CN108091703B - 叠盖式太阳能电池模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于太阳能电池模块的高效配置，所述配置包括以叠盖方式传导性地接合到彼此以形成超级电池的太阳能电池，所述超级电池可布置成有效地利用所述太阳能模块的面积、减少串联电阻并提高模块效率。所述太阳能电池上的所述前表面金属化图案可被配置成使得能够进行单步骤模版印刷，所述超级电池中所述太阳能电池的重叠配置有利于所述单步骤模版印刷。一种太阳能光伏系统可包括彼此并联电连接并电连接到逆变器的两个或多个此类高电压太阳能电池模块。

Description

叠盖式太阳能电池模块
本申请是基于申请日为2015年5月26日、申请号为201580027878.7(国 际申请号为PCT/US2015/032472)、发明创造名称为“叠盖式太阳能电池模 块”的中国专利申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本国际专利申请要求下列专利申请的优先权：2014年10月31日提 交的标题为“Shingled Solar Cell Module”(叠盖式太阳能电池模块) 的No.14/530,405美国专利申请，2014年11月4日提交的标题为 “Shingled Solar Cell Module”(叠盖式太阳能电池模块)的No. 14/532,293美国专利申请，2014年11月7日提交的标题为“Shingled Solar CellModule”(叠盖式太阳能电池模块)的No.14/536,486美国 专利申请，2014年11月12日提交的标题为“Shingled Solar Cell Module”(叠盖式太阳能电池模块)的No.14/539,546美国专利申请， 2014年11月17日提交的标题为“Shingled Solar Cell Module”(叠盖 式太阳能电池模块)的No.14/543,580美国专利申请，2014年11月19日 提交的标题为“ShingledSolar Cell Module”(叠盖式太阳能电池模 块)的No.14/548,081美国专利申请，2014年11月21日提交的标题为 “Shingled Solar Cell Module”(叠盖式太阳能电池模块)的No.14/550,676美国专利申请，2014年11月25日提交的标题为“Shingled Solar Cell Module”(叠盖式太阳能电池模块)的No.14/552,761美国 专利申请，2014年12月4日提交的标题为“Shingled Solar Cell Module”(叠盖式太阳能电池模块)的No.14/560,577美国专利申请， 2014年12月10日提交的标题为“Shingled Solar Cell Module”(叠盖 式太阳能电池模块)的No.14/566,278美国专利申请，2014年12月10日 提交的标题为“Shingled SolarCell Module”(叠盖式太阳能电池模 块)的No.14/565,820美国专利申请，2014年12月16日提交的标题为 “Shingled Solar Cell Module”(叠盖式太阳能电池模块)的No. 14/572,206美国专利申请，2014年12月19日提交的标题为“Shingled Solar Cell Module”(叠盖式太阳能电池模块)的No.14/577,593美国 专利申请，2014年12月30日提交的标题为“Shingled Solar Cell Module”(叠盖式太阳能电池模块)的No.14/586,025美国专利申请， 2014年12月30日提交的标题为“Shingled Solar Cell Module”(叠盖 式太阳能电池模块)的No.14/585,917美国专利申请，2015年1月12日 提交的标题为“Shingled SolarCell Module”(叠盖式太阳能电池模 块)的No.14/594,439美国专利申请，2015年1月26日提交的标题为 “Shingled Solar Cell Module”(叠盖式太阳能电池模块)的No. 14/605,695美国专利申请，2014年5月27日提交的标题为“Shingled Solar Cell Module”(叠盖式太阳能电池模块)的No.62/003,223美国 临时专利申请，2014年8月12日提交的标题为“Shingled Solar Cell Module”(叠盖式太阳能电池模块)的No.62/036,215美国临时专利申 请，2014年8月27日提交的标题为“Shingled Solar Cell Module”(叠 盖式太阳能电池模块)的No.62/042,615美国临时专利申请，2014年9月 11日提交的标题为“ShingledSolar Cell Module”(叠盖式太阳能电池 模块)的No.62/048,858美国临时专利申请，2014年10月15日提交的标 题为“Shingled Solar Cell Module”(叠盖式太阳能电池模块)的No. 62/064,260美国临时专利申请，2014年10月16日提交的标题为 “Shingled SolarCell Module”(叠盖式太阳能电池模块)的No. 62/064,834美国临时专利申请，2015年3月31日提交的标题为 “Shingled Solar Cell Panel Employing Hidden Taps”(使用隐藏的分 接头的叠盖式太阳能电池板)的No.14/674,983美国专利申请，2014年 11月18日提交的标题为“Solar Cell Panel Employing Hidden Taps” (使用隐藏的分接头的太阳能电池板)的No.62/081,200美国临时专利申 请，2015年2月6日提交的标题为“Shingled SolarCell Panel Employing Hidden Taps”(使用隐藏的分接头的叠盖式太阳能电池板””) 的No.62/113,250美国临时专利申请，2014年11月21日提交的标题为 “High Vol tage SolarPanel”(高电压太阳能板)的No.62/082,904美 国临时专利申请，2015年1月15日提交的标题为“High Vol tage Solar Panel”(高电压太阳能板)的No.62/103,816美国临时专利申请，2015 年2月4日提交的标题为“High Voltage Solar Panel”(高电压太阳能 板)的No.62/111,757美国临时专利申请，2015年3月17日提交的标题 为“Solar Cell CleavingTools and Methods”(太阳能电池的切割工具 和切割方法)的No.62/134,176美国临时专利申请，2015年4月21日提 交的标题为“Shingled Solar Cell Panel ComprisingStencil-Printed Cell Metallization”(包括模版印刷电池金属化的叠盖式太阳能电池板)的No.62/150,426美国临时专利申请，2014年8月11日提交的标题 为“Solar Cellswith Reduced Edge Carrier Recombination”(边缘载 流子复合减轻的太阳能电池)的No.62/035,624美国临时专利申请，2014 年10月15日提交的No.29/506,415美国外观设计专利申请，2014年10 月20日提交的No.29/506,755美国外观设计专利申请，2014年11月5日提交的No.29/508,323美国外观设计专利申请，2014年11月19日提交的 No.29/509,586美国外观设计专利申请，以及2014年11月19日提交的 No.29/509,588美国外观设计专利申请。上文列出的每个专利申请均全文 以引用方式并入本文，用于所有目的。
技术领域
本发明整体涉及太阳能电池模块，其中的太阳能电池以叠盖方式布 置。
背景技术
人类需要替代能源来满足全球日益增长的能源需求。在许多地理区 域，部分地借助太阳能资源，用太阳能(如光伏)电池产生的电力，就足 以满足这种需求。
发明内容
本文公开了太阳能电池模块中的太阳能电池的高效布置方式，以及 制作此类太阳能模块的方法。
一方面，太阳能模块包括一串数量N大于或等于25个、彼此串联 连接的矩形或实质上矩形的太阳能电池，这些太阳能电池平均具有大于约10伏的击穿电压。所述太阳能电池被集合成一个或多个超级电池，每个超 级电池都包括成直线布置的两个或更多个太阳能电池，其中相邻太阳能电 池的长边彼此重叠，并由既导电又导热的粘合剂传导性地彼此接合。在所 述太阳能电池串中，没有单个太阳能电池或成组的总数小于N的太阳能电 池与旁路二极管单独地并联电连接。沿着超级电池，穿过相邻太阳能电池 相接合的重叠部分具备有效热传导，有利于太阳能模块安全可靠地工作， 这种有效热传导避免或减少反偏太阳能电池中热点的形成。所述超级电池 可被封装于例如夹在玻璃前板与玻璃后板之间的热塑性烯烃聚合物中，从 而进一步增强模块对热损伤的耐受性。在一些变型形式中，N可大于或等于 30、50或100。
另一方面，超级电池包括多个硅太阳能电池，其中每个硅太阳能电 池都具有矩形或实质上矩形的前(向阳侧)表面和背表面，这些表面的形 状由相背对设置且平行的第一长边和第二长边、以及两条相背对设置的短 边界定。每个太阳能电池包括：导电的前表面金属化图案，其包括邻近第 一长边设置的至少一个前表面接触垫；以及导电的背表面金属化图案，其 包括邻近第二长边设置的至少一个背表面接触垫。所述硅太阳能电池成直 线布置，相邻硅太阳能电池的第一长边和第二长边重叠，并且相邻硅太阳 能电池上的前表面接触垫和背表面接触垫重叠并由传导性粘合剂接合材料 传导性地接合到彼此，从而将硅太阳能电池串联电连接。每个硅太阳能电 池的前表面金属化图案包括屏障，该屏障被构造用于在制造超级电池期 间，在传导性粘合剂接合材料固化之前实质上将传导性粘合剂接合材料局 限于至少一个前表面接触垫。
另一方面，超级电池包括多个硅太阳能电池，其中每个硅太阳能电 池都具有矩形或实质上矩形的前(向阳侧)表面和背表面，这些表面的形 状由相背对设置且平行的第一长边和第二长边、以及两条相背对设置的短 边界定。每个太阳能电池包括：导电的前表面金属化图案，其包括邻近第 一长边设置的至少一个前表面接触垫；以及导电的背表面金属化图案，其 包括邻近第二长边设置的至少一个背表面接触垫。所述硅太阳能电池成直 线布置，相邻硅太阳能电池的第一长边和第二长边重叠，并且相邻硅太阳 能电池上的前表面接触垫和背表面接触垫重叠并由传导性粘合剂接合材料 传导性地接合到彼此，从而将硅太阳能电池串联电连接。每个硅太阳能电 池的背表面金属化图案包括屏障，该屏障被构造用于在制造超级电池期 间，在传导性粘合剂接合材料固化之前实质上将传导性粘合剂接合材料局 限于至少一个背表面接触垫。
另一方面，制作太阳能电池串的方法包括：沿着平行于每个晶片的 长边缘的多条线切割一个或多个准正方形硅晶片，而形成多个矩形硅太阳 能电池，其中每个硅太阳能电池沿着其长轴的长度实质上相等。该方法还 包括将矩形硅太阳能电池成直线布置，使相邻太阳能电池的长边重叠且传 导性地接合到彼此，从而将太阳能电池串联电连接。所述多个矩形硅太阳 能电池包括：具有两个倒角的至少一个矩形太阳能电池，所述倒角对应于 准正方形晶片的拐角或拐角的一部分；以及各自缺少倒角的一个或多个矩 形硅太阳能电池。通过使与包括倒角的矩形硅太阳能电池的长轴垂直的宽 度大于与缺少倒角的矩形硅太阳能电池的长轴垂直的宽度，而对切割准正 方形晶片所沿的平行线之间的间距进行选择，以便补偿倒角；因此，在太 阳能电池串工作期间，太阳能电池串中的多个矩形硅太阳能电池中的每一 个电池的前表面，暴露在太阳光下的面积实质上相等。
另一方面，超级电池包括成直线布置的多个硅太阳能电池，其中相 邻太阳能电池的端部重叠且传导性地接合到彼此，从而将太阳能电池串联 电连接。至少一个硅太阳能电池具有倒角，所述倒角对应于从其切割硅太 阳能电池的准正方形硅晶片的拐角或拐角的一部分；至少一个硅太阳能电 池缺少倒角；在太阳能电池串工作期间，每个硅太阳能电池的前表面暴露 在太阳光下的面积实质上相等。
