CN107425082A - 太阳能电池模块 - Google Patents

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Abstract

一种太阳能电池模块包括:多个电池串,所述多个电池串具有多个太阳能电池,各个太阳能电池具有半导体基板,并且第一导电型电极和第二导电型电极被设置在所述半导体基板的第一表面上;互连器,其在第一方向上将所述多个电池串中所包括的所述多个太阳能电池当中的第一太阳能电池的第一导电型电极和与第一太阳能电池相邻的第二太阳能电池的第二导电型电极电连接,以将第一太阳能电池和第二太阳能电池串联连接;以及第一屏蔽件,其被设置在位于第一太阳能电池和第二太阳能电池之间的互连器的前表面上并且在与第一方向交叉的第二方向上延伸。

Description

太阳能电池模块
技术领域
本发明的实施方式涉及太阳能电池模块。
背景技术
近来,随着诸如石油或煤的现有能源耗尽,对替代这种现有能源的替代能源的关注增加,从太阳能生成电能的太阳能电池成为主流。
一般太阳能电池具有形成p-n结的不同类型的半导体部分(例如,p型和n型半导体部分)以及分别连接至不同类型的半导体部分的电极。
当光入射到这种太阳能电池时,在半导体部分中生成多个电子-空穴对,所生成的电子-空穴对被分离成电子和空穴,电子朝着n型半导体部分迁移,空穴朝着p型半导体部分迁移。迁移的电子和空穴被分别连接至n型半导体部分和p型半导体部分的不同电极收集,当通过电线连接电极时,获得电力。
多个太阳能电池可通过互连器连接以形成模块。
现有技术的太阳能电池模块具有这样的缺点:多个互连器从模块的外部看得见,使得太阳能电池模块看起来凌乱和不美观。
另外,多个太阳能电池通过互连器连接的电池串通过套管条连接,这里,由于套管条从模块的外部看得见,使得太阳能电池模块看起来凌乱且不美观。
发明内容
在一个方面,提供了一种太阳能电池模块,该太阳能电池模块包括:多个电池串,所述多个电池串具有多个太阳能电池,各个太阳能电池具有半导体基板,并且第一导电型电极和第二导电型电极被设置在所述半导体基板的第一表面上;互连器,其在第一方向上将所述多个电池串中所包括的所述多个太阳能电池当中的第一太阳能电池的第一导电型电极和与第一太阳能电池相邻的第二太阳能电池的第二导电型电极电连接,以将第一太阳能电池和第二太阳能电池串联连接;以及第一屏蔽件,该第一屏 蔽件被设置在位于第一太阳能电池和第二太阳能电池之间的互连器的前表面上并且在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸,其中,第一屏蔽件的位于第一太阳能电池和第二太阳能电池的所述半导体基板的倒角区域之间的第一部分的宽度大于位于第一部分的内侧的中心部分的宽度。
包括多个凹凸部分、光反射颗粒和金属这三项中的一项的光反射层可被设置在第一屏蔽件的作为光接收表面的前表面上。
第一屏蔽件可与第一太阳能电池和第二太阳能电池中的每一个的半导体基板间隔开,而不是与第一太阳能电池和第二太阳能电池中的每一个的半导体基板交叠。
第一屏蔽件的第一部分的宽度可朝着第一屏蔽件的两端增大。
第一屏蔽件与分别设置在第一太阳能电池和第二太阳能电池中的半导体基板中的每一个之间的最小间距之和可为0.6mm至1.4mm。
第一屏蔽件可包括由绝缘材料形成的基板以及设置在基板的后表面上的粘聚(cohesion)层,该粘聚层面向互连器并且粘聚到互连器。
基板可包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),粘聚层可包括环氧基、丙烯酸基和硅氧烷基中的至少一种。
第一屏蔽件在180℃或更低的温度下可具有10%或更小的热应变。
第一屏蔽件的光接收表面的颜色可以是与设置在第一太阳能电池和第二太阳能电池的后表面上的后板的颜色相同的颜色或者同组的颜色。
第一屏蔽件在第一方向上的两端可朝着互连器弯曲。
该太阳能电池模块还包括第一导线和第二导线,所述第一导线连接至设置在所述多个太阳能电池中的每一个中的第一导电型电极,所述第二导线连接至设置在所述多个太阳能电池中的每一个中的第二导电型电极。连接至第一太阳能电池的第一导线和连接至第二太阳能电池的第二导线可共同连接至互连器。
第一屏蔽件可被设置为与第一太阳能电池和第二太阳能电池之间暴露的第一导线和第二导线交叠。
第一屏蔽件可粘聚以与设置在第一太阳能电池和第二太阳能电池中的半导体基板中的至少一个的前边缘区域交叠。
第一屏蔽件可与第一太阳能电池的半导体基板的前边缘区域和第二太阳能电池的半导体基板的前边缘区域交叠。
互连器可以与第一屏蔽件完全交叠。
该太阳能电池模块还可包括:套管条,其连接至所述多个电池串当中的相邻的第一电池串和第二电池串中的每一个的最后太阳能电池并且在第二方向上连接第一电池串和第二电池串;以及第二屏蔽件,其被设置为在套管条的前表面上沿着第二方向延伸,以视觉上遮挡套管条。
第二屏蔽件在第二方向上的两端的线宽可大于第二屏蔽件的中心线宽,并且第二屏蔽件可相对于第二方向上的中心线不对称。
第二屏蔽件的与第一电池串和第二电池串中的每一个的最后太阳能电池相邻的内侧部分可从最后太阳能电池的拐角部分朝着最后太阳能电池突出。第二屏蔽件的位于内侧部分的相对侧的外侧部分可线性地形成。
从第二屏蔽件的内侧部分突出的部分可在第一方向上突出。
第二屏蔽件的内侧部分可与最后太阳能电池的半导体基板间隔开或者可与最后太阳能电池的半导体基板的前边缘区域交叠。
第二屏蔽件还可包括位于第一电池串和第二电池串之间的延伸部分。
附图说明
从以下结合附图进行的详细描述,本公开的以上和其它方面、特征和优点将更清楚地理解,附图中:
图1是根据本公开的实施方式的没有第一屏蔽件和第二屏蔽件的太阳能电池模块的总体平面图。
图2是图1中的包括第一屏蔽件和第二屏蔽件的太阳能电池模块的总体平面图。
图3是根据本发明的实施方式的太阳能电池模块的横截面图。
图4A、图4B、图5、图6和图7是示出根据实施方式的太阳能电池模块的示例的示图。
图8A是图4A中第一屏蔽件所在的模块的一部分的放大正视图,图8B是图4B中第一屏蔽件所在的模块的一部分的放大后视图。
图9是具体地示出根据本发明的实施方式应用的第一屏蔽件的横截面图。
图10是具体地示出根据本发明的实施方式应用的第一屏蔽件的光反射结构的示图。
图11是示出根据本发明的实施方式应用的第一屏蔽件和互连器的平面形状之间的比较的示图。
图12是具体地示出根据本发明的实施方式应用的第一屏蔽件粘聚到互连器的结构的横截面图。
图13是示出根据本发明的实施方式应用的屏蔽件包括多个子屏蔽件的示例的示图。
图14是根据本发明的实施方式的通过层压工艺封装的太阳能电池模块的横截面图。
图15A、图15B、图16、图17A和图17B是示出根据本发明的另一实施方式的太阳能电池模块的示图。
图18是具体地示出根据本发明的实施方式应用的第一屏蔽件粘聚到互连器的结构的横截面图。
图19是根据本发明的实施方式的通过层压工艺封装的太阳能电池模块的横截面图。
图20是示出根据本发明的实施方式的太阳能电池模块的第一修改例的示图。
图21是示出根据本发明的实施方式的太阳能电池模块的第二修改例的示图。
图22是示出根据本发明的实施方式的太阳能电池模块的第三修改例的示图。
图23和图24是示出根据本发明的实施方式的太阳能电池模块中的第二屏蔽件的示例的示图。
图25是示出根据本发明的实施方式的太阳能电池模块中的第二屏蔽件的修改例的示图。
图26是示出第二屏蔽件以交叠方式包括多个第二屏蔽件部分的示例的示图。
图27是示出在第二屏蔽件中设置光反射结构的示例的示图。
具体实施方式
以下,将参照附图详细描述本发明的示例实施方式。以下要与附图一起描述的本发明的具体实施方式描述了本发明的示例实施方式,并不表示可执行本发明的仅有实施方式。以下详细描述包括详细内容以便提供本发明的完整理解。然而,本领域普通技术人员知道,本发明可在没有这些详细内容的情况下执行。
现在将详细参照本发明的实施方式,其示例示出于附图中。然而,本发明可按照许多不同的形式来具体实现,不应被解释为限于本文所阐述的实施方式。只要可能,贯穿附图将使用相同的标号来指代相同或相似的部分。将要注意的,如果确定已知技术的详细描述会使本发明的实施方式模糊,则已知技术的详细描述将被省略。
在附图中,为了清晰,夸大了层、膜、面板、区域等的厚度。将理解,当诸如层、膜、区域或基板的元件被称作“在”另一元件“上”时,它可直接在所述另一元件上,或者也可存在中间元件。相比之下,当元件被称作“直接在”另一元件“上”时,不存在中间元件。另外,将理解,当诸如层、膜、区域或基板的元件被称作“完全”在另一元件上时,它可在所述另一元件的整个表面上并且可不在所述另一元件的边缘的部分上。
以下,前表面可以是半导体基板的入射有直射光的一个表面,后表面可以是与半导体基板的所述一个表面相对的没有入射直射光或者可入射反射光(而非直射光)的表面。
另外,以下,电池串是指多个太阳能电池串联连接的结构或形式。
图1是根据本公开的实施方式的没有第一屏蔽件和第二屏蔽件的太阳能电池模块的总体平面图,图2是图1中的包括第一屏蔽件和第二屏蔽件的太阳能电池模块的总体平面图,图3是根据本发明的实施方式的太阳能电池模块的横截面图。
如图1至图3所示,根据本发明的太阳能电池模块包括连接有多个太阳能电池的多个电池串、将多个太阳能电池串联连接的互连器300、将多个电池串连接的套管条310、第一屏蔽件400a和第二屏蔽件400b。
另外,根据本发明的太阳能电池模块还可包括连接至多个太阳能电池中的每一个的第一导线210和第二导线220、封装电池串的前透明基板10、填料20和30、后板40和框架50。
