CN105283965A - 光伏电池和层压板金属化 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光伏层压板。实施例包括在包括光伏层压板的正面的实质透明层上放置第一密封剂(211)。实施例还包括在第一密封剂上放置第一太阳能电池(212)。实施例包括在第一太阳能电池上放置金属箔，其中金属箔均匀地接触第一太阳能电池的背面(213)。
Description
技术领域
本文所述主题的实施例整体涉及包括太阳能电池、光伏层压板和光伏模块的光伏组件。更具体地讲，所述主题的实施例涉及光伏层压板和制造工艺。
背景技术
太阳能电池是为人们所熟知的用于将太阳辐射转换成电能的装置。它们可以在半导体晶片上利用半导体加工技术制造。光伏电池或太阳能电池包括P型和N型扩散区。射在太阳能电池上的太阳辐射产生迁移至扩散区的电子和空穴，从而在扩散区之间形成电压差。在背接触太阳能电池中，扩散区和与它们耦接的金属接触指均位于太阳能电池的背面上。接触区和接触指使得可以将外部电路耦接到太阳能电池上并由太阳能电池供电。可以利用各种工艺和密封剂材料将太阳能电池封装到光伏层压板中，其中可以将光伏层压板进一步封装到光伏模块中。一个或多个实施例涉及光伏电池或太阳能电池和光伏层压板制造工艺。
发明内容
本发明公开了一种光伏层压板。该光伏层压板可以包括实质透明层、实质透明层上的第一密封剂层、太阳能电池和太阳能电池上的金属箔。实施例可以包括将金属箔耦接到第一太阳能电池的金属结合部。在一些实施例中，金属结合部可以包括金属接触区域。实施例还可以包括金属箔上的背衬材料以及背衬材料上的背层。
公开了一种用于对光伏层压板进行金属化的方法。该方法可以包括在实质透明层上放置第一密封剂。该方法还可以包括置在第一密封剂上放置第一太阳能电池。该方法可以包括在第一太阳能电池上放置金属箔，其中金属箔均匀接触第一太阳能电池，以及形成将金属箔耦接到第一太阳能电池的金属结合部。该方法还可以包括在金属箔上放置背衬材料，在背衬材料上形成背层，以及结合实质透明层、第一密封剂、第一太阳能电池、金属箔、背衬材料和背层以形成光伏层压板。
公开了另一种用于对光伏层压板进行金属化的方法。该方法可以包括在接收介质上放置金属箔。在一些实施例中，接收介质可以包括从实质透明层、牺牲性玻璃和穿孔介质构成的组选择的接收介质。该方法可以包括在金属箔上放置第一太阳能电池。该方法可以包括形成将金属箔耦接到第一太阳能电池的金属结合部。在实施例中，形成金属结合部可以包括穿过接收介质向金属箔发射激光，以形成将金属箔耦接到第一太阳能电池的金属结合部或金属接触区域。该方法还可以包括在第一太阳能电池上放置第一密封剂以及在第一密封剂上放置实质透明层。该方法还可以包括在金属箔上放置背衬材料，在背衬材料上放置背层，以及将实质透明层、第一密封剂、第一太阳能电池、金属箔、背衬材料和背层结合在一起，形成光伏层压板。
附图说明
当结合以下附图考虑时，通过参见具体实施方式和权利要求书可以更全面地理解所述主题，其中在所有附图中，类似的参考标号是指类似的元件。
图1-图7是根据提出的用于对光伏层压板进行金属化的方法的光伏层压板的横截面表示；
图8-图15是根据提出的另一种用于对光伏层压板进行金属化的方法的光伏层压板的横截面表示；
图16-图23是根据提出的用于对光伏层压板进行金属化的图1-图15的方法的太阳能电池的示意性平面图；以及
图24-图29是用于对光伏层压板进行金属化的方法的流程图表示。
具体实施方式
以下具体实施方式本质上只是例示性的，并非意图限制所述主题的实施例或此类实施例的应用和用途。如本文所用，词语“示例性”意指“作为示例、实例或举例说明”。本文描述为示例性的任何实施未必理解为相比其他实施是优选的或有利的。此外，并不意图受前述技术领域、背景技术、发明内容或以下具体实施方式中提出的任何明示或暗示理论的约束。
本说明书包括对“一个实施例”或“实施例”的提及。短语“在一个实施例中”或“在实施例中”的出现不一定是指同一实施例。特定的特征、结构或特性可以任何与本公开一致的合适方式加以组合。
术语。以下段落提供存在于本公开(包括所附权利要求书)中的术语的定义和/或语境：
“包括”。该术语是开放式的。如在所附权利要求书中所用，该术语并不排除另外的结构或步骤。
如本文所用的“第一”、“第二”等这些术语用作其之后的名词的标记，而并不暗示任何类型的顺序(例如，空间、时间和逻辑等)。例如，提及“第一”太阳能电池并不一定暗示该太阳能电池是某一序列中的第一个太阳能电池；相反，术语“第一”用于区分该太阳能电池与另一太阳能电池(例如“第二”太阳能电池)。
“耦接”-以下描述是指“耦接”在一起的元件或节点或特征部。如本文所用，除非另外明确指明，否则“耦接”意指一个元件/节点/特征部直接或间接接合至另一个元件/节点/特征部(或直接或间接与其连通)，并且不一定是机械接合。