另一方面，制作两个或更多个超级电池的方法包括：沿着平行于每 个晶片的长边缘的多条线切割一个或多个准正方形硅晶片，而形成具有倒 角的第一多个矩形硅太阳能电池，以及缺少倒角的第二多个矩形硅太阳能 电池，其中所述倒角对应于准正方形硅晶片的拐角或拐角的一部分，所述 第二多个矩形硅太阳能电池中的每个电池都具有第一长度，该第一长度的 跨距等于准正方形硅晶片的全宽度。该方法还包括从第一多个矩形硅太阳能电池中的每一个电池移除倒角，而形成缺少倒角的第三多个矩形硅太阳 能电池，所述第三多个矩形硅太阳能电池中的每个电池都具有比第一长度 短的第二长度。该方法还包括：将第二多个矩形硅太阳能电池成直线布 置，使相邻矩形硅太阳能电池的长边重叠且传导性地接合到彼此，而将第 二多个矩形硅太阳能电池串联电连接，由此形成宽度等于第一长度的太阳 能电池串；以及将第三多个矩形硅太阳能电池成直线布置，使相邻矩形硅 太阳能电池的长边重叠且传导性地接合到彼此，而将第三多个矩形硅太阳 能电池串联电连接，由此形成宽度等于第二长度的太阳能电池串。
另一方面，制作两个或更多个超级电池的方法包括：沿着平行于每 个晶片的长边缘的多条线切割一个或多个准正方形硅晶片，而形成具有倒 角的第一多个矩形硅太阳能电池，以及缺少倒角的第二多个矩形硅太阳能 电池，其中所述倒角对应于准正方形硅晶片的拐角或拐角的一部分；将第 一多个矩形硅太阳能电池成直线布置，使相邻矩形硅太阳能电池的长边重 叠且传导性地接合到彼此，而将第一多个矩形硅太阳能电池串联电连接；以及将第二多个矩形硅太阳能电池成直线布置，使相邻矩形硅太阳能电池 的长边重叠且传导性地接合到彼此，而将第二多个矩形硅太阳能电池串联 电连接。
另一方面，超级电池包括：在第一方向上成直线布置的多个硅太阳 能电池，其中相邻硅太阳能电池的端部重叠且传导性地接合到彼此，从而 将硅太阳能电池串联电连接；以及细长的柔性电互连件，其长轴平行于与 所述第一方向垂直的第二方向取向，所述细长的柔性电互连件具有下列特 征：在沿着第二方向布置的多个分立位置处，传导性地接合到末端一个硅 太阳能电池的前表面或背表面；在第二方向上至少延伸末端太阳能电池的 全宽度；垂直于末端硅太阳能电池的前表面或后表面测量，导体厚度小于 或等于约100微米；向沿第二方向流动的电流提供小于或等于约0.012欧 姆的电阻；被构造用于提供柔性，该柔性在约–40℃至约85℃的温度范围 内，调和末端硅太阳能电池与该电互连件之间在第二方向上的不均匀膨 胀。
例如，垂直于末端硅太阳能电池的前表面和后表面测量，所述柔性 电互连件的导体厚度可小于或等于约30微米。所述柔性电互连件可以在第 二方向上延伸到超级电池之外，以便在太阳能模块中至少为邻近该超级电 池平行设置的第二超级电池提供电互连。此外或作为替代，所述柔性电互 连件可以在第一方向上延伸到超级电池之外，以便在太阳能模块中为与该 超级电池成直线平行设置的第二超级电池提供电互连。
另一方面，太阳能模块包括多个超级电池，这些超级电池被布置成 跨距等于模块宽度的两个或更多个平行的排，从而形成模块的前表面。每 个超级电池都包括成直线布置的多个硅太阳能电池，其中相邻硅太阳能电 池的端部重叠且传导性地接合到彼此，从而将硅太阳能电池串联电连接。 第一排中与模块的边缘相邻的第一超级电池的至少一端经由柔性电互连件 而电连接到第二排中与模块的同一边缘相邻的第二超级电池的一端，所述柔性电互连件具有下列特征：在多个分立位置处由导电粘合剂接合材料接 合到第一超级电池的前表面；平行于模块的边缘延伸；其至少一部分折叠 在第一超级电池的所述一端周围，因而从模块前方不可见。
另一方面，制作超级电池的方法包括：在一个或多个硅太阳能电池 中的每个电池上用激光划出一条或多条刻绘线，从而在硅太阳能电池上界 定多个矩形区域；在邻近每个矩形区域的长边的一个或多个位置，将导电 粘合剂接合材料施涂到一个或多个刻绘的硅太阳能电池上；沿刻绘线分割 硅太阳能电池，得到多个矩形的硅太阳能电池，每个矩形的硅太阳能电池 上都有一部分导电粘合剂接合材料设置在其前表面上与长边相邻的位置；将多个矩形的硅太阳能电池成直线布置，使相邻的矩形硅太阳能电池的长 边以叠盖方式重叠，其间设置一部分导电粘合剂接合材料；然后使导电接 合材料固化，从而将相邻的重叠矩形硅太阳能电池接合到彼此，并将这些 电池串联电连接。
另一方面，制作超级电池的方法包括：在一个或多个硅太阳能电池 中的每个电池上用激光划出一条或多条刻绘线，从而在硅太阳能电池上界 定多个矩形区域；将导电粘合剂接合材料施涂到一个或多个硅太阳能电池 的顶部表面的多个部分上；在一个或多个硅太阳能电池的底部表面与弯曲 的支撑表面之间施加真空，以使一个或多个硅太阳能电池抵靠弯曲的支撑 表面弯曲，而引起一个或多个硅太阳能电池沿着刻绘线切割，于是得到多个矩形的硅太阳能电池，每个矩形的硅太阳能电池上都有一部分导电粘合 剂接合材料设置在其前表面上与长边相邻的位置；将多个矩形的硅太阳能 电池成直线布置，使相邻的矩形硅太阳能电池的长边以叠盖方式重叠，其 间设置一部分导电粘合剂接合材料；然后使导电接合材料固化，从而将相 邻的重叠矩形硅太阳能电池接合到彼此，并将这些电池串联电连接。
另一方面，制作太阳能模块的方法包括组装多个超级电池，每个超 级电池都包括成直线布置的多个矩形硅太阳能电池，且端部在相邻的矩形 硅太阳能电池的长边上以叠盖方式重叠。该方法还包括向超级电池施加热 和压力，而使设置在相邻的矩形硅太阳能电池的重叠端部之间的导电接合 材料固化，从而将相邻的重叠矩形硅太阳能电池接合到彼此，并将这些电 池串联电连接。该方法还包括按所需的太阳能模块构造，将超级电池布置并互连为具有封装剂的层叠堆，然后向该层叠堆施加热和压力，从而形成 层合结构。
该方法的一些变型形式包括在向层叠堆施加热和压力以形成层合结 构之前，通过将热和压力施加于超级电池来固化或部分固化所述导电接合 材料，从而形成固化或部分固化的超级电池，作为形成层合结构之前的中 间产品。在一些变型形式中，当在组装超级电池期间将每个附加的矩形硅 太阳能电池添加到超级电池时，先使新添加的太阳能电池与相邻的重叠太 阳能电池之间的导电粘合剂接合材料固化或部分固化，再将任何其他矩形 硅太阳能电池添加到超级电池。作为替代，一些变型形式包括在同一步骤 中将超级电池中所有的导电接合材料固化或部分固化。
如果超级电池被形成为部分固化的中间产品，则该方法可包括在向 层叠堆施加热和压力以形成层合结构的同时，完成导电接合材料的固化。
该方法的一些变型形式包括在向层叠堆施加热和压力以形成层合结 构的同时，将导电接合材料固化，而无需形成固化或部分固化的超级电池 作为形成层合结构之前的中间产品。
该方法可包括将一个或多个标准尺寸的硅太阳能电池切割成面积较 小的矩形形状，而提供矩形的硅太阳能电池。可在切割一个或多个硅太阳 能电池之前将导电粘合剂接合材料施涂到所述一个或多个硅太阳能电池， 以便提供预先施涂有导电粘合剂接合材料的矩形硅太阳能电池。作为替 代，可以先切割一个或多个硅太阳能电池以提供矩形硅太阳能电池，然后 才将导电粘合剂接合材料施涂到矩形硅太阳能电池。
一方面，太阳能模块包括被布置成两个或更多个平行排的多个超级 电池。每个超级电池都包括多个成直线布置的矩形或实质上矩形的硅太阳 能电池，其中相邻硅太阳能电池的长边重叠且传导性地直接接合到彼此， 从而将硅太阳能电池串联电连接。太阳能板还包括：位于第一太阳能电池 的背表面上的第一隐藏的分接头接触垫，所述第一太阳能电池位于沿着第 一个超级电池的中间位置；以及传导性地接合到第一隐藏的分接头接触垫的第一电互连件。所述第一电互连件包括应力消除特征，该应力消除特征 调和该电互连件与该电互连件所接合的硅太阳能电池之间的不均匀热膨 胀。本文结合互连件使用的术语“应力消除特征”，可以指几何特征，诸 如扭结、环或狭槽，也可以指互连件的厚度(例如，极薄)和/或互连件的 延展性。例如，应力消除特征可以指，互连件是由极薄的铜带形成的。
太阳能模块可包括位于第二太阳能电池的背表面上的第二隐藏的分 接头接触垫，所述第二太阳能电池位于第一太阳能电池附近，且位于沿着 相邻超级电池排中的第二个超级电池的中间位置，其中第一隐藏的分接头 接触垫通过第一电互连件而电连接到第二隐藏的分接头接触垫。在此类情 况下，第一电互连件可延伸穿过第一超级电池与第二超级电池之间的间 隙，并传导性地接合到第二隐藏的分接头接触垫。作为替代，第一隐藏的分接头接触垫与第二隐藏的分接头接触垫之间的电连接可包括另一个电互 连件，所述另一个电互连件传导性地接合到第二隐藏的分接头接触垫并电 连接(例如，传导性地接合)到第一电互连件。任一种互连方案都可任选 地延伸穿过额外的超级电池排。例如，任一种互连方案都可任选地延伸穿 过模块的全宽度，从而经由隐藏的分接头接触垫来互连每排中的太阳能电 池。
太阳能模块可包括：位于第二太阳能电池的背表面上的第二隐藏的 分接头接触垫，所述第二太阳能电池位于沿着第一个超级电池的另一个中 间位置；传导性地接合到第二隐藏的分接头接触垫的第二电互连件；以及 旁路二极管，该旁路二极管利用第一电互连件和第二电互连件与位于第一 隐藏的分接头接触垫和第二隐藏的分接头接触垫之间的太阳能电池并联电 连接。
在上述任一种变型形式中，第一隐藏的分接头接触垫可以是被布置 在与第一太阳能电池的长轴平行延伸的一排中的第一太阳能电池的背表面 上的多个隐藏的分接头接触垫中的一个，其中第一电互连件传导性地接合 到多个隐藏的触点中的每一个，并且其沿着所述长轴的跨距实质上等于第 一太阳能电池的长度。此外或作为替代，第一隐藏的接触垫可以是被布置 在与第一太阳能电池的长轴垂直延伸的一排中的第一太阳能电池的背表面 上的多个隐藏的分接头接触垫中的一个。在后一种情况下，例如，这排隐 藏的分接头接触垫的位置可与第一太阳能电池的短边缘相邻。第一隐藏的 接触垫可以是在第一太阳能电池的背表面上被布置成二维阵列的多个隐藏 的分接头接触垫中的一个。
作为替代，在上述任一种变型形式中，第一隐藏的分接头接触垫的 位置可与第一太阳能电池的背表面的短边相邻，其中第一电互连件并不沿 着所述太阳能电池的长轴从所述隐藏的分接头接触垫实质上向内延伸，并 且第一太阳能电池上的背表面金属化图案为所述互连件提供传导路径，该 传导路径优选地具有小于或等于约每平方5欧姆的薄膜电阻、或者小于或 等于约每平方2.5欧姆的薄膜电阻。在此类情况下，第一互连件可包括 (例如)设置在应力消除特征的相对侧上的两个突出部，其中一个突出部 传导性地接合到第一隐藏的分接头接触垫。这两个突出部可具有不同的长 度。
在上述任一种变型形式中，第一电互连件可包括对准特征，所述对 准特征用于识别是否与第一隐藏的分接头接触垫理想地对准、是否与第一 超级电池的边缘理想地对准，或用于识别是否既与第一隐藏的分接头接触 垫理想地对准、又与第一超级电池的边缘理想地对准。
另一方面，太阳能模块包括玻璃前板、后板以及多个超级电池，所 述多个超级电池在玻璃前板与后板之间布置成两个或更多个平行排。每个 超级电池都包括多个成直线布置的矩形或实质上矩形的硅太阳能电池，其 中相邻硅太阳能电池的长边重叠且既柔性又传导性地直接接合到彼此，从 而将硅太阳能电池串联电连接。第一柔性电互连件刚性地、传导性地接合 到第一个超级电池。重叠的太阳能电池之间的柔性传导性接合为超级电池 提供机械可塑性，从而在约-40℃至约100℃的温度范围内，调和平行于超 级电池排的方向上超级电池与玻璃前板之间的热膨胀失配，使该热膨胀失 配不至于损坏太阳能模块。第一超级电池与第一柔性电互连件之间的刚性 传导性接合迫使第一柔性电互连件在约-40℃至约180℃的温度范围内，调 和垂直于超级电池排的方向上第一超级电池与第一柔性电互连件之间的热 膨胀失配，使该热膨胀失配不至于损坏太阳能模块。
超级电池内重叠的相邻太阳能电池之间的传导性接合与超级电池和 柔性电互连件之间的传导性接合可利用不同的传导性粘合剂。超级电池内 至少一个太阳能电池一侧的传导性接合与该太阳能电池另一侧的传导性接 合可利用不同的传导性粘合剂。例如，形成超级电池与柔性电互连件之间 的刚性接合的传导性粘合剂可以是焊料。在一些变型形式中，超级电池内 的重叠太阳能电池之间的传导性接合是用非焊料传导性粘合剂形成的，而 超级电池与柔性电互连件之间的传导性接合是用焊料形成的。
在利用刚描述的两种不同的传导性粘合剂的一些变型形式中，这两 种传导性粘合剂可在同一加工步骤中固化(例如，在同一温度下、同一压 力下和/或同一时间间隔内固化)。
重叠的相邻太阳能电池之间的传导性接合可调和例如每个电池与玻 璃前板之间大于或等于约15微米的差动运动。
例如，重叠的相邻太阳能电池之间的传导性接合在垂直于太阳能电 池方向上的厚度可小于或等于约50微米，而在垂直于太阳能电池方向上的 热导率可大于或等于约1.5W/(m-K)。
例如，第一柔性电互连件本身可承受大于或等于约40微米的热膨 胀或热收缩。
