CN104638043B - 太阳能电池模块及太阳能电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种太阳能电池模块及太阳能电池。该太阳能电池模块包括一第一太阳能电池、一第二太阳能电池及一电性连接件。第一太阳能电池包括一第一上电极层、一第一下电极层及其间的一第一光电转换层。第一太阳能电池的一第一连接侧具有相邻的第一凸部及第一凹部。第二太阳能电池包括一第二上电极层、一第二下电极层及其间的一第二光电转换层。第二太阳能电池的一第二连接侧具有相邻的第二凸部及第二凹部。第二凸部的第二下电极层具有一外露区。第一与第二太阳能电池并排，且第一凸部匹配于第二凹部，第一凹部匹配于第二凸部。电性连接件电性连接第一上电极层及第二下电极层。

Description

太阳能电池模块及太阳能电池
技术领域
本发明是关于一种太阳能电池模块及太阳能电池，特别是一种电性连接有多个太阳能电池的太阳能电池模块及其太阳能电池。
背景技术
在太阳能电池技术中，通常是利用太阳能电池材料将如太阳光等光能转换为电能。在制造太阳能电池结构时，制造者会将上电极层设置于太阳能电池材料的上表面，将下电极层设置于太阳能电池材料的下表面。太阳能电池材料在受光照射后，太阳能电池材料会提供电荷至上电极层及下电极层，因而提供电压及电流。太阳能电池结构所能提供的电压与电流往往会因太阳能电池材料的材料特性、太阳能电池结构的受光面积及光照强度而有所不同。在相同光照强度的情况下，太阳能电池结构的受光面积愈高，所提供的电流量愈大。太阳能电池结构所提供的电压则无法通过增加受光面积而升高。在低电压高电流的配置下，容易造成电能的损耗。因此，便发展出将太阳能电池结构切割成多个单独的太阳能电池，并以串联太阳能电池的方式升高电压，以避免电能的损耗。若有需要，也能以并联太阳能电池的方式升高电流。
为了切割方便，制造者通常会将太阳能电池切割为矩形。举例而言，为了串联第一太阳能电池及第二太阳能电池，制造者会并排第一及第二太阳能电池，使得第一及第二太阳能电池的上电极朝上，再利用导电材料电性连接第一太阳能电池的上电极及第二太阳能电池的下电极。制造者通常会先使导电材料电性连接第一太阳能电池的上电极，再使导电材料穿过第一太阳能电池及第二太阳能电池之间的空隙。接着，再翻转第一太阳能电池及第二太阳能电池使二者的下电极朝上，并将穿过第一太阳能电池及第二太阳能电池间的空隙的导电材料电性连接于第二太阳能电池的下电极。借此，第一太阳能电池能串联于第二太阳能电池。然而，翻转太阳能电池时必须要有足够的空间才能够进行。当要串联更多个太阳能电池时，供以翻转的空间需要更大。
因此，有人发展另一种不必翻转便能串联太阳能电池的方法。制造者将第一太阳能电池的上电极及第二太阳能电池的下电极朝上配置，再用足够宽度的导电材料电性连接在第一太阳能电池的上电极及第二太阳能电池的下电极上，以串联第一及第二太阳能电池。然而，此种方式虽然能避免翻转太阳能电池，但却必须耗费大量导电材料，导致太阳能电池会有较多面积被导电材料遮住，而减少太阳能电池将光能转换成电能的效率。而且，导电材料相对于第一及第二太阳能电池必须要较精准的对位，才能够避免电性连接不良的情形发生，进而增加制造上的困难度。
发明内容
有鉴于以上的问题，本发明提出一种太阳能电池模块及太阳能电池，以降低制造上的困难度、减少材料耗费及增加光能转换为电能的效率。
本发明揭露一种太阳能电池模块，包括一第一太阳能电池、一第二太阳能电池及一电性连接件。第一太阳能电池包括一第一上电极层、一第一光电转换层及一第一下电极层。第一光电转换层设置于第一上电极层及第一下电极层之间。第一太阳能电池具有一第一连接侧。第一连接侧具有相邻的至少一第一凸部及至少一第一凹部。第二太阳能电池包括一第二上电极层、一第二光电转换层及一第二下电极层。第二光电转换层设置于第二上电极层及第二下电极层之间。第二太阳能电池具有一第二连接侧。第二连接侧具有相邻的至少一第二凸部及至少一第二凹部。第二凸部的第二下电极层具有一第一外露区。第二上电极层及第二光电转换层外露出第二下电极层的第一外露区。第一太阳能电池与第二太阳能电池并排，且第一凸部匹配于第二凹部，第一凹部匹配于第二凸部。电性连接件设置于位于第一凸部的第一上电极层及第二下电极层的第一外露区且电性连接第一上电极层及第二下电极层。
本发明另外揭露一种太阳能电池，包括一光电转换层、一上电极层、一下电极层及一导线。光电转换层具有相对两面。上电极层设置于光电转换层的其中一面。下电极层设置于光电转换层的其中另一面，且下电极层朝向光电转换层的表面具有一外露区。光电转换层及上电极层未覆盖于下电极层的外露区而外露下电极层的外露区。下电极层的外露区邻接于下电极层的外缘。导线设置于上电极层且相邻于下电极层的外露区。
本发明另外揭露一种太阳能电池模块，包括一第一太阳能电池、一第二太阳能电池及一电性连接件。第一太阳能电池包括一第一上电极层、一第一光电转换层、一第一下电极层及一第一导线。第一光电转换层设置于第一上电极层及第一下电极层之间。第一下电极层朝向第一光电转换层的表面具有一外露区。第一光电转换层及第一上电极层未覆盖于第一下电极层的外露区而外露第一下电极层的外露区。第一下电极层的外露区邻接于第一下电极层的外缘。第一导线设置于第一上电极层且相邻于第一下电极层的外露区。第二太阳能电池包括一第二上电极层、一第二光电转换层、一第二下电极层及一第二导线。第二光电转换层设置于第二上电极层及第二下电极层之间。第二下电极层朝向第二光电转换层的表面具有一外露区。第二光电转换层及第二上电极层未覆盖于第二下电极层的外露区而外露第二下电极层的外露区。第二下电极层的外露区邻接于第二下电极层的外缘。第二导线设置于第二下电极层的外露区。第一太阳能电池与第二太阳能电池并排。第一导线相邻于第二导线。电性连接件设置于第一导线及第二导线且电性接触于第一导线及第二导线。