这里,在各个电池串中,被布置为在第一方向(x)上延伸的多个太阳能电池可在第一方向(x)上通过互连器300连接。
这里,多个太阳能电池中的每一个可具有半导体基板110以及设置在半导体基板110的表面(例如,后表面)上的第一导电电极141和第二导电电极142。
以下将参照图5以及后续附图来更详细地描述多个太阳能电池。
如图1和图3所示,多条第一导线210和第二导线220可连接至多个太阳能电池中的每一个的后表面。
这里,多条第一导线210可分别连接至形成在各个太阳能电池中的多个第一导电电极141,多条第二导线220可分别连接至形成在各个太阳能电池中的多个第二导电电极142。
连接至各个太阳能电池的多条第一导线210和第二导线220可共同连接至互连器300。
例如,如图1和图3所示,连接至第一太阳能电池C1的多条第一导线210以及连接至第二太阳能电池C2的多条第二导线220可共同连接至设置在第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2之间的互连器300。
这样,如图1和图3所示,与多条第一导线210和第二导线220连接的多个太阳能电池可在第一方向(x)上通过互连器300串联连接。
这里,如图1所示,将第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2串联连接的互连器300可被设置为在第二方向(y)上在包括在多个电池串中的每一个中的多个太阳能电池当中的相邻的第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2之间延伸。
这里,如图1和图3所示,连接至第一太阳能电池C1的多条第一导线210中的每一条的前表面和连接至第二太阳能电池C2的多条第二导线220中的每一条的前表面可连接至互连器300的后表面。因此,可形成多个太阳能电池串联连接的电池串。
另外,被形成为在第一方向(x)上延伸的多个电池串可在第二方向(y)上彼此间隔开。
套管条310可在第二方向(y)上将在第二方向(y)上彼此间隔开的多个电池串当中的相邻第一电池串ST1和第二电池串ST2连接。
详细地讲,如图1所示,例如,连接至第一串ST1中的最后太阳能电池EC的多条第一导线210中的每一条的端部和连接至第二电池串ST2中的最后太阳能电池EC的多条第二导线220中的每一条的端部可从半导体基板110的投影区域突出。
这样,连接至第一电池串ST1和第二电池串ST2中的最后太阳能电池EC的多条第一导线210和第二导线220的端部的前表面可共同连接至套管条310的后表面。
因此,套管条310可与连接至多个电池串当中彼此相邻的第一电池串ST1中的最后太阳能电池EC的第一导线210和连接至第二电池串ST2中的最后太阳能电池EC的第二导线220连接,以在第二方向(y)上将第一电池串ST1和第二电池串ST2连接。
如图3所示,电池串可被设置在前透明基板10和后板40之间并且被热压缩以层压。
例如,多个太阳能电池可被设置在前透明基板10和后板40之间,诸如EVA片材的透明填料20和30可被设置在多个太阳能电池整体的前表面和后表面之间,在这种状态下,前透明基板10、后板40以及填料20和30可被集成以通过同时施加热和压力的层压工艺来封装。
另外,如图1所示,通过层压封装的前透明基板10、后板40以及填料20和30可在边缘通过框架50固定以被保护。
因此,如图1所示,多个太阳能电池、多条第一导线210和第二导线220、互连器300、后板40和框架50可透过太阳能电池模块的前表面上的前透明基板10以及填料20和30被看到。
电池串可被设置为在第一方向(x)上延伸并且被布置为在第二方向(y)上彼此间隔开。多个电池串可在第二方向(y)上通过在第二方向(y)上延伸的套管条310串联连接。
这里,前透明基板10可由具有高透射性和优异防损功能的钢化玻璃等形成。
后板40可防止水分从太阳能电池C1和C2的后表面渗入,从而保护太阳能电池C1和C2免受外部环境影响。后板40可具有多层结构,该多层结构包括防止水分和氧气渗入的层以及防止化学腐蚀的层。
后板40可以是由诸如含氟聚合物(FP)/聚酯(PE)/含氟聚合物(FP)的绝缘材料形成的薄板,或者可以是由任何其它绝缘材料形成的绝缘板。
可在板形填料20和30分别被设置在前透明基板10和太阳能电池之间以及太阳能电池和后板40之间的状态下执行层压工艺。
这里,填料20和30可由不同于绝缘层252的材料形成,并且可由能够防止由于水分渗入而引起的腐蚀、保护太阳能电池C1和C2免受冲击并且吸收冲击的诸如乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的材料形成。
因此,设置在前透明基板10和太阳能电池之间以及太阳能电池和后基板之间的板形填料20和30可在层压工艺期间通过热和压力而软化和硬化。
太阳能电池模块可包括视觉上遮挡互连器300的第一屏蔽件400a和第二屏蔽件400b以及使模块外观吸引人的套管条310。
这里,第一屏蔽件400a可被设置为在互连器300的前表面上在第二方向(y)上延伸以视觉上遮挡互连器300,以使太阳能电池模块的外观甚至更吸引人。
详细地讲,如图2所示,第一屏蔽件400a可被设置在位于形成电池串的太阳能电池之间的互连器300上,并且可具有关于第二方向(y)的中心线对称的形状。
这里,第一屏蔽件400a的光接收表面的颜色可与电池串之间看到的后板40的颜色相同或相似,以使太阳能电池模块的外观甚至更吸引人。
第一屏蔽件400a将参照图4A以及随后的附图更详细地描述。
第二屏蔽件400b可被设置为在套管条310的前表面上在第二方向(y)上延伸以视觉上遮挡套管条310,以使太阳能电池模块的外观甚至更吸引人。
如图2所示,第二屏蔽件400b可被设置在连接至各个电池串中的最后太阳能电池EC的套管条310上,并且可具有在第二方向(y)上关于中心线对称的形状。
这里,如图2所示,第二屏蔽件400b可被设置在太阳能电池模块在第一方向(x)上的上端和下端处。
与位于电池串的端部的各个太阳能电池相邻的第二屏蔽件400b的内侧部分的两端可朝着太阳能电池EC突出,第二屏蔽件400b的外侧部分可线性地形成。
在根据本发明的实施方式的太阳能电池模块中,第二屏蔽件400b的存在使太阳能电池模块的外观更吸引人。
第二屏蔽件400b将参照图23以及随后的附图更详细地描述。
图4A至图7是示出根据本发明的太阳能电池模块的示例的示图。
这里,图4A示出太阳能电池模块的前表面,图4B示出太阳能电池模块的后表面。
如图4A和图4B所示,根据本发明的太阳能电池模块可包括多个第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2、多条第一导线210和第二导线220、互连器300以及第一屏蔽件400a。
这里,多个太阳能电池C1和C2可被布置为在第一方向(x)上彼此间隔开,并且可各自至少具有半导体基板110以及在半导体基板110的后表面上彼此间隔开并在与第一方向(x)交叉的第二方向(y)上延伸的多个第一导电电极141和多个第二导电电极142。
另外,多条第一导线210和第二导线220可在布置第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2的第一方向(x)上延伸,并且可连接至多个太阳能电池中的每一个。
多条第一导线210和第二导线220可包括:多条第一导线210,其以交叉和交叠的方式连接至设置在第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2中的每一个中的多个第一导电电极141;以及多条第二导线220,其以交叉和交叠的方式连接至多个第二导电电极142。
详细地讲,第一导线210可通过由导电材料形成的第一导电粘合剂251连接至设置在多个太阳能电池C1和C2中的每一个中的第一导电电极,并且可通过由具有绝缘性质的材料形成的绝缘层252来与第二导电电极142绝缘。
第二导线220通过第一导电粘合剂251连接至设置在多个太阳能电池C1和C2中的每一个中的第二导电电极142,并且可通过绝缘层252来与第一导电电极141绝缘。
第一导线210和第二导线220可包括:导电芯,其由导电金属形成并且包括金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)和铝(Al)中的任一种;以及导电涂层,其涂覆芯的表面并且包括锡(Sn)或含锡(Sn)的合金。
在第一导线210的两端当中,连接至互连器300的端部可从半导体基板110向外突出,在第二导线220的两端当中,连接至互连器300的端部可在第一方向(x)上从半导体基板110向外突出。
多条第一导线210和第二导线220的端部可连接至互连器300以将多个太阳能电池串联连接。
详细地讲,互连器300可被设置在第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2之间并且可在第二方向(y)上延伸。这里,互连器300可被设置为与第一太阳能电池C1的半导体基板110和第二太阳能电池C2的半导体基板110间隔开。
连接至第一太阳能电池C1的第一导电电极141的第一导线210的端部与连接至第二太阳能电池C2的第二导电电极142的第二导线220的端部共同连接至互连器300以在第一方向(x)上将第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2串联连接。