第一柔性电互连件中传导性地接合到超级电池的那部分可以呈带 状、由铜形成，而且在垂直于其与太阳能电池接合的表面的方向上的厚度 可例如小于或等于约30微米，或者小于或等于约50微米。第一柔性电互 连件可包括一体式传导性铜部分，该部分不与太阳能电池接合，并且相比 第一柔性电互连件中传导性地接合到太阳能电池的那部分提供更高的传导 性。第一柔性电互连件在垂直于其与太阳能电池接合的表面的方向上的厚 度可小于或等于约30微米、或者小于或等于约50微米，而且在太阳能电 池表面所处的平面中，在与流过该电互连件的电流垂直的方向上的宽度大 于或等于约10mm。第一柔性电互连件可传导性地接合到太阳能电池附近相 比第一电互连件提供更高传导性的导体。
另一方面，太阳能模块包括被布置成两个或更多个平行排的多个超 级电池。每个超级电池都包括多个成直线布置的矩形或实质上矩形的硅太 阳能电池，其中相邻硅太阳能电池的长边重叠且传导性地直接接合到彼 此，从而将硅太阳能电池串联电连接。在正常工作时不传导大电流的隐藏 的分接头接触垫位于第一太阳能电池的背表面上，所述第一太阳能电池位 于沿着第一排超级电池中的第一个超级电池的中间位置。隐藏的分接头接触垫并联电连接到第二排超级电池中的至少第二个太阳能电池。
太阳能模块可包括下述电互连件：该电互连件接合到隐藏的分接头 接触垫，并将隐藏的分接头接触垫电互连到第二太阳能电池。在一些变型 形式中，所述电互连件的跨距实质上不等于第一太阳能电池的长度，并且 第一太阳能电池上的背表面金属化图案为隐藏的分接头接触垫提供传导路 径，该传导路径具有小于或等于约每平方5欧姆的薄膜电阻。
多个超级电池可被布置成三个或更多个平行排，这些平行排的跨距 等于太阳能模块在垂直于这些排的方向上的宽度，并且隐藏的分接头接触 垫电连接到每一个超级电池排中的至少一个太阳能电池上的隐藏的接触 垫，从而将所有的超级电池排并联电连接。在此类变型形式中，太阳能模 块可包括连接到至少一个隐藏的分接头接触垫或者连接到隐藏的分接头接 触垫之间的互连件的至少一个总线连接，该总线连接与旁路二极管或其他 电子装置连接。
太阳能模块可包括下述柔性电互连件：该柔性电互连件传导性地接 合到隐藏的分接头接触垫，从而将该隐藏的分接头接触垫电连接到第二太 阳能电池。柔性电互连件中传导性地接合到隐藏的分接头接触垫的那部分 可以例如呈带状、由铜形成，而且在垂直于其与太阳能电池接合的表面的 方向上的厚度可小于或等于约50微米。隐藏的分接头接触垫与柔性电互连 件之间的传导性接合可迫使柔性电互连件承受第一太阳能电池与柔性电互 连件之间的热膨胀失配，并且在约-40℃至约180℃的温度范围内，调和第 一太阳能电池与第二太阳能电池之间由热膨胀造成的相对运动，使该相对 运动不至于损坏太阳能模块。
在一些变型形式中，太阳能模块在工作时，第一隐藏的接触垫可传 导比任何单个太阳能电池中生成的电流更大的电流。
通常情况下，覆盖在第一隐藏的分接头接触垫上面的第一太阳能电 池的前表面并未被接触垫或任何其他互连件特征占据。通常情况下，第一 太阳能电池的前表面上未被第一超级电池中的相邻太阳能电池的一部分重 叠的任何区域都未被接触垫或任何其他互连件特征占据。
在一些变型形式中，每个超级电池中的大部分电池都不具有隐藏的 分接头接触垫。在此类变型形式中，具有隐藏的分接头接触垫的电池相比 不具有隐藏的分接头接触垫的电池，可具有较大的光收集区域。
另一方面，太阳能模块包括玻璃前板、后板以及多个超级电池，所 述多个超级电池在玻璃前板与后板之间布置成两个或更多个平行排。每个 超级电池都包括多个成直线布置的矩形或实质上矩形的硅太阳能电池，其 中相邻硅太阳能电池的长边重叠且既柔性又传导性地直接接合到彼此，从 而将硅太阳能电池串联电连接。第一柔性电互连件刚性地、传导性地接合 到第一个超级电池。重叠的太阳能电池之间的柔性传导性接合由第一传导 性粘合剂形成，其具有小于或等于约800兆帕的剪切模量。第一超级电池 与第一柔性电互连件之间的刚性传导性接合由第二传导性粘合剂形成，其 具有大于或等于约2000兆帕的剪切模量。
第一传导性粘合剂可具有(例如)低于或等于约0℃的玻璃转化温 度。
在一些变型形式中，第一传导性粘合剂和第二传导性粘合剂是不同 的，但这两种传导性粘合剂可在同一加工步骤中固化。
在一些变型形式中，重叠的相邻太阳能电池之间的传导性接合在垂 直于太阳能电池方向上的厚度小于或等于约50微米，而在垂直于太阳能电 池方向上的热导率大于或等于约1.5W/(m-K)。
一方面，太阳能模块包括数量N大于或等于约150个矩形或实质上 矩形的硅太阳能电池，这些硅太阳能电池被布置成位于两个或更多个平行 排中的多个超级电池。每个超级电池都包括成直线布置的多个硅太阳能电 池，其中相邻的硅太阳能电池的长边重叠且传导性地接合到彼此，从而将 硅太阳能电池串联电连接。超级电池电连接，用于提供大于或等于约90伏 的高直流电压。
在一种变型形式中，太阳能模块包括一个或多个柔性电互连件，所 述柔性电互连件被布置用于将多个超级电池串联电连接，从而提供高直流 电压。太阳能模块可包括模块级功率电子器件，所述模块级功率电子器件 包括用于将高直流电压转变成交流电压的逆变器。模块级功率电子器件可 感测高直流电压，并且可在最佳电流-电压功率点处操作太阳能模块。
在另一种变型形式中，太阳能模块包括电连接到各对相邻的串联超 级电池排的模块级功率电子器件，用于串联电连接一对或多对超级电池排 以提供高直流电压，该模块级功率电子器件包括用于将高直流电压转变成 交流电压的逆变器。任选地，模块级功率电子器件可感测每个单独的一对 超级电池排两端的电压，并且可在最佳电流-电压功率点处操作每个单独的 一对超级电池排。任选地，如果单独的一对超级电池排两端的电压低于阈值，则模块级功率电子器件可将这对超级电池排从提供高直流电压的电路 断开。
在另一种变型形式中，太阳能模块包括电连接到每个单独的超级电 池排的模块级功率电子器件，用于串联电连接两个或更多个超级电池排以 提供高直流电压，该模块级功率电子器件包括用于将高直流电压转变成交 流电压的逆变器。任选地，模块级功率电子器件可感测每个单独的超级电 池排两端的电压，并且可在最佳电流-电压功率点处操作每个单独的超级电 池排。任选地，如果单独的超级电池排两端的电压低于阈值，则模块级功率电子器件可将这个单独的超级电池排从提供高直流电压的电路断开。
在另一种变型形式中，太阳能模块包括电连接到每个单独的超级电 池的模块级功率电子器件，用于串联电连接两个或更多个超级电池以提供 高直流电压，该模块级功率电子器件包括用于将高直流电压转变成交流电 压的逆变器。任选地，模块级功率电子器件可感测每个单独的超级电池两 端的电压，并且可在最佳电流-电压功率点处操作每个单独的超级电池。任 选地，如果单独的超级电池两端的电压低于阈值，则模块级功率电子器件可将这个单独的超级电池从提供高直流电压的电路断开。
在另一种变型形式中，模块内的每个超级电池都被隐藏的分接头电 分段成多个分段。太阳能模块包括通过隐藏的分接头电连接到每个超级电 池中的每个分段的模块级功率电子器件，用于串联电连接两个或更多个分 段以提供高直流电压，该模块级功率电子器件包括用于将高直流电压转变 成交流电压的逆变器。任选地，模块级功率电子器件可感测每个超级电池 中的每个单独的分段两端的电压，并且可在最佳电流-电压功率点处操作每 个单独的分段。任选地，如果单独的分段两端的电压低于阈值，则模块级 功率电子器件可将这个单独的分段从提供高直流电压的电路断开。
在上述任一种变型形式中，最佳电流-电压功率点可以是最大电流- 电压功率点。
在上述任一种变型形式中，模块级功率电子器件可能缺少直流到直 流升压部件。
在上述任一种变型形式中，N可以大于或等于约200、大于或等于 约250、大于或等于约300、大于或等于约350、大于或等于约400、大于 或等于约450、大于或等于约500、大于或等于约550、大于或等于约 600、大于或等于约650，或者大于或等于约700。
在上述任一种变型形式中，高直流电压可以大于或等于约120伏、 大于或等于约180伏、大于或等于约240伏、大于或等于约300伏、大于 或等于约360伏、大于或等于约420伏、大于或等于约480伏、大于或等 于约540伏，或者大于或等于约600伏。
另一方面，太阳能光伏系统包括并联电连接的两个或更多个太阳能 模块，以及逆变器。每个太阳能模块都包括数量N大于或等于约150个矩 形或实质上矩形的硅太阳能电池，这些硅太阳能电池被布置成位于两个或 更多个平行排中的多个超级电池。每个模块中的每个超级电池都包括成直 线布置在该模块中的两个或更多个硅太阳能电池，其中相邻的硅太阳能电 池的长边重叠且传导性地接合到彼此，从而将硅太阳能电池串联电连接。每个模块中的超级电池电连接，用于使模块提供大于或等于约90伏的高电 压直流输出。逆变器电连接到两个或更多个太阳能模块，从而将这些模块 的高电压直流输出转变成交流电。
每个太阳能模块都可包括一个或多个柔性电互连件，所述柔性电互 连件被布置用于将太阳能模块中的超级电池串联电连接，从而提供太阳能 模块的高电压直流输出。
太阳能光伏系统可包括与并联电连接的两个或更多个太阳能模块中 的第一个太阳能模块串联电连接的至少第三个太阳能模块。在此类情况 下，第三个太阳能模块可包括数量N’大于或等于约150个矩形或实质上矩 形的硅太阳能电池，这些硅太阳能电池被布置成位于两个或更多个平行排 中的多个超级电池。第三个太阳能模块中的每个超级电池都包括成直线布 置在该模块中的两个或更多个硅太阳能电池，其中相邻的硅太阳能电池的长边重叠且传导性地接合到彼此，从而将硅太阳能电池串联电连接。第三 个太阳能模块中的超级电池电连接，用于使模块提供大于或等于约90伏的 高电压直流输出。
包括刚描述的与两个或更多个太阳能模块中的第一个太阳能模块串 联电连接的第三个太阳能模块的变型形式，还可包括与并联电连接的两个 或更多个太阳能模块中的第二个太阳能模块串联电连接的至少第四个太阳 能模块。第四个太阳能模块可包括数量N’’大于或等于约150个矩形或实 质上矩形的硅太阳能电池，这些硅太阳能电池被布置成位于两个或更多个 平行排中的多个超级电池。第四个太阳能模块中的每个超级电池都包括成 直线布置在该模块中的两个或更多个硅太阳能电池，其中相邻的硅太阳能 电池的长边重叠且传导性地接合到彼此，从而将硅太阳能电池串联电连 接。第四个太阳能模块中的超级电池电连接，用于使模块提供大于或等于 约90伏的高电压直流输出。
所述太阳能光伏系统可包括熔丝和/或阻流二极管，这些熔丝和/或 阻流二极管被布置用于防止因任一个太阳能模块发生短路而耗散其他太阳 能模块产生的功率。
所述太阳能光伏系统可包括正总线和负总线，两个或更多个太阳能 模块并联电连接到这些正负总线，逆变器也电连接到这些正负总线。作为 替代，所述太阳能光伏系统可包括汇流箱，两个或更多个太阳能模块由单 独的导体电连接到该汇流箱。所述汇流箱将太阳能模块并联电连接，并且 可任选地包括熔丝和/或阻流二极管，这些熔丝和/或阻流二极管被布置用 于防止因任一个太阳能模块发生短路而耗散其他太阳能模块产生的功率。
所述逆变器可被配置用于在高于最小值的直流电压下操作太阳能模 块，所述最小值被设置成避免太阳能模块反偏。
所述逆变器可被配置用于识别一个或多个太阳能模块中出现的反偏 状态，并在避免出现反偏状态的电压下操作太阳能模块。
所述太阳能光伏系统可设置在屋顶上。
在上述任一种变型形式中，N、N’、N’’可以大于或等于约200、 大于或等于约250、大于或等于约300、大于或等于约350、大于或等于约 400、大于或等于约450、大于或等于约500、大于或等于约550、大于或等 于约600、大于或等于约650，或者大于或等于约700。N、N’、N’’的值 可相同，也可不同。
在上述任一种变型形式中，太阳能模块所提供的高直流电压可以大 于或等于约120伏、大于或等于约180伏、大于或等于约240伏、大于或 等于约300伏、大于或等于约360伏、大于或等于约420伏、大于或等于 约480伏、大于或等于约540伏，或者大于或等于约600伏。
另一方面，太阳能光伏系统包括第一个太阳能模块，所述第一个太 阳能模块包括数量N大于或等于约150个矩形或实质上矩形的硅太阳能电 池，这些硅太阳能电池被布置成位于两个或更多个平行排中的多个超级电 池。每个超级电池都包括成直线布置的多个硅太阳能电池，其中相邻的硅 太阳能电池的长边重叠且传导性地接合到彼此，从而将硅太阳能电池串联 电连接。所述系统还包括逆变器。该逆变器可以是(例如)与第一个太阳 能模块集成的微逆变器。第一个太阳能模块中的超级电池电连接，用于将 大于或等于约90伏的高直流电压提供给逆变器，逆变器再将直流电转变成 交流电。