此外，以下描述中还仅为了参考的目的使用了某些术语，因此这些术语并非意图进行限制。例如，诸如“上部”、“下部”、“上面”或“下面”等术语是指附图中提供参考的方向。诸如“正面”、“背面”、“后面”、“侧面”、“外侧”和“内侧”等术语描述在一致但任意的参照系内部件的某些部分的取向和/或位置，通过参考描述所论述部件的文字和相关的附图可以清楚地了解这些取向和/或位置。此类术语可以包括上面具体提及的词语、它们的衍生词语以及类似意义的词语。
尽管为了容易理解，接合光伏层压板和包括太阳能电池的太阳能模块描述了本公开的大部分，但本发明所公开的技术和结构同样适用于其他半导体结构(例如，一般的硅晶片)。
改进用于太阳能电池、光伏层压板和光伏模块的金属化技术可能意味着对光伏模块的总制造成本和输出产率的显著影响。太阳能电池在制造中常常需要多个步骤，以能够制造高效率的电池，其中减少步骤可能实现制造输出产率提高。当前的金属化技术还可能需要若干步骤。这些步骤可以包括对太阳能电池执行金属形成工艺，诸如物理沉积工艺(PVD)、退火和电镀工艺。在上述太阳能电池金属化形成工艺之后，可能需要焊接太阳能电池以在光伏模块中电连接多个太阳能电池。因此，改进此类技术甚至完全取消它们可能实现制造输出产率的提升和显著的生产成本节约。
为了解决以上困难，并替代在太阳能电池上单独形成金属并随后向太阳能电池焊接金属互连件，所提供的实施例涉及使用金属结合部，其将太阳能电池耦接到金属箔，且以单步工艺形成。而且，在太阳能电池上形成金属并向太阳能电池结合金属互连件的技术可以至少是一种两步工艺，其中所提供的实施例，作为光伏层压板制造的一部分，以单步工艺形成。下文将详细论述包括类似实施例的这一和其他解决方案。
图1-图7示出了一种用于对光伏层压板进行金属化的方法。图1-图7的光伏层压板100具有在正常工作期间朝向太阳的正面102和与正面102相对的背面104。图3-图5示出了一个实施例，其中可以将金属箔130直接耦接到图3的第一太阳能电池120。图6和图7示出了一个实施例，其中可以将金属箔130电耦接到图6的第一太阳能电池120上的种子金属层121。
参考图1，示出了在实质透明层110上放置第一密封剂112，以及在第一密封剂112上放置第一太阳能电池120。在一些实施例中，该方法可以包括在第一密封剂112上放置多个太阳能电池。在实施例中，该方法可以包括在第一密封剂112上放置第二太阳能电池。在另一个实施例中，在第一密封剂112上放置第一太阳能电池120之前，该方法可以包括对多个太阳能电池分类，其中根据分类执行放置第一和第二太阳能电池。在放置第一和第二太阳能电池包括分类的实施例中，该方法可以包括根据从视觉质量、光致发光和电致发光测试结果构成的组选择的方法对多个太阳能电池分类。在实施例中，实质透明层可以是玻璃。在一些实施例中，第一密封剂可以是乙烯-醋酸乙烯(EVA)。在实施例中，该方法还可以包括利用视觉系统将第一太阳能电池120与光伏层压板100对准。在该方法包括将第一太阳能电池120与光伏层压板100对准的实施例中，该方法还可以包括存储对准数据。在实施例中，该方法可以包括利用从如下技术构成的组选择的技术在第一密封剂112上将第一太阳能电池120固定就位：利用加热灯固化、利用紫外线(UV)固化或利用任何其他适用的方法。如上所述，光伏层压板100可以具有正面102和背面104，其中正面102与背面104相对。
图2示出了在第一太阳能电池120上放置金属箔130，其中金属箔130均匀地接触第一太阳能电池120。在实施例中，金属箔130可以包括附接到载体介质的金属箔，其中金属箔是预构图的。在一些实施例中，金属箔130可以包括图案化金属箔和多余金属箔。在金属箔130包括图案化金属箔和多余金属箔的实施例中，该方法还可以包括利用从如下技术构成的组选择的技术形成图案化金属箔：压印、机械刻绘、激光构图、激光消融、水构图、水喷射、掩模处理和蚀刻或任何适用的构图型工艺。在实施例中，金属箔130可以包括铝。在金属箔130是铝的实施例中，金属箔130可具有在5-100微米范围内的厚度。在一些实施例中，可以使用视觉系统将金属箔130与第一太阳能电池120对准。在如上文在图1中所述的包括存储对准信息的实施例中，该方法可以包括根据所存储的对准信息在太阳能电池120上放置金属箔130。在实施例中，可以将金属箔130固定到第一太阳能电池120上。在金属箔130固定到第一太阳能电池120的实施例中，将金属箔130固定到第一太阳能电池120可以包括利用从如下方法构成的组选择的方法：利用加热灯固化、利用紫外(UV)辐射固化、轧制金属箔、压力、真空技术和任何其他适用的方法。
