CN107438904B - 电接触和互连光伏电池 - Google Patents

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Abstract

提供了用于电接触光伏电池且用于电互连这样的电池的方法。该方法包括提供机织织物，该机织织物包括被设置在经向和纬向中的单个方向上的多条导电线，该机织织物还包括被设置在经向和纬向中的至少另一个方向上的多条聚合物纱线。使机织织物与包括多个金属触点的光伏电池的表面形成物理接触，并随后执行加热步骤，由此在相应的金属触点和至少一条导电线之间建立电连接，并由此液化多条聚合物纱线并将它们转换成封装层。

Description

电接触和互连光伏电池
技术领域
本发明涉及光伏电池的领域，例如涉及用于电接触光伏电池例如以互连多个这样的光伏电池的方法。更具体而言，本发明涉及用于电接触光伏电池(例如，无汇流条光伏电池(busbar-free photovoltaic cell))的方法，并且涉及用于电互连这样的光伏电池(例如，无汇流条光伏电池)的方法。
背景技术
在典型的可商用的光伏电池中，在光照下生成的电流在金属指状物处被收集到，其中所述金属指状物被电连接到几个(例如，通常三个)宽汇流条。镀锡铜条或带(其也可被称为连接器或互连器)可被焊接到汇流条，以电连接本领域中已知的光伏电池系统中的模块内的光伏电池，例如串联或并联连接光伏电池。互连器的大小优选地被限制以避免电池的受光照的表面上的过度的阴影。
此外，本领域已知用于接触和互连无汇流条光伏电池的方法。在这样的方法中，无汇流条光伏电池的金属指状物借助于多条导电线来被接触和连接。这些导电线可因此替代汇流条和互连器。这样的方法的优点在于，例如由于用于金属化的减少的银消耗和/或由于较低的串联电阻和改进的光收集而导致的增加的模块效率，更低成本的光伏模块可被实现。
用于接触无汇流条光伏电池的导线可以是例如焊料包覆的铜导线。此外，导线可在封装之前被焊接到电池上，例如，如Johann Walter等人在“无汇流条太阳能电池的多导线互连”(“Multi-wire interconnection of busbar-free solar cells”,Johann Walteret al,Energy Procedia 55(2014)380-388)中所描述的。在该办法中，导线可优选地被焊接到设置在电池的金属指状物上的焊盘。然而，这样的现有技术的方法可能具有在焊接过程期间要求仔细控制的导线展开、在焊接期间导线从焊盘位移的风险以及针对高定位精度的需要的缺点。
在EP1547158中，描述了一种方法，其中无汇流条光伏电池借助于包括电绝缘的光学透明膜的电极、在该膜的一个表面上的粘合剂层以及被嵌入粘合剂层中的多条基本上平行的导电线(这些导线的表面的一部分从粘合剂层突出)来被接触和互连。导电线被由具有低熔点的合金组成的涂层覆盖。该技术基于将箔直接施加到金属化的电池上并执行加压和加热过程，由此将导线接合到光伏电池的金属指状物，并且在导线和金属指状物之间提供电接触。一个优点在于，连接过程期间的温度可被保持为低，从而导致电池上的减小的应力。然而，该办法的一个缺点在于，被附接到膜的导线仅在膜的一侧处是可接触的。因此，端子条需要被设置在导线的末端以使电池能够互连。另一缺点在于，电池和导线之间的热膨胀方面的差异可在系统中生成机械应力。
发明内容
本发明的各实施例的目的是在例如无汇流条光伏电池(例如硅光伏电池)的光伏电池系统中提供良好和有效的电接触和互连。
以上目的通过根据本发明的方法和器件来实现。
本发明的各实施例的优点在于，在光伏电池系统中提供了高接触灵活性，例如与已知方法相比更高的接触灵活性。
本发明的各实施例的优点在于，光伏电池(例如，无汇流条光伏电池(例如硅光伏电池))可被互连，而不需要提供端子条或端部带。
本发明的各实施例的优点在于，提供了用于光伏电池的电接触和/或互连，同时以简单且有效的方式提供光伏电池的良好封装。
本发明的各实施例的优点在于，光伏电池和互连导线之间的热膨胀中的差异被减轻。
本发明涉及一种用于电接触光伏电池(例如，无汇流条光伏电池)的方法。本公开的方法包括提供包括多条导电线的机织织物，这些导电线被设置在经向和纬向中的单个方向上。机织织物还包括多条聚合物纱线，这些聚合物纱线被设置在经向和纬向中的至少另一个方向上。例如，导电线可被设置在纬向上，而聚合物纱线可被设置在经向上。例如，导电线可被设置在经向上，而聚合物纱线可被设置在纬向上。例如，导电线可被设置在纬向和经向中的任一方向上，而聚合物纱线可被设置在纬向和经向两者上。
该方法还包括使机织织物与包括多个金属触点的光伏电池的表面形成物理接触，以及执行加热过程，由此在相应的金属触点和至少一条导电线之间建立电连接，并由此液化(例如，熔化)多条聚合物纱线，以使得将多条聚合物纱线转换成封装层。
在根据本发明的各实施例的方法中，多个金属触点可例如包括多条平行的金属线(例如，由多条平行的金属线组成)，例如，具有纵向方向的金属指状物。在这些实施例中，使机织织物与光伏电池的表面形成物理接触包括将机织织物定向成使得导电线在除了平行金属线的纵向方向以外的方向上，例如，与平行金属线的纵向方向基本正交。
在根据本发明的各实施例的方法中，多个金属触点可例如包括在不同的非平行(即，相交)的方向上延伸的金属特征(例如，由在不同的非平行(即，相交)的方向上延伸的金属特征构成)。这些实施例的优点在于，机织织物相对于光伏电池的任何取向均可被使用。
在根据本发明的各实施例的方法中，机织织物可优选地为斜纹编织织物。使用斜纹编织织物的优点在于，多条导电线被暴露在织物的表面处的桥接若干聚合物纱线的织物的两个连续的交叉点之间的一长度(也被称为“浮纺”)上。可以使浮纺足够大以允许金属导线与光伏电池的金属触点的良好且可靠的电连接。
在根据本发明的各实施例的方法中，所提供的聚合物纱线可包括聚合物带(例如，由聚合物带组成)。
在根据本发明的各实施例的方法中，聚合物带可被设置在经向上(例如，专门被设置在经向上)，并且导电线可被设置在纬向上(例如，专门被设置在纬向上)。
在根据本发明的各实施例的方法中，执行加热过程可包括在第一温度下执行第一加热步骤，并随后在第二温度下执行第二加热步骤，第二温度高于第一温度。第一温度可被选择以能够实现将多条金属导线焊接到光伏电池的金属触点。第二温度可被选择以能够实现聚合物纱线的熔化。例如，第一温度可以在120℃和240℃之间的范围内，而第二温度可以比第一温度高10℃到50℃，本发明的各实施例不限于此。使用两步加热过程的优点在于，对应于焊接的第一加热步骤可以在低于聚合物导线的熔化温度的第一温度下被执行。因此，在焊接期间，聚合物材料尚未被液化，使得将会导致坏连接的金属触点和金属导线之间的聚合物材料的渗透的风险可以被避免。