第一个太阳能模块可包括一个或多个柔性电互连件，所述柔性电互 连件被布置用于将太阳能模块中的超级电池串联电连接，从而提供太阳能 模块的高电压直流输出。
所述太阳能光伏系统可包括与第一个太阳能模块串联电连接的至少 第二个太阳能模块。第二个太阳能模块可包括数量N’大于或等于约150个 矩形或实质上矩形的硅太阳能电池，这些硅太阳能电池被布置成位于两个 或更多个平行排中的多个超级电池。第二个太阳能模块中的每个超级电池 都包括成直线布置在该模块中的两个或更多个硅太阳能电池，其中相邻的 硅太阳能电池的长边重叠且传导性地接合到彼此，从而将硅太阳能电池串联电连接。第二个太阳能模块中的超级电池电连接，用于使模块提供大于 或等于约90伏的高电压直流输出。
逆变器(例如，微逆变器)可能缺少直流到直流升压部件。
在上述任一种变型形式中，N和N’可以大于或等于约200、大于或 等于约250、大于或等于约300、大于或等于约350、大于或等于约400、 大于或等于约450、大于或等于约500、大于或等于约550、大于或等于约 600、大于或等于约650，或者大于或等于约700。N、N’的值可相同，也 可不同。
在上述任一种变型形式中，太阳能模块所提供的高直流电压可以大 于或等于约120伏、大于或等于约180伏、大于或等于约240伏、大于或 等于约300伏、大于或等于约360伏、大于或等于约420伏、大于或等于 约480伏、大于或等于约540伏，或者大于或等于约600伏。
另一方面，太阳能模块包括数量N大于或等于约250个矩形或实质 上矩形的硅太阳能电池，这些硅太阳能电池被布置成位于两个或更多个平 行排中的多个串联超级电池。每个超级电池都包括成直线布置的多个硅太 阳能电池，其中相邻的硅太阳能电池的长边重叠且由既导电又导热的粘合 剂传导性地直接接合到彼此，从而将超级电池中的硅太阳能电池串联电连 接。太阳能模块中，每25个太阳能电池包括的旁路二极管少于一个。既导电又导热的粘合剂在相邻太阳能电池之间形成接合，这些接合在垂直于太 阳能电池方向上的厚度小于或等于约50微米，而在垂直于太阳能电池方向 上的热导率大于或等于约1.5W/(m-K)。
超级电池可被封装在前板与后板之间的热塑性烯烃层中。超级电池 及其封装剂可被夹在玻璃前板与玻璃后板之间。
太阳能模块中，例如：每30个太阳能电池包括的旁路二极管可少 于一个，每50个太阳能电池包括的旁路二极管可少于一个，或者每100个 太阳能电池包括的旁路二极管可少于一个。太阳能模块可(例如)不包括 旁路二极管、只包括单个旁路二极管、包括不超过三个旁路二极管、包括 不超过六个旁路二极管，或者包括不超过十个旁路二极管。
重叠的太阳能电池之间的传导性接合可任选地为超级电池提供机械 可塑性，从而在约-40℃至约100℃的温度范围内，调和平行于超级电池排 的方向上超级电池与玻璃前板之间的热膨胀失配，使该热膨胀失配不至于 损坏太阳能模块。
在上述任一种变型形式中，N可以大于或等于约300、大于或等于 约350、大于或等于约400、大于或等于约450、大于或等于约500、大于 或等于约550、大于或等于约600、大于或等于约650，或者大于或等于约 700。
在上述任一种变型形式中，超级电池可电连接，以提供大于或等于 约120伏、大于或等于约180伏、大于或等于约240伏、大于或等于约300 伏、大于或等于约360伏、大于或等于约420伏、大于或等于约480伏、 大于或等于约540伏、或者大于或等于约600伏的高直流电压。
太阳能系统可包括上述任一种变型形式的太阳能模块和逆变器(例 如，微逆变器)，其中逆变器电连接到太阳能模块，并被配置用于转换来 自太阳能模块的直流输出，从而提供交流输出。逆变器可能缺少直流到直 流升压部件。所述逆变器可被配置用于在高于最小值的直流电压下操作太 阳能模块，所述最小值被设置成避免太阳能电池反偏。最小电压值可取决 于温度。所述逆变器可被配置用于识别反偏状态，并在避免出现反偏状态 的电压下操作太阳能模块。例如，所述逆变器可被配置用于在太阳能模块 的电压-电流功率曲线的局部最大区域内操作太阳能模块，以避免出现反偏 状态。
本说明书公开了太阳能电池的切割工具和太阳能电池的切割方法。
一方面，制造太阳能电池的方法包括：沿着弯曲表面推进太阳能电 池晶片，然后在弯曲表面与太阳能电池晶片的底部表面之间施加真空，以 使太阳能电池晶片抵靠弯曲表面弯曲，从而沿着一条或多条先前准备好的 刻绘线将太阳能电池晶片切割，由此从太阳能电池晶片中分割出多个太阳 能电池。太阳能电池晶片可例如沿着弯曲表面连续推进。作为替代，太阳 能电池晶片可沿着弯曲表面多次分立地推进。
所述弯曲表面可以是(例如)向太阳能电池晶片的底部表面施加真 空的真空歧管的上表面的弯曲部分。真空歧管向太阳能电池晶片的底部表 面施加的真空可沿着太阳能电池晶片的行进方向而变化，并且可以例如在 真空歧管中循序切割太阳能电池晶片的区域内达到最大强度。
该方法可包括使用多孔带沿着真空歧管的弯曲上表面传送太阳能电 池晶片，在此过程中通过多孔带上的穿孔将真空施加到太阳能电池晶片的 底部表面。所述穿孔可任选地布置在多孔带上，以使太阳能电池晶片沿着 其本身行进方向的前缘和后缘必须覆盖在多孔带的至少一个穿孔上面，因 而被真空朝着弯曲表面牵拉，但这不是必需的。
该方法可包括：沿着真空歧管的上表面的平坦区域推进太阳能电池 晶片，到达真空歧管上表面中具有第一曲率的过渡弯曲区域；随后将太阳 能电池晶片推进到真空歧管上表面中循序切割太阳能电池晶片的切割区域 内，真空歧管的该切割区域具有第二曲率，第二曲率比第一曲率收得更 紧。该方法还可包括将切割的太阳能电池推进到真空歧管中具有第三曲率 的切割后区域，第三曲率比第二曲率收得更紧。
在上述任一种变型形式中，该方法可包括在太阳能电池晶片与弯曲 表面之间，先在每条刻绘线的一端，然后在每条刻绘线的另一端施加更强 的真空，以便沿着每条刻绘线提供不对称的应力分布，从而有助于沿着每 条刻绘线形成单个切割裂纹的核心，并有助于单个切割裂纹沿着每条刻绘 线蔓延。此外或作为替代，在上述任一种变型形式中，该方法可包括将太 阳能电池晶片上的刻绘线取向成与真空歧管成一角度，使得对于每条刻绘线，其一端相比另一端较早到达真空歧管的弯曲切割区域。
在上述任一种变型形式中，该方法可包括在切割的太阳能电池的边 缘接触弯曲表面之前，就将切割的太阳能电池从弯曲表面上移除。例如， 该方法可包括在与歧管的弯曲表面相切或近似相切的方向上，以比电池沿 着歧管行进的速度大的速度移除电池。这可以用例如切向布置的移动带来 完成，或者用任何其他合适的机构来完成。
在上述任一种变型形式中，该方法可包括在太阳能电池晶片上划出 多条刻绘线，然后将导电粘合剂接合材料施涂到太阳能电池晶片的顶部或 底部表面的多个部分上，之后沿着刻绘线切割太阳能电池晶片。此时，得 到的每一个切割的太阳能电池都可沿着其顶部或底部表面的切割边缘设置 有一部分导电粘合剂接合材料。刻绘线可以在施涂导电粘合剂接合材料之 前或之后使用任何适宜的刻绘方法形成。刻绘线可例如通过激光刻绘法形 成。
在上述任一种变型形式中，太阳能电池晶片可以是正方形或准正方 形的硅太阳能电池晶片。
另一方面，制作太阳能电池串的方法包括：将多个矩形的太阳能电 池成直线布置，使相邻的矩形太阳能电池的长边以叠盖方式重叠，其间设 置导电粘合剂接合材料；然后使导电接合材料固化，从而将相邻的重叠矩 形太阳能电池接合到彼此，并将这些电池串联电连接。太阳能电池可例如 通过上述用于制造太阳能电池的方法的任一种变型形式来制造。
一方面，制作太阳能电池串的方法包括：在一个或多个正方形太阳 能电池中的每个电池上形成后表面金属化图案，然后使用单个模版，在单 个模版印刷步骤中将完整的前表面金属化图案模版印刷到一个或多个正方 形太阳能电池中的每个电池上。这些步骤可按任意顺序执行，如果合适的 话，也可同时执行。所谓“完整的前表面金属化图案”，意思是在模版印 刷步骤之后，无需将附加的金属化材料沉积到正方形太阳能电池的前表面 上就可完成前表面金属化。该方法还包括：将每个正方形太阳能电池分成 两个或更多个矩形太阳能电池，从而用一个或多个正方形太阳能电池形成 多个矩形太阳能电池，每个矩形太阳能电池都具有后表面金属化图案和完 整的前表面金属化图案；将多个矩形太阳能电池成直线布置，使相邻的矩 形太阳能电池的长边以叠盖方式重叠；然后将每一对相邻的重叠矩形太阳 能电池中的矩形太阳能电池传导性地接合到彼此，让导电接合材料设置在 这两个矩形太阳能电池之间，用于将这对矩形太阳能电池中的一个电池的 前表面金属化图案电连接到这对矩形太阳能电池中的另一个电池的后表面 金属化图案，从而将所述多个矩形太阳能电池串联电连接。
模版可被构造成使得模版中用于限定一个或多个正方形太阳能电池 上的前表面金属化图案的一个或多个特征的所有部分都受限于在模版印刷 期间与该模版中位于模版所处平面内的其他部分的物理连接。
每个矩形太阳能电池上的前表面金属化图案可例如包括垂直于矩形 太阳能电池的长边取向的多个指状物，但前表面金属化图案没有使前表面 金属化图案中的指状物彼此物理连接。
本说明书公开了太阳能电池边缘处的载流子复合损耗减轻的太阳能 电池，这种太阳能电池例如不具有促进载流子复合的切割边缘；用于制造 此类太阳能电池的方法；以及按叠盖(重叠)布置使用此类太阳能电池来 形成超级电池。
一方面，制造多个太阳能电池的方法包括：将一个或多个前表面非 晶硅层沉积到晶体硅晶片的前表面上；把一个或多个后表面非晶硅层沉积 到晶体硅晶片的后表面上，所述后表面位于晶体硅晶片的前表面的相对 侧；将一个或多个前表面非晶硅层图案化，从而在一个或多个前表面非晶 硅层中形成一个或多个前表面沟槽；把前表面钝化层沉积到一个或多个前 表面非晶硅层的上方以及前表面沟槽内；将一个或多个后表面非晶硅层图 案化，从而在一个或多个后表面非晶硅层中形成一个或多个后表面沟槽； 然后把后表面钝化层沉积到一个或多个后表面非晶硅层的上方以及后表面 沟槽内。一个或多个后表面沟槽中的每个沟槽都被形成为与对应的一个前 表面沟槽成一直线。该方法还包括在一个或多个切割平面处切割所述晶体 硅晶片，每个切割平面都在不同的一对对应的前表面沟槽和后表面沟槽上 居中或实质上居中。得到的太阳能电池在工作时，前表面非晶硅层将被光照射。
在一些变型形式中，只形成了前表面沟槽，而没有形成后表面沟 槽。在其他变型形式中，只形成了后表面沟槽，而没有形成前表面沟槽。
该方法可包括：形成一个或多个前表面沟槽，用于穿透前表面非晶 硅层到达晶体硅晶片的前表面，以及/或者形成一个或多个后表面沟槽，用 于穿透一个或多个后表面非晶硅层到达晶体硅晶片的后表面。
该方法可包括用透明的传导性氧化物形成前表面钝化层和/或后表 面钝化层。
可使用脉冲激光器或金刚石钻头创造切割点(例如，大约100微米 长)。可循序使用连续波激光器和冷却喷嘴来引起高压缩和拉伸热应力， 并引导晶体硅晶片中的切割完全蔓延，从而在一个或多个切割平面处分割 晶体硅晶片。作为替代，可在一个或多个切割平面处用机械切割晶体硅晶 片。可使用任何适宜的切割方法。
一个或多个前表面非晶硅层/晶体硅层可与晶体硅晶片形成n-p 结，在这种情况下，可能优选的是从晶体硅晶片的后表面侧将其切割。作 为替代，一个或多个后表面非晶硅层/晶体硅层可与晶体硅晶片形成n-p 结，在这种情况下，可能优选的是从晶体硅晶片的前表面侧将其切割。
另一方面，制造多个太阳能电池的方法包括：在晶体硅晶片的第一 表面中形成一个或多个沟槽；把一个或多个非晶硅层沉积到晶体硅晶片的 第一表面上；把钝化层沉积到所述沟槽中以及晶体硅晶片的第一表面上的 一个或多个非晶硅层上；把一个或多个非晶硅层沉积到晶体硅晶片的第二 表面上，所述第二表面位于晶体硅晶片的第一表面的相对侧；然后在一个 或多个切割平面处切割所述晶体硅晶片，每个切割平面都在所述一个或多个沟槽中的一个不同的沟槽上居中或实质上居中。
该方法可包括用透明的传导性氧化物形成钝化层。
可使用激光器在晶体硅晶片中引起热应力，从而在一个或多个切割 平面处将晶体硅晶片切割。作为替代，可在一个或多个切割平面处用机械 切割晶体硅晶片。可使用任何适宜的切割方法。
一个或多个前表面非晶硅层/晶体硅层可与晶体硅晶片形成n-p 结。作为替代，一个或多个后表面非晶硅层/晶体硅层可与晶体硅晶片形成 n-p结。
另一方面，太阳能板包括多个超级电池，每个超级电池都包括成直 线布置的多个太阳能电池，其中相邻太阳能电池的端部以叠盖方式重叠且 传导性地接合到彼此，从而将太阳能电池串联电连接。每个太阳能电池都 包括：晶体硅衬底；一个或多个第一表面非晶硅层，其设置在晶体硅衬底 的第一表面上以形成n-p结；一个或多个第二表面非晶硅层，其设置在晶 体硅衬底的第二表面上，所述第二表面位于晶体硅衬底的第一表面的相对 侧；以及钝化层，其防止第一表面非晶硅层的边缘处或第二表面非晶硅层 的边缘处出现载流子复合，或者既防止第一表面非晶硅层的边缘处又防止 第二表面非晶硅层的边缘处出现载流子复合。钝化层可包含透明的传导性 氧化物。
太阳能电池可例如采用上文概述或本说明书中以其他方式公开的任 一种方法来形成。
在结合附图，参阅本发明的以下更详细的描述之后，本发明的这些 和其他实施例、特征和优点对于本领域技术人员而言将变得更加清楚，下 面首先简要描述附图。
附图说明
图1示出了以叠盖方式布置、串联连接的一串太阳能电池的横截面 示意图，其中相邻太阳能电池的端部重叠，从而形成叠盖式超级电池。
图2A示出了可用于形成叠盖式超级电池的示例性矩形太阳能电池 的前(向阳侧)表面和前表面金属化图案的示意图。
图2B和图2C示出了可用于形成叠盖式超级电池的具有圆形拐角的 两个示例性矩形太阳能电池的前(向阳侧)表面和前表面金属化图案的示 意图。
图2D和图2E示出了图2A所示太阳能电池的后表面和示例性的后 表面金属化图案的示意图。
图2F和图2G分别示出了图2B和图2C所示的太阳能电池的后表面 和示例性的后表面金属化图案的示意图。
图2H示出了可用于形成叠盖式超级电池的另一个示例性矩形太阳 能电池的前(向阳侧)表面和前表面金属化图案的示意图。前表面金属化 图案包括分立的接触垫，每个接触垫都被屏障环绕，所述屏障被构造用于 防止沉积在其接触垫上的未固化传导性粘合剂接合材料流动远离接触垫。
图2I示出了图2H的太阳能电池的横截面视图，并标识出了前表面 金属化图案的细节，该细节在图2J和图2K这两个展开图中示出，包括接 触垫以及环绕接触垫的屏障的多个部分。
图2J示出了图2I中的细节的展开图。
图2K示出了图2I中的细节的展开图，其中未固化的传导性粘合剂 接合材料被屏障实质上局限于分立接触垫的位置。
图2L示出了图2H的太阳能电池的后表面和示例性的后表面金属化 图案的示意图。后表面金属化图案包括分立的接触垫，每个接触垫都被屏 障环绕，所述屏障被构造用于防止沉积在其接触垫上的未固化传导性粘合 剂接合材料流动远离接触垫。
图2M示出了图2L的太阳能电池的横截面视图，并标识出了后表面 金属化图案的细节，该细节在图2N这个展开图中示出，包括接触垫以及环 绕接触垫的屏障的多个部分。
图2N示出了图2M中的细节的展开图。
图2O示出了包括屏障的金属化图案的另一种变型形式，所述屏障 被构造用于防止未固化的传导性粘合剂接合材料流动远离接触垫。屏障紧 靠接触垫的一侧，并且比接触垫高。
图2P示出了图2O的金属化图案的另一种变型形式，其中屏障紧靠 接触垫的至少两侧。
图2Q示出了另一种示例性矩形太阳能电池的后表面和示例性的后 表面金属化图案的示意图。后表面金属化图案包括沿着太阳能电池的边缘 实质上延伸太阳能电池长边的长度的连续接触垫。接触垫被屏障环绕，所 述屏障被构造用于防止沉积在接触垫上的未固化传导性粘合剂接合材料流 动远离接触垫。
图2R示出了可用于形成叠盖式超级电池的另一个示例性矩形太阳 能电池的前(向阳侧)表面和前表面金属化图案的示意图。前表面金属化 图案包括沿着太阳能电池的边缘布置成一排的分立接触垫，以及位于这排 接触垫内侧并且平行于这排接触垫延伸的细长导线。细长导线形成屏障， 所述屏障被构造用于防止沉积在其接触垫上的未固化传导性粘合剂接合材 料流动远离接触垫继而流到太阳能电池的有效区域上。
图3A示出了示例性方法的示意图，利用该方法，可将标准形状尺 寸的准正方形硅太阳能电池分成(例如，切成或分解成)可用来形成叠盖 式超级电池的两个长度不同的矩形太阳能电池。
图3B和图3C示出了另一种示例性方法的示意图，利用该方法，可 将准正方形硅太阳能电池分成矩形太阳能电池。图3B示出了晶片的前表面 和示例性的前表面金属化图案。图3C示出了晶片的后表面和示例性的后表 面金属化图案。
图3D和图3E示出了示例性方法的示意图，利用该方法，可将正方 形硅太阳能电池分成矩形太阳能电池。图3D示出了晶片的前表面和示例性 的前表面金属化图案。图3E示出了晶片的后表面和示例性的后表面金属化 图案。
图4A示出了示例性矩形超级电池的前表面的局部视图，该矩形超 级电池包括如例如图2A所示的矩形太阳能电池，这些矩形太阳能电池按图 1所示的叠盖方式布置。
图4B和图4C分别示出了示例性矩形超级电池的正视图和后视图， 该矩形超级电池包括如例如图2B所示的具有倒角的“V字”矩形太阳能电 池，这些矩形太阳能电池按图1所示的叠盖方式布置。
图5A示出了包括多个叠盖式矩形超级电池的示例性矩形太阳能模 块的示意图，其中每个超级电池长边的长度近似等于太阳能模块短边长度 的一半。成对的超级电池端对端布置而形成多排，其中超级电池的长边平 行于模块的短边。
图5B示出了包括多个叠盖式矩形超级电池的另一种示例性矩形太 阳能模块的示意图，其中每个超级电池长边的长度近似等于太阳能模块短 边的长度。超级电池被布置成其长边与模块的短边平行。
图5C示出了包括多个叠盖式矩形超级电池的另一种示例性矩形太 阳能模块的示意图，其中每个超级电池长边的长度近似等于太阳能模块长 边的长度。超级电池被布置成其长边与模块的长边平行。
图5D示出了包括多个叠盖式矩形超级电池的示例性矩形太阳能模 块的示意图，其中每个超级电池长边的长度近似等于太阳能模块长边长度 的一半。成对的超级电池端对端布置而形成多排，其中超级电池的长边平 行于模块的长边。
图5E示出了构造类似于图5C的另一种示例性矩形太阳能模块的示 意图，其中形成超级电池的所有太阳能电池都是具有倒角的V字太阳能电 池，所述倒角与从其分割出太阳能电池的准正方形晶片的拐角对应。
图5F示出了构造类似于图5C的另一种示例性矩形太阳能模块的示 意图，其中形成超级电池的太阳能电池包括V字太阳能电池和矩形太阳能 电池的混合体，这些太阳能电池被布置成重现从其分割出这些太阳能电池 的准正方形晶片的形状。
图5G示出了构造类似于图5E的另一种示例性矩形太阳能模块的示 意图，只不过超级电池中的相邻V字太阳能电池被布置成彼此的镜像，所 以它们重叠的边缘长度相等。
图6示出了与柔性电互连件互连的三排超级电池的示例性布置，这 种布置用于将每排内的超级电池彼此串联，并用于将各排彼此并联。这些 排可以例如是图5D的太阳能模块中的三排。
图7A示出了可用来将超级电池以串联或并联方式互连的示例性柔 性互连件。一些示例呈现图案结构，这些图案结构沿示例的长轴、短轴， 或者既沿示例的长轴又沿示例的短轴增大示例的柔性(机械可塑性)。图 7A示出了示例性的应力消除长互连件构造，这些构造既可用于连接到超级 电池的如本文所述的隐藏的分接头中，也可用作连接到超级电池的前表面 或后表面上的端子触点的互连件。图7B-1和图7B-2示出了平面外应力消 除特征的示例。图7B-1和图7B-2示出了示例性的长互连件构造，该构造 包括平面外应力消除特征，既可用于连接到超级电池的隐藏的分接头中， 也可用作连接到超级电池的前表面或后表面上的端子触点的互连件。
图8A示出了图5D(即图5D的示例性太阳能模块的横截面视图)的 细节A，具体示出了接合到各排超级电池的后表面端子触点的柔性电互连件 的横截面细节。
图8B示出了图5D(即图5D的示例性太阳能模块的横截面视图)的 细节C，具体示出了接合到各排超级电池的前(向阳侧)表面端子触点的柔 性电互连件的横截面细节。
图8C示出了图5D(即图5D的示例性太阳能模块的横截面视图)的 细节B，具体示出了被布置用于将一排中的两个超级电池串联互连的柔性互 连件的横截面细节。
图8D至图8G示出了在一排超级电池的一端，邻近太阳能模块的边 缘接合到超级电池的前端子触点的电互连件的附加示例。这些示例性互连 件被构造成在模块的前表面上只占用很小的面积。
图9A示出了包括六个叠盖式矩形超级电池的另一种示例性矩形太 阳能模块的示意图，其中每个超级电池长边的长度近似等于太阳能模块长 边的长度。超级电池被布置成六排，这六排彼此并联电连接，并与设置在 太阳能模块后表面上的接线盒内的旁路二极管并联电连接。超级电池与旁 路二极管之间的电连接通过穿过嵌入模块层合结构的焊带来实现。
图9B示出了包括六个叠盖式矩形超级电池的另一种示例性矩形太 阳能模块的示意图，其中每个超级电池长边的长度近似等于太阳能模块长 边的长度。超级电池被布置成六排，这六排彼此并联电连接，还与设置在 太阳能模块后表面上的一个边缘附近的接线盒内的旁路二极管并联电连 接。第二接线盒位于太阳能模块后表面上的相对边缘附近。超级电池与旁 路二极管之间的电连接被制作成穿过这两个接线盒之间的外部电缆。
图9C示出了包括六个叠盖式矩形超级电池的示例性双面玻璃矩形 太阳能模块，其中每个超级电池长边的长度近似等于太阳能模块长边的长 度。超级电池被布置成彼此并联电连接的六排。两个接线盒安装在模块的 相对边缘上，从而最大化模块的有效面积。
图9D示出了图9C所示太阳能模块的侧视图。
图9E示出了包括六个叠盖式矩形超级电池的另一种示例性太阳能 模块，其中每个超级电池长边的长度近似等于太阳能模块长边的长度。超 级电池被布置成六排，三对电池排各自连接到太阳能模块上的电源管理装 置。
图9F示出了包括六个叠盖式矩形超级电池的另一种示例性太阳能 模块，其中每个超级电池长边的长度近似等于太阳能模块长边的长度。超 级电池被布置成六排，每一排各自连接到太阳能模块上的电源管理装置。
图9G和图9H示出了使用叠盖式超级电池进行模块级功率管理的架 构的其他实施例。
图10A示出了如图5B所示太阳能模块的示例性电路示意图。
图10B-1和图10B-2示出了具有图10A的电路示意图的如图5B所 示太阳能模块的各种电互连的示例性物理布局。
图11A示出了如图5A所示太阳能模块的示例性电路示意图。
图11B-1和图11B-2示出了具有图11A的电路示意图的如图5A所 示太阳能模块的各种电互连的示例性物理布局。
图11C-1和图11C-2示出了具有图11A的电路示意图的如图5A所 示太阳能模块的各种电互连的另一种示例性物理布局。
图12A示出了如图5A所示太阳能模块的另一种示例性电路示意 图。
图12B-1和图12B-2示出了具有图12A的电路示意图的如图5A所 示太阳能模块的各种电互连的示例性物理布局。
图12C-1、图12C-2和图12C-3示出了具有图12A的电路示意图的 如图5A所示太阳能模块的各种电互连的另一种示例性物理布局。
图13A示出了如图5A所示太阳能模块的另一种示例性电路示意 图。
图13B示出了如图5B所示太阳能模块的另一种示例性电路示意 图。
图13C-1和图13C-2示出了具有图13A的电路示意图的如图5A所 示太阳能模块的各种电互连的示例性物理布局。图13C-1和图13C-2的物 理布局被稍微修改后，适用于具有图13B的电路示意图的如图5B所示太阳 能模块。
图14A示出了包括多个叠盖式矩形超级电池的另一种示例性矩形太 阳能模块的示意图，其中每个超级电池长边的长度近似等于太阳能模块短 边长度的一半。成对的超级电池端对端布置而形成多排，其中超级电池的 长边平行于模块的短边。
图14B示出了如图14A所示太阳能模块的示例性电路示意图。
图14C-1和图14C-2示出了具有图14B的电路示意图的如图14A所 示太阳能模块的各种电互连的示例性物理布局。
图15示出了具有图10A的电路示意图的如图5B所示太阳能模块的 各种电互连的另一种示例性物理布局。
图16示出了将两个太阳能模块串联互连的智能开关的示例性布 置。
图17示出了使用超级电池制作太阳能模块的示例性方法的流程 图。
图18示出了使用超级电池制作太阳能模块的另一种示例性方法的 流程图。
图19A至图19D示出了利用热和压力可使超级电池固化的示例性布 置。
图20A至图20C示意性地示出了可用来切割刻绘的太阳能电池的示 例性设备。该设备在用来切割施涂有传导性粘合剂接合材料的刻绘超级电 池时可能特别有利。
图21示出了用暗线加上了“斑马条纹”的示例性白色后板，该后 板可在包括平行的超级电池排的太阳能模块中使用，以减轻超级电池与后 板中从模块的前方可见的多个部分之间的视觉对比。
图22A示出了利用传统带状连接的常规模块处于热点状态时的平面 图。图22B示出了利用根据多个实施例的热扩散方法的模块也处于热点状 态时的平面图。
图23A至图23B示出了具有倒角电池的超级电池串布局的示例。
图24至图25示出了包括按叠盖构造组装的多个模块的阵列的简化 横截面视图。
图26示出了太阳能模块的后(背阴侧)表面的示意图，图中示出 了叠盖式超级电池前(向阳侧)表面上的端子电触点到模块后侧上的接线 盒的示例性电互连。