参考图3，示出了形成将金属箔130耦接到第一太阳能电池120的金属结合部160。在实施例中，形成金属结合部160可以包括形成金属接触区域以耦接金属箔130和第一太阳能电池120。实施例可以包括利用激光源150在金属箔130上发射激光152以形成将金属箔130耦接到第一太阳能电池120的金属结合部160或金属接触区域。在实施例中，形成金属接触区域160还包括执行获得图案化金属箔和多余金属箔的构图工艺，形成将图案化金属箔耦接到第一太阳能电池120的金属结合部160或金属接触区域，以及去除多余金属箔。实施例可以包括替代地执行激光结合工艺。在实施例中，金属接触区域将金属箔130电耦接到第一太阳能电池120。实施例还可以包括：形成金属结合部160或金属接触区域，该金属结合部160或金属接触区域将附接到载体介质的金属箔130耦接到第一太阳能电池120，其中金属箔130是预构图的；以及在形成金属结合部之后去除载体介质。实施例还可以包括利用激光152或用于形成结合160或金属接触区域的相同设备从金属箔130构图出母线和扁线。在实施例中，可以独立于形成金属结合部160从金属箔130构图母线和扁线。
图4示出了在金属箔130上放置背衬材料142。在实施例中，背衬材料142可以是第二密封剂。在一些实施例中，第二密封剂可以是乙烯-醋酸乙烯(EVA)。在实施例中，在放置背衬材料142之前，将金属母线连接到金属箔130以允许往返于光伏层压板100的电气导通。实施例可以包括在金属箔130上沉积背衬层142，其中背衬层142可以包括硅树脂。
参考图5，示出了在背衬材料142上形成背层140。在实施例中，还可以在没有背衬材料142的情况下执行该方法，其中可以直接在金属箔130上放置背层140。在实施例中，背衬材料142可以是第二密封剂。在一些实施例中，第二密封剂可以是乙烯-醋酸乙烯(EVA)。实施例可以包括组合的背层，该组合的背层包括背衬材料142。该方法还可以包括结合实质透明层110、第一密封剂112、图3的第一太阳能电池120、金属箔130、第二密封剂142和背层140，以形成光伏层压板100。在实施例中，第二密封剂142可以是乙烯-醋酸乙烯(EVA)。在实施例中，背层140由常用于制造光伏层压板的底片构成。实施例可以包括可以是聚乙烯的背层140。在实施例中，该方法可以包括：在附接框架以形成光伏模块之后，继在背层140上结合并形成电接线盒之后，在光伏层压板100的周围附接框架。实施例可以包括执行选自由固化、热固化、利用紫外(UV)光固化构成的组的方法，以及执行标准层合工艺以形成光伏层压板。在一些实施例中，使用视觉系统将背衬材料142或背层140与第一太阳能电池120对准。
图6示出了用于金属化的另一个实施例，该实施例可以包括形成将金属箔130耦接到第一太阳能电池120上的种子金属层121的金属结合部160。该方法可以包括提供图6的包括种子金属层121的太阳能电池100。在实施例中，形成金属结合部160可以包括形成金属接触区域以耦接金属箔130和第一太阳能电池120的种子金属层121。实施例还可以包括利用激光源150在金属箔130上发射激光152以形成将金属箔130耦接到种子金属层121的金属结合部160或金属接触区域。在实施例中，形成金属结合部160还可包括执行获得图案化金属箔和多余金属箔的构图工艺，形成将图案化金属箔耦接到种子金属层121的金属结合部160或金属接触区域，以及去除多余金属箔。实施例可以包括执行激光结合工艺。实施例还可以包括：形成金属结合部160或金属接触区域，该金属结合部160或金属接触区域将附接到载体介质的金属箔130耦接到种子金属层121，其中金属箔130是预构图的；以及在形成金属结合部160之后去除载体介质。在实施例中，形成金属结合部160可以包括执行焊接工艺、激光熔接、熔接、使用热量或热能，利用超声波工艺或任何适用的方法以在金属箔130和第一太阳能电池120的种子金属层121之间形成金属结合部160。实施例还可以包括利用形成金属结合部160或金属接触区域时使用的同样激光152或设备从金属箔130构图出母线和扁线。在实施例中，可以独立于形成金属结合部160从金属箔130构图出母线和扁线。
参考图7，示出了在背衬材料142上形成背层140。在实施例中，背衬材料142可以是第二密封剂。在一些实施例中，第二密封剂可以是乙烯-醋酸乙烯(EVA)。该方法还包括结合实质透明层110、第一密封剂112、图6的包括种子金属层121的第一太阳能电池120、金属箔130、背衬材料142和背层140，以形成图7的光伏层压板100。实施例可以包括，背层140可以是常用于制造光伏层压板的底片。在实施例中，背层140可以是聚乙烯。实施例可以包括：在附接框架以形成光伏模块之后，继在背层140上结合并形成电接线盒之后，在光伏层压板100的周围附接框架。在实施例中，结合形成光伏层压板100可以包括执行选自由固化、热固化、利用紫外(UV)光固化构成的组的方法，以及执行标准层合工艺以形成光伏层压板。在一些实施例中，可以使用视觉系统将背衬材料142与第一太阳能电池120对准。实施例可以包括组合的背层，该组合的背层包括背衬材料142。在实施例中，还可以在没有背衬材料142的情况下执行该方法，其中可以直接在金属箔130上放置背层140。