根据本发明的太阳能电池模块，能够通过第一凸部及第二凸部交互排列使电性连接件能以一直线方向电性连接位于第一凸部的第一上电极层及位于第二凸部的第二下电极层的外露区，或者通过位于第一上电极层的第一导线相邻于位于第二下电极层的第二导线使电性连接件能以一直线方向电性连接位于第一上电极层的第一导线及位于第二下电极层的第二导线，而在无须翻转太阳能电池模块的方式下便能够以串联方式电性连接第一太阳能电池及第二太阳能电池，而便于制造大面积的太阳能电池模块。由于电性连接件是以一直线方向直接电性连接第一上电极层的第一导线及第二下电极层的第二导线，因此从第一导线及第二导线导引出来的光电流能迅速传导至电性连接件，使得本发明的太阳能电池模块的串联电阻降至最低而有较高的发电效率。此外，如此的电性连接方式能够将电性连接件的宽度缩减至最窄，而能节省材料耗费。
此外，较窄的电性连接件能避免过度遮蔽第一太阳能电池及第二太阳能电池的受光面积，进而增加太阳能电池模块的光能转换电能的效率。
以上的关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的权利要求更进一步的解释。
附图说明
图1绘示依照本发明的实施例的太阳能电池模块的立体示意图。
图2A绘示图1的太阳能电池模块的立体爆炸示意图。
图2B绘示图2A的太阳能电池模块的截面示意图。
图3至图9绘示太阳能电池模块的组装流程俯视示意图。
图10绘示依照本发明的另一实施例的太阳能电池模块的俯视示意图。
图11绘示依照本发明的另一实施例的太阳能电池的俯视示意图。
图12绘示依照本发明的另一实施例的太阳能电池的俯视示意图。
图13绘示依照本发明的另一实施例的太阳能电池的俯视示意图。
图14绘示依照本发明的另一实施例的太阳能电池的半成品的俯视示意图。
图15绘示依照本发明的另一实施例的太阳能电池的半成品的俯视示意图。
图16绘示依照本发明的另一实施例的太阳能电池的半成品的俯视示意图。
图17绘示依照本发明的另一实施例的太阳能电池的半成品的俯视示意图。
图18A绘示依照本发明的另一实施例的太阳能电池的俯视示意图。
图18B绘示包括图18A的太阳能电池的一太阳能电池模块的俯视示意图。
图18C绘示包括图18A的太阳能电池的另一太阳能电池模块的俯视示意图。
图19A绘示依照本发明的另一实施例的太阳能电池的立体示意图。
图19B绘示图19A的太阳能电池的俯视示意图。
图19C绘示排列多个图19B的太阳能电池的俯视示意图。
图19D绘示包括图19B的太阳能电池的一太阳能电池模块的俯视示意图。
图20A绘示依照本发明的另一实施例的太阳能电池的俯视示意图。
图20B绘示排列多个图20A的太阳能电池的俯视示意图。
图20C绘示包括图20A的太阳能电池的一太阳能电池模块的俯视示意图。
【符号说明】
1、1a、1b、2、10、10’、10a、10b 太阳能电池模块
11、21 第一太阳能电池
11a、21a、31a、51a、61a、71a、81a、91a、101a 第一连接侧
11a1、21a1、31a1、41a1、51a1 第一凸部
61a1、71a1、81a1、91a1、101a1 第一凸部
11a2、21a2、31a2、51a2 第一凹部
61a2、71a2、81a2、91a2、101a2 第一凹部
11b、21b、31b、51b、61b、71b、81b、91b、101b 第三连接侧
11b1、31b1、51b1、61b1、71b1、81b1、91b1、101b1 第三凸部
11b2、31b2、51b2、61b2、71b2、81b2、91b2、101b2 第三凹部
110 第一基板
111、211 第一下电极层
111a、311a 第二外露区
112 第一光电转换层
113 第一上电极层
114a、314a、414a、1024a、1034a 第一导线
114b、214b、314b、414b 第三导线
115 第一电荷收集线
12、22 第二太阳能电池
12a、22a 第二连接侧
12a1、22a1 第二凸部
12a2、22a2 第二凹部
12b、22b 第四连接侧
12b1 第四凸部
12b2 第四凹部
120 第二基板
121 第二下电极层
121a 第一外露区
122 第二光电转换层
123、223 第二上电极层
124a、1024b、1034b 第二导线
124b、224b 第四导线
125、225 第二电荷收集线
13、13a、13b、130 电性连接件
14 承载板
15、15a、15b 胶层
16 覆盖板
31、41、51、61、71、81、91、101、101’、102、103 太阳能电池
313、1023、1033 上电极层
315 电荷收集线
414a1、414a2 部分
101” 侧
1021、1031 下电极层
1022 光电转换层
1021a、1031a 外露区
B1、B2、B3、B4 斜边
D1、D2 距离
L 延伸方向
P 平面
具体实施方式
以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、权利要求及附图，任何本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例是进一步详细说明本发明的观点，但并不是以任何观点限制本发明的范畴。
请参照图1、图2A及图2B，图1绘示依照本发明的实施例的太阳能电池模块1的立体示意图，图2A绘示图1的太阳能电池模块1的立体爆炸示意图，图2B绘示图2A的太阳能电池模块1的截面示意图。在本实施例中，太阳能电池模块1包括一第一太阳能电池11、一第二太阳能电池12、一电性连接件13、一承载板14、胶层15、15a、15b及一覆盖板16。