图27示出了太阳能模块的后(背阴侧)表面的示意图，图中示出 了并联的两个或更多个叠盖式超级电池的示例性电互连，其中超级电池前(向阳侧)表面上的端子电触点连接到彼此，并连接到模块后侧上的接线 盒。
图28示出了太阳能模块的后(背阴侧)表面的示意图，图中示出 了并联的两个或更多个叠盖式超级电池的另一种示例性电互连，其中超级 电池前(向阳侧)表面上的端子电触点连接到彼此，并连接到模块后侧上 的接线盒。
图29示出了两个超级电池的局部横截面透视图，图中示出了使用 夹在相邻超级电池的重叠端部之间的柔性互连件，来将超级电池串联电连 接并将电连接提供给接线盒。图29A示出了图29中所关注的区域的放大视 图。
图30A示出了电互连件接合到其前表面端子触点和后表面端子触点 的示例性超级电池。图30B示出了并联互连的两个图 30A所示的超级电 池。
图31A至图31C示出了可用来形成连接到如本文所述的超级电池的 隐藏的分接头的示例性背表面金属化图案的示意图。
图32至图33示出了将隐藏的分接头与互连件一同使用的示例，其 中互连件大约延伸超级电池的全宽度。
图34A至图34C示出了接合到超级电池的后表面(图34A)和前表 面(图34B至图34C)上的端子触点的互连件的示例。
图35至图36示出了将隐藏的分接头与短互连件一同使用的示例， 其中短互连件跨过相邻超级电池之间的间隙，却并未沿矩形太阳能电池的 长轴实质上向内延伸。
图37A-1至图37F-3示出了包括平面内应力消除特征的隐藏的分接 头短互连件的示例性构造。
图38A-1至图38B-2示出了包括平面外应力消除特征的隐藏的分接 头短互连件的示例性构造。
图39A-1和图39A-2示出了包括对准特征的隐藏的分接头短互连件 的示例性构造。图39B-1和图39B-2示出了突出部长度不对称的隐藏的分 接头短互连件的示例性构造。
图40以及图42A至图44B示出了采用隐藏的分接头的示例性太阳 能模块布局。
图41示出了图40以及图42A至图44B的太阳能模块布局的示例性 电路简图。
图45示出了旁路二极管导通的示例性太阳能模块中的电流。
图46A至图46B示出了由太阳能模块中的分别在平行于各排超级电 池的方向上和在垂直于各排超级电池的方向上的热循环所造成的太阳能模 块部件之间的相对运动。
图47A至图47B分别示出了采用隐藏的分接头的另一种示例性太阳 能模块布局以及对应的电路简图。
图48A至图48B示出了将隐藏的分接头与嵌入的旁路二极管结合使 用的另外的太阳能电池模块布局。
图49A至图49B分别示出了用于将常规直流电压提供给微逆变器的 太阳能模块和如本文所述的用于将高直流电压提供给微逆变器的高电压太 阳能模块的框图。
图50A至图50B示出了组装了旁路二极管的示例性高电压太阳能模 块的示例性物理布局和电路简图。
图51A至图55B示出了包括叠盖式超级电池的高电压太阳能模块进 行模块级功率管理的示例性架构。
图56示出了六个平行排中的六个超级电池的示例性布置，其中相 邻排的端部错开并由柔性电互连件串联互连。
图57A示意性地示出了光伏系统，该光伏系统包括彼此并联电连接 并且电连接到串型逆变器的多个高直流电压叠盖式太阳能电池模块。图57B 示出了部署在屋顶上的图57A所示光伏系统。
图58A至图58D示出了限流熔丝和阻流二极管的布置，其中限流熔 丝和阻流二极管可用来防止高直流电压叠盖式太阳能电池模块短路，从而 避免由于这种短路而耗散该模块所并联电连接的其他高直流电压叠盖式太 阳能电池模块产生的大量功率。
图59A至图59B示出了两个或更多个高直流电压叠盖式太阳能电池 模块在汇流箱中并联电连接的示例性布置，所述汇流箱可包括限流熔丝和 阻流二极管。
图60A至图60B各自示出了并联电连接的多个高直流电压叠盖式太 阳能电池模块的电流对电压曲线图和功率对电压曲线图。图60A的曲线图 针对的是模块都不包括反偏太阳能电池的示例性情况。图60B的曲线图针 对的是一些模块包括一个或多个反偏太阳能电池的示例性情况。
图61A示出了每个超级电池约利用1个旁路二极管的太阳能模块的 示例。图61C示出了利用嵌套式构造的旁路二极管的太阳能模块的示例。 图61B示出了使用柔性电互连件而在两个相邻的超级电池之间连接的旁路 二极管的示例性构造。
图62A至图62B分别示意性地示出了另一种示例性切割工具的侧视 图和顶视图。
图63A示意性地示出了使用示例性的不对称真空布置，在切割晶片 时控制沿刻绘线形成裂纹的核心并控制裂纹沿刻绘线蔓延。图63B示意性 地示出了使用示例性的对称真空布置，相比图63A的布置对切割提供较小 的控制。
图64示意性地示出了可在图62A至图62B的切割工具中使用的示 例性真空歧管的一部分的顶视图。
图65A和图65B分别提供了被多孔带覆盖的图64所示示例性真空 歧管的示意性顶视图和示意性透视图。
图66示意性地示出了可在图62A至图62B的切割工具中使用的示 例性真空歧管的侧视图。
图67示意性地示出了覆盖在多孔带和真空歧管的示例性布置上面 的已切割太阳能电池。
图68示意性地示出了已切割太阳能电池与标准尺寸晶片(在示例 性切割过程中从其切割太阳能电池)上的未切割部分的相对位置和相对取 向。
图69A至图69G示意性地示出了可从切割工具连续移除已切割太阳 能电池的设备和方法。
图70A至图70C提供了图62A至图62B的示例性切割工具的另一种 变型形式的正交视图。
图71A和图71B提供了图70A至图70C的示例性切割工具处于切割 过程的两个不同阶段时的透视图。
图72A至图74B示出了图70A至图70C的示例性切割工具的多孔带 和真空歧管的细节。
图75A至图75G示出了可用于图10A至图10B-1与图10B-2的示例 性切割工具中的多孔真空带的若干种示例性孔图案的细节。
图76示出了矩形太阳能电池上的示例性前表面金属化图案。
图77A至图77B示出了矩形太阳能电池上的示例性后表面金属化图 案。
图78示出了正方形太阳能电池上的示例性前表面金属化图案，该 正方形太阳能电池可被切割成多个矩形太阳能电池，每个矩形太阳能电池 都具有图76所示的前表面金属化图案。
图79示出了正方形太阳能电池上的示例性后表面金属化图案，该 正方形太阳能电池可被切割成多个矩形太阳能电池，每个矩形太阳能电池 都具有图77A所示的后表面金属化图案。
图80是常规尺寸的HIT太阳能电池的示意图，该太阳能电池利用 常规切割方法被切割成窄条太阳能电池，从而产生促进载流子复合的切割 边缘。
图81A至图81J示意性地示出了将常规尺寸的HIT太阳能电池切割 成缺少促进载流子复合的切割边缘的窄条太阳能电池的示例性方法中的步 骤。
图82A至图82J示意性地示出了将常规尺寸的HIT太阳能电池切割 成缺少促进载流子复合的切割边缘的窄条太阳能电池的另一种示例性方法 中的步骤。
具体实施方式
应当参照附图来阅读以下具体实施方式，在所有不同的附图中，相 同的参考标号指代类似的元件。附图(未必按比例绘制)描绘了选择性实 施例，而无意于限定本发明的范围。具体实施方式以举例而非限定的方式 示出了本发明的原理。该具体实施方式描述了本发明的若干个实施例，若 干种改编形式、变型形式、替代方案和用途，包括目前据信是实施本发明 的最佳模式；本领域技术人员阅读该具体实施方式之后，将清楚了解使用 本发明的技术制造本发明的太阳能电池模块的方法。
除非上下文清楚地另行指示，否则本说明书和所附权利要求中使用的单数形式“一个”、“一种”和“该”，皆包括多个指代物。此外，术语“平行”用来指“平行或实质上平行”，涵盖与平行几何形状的细微偏 差，而并非要求本文所述的任何平行布置都是完全平行的。术语“垂直” 用来指“垂直或实质上垂直”，涵盖与垂直几何形状的细微偏差，而并非 要求本文所述的任何垂直布置都是完全垂直的。术语“正方形”用来指 “正方形或实质上正方形”，涵盖与正方形的细微偏差，例如具有倒角 (如圆形拐角或其他截顶拐角)的实质上正方形形状。术语“矩形”用来 指“矩形或实质上矩形”，涵盖与矩形的细微偏差，例如具有倒角(如圆 形拐角或其他截顶拐角)的实质上矩形形状。
本说明书公开了太阳能电池模块中的硅太阳能电池的高效叠盖式布 置，以及可在此类布置中使用的太阳能电池的前表面金属化图案、后表面 金属化图案和互连件。本说明书还公开了制造此类太阳能模块的方法。太 阳能电池模块在“一个太阳”(非聚光)照射下可有利地使用，其物理尺 寸和电气规格使其能够替代常规的硅太阳能电池模块。
图1示出了串联连接的一串太阳能电池10的横截面视图，这些太 阳能电池以叠盖方式布置并电连接形成超级电池100，其中相邻太阳能电池 的端部重叠。每个太阳能电池10都包括半导体二极管结构和连接到半导体 二极管结构的电触点，太阳能电池10被光照射时其中产生的电流可通过这 些电触点而提供给外部负载。
在本说明书描述的示例中，每个太阳能电池10都是晶体硅太阳能 电池，其具有前(向阳侧)表面金属化图案和后(背阴侧)表面金属化图 案，前表面金属化图案设置在n型传导性的半导体层上，后表面金属化图 案设置在p型传导性的半导体层上，这些金属化图案为n-p结的相对两侧 提供电触点。然而，可使用利用了任何其他合适的材料系统、二极管结构、物理尺寸或电触点布置的任何其他合适的太阳能电池，来替代本说明 书中描述的太阳能模块中的太阳能电池10，或作为所述太阳能电池的补 充。例如，前(向阳侧)表面金属化图案可设置在p型传导性的半导体层 上，后(背阴侧)表面金属化图案可设置在n型传导性的半导体层上。
再次参见图1，在超级电池100中，相邻太阳能电池10在它们借助 导电接合材料实现重叠的区域内传导性地接合到彼此，所述导电接合材料 将一个太阳能电池的前表面金属化图案电连接到相邻太阳能电池的后表面 金属化图案。合适的导电接合材料可包括例如导电粘合剂、导电粘合剂膜 和导电粘合剂带，以及常规焊料。优选地，导电接合材料在相邻太阳能电 池之间的接合中提供机械可塑性，从而调和由于导电接合材料的热膨胀系 数(CTE)与太阳能电池的CTE(例如，硅的CTE)失配而引起的应力。为提 供这种机械可塑性，在一些变型形式中，将导电接合材料选择为具有低于 或等于约0℃的玻璃转化温度。为进一步减小并调和因CTE失配而引起的平 行于太阳能电池的重叠边缘的应力，可任选地只将导电接合材料施涂在沿 着太阳能电池的重叠区域的多个分立位置，而不施涂成实质上延伸太阳能 电池边缘的长度的连续线。
垂直于太阳能电池的前表面和后表面测量，由导电接合材料在相邻 的重叠太阳能电池之间形成的导电接合的厚度可例如小于约0.1mm。这样薄 的接合降低了电池间互连处的电阻性损耗，还促进超级电池工作期间其中 可能出现的任何热点发出的热沿着超级电池流动。太阳能电池之间的接合 的热导率可例如大于或等于约1.5W/(m-K)。
图2A示出了可在超级电池100中使用的示例性矩形太阳能电池10 的前表面。如果合适，也可使用其他形状的太阳能电池10。在图示的示例 中，太阳能电池10的前表面金属化图案包括总线15和指状物20，总线15 邻近太阳能电池10的一个长边的边缘设置，并且平行于长边实质上延伸长 边的长度；指状物20垂直地附接到总线，不仅平行于彼此延伸，还平行于 太阳能电池10的短边实质上延伸短边的长度。
在图2A的示例中，太阳能电池10长约156mm，宽约26mm，因此长 宽比(短边长度/长边长度)约为1:6。可在156mm×156mm标准尺寸的硅 晶片上制备六个这种太阳能电池，随后将其分割(切割)以提供图示的太 阳能电池。在其他变型形式中，可由标准硅晶片制备八个尺寸约为19.5mm ×156mm，因此长宽比约为1:8的太阳能电池10。更一般地，太阳能电池 10可具有例如约1:2至约1:20的长宽比，并可由标准尺寸晶片或任何其他 合适尺寸的晶片制备。
图3A示出了示例性方法，利用该方法，可切割、分解或以其他方 式分开标准形状尺寸的准正方形硅太阳能电池晶片45，而形成刚描述的矩 形太阳能电池。在该示例中，从晶片的中心部分切下若干个全宽度的矩形 太阳能电池10L，此外，从晶片的端部切下若干个较短的矩形太阳能电池 10S，而且丢弃晶片的倒角或圆形拐角。太阳能电池10L可用来形成一个宽 度的叠盖式超级电池，太阳能电池10S可用来形成宽度较窄的叠盖式超级 电池。
作为替代，倒角(例如，圆形拐角)可保留在从晶片的端部切下的 太阳能电池上。图2B至图2C示出了示例性的“V字”矩形太阳能电池10 的前表面，该前表面实质上类似图2A中的前表面，不过具有倒角，这些倒 角是从切下太阳能电池的晶片保留下来的。图2B中，总线15邻近两个长 边中较短的一边设置，并且平行于这一边实质上延伸其长度，然后在两端至少部分围绕太阳能电池的倒角延伸。图2C中，总线15邻近两个长边中 较长的一边设置，并且平行于这一边实质上延伸其长度。图3B至图3C示 出了准正方形晶片45的正视图和后视图，准正方形晶片45可沿图3C所示 的虚线切割，从而提供具有类似于图2A所示的前表面金属化图案的多个太 阳能电池10，以及具有类似于图2B所示的前表面金属化图案的两个倒角太 阳能电池10。