第一屏蔽件400a可被设置在第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2之间的互连器300的前表面上,并且可被设置为与第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2间隔开。
第一屏蔽件400a可为不透明或半透明的,以完全在视觉上遮挡互连器300以及第一导线210和第二导线220的位于第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2之间 的部分或者仅留下互连器300以及第一导线210和第二导线220的轮廓,以使模块的外观看起来整洁和吸引人。
将详细描述太阳能电池模块的各个组件。
图5是示出应用于图1的太阳能电池的示例的局部立体图,图6是图5所示的太阳能电池在第一方向(x)上的横截面图。
如图5和图6所示,根据本发明的太阳能电池的示例可包括抗反射膜130、半导体基板110、隧道层180、第一半导体部分121、第二半导体部分172、本征半导体部分150、钝化层190、多个第一导电电极141以及多个第二导电电极142。
这里,抗反射膜130、隧道层180和钝化层190可被省略;然而,抗反射膜130、隧道层180和钝化层190的存在进一步增强了太阳能电池的效率,因此,以下将描述包括抗反射膜130、隧道层180和钝化层190的情况作为示例。
半导体基板110可由掺杂有第一导电型或第二导电型杂质的单晶硅和多晶硅中的至少任一种形成。例如,半导体基板110可由单晶硅晶圆形成。
这里,包含在半导体基板110中的第一导电型杂质或第二导电型杂质可以是n型导电型杂质或p型导电型杂质中的任一种。
当半导体基板110具有p型导电型杂质时,诸如硼(B)、镓(Ga)或铟(In)的三价元素的杂质被掺杂在半导体基板110中。另外,当半导体基板110具有n型导电型杂质时,诸如磷(P)、砷(As)或锑(Sb)的四价元素的杂质可被掺杂在半导体基板110中。
以下,将描述包含在半导体基板110中的杂质是第二导电型杂质和n型杂质的情况作为示例。然而,本发明不限于此。
半导体基板110可在其前表面上具有多个凹凸部分P400a。因此,设置在半导体基板110的前表面上的第一半导体部分121也可具有凹凸表面(或不规则表面)。
因此,从半导体基板110的前表面反射的光的量可减少,以增加入射到半导体基板110内部的光的量。
为了使从外部入射到半导体基板110的前表面的光的反射最小化,抗反射膜130可被设置在半导体基板110的前表面上并且可由氧化铝膜(AlOx)、氮化硅膜(SiNx)、氧化硅膜(SiOx)和氮氧化硅膜(SiOxNy)中的至少一个形成。
隧道层180可被设置为与半导体基板110的后表面整体直接接触,并且包括介电材料。因此,如图5和图6所示,隧道层180可允许半导体基板110中所生成的载流子通过。
隧道层180可允许半导体基板110中所生成的载流子通过并且针对半导体基板110的后表面执行钝化功能。
隧道层180可由即使在600℃或更高的高温工艺中也具有强耐久性的诸如SiCx或SiOx的介电材料形成。
如图5和图6所示,第一半导体部分121可被设置在半导体基板110的后表面上并且可与隧道层180的后表面的一部分直接接触。
第一半导体部分121可在第二方向(y)上被设置在半导体基板110的后表面上并且可由具有与第二导电型相反的第一导电型的多晶硅材料形成。
第一半导体部分121可掺杂有第一导电型杂质,在半导体基板110中所包含的杂质是第二导电型杂质的情况下,第一半导体部分121可隔着隧道层180与半导体基板110形成p-n结。
由于各个第一半导体部分121与半导体基板110形成p-n结,所以各个第一半导体部分121可具有p型导电型,在多个第一半导体部分121具有p型导电型的情况下,三价元素的杂质可被掺杂在第一半导体部分121中。
第二半导体部分172可被设置为在半导体基板110的后表面上在第二方向(y)上与第一半导体部分121并肩延伸。例如,第二半导体部分172可被形成为与隧道层180的后表面的与上述各个第一半导体部分121间隔开的部分区域直接接触。
第二半导体部分172可由掺杂有浓度高于半导体基板110的第二导电型杂质的多晶硅材料形成。因此,例如,在半导体基板110掺杂有n型杂质(第二导电型杂质)的情况下,多个第二半导体部分172可为n+型杂质区域。
第二半导体部分172可通过由于半导体基板110和第二半导体部分172之间的杂质浓度差异而导致的势垒来阻碍空穴在朝着第二半导体部分172的方向(电子的迁移方向)上的迁移,并且方便朝着第二半导体部分172的载流子(例如,电子)迁移。
因此,由于电子和空穴的复合而损失的电荷的量减少,并且在第二半导体部分172中或其附近或者在第一导电型电极141和第二导电型电极142中对电子迁移进行加速,以增加向第二半导体部分172的电子迁移量。
到目前为止,作为示例描述了半导体基板110是第二导电型杂质的情况,并且参照图5和图6描述了第一半导体部分121用作发射极部分,第二半导体部分172用作后电场部分。
然而,另选地,在半导体基板110包含第一导电型杂质的情况下,第一半导体部分121可用作后电场部分,第二半导体部分172可用作发射极部分。
另外,作为示例描述了第一半导体部分121和第二半导体部分172由多晶硅材料形成并且形成在隧道层180的后表面上的情况,但是另选地,在隧道层180被省略的情况下,随着杂质扩散到半导体基板110的后表面中,第一半导体部分121和第二半导体部分172可被掺杂。在这种情况下,第一半导体部分121和第二半导体部分172可由与半导体基板110相同的单晶硅材料形成。
如图5和图6所示,本征半导体部分150可形成在第一半导体部分121和第二半导体部分172之间暴露的隧道层180的后表面上。与第一半导体部分121和第二半导体部分172不同,本征半导体部分150可形成为未掺杂有第一导电型杂质或第二导电型杂质的本征多晶硅层。
如图5和图6所示,本征半导体部分150的两侧可与第一半导体部分121的一侧和半导体部分172的一侧直接接触。
钝化层190可去除由于形成在第一半导体部分121、第二半导体部分172和本征半导体部分150上的多晶硅材料层的后表面上所形成的悬空键而引起的缺陷,用于防止从半导体基板110生成的载流子通过悬空键而复合从而消失。
多个第一导电型电极141可连接至第一半导体部分121并且在第二方向(y)上延伸。第一导电型电极141可收集迁移到第一半导体部分121的载流子(例如,空穴)。
多个第二导电型电极142可连接至第二半导体部分172并且平行于第一导电型电极141在第二方向(y)上延伸。第二导电型电极142可收集迁移到第二半导体部分172的载流子(例如,电子)。
这样,如图5和图6所示,第一导电型电极141和第二导电型电极142可在第一方向(x)上交替地设置。
在根据本发明的被制造为具有这种结构的太阳能电池中,通过第一导电型电极141收集的空穴与通过第二导电型电极142收集的电子可通过外部电路装置用作外部装置的电源。
应用于根据本发明的太阳能电池模块的太阳能电池不限于图5和图6所示的那些,除了设置在太阳能电池中的第一导电型电极141和第二导电型电极142形成在半导体基板110的后表面上之外,可修改任何其它组件。
例如,MWT型太阳能电池也可应用于本发明的太阳能电池模块,在MWT型太阳能电池中,第一导电型电极141的一部分和第一半导体部分121被设置在半导体基板110的前表面上,并且第一导电型电极141的所述部分通过形成在半导体基板110中的孔来连接至第一导电型电极141的形成在半导体基板110的后表面上的其它剩余部分。
图7示出了太阳能电池使用第一导线210和第二导线220以及互连器300串联连接的横截面结构。
图7是沿着图4A和图4B的线X1-X1截取的横截面图。
如图7所示,包括第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2的多个太阳能电池可布置在第一方向(x)上。
这里,第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2可被设置为使得多个第一导电型电极141和第二导电型电极142的纵向方向是如图4B和图5所示的第二方向(y)。
通过将第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2布置在第一方向(x)上,第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2可通过第一导线210和220以及互连器300在第一方向(x)上延伸以串联连接,从而形成单个串。
多条第一导线210和第二导线220可具有圆形横截面的导电线形状,或者可具有宽度大于厚度的条带形状。
在维持导线的足够低的线电阻的同时考虑最小制造成本,图4B和图7所示的第一导线210和第二导线220中的每一个的线宽可为0.5mm至2.5mm,并且考虑第一导线210和第二导线220的总数,第一导线210和第二导线220之间的间距可为4mm至6.5mm以使得太阳能电池模块的短路电流不受损害。
连接至一个太阳能电池的第一导线210和第二导线220中的每一个的数量可为10至20。因此,连接至一个太阳能电池的第一导线210和第二导线220的总数可为20至40。
如上面参照图1所述,第一导线210和第二导线220可通过第一导电粘合剂251连接至形成在各个太阳能电池的半导体基板111的后表面上的第一导电电极141和第二导电电极142,或者可通过绝缘层252被绝缘。
这里,第一导电粘合剂251可由包括锡(Sn)或含锡(Sn)的合金的金属形成。另外,第一导电粘合剂251可形成为包括锡(Sn)或含锡(Sn)的合金的焊膏、或者通过在环氧树脂中包括锡(Sn)或含锡(Sn)的合金而形成的环氧焊膏或导电膏。
这里,任何材料可用作绝缘层252的材料,只要该材料是绝缘材料即可(例如,环氧基、聚酰亚胺、聚乙烯、丙烯酸基和硅基当中的任一种绝缘材料)。
另外,如图7所示,连接至第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2的后表面的第一导线210和第二导线220中的每一个的端部可共同连接至互连器300。
为此,连接至第一太阳能电池C1的多条第一导线210的端部以及连接至第二太阳能电池C2的多条第二导线220的端部可突出到第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2中的每一个的半导体基板110之外以与互连器300交叠。
这里,例如,如图7所示,第一导线210和第二导线220的端部可与互连器300交叠以通过第二导电粘合剂350结合至互连器300。
这里,将第一导线210和第二导线220与互连器300结合的第二导电粘合剂350可由包括锡(Sn)或含锡(Sn)的合金的金属形成。
详细地讲,第二导电粘合剂350可形成为(1)包括锡(Sn)或含锡(Sn)的合金的焊膏、或者通过在环氧树脂中包括锡(Sn)或含锡(Sn)的合金而形成的环氧焊膏或导电膏。
将第一导线210和第二导线220与互连器300结合的第二导电粘合剂350可由与第一导电粘合剂251相同或不同的材料形成。
即,当第二导电粘合剂350由与第一导电粘合剂251不同的材料形成时,第二导电粘合剂350可形成为包括锡(Sn)的焊膏,第一导电粘合剂251可形成为包括锡(Sn)或含锡(Sn)的合金的环氧焊膏或导电膏。
由于具有这种结构的太阳能电池模块具有单独的互连器300,所以如果在多个太阳能电池中的一个中第一导线210和第二导线220与第一导电电极141和第二导电电极142之间的连接有缺陷,则互连器300与多条第一导线210和第二导线220之间的连接被释放,可容易地仅更换对应的太阳能电池。
此外,如图7所示,根据本发明的实施方式的太阳能电池模块可包括在第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2之间的第一屏蔽件400a,第一屏蔽件400a被设置在互连器300的前表面上并且与第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2中的每一个 的半导体基板110间隔开。
这将在下面详细描述。
图8A是图4A中第一屏蔽件所在的模块的一部分的放大正视图,图8B是图4B中第一屏蔽件所在的模块的一部分的放大后视图。
如图8A和图8B所示,第一屏蔽件400a可被设置在位于第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2之间的互连器300上,并且可与第一太阳能电池C1的半导体基板110和第二太阳能电池C2的半导体基板110中的每一个间隔开。
这里,第一屏蔽件400a可在与第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2串联连接的第一方向(x)交叉的第二方向(y)上设置在第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2之间。
因此,第一屏蔽件400a可在第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2串联连接的第一方向(x)上视觉上遮挡位于第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2之间的互连器300,并且可在第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2串联连接的第一方向(x)上视觉上遮挡第一导线210和第二导线220的暴露于第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2之间的部分。
详细地讲,如图8A所示,当从前表面看太阳能电池模块时,第一屏蔽件400a可位于设置在第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2中的每一个中的半导体基板110的投影区域之外。即,第一屏蔽件400a可位于不与设置在第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2中的每一个中的半导体基板110交叠的外侧区域中。
另外,如图4A和图8所示,在半导体基板110由单晶硅晶圆形成的情况下,半导体基板110的拐角具有相对于第一方向和第二方向(x和y)在对角方向上倒角的区域,考虑到此,第一屏蔽件400a的第一部分的宽度Wb400a可被形成为大于中心宽度Wa400a。
这里,考虑到第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2中的每一个的半导体基板110的倒角区域,第一屏蔽件400a的第一部分的宽度Wb400a可朝着第一屏蔽件400a的两端增加。
这里,如图8A所示,第一部分是指在第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2之间的区域中位于半导体基板110的倒角区域之间的部分。
因此,第一屏蔽件400a的第一部分的最大宽度Wb400a可大于第一屏蔽件400a 的中心最小宽度Wa400a或者第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2之间的最小间距DB110,并且小于第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2的倒角区域之间的最大间距。
在图8A和图8B中,第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2的半导体基板110之间的最小间距DB110可为例如3.8mm至4.2mm。
另外,与第一屏蔽件400a不同,互连器300的宽度W300可沿着第二方向(y)相同,并且可小于第一屏蔽件400a的最小宽度Wa400a。例如,互连器300的宽度W300可为例如1mm至2mm。
第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2的半导体基板110中的每一个与互连器300之间的最小间距可为1mm至2mm,第一太阳能电池C1的半导体基板110与互连器300之间的最小间距和第二太阳能电池C2的半导体基板110与互连器300之间的最小间距之和可为2mm至3mm。
第一屏蔽件400a的最小宽度Wa400a可小于第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2之间的最小间距DB110并且大于互连器300的宽度W300。
例如,第一屏蔽件400a的最小宽度Wa400a可为2.8mm至3.2mm。
因此,互连器300可与第一屏蔽件400a的后表面充分地交叠,并且当从太阳能电池模块的前表面看时被第一屏蔽件400a完全覆盖。
第一屏蔽件400a与分别设置在第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2中的半导体基板110中的每一个之间的最小间距之和(D1+D2)可为0.6mm至1.4mm。
即,第一屏蔽件400a与第一太阳能电池C1之间的最小间距D1和第一屏蔽件400a与第二太阳能电池C2之间的最小间距D2之和(D1+D2)可为0.6mm至1.4mm。
这里,将如下详细描述第一屏蔽件400a的横截面。
图9是具体地示出根据本发明的实施方式应用的第一屏蔽件400a的横截面图。
如图9所示,第一屏蔽件400a可粘聚到互连器300的前表面来被提供。
这里,第一屏蔽件400a可包括由绝缘材料形成的基板410以及设置在基板410的后表面以面向互连器300并粘聚到互连器300的粘聚层420。
这里,基板410用于形成第一屏蔽件400a的主体,粘聚层420可用于将基板410粘聚到互连器300的前表面。这里,粘聚是指两个层可在室温下通过物理力彼此粘聚或彼此分离的粘附强度。因此,粘聚具有与允许两个层通过热处理来结合并且在分离 两个层时导致任一个层损坏的粘附不同的含义。
这样,由于本发明的第一屏蔽件400a具有粘聚层420,在第一屏蔽件400a在制造工艺期间没有粘附到互连器300的期望位置的情况下,第一屏蔽件400a可与互连器300分离并且再次粘聚到期望的位置。
这里,基板410可由例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的绝缘材料形成。粘聚层420可由环氧基、丙烯酸基和硅氧烷基中的至少一种形成。
考虑半导体基板110和互连器300的厚度,基板410的厚度410T可在50um至70um的范围内,考虑粘聚层420的粘聚强度和基板410的厚度,粘聚层420的厚度420T可在10um至30um的范围内。
