CN102709370B - 太阳电池及太阳电池模块 - Google Patents
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Abstract
一种太阳电池，其包括一光电转换层、一背电极、多条彼此平行的导电接脚、至少一汇流导线以及至少一串接导线。光电转换层具有一正面与一背面，背电极位于光电转换层的背面上，而导电接脚位于光电转换层的正面上。汇流导线位于光电转换层的正面上，且汇流导线与导电接脚电性连接。串接导线覆盖汇流导线并与汇流导线电性连接，且被单一串接导线所覆盖的汇流导线具有一非连续图案。
Description
技术领域
本发明是有关于一种太阳电池与太阳电池模块，且特别是有关于一种制造成本低廉的太阳电池与太阳电池模块。
背景技术
太阳能是一种干净无污染且取之不尽、用之不竭的能源，在解决目前石化能源所面临的污染与短缺的问题时，太阳能一直是最受瞩目的焦点。由于太阳电池可直接将太阳能转换为电能，因此太阳电池已成为目前产业界相当重要的研究课题之一。
太阳电池已经逐渐地被应用于建筑物与电子产品(如键盘、手机、笔记型计算机等)上。不论是固定设置于建筑物上的太阳电池还是应用于电子产品的太阳电池，用以将电能传导出的汇流导线与导电接脚是不可或缺的构件。一般常见的汇流导线多半采用网版印刷工艺(screen printing)形成，且汇流导线的材质通常为导电银胶(Ag paste)。
随着太阳电池产业快速的发展，太阳电池的制造成本必须逐年降低以符合市场需求，降低制造成本可以增加市场占有率。因此，如何藉由降低制造成本来增加市场占有率已经成为制造者关注的议题之一。
发明内容
本发明提供一种太阳电池与太阳电池模块，其汇流导线具有一非连续图案。
本发明提供一种太阳电池，其包括一光电转换层、一背电极、多条彼此平行的导电接脚(conductive fingers)、至少一汇流导线(bus bar)以及至少一串接导线。光电转换层具有一正面与一背面，背电极位于光电转换层的背面上，而导电接脚位于光电转换层的正面上。汇流导线位于光电转换层的正面上，且汇流导线与导电接脚电性连接。串接导线覆盖汇流导线并与汇流导线电性连接，且被单一串接导线所覆盖的汇流导线具有一非连续图案(discontinuous pattern)。
本发明另提供一种太阳电池模块，其包括多个前述的太阳电池，其中太阳电池系以阵列方式排列，且与汇流导线电性连接的各串接导线系延伸至相邻的另一太阳电池下方以与相邻的另一太阳电池的背电极电性连接。
在本发明的一实施例中，前述的汇流导线的延伸方向与导电接脚的延伸方向不同。
在本发明的一实施例中，前述的汇流导线的线宽大于导电接脚的线宽。
在本发明的一实施例中，前述的串接导线包括一镀锡铜带(solder coatedcopper ribbon)。
在本发明的一实施例中，前述的串接导线的线宽与汇流导线的线宽相同。
在本发明的一实施例中，前述的至少一汇流导线的数量为n，且n为大于或等于2的整数。
在本发明的一实施例中，前述的非连续图案包括多个彼此平行的条状图案，且这些彼此平行的条状图案系沿着一直线排列。
在本发明的一实施例中，前述的各条状图案分别与至少二相邻的导电接脚电性连接。
在本发明的一实施例中，前述的条状图案系透过至少部分的导电接脚而彼此电性连接。
在本发明的一实施例中，前述的汇流导线与导电接脚的材质相同。
在本发明的太阳电池与太阳电池模块中，由于被单一串接导线所覆盖的汇流导线具有非连续图案，因此本发明可以减少用以制作汇流导线的材料，进而降低太阳电池与太阳电池模块的制造成本。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为本发明一实施例的太阳电池的示意图。
图2为本发明一实施例的太阳电池模块的示意图。
图3为本发明另一实施例的太阳电池的示意图。
图4为本发明又一实施例的太阳电池的示意图。
其中，附图标记：
100、100’、100”：太阳电池
110：光电转换层
110a：正面
110b：背面
120：背电极
130：导电接脚
140、140’、140”：汇流导线
