的接触指经常在焊料冷却时以及在制成太阳能模块的层压过程期间就已经被置于机械应力之下。其他的机械应力由于白天黑夜、夏天冬天的温度变化以及由于雨雪风霜而出现在太阳能模块上。所出现的指中断和电池裂纹对模块功率产生不利影响并且增加了模块的电衰减(Degradation)。但是，经常也将所述汇流排实施得比所述电池连接器更窄，以便节约银膏体。在这种情况下，也会在所述电池连接器并未发生错误定位的情况下导致所述指上的机械应力，这是因为所述电池连接器经由焊料将力作用施加到易坏的接触指上。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种具有多个太阳能电池的光电模块，所述太阳能电池具有经改善的前侧接触结构。上述目的通过根据权利要求1所述的光电模块来实现。本专利技术的其他具有优点的实施方式在从属权利要求中给出。根据本专利技术，光电模块具有多个太阳能电池，所述太阳能电池包括各一个具有接触结构的、预处理过的硅片，所述接触结构具有多个在第一方向上平行地布置的线状接触指和至少一个垂直于所述第一方向布置的汇流排。所述汇流排在第二方向上跨越所述接触指地分布并且在所述接触指的区域内分别包括接触面，所述接触面在所述第一方向上和所述第二方向上突出于所述接触指并且与所述接触指电连接。此外，设置有至少一个带状的电池连接器，所述电池连接器跨越所述汇流排地分布并且至少与所述汇流排的接触面电连接。所述电池连接器的宽度在第一方向上小于所述接触面在第一方向上的长度。在所述接触结构的根据本专利技术的设计中，用于使得经由所述接触指所采集的发射极-载流子聚集在一起的汇流排以加宽的接触面的形式在所述接触指的区域内构成，所述接触结构的根据本专利技术的设计负责的是，相对于所述接触面来说较窄的电池连接器即使在错误定位的情况下仍不会在安设所述电池连接器的时候与所述接触指发生机械接触。因此，通过有效地防止所述电池连接器靠置到所述接触指上，可以减少指中断和电池裂纹的数量，并因此降低太阳能电池和由它所构建的光电模块的电衰减的危险。根据一种优选实施方式，所述汇流排在电池连接器方向上具有一系列短的和长的接触面。所述短的接触面负责节约材料并因此负责降低成本，这是因为所述接触面一般由银制成。同时，也降低了太阳能电池前侧的遮暗面，光线经由所述太阳能电池前侧射入。所述较宽的接触面负责一般由铜组成的电池连接器与所述接触面之间的良好的电接触和机械接触，并且可靠地避免了在机械应力的情况下所述电池连接器从所述接触面上的牵拉，所述太阳能电池或者光电模块在制造和使用的过程中经受所述机械应力。根据另一种优选实施方式，所述接触面的长度在经预处理的硅片的棱边区域内相对于所述汇流排的其他接触面是最大的。也就是说，尤其在模块制造过程中在至所述太阳能电池的过渡区域内特别高的力作用于所述电池连接器，从而在这里存在将所述电池连接器从所述接触面上牵拉开的增加的危险。根据另一种优选实施方式，所述接触面的长度从经预处理的硅片的棱边朝向经预处理的硅片的中心以如下方式变化，即，所述接触面的长度在电池连接器方向上减小并且优选在太阳能电池的中心区域内具有最小值。利用这种设计，实现了在材料使用、太阳能电池前侧的遮暗和在所述电池连接器上存在机械应力的情况下到所述接触面上的足够的粘附方面的最佳折衷。根据另一种优选实施方式，所述接触面的角部倒成圆形地或者倾斜地实施。这优选也适用于所述接触面至所述接触指的过渡部。由此，避免了在所述角部上或者在过渡区域内形成电压峰值，所述电压峰值可能导致电池裂纹。类似的也适用于后侧接触结构，其接触面同样优选倒成圆形地或者倾斜地实施，以便避免这种电压峰值。根据另一种优选实施方式，所述汇流排还附加地具有连接片，所述连接片比所述接触面更窄并且使得所述接触面彼此连接，其中，所述接触面至所述连接片的过渡部倒成圆形地或者倾斜地实施。通过所述接触面之间的电池连接器下面的所述附加的连接片，存在如下可能性，即形成与所述电池连接器的经改善的电接触和机械接触，而不会由于附加的不透明的接触层而增加太阳能电池前侧的遮暗，这是因为所述连接片消失在总是存在的电池连接器之下。此外，所述连接片简化了太阳能电池借助于针片(Nadelleisten)在电池测试器中的电接触性。附图说明下面结合附图对本专利技术进行详细阐述。图1示出光电模块的示意性侧视图；图2示出根据图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电模块，其具有：a)多个由预处理过的硅片制成的太阳能电池(100)，所述太阳能电池具有各一个接触结构，所述接触结构包括多个在第一方向上平行地布置的线状接触指(132)和至少一个垂直于所述第一方向布置的汇流排(135)，其中，所述汇流排在第二方向上跨越所述接触指地分布并且与所述多个接触指电连接；以及b)至少一个用于连接所述太阳能电池的电池连接器(240)，所述至少一个电池连接器在所述第二方向上跨越至少一个太阳能电池的所述汇流排(135)地分布并且与所述汇流排电连接，其中，所述电池连接器的宽度小于所述汇流排(135)的宽度；其特征在于，所述汇流排(135)具有一系列在所述第二方向上具有不同长度的接触面，所述接触面形成与所述接触指(132)的电连接，其中，所述汇流排(135)布置在所述太阳能电池(100)的边缘区域内的接触面在所述第二方向上的长度大于所述汇流排布置在所述太阳能电池的中间区域内的接触面在所述第二方向上的长度。

【技术特征摘要】
2013.07.02 DE 102013212845.21.一种光电模块，其具有：
a)多个由预处理过的硅片制成的太阳能电池(100)，所述太阳
能电池具有各一个接触结构，所述接触结构包括多个在第一
方向上平行地布置的线状接触指(132)和至少一个垂直于所
述第一方向布置的汇流排(135)，其中，所述汇流排在第二
方向上跨越所述接触指地分布并且与所述多个接触指电连
接；以及
b)至少一个用于连接所述太阳能电池的电池连接器(240)，所
述至少一个电池连接器在所述第二方向上跨越至少一个太阳
能电池的所述汇流排(135)地分布并且与所述汇流排电连
接，其中，所述电池连接器的宽度小于所述汇流排(135)的
宽度；
其特征在于，
所述汇流排(135)具有一系列在所述第二方向上具有不同长度
的接触面，所述接触面形成与所述接触指(132)的电连接，其
中，所述汇流排(135)布置在所述太阳能电池(100)的边缘区
域内的接触面在所述第二方向上的长度大于所述汇流排布置在所
述太阳能电池的中间区域内的接触面在所述第二方向上的长度。
2.根据权利要求1所述的光电模块，其中，所述汇流排的至少一个
所述接触面在...

【专利技术属性】
技术研发人员：赫尔·斯蒂芬·斯特克梅茨，赫尔·约尔格·沃尔特，马丁·库策，亚历山大·菲勒，克里斯蒂安·科赫，赫尔·弗雷德里克·班贝克，
申请(专利权)人：太阳世界工业萨克森有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE