CN102365762B - 具有组合手柄基底和旁路二极管的太阳能电池组件和方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种太阳能电池组件和方法。该太阳能电池组件包括具有正面和背面的基底，其中所述基底具有提供反向偏压保护的p-n结，并且其中基底起到旁路二极管的作用。该太阳能电池组件还包括具有多个太阳能电池层的多结点太阳能电池，其中多结点太阳能电池具有第一表面和第二表面，第一表面被附接到基底的正面。太阳能电池组件还包括电连接器元件、第一触点和至少一个第二触点，该电连接器元件被定位为邻近基底的正面和多结点太阳能电池的第一表面，第一触点被耦联到基底的背面，并且至少一个第二触点被耦联到多结点太阳能电池的第二表面的一部分。
Description
技术领域
本公开大体涉及太阳能电池，并且更具体地涉及翻转变形(invertedmetamorphic)太阳能电池和薄多结太阳能电池。
背景技术
太阳能电池或者光伏电池是被设计成将可用的光转换成电能的装置。这些电池组件可用被用来制造太阳能电池板、太阳能电池模块或者光伏阵列，其进而可用被用来为各种应用提供电能，例如：卫星、航天器和其他空间相关的应用；太阳能飞机、高海拔无人驾驶飞机和其他飞机应用；以及其他合适的应用。在这些应用中，大小、重量和成本是要考虑的因素，例如，卫星动力系统的大小、重量和成本可以取决于使用的太阳能电池的能量和动力转换效率。
太阳能电池可以包括用p型或n型晶体半导体材料制成的平光伏晶圆，例如硅、砷化镓、锗或者另一种合适的材料，相反传导性类型的薄表面层可以形成在其中或者其上。表面层与晶圆的主区域之间的界面/接口(interface)限定半导体结。太阳能电池可以被设计为二极管，其通过变成正向偏压并建立通过电池的电压来响应照明。另外，由III族到V族材料的组合形成的并且通常被称为先进的“III-V”电池的多结点太阳能电池可以产生更高的正向电压。
太阳能电池可以被装配成太阳能电池阵列，太阳能电池阵列串联连接在一起从而提供期望的电压，并联连接在一起从而提供期望的电流，或者处于串联-并联的组合。当阵列中的所有太阳能电池被照明时，太阳能电池是正向偏压的，并且他们均产生它们各自的电压或者电流输出，其加在一起以保持期望的总输出。然而，如果一个或更多个太阳能电池被遮蔽，或者没有被照明，则那些电池由于未被遮蔽的电池产生的电压而变成反向偏压。例如，航天器天线可以穿过阵列投射阴影。遮蔽阵列串中的太阳能电池的效果取决于太阳能电池的具体特性。如果太阳能电池具有很低的反向电流，则反向偏压电池可以有效地使串的输出为零。如果电池在相对低的反向电压下电损坏，则遮蔽太阳能电池对串的输出的影响被降低。反向偏压电池可以引起电池性能的永久性降级或损坏，或者甚至使电池完全失效。
通常用硅制造的旁路二极管可以被用来将输出损失最小化并且当电池被遮蔽时保护电池防止反向偏压。旁路二极管可以连接通过单个电池、通过电池串或者通过平行连接的电池行。具有非常低的反向电流的旁路二极管可以避免在正常操作期间减小太阳能电池中的电流，减小太阳能电池中的电流可能降低功率效率。当电池被遮蔽时，流过电池的电流可能受限，引起电池反向偏压。这可以引起旁路二极管变成正向偏压。大部分电流可以流过旁路二极管而不是流过被遮蔽的电池，由此允许电流继续流过阵列。旁路二极管可以限制通过电池的反向偏置电压，由此保护被遮蔽的电池。
已知的方法已经被用来提供具有旁路二极管保护的太阳能电池，包括翻转变形(IMM)太阳能电池。一种已知的方法使用离散硅扁平二极管(discretesiliconflatdiode)形式的旁路二极管。这种已知的旁路二极管通常被单独地安装到太阳能电池的背面。旁路二极管可以从太阳能电池的背面伸出，由此使粘结更困难。当太阳能电池破裂时，太阳能电池的多个部分可能不受旁路二极管保护。另外，旁路二极管可以贴附到太阳能电池的角，由此使自动处理产生了挑战。这种已知的方法可以导致复杂并且无效的组件，因为该方法可能需要连接由阵列的装配工而不是电池制造商形成的相邻电池，由此导致成本增加。
另一种已知的方法使用单片二极管形式的旁路二极管，其可以被建立到太阳能电池外延(EPI)结构中，其中出于此申请的目的，外延结构被限定为晶体基底上晶体膜的生长，使得膜和基底具有相同的结构取向。翻转变形(IMM)太阳能电池或者其他薄多结电池可能需要便于处理的手柄基底。这种已知的旁路二极管的手柄基底或基本基底通常是单独的组件，其被粘结到太阳能电池或者IMM太阳能电池结构。手柄基底被用来为薄太阳能电池结构提供支撑。通常，手柄基底可以用锗制造。然而，锗是密致材料并且可能昂贵、沉重并且易碎。重量增加可能影响航天器或者其他高比功率的应用的对重量敏感的任务，并且由于锗的易碎性，手柄基底可能具有降低的鲁棒性。此外，已知的单片二极管可能难以合并到太阳能电池、IMM太阳能电池或其他电池结构中，并且可能在更高的操作温度应用中不稳定。
另外，用于将手柄基底附接到太阳能电池或薄IMM太阳能电池结构的方法是已知的。这些已知的方法可以包括引导粘结或焊接。然而，这些已知的方法可能导致电性能降级、破裂、差的粘结均匀性、未知的热循环性能和费用增加，并且可以使用低产量粘结设备。
因此，需要与已知的太阳能电池和方法相比具有优点的薄多结太阳能电池或者翻转变形(IMM)太阳能电池和方法。
发明内容
对与已知的太阳能电池和方法相比具有优点的薄多结太阳能电池或者翻转变形(IMM)太阳能电池和方法的需要被满足。不像已知的太阳能电池和方法，本公开的太阳能电池和方法的实施例可以提供以下优点中的一个或更多个：提供具有组合手柄基底和旁路二极管的薄多结太阳能电池或者翻转变形(IMM)太阳能电池和方法，使得手柄基底具有能够提供旁路保护和反向偏压保护的p-n结；提供具有降低重量和成本的改进处理并简化的组件的薄多结太阳能电池或者翻转变形(IMM)太阳能电池和方法；提供具有手柄基底的薄多结太阳能电池或者翻转变形(IMM)太阳能电池和方法，该手柄基底的重量大约小于相当的锗手柄厚度的重量的45％；提供薄多结太阳能电池或者翻转变形(IMM)太阳能电池和方法，其可以被用在卫星、航天器和其他空间相关的应用、太阳能飞机、高海拔无人驾驶飞机和其他合适的应用、需要高比功率的应用、便携式电力应用和其他合适的应用中；提供薄多结太阳能电池或者翻转变形(IMM)太阳能电池和方法，其最小化或消除电性能降级、破裂、差的粘结均匀性和未知的热循环性能和低产量粘结设备的使用；提供薄多结太阳能电池或者翻转变形(IMM)太阳能电池和方法，其中组合基底和旁路二极管可以由电池制造商制造成电池本身的整体部分，减少阵列装配工对旁路二极管的责任；提供薄多结太阳能电池或者翻转变形(IMM)太阳能电池和方法，其具有能够将30-33％的太阳光能量转换成电能的高效电池；以及提供具有组合手柄基底和旁路二极管的薄多结太阳能电池或者翻转变形(IMM)太阳能电池和方法，其在整个旁路二极管具有接触(contact)，从而在电池破裂的情况下提供改进的旁路保护并且为破裂的电池的每个部分提供旁路保护。
在本公开的实施例中，公开了一种太阳能电池组件。太阳能电池组件包括具有正面和背面的基底。基底具有提供反向偏压保护的p-n结，并且基底起到旁路二极管的作用。太阳能电池组件还包括具有多个太阳能电池层的多结太阳能电池。多结太阳能电池具有第一表面和第二表面，第一表面被附接到基底的正面。太阳能电池组件还包括电连接器元件，其中电连接器元件的一部分被定位为邻近基底的正面和多结太阳能电池的第一表面。太阳能电池组件还包括第一触点和至少一个第二触点，第一触点耦联到基底的背面，所述至少一个第二触点耦联到多结太阳能电池的第二表面的一部分。
在本公开的另一个实施例中，公开了一种翻转变形太阳能电池组件。翻转变形太阳能电池组件包括具有正面和背面的硅手柄基底，其中基底具有提供反向偏压保护的p-n结，并且其中基底起到旁路二极管的作用。太阳能电池组件还包括具有多个太阳能电池层的翻转变形太阳能电池，其中翻转变形太阳能电池具有第一表面和第二表面，第一表面被附接到基底的正面。太阳能电池组件还包括电连接器元件，其中电连接器元件的一部分被定位为邻近基底的正面和翻转变形太阳能电池的第一表面，并且其中电连接器元件包括导电金属。太阳能电池组件还包括具有第一极性的第一金属触点和具有第二极性的至少一个第二金属触点，第一金属触点被耦联到基底的背面，至少一个第二金属触点被耦联到翻转变形太阳能电池的第二表面的一部分。
在本公开的另一个实施例中，公开了一种用来增强太阳能电池组件的性能的方法。该方法包括在第一基底上形成具有多个太阳能电池层的多结太阳能电池，其中多结太阳能电池具有第一表面和第二表面。该方法还包括提供具有正面和背面的第二基底，其中第二基底具有提供反向偏压保护的p-n结，并且其中基底起到旁路二极管的作用。该方法还包括将电连接器元件耦联到第二基底的正面的一部分。该方法还包括将多结太阳能电池的第一表面附接到第二基底的正面，其中电连接器元件被定位为邻近第二基底的正面赫尔多结太阳能电池的第一表面。该方法还包括从多结太阳能电池去除第一基底，将第一触点耦联到第二基底的背面，以及将至少一个第二触点耦联到多结太阳能电池的第二表面的一部分。
在本公开的另一个实施例中，公开了一种用于增强翻转变形太阳能电池组件的性能的方法。该方法包括在锗生长基底上形成具有多个太阳能电池层的翻转变形太阳能电池，其中翻转变形太阳能电池具有第一表面和第二表面。该方法还包括提供具有正面和背面的硅手柄基底，其中硅手柄基底具有提供反向偏压保护的p-n结，并且其中硅手柄基底起到旁路二极管的作用。该方法还包括将电连接器元件耦联到硅手柄基底的正面的一部分，其中电连接器元件包括导电金属。该方法还包括将翻转变形太阳能电池的第一表面附接到硅手柄基底的正面，其中电连接器元件被定位为邻近硅手柄基底的正面和翻转变形太阳能电池的第一表面。该方法还包括从翻转变形太阳能电池的第二表面去除锗生长基底。该方法还包括将具有第一极性导电第一金属触点耦联到硅手柄基底的背面，将具有第二极性的至少一个第二金属触点耦联到翻转变形太阳能电池的第二表面的一部分，以及提供用于将翻转变形太阳能电池组件附接到第二翻转变形太阳能电池组件的互连元件，其中互连元件具有被附接到至少一个第二金属触点的顶部部分、被附接到第一金属触点的底部部分和被附接到第二翻转变形太阳能电池组件的电连接器元件的中间部分。
已经讨论的特征、功能和优点可以在本公开的各种实施例中分别实现，或者可以在其他实施例中组合，其进一步的细节可以参考以下说明书和附图。
附图说明
可以结合附图参考以下具体实施方式更好地理解本公开，附图图示说明了优选的和示例性的实施例，但附图不必按比例制图，其中：
图1是本公开的太阳能电池组件的有利实施例的横截面的图示说明；
图2是本公开的太阳能电池组件的有利实施例的中间电池附接的横截面的图示说明；
图3是本公开的方法的有利实施例的流程图的图示说明；
图4是在本公开的方法的有利实施例的方法步骤中形成太阳能电池的横截面的图示说明；
图5是在本公开的方法的有利实施例的另一个方法步骤中附接到具有电连接器元件的第二基底的太阳能电池的横截面的图示说明；
图6是在本公开的方法的有利实施例的另一个方法步骤中被附接到具有电连接器元件的太阳能电池的横截面和去除第一基底的图示说明；和
图7是在完成本公开的方法的有利实施例的方法步骤之后具有组合手柄基底和旁路二极管的太阳能电池的有利实施例的横截面的图示说明。
具体实施方式
此后将参考附图更完整地描述所公开的实施例，在附图中示出了所公开的实施例的一些而不是全部。当然，可以提供几个不同的实施例并且不应该被解释为对此处提出的实施例的限制。相反，提供这些实施例使得此公开将是详尽的和完整的，并且将完整地向本领域的技术人员转达本公开的范围。
本公开提供太阳能电池组件和方法，其可以被用于：卫星、航天器和其他空间相关的应用；太阳能飞机、高海拔无人驾驶飞机和其他合适的飞机应用；需要高比功率的应用；便携式电力应用；和其他合适的应用。因此，本领域的技术人员将辨别和意识到，太阳能电池组件和方法可以被用在涉及以下方面的任意数量的应用中：卫星、航天器和其他空间相关的应用；太阳能飞机、高海拔无人驾驶飞机和其他合适的飞机应用；需要高比功率的应用；便携式电力应用；和其他合适的应用。
更具体地参考附图，图1是太阳能电池组件10的有利实施例的横截面的图示说明。太阳能电池组件10包括具有正面14和背面16的基底12。基底12优选为手柄基底，其包括例如以下的材料：硅、硅-蓝宝石、非晶硅、铝、锗或者另一种合适的材料。优选地，材料是硅。基底12具有提供反向偏压保护的p-n结18。p-n结18可也包括简单散布的p-n结或者另一种合适的p-n结。p-n结是通过将p型和n型半导体材料组合到紧密触点中而形成的结。基底12起到旁路二极管的作用，并且因此，基底和旁路二极管被组合成一个，与单独附接元件相比，这简化了组件。因为接触横穿整个组合基底12和旁路二极管而不是分离的二极管，改进的旁路保护被提供给多结点太阳能电池。通过公开的太阳能电池组件10，即使电池破裂，其仍被保护防止反向偏压降级。硅或者其他合适的基底中的一个优选于例如锗的基底，因为硅的密度和重量大约是锗的一半。硅具有较小的重量，并且可以使得整个太阳能电池组件具有较小的重量。这对于考虑重量的基于太阳能阵列的空间是有利的。这对于太阳能飞机也是有利的，例如高海拔长航时(HALE)飞机，其中由太阳能电池(例如，翻转变形太阳能电池)提供的太阳能转换效率影响质量。另外，可能使用高比功率的其他应用，例如用于军事应用的便携式电力，可以从公开的太阳能电池受益。此外，硅手柄基底可能比锗手柄基底更便宜。包括硅-蓝宝石的基底还可以被用在一些重量冲击处。也可以使用提供p-n结的包括非晶硅的基底，提供合适的反向偏压保护，不表现出高反向漏电，并且具有可接受的重量和处理特性。基底12可以具有大约0.001英寸到大约0.002英寸的范围内的厚度。
太阳能电池组件10还包括具有多个太阳能电池层22、24、26、28的多结点太阳能电池20。例如，太阳能电池层22可以包括镓铟磷化物(GaInP)或另一种合适的材料。例如，太阳能电池层24可以包括透明的缓冲材料或者另一种合适的材料。例如，太阳能电池层26可以包括镓铟磷化物(GaInP)或者另一种合适的材料。例如，太阳能电池层28可以用包括镓铟磷化物(GaInP)或者另一种合适的材料。应该注意，多结点太阳能电池20的结构可以由根据晶格常数和带隙要求的元素周期表中列出的III族到V族元素的任何合适的组合形成，其中III族元素包括硼(B)、铝(A1)、镓(Ga)、铟(In)和铊(T)；IV族元素包括碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)和锡(Sn)；并且V族元素包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)和铋(Bi)。尽管示出了四个太阳能电池层，但也可以使用多于四个太阳能电池层或者一个、两个或者三个太阳能电池层。层22、24、26、28均可以具有大约0.5微米到大约3.5微米的范围内的厚度。多结点太阳能电池20可以建立在垂直的多结点结构中，并且被设置在水平阵列中，单个太阳能电池层串联连接在一起。阵列的形状和结构以及其包含的电池的数量部分由期望的输出电压和电流确定。整个多结点太阳能电池可以具有大约千分之0.5英寸(0.0005英寸)厚的厚度或者在大约千分之0.4英寸(0.0004英寸)到大约千分之0.6英寸(0.0006英寸)的范围内的厚度。
如图1所示，多结点太阳能电池20具有第一表面30和第二表面32。第一表面30被附接到基底12的正面14。多结点太阳能电池20的第一表面30面向并且通常接触基底12，并且与多结点太阳能电池20的反向设置的第二表面32相反。传导性粘结材料34可以被用来将基底12的正面14粘结到多结点太阳能电池20的第一表面30。传导性粘结材料34可以包括硅、环氧树脂、焊料、钎焊或者另一种合适的传导性粘结材料。硅传导性粘结材料可以被用来将多结点太阳能电池20粘结到基底12，由于在反向偏压期间，可能有通过硅的电流传导，使基底12的附接工艺比已知的直接粘结或焊接方法更简单。也可以使用将多结点太阳能电池20附接到基底12的其他附接方法。多结点太阳能电池20可以包括翻转变形太阳能电池76(见图4)、薄多结点太阳能电池、薄膜或者其他合适的太阳能电池。多结点太阳能电池20可以包括在多结点太阳能电池20的第二表面32以下的至少一个结点35。
太阳能电池组件10还包括电连接器元件36。电连接元件36的一部分38，例如中间部分，被定位为邻近基底12的正面14和多结点太阳能电池20的第一表面30。电连接器元件36的外部部分40可以向外伸出到太阳能电池组件10。电连接器元件36的部分38可以经由用传导性粘结材料粘结或者另一种合适的粘结工艺被耦联或者被附接到基底12的正面14。电连接器元件36可以在电触点片84(见图5-7)的构造中或者在另一种合适的构造中。电连接器元件36可以包括导电金属或者另一种合适的材料。电连接器元件36可以具有大约0.0005英寸到大约0.002英寸范围内的厚度。电连接器元件36被太阳能电池组件10提供旁路连接。太阳能电池组件10还包括第一触点42，其具有耦联到基底12的背面16的正面44。第一触点优选为具有第一极性的金属触点。第一触点42可以是覆盖在基底12的背面16上的金属层的形式。第一触点42可以具有大约5微米到大约7微米范围内的厚度。太阳能电池组件10还包括至少一个第二触点46，其具有耦联到多结点太阳能电池20的第二表面32的一部分50的背面48。第二触点46优选为具有第二极性的金属触点。第二触点46可以是覆盖在多结点太阳能电池20的第二表面32上的金属条的形式。第二触点46可以具有在大约5微米到大约7微米范围内的厚度。第一触点42和第二触点46可以收集来自由多结点太阳能电池层22、26、28产生的电载体的多结点太阳能电池20的电流。
如图2所示，太阳能电池组件10还包括用于将太阳能电池组件10附接到第二太阳能电池组件10a的互连元件52。互连元件52可以具有被附接到至少一个第二触点46的顶部部分56、被附接到第一触点42的底部部分58和被附接到第二太阳能电池组件10a的电连接器元件36的中间部分60。太阳能电池组件10可以被用于卫星、航天器、太阳能飞机、高海拔无人驾驶飞机、飞机和便携式电力装置、飞船或其他合适的交通工具或装置。图2是本公开的太阳能电池组件10和第二太阳能电池组件10a的中间电池附接62的横截面的图示说明。太阳能电池组件10和第二太阳能电池组件10a都包括基底12、p-n结18、具有层22、24、26、28的多结点太阳能电池20、电连接器元件36、第一触点42和第二触点46。太阳能电池组件可以通过串联和/或并联阵列中的电连接而相互电连接，从而产生太阳能电池组件的所需电压和电流输出。
图3是本公开的方法70的有利实施例的步骤的方框流程图的图示说明。在本公开的这个实施例中，提供了一种用于增强太阳能电池组件10(见图1)的性能的方法70。方法70包括在第一基底74(见图4)上形成具有多个太阳能电池层22、24、26、28的多结点太阳能电池20的步骤72。多结点太阳能电池20具有第一表面30和第二表面32。多结点太阳能电池20优选为翻转变形太阳能电池76。第一基底74可以是生长基底或生长种子基底(growthseedsubstrate)，其由例如锗、砷化镓、硅或其他可兼容的半导体材料的材料组成。多结点太阳能电池20可以生长在第一基底74上。图4是在方法步骤72中形成在第一基底74上的多结点太阳能电池20(优选为翻转变形太阳能电池76)的横截面的图示说明。太阳能电池层可以经由外延附生(epitaxy)或另一种合适的工艺形成或生长。
方法还包括提供具有正面14和背面16的第二基底80的步骤78。第二基底80可以是由例如硅、硅-蓝宝石、非晶硅、铝、锗或者另一种合适的材料的材料组成的手柄基底。优选地，第二基底80是如图5所示的硅手柄基底。第二基底80具有提供反向偏压保护的p-n结18。p-n结18可以包括简单散布的p-n结或者另一种合适的p-n结。第二基底80起到旁路二极管的作用，并且因此基底和旁路二极管被组合成一个，与单独附接的元件相比，这简化了组件。该方法还包括将电触点片84形式的电连接器元件36耦联到第二基底80的正面14的一部分86的步骤82。电连接器元件36可以经由用传导性粘结材料粘结或者另一种合适的粘结工艺被耦联或者被附接到第二基底80。电连接器元件36可以由导电金属或者另一种合适的材料组成。
该方法还包括将多结点太阳能电池20的第一表面30附接到第二基底80的正面14的步骤88。电触点片84被定位为邻近第二基底80的正面14和多结点太阳能电池20的第一表面30。传导性粘结材料34可以被用来将第二基底80的正面14粘结到多结点太阳能电池20的第一表面30。传导性粘结材料34可以包括硅、环氧树脂、焊料、钎焊或者可以使用的另一种合适的传导性粘结材料。图5是在方法步骤88中形成在第一基底74上并被附接到具有电触点片84的第二基底80的多结点太阳能电池20(优选为翻转变形太阳能电池76)的横截面的图示说明。
该方法还包括从多结点太阳能电池20去除第一基底74的步骤90。图6是被附接到具有电触点片84的第二基底80的多结点太阳能电池20(优选为翻转变形太阳能电池76)的横截面和在方法步骤90中去除第一基底74的图示说明。第一基底74可以通过蚀刻或者另一种合适的去除工艺去除。
该方法还包括将第一触点42耦联到第二基底80的背面16的步骤92。第一触点42优选为金属触点，并且可以经由真空沉积或者另一种合适的工艺被耦联或者被附接到第二基底80的背面16。该方法还包括将至少一个第二触点46耦联到多结点太阳能电池20的第二表面32的一部分50的步骤94。第二触点46优选为金属触点，并且可以经由真空沉积或者另一种合适的工艺被耦联或者被附接到多结点太阳能电池20的第二表面32的一部分50。图7是被附接到第二基底80的具有电触点84并且具有第一触点42和第二触点46的多结点太阳能电池20(优选为翻转变形太阳能电池76)的横截面的图示说明，第一触点42和第二触点46在完成方法步骤92、94之后附接。
一个实施例中的方法可以可选地进一步包括提供用于将太阳能电池组件10附接到第二太阳能电池组件10a(见图2)的互连元件52的步骤96，其中互连元件52具有被附接到至少一个第二触点46的顶部部分56、被附接到第一触点42的底部部分58和被附接到第二太阳能电池组件10a的电连接器元件36的中间部分60。该方法可以被用于增强太阳能电池组件的性能，该太阳能电池组件用于卫星、航天器、太阳能飞机、高海拔无人驾驶飞机、飞机、便携式电力装置和其他合适的应用。
公开的太阳能电池组件10将优选为硅手柄基底80形式的基底12和旁路二极管组合，用于反向偏压保护。后续的组装可以通过公开的太阳能电池组件10而被简化。对于将公开的太阳能电池组件10与硅手柄基底80组合的设计来说，通常的卫星的重量可以减少大约50千克，这产生明显的成本节约。对于250kw(千瓦)的HALE任务来说，每个交通工具可以减少250kg(千克)，为交通工具的重量的较大一部分。本公开的太阳能电池组件10提供了用于航空、飞机和其他合适的应用的轻质、重量减小和成本节约的设计和方法。
本公开关于前面的描述和相关的附图所呈现的教示可以使本领域的技术人员受益，本领域的技术人员可以想到本公开的很多修改和其他实施例。此处描述的实施例表示图示说明，而非限制。尽管此处使用了特定的术语，但它们仅是用在一般的和描述性的意思，并且不是为了限制。
Claims (21)
1.一种太阳能电池组件，包括：
具有正面和背面的基底，其中所述基底具有提供反向偏压保护的p-n结，并且其中所述基底具有旁路二极管的作用；
具有多个太阳能电池层的多结太阳能电池，其中所述多结太阳能电池具有第一表面和第二表面，所述第一表面被附接到所述基底的所述正面；
电连接器元件，其中所述电连接器元件的一部分被定位为邻近所述基底的所述正面和所述多结太阳能电池的所述第一表面；
第一触点，其耦联到所述基底的所述背面；以及
至少一个第二触点，其耦联到所述多结太阳能电池的所述第二表面的一部分；
其中所述基底和旁路二极管被组合成一个组件，所组合的基底和旁路二极管的整个正面与所述多结太阳能电池的整个第一表面接触并且接触横穿整个旁路二极管，从而为所述多结太阳能电池提供改进的旁路保护。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其中所述基底是从由以下材料组成的组选择的材料组成的手柄基底：硅、硅-蓝宝石、铝和锗。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其中所述基底是由非晶硅组成的手柄基底。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其中所述p-n结是简单散布的p-n结。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其中所述多结太阳能电池是翻转变形太阳能电池。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其中所述电连接器元件包括导电金属。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其中所述第一触点是具有第一极性的金属触点，并且其中所述至少一个第二触点是具有第二极性的金属触点。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其还包括用于将所述太阳能电池组件附接到第二太阳能电池组件的互连元件，其中所述互连元件具有被附接到所述至少一个第二触点的顶部部分、被附接到所述第一触点的底部部分和被附接到所述第二太阳能电池组件的电连接器元件的中间部分。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其中所述太阳能电池组件被用于卫星、飞机、便携式电力装置和飞船。