150：串接导线
160：抗反射层
200：太阳电池模块
W1、W2、W3：线宽
L1、L2、L3、L4：长度
P、P’：排列间距
具体实施方式
图1为本发明一实施例的太阳电池的示意图。请参照图1，本实施例的太阳电池100包括一光电转换层110、一背电极120、多条彼此平行的导电接脚130、至少一汇流导线140以及至少一串接导线150。光电转换层110具有一正面110a与一背面110b，背电极120位于光电转换层110的背面110b上，而导电接脚130位于光电转换层110的正面110a上。汇流导线140位于光电转换层110的正面110a上，且汇流导线140与导电接脚130电性连接。串接导线150覆盖汇流导线140并与汇流导线140电性连接，其中被单一串接导线150所覆盖的汇流导线140具有一非连续图案。在本实施例中，非连续图案包括多个彼此平行的条状图案，且这些彼此平行的条状图案系沿着一条直线排列。
在本实施例中，光电转换层110的材质例如为非晶硅(a-Si)或微晶硅(μc-Si)，其厚度例如介于---100微米至300微米之间。在其它可行的实施例中，光电转换层110的材质例如为铜铟镓硒四元化合物(copper indium gallium selenide，CIGS)、铜铟硒三元化合物(CIS)、铜镓硒三元化合物(CGS)、铜镓碲三元化合物(CGT)、铜铟铝硒四元化合物(CIAS)、II-VI或III-V半导体，其厚度例如系介于100微米至300微米之间。此外，背电极120例如为铝电极、银电极或铝银合金电极。此外，光电转换层110的正面110a上可进一步地覆盖一抗反射层160以增加光线入射光电转换层110的机率。
导电接脚130与汇流导线140例如是采用网版印刷工艺(screen printing)印刷所形成，且导电接脚130与汇流导线140的材质通常为导电银胶或其它导电胶体。由于导电接脚130与汇流导线140采用同一工艺制作而得，故汇流导线140与导电接脚130的材质相同。此外，由于本发明所使用的汇流导线140具有非连续图案，因此，本发明在制作汇流导线140时所需要的导电银胶的量可以大幅度减少，有利于制造成本的降低。
一般而言，汇流导线140的数量可以为任意数量，在本实施例中，汇流导线140的数量为2条或3条(图1中仅绘示出2条汇流导线140的例子)。举例而言，导电接脚130的排列间距P小于汇流导线140的排列间距P’，且导电接脚130的数量多于汇流导线140的数量。此外，导电接脚130的排列间距P例如介于1毫米至3毫米之间，而汇流导线140的排列间距P例如系介于40毫米至90毫米之间。在本实施例中，汇流导线140的延伸方向例如系与导电接脚130的延伸方向不同。
如图1所示，部分条状图案的长度L1相当于导电接脚130的排列间距P，而部分条状图案的长度L2相当于排列间距P的两倍。也就是说，于此实施例中，各个条状图案分别与至少二相邻的导电接脚130电性连接。
举例而言，汇流导线140的延伸方向垂直于导电接脚130的延伸方向。更详细而言，太阳电池100例如为一矩形板状体，汇流导线140的延伸方向例如平行于太阳电池100的长边，而导电接脚130的延伸方向则平行于太阳电池100的短边。在本发明的其它实施例中，汇流导线140的延伸方向例如系平行于太阳电池100的短边，而导电接脚130的延伸方向则平行于太阳电池100的长边。然而，值得注意的是，本发明并不限定导电接脚130与汇流导线140的延伸方向，此领域具有通常知识者可以是设计需求更动导电接脚130与汇流导线140的延伸方向。
从图1可清楚得知，汇流导线140的线宽W2例如大于导电接脚130的线宽W1，即可利用较大的线宽W2降低阻抗。而汇流导线140的线宽W2与串接导线150的线宽W3相同，即可有效连接与避免线宽W3太大而影响太阳光的吸收。在本发明的其它实施例中，串接导线150的线宽W3亦可以略大于汇流导线140的线宽W2。
在本实施例中，串接导线150与汇流导线140之间通常需具有良好的电性接触特性，以使太阳电池100所产生的电能可以被有效地收集并且导出。举例而言，本实施例所使用的串接导线150例如为镀锡铜带，其与导电银胶具有良好的电性接触特性。