第一太阳能电池11包括一第一基板110、一第一下电极层111、一第一光电转换层112、一第一上电极层113、一第一导线114a及多个第一电荷收集线115。由下至上依次为第一下电极层111设置于第一基板110上，第一光电转换层112设置于第一下电极层111上，第一上电极层113设置于第一光电转换层112上，第一电荷收集线115设置于第一上电极层113上。因此使第一下电极层111位于第一基板110及第一光电转换层112之间，第一光电转换层112位于第一下电极层111及第一上电极层113之间。第一基板110的材质能为塑料基板(如聚酰亚胺polyimide，PI)或金属基板(如不锈钢箔、铝箔、钛箔等金属材料)。第一下电极层111的材质能为钼(Molybdenum，Mo)、铝(Aluminum，Al)、镍(Nickel)、铜(Copper，Cu)、铬(Chromium，Cr)等金属导电层或上述材料的合金(Alloy)导电层。第一光电转换层112的材质能为铜铟镓硒(Copper Indium Gallium Selenide，CIGS)、非晶硅(Amorphous Silicon，a-Si)、锑化镉(Cadmium telluride，CdTe)等薄膜(Thin Film)太阳能电池材料。第一上电极层113的材质能为透明导电薄膜，如掺铝氧化锌(Aluminum doped zinc oxide，AZO)、掺硼氧化锌(Boron doped zinc oxide，BZO)、氧化铟锡(Indium tin oxide，ITO)等材料。第一电荷收集线115的材质能为银、铜、铝、镍等金属导电层或上述材料的合金导电层。第一下电极层111、第一光电转换层112、第一上电极层113能够组合为薄膜太阳能电池结构，三者的总厚度能约为0.5～5微米(μm)。
第一太阳能电池11具有一第一连接侧11a及相对于第一连接侧11a的一第三连接侧11b。第一连接侧11a具有相邻的至少一第一凸部11a1及至少一第一凹部11a2。第三连接侧11b具有相邻的至少一第三凸部11b1及至少一第三凹部11b2。在本实施例中，第一凸部11a1及第三凹部11b2的数量分别为一个，第一凹部11a2及第三凸部11b1的数量分别为二个，但不限于此。在其他实施例中，第一凸部11a1、第一凹部11a2、第三凸部11b1及第三凹部11b2各自的数量不限。在本实施例中，第一凸部11a1、第一凹部11a2、第三凸部11b1及第三凹部11b2的形状皆为梯形，但不限于此。在其他实施例中，第一凸部11a1、第一凹部11a2、第三凸部11b1及第三凹部11b2的形状不限，且第一凸部11a1、第一凹部11a2、第三凸部11b1及第三凹部11b2的形状能够彼此相同或相异。
第一导线114a能以溅射、丝网印刷(Screen printing)或黏贴方式设置于第一上电极层113上，且相邻于第一连接侧11a。其中，第一导线114a可为双层材料。与第一上电极层113接触的下层为电荷收集材料。上层为导电接合材料，以利第一导线114a与电性连接件13的电性连接。举例而言，制造者能在制造完第一电荷收集线115后形成第一导线114a的下层的电荷收集材料，再于下层的电荷收集材料上形成上层的导电接合材料。此外，制造者也可在制造第一电荷收集线115的同时一并形成第一导线114a的下层的电荷收集材料，再于下层的电荷收集材料上形成上层的导电接合材料。
光线照射第一太阳能电池11时，第一光电转换层112会产生电荷，所产生的电荷能经由第一上电极层113及第一电荷收集线115收集至第一导线114a。第一导线114a的电荷收集材料材质能为银、铜、铝、镍等金属导电层或上述材料的合金导电层。第一导线114a的导电接合材料材质能为焊锡、铟(Indium)、银胶(Silver paste)、铜胶(Copper paste)及异方性导电胶(Anisotropic Conductive Film，ACF)等材料。位于第三凸部11b1的第一下电极具有一第二外露区111a。第一上电极层113及第一光电转换层112并未覆盖第一下电极层111的第二外露区111a。第一太阳能电池11还包括一第三导线114b，设置于第一下电极层111的第二外露区111a。第一光电转换层112受光时所产生的另一电性的电荷，能经由第一下电极层111引导至第三导线114b。第三导线114b可与第一导线114a采用前述相同或相异的导电材质。
第二太阳能电池12包括一第二基板120、一第二下电极层121、一第二光电转换层122、一第二上电极层123、一第二导线124a及多个第二电荷收集线125。第二下电极层121设置于第二基板120上，第二光电转换层122设置于第二下电极层121上，第二上电极层123设置于第二光电转换层122上，第二电荷收集线125设置于第二上电极层123上。因此使第二下电极层121位于第二基板120及第二光电转换层122之间，第二光电转换层122位于第二上电极层123及第二下电极层121之间。第二基板120的材质能为塑料基板(如聚酰亚胺polyimide，PI)或金属基板(如不锈钢箔、铝箔、钛箔等金属材料)。第二下电极层121的材质能为钼、铝、镍、铜、铬等金属导电层或上述材料的合金导电层。第二光电转换层122的材质能为铜铟镓硒、非晶硅、锑化镉等薄膜太阳能电池材料。第二上电极层123的材质能为透明导电薄膜，如掺铝氧化锌、掺硼氧化锌、氧化铟锡等材料。第二电荷收集线125的材质能为银、铜、铝、镍等金属导电层或上述材料的合金导电层。第二下电极层121、第二光电转换层122、第二上电极层123能够组合为薄膜太阳能电池结构，三者的总厚度能约为0.5～5微米。
第二太阳能电池12具有一第二连接侧12a及相对于第二连接侧12a的一第四连接侧12b。第二连接侧12a具有相邻的至少一第二凸部12a1及至少一第二凹部12a2。第四连接侧12b具有相邻的至少一第四凸部12b1及至少一第四凹部12b2。在本实施例中，第二凸部12a1及第四凹部12b2的数量分别为二个，第二凹部12a2及第四凸部12b1的数量分别为一个，但不限于此。在其他实施例中，第二凸部12a1、第二凹部12a2、第四凹部12b2及第四凸部12b1各自的数量不限。在本实施例中，第二凸部12a1、第二凹部12a2、第四凹部12b2及第四凸部12b1的形状皆为梯形，但不限于此。在其他实施例中，第二凸部12a1、第二凹部12a2、第四凹部12b2及第四凸部12b1的形状不限，且第二凸部12a1、第二凹部12a2、第四凹部12b2及第四凸部12b1的形状能够彼此相同或相异。