参考图8-图15，示出了另一种用于对光伏层压板进行金属化的方法。图8-图15的光伏层压板100具有在正常工作期间朝向太阳的正面102和与正面102相对的背面104。图10-图13还示出了一个实施例，其中可以将金属箔130直接电耦接到图10的第一太阳能电池120。图14和图15示出了一个实施例，其中可以将金属箔130电耦接到图14的第一太阳能电池120上的种子金属层121。
参考图8，示出了在接收介质170上形成金属箔130。在一些实施例中，接收介质170可以包括从如下组选择的接收介质，该组可以包括实质透明介质、牺牲性玻璃、玻璃、聚合物材料、对激光辐射而言是透明不吸收的材料和穿孔介质。在实施例中，金属箔130均匀地接触接收介质170。实施例还可以包括向载体介质附接金属箔130，其中金属箔是预构图的。在一些实施例中，金属箔130可以包括图案化金属箔和多余金属箔。在金属箔130可以包括图案化金属箔和多余金属箔的实施例中，该方法还可以包括利用从如下技术构成的组选择的技术形成图案化金属箔和多余金属箔：压印、机械刻绘、激光构图、激光消融、水构图、水喷射、掩模处理和蚀刻或任何适用的构图型工艺。在实施例中，金属箔130可以是铝。在金属箔130是铝的实施例中，金属箔130可具有在5-100微米范围内的厚度。在一些实施例中，可以使用视觉系统将金属箔130与接收介质170对准。在实施例中，可以将金属箔130固定到接收介质170上。在金属箔130固定到接收介质170的实施例中，将金属箔130固定到接收介质170可以包括利用从如下方法构成的组选择的方法：利用加热灯固化、利用紫外(UV)辐射固化、轧制金属箔、压力、真空技术和使用任何适用的方法。
参考图9，示出了在图8的光伏层压板的金属箔130上放置第一太阳能电池120。在一些实施例中，该方法可以包括在金属箔130上放置多个太阳能电池。例如，该方法还可以包括在金属箔130上放置第二太阳能电池。在一些实施例中，在金属箔130上放置第一和第二太阳能电池120之前，该方法可以包括对多个太阳能电池分类，并且其中可以根据分类执行放置第一和第二太阳能电池。在包括分类的实施例中，可以根据视觉质量、光致发光和电致发光测试结果等执行分类。
图10示出了形成将金属箔130耦接到第一太阳能电池120的金属结合部160。在实施例中，该方法可以包括形成金属接触区域以耦接金属箔130和第一太阳能电池120。实施例还可以包括形成金属结合部160或金属接触区域160，以耦接金属箔130和第一太阳能电池120。在实施例中，该方法可以包括利用激光源150穿过接收介质170向金属箔130发射激光152，以形成将金属箔130耦接到第一太阳能电池120的金属结合部160或金属接触区域160。实施例可以包括执行获得图案化金属箔和多余金属箔的激光构图工艺，形成将图案化金属箔耦接到第一太阳能电池120的金属结合部160或金属接触区域，以及去除多余金属箔。在实施例中，该方法还可以包括：形成金属结合部160或金属接触区域，该金属结合部160或金属接触区域将附接到载体介质的金属箔130耦接到第一太阳能电池120，其中金属箔130是预构图的；以及在形成金属结合部160之后去除载体介质。实施例可以包括利用激光152或形成金属结合部160时使用的相同设备从金属箔130构图出母线和扁线。在实施例中，可以在与形成金属结合部160独立的过程中从金属箔130构图出母线和扁线。在包括形成金属结合部160或金属接触区域160的实施例中，该方法还可以包括修改激光工艺参数以防止对太阳能电池120造成损坏。在实施例中，接收介质170对激光152而言是透明的。
参考图11，示出了在第一太阳能电池120上放置第一密封剂112，以及在第一密封剂112上放置实质透明层110。在实施例中，类似于上述内容，实质透明层由玻璃构成。在一些实施例中，第一密封剂由乙烯-醋酸乙烯(EVA)构成。
图12示出了光伏层压板100被重新取向106，使得正面102面向接收介质170。可以执行光伏层压板100的重新取向，以便能够容易地从顶侧放置背衬材料142和背层140，其中背衬材料142和背层也可以是从底侧装配的。
参考图13，示出了在金属箔130上放置背衬材料142，以及在背衬材料142上放置背层140。该方法还包括将实质透明层110、第一密封剂112、第一太阳能电池120、金属箔130、背衬材料142和背层140结合在一起，形成光伏层压板100。在实施例中，还可以在没有背衬材料142的情况下执行该方法，其中可以直接在金属箔130上放置背层140。在实施例中，背衬材料142可以是第二密封剂。在一些实施例中，第二密封剂可以是乙烯-醋酸乙烯(EVA)。实施例可以包括组合的背层，该组合的背层包括背衬材料142。在另一个实施例中，背层140是常用于制造太阳能模块的底片。在另一个实施例中，背层140由聚乙烯构成。而且，上文针对光伏层压板100描述的所有实施例、描述和细节也可适用于图10-图13的光伏层压板。