根据本发明的各实施例，形成封装层的聚合物纱线可优选地由对光透明的材料(诸如举例而言，聚烯烃材料)制成。针对在350nm和1000nm之间的波长范围内的光，优选地针对在240nm和1200nm之间的波长范围内的光，聚合物纱线的材料可具有高于95％的，优选地高于98％(例如，至少99％)的，光学透明度。
根据本发明的各实施例，导电线可优选地为涂覆有焊料材料(例如，焊料合金)的金属导线。导电线可优选地被铺展(例如，基本上被均匀地铺展)在机织织物上，例如至少在机织织物和光伏电池表面之间的物理接触的区域中。
根据本发明的各实施例，焊料材料可优选地具有低于多条聚合物纱线的熔化温度的熔化温度。
本发明还涉及一种用于电连接光伏电池(例如，硅光伏电池)的方法，以及一种用于制造光伏模块的方法。
根据本发明的实施例的一种用于将第一光伏电池与第二光伏电池电连接的方法包括提供包括多条导电线的机织织物，这些导电线被设置在经向和纬向中的单个方向上，机织织物还包括多条聚合物纱线，这些聚合物纱线被设置在经向和纬向中的至少另一个方向上。该方法还包括使机织织物的第一部分与包括第一金属触点的第一光伏电池的表面形成物理接触，并使机织织物的第二部分与包括第二金属触点的第二光伏电池的表面形成物理接触。该方法还包括执行加热过程，由此在相应的第一金属触点和至少一条导电线之间以及相应的第二金属触点和至少一条导电线之间建立电连接，至少一条导电线被电连接到第一金属触点和第二金属触点两者，并由此液化多条聚合物纱线并将它们转换成封装层。
优选地，多于一条的导电线可被电连接到第一金属触点和第二触点两者。多条导电线可被电连接到第一金属触点和第二触点两者，例如每条导电线均可被电连接到第一金属触点和第二金属触点两者。
第一光伏电池的包括第一金属触点的表面可例如为第一电池的前表面，而第二光伏电池的包括第二金属触点的表面可例如为第二电池的背表面。在根据本发明的各实施例的这样的方法中，电串联连接可被建立在第一光伏电池和第二光伏电池之间。
在根据本发明的各实施例的方法中，第一部分可以在机织织物的第一侧上与该第一光伏电池接触，第二部分可以在机织织物的第二侧上与第二光伏电池接触，其中第一侧和第二侧是机织织物的相对侧。
在根据本发明的各实施例的方法中，单个机织织物可以是斜纹编织织物。第一部分可具有不均匀的经面斜纹编织，而第二部分可具有不均匀的纬面斜纹编织。
根据本发明的各实施例的方法还可包括在机织织物的边界区域中提供至少一个二极管。至少一个二极管的一个端子可被连接到导电线，例如被连接到导电线中的至少一条，例如被连接到所有的导电线。至少一个二极管的另一个端子可被适配成用于连接到至少一个另外的光伏电池。
在根据本发明的各实施例的方法中，第一光伏电池和第二光伏电池可被连接以诸如形成第一电池串的至少一部分。
在根据本发明的各实施例的方法中，至少一个另外的光伏电池可形成第二电池串的至少一部分，并且至少一个二极管可以是用于将第一电池串连接到所述第二电池串的旁路二极管。
根据本发明的各实施例的一种用于制造光伏模块的方法可包括使用如上文中所述的方法来电连接多个光伏电池。
在另一方面，本发明的各实施例涉及一种光伏模块，包括至少两个光伏电池(例如，多个光伏电池)，该至少两个光伏电池(例如，多个光伏电池)借助于多条导电线来被电接触和电连接，其中光伏模块没有端子条且没有端部带。
该至少两个光伏电池(例如，多个光伏电池)可以是无汇流条光伏电池。该至少两个光伏电池可例如被串联电连接，本发明的各实施例不限于此。
根据本发明的各实施例的方法的优点在于，导电线可被暴露在机织织物的相对侧或相对表面处。因此，机织织物可以在织物的两个表面处被电接触。这提供了光伏电池的接触和互连(诸如举例而言，光伏电池的串联连接)的高灵活性。
根据本发明的各实施例的方法的优点在于，机织织物包括封装材料。因此，用于接触和互连光伏电池的过程步骤以及用于封装光伏电池或光伏模块的过程步骤可以在单个过程中被组合。
根据本发明的各实施例的方法的优点在于，被用于接触和互连光伏电池的导电线按“波”图案(例如，作为导电线被机织进机织织物中的结果)来被提供。当被接触和/或被互连的光伏电池经受温度变化时，这样的波图案可有利地提供应力释放。
根据本发明的各实施例的方法的优点在于，光伏电池和/或光伏模块可被提供有改善的光学产率。这样的改善的光学产率可由导电线处的朝向光伏电池的光反射产生。由于导电线的波图案，导线可以与电池表面局部地间隔开，从而导致降低的阴影效应。
根据本发明的各实施例的方法的优点在于，双面光伏电池可通过这样的方法来被互连。
根据本发明的各实施例的方法的优点在于，不存在针对在导线的末端处提供端子条以能够实现电池的互连的需要。本公开的方法因此可有利地被用于制造透明光伏模块(即，在互连的电池之间具有间隔的光伏模块)，诸如举例而言，用于构建集成的应用。使用根据本发明的各实施例的方法，可以使互连的电池之间的区域为透明的，而在各电池之间没有端子条。
根据本发明的各实施例的方法的优点在于，机织织物可具有均匀的厚度，例如，导电线的存在不会增加织物的形貌。因此，在根据本发明的各实施例的方法中的例如包括或对应于聚合物导线的封装材料的量与已知方法相比可被减少，例如，因为不存在针对使形貌或厚度或高度方面的变化趋平的需要。
在上文中已经描述了各个发明性方面的特定目的和优点。当然，应理解，不一定所有此类目的或优势都可根据本发明的任何特定实施例实现。因此，例如，本领域的技术人员将认识到本发明可按实现或优化本文所教导的一个优势或一组优势的方式来具体化或执行，而不一定要同时实现本文可能教导或提出的其他目的或优势。
本发明的特别和优选方面在所附独立和从属权利要求中阐述。从属权利要求中的技术特征可以与独立权利要求的技术特征以及其他从属权利要求的技术特征适当地结合，而不仅仅是其在权利要求中明确阐明的那样。
本发明的这些以及其他方面从下文所描述的(诸)实施例中将变得显而易见并且将参考这些实施例来进行阐明。
附图说明
图1示出了可在根据本发明的各实施例的方法中使用的斜纹编织织物的示例。
图2示出了可在根据本发明的各实施例的方法中使用的无汇流条光伏电池的金属触点图案的示例，其中触点图案包括平行的、数字化的触点。
图3示出了可在根据本发明的各实施例的方法中使用的无汇流条光伏电池的金属触点图案的示例，其中触点图案包括在对角线方向上的平行的、数字化的触点。
图4示出了可在根据本发明的各实施例的方法中使用的无汇流条光伏电池的金属触点图案的示例，其中触点图案包括按不同方向定向的触点特征。
图5例示了在根据本发明的各实施例的方法中使斜纹织物与光伏电池的表面接触的步骤。
图6示出了根据本发明的各实施例的在被集成到斜纹织物中的导电线以及底层的光伏电池的金属触点之间的接触区域的示例性位置。
图7例示了根据本发明的各实施例的用于将第一光伏电池与第二光伏电池电连接的方法。
图8例示了用于制造光伏模块的示例性方法的第一过程步骤，其中光伏电池根据本发明的各实施例的方法来被电连接。
图9例示了根据本发明的各实施例的用于制造光伏模块的示例性方法的第二过程步骤。
图10例示了根据本发明的各实施例的用于制造光伏模块的示例性方法的第三过程步骤。
图11例示了根据本发明的各实施例的用于制造光伏模块的示例性方法的第四过程步骤。
图12例示了根据本发明的各实施例的用于制造光伏模块的示例性方法的第五过程步骤。
图13例示了根据本发明的各实施例的用于制造光伏模块的示例性方法的第六过程步骤。
图14例示了根据本发明的各实施例的用于制造光伏模块的示例性方法的第七过程步骤。
图15例示了根据本发明的各实施例的用于制造光伏模块的示例性方法的第八过程步骤。
图16例示了根据本发明的各实施例的方法，其中聚合物带被提供(例如按经向机织)，并且导电线被提供(例如，按机织织物的纬向机织)。
图17例示了根据本发明的各实施例的示例性方法，其中机织织物被提供作为具有不均匀编织的斜纹织物。
图18例示了根据本发明的各实施例的示例性方法，其中双面光伏电池使用具有不均匀编织的斜纹机织织物来被互连，该编织在与不同光伏电池接触的两个区域中是不同的编织。
图19例示了根据本发明的各实施例的方法，其中二极管(例如，旁路二极管)被提供。
权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制本发明的范围。
在不同的附图中，相同的附图标记指相同或相似的元件。
这些附图只是示意性而非限制性的。在附图中，出于解说性目的，可将一些元素的大小放大且未按比例绘制。
具体实施方式
将针对具体实施例且参考特定附图来描述本发明，但是本发明不限于此而仅由权利要求书定义。所描述的附图只是示意性的而非限制性的。在附图中，出于解说性目的，可将一些元素的大小放大且未按比例绘制。尺寸和相对尺寸并不必然对应于对本发明实践的实际修正简化。
此外，本申请中的术语第一、第二和第三等用于区别类似的元件，而不一定用于描述时间、空间、排列或任何其他方式的先后顺序。应该理解，如此使用的这些术语在适当的情形下是可互换的，并且本发明的各实施例可以以除本文所描述或解说之外的其他顺序来操作。
此外，本申请中的术语顶部、底部、上方、下方等等用于描述性的目的并且不一定用于描述相对位置。应该理解，如此使用的这些术语在合适环境下可以互换，并且本文描述的本发明的实施例能够以除了本文描述或解说的之外的其他取向来操作。
本申请所使用的术语“包括”不应被解释为限于此后列出的手段；它不排除其他元素或步骤。它需要被解释为指定存在所声明的特征、整数、如所称谓的步骤或组件，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤或部件、或者它们的组。由此，“包括组件A和B的设备”的表达范围不应被限于仅由组件A和B组成的设备。
贯穿本说明书引述的“一个实施例”或“一实施例”意指结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。由此，短语“在一个实施例中”或“在一实施例中”在贯穿本说明书的各个地方的出现并不一定全部引述同一实施例，但是可能引述同一实施例。此外，在一个或多个实施例中，如本领域普通技术人员会从本公开中显而易见的，特定特征、结构或特性可以用任何合适的方式进行组合。
类似地，应当领会，在本发明的示例性实施例的描述中，出于精简本公开和辅助对各个发明性方面中的一者或多者的理解的目的，本发明的各个特征有时被一起编组在单个实施例、附图或其描述中。然而，这种公开方法不应被解读为反映所要求保护的本发明需要比每项权利要求中所明确记载的更多特征的意图。相反，各发明性方面存在于比单个前述公开的实施例的全部特征更少的特征。
此外，尽管本文描述的一些实施例包括其他实施例中所包括的一些特征但没有其他实施例中包括的其他特征，但是不同实施例的特征的组合意图落在本发明的范围内，并且形成如本领域技术人员所理解的不同实施例。例如，所要求保护的实施例中的任何实施例均可以任何组合来使用。
在以下详细描述中，阐述众多特定细节以提供对本发明以及其可如何在特定实施方式中实施的透彻理解。然而，应当理解，可在没有这些具体细节的情况下实践本发明的各实施例。在其他实例中，未曾详细地描述公知的方法、过程和技术，以免混淆对本说明书的理解。
在本发明的各实施例的上下文中，光伏电池或光伏模块的前表面或前侧指的是被适配成用于朝向光源来被定向并由此用于接收光照的表面或侧面。然而，在双面光伏电池或模块的情况下，两个表面均被适配成接收照射光。在这种情况下，前表面或前侧是被适配成用于接收最大部分的光或光照的表面或侧面。光伏电池或光伏模块的背表面、后表面、背侧或后侧是与前表面或前侧相对的表面或侧面。
在本发明的各实施例的上下文中，汇流条指的是用于从光伏电池的表面上所提供的多个金属触点收集电流(例如，在光照下生成的电流)的导电带。提供汇流条以用于与外部电引线的直接电连接。汇流条通常从电池上较细或较窄的金属触点(也被称为金属指状物)收集电流。这些较细或较窄的金属触点从电池收集电流并将电流递送至汇流条；提供这些金属触点通常并非用于直接电连接到外部电引线。
在本发明的各实施例的上下文中，无汇流条光伏电池是不具有汇流条的光伏电池。无汇流条光伏电池可通常包括电池的表面上的多个金属触点，但是它不包括用于从多个金属触点收集电流的导电元件。
在本发明的各实施例的上下文中，斜纹织物或斜纹编织是这样的一种编织：其中一条或多条纬纱(或经纱)以规则重复的方式交替地穿过两条或更多条经纱(或相应地纬纱)上方和下方，各行之间具有步进或偏移。斜纹编织是一种由显著的斜脊(被称为斜纹线)来表征的基本编织。当在本发明的各实施例的上下文中提到纱线时，指的是适用于通过机织来形成机织织物的细长元件。纱线可具有同质结构(例如通过压制来被获得)，或者复合结构(例如通过将组分长丝组合成线或丝束)。纱线可由单一材料或材料的组合构成。具体而言，纱线可指代适用于被机织成机织织物的线、导线、长丝、丝束、带、条、管状结构或类似的细长元件。
本发明涉及用于电接触光伏电池和/或电互连光伏电池(例如，无汇流条光伏电池)的方法。根据本发明的各实施例的这样的方法一般基于对机织织物的使用，优选地基于对带有按单个方向(例如，使得导电线基本上平行于彼此设置)被设置在(例如，被机织进)织物中的导电线的斜纹织物(例如，由光学透明的聚合物材料制成)的使用。使织物与光伏电池(例如，无汇流条光伏电池)的表面形成物理接触，将向该光伏电池的表面形成接触并执行加热过程。通过执行加热过程，电接触和/或电连接被建立在织物的导电线以及光伏电池的金属触点之间。此外，聚合物材料通过该加热过程被熔化并转换成光伏电池的封装层，使得该封装层嵌入导电线。
根据本发明的各实施例的方法中所提供的机织织物包括多条导电线，这些导电线被设置在经向和纬向中的单个方向上。机织织物还包括多条聚合物纱线，这些聚合物纱线被设置在经向和纬向中的至少另一个方向上。例如，导电线可被设置在纬向上，而聚合物纱线可被设置在经向上。例如，导电线可被设置在经向上，而聚合物纱线可被设置在纬向上。例如，导电线可被设置在纬向和经向中的任一方向上，而聚合物纱线可被设置在纬向和经向两者上。
根据本发明的各实施例的方法中所提供的机织织物可因此包括按经向和/或按纬向设置的多条聚合物纱线。机织织物还包括被设置在经向和纬向中的单个方向上的多条导电线。聚合物纱线可优选地由在光伏电池(例如，硅光伏电池)所吸收的波长范围内是光学透明的材料制成。例如，针对在350nm和1000nm之间的波长范围内的光，优选地针对在240nm和1200nm之间的波长范围内的光，聚合物材料可具有高于95％，优选地高于98％(例如，至少99％)的光学透明度，本公开不限于此。聚合物纱线的材料还可具有优选地良好的UV稳定性，例如，其在UV照射下优选地不显现劣化或者不显现显著的劣化(例如，在UV照射下非常有限或者可忽略的劣化)。例如，聚合物纱线可包括或者可由聚烯烃材料、热塑性聚氨酯(TPU)或聚乙烯醇缩丁醛(PVB)构成，本发明的各实施例不限于此。
在根据本发明的各实施例中，聚合物纱线可包括聚合物导线(例如，由聚合物导线组成)。在根据本发明的各实施例中，聚合物纱线可包括聚合物带(例如，由聚合物带组成)。例如，这样的聚合物带可通过将聚合物箔切断或切割成带(例如，以获得聚合物箔的条)来被获得。这样的聚合物带的优点在于，简单、快速和有效的机织可被执行，例如，以使得机织过程可以以成本有效的方式来被执行。例如，密集机织织物可根据本发明的各实施例来被提供，例如，对于在纬向上的相对低的每单位织物长度的带计数，具有相对高的每单位织物面积的密封剂质量。例如，这样的带的宽度可被优化以便光伏电池被电接触，例如，达到针对这样的电池的预期的互连模式。
导电线可例如由诸如铜或具有高电导率的另一合适的金属之类的金属制成，并且它们可由焊料涂层覆盖，诸如举例而言，由包括Sn、Bi、In、Cu和/或Ag的涂层(例如合金)覆盖，本发明的各实施例不限于此。
在根据本发明的各实施例的方法中，斜纹编织可以是用于提供聚合物纱线(例如，聚烯烃封装纱线和导电线(例如，涂有焊料的铜导线))的优选编织。高密度的每单位面积斜纹编织的导线有利地允许足够大体积的聚合物纱线的一体化，使得在加热过程之后，光伏电池的良好的封装被获得。一个优点在于，当使用本公开的方法时，可能不存在针对提供附加的封装材料的需要。然而，本领域技术人员将理解，附加的封装可根据本发明的各实施例来被提供以(例如，在特定应用要求特别高的封装质量(例如，以保护电池免受恶劣环境的影响)的情况下)甚至进一步改善电池的绝缘。
在如被用于根据本发明的各实施例的方法中的斜纹织物中，导电线(例如，每条导电线)可交替地上穿第一数量的聚合物纱线并且下穿第二数量的聚合物纱线。在根据本发明的各实施例的方法中，聚合物纱线可被设置在平衡的斜纹织物中，其中该第一数量的聚合物纱线等于该第二数量的聚合物纱线。因此，在本发明的各实施例中，平衡的斜纹织物可以有利地被使用，但是本发明的各实施例不限于此。例如，如更详细地进一步描述的，在根据本发明的各实施例的方法中，不均匀的斜纹织物可被使用，其中导电线穿过其上的第一数量的聚合物纱线不同于导电线穿过其下的第二数量的聚合物纱线。因此，在本发明的各实施例中，不均匀的斜纹织物可以有利地被使用。在如被用于根据本发明的各实施例的方法中的斜纹织物中，导电线(例如，每条导电线)可以在织物的第一表面处以及在织物的第二、相对的表面处被交替地暴露。一个优点在于，织物中的导电线可因此从织物的任一侧(例如，织物是双面可接触的)来被电接触。通过选择导电线交替地上穿及下穿的聚合物纬纱(或经纱)的数量(例如，通过选择如上所述的第一数量的聚合物纱线和第二数量的聚合物纱线)，在与织物的两个连续交叉点之间的织物表面上的导电线的长度(也被称为“浮纺”)可被确定。在平衡的斜纹的情况下，导线的暴露部分的长度可以在织物的两侧处(即，两个表面上)基本相等。在不均匀的斜纹织物的情况下，导电线可在织物的一侧上相比在该织物的另一侧上更显著地突出，使得导线的暴露部分的长度可以在织物的两侧之间(即，两个表面之间)不同。
织物中导线的密度(例如，在织物平面中垂直于导线的纵向取向的方向上每单位长度的织物的平均导线数，或者织物中相邻导线之间的侧向距离)以及斜纹线斜率可被优化并与光伏电池表面上的金属触点图案相适配。导线的密度和斜纹线斜率对电池的金属触点中的电流路径的长度具有影响，对于织物中的金属导线具有影响，并从而对电阻损耗具有影响。此外，导线的密度及其直径对遮挡损耗具有影响。例如，在光伏电池的金属触点图形由多个平行的金属指状物组成的情况下，织物中的导线的密度可一方面考虑到指状物间距和指状物电阻而另一方面考虑到遮挡损耗来被优化。
图1示出了可被用于根据本发明的各实施例的方法中的机织织物10(的一部分)的示例，更具体而言是斜纹织物的示例。织物10包括多条聚合物纱线11，聚合物纱线11可被设置在两个不同的基本上正交的方向上，对应于机织织物10的经向y和纬向x。聚合物纱可包括适合作为光伏电池或模块的封装材料的材料，例如，可优选地由适合作为光伏电池或模块的封装材料的材料制成。聚合物纱线可优选地由透明的材料制成，例如，针对在350nm和1000nm之间的波长范围内的光，优选地针对在240nm和1200nm之间的波长范围内的光，该材料可具有高于95％的，优选地高于98％(例如，至少99％)的，透明度，本发明的各实施例不限于此。例如，聚合物纱线可由聚烯烃材料制成。织物10还包括被设置在单个方向上(例如基本上平行于彼此设置，例如被设置在织物10的经向y和纬向x中的单个方向上)的多条导电线12，这些导电线可被铺展在织物上，例如基本上被均匀地铺展在织物上。在图1所示的示例中，导电线12或纱线根据两条纱线的步进或偏移来交替地穿过六条聚合物纱线上方和下方。这仅仅是一个示例，并且本公开不限于此。例如，导线上穿及下穿的聚合物纱线的数量可能不同，和/或偏移可能不同。
图1所示的斜纹织物10是平衡的斜纹织物的示例，其中另一条纱线穿过其上的纱线18的数量等于该另一条纱线穿过其下的纱线19的数量，“纱线”可等同地指代例如根据本发明的各实施例分别被设置在经向或纬向上的聚合物纱线、导电线或两者的组合。对于这样一种平衡的斜纹织物10，织物的两个相对的表面可具有相同的外观，并且导电线12的暴露部分的长度可以在织物10的两个表面处基本上相同。
然而，在根据本发明的各实施例的方法中，斜纹织物10也可以是不均匀的斜纹织物。在具有不均匀的斜纹编织的斜纹织物中，经(和/或纬)纱可以在织物的一侧上相比在该织物的另一侧上更显著地突出。例如，图17例示了用于接触光伏电池201、202的示例性方法，其中机织织物10被提供为具有不均匀编织的斜纹织物。在该示例中，导电线12穿过其上的聚合物纱线18的数量不等于导电线12穿过其下的纱线19的数量。因此，根据本发明的各实施例所使用的不均匀编织斜纹织物可以在一个表面(被称为经面)上具有更多的经向导线，从而在织物的相对侧上得到更多的纬向导线。斜纹编织的构造可由分数来标识，其中分子指示穿过如分母中所指示的数量的纬线上方的经线的数量。例如，对于不均匀的3/1比率斜纹，经向导线可顺序地上穿三条纬向导线并下穿一条纬向导线，使得经向导线的最大部分突出在织物的表面上，例如图17中所例示的。
在根据本发明的各实施例的方法中，聚合物纱线可包括聚合物带。这些实施例的优点在于，与聚合物导线(例如，挤出的聚合物导线)的机织相比，更容易的加工及更快且更成本有效的机织可被提供。密集的编织可因此被提供，其中每厘米具有低的带计数，从而例如能够实现快速且成本有效的机织以及每单位织物面积的高聚合物质量。
在根据本发明的各实施例的方法中，聚合物带可优选地被设置在经向y上(例如，专门被设置在经向y上)，并且导电线12可优选地被设置在纬向x上(例如，专门被设置在纬向x上)，如图16所示。例如，在其中聚合物纱线11(例如聚合物导线或聚合物带)被设置在经向和纬向两者上的其他实施例中(诸如图1中所例示的)，导电线12的直径可基本上由聚合物纱线的厚度来确定(例如，由聚合物纱线的厚度约束)，以例如能够实现对机织织物中的导线的有效交织。然而，在本发明的各实施例中(诸如图16中所例示的)，聚合物带仅在经向上的使用(例如通过允许聚合物带及导电线12的独立的厚度变化)有利地提供了更多的自由度。此外，通过使导线仅按纬向x来被定向，各导线之间的距离(例如，以及因此每厘米的导线数量)可根据需要(例如根据光伏模块中的串联电阻或导线的总横截面和/或根据所使用的导线的成本)来容易地进行适配。在本发明的其他实施例中，聚合物带11可专门被设置在纬向上，并且导电线12可专门被设置在经向上，但是与其中聚合物带专门被设置在经向上且导电线专门被设置在纬向上的实施例相比，这可能要求更复杂的机织技术。
在根据本发明的各实施例的方法中，使织物10(例如，如图1所示)与光伏电池(例如，包括多个金属触点(将对这些金属触点作电连接)的无汇流条光伏电池)的表面形成物理接触。通过这样做，优选地，光伏电池的每个相应的金属触点可以与织物10的至少一条导电线12形成接触。在本发明的各实施例中，光伏电池的每个相应的金属触点可以与多于一条的导电线12(例如，与多条导电线12)接触。机织图案、导线大小和导线间距可被优化以允许同光伏电池的金属触点的足够数量的连接，例如，允许限制电阻损耗的连接数量。
图2、图3和图4示出了可被用于本发明的各实施例的无汇流条光伏电池20(例如，硅光伏电池)的金属触点图案21的示例。无汇流条光伏电池20的多个金属触点21可例如由多个指状物(即，多条基本上平行的金属线)组成。如图2所例示的，指状物21可从光伏电池20的一个边缘延伸到电池的相对边缘，但是本发明的各实施例不限于此。在本发明的各实施例中，指状物可例如包括中断的线(例如，由中断的线构成)。在图2所例示的示例中，指状物21被设置在基本上平行于光伏电池20的边缘的方向上。然而，本发明的各实施例不限于此，并且指状物21可例如被设置在另一个非平行的方向上(诸如举例而言，图3中所例示的对角线方向)。
在本发明的各实施例中，光伏电池20的多个金属触点21可具有与指状物配置不同(例如，不同于由多条基本上平行的金属线组成的配置)的配置。图4中示出了可被有利地使用的替代金属触点图案的示例。在本公开的上下文中，如图4所示的金属触点21的图案的优点在于，其包含在不同的非平行方向上延伸的金属特征。例如，在图4所示的示例中，光伏电池20可包括沿基本上正交的方向布置的多个金属触点21，从而例如形成了十字形触点，这些触点包括在电池平面内分别沿两个垂直方向布置的两个细长的接触片段，其中这些片段例如在其中心点处彼此连接和/或融合。金属触点21的这样一种配置可允许针对接触和/或互连的更高的灵活性，如下文中进一步描述的。然而，图4所示的金属图案仅为一个这样的示例，并且其他合适的金属图案可被使用。
在根据本公开的用于电接触光伏电池20的方法中，包括聚合物纱线11(例如，如上文中所述的聚合物导线11和导电线12)的机织织物10与要对其作出电连接的光伏电池20的表面形成物理接触。这在图5中作为示例被示意性地例示出，其中光伏电池20具有由多个平行的金属指状物组成的金属触点21。机织织物10根据在不平行于多个指状物21的纵向方向的方向上的多条导电线12的纵向方向来被定向。例如，在图5中所例示的示例中，机织织物10根据在与多个指状物21的纵向方向基本上正交的方向上的多条导电线12的纵向方向来被定向。然而，本发明的各实施例不限于此，并且其他非正交取向可被使用。例如，当光伏电池20具有如图3中所例示的多个对角线金属指状物21时也是可以的。
在图6中，圆圈指示其中在使机织织物与光伏电池形成接触(例如，如图5所例示)之后可以在(例如，如图1所示的织物10的)导电线12和光伏电池20的金属接触21(例如，用于如图2所示的具有指状物图案的电池)之间建立接触的区域的位置17。每个金属触点21(图6中未示出)可以与多于一条的导电线12接触。多条导电线12中的每一条可以与多个金属触点21(例如，指状物)接触。
接下来，例如在使织物10与电池20的表面形成接触的步骤之后，加热过程被执行。加热过程可形成光伏电池或光伏模块的层压或封装过程的一部分。该过程可以在用于封装光伏模块的已知方法中所使用的标准层压机中被完成。在加热期间，压力可被施加，例如在0.8巴和1巴之间的范围内的压力，本发明的各实施例不限于此。
加热过程可包括在第一温度下的第一加热步骤以及在第二温度下的第二加热步骤。第一温度(例如，在第一加热步骤期间结构被加热到的温度)可基于焊料材料(例如，多条导电线的焊料涂层)的熔化温度来被选择。第一温度可例如在45℃和400℃之间的范围内，优选地在120℃和240℃之间的范围内。在该第一加热步骤期间，导电线上的焊料涂层可能熔化，使得焊点用电池的金属触点来被创建。换言之，导电线可以在导电线与金属触点接触的位置处(例如，在图6所示的示例中诸如由圆圈指示的位置17处)被焊接到金属触点。这可因此导致电连接在光伏电池20的金属触点21和织物10的导电线12之间被建立。第一温度优选地低于聚合物纱线的材料的熔化温度。第一温度优选地高于导电线12的焊料合金涂层的熔化温度。
在加热过程的第一步骤中的焊接之后，温度可在加热过程的第二步骤中被升高到第二温度。第二温度可基于聚合物纱线的材料的熔化温度来被选择。优选地，聚合物纱线可具有相比导电线12的焊接温度(例如，相比导电线12的焊料合金涂层的熔化温度)更高的熔化温度，诸如举例而言，高10℃到50℃。作为该第二加热步骤的结果，多条聚合物导线或纱线可能液化，例如，可熔化以诸如将多条聚合物纱线变换成光滑的电池封装层。
使用如上文中所述的这样一种两步加热过程的优点在于，对应于焊接的第一加热步骤可以在低于聚合物导线的熔化温度的第一温度下被执行。因此，在焊接期间，聚合物材料尚未被液化，并因此避免了可能导致带有高电阻的连接的金属触点和金属导线之间的聚合物材料的渗透的风险。
因此，加热过程可包括在第一温度下建立电连接的第一加热步骤，以及在高于第一温度的第二温度下液化聚合物导线(例如，聚合物纱线)并形成封装层的第二加热步骤。
在已执行了加热过程之后，经封装和接触的光伏电池被获得，电池的金属触点21通过导电线12被电连接。在操作中，由光伏电池生成的电流可在电池的金属触点21处被收集到，并且其可接着进一步被导电线12收集到。导电线12可因此替代本领域已知的光伏电池的汇流条。导电线12(例如在层压过程期间)可以(例如，通过焊接)被连接到外部引线。
本公开还提供了用于电连接光伏电池(例如，无汇流条光伏电池)的方法，例如作为制造光伏组件的方法的一部分。
图7中示意性地例示了根据本发明的各实施例的用于将第一光伏电池201与第二光伏电池202电连接的方法，对于一个实施例，其中电池被串联连接。然而，本发明的各实施例不限于此，并且该方法也可被用于例如将光伏电池并联连接。
该方法包括提供如上所述的机织织物10(例如，提供如图1中所例示的机织织物)，机织织物10包括被设置在经向和纬向中的单个方向上的多条导电线12，并且还包括被设置在经向和纬向中的至少另一方向上的多条聚合物纱线11。机织织物10的大小和形状可例如被选择成对应于其中设置了第一和第二光伏电池的区域的大小和形状。在本发明的各实施例中，第一光伏电池201和第二光伏电池202可例如彼此相邻地设置，其间基本上没有间距。在这些实施例中，机织织物10的大小可被选择为大约等于光伏电池大小的两倍，例如，假定两个电池都具有相同的尺寸。在其他实施例中，第一和第二光伏电池可在其间设置有侧向间距。在这些实施例中，机织织物10的大小优选地被选择为大于光伏电池大小的两倍。
在本公开的用于将第一光伏电池201与第二光伏电池202电连接的方法中，使机织织物10的第一部分1与包括第一金属触点的第一光伏电池201的表面形成物理接触，并且使机织织物10的第二(例如，剩余的)部分2与包括第二金属触点的第二光伏电池202的表面形成物理接触。在图7所示的示例中，使织物10的第一部分1与第一光伏电池201的前表面接触，并且使机织织物10的第二部分2与第二光伏电池202的背表面接触(第二金属触点在图7中未示出)以建立电池的串联连接。接下来，如上所述执行加热过程，从而在相应的第一金属触点和织物10的至少一条导电线之间以及在相应的第二金属触点和织物10的至少一条导电线之间建立电连接，并因此同时将多条聚合物纱线转换成封装层。至少一条，优选地多于一条的导电线12被电连接到第一金属触点和第二金属触点两者。多条导电线可被电连接到第一金属触点和第二触点两者，例如每条导电线均可被电连接到第一金属触点和第二金属触点两者。
根据本发明的各实施例的方法的优点在于，光伏电池的串联连接可被制作，而不需要像一些现有技术的解决方案那样提供端子条。这是因为在根据本发明的各实施例的方法中所使用的机织织物10可以在织物的两个相对的表面处具有暴露的金属导线，因此能够在两个表面(即，如图7的示例中所例示的两个侧面)处实现电连接。
代替提供电池的串联连接，第一光伏电池201和第二光伏电池202可例如按并联方式被电连接。为了实现平行连接，第一机织织物可以与第一光伏电池的前表面并且与第二光伏电池的前表面接触。第二机织织物可以与第一光伏电池的背侧并且与第二光伏电池的背侧接触。这之后是如上所述的加热过程。
此外，例如图16和图17所例示的，机织织物10可具有不均匀的斜纹编织。如上文中详细描述的，导电线12可基本上平行并按纬向x定向，而聚合物纱线11可包括聚合物带(例如，由聚合物带组成)，这些聚合物带可基本上平行并按经向y定向(图16)。此外，机织织物10的第一部分1可以与机织织物的第一侧上的第一光伏电池201接触，并且机织织物10的第二部分2可以与机织织物的第二侧上的光伏电池202接触，例如，第一和第二侧是机织织物的相对侧(图17)。
此外，在机织织物10的第一部分1中，导电线12穿过其上的聚合物纱线11的数量可大于导电线12在机织织物的第一侧上穿过其下的纱线19的数量，例如诸如在机织织物的第一部分中的第一侧上暴露相比由聚合物纱线11覆盖(例如，由机织织物的第一部分中的第一侧上的聚合物带覆盖)的导电线12的片段更长的导电线12的片段。由于在该实施例中第一侧正与织物的第一部分1中的第一光伏电池201接触，所以良好的接触面积可被提供在导线12和电池201之间。
同样地，在机织织物10的第二部分2中，导电线12穿过其上的聚合物纱线11的数量可大于导电线12在机织织物的第二侧上穿过其下的纱线19的数量，例如诸如在机织织物的第二部分中的第二侧上暴露相比由聚合物纱线11覆盖(例如，由机织织物的第二部分中的第二侧上的聚合物带覆盖)的导电线12的片段更长的导电线12的片段。由于在该实施例中第二侧正与织物的第二部分2中的第二光伏电池202接触，所以良好的接触面积可被提供在导线12和电池201之间。
因此，电池和编织之间的电接触可通过在织物10(例如，在第一部分1中具有经面，而在第二部分2中具有纬面)的一个编织中对不均匀的经面及纬面斜纹进行组合来被优化。例如，接触光伏电池(例如，双面太阳能电池)的金属指状物的概率可在经组合的斜纹编织的经面部分正覆盖电池的顶侧而相同编织的纬面部分覆盖相邻的光伏电池(例如，相邻的双面太阳能电池)的底侧时提高。例如，如在本领域中已知且在上文中进一步描述的用于标识斜纹编织的指定第一部分中的斜纹编织的分母和分子可分别对应于指定第二部分中的斜纹编织的分子和分母，或者换言之，分母和分子可以在第一部分和第二部分之间交换，例如切换。例如，如图18中所例示的，第一和第二光伏电池201、202可以是双面光伏电池，例如具有对角线取向(例如，成45°)的触点指状物形式的多个金属触点21。在该示例中，机织织物的第一部分1可被设置为3/1经面斜纹，而机织织物的第二部分2可被设置为1/3纬面斜纹。
根据本发明的各实施例的方法可被用于制造包括多个光伏电池的光伏模块。针对其中多个光伏电池被串联电连接的示例，这在图8至图15中被示意性地例示出。然而，本发明的各实施例不限于具有串联电连接电池的光伏模块的制造，而且还可涉及并联电连接的光伏电池，或者光伏电池之间的串联和并联电连接的组合。
在根据本发明的各实施例的用于制造光伏模块的方法中，光伏电池和机织织物可优选地被组装在刚性载体上或者被组装在由刚性结构(例如真空夹盘)支撑的柔性载体上。在有利的实施例中，诸如玻璃板之类的透明载体可被使用。这样的透明载体可起到光伏模块中的上覆层(superstrate)的作用是有利的。在这些实施例中，电连接光伏电池的过程、电池封装的过程以及提供上覆层的过程可被组合。
在图8至图15所示的示例中，载体30(例如，透明载体(诸如举例而言，玻璃板))被首先提供。在本发明的各实施例中，封装材料层可首先被提供在载体(例如，玻璃板)上(图8至图15中未示出)，但在其他实施例中，不带封装材料层的载体(例如，玻璃板)可被使用(如图8至图15中所例示的)。如图8中所例示的，如上文中所述的第一机织织物101被提供在玻璃板30上。第一机织织物101被提供为使得织物的第一部分1在载体30的边缘(例如，玻璃板)上延伸，例如以使得能够进行外部连接，并且织物的第二部分2与载体30(例如，玻璃板)重叠。第二部分2的大小和形状可优选地适合在下一步骤中(例如，如图9中所例示)被提供在机织织物10的第二部分2上的第一光伏电池201的大小和形状。在所示的示例中，第一光伏电池201设置有面向载体30(例如，玻璃板)的前侧。第一光伏电池201可以是无汇流条电池，并且第一光伏电池201可优选地以如下方式来相对于第一织物101被定向：使得多个接触点或接触区域可以在第一光伏电池201的前表面上的各金属触点和第一织物101的导电线之间被建立。例如，如图2中所例示，如果第一光伏电池201的前表面上的各金属触点由多条平行的线或指状物组成，则光伏电池201可优选地被定向成使得多个指状物的纵向方向与第一织物101的导电线的方向基本上正交。如果金属触点具有例如图3或图4所例示的图案，则第一光伏电池201相对于机织织物的取向，或着更具体而言，相对于导电线的取向可较少地受限。
在图10中所例示的下一步骤中，如上文中所述的第二机织织物102被提供在第一光伏电池201上以及载体30(例如，玻璃板)上。第二机织织物102被提供为使得织物的第一部分1覆盖第一光伏电池201(例如，在所示示例中的第一光伏电池201的背侧)，并且织物的第二部分2覆盖载体30，例如玻璃板。第一部分1的大小和形状可优选地适合底层的第一光伏电池201的大小和形状。第二部分2的大小和形状可优选地适合在下一步骤中(例如，如图11中所例示)被提供在第二机织织物102的第二部分2上的第二光伏电池202的大小和形状。光伏电池在其背侧可具有多个可焊接金属触点(诸如，多个金属指状物)，本发明的各实施例不限于此。图10和图11中所例示的步骤接着可背重复，例如使得进一步的机织织物和光伏电池被提供，直到电池的第一行或串41的预先确定的长度(例如，期望的长度)被获得。这在图12中被示意性地例示出。在本发明的各实施例中，对光伏电池和织物的定位可以在高于环境温度的温度下(例如，在60℃和80℃之间的范围内的温度下)完成。优点在于，在该温度范围内聚合物导线变得轻微粘黏，从而导致将电池和织物临时固定在载体30上。
光伏电池的第一行41可进一步被连接到光伏电池的另一第二行。这可以通过提供另外的机织织物106来被完成(例如图13中所例示)，其中另外的机织织物106的第一部分覆盖第一行41的最后一个光伏电池205，并且其中另外的机织织物106的第二部分在与第一行41的纵向方向基本正交的方向上延伸。机织织物106因此被定向成与被提供在第一行41中的机织织物101,102...105的取向基本上正交。接下来，图14中，另外的光伏电池206被定位在另外的机织织物106的第二部分上。该另外的光伏电池206可因此为电池的第二行42的第一电池。在其中另外的光伏电池206在其前侧(其与另外的机织织物的第二部分接触)具有由多个平行的指状物组成的金属触点(诸如举例而言，图2中所例示)的实施例中，另外的光伏电池206与第一行41中的光伏电池相比可优选地被转过90度(在电池的平面中)，以允许另外的光伏电池206的前侧与另外的机织织物106之间的良好接触。在其中另外的光伏电池206在其前侧上具有金属触点(这些金属触点具有允许正交或双向接触的特征(诸如举例而言，图3和图4中所例示))的实施例中，与第一行41的光伏电池相比，可能不存在对转动另外的光伏电池206的需要。第二行42可接着按与第一行41类似的方式被完成。在图15中示意性地示出了所得到的结构，具有被连接到光伏电池的第二行42的光伏电池的第一行41。
该过程可被重复以连接附加行的光伏电池，例如直到完整的模块被获得。接下来，如上所述执行加热过程。在加热过程期间，电连接被建立在光伏电池的金属触点和织物的导电线之间，并且聚合物纱线液化并形成封装层。在其中封装层被提供在载体(例如，玻璃载体)上的实施例中，在提供电池和织物之前，聚合物纱线可液化并溶解在封装层(其优选地可包括相同或类似的材料)中。在其中不带有封装材料层的载体(例如，玻璃载体)被使用的实施例中，足够量的聚合物材料可优选地被提供在织物中以完全封装电池并避免提供附加的封装材料的需要。
此外，该方法可包括在两个光伏电池之间(例如，在一行(例如第一行41)的最后一个光伏电池以及下一行(例如第二行42)的第一光伏电池之间)的互连处提供二极管25。因此，二极管可被设置在机织织物的边界区域上和/或织物的边界区域内，例如，在机织织物的边缘处或附近。例如，二极管可被提供在其中两个相邻的机织织物各自的两个边缘重叠的重叠区域中。二极管可因此被提供来连接两个相邻的光伏电池串。
例如，二极管可包括硅n-p结二极管。二极管可具有等于光伏电池的长度的长度，例如，大约等于光伏电池在单个行或每行沿其被布置的方向上的宽度。二极管可具有允许二极管在例如图19所示的模块中的两个相邻的电池串行47、48之间的两个相邻的光伏电池之间的空间中的集成的宽度。例如，二极管可具有小于5mm，例如2mm，例如1mm或甚至更小的宽度。二极管可通过本领域中已知的二极管积聚和/或处理方法来被提供。例如，二极管可包括银(例如，使用印刷技术被沉积)、铝(例如，作为糊状物被提供)、氮化硅、氧化硅和/或光伏级硅材料。二极管分别经由两个相邻机织织物的底侧和顶侧(例如经由诸如被连接(例如，被焊接)到相邻机织织物的每一者的导电线的银接触垫之类的接触垫)在两个端子处可接触。
根据本发明的各实施例的应用制造光伏模块的方法的优点在于，不存在对在光伏电池的行或串的端部处提供端部带的需要。
有利地，机织织物的良好透明度可例如被用来提供在相邻电池之间具有大间距的双层玻璃构建的集成式光伏模块。绝缘纱线的透明度还可允许双面电池的使用。
在另一方面，本发明还涉及包括至少两个光伏电池的光伏模块，其中该至少两个光伏电池借助于多条导电线来被电接触和电连接。光伏模块可以没有端子条并且没有端部带。光伏模块可通过根据本发明的各实施例的方法来被制造。该至少两个光伏电池可以是无汇流条光伏电池。该至少两个光伏电池可被串联电连接。根据本发明的各实施例的光伏模块的其他特征将由本领域技术人员从上文中所提供的涉及根据本发明的各实施例的方法的描述中清楚地理解。