10.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其中所述太阳能电池组件被用于航天器。
11.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其中所述太阳能电池组件被用于太阳能飞机、高海拔无人驾驶飞机。
12.一种翻转变形太阳能电池组件，包括：
具有正面和背面的硅手柄基底，其中所述基底具有提供反向偏压保护的p-n结，并且其中所述基底起到旁路二极管的作用；
具有多个太阳能电池层的翻转变形太阳能电池，其中所述翻转变形太阳能电池具有第一表面和第二表面，所述第一表面被附接到所述基底的所述正面；
电连接器元件，其中所述电连接器元件的一部分被定位为邻近所述基底的所述正面和所述翻转变形太阳能电池的所述第一表面，并且其中所述电连接器元件包括导电金属；
具有第一极性的第一金属触点，其被耦联到所述基底的背面；以及
具有第二极性的至少一个第二金属触点，其被耦联到所述翻转变形太阳能电池的所述第二表面的一部分；
其中所述硅手柄基底和旁路二极管被组合成一个组件，所组合的硅手柄基底和旁路二极管的整个正面与所述翻转变形太阳能电池的整个第一表面接触并且接触横穿整个旁路二极管，从而为所述翻转变形太阳能电池提供改进的旁路保护。
13.根据权利要求12所述的太阳能电池组件，还包括用于将所述太阳能电池组件附接到第二太阳能电池组件的互连元件，其中所述互连元件具有被附接到所述至少一个第二金属触点的顶部部分、被附接到所述第一金属触点的底部部分和被附接到所述第二太阳能电池组件的电连接器元件的中间部分。
14.根据权利要求12所述的太阳能电池组件，其中所述太阳能电池组件被用于卫星、飞机、便携式电力装置和飞船。
15.根据权利要求12所述的太阳能电池组件，其中所述太阳能电池组件被用于航天器。
16.根据权利要求12所述的太阳能电池组件，其中所述太阳能电池组件被用于太阳能飞机、高海拔无人驾驶飞机。
17.一种用于增强太阳能电池组件的性能的方法，包括：
在第一基底上形成具有多个太阳能电池层的多结太阳能电池，其中所述多结太阳能电池具有第一表面和第二表面；
提供具有正面和背面的第二基底，其中所述第二基底具有提供反向偏压保护的p-n结，并且其中所述第二基底起到旁路二极管的作用；
将电连接器元件耦联到所述第二基底的所述正面的一部分；
将所述多结太阳能电池的所述第一表面附接到所述第二基底的所述正面，其中所述电连接器元件被定位为邻近所述第二基底的所述正面和所述多结太阳能电池的所述第一表面；
从所述多结太阳能电池去除所述第一基底；
将第一触点耦联到所述第二基底的所述背面；以及
将至少一个第二触点耦联到所述多结太阳能电池的所述第二表面的一部分；其中所述第二基底和旁路二极管被组合成一个组件，所组合的第二基底和旁路二极管的整个正面与所述多结太阳能电池的整个第一表面接触并且接触横穿整个旁路二极管，从而为所述多结太阳能电池提供改进的旁路保护。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述第一基底是由从锗、砷化镓和硅组成的组选择的材料组成的生长基底。
19.根据权利要求17所述的方法，其中所述第二基底是由从硅、硅-蓝宝石、铝和锗组成的组选择的材料组成的手柄基底。
20.根据权利要求17所述的方法，其中所述第二基底是由非晶硅组成的手柄基底。
21.根据权利要求17所述的方法，其中所述多结太阳能电池是翻转变形太阳能电池。
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