图14示出了形成将金属箔130耦接到第一太阳能电池120上的种子金属层121的金属结合部160。实施例还可以包括形成金属结合部160，以耦接金属箔130和第一太阳能电池120。在实施例中，该方法可以包括利用激光源150穿过接收介质170向金属箔130发射激光152，以形成将金属箔130耦接到第一太阳能电池120的种子金属层121的金属结合部160或金属接触区域。实施例可以包括执行获得图案化金属箔和多余金属箔的激光构图工艺，形成将图案化金属箔耦接到第一太阳能电池120的种子金属层121的金属结合部160或金属接触区域，以及去除多余金属箔。在实施例中，该方法还可以包括：形成金属结合部160或金属接触区域，该金属结合部160或金属接触区域将附接到载体介质的金属箔130耦接到第一太阳能电池120的种子金属层121，其中金属箔130是预构图的；以及在形成金属结合部160之后去除载体介质。实施例包括执行激光结合工艺。在实施例中，形成金属结合部160可以包括执行激光熔接、熔接、焊接工艺、使用热量或热能，利用超声波工艺或任何适用的方法以在金属箔130和第一太阳能电池120的种子金属层121之间形成金属结合部160。
参考图15，示出了在金属箔130上放置背衬材料142，以及在背衬材料142上放置背层140。该方法还包括将实质透明层110、第一密封剂112、第一太阳能电池120、金属箔130、背衬材料142和背层140结合在一起，形成光伏层压板100。而且，上文针对光伏层压板100描述的所有适用实施例、描述和细节也可用于本文描述的实施例。在实施例中，接收介质170对激光152而言是透明的。实施例包括对太阳能电池120进行构图以在不进行构图或形成金属结合部160的区域中提供支持。
参考图16-图23，如本文所述，示出了用于对光伏层压板进行金属化的方法的示意性平面图。
图16示出了利用激光152对金属箔130构图154以在金属箔132上形成图案154和图案化金属箔132。在实施例中，金属箔130是就地构图的。
参考图17，示出了在形成包括第一和第二母线区域131、133以及第一和第二接触指135、137的图案化金属箔132之后形成金属结合部160。在实施例中，该方法可以包括剥离108多余金属箔。
图18示出了一个实施例，其中可以将金属箔或图案化金属箔132附接到载体介质136，其中随后在形成金属接触区域160之后去除载体介质136。在实施例中，在形成金属接触区域160之前去除载体介质136。在另一个实施例中，载体介质由从包括如下材料的组选择的材料构成：纸、乙烯-醋酸乙烯(EVA)、聚合物层、聚乙烯、任何一般塑料和任何其他类型的适用载体型材料。该方法可以包括剥离108载体介质136。
参考图19，示出了去除多余金属箔之后的太阳能电池120，其中通过金属接触区域160将图案化的箔132电耦接到太阳能电池120。在一些实施例中，在形成金属接触区域160之前去除多余金属箔。而且，该方法可以包括在第一太阳能电池120上形成包括第一和第二母线区域131、133和第一和第二接触指135、137的图案化金属箔。
图20示出了一个实施例，其中图案化金属箔包括互连件166，其中互连件166允许电导通到连接的太阳能电池。
参考图21，示出了一个实施例，其中第一和第二母线131、133是从第一太阳能电池120构图出来的。
图22示出了一个实施例，其中包括第一和第二接触指135、137的接触指能够从第一太阳能电池120延伸出来。
参考图23，示出了一个实施例，其中接触指延伸超过第一太阳能电池120到达第二太阳能电池122，该设计允许太阳能电池之间电导通。在实施例中，第一和第二太阳能电池120、122可以偏移，使得第一太阳能电池120上的P型和N型区域可以按交替方式与第二太阳能电池122对准，从而允许构图多个接触指，诸如第一、第二和第三接触指135、137和139跨过太阳能电池延伸并将第一太阳能电池120电耦接到第二太阳能电池122。
图24示出了用于对光伏层压板进行金属化的方法的实施例的流程图。如上所述，第一操作201可以包括在实质透明层上放置第一密封剂。第二操作202可以包括在第一密封剂上放置第一太阳能电池。第三操作203可以包括在第一太阳能电池上放置金属箔，其中金属箔均匀接触第一太阳能电池。最后操作204可以包括形成将金属箔耦接到第一太阳能电池的金属结合部。