以上描述详述了本公开的特定实施例。然而，应当理解，不管以上在文本中显得如何详细，本发明可以其他方式实现。应当注意的是，在描述本发明的某些特征或方面时，特定术语的使用不应当用来暗示术语在本文中被重定义以受限于包括与所述术语相关联的本发明的特征或方面的任何特定特性。
尽管以上详细描述已经示出、描述或指出如应用于各个实施例的本发明的新颖性特征，但是将理解本领域技术人员可做出所解说的器件或流程的形式和细节的各种省略、替换和改变，而不背离本发明。

Claims (21)

1.一种用于电接触光伏电池(20)的方法，所述方法包括：
提供包括多条导电线(12)的机织织物(10)，所述导电线(12)被设置在经向和纬向中的单个方向上，所述机织织物(10)还包括多条聚合物纱线(11)，所述聚合物纱线(11)被设置在所述经向和所述纬向中的至少另一个方向上；
使所述机织织物(10)与包括多个金属触点(21)的所述光伏电池(20)的表面形成物理接触；以及
执行加热过程，由此在所述金属触点(21)和至少一条导电线(12)之间建立电连接，并由此液化所述多条聚合物纱线(11)并将它们转换成封装层。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光伏电池(20)是无汇流条电池。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，其中所述多个金属触点(21)由具有纵向方向的多条平行金属线组成，并且其中使所述机织织物(10)与所述光伏电池(20)的表面形成物理接触包括对所述机织织物(10)进行定向，由此所述导电线(12)在与所述平行金属线的纵向方向不同的方向上。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述多个金属触点(21)由在不同的非平行方向上延伸的金属特征构成。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，提供所述机织织物(10)包括提供斜纹编织织物。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述聚合物纱线(11)包括聚合物带。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，其中所述聚合物带被设置在所述经向上，并且其中所述导电线(12)被设置在所述纬向上。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，执行所述加热过程包括在第一温度下执行第一加热步骤，以及随后在第二温度下执行第二加热步骤，所述第二温度高于所述第一温度。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，其中所述第一温度在120℃和240℃之间的范围内，并且其中所述第二温度比所述第一温度高10℃到50℃。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述聚合物纱线(11)由针对240nm和1200nm之间的波长范围内的光具有大于98％的透明度的材料制成。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述聚合物纱线(11)由聚烯烃材料制成。
12.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述导电线(12)是涂覆有焊料合金的金属导线。
13.一种用于将第一光伏电池(201)与第二光伏电池(202)电连接的方法，所述方法包括：
使用根据权利要求1或2所述的方法来电接触在表面上包括多个第一金属触点的第一光伏电池(201)；以及
使用根据权利要求1或2所述的方法来电接触在表面上包括多个第二金属触点的第二光伏电池(202)，
其中单个机织织物(10)被使用，所述机织织物(10)的第一部分(1)接触所述第一光伏电池(201)，而所述机织织物(10)的第二部分(2)接触所述第二光伏电池(202)，并且其中所述机织织物(10)的至少一条导电线(12)被电连接到第一金属触点和第二金属触点两者。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，其中所述第一光伏电池(201)的包括第一金属触点的表面是所述第一光伏电池的前表面，而其中所述第二光伏电池(202)的包括第二金属触点的表面是所述第二光伏电池的背表面。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一部分(1)在所述机织织物的第一侧上与所述第一光伏电池(201)形成接触，而所述第二部分(2)在所述机织织物的第二侧上与所述第二光伏电池(202)形成接触，所述第一和第二侧是所述机织织物的相对侧。
16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述单个机织织物(10)是斜纹编织织物，所述第一部分(1)具有不均匀的经面斜纹编织，而所述第二部分(2)具有不均匀的纬面斜纹编织。
17.一种用于制造包括多个光伏电池的光伏模块的方法，所述方法包括使用根据权利要求13至16中任一项所述的方法来电连接所述多个光伏电池。
18.根据权利要求13至17中任一项所述的方法，其特征在于，还包括在所述机织织物(10)的边界区域中提供至少一个二极管(25)，所述至少一个二极管的一个端子被连接到所述导电线(12)，所述至少一个二极管的另一个端子被适配成用于连接到至少一个另外的光伏电池。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述第一光伏电池(201)和所述第二光伏电池(202)被连接以便形成第一电池串(47)的至少一部分，所述至少一个另外的光伏电池形成第二电池串(48)的至少一部分，并且所述至少一个二极管(25)是将所述第一电池串(47)连接到所述第二电池串(48)的旁路二极管。
20.一种包括至少两个光伏电池的光伏模块，所述至少两个光伏电池使用权利要求1或2所述的方法来被电接触和电连接，其中所述光伏模块没有端子条且没有端部带。
21.根据权利要求20所述的光伏模块，其特征在于，其中所述至少两个光伏电池是无汇流条光伏电池，并且其中所述至少两个光伏电池被串联电连接。
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