第二凸部12a1的第二下电极层121具有一第一外露区121a。第二上电极层123及第二光电转换层122并未覆盖第二下电极层121的第一外露区121a。第二导线124a能以丝网印刷或黏贴方式设置于第二下电极层121的第一外露区121a，第二导线124a与第一导线114a相同，可为双层材料。第二导线124a的上层材料材质可为导电接合材料，如焊锡、铟、银胶、铜胶、异方性导电胶等材料。第二太阳能电池12还包括一第四导线124b，能以丝网印刷方式设置于第二上电极层123上及第二电荷收集线125上，且相邻于第二太阳能电池12的第四连接侧12b。光线照射第二太阳能电池12时，第二光电转换层122会产生电荷，所产生的电荷能经由第二上电极层123及第二电荷收集线125收集至第四导线124b。第四导线124b可与第二导线124a采用前述相同或相异的导电材质。
第一太阳能电池11与第二太阳能电池12沿正负X方向并排，且沿正负X方向间隔一距离D1。其中，第一连接侧11a朝向正X方向，第二连接侧12a朝向负X方向。故第一凸部11a1朝向正X方向凸出，第一凹部11a2朝向负X方向凹陷，第二凸部12a1朝向负X方向凸出，第二凹部12a2朝向正X方向凹陷。第一连接侧11a及第二连接侧12a间隔距离D1。第一凸部11a1匹配于第二凹部12a2，第一凹部11a2匹配于第二凸部12a1。详细来说，第一连接侧11a与第二连接侧12a的外型相似，且第一凸部11a1插入第二凹部12a2中，第二凸部12a1插入第一凹部11a2中。第一上电极层113及第二下电极层121的第一外露区121a皆朝向正Z方向，且至少一平行于正负Z方向的一平面P能够穿过第一上电极层113及第二下电极层121的第一外露区121a。更甚者，此平面P能够穿过位于第一凸部11a1的第一导线114a及第二导线124a。第一上电极层113及第二下电极层121的第一外露区121a于正负Z方向的高度差小于0.5～5微米。
电性连接件13设置于位于第一凸部11a1的第一上电极层113及第二下电极层121的第一外露区121a，且经由第一导线114a电性连接至第一电荷收集线115及第一上电极层113，并经由第二导线124a电性连接至第二下电极层121。其中，电性连接件13能沿平面P贴附于第一导线114a及第二导线124a。即从正Z方向朝向负Z方向俯视，电性连接件13能为沿正负Y方向延伸的导电带状元件或导电线状元件。借此，即使电性连接件13仅具有极窄的宽度，例如仅宽2.0毫米(mm)或更小，也能够使第一太阳能电池11及第二太阳能电池12彼此串联。而且第一太阳能电池11及第二太阳能电池12之间的对位误差能够容许至第一凸部11a1或第二凸部12a1于正负X方向上的宽度，而能降低太阳能电池模块1的制造困难度。由于电性连接件13的宽度能够不用过宽的宽度，因此遮蔽第一太阳能电池11及第二太阳能电池12的范围较少，所需要耗费的电性连接件13的材料也较少，而能够增加第一太阳能电池11及第二太阳能电池12的受光面积，并节省材料成本。电性连接件13例如为低电阻的金属材质连接件。连接件可为焊带元件。
此外，第一太阳能电池11的第三连接侧11b能够以与上述相同的方式，依照需求进一步于负X方向上再与其他太阳能电池进行电性连接。第二太阳能电池12的第四连接侧12b能够以与上述相同的方式，依照需求进一步于正X方向上再与其他太阳能电池进行电性连接。
虽然第一上电极层113及第二下电极层121的第一外露区121a于正负Z方向具有高度差，但小于0.5～5微米。此高度差远小于电性连接件13的一般厚度100～200微米。故电性连接件13电性连接第一上电极层113及第二下电极层121时，能够忽略第一上电极层113与第一外露区121a之间的高度差。图1、图2A及图2B中为了示意各元件间的连接关系，而在比例上具有较为夸张的情形。
如图1及图2B所示，第一太阳能电池11及第二太阳能电池12经由胶层15b贴附于承载板14的一表面。承载板14所具有的此表面可依需求为一平坦表面或一弯曲表面。覆盖板16经由胶层15a贴附且覆盖于第一太阳能电池11、第二太阳能电池12及电性连接件13。胶层15a及15b能够渗入第一太阳能电池11及第二太阳能电池12之间的空隙而彼此黏着。若胶层15a及15b的材质相同，则在胶层15a及15b彼此黏着后，胶层15a及15b能融合成如图1所示的胶层15。承载板14的材质能为透明或不透明的乙烯/四氟化乙烯聚酯膜(Ethylenetetrafluoroethylene，ETFE)、聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate，PET)、聚奈二甲酸乙二酯(Polyethylene N-Phthalate，PEN)、聚酰亚胺(Polyimide，PI)、Tefzel、Tedlar等塑料基板、玻璃基板或上述材料的组合或与其他金属膜(如铝箔)的组合。覆盖板16的材质能为透明的乙烯/四氟化乙烯聚酯膜、聚对苯二甲酸乙二酯、聚奈二甲酸乙二酯、聚酰亚胺、Tefzel、Tedlar等塑料基板或玻璃基板，或上述材料的组合。胶层15、15a、15b的材质能为乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(Ethylene Vinyl Acetate，EVA)或聚乙烯醇缩丁醛(Poly Vinyl Butyral，PVB)等黏合材料。承载板14及覆盖板16可为挠性材料，而使得太阳能电池模块1也能够依需求而弯曲成各种指定形状。
在本实施例中，第一太阳能电池11与第二太阳能电池12的外观形状实质上相同。进一步而言，第一连接侧11a与第四连接侧12b的外观形状相同，第二连接侧12a与第三连接侧11b的外观形状相同，但不限于此。在其他实施例中，第一连接侧11a与第四连接侧12b的外观形状能彼此相异，第二连接侧12a与第三连接侧11b的外观形状能彼此相异。
请参照图3至图9，绘示太阳能电池模块1a、1b的组装流程俯视示意图。在此，以图1、图2A及图2B中的第一太阳能电池11与第二太阳能电池12实质上相同为例，示范太阳能电池模块1a、1b的组装流程。太阳能电池模块1a、1b中有比太阳能电池模块1更多个的第一太阳能电池11彼此排列并电性连接。
如图3所示，并请同时参考图1及图2A的描述。于第一基板110上设置第一下电极层111，于第一下电极层111上设置第一光电转换层112，于第一光电转换层112上设置第一上电极层113，于第一上电极层113上设置第一电荷收集线115。接着，对第一基板110、第一下电极层111、第一光电转换层112、第一上电极层113及第一电荷收集线115切割出第一太阳能电池11的单体。一组第一基板110、第一下电极层111、第一光电转换层112、第一上电极层113及第一电荷收集线115能够切割出多个第一太阳能电池11的单体。而且，于切割出第一太阳能电池11的单体时，于正X方向形成第一连接侧11a，并于负X方向形成第三连接侧11b。第一连接侧11a具有第一凸部11a1及第一凹部11a2。第三连接侧11b具有第三凸部11b1及第三凹部11b2。
如图4所示，并请同时参考图1及图2A的描述。于第三凸部11b1的位置，以磨除或刮除等方式将此位置的第一电荷收集线115、第一上电极层113及第一光电转换层112移除，而露出第一下电极层111的第二外露区111a。接着，以溅射、丝网印刷或黏贴方式于第一上电极层113上及第一电荷收集线115上且相邻于第一连接侧11a的位置设置第一导线114a。以溅射、丝网印刷或黏贴方式于第一下电极层111的第二外露区111a设置第三导线114b。如此，则完成第一太阳能电池11的制作。
如图5所示，并请同时参照图2B及图4的描述。制造者能依照总电压及总电流等需求，于承载板14上排列第一太阳能电池11。第一太阳能电池11能够通过胶层15b黏贴于承载板14上。在本实施例中，以正负X方向三排及正负Y方向二列为例排列第一太阳能电池11。沿正负X方向上相邻的第一太阳能电池11间隔一距离D1，沿正负Y方向上相邻的第一太阳能电池11间隔一距离D2。距离D1与距离D2于此阶段能使各个第一太阳能电池11不会彼此电性连接。距离D1与距离D2可相同也可相异。各个第一太阳能电池11以其第一凸部11a1对应于相邻第一太阳能电池11的第三凹部11b2，且以第一凹部11a2对应于相邻第一太阳能电池11的第三凸部11b1。
如图6所示，并请同时参照图1、图2A及图2B的描述。电性连接件13a、130例如为低电阻的金属材质连接件。电性连接件13a、130能沿正负Y方向延伸。电性连接件13a能通过电性连接第一凸部11a1及第三凸部11b1，而串联沿正负X方向排列的第一太阳能电池11。电性连接件13a、130能通过自身沿正负Y方向延伸，而并联沿正负Y方向排列的第一太阳能电池11。接着，再利用胶层15a将覆盖板16贴附于第一太阳能电池11上，再以真空加温压合(Lamination)方式完成太阳能电池模块1a的封装。太阳能电池模块1a的等效电路如图7所示。当各个第一太阳能电池11提供电压V及电流A且忽略损耗时，太阳能电池模块1a的总电压能够约为3倍V，总电流约为2倍A。
如图8所示，并请同时参照图1及图2A的描述。电性连接件13a、13b、130例如为低电阻的金属材质连接件。电性连接件13a、13b、130能沿正负Y方向延伸，但电性连接件13a及电性连接件13b彼此没有电性连接。电性连接件13a、13b能通过电性连接第一凸部11a1及第三凸部11b1，而串联沿正负X方向排列的第一太阳能电池11。电性连接件130能通过自身沿正负Y方向延伸，而并联沿正负Y方向第一太阳能电池11。接着，再利用胶层15a将覆盖板16贴附于第一太阳能电池11上，再以真空加温压合方式完成太阳能电池模块1b的封装。太阳能电池模块1b的等效电路如图9所示。当各个第一太阳能电池11提供电压V及电流A且忽略损耗时，太阳能电池模块1b的总电压能够约为3倍V，总电流约为2倍A。
请参照图10，绘示依照本发明的另一实施例的太阳能电池模块2的俯视示意图。本实施例的太阳能电池模块2与图1、图2A所示的太阳能电池模块1大致相同。然而，在本实施例中，第一太阳能电池21具有相对的第一连接侧21a及第三连接侧21b，第二太阳能电池22具有相对的第二连接侧22a及第四连接侧22b。第一连接侧21a具有一个第一凸部21a1及一个第一凹部21a2。第三连接侧21b则可不具有凸部或凹部。第二连接侧22a具有一个第二凸部22a1及一个第二凹部22a2。第四连接侧22b则可不具有凸部或凹部。邻近于第三连接侧21b的第一下电极层211皆外露，且于第一下电极层211上设置第三导线214b。第四导线224b设置于第二上电极层223上及第二电荷收集线225上，且相邻于第四连接侧22b。借此，太阳能电池模块2的制造者能够依照需求选择第一太阳能电池21及第二太阳能电池22的方面，而能灵活调配太阳能电池模块2的配置。
请参照图11，绘示依照本发明的另一实施例的太阳能电池31的俯视示意图。本实施例的太阳能电池31与图1、图2A及图4所示的第一太阳能电池11大致相同。然而，在本实施例中，太阳能电池31具有相对的第一连接侧31a及第三连接侧31b。第一连接侧31a朝向负X方向，且具有二个第一凸部31a1及一个第一凹部31a2。第三连接侧31b朝向正X方向，且具有一个第三凸部31b1及二个第三凹部31b2。于第三连接侧31b之第三凸部31b1的位置，以磨除或刮除等方式将此位置的上电极层313及光电转换层(受上电极层313遮挡而未绘示)移除，而露出第二外露区311a。接着，以溅射、丝网印刷或黏贴方式于上电极层313上及电荷收集线315上且相邻于第一连接侧31a的位置设置第一导线314a。以溅射、丝网印刷或黏贴方式于下电极层的第二外露区311a设置第三导线314b。如此，则完成太阳能电池31的制作。借此，太阳能电池31的制造者能够依照需求选择下电极层的第二外露区311a所在的位置，而能灵活调配太阳能电池31于太阳能电池模块内的配置。