参考图25，示出了用于对光伏层压板进行金属化的方法的另一个实施例的流程图。如上所述，第一操作211可以包括在实质透明层上放置第一密封剂。第一操作211的实施例包括在包括光伏层压板的正面的实质透明层上放置第一密封剂。第二操作212可以包括在第一密封剂上放置第一太阳能电池。第三操作213可以包括在第一太阳能电池上放置金属箔，其中金属箔均匀接触第一太阳能电池。第四操作214可以包括对金属箔执行构图工艺。第四操作214的实施例还包括形成将金属箔耦接到第一太阳能电池的金属结合部。第五操作215可以包括形成将金属箔耦接到第一太阳能电池的金属结合部。第六操作216可以包括在金属箔上放置背衬材料。第七操作217可以包括在背衬材料上形成背层。最后操作218可以包括结合实质透明层、第一密封剂、第一太阳能电池、金属箔、背衬材料和背层以形成光伏层压板。最后操作218的实施例还包括固化实质透明层、第一密封剂、第一太阳能电池、金属箔、背衬材料和背层以形成光伏层压板。
图26示出了用于对光伏层压板进行金属化的方法的又另一个实施例的流程图。如上所述，第一操作221可以包括在包括光伏层压板的正面的实质透明层上放置第一密封剂。第二操作222可以包括对多个太阳能电池分类，包括第一和第二太阳能电池。第三操作223可以包括在第一密封剂上放置第一和第二太阳能电池。第四操作224可以包括在第一和第二太阳能电池上放置金属箔，其中金属箔均匀接触第一和第二太阳能电池的背面。第五操作可以包括两个步骤，第一步骤225可以包括形成将金属箔耦接到第一和第二太阳能电池的金属结合部，第二步骤226可以包括在金属箔上放置背衬材料。第五操作的实施例可以包括四个步骤，第一步骤227可以包括执行获得图案化金属箔和多余金属箔的构图工艺，第二步骤228可以包括形成将图案化金属箔耦接到第一和第二太阳能电池的金属结合部，第三步骤可以包括去除多余金属箔，第四步骤231可以包括在图案化金属箔上放置背衬材料。第五操作的实施例还可以包括三个步骤，第一步骤232可以包括形成将附接到载体介质的金属箔耦接到第一和第二太阳能电池的金属结合部，其中金属箔是预构图的，第二步骤233可以包括去除载体介质，第三步骤234可以包括在金属箔上放置背衬材料。第六操作235可以包括在背衬材料上形成背层。最后操作可以包括固化实质透明层、第一密封剂、第一和第二太阳能电池、金属箔、背衬材料和背层以形成光伏层压板。如上所述，放置第一和第二太阳能电池示出，可以将以上方法用于多个太阳能电池，而不仅仅是一个或两个太阳能电池。
参考图27，示出了用于对光伏层压板进行金属化的方法的又另一个实施例的流程图。如上所述，第一操作241可以包括在接收介质上放置金属箔。第二操作242可以包括在金属箔上放置第一太阳能电池。最后操作243可以包括形成将金属箔耦接到第一太阳能电池的金属结合部。
图28示出了用于对光伏层压板进行金属化的方法的实施例的流程图。如上所述，第一操作251可以包括在接收介质上放置金属箔。第一操作251的实施例可以包括在接收介质上轧制金属箔。在第一操作251的实施例中，接收介质可以是实质透明的。第二操作252可以包括在金属箔上放置第一太阳能电池。第二操作252的实施例可以包括在金属箔上放置第一太阳能电池，其中金属箔均匀地接触第一太阳能电池的背面。第三操作253可以包括形成将金属箔耦接到第一太阳能电池的金属结合部。第三操作253的实施例可以包括穿过接收介质向金属箔发射激光，以形成将金属箔耦接到第一太阳能电池的金属结合部。第四操作254可以包括在第一太阳能电池上放置第一密封剂。第五操作255可以包括置在第一密封剂上放置实质透明层。第六操作256可以包括在金属箔上放置背衬材料。第七操作257可以包括在背衬材料上放置背层。最后操作258可以包括将实质透明层、第一密封剂、第一太阳能电池、金属箔、背衬材料和背层结合在一起，形成光伏层压板。
参考图29，示出了用于对光伏层压板进行金属化的方法的另一个实施例的流程图。如上所述，第一操作261可以包括在接收介质上放置金属箔，接收介质是实质透明的。第二操作262可以包括对多个太阳能电池分类，包括第一和第二太阳能电池。第三操作263可以包括在金属箔上放置第一和第二太阳能电池，其中金属箔均匀地接触第一和第二太阳能电池的背面。第四操作264可以包括穿过接收介质向金属箔发射激光，以形成将金属箔耦接到第一和第二太阳能电池的金属结合部。第四操作264的实施例可以包括三个步骤，第一步骤265可以包括执行获得图案化金属箔和多余金属箔的构图工艺，第二步骤266可以包括形成将图案化金属箔与第一和第二太阳能电池耦接的金属结合部，第三步骤267可以包括去除多余金属箔。第四操作264的实施例可以包括两个步骤，第一步骤268可以包括形成将附接到载体介质的金属箔耦接到第一和第二太阳能电池的金属结合部，其中金属箔是预构图的，第二步骤269可以包括去除载体介质。第五操作271可包括在第一和第二太阳能电池上放置第一密封剂。第六操作272可以包括在第一密封剂上放置实质透明层。第七操作273可以包括在金属箔上放置背衬材料。第八操作274可以包括在背衬材料上放置背层。最后操作275可以包括将实质透明层、第一密封剂、第一和第二太阳能电池、金属箔、背衬材料和背层固化在一起，形成光伏层压板。如上所述，放置第一和第二太阳能电池示出，可以将以上方法用于多个太阳能电池，而不仅仅是一个或两个太阳能电池。