在图2B所示的示例性前表面金属化图案中，总线15中围绕电池的 倒角延伸的两个端部随着距总线位于电池长边附近的那部分的距离增大， 可各自具有逐渐变小(逐渐变窄)的宽度。类似地，在图3B所示的示例性 前表面金属化图案中，将分立的接触垫15互连起来的薄导线的两端围绕太 阳能电池的倒角延伸，并随着距布置分立接触垫所沿的太阳能电池长边的 距离增大而逐渐变小。这种逐渐变小是任选的，但可以在不显著增加电阻 性损耗的前提下，有利地减少使用的金属和对太阳能电池有效区域的遮 蔽。
图3D至图3E示出了完美正方形晶片47的正视图和后视图，完美 正方形晶片47可沿图3E所示的虚线切割，从而提供具有类似于图2A所示 的前表面金属化图案的多个太阳能电池10。
倒角矩形太阳能电池可用来形成只包括倒角太阳能电池的超级电 池。此外或作为替代，一个或多个此类倒角矩形太阳能电池可与一个或多 个未倒角矩形太阳能电池(例如，图2A)组合使用，而形成超级电池。例 如，超级电池的末端太阳能电池可以是倒角太阳能电池，而其中间的太阳 能电池可以是未倒角太阳能电池。如果在超级电池中(或更一般地，在太 阳能模块中)组合使用倒角太阳能电池和未倒角太阳能电池，则可能有利 的是为这些太阳能电池选择下述尺寸：在太阳能电池工作期间，倒角太阳 能电池和未倒角太阳能电池这两者的前表面暴露在太阳光下的面积相等。 以这种方式将两种太阳能电池的面积匹配，就使倒角太阳能电池和未倒角 太阳能电池中产生的电流匹配，从而改善包括倒角太阳能电池和未倒角太 阳能电池这两者的串联电池串的性能。例如通过调整切割晶片所沿的多条 线的位置，以使得在垂直于太阳能电池长轴的方向上，倒角太阳能电池略 宽于未倒角太阳能电池，就可使从同一块准正方形晶片切下的倒角太阳能 电池和未倒角太阳能电池的面积匹配，从而补偿倒角太阳能电池上缺失的 拐角。
太阳能模块可只包括下列三种超级电池：仅由未倒角矩形太阳能电 池形成的超级电池、仅由倒角矩形太阳能电池形成的超级电池，或包括倒 角太阳能电池和未倒角太阳能电池在内的超级电池；也可包括超级电池的 上述三种变型形式的任意组合。
在某些情况下，标准尺寸的正方形或准正方形太阳能电池晶片(例 如，晶片45或晶片47)靠近晶片边缘的部分将光转化为电的效率可能比晶 片中远离边缘的部分低。为了改善得到的矩形太阳能电池的效率，在一些 变型形式中，对晶片的一个或多个边缘进行修剪，从而在切割晶片之前先 将效率较低的部分移除。从晶片边缘修剪的部分的宽度可例如为约1mm至 约5mm。另外，如图3B和图3D所示，将从晶片切下的两个末端太阳能电池 10可被取向成其前表面总线(或分立接触垫)15沿着其外部边缘，因而沿 着晶片的两个边缘。由于在本说明书所公开的超级电池中，总线(或分立 接触垫)15通常与相邻的太阳能电池重叠，所以，沿着晶片这两个边缘的 低光转化效率并不影响太阳能电池的性能。因此，在一些变型形式中，像 刚描述的那样修剪正方形或准正方形晶片上平行于矩形太阳能电池的短边取向的边缘，但并不修剪晶片上平行于矩形太阳能电池的长边取向的边 缘。在其他变型形式中，像刚描述的那样修剪正方形晶片(例如，图3D中 的晶片47)的一个、两个、三个或四个边缘。在其他变型形式中，像刚描 述的那样修剪准正方形晶片的一个、两个、三个或四个长边缘。
具有大长宽比、面积小于标准的156mm×156mm太阳能电池的狭 长太阳能电池(如图所示)可有利地用于减小本说明书中所公开的太阳能 电池模块中的I2R电阻性功率损耗。具体地讲，由于太阳能电池10的面积 相比标准尺寸的硅太阳能电池减小，所以太阳能电池产生的电流减小，从 而直接减小太阳能电池和此类太阳能电池的串联电池串中的电阻性功率损 耗。另外，将此类矩形太阳能电池布置在超级电池100中，以使电流平行 于太阳能电池的短边流过超级电池，可缩短电流通过半导体材料到达前表 面金属化图案中的指状物20所必须流经的距离，并可缩短指状物的必需长 度，从而也可减小电阻性功率损耗。
如上所述，在重叠的太阳能电池10的重叠区域中将这些太阳能电 池彼此接合，从而将这些太阳能电池串联电连接，与照惯例具有突出部的 串联太阳能电池串相比，缩短了相邻太阳能电池之间的电连接的长度。这 也减小了电阻性功率损耗。
再次参见图2A，在图示的示例中，太阳能电池10上的前表面金属 化图案包括平行于总线15延伸并与之间隔开的任选旁路导线40。(这种旁 路导线也可任选地用于图2B至图2C、图3B和图3D所示的金属化图案中， 而且也在图2Q中示出，此时其与分立接触垫15而不是连续总线组合使 用)。旁路导线40将指状物20互连，以使电流旁路总线15与旁路导线40之间可能形成的裂纹。此类裂纹可能在总线15附近的多个位置隔断指状物 20，所以可能以其他方式将太阳能电池10的多个区域与总线15隔离。旁 路导线在此类被隔断的指状物与总线之间提供替代电路径。图示的示例示 出了平行于总线15设置的旁路导线40，旁路导线40大约延伸总线的全 长，并互连每个指状物20。这种布置可能是优选的，但不是必需的。如果 存在旁路导线，其无需平行于总线延伸，也无需延伸总线的全长。另外， 旁路导线至少互连两个指状物，但无需互连所有指状物。可例如使用两条 或更多条较短的旁路导线来替代较长的旁路导线。可使用旁路导线的任何 适宜布置。此类旁路导线的用途在2012年2月13日提交的标题为“Solar Cell With Metallization Compensating For Or PreventingCracking” (具有用于补偿或避免破裂的金属化图案的太阳能电池)的No. 13/371,790美国专利申请中有更详细的描述，该专利申请全文以引用方式 并入本文。
图2A的示例性前表面金属化图案还包括在指状物20的与总线15 相对的远端处将指状物20互连的任选末端导线42。(这种末端导线也可任 选地用于图2B至图2C、图3B、图3D和图2Q所示的金属化图案中)。导 线42的宽度可例如与指状物20的大致相同。导线42将指状物20互连， 以使电旁路可能形成于旁路导线40与导线42之间的裂纹，从而针对太阳 能电池10中可能被此类裂纹以其他方式电隔离的区域，将电流路径提供给 总线15。
尽管图示的一些示例示出了前总线15宽度一致，且实质上延伸太 阳能电池10的长边的长度，但这不是必需的。例如，如上所述，前总线15 可被前表面上的两个或更多个分立接触垫15替代，这些分立接触垫15可 例如沿着太阳能电池10的一侧彼此成直线布置，例如，如图2H、图2Q和 图3B所示。此类分立接触垫可任选地由在它们之间延伸的薄导线互连，如 (例如)刚才提到的附图所示。在此类变型形式中，垂直于太阳能电池的 长边测量，接触垫的宽度可例如为将接触垫互连的薄导线的约2至约20 倍。可能有单独的(例如，小的)接触垫用于前表面金属化图案中的每个 指状物，或者，每个接触垫可连接到两个或更多个指状物。例如，前表面 接触垫15可为正方形，或为平行于太阳能电池的边缘伸长的矩形。前表面 接触垫15的宽度垂直于太阳能电池的长边，可例如为约1mm至约1.5mm； 其长度平行于太阳能电池的长边，可例如为约1mm至约10mm。平行于太阳 能电池的长边测量，接触垫15之间的间距可例如为约3mm至约30mm。
作为替代，太阳能电池10可缺少前总线15和分立的前接触垫15， 因而只在前表面金属化图案中包括指状物20。在此类变型形式中，原本由 前总线15或前接触垫15执行的电流收集功能，可完全地或部分地由在上 述重叠构造中将两个太阳能电池10彼此接合的传导性材料执行。
既缺少总线15又缺少接触垫15的太阳能电池可包括旁路导线40， 也可不包括旁路导线40。如果不存在总线15和接触垫15，则旁路导线40 可被布置成旁路在旁路导线与前表面金属化图案中传导性地接合到重叠的 太阳能电池的那部分之间形成的裂纹。
包括总线或分立接触垫15、指状物20、旁路导线40(如果存在) 和末端导线42(如果存在)的前表面金属化图案可例如由按惯例用于此类 目的的银浆形成，然后例如采用常规的丝网印刷方法进行沉积。作为替 代，前表面金属化图案可由电镀铜形成。也可使用任何其他合适的材料与 工艺。在前表面金属化图案由银形成的变型形式中，使用分立的前表面接 触垫15而不是沿着电池边缘的连续总线15，减少了太阳能电池上的银量， 从而可有利地缩减成本。在前表面金属化图案由铜或比银便宜的另一种导 体形成的变型形式中，可使用连续总线15，而不会有成本劣势。
图2D至图2G、图3C和图3E示出了太阳能电池的示例性后表面金 属化图案。在这些示例中，后表面金属化图案包括沿着太阳能电池后表面 的一个长边缘布置的分立的后表面接触垫25，以及实质上覆盖太阳能电池 后表面的所有剩余面积的金属触点30。在叠盖式超级电池中，接触垫25例 如接合到总线或沿着相邻的重叠太阳能电池的上表面的边缘布置的分立接 触垫，从而将两个太阳能电池串联电连接。例如，每个分立的后表面接触 垫25都可与重叠太阳能电池的前表面上对应的分立的前表面接触垫15对 准，并由只施涂到分立接触垫上的导电接合材料接合到所述对应的分立的 前表面接触垫15。例如，分立接触垫25可为正方形(图2D)，或为平行 于太阳能电池的边缘伸长的矩形(图2E至图2G、图3C、图3E)。接触垫 25的宽度垂直于太阳能电池的长边，可例如为约1mm至约5mm；其长度平 行于太阳能电池的长边，可例如为约1mm至约10mm。平行于太阳能电池的 长边测量，接触垫25之间的间距可例如为约3mm至约30mm。
触点30可例如由铝和/或电镀铜形成。形成的铝背面触点30通常 提供背表面场，用于减轻太阳能电池中的背表面复合，因而改善太阳能电 池效率。如果触点30由铜而不是铝形成，则触点30可与另一种钝化方案 (例如，氧化铝)组合使用，从而类似地减轻背表面复合。分立接触垫25 可例如由银浆形成。使用分立的银接触垫25而不是沿着电池边缘的连续银 接触垫，减少了后表面金属化图案中的银量，这可有利地缩减成本。
另外，如果太阳能电池依赖于由形成的铝触点所提供的背表面场来 减轻背表面复合，则使用分立的银触点而不是连续的银触点可改善太阳能 电池效率。这是因为银后表面触点并不提供背表面场，因此往往促进载流 子复合，并在太阳能电池中的银触点上方产生死(无效)体积。在照惯例 具有带状突出部的太阳能电池串中，这些死体积通常被太阳能电池前表面 上的焊带和/或总线遮住，因此不会导致任何额外的效率损失。然而，在本 文公开的太阳能电池和超级电池中，太阳能电池中位于后表面银接触垫25 上方的体积通常完全未被前表面金属化图案遮住，所以由于使用银后表面 金属化图案而产生的任何死体积都将降低电池的效率。因此，使用分立的 银接触垫25而不是沿着太阳能电池后表面边缘的连续银接触垫，减小了任 何对应的死区的体积，故而提升了太阳能电池的效率。
在不依赖于背表面场来减轻背表面复合的变型形式中，后表面金属 化图案可采用沿着太阳能电池的长度延伸的连续总线25而不是分立接触垫 25，(例如)如图2Q所示。这种总线25可例如由锡或银形成。
后表面金属化图案的其他变型形式可采用分立的锡接触垫25。后表 面金属化图案的变型形式可采用类似于图2A至图2C的前表面金属化图案 中所示的指状触点，并且可缺少接触垫和总线。
尽管附图所示的特定的示例性太阳能电池被描述为具有前表面金属 化图案与后表面金属化图案的特定组合，但更一般地，可使用前表面金属 化图案与后表面金属化图案的任何适宜的组合。例如，一种合适的组合可 采用包括分立接触垫15、指状物20和任选的旁路导线40的银前表面金属 化图案，以及包括铝触点30和分立的银接触垫25的后表面金属化图案。 另一种合适的组合可采用包括连续总线15、指状物20和任选的旁路导线 40的铜前表面金属化图案，以及包括连续总线25和铜触点30的后表面金 属化图案。