请参照图12，绘示依照本发明的另一实施例的太阳能电池41的俯视示意图。本实施例的太阳能电池41与图1、图2A及图4所示的第一太阳能电池11大致相同。然而，在本实施例中，第一导线414a与第三导线414b的宽度定义于正负X方向上。第一导线414a位于第一凸部41a1的一部分414a1的宽度大于其他部分414a2的宽度。第三导线414b的宽度实质上与第一导线414a位于第一凸部41a1的一部分414a1的宽度相同。通过第一导线414a的一部分414a1的宽度及第三导线414b的宽度较宽，而在多个太阳能电池41排列对位时，即使对位不整齐，仍能供平行于正负Z方向的一平面穿过第一导线414a的一部分414a1及第三导线414b。图1及图2A中的电性连接件13也能够易于通过沿此平面延伸而电性连接第一导线414a的一部分414a1及第三导线414b。此外，由于较宽的第一导线414a的一部分414a1及较宽的第三导线414b能够具有较小的电阻，故太阳能电池41能够减少电力的损耗。
请参照图13，绘示依照本发明的另一实施例的太阳能电池51的俯视示意图。本实施例的太阳能电池51与图1、图2A及图4所示的第一太阳能电池11大致相同。然而，在本实施例中，第一连接侧51a的第一凸部51a1与第一凹部51a2及第三连接侧51b的第三凸部51b1与第三凹部51b2的形状为矩形。第一凸部51a1的数量为二个，第一凹部51a2的数量为三个，第三凸部51b1的数量为三个，第三凹部51b2的数量为二个。第一凸部51a1、第一凹部51a2、第三凸部51b1及第三凹部51b2的长度定义于正负Y方向上。其中，第一凸部51a1的长度大于第一凹部51a2的长度，第三凸部51b1的长度小于第三凹部51b2的长度。借此，太阳能电池51的制造者能够依照需求调整第一凸部51a1、第一凹部51a2、第三凸部51b1及第三凹部51b2的形状、数量及长度，而能灵活调配太阳能电池51的配置。
请参照图14，绘示依照本发明的另一实施例的太阳能电池61的半成品的俯视示意图。本实施例的太阳能电池61与图1、图2A及图4所示的第一太阳能电池11大致相同。然而，在本实施例中，第一连接侧61a的第一凸部61a1与第一凹部61a2及第三连接侧61b的第三凸部61b1及第三凹部61b2的形状为等腰三角形。
请参照图15，绘示依照本发明的另一实施例的太阳能电池71的半成品的俯视示意图。本实施例的太阳能电池71与图1、图2A及图4所示的第一太阳能电池11大致相同。在本实施例中，第一连接侧71a的第一凸部71a1与第一凹部71a2及第三连接侧71b的第三凸部71b1及第三凹部71b2的形状为非等腰三角形。
请参照图16，绘示依照本发明的另一实施例的太阳能电池81的半成品的俯视示意图。本实施例的太阳能电池81与图1、图2A及图4所示的第一太阳能电池11大致相同。在本实施例中，第一连接侧81a具有第一凸部81a1及第一凹部81a2，第三连接侧81b具有第三凸部81b1及第三凹部81b2。第一凸部81a1及第三凹部81b2为尖型，第一凹部81a2及第三凸部81b1的形状为圆弧形。
请参照图17，绘示依照本发明的另一实施例的太阳能电池91的半成品的俯视示意图。本实施例的太阳能电池91与图1、图2A及图4所示的第一太阳能电池11大致相同。在本实施例中，第一连接侧91a的第一凸部91a1与第一凹部91a2及第三连接侧91b的第三凸部91b1及第三凹部91b2的形状为圆弧形。
借此，太阳能电池61、71、81、91的制造者能够依照需求调整第一凸部61a1、71a1、81a1、91a1、第一凹部61a2、71a2、81a2、91a2、第三凸部61b1、71b1、81b1、91b1及第三凹部61b2、71b2、81b2、91b2的形状，而能灵活调配太阳能电池61、71、81、91的配置。
请参照图18A，绘示依照本发明的另一实施例的太阳能电池101的俯视示意图。本实施例的太阳能电池101与图1、图2A及图4所示的第一太阳能电池11大致相同。在本实施例中，第一连接侧101 a的第一凸部101a1与第一凹部101a2及第三连接侧101b的第三凸部101b1及第三凹部101b2的数量分别为一个且形状分别为直角三角形。第一凸部101a1、第一凹部101a2、第三凸部101b1及第三凹部101b2分别具有一直角三角形斜边B1、B2、B3、B4，第一凸部101a1的直角三角形斜边B1及第一凹部101a2的直角三角形斜边B2位于同一直线上，第三凸部101b1的直角三角形斜边B3及第三凹部101b2的直角三角形斜边B4位于同一直线上。
请参照图18B，绘示包括图18A的太阳能电池101的一太阳能电池模块10的俯视示意图。本实施例的太阳能电池模块10与图1、图2A所示的太阳能电池模块1大致相同。多个太阳能电池101排列在一起，且通过电性连接件13电性连接且串联此些太阳能电池101。
图18C绘示包括图18A的太阳能电池101的另一太阳能电池模块10’的俯视示意图。本实施例的太阳能电池模块10’与图18B所示的太阳能电池模块10大致相同。然而，在本实施例中，多个太阳能电池101及101’排列在一起，其中最外侧的太阳能电池101’的未朝向其他太阳能电池101的一侧101”则可不具有凸部或凹部。借此，太阳能电池模块10’的制造者能够依照需求选择太阳能电池101、101’的方面，而能灵活调配太阳能电池模块10’的配置。
请参照图19A及图19B，图19A绘示依照本发明的另一实施例的太阳能电池102的立体示意图，图19B绘示图19A的太阳能电池102的俯视示意图。在本实施例中，太阳能电池102包括一光电转换层1022、一上电极层1023、一下电极层1021、一第一导线1024a、一第二导线1024b。光电转换层1022具有相对两面。上电极层1023设置于光电转换层1022的其中一面。下电极层1021设置于光电转换层1022的其中另一面。下电极层1021朝向光电转换层1022的表面具有一外露区1021a。光电转换层1022及上电极层1023未覆盖于下电极层1021的外露区1021a而外露下电极层1021的外露区1021a。下电极层1021的外露区1021a邻接于下电极层1021的外缘。第一导线1024a设置于上电极层1023且相邻于下电极层1021的外露区1021a。第二导线1024b设置于下电极层1021的外露区1021a。第一导线1024a的至少一部分与第二导线1024b的至少一部分在延伸方向L相互重叠。太阳能电池102的形状可为平行四边形，甚至可为矩形。