图1-图15的方法还可以包括以下实施例。在实施例中，该方法可以包括在形成金属结合部160或金属接触区域期间同时从金属箔130构图出母线和扁线。在实施例中，可以独立于形成金属结合160从金属箔130构图出母线和扁线。在图1的包括存储对准信息的实施例中，该方法还可以包括根据所存储的对准信息形成将金属箔130耦接到第一太阳能电池120的金属结合部160。在包括形成金属结合部160或金属接触区域的实施例中，该方法可以包括修改激光发射参数以防止对太阳能电池120造成损坏。在实施例中，该方法可以包括在形成金属结合部160之后，将金属互连件连接到金属箔130。在一些实施例中，该方法可以包括执行电连续性检查以检查是否有短路。在实施例中，可以在测试之后，诸如在为预构图金属箔放置太阳能电池之前，或在为预构图和就地构图金属箔两者放置太阳能电池之后，可以修理光伏层压板100的任何短路或电损坏。
如上所述，光伏层压板100可具有在正常工作期间朝向太阳的正面102和与正面102相对的背面104。光伏层压板100还可以包括实质透明层110、实质透明层110上的第一密封剂层112以及第一太阳能电池120上的金属箔130。在实施例中，金属箔130均匀地接触第一太阳能电池120。光伏层压板100还可以包括将金属箔130电耦接到第一太阳能电池120的金属结合部160。在一些实施例中，金属结合部160可以包括金属接触区域。光伏层压板100可以包括金属箔130上的背衬材料142，以及背衬材料142上的背层140。在一些实施例中，光伏层压板100可以包括多个太阳能电池。如图7和图15所示，实施例还可以包括光伏层压板100，其中金属结合部160将金属箔130电耦接到第一太阳能电池120上的种子金属层121。
同样如上所述，图1-图15的光伏层压板100可以包括太阳能电池120。上述所有方法都适用于不同类型的太阳能电池，包括但不限于线性单轴设计，允许在金属结合部形成步骤期间有高的吞吐量过程，简化对准并降低工具复杂性。在实施例中，太阳能电池120可以包括第一太阳能电池120背面上的薄非晶硅层。在一些实施例中，非晶硅层允许激光工艺窗口增大(例如，对于具有不同厚度的P型和N型掺杂区域的背面电介质叠层的电池架构)。在实施例中，非晶硅可以是掺杂的，其中掺杂物可以是N型或P型掺杂物。实施例可以包括提供从如下电池构成的组选择的太阳能电池：背面接触式太阳能电池、正面接触式太阳能电池、单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、薄膜硅太阳能电池、铜铟镓硒(CIGS)太阳能电池和碲化镉太阳能电池。
在一些实施例中，图1-图15的太阳能电池120可以是背面接触式太阳能电池，具有硅衬底、硅衬底上的掺杂区域、非晶硅层、沟槽区域，该沟槽区域分隔掺杂区域和太阳能电池120背面上的背面抗反射涂层(BARC)。在太阳能电池120由背面接触式太阳能电池构成的实施例中，太阳能电池120可包括硅衬底上的纹理化区域以及纹理化区域上的抗反射涂层(ARC)。在一些实施例中，太阳能电池可以包括形成于太阳能电池硅衬底上的种子金属层，如图5中所示。还如图5中所示，金属结合部160能够将金属箔130电耦接到第一太阳能电池120上的种子金属层121。在实施例中，电介质层可以形成于形成第一和第二母线131、133的种子金属层121之间，其中可以在第一太阳能电池120上方折叠第一和第二母线131、133金属以减小框架尺寸。实施例包括种子金属层，种子金属层包括金属，诸如但不限于铜、锡、钨、钛、钛钨、银、金、氮化钛、氮化钽、钌或铂。
虽然前面的详细描述已给出了至少一个示例性实施例，但应当理解，存在许多变型形式。还应当理解，本文所述的一个或多个示例性实施例并不旨在以任何方式限制要求保护的主题的范围、适用性或配置。相反，前面的详细描述将为本领域的技术人员提供实施所述一个或多个实施例的便利指示说明。应当理解，可在不脱离权利要求书所限定的范围(其包括提交本专利申请时已知的等同物和可预知的等同物)的情况下对元件的功能和布置进行多种改变。
Claims (20)
1.一种用于对光伏层压板进行金属化的方法，所述方法包括：
在实质透明层上放置第一密封剂；
在所述第一密封剂上放置第一太阳能电池；
在所述第一太阳能电池上放置金属箔，其中所述金属箔均匀地接触所述第一太阳能电池；以及
形成将所述金属箔耦接到所述第一太阳能电池的金属结合部。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在所述金属箔上放置背衬材料；
在所述背衬材料上形成背层；以及
结合所述实质透明层、第一密封剂、第一太阳能电池、金属箔、背衬材料和背层以形成光伏层压板。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述第一密封剂上放置第二太阳能电池。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括在所述第一密封剂上放置第一太阳能电池之前，对多个太阳能电池分类，其中根据所述分类执行放置所述第一太阳能电池和所述第二太阳能电池。