在180℃或以下,第一屏蔽件400a的热应变可为10%或更小。这是为了在第一屏蔽件400a在第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2之间粘聚的状态下在可在160℃至170℃的温度下执行的层压工艺期间使第一屏蔽件400a的变形最小化。
另外,由于第一屏蔽件400a被设置在第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2之间,所以可在第一屏蔽件400a的前表面上设置光反射结构以使太阳能电池模块的光增益最大化。
图10是具体地示出根据本发明的实施方式应用的第一屏蔽件400a的光反射结构的示图。
在图10中,(a)是示出第一屏蔽件400a的光反射结构的示例的第一屏蔽件400a的正视图,(b)是具有光反射结构的第一屏蔽件400a的横截面图,并且(c)是示出光反射结构的另一示例的第一屏蔽件400a的横截面图。
如图10所示,根据本发明的第一屏蔽件400a可在其前表面上设置有光反射结构以使太阳能电池模块的光增益最大化。
例如,如图10的(a)和(b)所示,多个凹凸部分P400a可被设置在第一屏蔽件400a中所包括的基板410的前表面(光接收表面)上。
这里,形成在第一屏蔽件400a的前表面上的多个凹凸部分P400a可被形成为使得凹凸部分P400a中的凸部分和凹部分在第二方向(y)上延伸,并且使得形成在凸部分和凹部分之间的倾斜表面在第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2的方向上取向。
因此,如图10的(b)所示,当光入射到第一屏蔽件400a的前表面时,第一屏蔽件400a的凹凸部分可将光朝着在第一方向(x)上彼此相邻的第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2反射以增强第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2的光接收效率。
或者,如图10的(c)所示,包括光反射颗粒(例如,TiO2)或金属(例如,铝)的光反射层430可被设置在基板410的前表面(光接收表面)上。光反射层430的平面形状可与基板410相同。
如图10所示,第一屏蔽件400a可具有不同于互连器300的平面形状。以下,将比较性地描述第一屏蔽件400a和互连器300之间的形状差异。
图11是示出根据本发明的实施方式应用的第一屏蔽件400a和互连器300的平面形状之间的比较的示图。
如图11所示,互连器300完全与第一屏蔽件400a交叠,并且第一屏蔽件400a的平面形状可不同于互连器300。
详细地讲,如图11的(a)和(b)所示,互连器300可与第一屏蔽件400a充分地交叠,并且第一屏蔽件400a的平面形状可不同于互连器300。
详细地讲,如图11的(a)和(b)所示,第一屏蔽件400a可具有两侧相对于在第二方向(y)上延伸的中心轴线AX对称的平面形状,但是与第一屏蔽件400a相比,互连器300可具有两侧相对于中心轴线AX不对称的平面形状(例如,如图11的(a)所示的锯齿形形状或者如图11的(b)所示的互连器300的两侧在第二方向(y)上交替地在不同位置凹陷的形状)。
这样,尽管互连器300的平面形状不同于第一屏蔽件400a的平面形状,由于根据本发明的第一屏蔽件400a具有完全覆盖互连器300的最小宽度Wa400a,所以视觉上遮挡互连器300以使太阳能电池模块的外观更整洁更吸引人。
第一屏蔽件400a粘聚到互连器300的横截面结构如下。
图12是具体地示出根据本发明的实施方式应用的第一屏蔽件400a粘聚到互连器300的结构的横截面图。
在图12中,为了描述,第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2的第一导电型电极141和第二导电型电极142、第一导电粘合剂251和第二导电粘合剂350以及绝缘层252被省略,但是图12的结构与图7相同,将基于其来描述图12的结构。
如图12的(a)所示,第一屏蔽件400a粘聚到互连器300,这里,可应用具有基板410被设置在互连器300的前表面上并且粘聚层420将基板410和互连器300彼此粘 聚的结构的第一屏蔽件400a。
第一屏蔽件400a的基板410和粘聚层420可如图12的(a)所示在第一方向(x)上为平坦的,或者可如图12的(b)所示在其两端朝着互连器300弯曲。
当第一屏蔽件400a的两端朝着互连器300弯曲时,入射到第一屏蔽件400a的光可被更有效地朝着彼此相邻的第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2的半导体基板110反射。
设置在两个相邻的太阳能电池之间的第一屏蔽件400a可按照多个以交叠方式设置。这将在下面详细描述。
图13是示出根据本发明的实施方式应用的屏蔽件包括多个子屏蔽件的示例的示图。
如图13所示,在两个相邻的太阳能电池C1和C2之间与这两个相邻的太阳能电池C1和C2间隔开设置的第一屏蔽件400a可包括按照交叠方式设置的第一子屏蔽件400S1、第二子屏蔽件400S2和第三子屏蔽件400S3。
详细地讲,第一子屏蔽件400S1、第二子屏蔽件400S2和第三子屏蔽件400S3中的每一个可与太阳能电池C1和C2中的每一个的半导体基板110间隔开,并且第一子屏蔽件400S1、第二子屏蔽件400S2和第三子屏蔽件400S3可在第二方向(y)上彼此交叠。
这里,第一子屏蔽件400S1可具有均匀的线宽并且在第二方向(y)上延伸。
第二子屏蔽件400S2和第三子屏蔽件400S3可在第二方向(y)上设置在第一子屏蔽件400S1的一端和另一端,并且与第一子屏蔽件400S1交叠。
这里,第二子屏蔽件400S2和第三子屏蔽件400S3的最大宽度可小于两个太阳能电池C1和C2之间的间距并且大于第一子屏蔽件400S1的线宽。
另外,第二子屏蔽件400S2和第三子屏蔽件400S3的最小宽度可小于第一子屏蔽件400S1的线宽,并且第二子屏蔽件400S2和第三子屏蔽件400S3的宽度可朝着第一子屏蔽件400S1逐渐减小。
图14是根据本发明的实施方式的通过层压工艺封装的太阳能电池模块的横截面图。
如图14所示,第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2在被设置在前透明基板10和后板40之间的状态下可通过在层压工艺期间施加的热和压力而被集成和封装。
在如图12的(a)所示第一屏蔽件400a粘聚到互连器300的前表面的状态下,当执行层压工艺时,随着在层压工艺期间上面的填料20扩散,第一屏蔽件400a在第一方向(x)上的两端朝着设置有互连器300的模块的后表面弯曲,如图14所示。
另外,第一屏蔽件400a的光接收表面可具有与设置在太阳能电池的后表面上的后板40相同的颜色或同组的颜色,以使得模块的外观整洁。
例如,当后板40为白色时,第一屏蔽件400a的光接收表面可为白色或白色组,当后板40为黑色时,第一屏蔽件400a的光接收表面可为黑色或者与黑色相似的深蓝色。
这样,在根据本发明的太阳能电池模块中,由于第一屏蔽件400a被设置在第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2之间的互连器300的前表面上并且与第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2间隔开,所以太阳能电池模块的外观可更整洁更吸引人。
到目前为止,作为示例描述了第一屏蔽件400a与根据本发明的太阳能电池模块中的相邻太阳能电池的半导体基板110间隔开的情况,但是还可配置为使得第一屏蔽件400a在第一方向(x)上的两侧中的至少一侧与相邻太阳能电池的半导体基板110交叠。
这将详细描述。
图15A至图17B是示出根据本发明的另一实施方式的太阳能电池模块的示图。
具体地讲,图15A是示出根据另一实施方式的太阳能电池模块的前表面的示图,图15B是示出根据另一实施方式的太阳能电池模块的后表面的示图,并且图16是沿着图15B的线X2-X2截取的横截面图。
如图15A、图15B和图16所示,在根据本发明的另一实施方式的太阳能电池模块中,第一屏蔽件400a可在第二方向(y)上按照交叠方式设置在互连器300的前表面上,并且粘聚到设置在第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2中的半导体基板中的至少一个的边缘区域的前表面。
这里,半导体基板110的边缘区域可以是半导体基板110的与互连器300相邻的侧表面(即,半导体基板110的平行于第二方向(y)的边缘表面),边缘区域的前表面可以是与上述半导体基板110的侧表面相邻的前表面区域。
即,半导体基板110的边缘区域可以是与半导体基板110的平行于第二方向(y)(互连器300的纵向方向)的边缘表面相邻的区域。
如图15A、图15B和图16所示,在结晶硅晶圆用作半导体基板110的情况下,在制造结晶硅晶圆方面,半导体基板在第一方向(x)上的边缘与半导体基板110在第二方向(y)上的边缘相交的半导体基板110的部分包括在与第一方向和第二方向(x和y)交叉的对角方向上倒角的区域,这里,第一屏蔽件400a可粘聚以与在与第一方向和第二方向(x和y)交叉的对角方向上的边缘与在第一方向(x)上的边缘相交的部分交叠。
这样,根据本发明的另一实施方式的第一屏蔽件400a可按照以下各种方式设置在太阳能电池模块中。
在情况(1)中,单个第一屏蔽件400a可被设置在位于第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2之间的互连器300的前表面上并且与第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2的半导体基板110的前边缘区域交叠,或者在情况(2)中,单个第一屏蔽件400a可与第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2中的任一个的半导体基板110的前边缘区域交叠,并且可与另一太阳能电池的半导体基板110间隔开。
另选地,在情况(3)中,两个第一屏蔽件400a可在第一方向(x)上彼此间隔开地设置在位于第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2之间的互连器300的前表面上。
将参照图15A至图19基于情况(1)作为基本配置详细描述第一屏蔽件400a,并且稍后将分别参照图20和图21描述情况(2)和情况(3)。
如图15A、图15B和图16所示,在第一屏蔽件400a被设置在位于第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2之间的互连器300的前表面上的情况下,单个第一屏蔽件400a可粘聚以与第一太阳能电池C1的半导体基板110的前边缘区域和第二太阳能电池C2的半导体基板110的前边缘区域交叠。
第一屏蔽件400a可粘聚以与第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2的半导体基板110的前边缘区域交叠,以防止在制造工艺期间太阳能电池模块的半导体基板110的边缘区域中的裂缝的出现或扩散。
将详细描述单个第一屏蔽件400a与第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2的半导体基板110的前边缘区域交叠的情况。
图17A是图15A中第一屏蔽件400a所在的模块的一部分的放大正视图,图17B是图15B中第一屏蔽件400a所在的模块的一部分的放大后视图。
如图17A和图17B所示,单个第一屏蔽件400a可被设置在第一太阳能电池和第二太阳能电池之间并且以交叠方式粘聚到第一太阳能电池的半导体基板110的前边缘区域和第二太阳能电池的半导体基板110的前边缘区域。
因此,如图17A所示,当从半导体基板110的前表面看时,第一屏蔽件400a可被设置为覆盖太阳能电池的半导体基板110的平行于第二方向(y)的前边缘区域以及第二太阳能电池的半导体基板110的平行于第二方向(y)的前边缘区域。
这里,第一屏蔽件400a的中心轴线可位于第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2之间并且在与第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2串联连接的第一方向(x)交叉的第二方向(y)上延伸。因此,第一屏蔽件400a可在第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2串联连接的第一方向(x)上视觉上遮挡位于第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2之间的互连器300,并且可在第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2串联连接的第一方向(x)上视觉上遮挡暴露的第一导线210和第二导线220。
另外,如图15A和图17A所示,在半导体基板110由单晶硅晶圆形成的情况下,半导体基板110的拐角具有相对于第一方向和第二方向(x和y)在对角方向上倒角的区域,考虑到此,第一屏蔽件400a的第一部分的宽度Wb400a可被形成为大于中心宽度Wa400a。
这里,考虑到第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2中的每一个的半导体基板110的倒角区域,第一屏蔽件400a的第一部分的宽度Wb400a可朝着第一屏蔽件400a的两端增加。
另外,第一屏蔽件400a的第一部分的最大宽度Wb400a可大于第一屏蔽件400a的中心最小宽度Wa400a、第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2之间的最小间距DB110、第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2的倒角区域之间的最大间距。
在图17A和图17B中,第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2的半导体基板110之间的最小间距DB110可为例如3.8mm至4.2mm。
另外,与第一屏蔽件400a不同,互连器300的宽度W300可沿着第二方向(y)相同,并且可小于第一屏蔽件400a的最小宽度Wa400a。例如,互连器300的宽度W300可为例如1mm至2mm。
第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2的半导体基板110中的每一个与互连器300之间的最小间距可为1mm至2mm,第一太阳能电池C1的半导体基板110 与互连器300之间的最小间距和第二太阳能电池C2的半导体基板110与互连器300之间的最小间距之和可为2mm至3mm。
第一屏蔽件400a的最小宽度Wa400a可大于互连器300的宽度W300以及第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2之间的最小间距DB110。例如,第一屏蔽件400a的最小宽度Wa400a可为4mm至6mm。
因此,如图17A所示,第一屏蔽件400a可覆盖第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2的半导体基板110的前边缘区域,并且互连器300可完全与第一屏蔽件400a的后表面交叠,因此,当从太阳能电池模块的前表面看时,互连器300可完全被第一屏蔽件400a覆盖。
另外,第一屏蔽件400a与第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2的半导体基板110的前边缘区域交叠的宽度OL1和OL2可为0.1mm至2mm,交叠宽度OL1和OL2之和可为0.2mm至3mm。
这样,由于第一屏蔽件400a粘聚以与分别设置在第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2中的半导体基板110的前边缘区域交叠,所以可在制造工艺期间在太阳能电池模块的半导体基板110的边缘区域中防止裂缝(A)的出现或扩散。
更详细地讲,在根据本发明的太阳能电池模块中,第一导线210和第二导线220可连接至半导体基板110的后表面。这里,例如,第一导线210可从半导体基板110向外突出以连接至互连器300,而第一太阳能电池C1的第二导线220的端部位于半导体基板110的边缘区域中。
在导线的端部位于半导体基板110的边缘中的情况下,如果在模块的制造工艺期间或者在模块完成之后移动模块的同时对太阳能电池施加轻微冲击,则导线的端部所在的半导体基板110的边缘区域可能开裂,这里,由于一旦出现就不断扩散的裂缝的特性,具有裂缝的对应太阳能电池可能无法执行正确的功能。
然而,当设置在互连器300的前表面上的第一屏蔽件400a粘聚到第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2的半导体基板110的前边缘区域时,尽管在模块的制造工艺期间或者在模块完成之后移动模块的同时施加冲击,如图17B所示,第一屏蔽件400a可减轻冲击以显著降低裂缝(A)出现的可能性,另外,尽管裂缝(A)出现,由于粘聚到半导体基板110的前边缘区域的第一屏蔽件400a,可有效地防止裂缝(A)的扩散。
图18是具体地示出根据本发明的实施方式应用的第一屏蔽件400a粘聚到互连器300的结构的横截面图。
在图18中,为了描述,第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2的第一导电型电极141和第二导电型电极142、第一导电粘合剂251和第二导电粘合剂350以及绝缘层252被省略,但是图18的结构与图16相同,将基于其来描述图18的结构。
如图18的(a)所示,第一屏蔽件400a粘聚到互连器300的前表面以及第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2的半导体基板110的前边缘区域,并且第一屏蔽件400a具有基板410被设置在模块的前表面的方向上并且粘聚层420粘聚到互连器300以及第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2的半导体基板110的前边缘区域的结构。
这里,第一屏蔽件400a的基板410和粘聚层420可如图18的(a)所示在第一方向(x)上为平坦的,或者可如图12的(b)所示在其两端朝着互连器300弯曲。
如图18的(b)所示,第一屏蔽件400a的不与互连器300以及第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2的半导体基板110交叠的部分可朝着模块的后表面凹陷。
图19是根据本发明的实施方式的通过层压工艺封装的太阳能电池模块的横截面图。