请参照图19C及图19D，图19C绘示排列多个图19B的太阳能电池102的俯视示意图，图19D绘示包括图19B的太阳能电池102的一太阳能电池模块10a的俯视示意图。本实施例的太阳能电池模块10a与图1、图2A图所示的太阳能电池模块1大致相同。如图19C所示，多个太阳能电池102排列在一起，自身太阳能电池102的第一导线1024a相邻于隔壁太阳能电池102的第二导线1024b，且二者各自的至少一部分在延伸方向L相互重叠。接着如图19D所示，通过电性连接件13电性接触于第一导线1024a及图19C中的第二导线1024b，以电性连接且串联此些太阳能电池102。
请参照图20A，绘示依照本发明的另一实施例的太阳能电池103的俯视示意图。本实施例的太阳能电池103与图19A所示的太阳能电池102大致相同。然而，下电极层1031朝向光电转换层的表面(也是朝向上电极层1033的表面，此处光电转换层由于受到上电极层1033覆盖而未绘示)具有多组外露区1031a。下电极层1031的外露区1031a皆邻接于下电极层1031的外缘。多条第一导线1034a设置于上电极层1033且分别相邻于下电极层1031的外露区1031a。多条第二导线1034b分别设置于下电极层1031的外露区1031a。其中的一第一导线1034a的至少一部分与其中的一第二导线1034b的至少一部分在延伸方向L相互重叠。太阳能电池103的形状可为平行四边形，甚至可为矩形。
请参照图20B及图20C，图20B绘示排列多个图20A的太阳能电池103的俯视示意图，图20C绘示绘示包括图20A的太阳能电池103的一太阳能电池模块10b的俯视示意图。本实施例的太阳能电池模块10b与图19C所示的太阳能电池模块10a大致相同。如图20B所示，多个太阳能电池103排列在一起，自身太阳能电池103的第一导线1034a相邻于隔壁太阳能电池103的第二导线1034b，且二者各自的至少一部分在延伸方向L相互重叠。接着如图20C所示，通过电性连接件13电性接触于第一导线1034a及图20B中的第二导线1034b，以电性连接且串联此些太阳能电池103。
综上所述，本发明的太阳能电池模块，能够通过第一凸部及第二凸部交互排列使电性连接件能以一直线方向电性连接位于第一凸部的第一上电极层及位于第二凸部的第二下电极层的外露区，或者通过位于第一上电极层的第一导线相邻于位于第二下电极层的第二导线使电性连接件能以一直线方向电性连接位于第一上电极层的第一导线及位于第二下电极层的第二导线，而在无须翻转太阳能电池模块的方式下便能够以串联或并联的方式电性连接相邻的多个太阳能电池，而能便于制造大面积的太阳能电池模块。由于电性连接件是以一直线方向直接电性连接第一上电极层的第一导线及第二下电极层的第二导线，因此从第一导线及第二导线导引出来的光电流能迅速传导至可为低电阻金属材质的电性连接件，使得本发明的太阳能电池模块的串联电阻降至最低而有较高的发电效率。此外，如此的电性连接方式能够将电性连接件的宽度缩减至最窄，而能节省材料耗费。再者，较窄的电性连接件能避免过度遮蔽第一太阳能电池及第二太阳能电池的受光面积，进而增加太阳能电池模块的光能转换电能的效率。

Claims (25)

1.一种太阳能电池模块，其特征在于，包括：
第一太阳能电池，包括第一上电极层、第一光电转换层及第一下电极层，该第一光电转换层设置于该第一上电极层及该第一下电极层之间，该第一太阳能电池具有第一连接侧，该第一连接侧具有相邻的至少一第一凸部及至少一第一凹部；
第二太阳能电池，包括第二上电极层、第二光电转换层及第二下电极层，该第二光电转换层设置于该第二上电极层及该第二下电极层之间，该第二太阳能电池具有第二连接侧，该第二连接侧具有相邻的至少一第二凸部及至少一第二凹部，其中，该第二凸部的该第二下电极层具有第一外露区，该第一太阳能电池与该第二太阳能电池并排，且该第一凸部匹配于该第二凹部，该第一凹部匹配于该第二凸部；以及
电性连接件，设置于该第一凸部的该第一上电极层及该第二凸部的该第二下电极层的该第一外露区，且电性连接该第一上电极层及该第二下电极层，通过第一凸部及第二凸部交互排列使电性连接件能以一直线方向电性连接于第一凸部的第一上电极层。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其中该第一太阳能电池及该第二太阳能电池间隔一距离。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其中该第一太阳能电池还具有相对于该第一连接侧的第三连接侧，该第三连接侧具有相邻的至少一第三凸部及至少一第三凹部，该第三凸部的该第一下电极具有第二外露区，该第二太阳能电池还具有相对于该第二连接侧的一第四连接侧，该第四连接侧具有相邻的至少一第四凸部及至少一第四凹部。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其中该第一太阳能电池还包括第一基板，该第一下电极层设置于该第一基板及该第一光电转换层之间，该第二太阳能电池还包括第二基板，该第二下电极层设置于该第二基板及该第二光电转换层之间。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其中该第一太阳能电池还包括第一导线，设置于该第一上电极层且相邻于该第一太阳能电池的该第一连接侧，且与该电性连接件电性接触，该第二太阳能电池还包括第二导线，设置于该第二下电极层的该第一外露区且与该电性连接件电性接触。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池模块，其中该第一导线位于该第一凸部的一部分的宽度大于其他部分的宽度。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于，还包括承载板，该第一太阳能电池及该第二太阳能电池设置于该承载板。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池模块，其中该承载板具有一弯曲表面。