5.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述金属结合部包括利用激光源形成金属接触区域，其中所形成的金属接触区域将所述金属箔电耦接到所述第一太阳能电池。
6.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述金属结合部包括：
执行获得图案化的金属箔和多余金属箔的构图工艺；
形成将所述图案化的金属箔耦接到所述第一太阳能电池的金属结合部；以及
去除所述多余金属箔。
7.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述金属结合部包括：
形成将附接到载体介质的金属箔耦接到所述第一太阳能电池的金属结合部，其中所述金属箔是预构图的；以及
在形成所述金属结合部之后，去除所述载体介质。
8.根据权利要求1所述的方法，其中结合所述实质透明层、第一密封剂、第一太阳能电池、金属箔、背衬材料和背层以形成光伏层压板包括执行选自由固化、热固化、利用紫外光固化构成的组的方法，以及执行标准层合工艺以形成光伏层压板。
9.一种用于对光伏层压板进行金属化的方法，所述光伏层压板具有在正常工作期间朝向太阳的正面和与所述正面相背对的背面，所述方法包括：
在包括所述光伏层压板的所述正面的实质透明层上放置第一密封剂；
在所述第一密封剂上放置第一太阳能电池；
在所述第一太阳能电池上放置金属箔，其中所述金属箔均匀地接触所述第一太阳能电池的背面；
形成将所述金属箔耦接到所述第一太阳能电池的金属结合部；
在所述金属箔上放置背衬材料；
在所述背衬材料层上形成背层；以及
固化所述实质透明层、第一密封剂、第一太阳能电池、金属箔、背衬材料和背层以形成光伏层压板。
10.一种用于对光伏层压板进行金属化的方法，所述方法包括：
在接收介质上放置金属箔；
在所述金属箔上放置第一太阳能电池；以及
形成将所述金属箔耦接到所述第一太阳能电池的金属结合部。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括：
在所述第一太阳能电池上放置第一密封剂；
在所述第一密封剂上放置实质透明层；
在所述金属箔上放置背衬材料；
在所述背衬材料上放置背层；以及
将所述实质透明层、第一密封剂、第一太阳能电池、金属箔、背衬材料和背层结合在一起，形成光伏层压板。
12.根据权利要求10所述的方法，其中在接收介质上放置金属箔包括在选自由实质透明层、牺牲性玻璃和穿孔介质构成的组的接收介质上放置所述金属箔。
13.根据权利要求10所述的方法，其中在所述金属箔上放置所述第一太阳能电池包括在所述金属箔上放置多个太阳能电池。
14.根据权利要求10所述的方法，还包括在金属箔上放置第一太阳能电池之前，对多个太阳能电池分类，其中根据所述分类执行放置所述第一太阳能电池。
15.根据权利要求10所述的方法，其中形成所述金属结合部包括利用激光源形成金属结合部，其中所形成的金属结合部将所述金属箔电耦接到所述第一太阳能电池。
16.根据权利要求10所述的方法，其中形成金属结合部包括穿过所述接收介质向所述金属箔发射激光，以形成将所述金属箔耦接到所述第一太阳能电池的金属结合部。
17.根据权利要求10所述的方法，其中形成所述金属结合部包括：
执行获得图案化的金属箔和多余金属箔的激光构图工艺；
形成耦接所述图案化的金属箔和所述第一太阳能电池的金属结合部；以及
去除所述多余金属箔。
18.根据权利要求10所述的方法，其中形成所述金属结合部包括：
形成将附接到载体介质的金属箔耦接到所述第一太阳能电池的金属结合部，其中所述金属箔是预构图的；以及
在形成所述金属结合部之后，去除所述载体介质。
19.根据权利要求10所述的方法，其中结合所述实质透明层、第一密封剂、第一太阳能电池、金属箔、背衬材料和背层以形成光伏层压板包括执行选自由固化、热固化、利用紫外光固化构成的组的方法，以及执行标准层合工艺以形成光伏层压板。
20.根据权利要求10所述的方法，还包括：
在接收介质上放置金属箔，所述接收介质实质透明；
在所述金属箔上放置第一太阳能电池，其中所述金属箔均匀地接触所述第一太阳能电池的背面；
穿过所述接收介质向所述金属箔发射激光，以形成将所述金属箔耦接到所述第一太阳能电池的金属结合部；
在所述第一太阳能电池上放置第一密封剂；
在所述第一密封剂上放置实质透明层；
在所述金属箔上放置背衬材料；
在所述背衬材料上放置背层；以及
将所述实质透明层、第一密封剂、第一太阳能电池、金属箔、背衬材料和背层固化在一起，形成光伏层压板。
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