如图19所示,第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2在被设置在前透明基板10和后板40之间的状态下可通过在层压工艺期间施加的热和压力而被集成和封装。
在如图18的(a)所示第一屏蔽件400a粘聚到互连器300的前表面的状态下,当执行层压工艺时,如图19所示,由于在层压工艺期间上面的填料20的扩散压力,第一屏蔽件400a的不与互连器300以及第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2的半导体基板110交叠的部分可朝着模块的后表面凹陷。
图20是示出根据本发明的实施方式的太阳能电池模块的第一修改例的示图。
具体地将,图20的(a)是根据第一修改例的太阳能电池模块的正视图,图20的(b)是根据图20的(a)所示的第一修改例的太阳能电池模块在第一方向(x)上的横截面图。
与上述太阳能电池模块的实施方式相同的组件的描述将被省略,将主要参照图20描述不同的部分。
如图20的(a)和(b)所示,单个第一屏蔽件400a被设置在位于第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2之间的互连器300的前表面上,使得第一屏蔽件400a粘聚以与第一太阳能电池C1的半导体基板110的前边缘区域交叠(OL1)并且与第二太阳能 电池C2的半导体基板110间隔开(D2)。
可能由于太阳能电池模块的制造工艺期间的处理误差而发生这种情况,但是即使在这种情况下,由于第一屏蔽件400a粘聚到第一太阳能电池的半导体基板110的前边缘区域,第一太阳能电池的半导体基板110的边缘区域处出现裂缝的可能性或者裂缝扩散的可能性也可降低。
另外,由于第一屏蔽件400a完全覆盖位于第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2之间的互连器300,所以模块的外观可更吸引人。
另外,由于在层压工艺期间上面的填料20的扩散压力,第一屏蔽件400a的如图20所示与第二太阳能电池C2的半导体基板110间隔开的端部可朝着互连器300(模块的后表面方向)弯曲。
到目前为止,作为示例描述了单个第一屏蔽件400a被设置在位于第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2之间的互连器300的前表面上的情况,但是与此不同,可如下所述设置两个第一屏蔽件400a。
图21是示出根据本发明的实施方式的太阳能电池模块的第二修改例的示图。
这里,图21的(a)是根据另一修改例的太阳能电池模块的正视图,图21的(b)是根据图21的(a)所示的修改例的太阳能电池模块在第一方向(x)上的横截面图。
与上述太阳能电池模块的实施方式相同的组件的描述将被省略,将主要参照图21描述不同的部分。
如图21的(a)和(b)所示,设置在位于第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2之间的互连器300的前表面上的第一屏蔽件400a可包括两个部分,形成第一屏蔽件400a的第一屏蔽件部分400P1和第二屏蔽件部分400P2可在互连器300的前表面上彼此间隔开。
详细地讲,如图21的(a)和(b)所示,第一屏蔽件400a可包括粘聚到位于第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2之间的互连器300的前表面并且彼此间隔开的第一屏蔽件部分400P1和第二屏蔽件部分400P2。
这里,第一屏蔽件部分400P1可粘聚以与第一太阳能电池C1的半导体基板110的前边缘区域交叠,第二屏蔽件部分400P2可粘聚以与第二太阳能电池C2的半导体基板110的前边缘区域交叠。
当第一屏蔽件400a的第一屏蔽件部分400P1和第二屏蔽件部分400P2粘聚到位 于第一太阳能电池C1和第二太阳能电池C2之间的互连器300的前表面,使得它们彼此间隔开时,模块的外观可能不太好,但是太阳能电池的半导体基板的边缘区域处出现裂缝的可能性或者裂缝扩散的可能性可降低。
在图21中,第一屏蔽件400a在第一方向(x)上被分割成多个部分,但是与此不同,第一屏蔽件400a的多个部分可被分割但是以交叠方式设置,而非彼此间隔开。这将在下面详细描述。
图22是示出根据本发明的实施方式的太阳能电池模块的第三修改例的示图。
如图22所示,位于两个相邻的太阳能电池C1和C2之间的第一屏蔽件400a可包括彼此交叠的第一子屏蔽件400S1’、第二子屏蔽件400S2’和第三子屏蔽件400S3’。
详细地讲,第一子屏蔽件400S1’、第二子屏蔽件400S2’和第三子屏蔽件400S3’可在第二方向(y)上与太阳能电池C1和C2的半导体基板110的前边缘区域交叠。
这里,第一子屏蔽件400S1’可具有均匀的线宽并且在第二方向(y)上延伸。
第二子屏蔽件400S2’和第三子屏蔽件400S3’可在第二方向(y)上设置在第一子屏蔽件400S1’的一端和另一端,并且与第一子屏蔽件400S1’交叠。
这里,第二子屏蔽件400S2’和第三子屏蔽件400S3’的最大宽度可小于两个太阳能电池C1和C2之间的间距并且大于第一子屏蔽件400S1’的线宽。
另外,第二子屏蔽件400S2’和第三子屏蔽件400S3’的最小宽度可小于第一子屏蔽件400S1’的线宽,第二子屏蔽件400S2’和第三子屏蔽件400S3’的宽度可朝着第一子屏蔽件400S1’逐渐减小。
到目前为止,描述了第一屏蔽件400a的示例,以下,将描述第二屏蔽件400b的示例。
图23和图24是示出根据本发明的实施方式的太阳能电池模块中的第二屏蔽件400b的示例的示图。在图23中,(a)是第二屏蔽件400b的平面形状,(b)是第二屏蔽件400b的横截面图,并且(c)是具体地示出第二屏蔽件400b的位置和功能的示图。图24是示出套管条310连接至各个电池串中的最后太阳能电池EC的结构的横截面图。
如图24所示,当从平面看太阳能电池模块时,套管条310可与设置在第一电池串ST1和第二电池串ST2中的每一个的最后太阳能电池EC中的半导体基板110的投影区域间隔开。
另外,在根据本发明的太阳能电池模块中,连接至最后太阳能电池EC的第一导 线210的端部可突出到最后太阳能电池EC的半导体基板110的投影区域之外,并且套管条310的后表面可连接至第一导线210的突出端部的前表面。
另外,套管条310可连接至与相邻电池串中的最后太阳能电池EC连接的第二导线220的前表面。
套管条310可通过第三导电粘合剂370连接至第一导线210和第二导线220。
第三导电粘合剂370可由与上述第一导电粘合剂251相同或不同的材料形成。因此,第三导电粘合剂370的熔点可与第一导电粘合剂251的熔点基本上相同或不同。
在第三导电粘合剂370和第一导电粘合剂251由不同的材料形成的情况下,第三导电粘合剂370的熔点可高于第一导电粘合剂251的熔点。
如图23的(c)和图24所示,第二屏蔽件400b可在与各个电池串中的最后太阳能电池EC连接的套管条310的前表面上在第二方向(y)上延伸以视觉上遮挡套管条310。
另外,当从平面看太阳能电池模块时,如图23所示,第二屏蔽件400b的内侧部分S2可与最后太阳能电池EC的半导体基板110的前边缘区域交叠。
这里,参照图24,第二屏蔽件400b与最后太阳能电池EC的半导体基板110的前边缘区域交叠的宽度OL3可为0.1mm至2mm。
然而,与图24所示的情况不同,第二屏蔽件400b可与最后太阳能电池EC的半导体基板110间隔开。然而,尽管第二屏蔽件400b与最后太阳能电池EC的半导体基板110间隔开,第二屏蔽件400b与最后太阳能电池EC的半导体基板110间隔开的宽度可小于最后太阳能电池的半导体基板110与套管条310之间的间距。
如图23的(a)和(c)所示,当从平面看太阳能电池模块时,第二屏蔽件400b的平面形状可相对于第二方向(y)上的中心线不对称。
详细地讲,如图23的(a)和(c)所示,第二屏蔽件400b在第二方向上的两端的线宽Wb400b可大于第二屏蔽件400b的中心线宽Wa400b,第二屏蔽件400b的与第一电池串ST1和第二电池串ST2中的每一个的最后太阳能电池EC相邻的内侧部分S2从最后太阳能电池EC的拐角部分在第一方向(x)(最后太阳能电池EC的方向)上突出,第二屏蔽件400b的与内侧部分S2相对的外侧部分S1可线性地形成。
这里,第二屏蔽件400b的内侧部分S2可从最后太阳能电池EC的拐角部分在第一方向(x)上突出。
因此,第二屏蔽件400b的内侧部分S2可与最后太阳能电池EC的边缘形状对应。 因此,第二屏蔽件400b的内侧部分S2的突出部分的宽度可朝其端部减小。
这里,第二屏蔽件400b的内侧部分S2的突出部分在第一方向(x)上的宽度Wc400b可等于第二屏蔽件400b的中心线宽Wa400b或者为其1.5倍或更小。
因此,第二屏蔽件400b的端部的线宽Wb400b与中心线宽Wa400b之比可为1:2至2.5。
例如,第二屏蔽件400b的中心线宽Wa400b可为10mm至12mm,第二屏蔽件400b的端部的线宽Wb400b可为23mm至26mm。
另外,第二屏蔽件在第二方向(y)上的长度L400b可基本上等于最后太阳能电池EC在第二方向(y)上的长度L110y。
例如,第二屏蔽件400b在第二方向(y)上的长度可为160mm至165mm。
如图23的(b)所示,第二屏蔽件400b可包括由绝缘材料形成的基板410以及设置在基板410的后表面上并粘聚到套管条310的粘聚层420。