9.根据权利要求7所述的太阳能电池模块，其特征在于，还包括胶层，该第一太阳能电池及该第二太阳能电池经由该胶层贴附于该承载板。
10.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于，还包括覆盖板，覆盖该第一太阳能电池、该第二太阳能电池及该电性连接件。
11.根据权利要求10所述的太阳能电池模块，其特征在于，还包括胶层，该覆盖板经由该胶层贴附且覆盖于该第一太阳能电池、该第二太阳能电池及该电性连接件。
12.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其中该第一凸部、该第一凹部、该第二凸部及该第二凹部的数量分别为一个且形状分别为直角三角形，该第一凸部、该第一凹部、该第二凸部及该第二凹部分别具有一直角三角形斜边，该第一凸部的该直角三角形斜边及该第一凹部的该直角三角形斜边位于同一直线上，该第二凸部的该直角三角形斜边及该第二凹部的该直角三角形斜边位于同一直线上。
13.一种太阳能电池模块，其特征在于，包括：
第一太阳能电池，包括第一光电转换层，具有相对两面，第一上电极层，设置于该第一光电转换层的其中一面，第一下电极层，设置于该第一光电转换层的其中另一面，且该第一下电极层朝向该第一光电转换层的表面具有外露区，该第一光电转换层及该第一上电极层未覆盖于该第一下电极层的该外露区而外露该第一下电极层的该外露区，该第一下电极层的该外露区邻接于该第一下电极层的外缘，第一导线，设置于该第一上电极层且相邻于该外露区；
第二太阳能电池，包括第二光电转换层，具有相对两面，第二上电极层，设置于该第二光电转换层的其中一面，第二下电极层，设置于该第二光电转换层的其中另一面，且该第二下电极层朝向该第二光电转换层的表面具有外露区，该第二光电转换层及该第二上电极层未覆盖于该第二下电极层的该外露区而外露该第二下电极层的该外露区，该第二下电极层的该外露区邻接于该第二下电极层的外缘，第二导线设置于该第二下电极层的该外露区，该第一太阳能电池与该第二太阳能电池并排，该第一导线相邻于该第二导线；以及
电性连接件，设置于该第一导线及该第二导线且电性接触于该第一导线及该第二导线，通过位于第一上电极层的第一导线相邻于位于第二下电极层的第二导线使电性连接件能以一直线方向电性连接位于第一上电极层的第一导线。
14.根据权利要求13所述的太阳能电池模块，其中该第一导线的至少一部分与该第二导线在一延伸方向相互重叠。
15.根据权利要求13所述的太阳能电池模块，其中该第一太阳能电池和第二太阳能电池的形状为平行四边形。
16.根据权利要求15所述的太阳能电池模块，其中该第一太阳能电池和第二太阳能电池的形状为矩形。
17.一种太阳能电池模块，其特征在于，包括：
第一太阳能电池，包括第一上电极层、第一光电转换层、第一下电极层及第一导线，该第一光电转换层设置于该第一上电极层及该第一下电极层之间，该第一下电极层朝向该第一光电转换层的表面具有外露区，该第一光电转换层及该第一上电极层未覆盖于该第一下电极层的该外露区而外露该第一下电极层的该外露区，该第一下电极层的该外露区邻接于该第一下电极层的外缘，该第一导线设置于该第一上电极层且相邻于该第一下电极层的该外露区；
第二太阳能电池，包括第二上电极层、第二光电转换层、第二下电极层及第二导线，该第二光电转换层设置于该第二上电极层及该第二下电极层之间，该第二下电极层朝向该第二光电转换层的表面具有外露区，该第二光电转换层及该第二上电极层未覆盖于该第二下电极层的该外露区而外露该第二下电极层的该外露区，该第二下电极层的该外露区邻接于该第二下电极层的外缘，该第二导线设置于该第二下电极层的该外露区，该第一太阳能电池与该第二太阳能电池并排，该第一导线相邻于该第二导线；以及
电性连接件，设置于该第一导线及该第二导线且电性接触于该第一导线及该第二导线，通过位于第一上电极层的第一导线相邻于位于第二下电极层的第二导线使电性连接件能以一直线方向电性连接位于第一上电极层的第一导线。
18.根据权利要求17所述的太阳能电池模块，其中该第一太阳能电池及该第二太阳能电池间隔一距离。
19.根据权利要求17所述的太阳能电池模块，其中该第一太阳能电池还包括第三导线，设置于该第一下电极层的该外露区，该第二太阳能电池还包括第四导线，设置于该第二上电极层且相邻于该第二下电极层的该外露区。
20.根据权利要求17所述的太阳能电池模块，其中该第一太阳能电池还包括第一基板，该第一下电极层设置于该第一基板及该第一光电转换层之间，该第二太阳能电池还包括第二基板，该第二下电极层设置于该第二基板及该第二光电转换层之间。
21.根据权利要求17所述的太阳能电池模块，其特征在于，还包括承载板，该第一太阳能电池及该第二太阳能电池设置于该承载板。
22.根据权利要求21所述的太阳能电池模块，其中该承载板具有一弯曲表面。
23.根据权利要求21所述的太阳能电池模块，其特征在于，还包括胶层，该第一太阳能电池及该第二太阳能电池经由该胶层贴附于该承载板。
24.根据权利要求17所述的太阳能电池模块，其特征在于，还包括覆盖板，覆盖该第一太阳能电池、该第二太阳能电池及该电性连接件。
25.根据权利要求24所述的太阳能电池模块，其特征在于，还包括胶层，该覆盖板经由该胶层贴附且覆盖于该第一太阳能电池、该第二太阳能电池及该电性连接件。
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