图2为本发明一实施例的太阳电池模块的示意图。请参照图2，本实施例的太阳电池模块200包括多个前述的太阳电池100，这些太阳电池100以阵列方式排列，且与汇流导线140电性连接的各串接导线150延伸至相邻的另一太阳电池100下方以与相邻的另一太阳电池100的背电极120电性连接。在本实施例中，太阳电池100是排列成(m*n)的阵列，其中m与n为正整数。图2中所绘示的太阳电池模块200由(2*2)阵列排列的太阳电池100所构成，然而，本实施例不限定太阳电池模块200中太阳电池100的排列方式与数量。
图3为本发明另一实施例的太阳电池的示意图。请参照图3，本实施例的太阳电池100’与太阳电池100类似，惟二者主要差异之处在于：汇流导线140’中的条状图案的长度足以连接3条甚至更多条的导电接脚130，而被同一条串接导线150所覆盖的条状图案彼此电性连接。举例而言，导电接脚130例如以相同的排列间距P排列，而条状图案的长度L3例如大于或等于排列间距P的3倍。
图4为本发明又一实施例的太阳电池的示意图。请参照图4，本实施例的太阳电池100”与太阳电池100’类似，汇流导线140”中的条状图案的长度足以连接3条甚至更多条的导电接脚130，惟二者主要差异之处在于：所有的条状图案透过至少部分导电接脚130而彼此电性连接。举例而言，导电接脚130例如以相同的排列间距P排列，而条状图案的长度L4例如大于或等于排列间距P的3倍。
在本发明的太阳电池与太阳电池模块中，由于被单一串接导线所覆盖的汇流导线具有非连续图案，因此本发明可以减少用以制作汇流导线的材料，进而降低太阳电池与太阳电池模块的制造成本。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种太阳电池，其特征在于，包括：
一光电转换层，具有一正面与一背面；
一背电极，位于该光电转换层的该背面上；
多条彼此平行的导电接脚，位于该光电转换层的该正面上；
至少一汇流导线，位于该光电转换层的该正面上，该汇流导线与该些导电接脚电性连接：以及
至少一串接导线，覆盖该汇流导线并与该汇流导线电性连接，且被单一串接导线所覆盖的该汇流导线具有一非连续图案，
其中，该串接导线的线宽与该汇流导线的线宽相同，该非连续图案包括多个彼此平行的条状图案，且该些彼此平行的条状图案沿着一直线排列，该条状图案的延伸方向与该导电接脚的延伸方向垂直，该至少一汇流导线的数量为n，且n为大于或等于2的整数，该些条状图案透过至少部分该些导电接脚而彼此电性连接。
2.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，该汇流导线的线宽大于该些导电接脚的线宽。
3.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，该串接导线包括一镀锡铜带。
4.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，各该条状图案分别与至少二相邻的导电接脚电性连接。
5.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，该汇流导线与该些导电接脚的材质相同。
6.一种太阳电池模块，包括多个权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，该些太阳电池以阵列方式排列，且与汇流导线电性连接的各该串接导线延伸至相邻的另一太阳电池下方以与相邻的另一太阳电池的背电极电性连接。
7.根据权利要求6所述的太阳电池模块，其特征在于，该汇流导线的线宽大于该些导电接脚的线宽。
8.根据权利要求6所述的太阳电池模块，其特征在于，该串接导线包括一镀锡铜带。
9.根据权利要求6所述的太阳电池模块，其特征在于，各该条状图案分别与至少二相邻的导电接脚电性连接。
10.根据权利要求6所述的太阳电池模块，其特征在于，该汇流导线与该些导电接脚的材质相同。
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