这里,第二屏蔽件400b的基板410和粘聚层420的材料可分别与上述第一屏蔽件400a的基板410和粘聚层420相同。
另外,第二屏蔽件400b的颜色可与上述第一屏蔽件400a的颜色相同。因此,第二屏蔽件400b的光接收表面的颜色可以是与设置在太阳能电池的后表面上的后板40相同的颜色或同组的颜色。
当从平面看太阳能电池模块时,如图23的(c)所示,第二屏蔽件400b可在第一电池串ST1和第二电池串ST2之间在第二方向(y)上彼此间隔开。
在这种情况下,如图23的(c)所示,在第二方向(y)上彼此间隔开的第二屏蔽件400b之间可能暴露套管条310的一部分。
以下,将描述不暴露套管条310的一部分的第二屏蔽件400b的修改例。
图25是示出根据本发明的实施方式的太阳能电池模块中的第二屏蔽件400b的修改例的示图。在图25中,(a)是根据修改例的第二屏蔽件400b的平面图,(b)是采用根据修改例的第二屏蔽件400b的太阳能电池模块的正视图,并且(c)是示出根据修改例的第二屏蔽件400b在第二方向(y)上彼此交叠的示例的示图。
如图25的(b)所示,当从平面看太阳能电池模块时,根据修改例的第二屏蔽件400b还可被设置在第一电池串ST1和第二电池串ST2之间的空间中。
因此,在图23的(c)中,暴露于第一电池串ST1和第二电池串ST2之间的空间的 套管条310可在视觉上完全被遮挡。
因此,为此,如图25的(a)所示,根据修改例的第二屏蔽件400b还可从在第一方向(x)上引导的一部分的端部在第二方向(y)上延伸。
因此,根据修改例的第二屏蔽件400b在第二方向(y)上的长度La400b’可比设置在太阳能电池中的半导体基板110在第二方向(y)上的长度L110y长。
从根据修改例的第二屏蔽件400b延伸的部分在第二方向(y)上的长度Lb400b’可小于两个相邻的电池串之间的间距DS并且大于两个电池串之间的间距DS的一半。
例如,从第二屏蔽件400b延伸的部分在第二方向(y)上的长度Lb400b’可为2mm至3mm。
另外,从根据修改例的第二屏蔽件400b延伸的部分在第二方向(y)上的线宽Wa400b’可等于第二屏蔽件400b的中心部分的线宽Wa400b’,即,第二屏蔽件400b的最小线宽Wa400b’。
这里,根据修改例的第二屏蔽件400b的中心部分和延伸部分的线宽Wa400b’可为10mm至12mm。
因此,设置在第一电池串ST1和第二电池串ST2之间的第二屏蔽件400b的线宽可等于第二屏蔽件400b的中心线宽Wa400b’。
另外,如图25的(c)所示,在第二方向(y)上从根据修改例的第二屏蔽件400b1延伸的部分可与在第二方向(y)上从相邻的另一第二屏蔽件400b2延伸的部分交叠。
这里,两个相邻的第二屏蔽件400b1和400b2彼此交叠的宽度OLS可为0.1mm至3mm。
图26是示出第二屏蔽件400b以交叠方式包括多个第二屏蔽件部分的示例的示图。
如图26所示,根据本发明的第二屏蔽件400b可被分割成多个部分,所分割的部分可彼此交叠。
例如,第二屏蔽件400b可被分割成第一子屏蔽件401b、第二子屏蔽件402b和第三子屏蔽件403b,第一子屏蔽件401b、第二子屏蔽件402b和第三子屏蔽件403b可彼此交叠。
这里,第一子屏蔽件401b可形成第二屏蔽件400b的主体,第二子屏蔽件402b和第三子屏蔽件403b可与第一子屏蔽件401b交叠以形成在第一方向(x)上从第二屏蔽件400b突出的部分。
在图26中,作为示例示出了根据修改例的第二屏蔽件,但是图23的(a)所示的第二屏蔽件也可被分割成多个子屏蔽件。
这样,由于第二屏蔽件400b被分割成多个子屏蔽件,第二屏蔽件400b的制造成本可进一步降低。
图27是示出在第二屏蔽件400b中设置的光反射结构的示例的示图。在图27中,(a)是包括光反射结构的第二屏蔽件400b的平面图,(b)是包括光反射结构的第二屏蔽件400b的横截面图。
如图27的(a)和(b)所示,为了增加太阳能电池的光接收效率,类似于第一屏蔽件400a,第二屏蔽件400b还可在其前表面(基板的光接收表面)上具有多个凹凸部分P400b。
这里,如图27的(a)和(b)所示,凹凸部分P400b的凸部分和凹部分可在第二方向(y)上延伸,形成在凸部分和凹部分之间的倾斜表面在第一方向(x)上反射光,因此增加最后太阳能电池400b的光接收效率。
另外,如图27的(b)所示,为了允许被第二屏蔽件400b反射的反射光更多地朝着最后太阳能电池EC反射,朝着最后太阳能电池EC取向的倾斜表面可大于在与最后太阳能电池EC相反的方向上取向的倾斜表面并且具有更和缓的倾斜角度。
这样,由于根据本发明的太阳能电池模块具有上述第一屏蔽件400a和第二屏蔽件400b,所以通过第一屏蔽件400a和第二屏蔽件400b,太阳能电池模块的外观可更好并且太阳能电池模块的光接收效率可进一步增强。
尽管参照多个例示性实施例描述了实施方式,应该理解,本领域技术人员可以想到许多其它修改和实施方式,其将落入本公开的原理的范围内。更具体地讲,在本公开、附图和所附权利要求书的范围内,可对主题组合布置的组成部分和/或布置方式进行各种变化和修改。除了组成部分和/或布置方式的变化和修改之外,对于本领域技术人员而言,另选用途也将是显而易见的。
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年5月3日提交于韩国知识产权局的韩国专利申请No.10-2016-0054593、2016年5月10日提交于韩国知识产权局的申请No.10-2016-0056860以及2016年6月3日提交于韩国知识产权局的申请No.10-2016-0069195的优先权和权益,通过引用将它们全部并入本申请。

Claims (10)

1.一种太阳能电池模块,该太阳能电池模块包括:
多个电池串,所述多个电池串包括多个太阳能电池,各个太阳能电池具有半导体基板,并且第一导电型电极和第二导电型电极被设置在所述半导体基板的第一表面上;
互连器,该互连器在第一方向上将所述多个电池串中所包括的所述多个太阳能电池当中的第一太阳能电池的第一导电型电极和与所述第一太阳能电池相邻的第二太阳能电池的第二导电型电极电连接,以将所述第一太阳能电池和所述第二太阳能电池串联连接;以及
第一屏蔽件,该第一屏蔽件被设置在位于所述第一太阳能电池和所述第二太阳能电池之间的所述互连器的前表面上并且在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸,
其中,所述第一屏蔽件的位于所述第一太阳能电池和所述第二太阳能电池的所述半导体基板的倒角区域之间的第一部分的宽度大于位于所述第一部分的内侧的中心部分的宽度。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池模块,该太阳能电池模块还包括光反射层,该光反射层包括多个凹凸部分、光反射颗粒和金属这三项中的一项,该光反射层被设置在所述第一屏蔽件的作为光接收表面的前表面上。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池模块,其中,所述第一屏蔽件的所述第一部分的宽度朝着所述第一屏蔽件的两端增大。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池模块,其中,所述第一屏蔽件与分别设置在所述第一太阳能电池和所述第二太阳能电池中的所述半导体基板中的每一个之间的最小间距之和为0.6mm至1.4mm。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池模块,其中,所述第一屏蔽件包括由绝缘材料形成的基板以及设置在所述基板的后表面上的粘聚层,该粘聚层面向所述互连器并且粘聚到所述互连器。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池模块,其中,所述第一屏蔽件的光接收表面的颜色是与设置在所述第一太阳能电池和所述第二太阳能电池的后表面上的后板的颜色相同的颜色或者同组的颜色。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池模块,该太阳能电池模块还包括:
第一导线和第二导线,所述第一导线连接至设置在所述多个太阳能电池中的每一个中的第一导电型电极,所述第二导线连接至设置在所述多个太阳能电池中的每一个中的第二导电型电极,
其中,连接至所述第一太阳能电池的所述第一导线和连接至所述第二太阳能电池的所述第二导线共同连接至所述互连器。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池模块,其中,所述第一屏蔽件粘聚以与设置在所述第一太阳能电池和所述第二太阳能电池中的所述半导体基板中的至少一个的前边缘区域交叠。
9.根据权利要求8所述的太阳能电池模块,其中,所述第一屏蔽件与所述第一太阳能电池的所述半导体基板的所述前边缘区域和所述第二太阳能电池的所述半导体基板的所述前边缘区域交叠。
10.根据权利要求1所述的太阳能电池模块,该太阳能电池模块还包括:
套管条,该套管条连接至所述多个电池串当中的相邻的第一电池串和第二电池串中的每一个的最后一个太阳能电池并且在所述第二方向上连接所述第一电池串和所述第二电池串;以及
第二屏蔽件,该第二屏蔽件被设置为在所述套管条的前表面上沿着所述第二方向延伸,以视觉上遮挡所述套管条。
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