在制造超级电池的过程(下文将更详细地描述)中，用来接合超级 电池中相邻的重叠太阳能电池的导电接合材料可只(分立地或连续地)分 配到太阳能电池的前表面或后表面的边缘处的接触垫上，而不分配到太阳 能电池的周围部分上。这减少材料的用量，并且如上所述，可减小或调和 因导电接合材料的CTE与太阳能电池的CTE失配而引起的应力。但是，在 沉积期间或之后并且在固化之前，导电接合材料的多个部分可能趋向于散 布到接触垫之外，继而散布到太阳能电池的对应部分上。例如，导电接合 材料的粘结树脂部分可被毛细力抽出接触垫，继而散布到太阳能电池表面 上相邻的质构化或多孔部分上。另外，在沉积过程期间，一些导电接合材 料可能未到达接触垫，而是被沉积到了太阳能电池表面的相邻部分上，随 后可能从这些相邻部分向周围散布。导电接合材料的这种散布和/或沉积不 准确现象可能削弱重叠的太阳能电池之间的接合，并可能损坏太阳能电池 中导电接合材料散布其上或错误地沉积到其上的那些部分。例如借助在每 个接触垫的附近或周围形成障碍或屏障，由此将导电接合材料实质上保持 在恰当位置的金属化图案，可减轻或阻止导电接合材料的这种散布现象。
如图2H至图2K所示，例如，前表面金属化图案可包括分立接触垫 15、指状物20和屏障17，其中每个屏障17都环绕对应的接触垫15并充当 障碍，从而在接触垫与屏障之间形成壕沟(moat)。从接触垫流出或者在分 配到太阳能电池上时未到达接触垫的未固化的传导性粘合剂接合材料18的 部分19可被屏障17限制在壕沟内。这防止传导性粘合剂接合材料从接触 垫进一步散布到电池的周围部分上。屏障17可例如由与指状物20和接触 垫15(例如，银)相同的材料形成，其高度可例如为约10微米至约40微 米，其宽度可例如为约30微米至约100微米。屏障17与接触垫15之间形 成的壕沟可具有例如约100微米至约2毫米的宽度。尽管图示的示例只围 绕每个前接触垫15具有单个屏障17，但在其他变型形式中，可例如围绕每 个接触垫同心地设置两个或更多个此类屏障。前表面接触垫及其周围的一 个或多个屏障可形成例如类似于“靶心”目标的形状。如图2H所示，例 如，屏障17可与指状物20互连，并可与将接触垫15互连起来的薄导线互 连。
类似地，如图2L至图2N所示，例如，后表面金属化图案可包括 (例如，银的)分立后接触垫25、实质上覆盖太阳能电池后表面的所有剩 余面积的(例如，铝)触点30，以及(例如，银)屏障27，其中每个屏障 17都环绕对应的后接触垫25并充当障碍，从而在接触垫与屏障之间形成壕 沟。如图所示，触点30的一部分可填充壕沟。从接触垫25流出或者在分 配到太阳能电池上时未到达接触垫的未固化的传导性粘合剂接合材料的多 个部分可被屏障27限制在壕沟内。这防止传导性粘合剂接合材料从接触垫 进一步散布到电池的周围部分上。屏障27的高度可例如为约10微米至约 40微米，其宽度可例如为约50微米至约500微米。屏障27与接触垫25之 间形成的壕沟可具有例如约100微米至约2毫米的宽度。尽管图示的示例 只围绕每个后表面接触垫25具有单个屏障27，但在其他变型形式中，可例 如围绕每个接触垫同心地设置两个或更多个此类屏障。后表面接触垫及其 周围的一个或多个屏障可形成例如类似于“靶心”目标的形状。
实质上延伸太阳能电池边缘的长度的连续总线或接触垫也可被防止 传导性粘合剂接合材料散布的屏障环绕。例如，图2Q示出了环绕后表面总 线25的这种屏障27。前表面总线(例如，图2A中的总线15)可类似地被 屏障环绕。与此类似，一排前表面接触垫或后表面接触垫可作为整体被这 种屏障环绕，而不是被分割的屏障分别环绕。
前表面金属化图案或后表面金属化图案的特征可形成平行于太阳能 电池的重叠边缘实质上延伸太阳能电池的长度的屏障，而不是像刚描述的 那样环绕总线或者一个或多个接触垫，此时总线或接触垫被设置在屏障与 太阳能电池的边缘之间。这种屏障作为旁路导线可能起双重作用(如上所 述)。例如，在图2R中，旁路导线40提供屏障，该屏障有助于防止接触 垫15上未固化的传导性粘合剂接合材料散布到太阳能电池前表面的有效区 域上。类似的布置可用于后表面金属化图案。
防止传导性粘合剂接合材料散布的屏障可与接触垫或总线间隔开， 而形成刚描述过的壕沟，但这不是必需的。作为替代，此类屏障可紧靠接 触垫或总线，(例如)如图2O或图2P中所示。在此类变型形式中，屏障 优选地比接触垫或总线高，以将未固化的传导性粘合剂接合材料保留在接 触垫或总线上。尽管图2O和图2P示出的是前表面金属化图案上的多个部 分，但类似的布置也可用于后表面金属化图案。
防止传导性粘合剂接合材料散布的屏障和/或此类屏障与接触垫或 总线之间的壕沟，以及已散布到此类壕沟内的任何传导性粘合剂接合材 料，都可任选地位于太阳能电池表面上与超级电池中的相邻太阳能电池重 叠的区域内，因此不可见，并受到蔽护而不至暴露于太阳辐射。
作为像刚描述的那样使用屏障的替代或补充，可使用掩模或任何其 他合适的方法(例如，丝网印刷)来沉积导电接合材料，借此实现准确沉 积，从而减少在沉积期间可能散布到接触垫之外或未到达接触垫的导电接 合材料的量。
更一般地，太阳能电池10可采用任何适宜的前表面金属化图案和 后表面金属化图案。
图4A示出了示例性矩形超级电池100的前表面的一部分，该矩形 超级电池包括如图2A所示的太阳能电池10，这些太阳能电池10按图1所 示的叠盖方式布置。由于采用了叠盖几何形状，成对的太阳能电池10之间 没有物理间隙。另外，尽管可以看到超级电池100一端处的太阳能电池10 的总线15，但其他太阳能电池的总线(或前表面接触垫)却隐藏在相邻太 阳能电池的重叠部分的下方。因此，超级电池100得以有效地使用在太阳 能模块中占据的区域。具体地讲，与照惯例具有突出部的太阳能电池布置 以及在太阳能电池的受照表面上包括许多可见总线的太阳能电池布置的情 形相比，该区域中较大一部分可用于产生电力。图4B至图4C分别示出了 另一种示例性超级电池100的正视图和后视图，超级电池100主要包括倒 角的V字矩形硅太阳能电池，但在其他方面与图4A类似。
在图4A所示的示例中，旁路导线40被相邻电池的重叠部分隐藏。 作为替代，包括旁路导线40的太阳能电池可类似于图4A所示那样重叠， 但不覆盖旁路导线。
在超级电池100的一端处暴露的前表面总线15和超级电池100另 一端处的太阳能电池的后表面金属化为超级电池提供负(端子)末端触点 和正(端子)末端触点，这些末端触点可用来将超级电池100电连接到其 他超级电池，并且/或者根据需要，将超级电池100电连接到其他电部件。
超级电池100中的相邻太阳能电池可重叠任意合适的量，例如约 1mm至约5mm。
如图5A至图5G所示，例如，刚描述过的叠盖式超级电池可有效地 填充太阳能模块的区域。此类太阳能模块可例如是正方形或矩形的。如图 5A至图5G所示的矩形太阳能模块，其短边的长度可为(例如)约1米，其 长边的长度可为(例如)约1.5米至约2.0米。也可为太阳能模块选择任 何其他适宜的形状和尺寸。可在太阳能模块中采用超级电池的任何适宜的 布置。
在正方形或矩形的太阳能模块中，超级电池通常被布置成与太阳能 模块的短边或长边平行的排。每一排都可包括端对端布置的一个、两个或 更多个超级电池。形成这种太阳能模块的一部分的超级电池100可包括任 何适宜数量的太阳能电池10，并具有任何适宜的长度。在一些变型形式 中，超级电池100各自的长度近似等于这些超级电池构成其一部分的矩形 太阳能模块的短边的长度。在其他变型形式中，超级电池100各自的长度 近似等于这些超级电池构成其一部分的矩形太阳能模块的短边长度的一 半。在其他变型形式中，超级电池100各自的长度近似等于这些超级电池 构成其一部分的矩形太阳能模块的长边的长度。在其他变型形式中，超级 电池100各自的长度近似等于这些超级电池构成其一部分的矩形太阳能模 块的长边长度的一半。制作这些长度的超级电池所需的太阳能电池的数量 自然取决于太阳能模块的尺寸、太阳能电池的尺寸，以及相邻太阳能电池 的重叠量。也可为超级电池选择任何其他适宜的长度。
在超级电池100的长度近似等于矩形太阳能模块短边的长度的变型 形式中，超级电池可包括例如尺寸为约19.5mm×约156mm的56个矩形太阳 能电池，其中相邻太阳能电池重叠约3mm。可从常规的正方形或准正方形 156mm×156mm晶片中分割出八个这种矩形太阳能电池。作为替代，这种超 级电池可包括例如尺寸为约26mm×约156mm的38个矩形太阳能电池，其中 相邻太阳能电池重叠约2mm。可从常规的正方形或准正方形156mm×156mm 晶片中分割出六个这种矩形太阳能电池。在超级电池100的长度近似等于 矩形太阳能模块短边长度的一半的变型形式中，超级电池可包括例如尺寸 为约19.5mm×约156mm的28个矩形太阳能电池，其中相邻太阳能电池重叠 约3mm。作为替代，这种超级电池可包括例如尺寸为约26mm×约156mm的 19个矩形太阳能电池，其中相邻太阳能电池重叠约2mm。
在超级电池100的长度近似等于矩形太阳能模块长边的长度的变型 形式中，超级电池可例如包括尺寸为约26mm×约156mm的72个矩形太阳能 电池，其中相邻太阳能电池重叠约2mm。在超级电池100的长度近似等于矩 形太阳能模块长边长度的一半的变型形式中，超级电池可包括例如尺寸为 约26mm×约156mm的36个矩形太阳能电池，其中相邻太阳能电池重叠约 2mm。
图5A示出了包括20个矩形超级电池100的示例性矩形太阳能模块 200，其中每个矩形超级电池的长度都近似等于太阳能模块短边长度的一 半。超级电池端对端成对布置，而形成十排超级电池，其中超级电池的排 和长边都平行于太阳能模块的短边取向。在其他变型形式中，每排超级电 池都可包括三个或更多个超级电池。另外，类似构造的太阳能模块包括的 超级电池的排数可比该示例所示的多或少。(例如，图14A示出了包括二 十四个矩形超级电池的太阳能模块，这些超级电池被布置成十二排，每排 两个)。
在每排中的超级电池被布置成使得其中至少一个超级电池在与这排 中的另一个超级电池相邻的一端具有前表面末端触点的变型形式中，图5A 中示出的间隙210有助于沿着太阳能模块的中心线形成到超级电池100的 前表面末端触点(例如，暴露的总线或分立触点15)的电接触。例如，一 排中的两个超级电池可被布置成使得一个超级电池具有沿着太阳能模块的 中心线的前表面端子触点，而另一个超级电池具有沿着太阳能模块的中心线的后表面端子触点。采用这种布置时，一排中的两个超级电池可由互连 件串联电连接，该互连件沿着太阳能模块的中心线布置，并接合到一个超 级电池的前表面端子触点和另一个超级电池的后表面端子触点。(参见例 如下文将论述的图8C)。在每排超级电池包括三个或更多个超级电池的变 型形式中，超级电池之间可存在额外的间隙，而且这些额外的间隙可类似 地有助于形成到远离太阳能模块各边的前表面末端触点的电接触。
图5B示出了包括10个矩形超级电池100的示例性矩形太阳能模块 300，其中每个矩形超级电池的长度都近似等于太阳能模块短边的长度。超 级电池被布置成平行的十排，其长边平行于模块的短边取向。类似构造的 太阳能模块也可包括这种边长的超级电池，但其排数比该示例所示的排数 多或少。
图5B还示出了图5A的太阳能模块200在其中各排超级电池内的相 邻超级电池之间没有间隙的情况下的外观。例如通过将超级电池布置成使 得每排中的两个超级电池都沿着模块的中心线具有背表面末端触点，就可 消除图5A的间隙210。在这种情况下，因为不需要沿着模块的中心线触及 超级电池的前表面，所以超级电池可被布置成几乎紧靠彼此，其间几乎没 有或完全没有额外的间隙。作为替代，一排中的两个超级电池100可被布 置成使得一个超级电池沿着模块的一边具有前表面末端触点并沿着模块的 中心线具有后表面末端触点，另一个超级电池沿着模块的中心线具有前表 面末端触点并沿着模块的相对边具有后表面末端触点，而且这两个超级电 池的相邻端部重叠。可将柔性互连件夹置在超级电池的重叠端部之间，使 其不遮蔽太阳能模块前表面的任何部分，用于将电连接提供给一个超级电 池的前表面末端触点和另一个超级电池的后表面末端触点。就含有三个或 更多个超级电池的排来说，可配合使用这两种做法。
图5A至图5B所示的超级电池和超级电池的排可由串联电连接和并 联电连接的任何适宜组合互连起来，例如，如下文结合图10A至图15进一 步描述。超级电池之间的互连可例如使用类似于下文结合图5C至图5G以 及后续附图描述的柔性互连件来实现。如本说明书中描述的许多示例所展 示，本文所述的太阳能模块中的超级电池可由串联连接和并联连接的组合 互连起来，从而向模块提供与常规太阳能模块的输出电压实质上相等的输 出电压。在此类情况下，来自本文所述太阳能模块的输出电流也可实质上 与常规太阳能模块的输出电流相等。作为替代，如下文进一步描述，太阳 能模块中的超级电池可互相连接，而由太阳能模块提供相比常规太阳能模 块的输出电压明显升高的输出电压。
图5C示出了包括6个矩形超级电池100的示例性矩形太阳能模块 350，其中每个矩形超级电池的长度都近似等于太阳能模块长边的长度。超 级电池被布置成平行的六排，其长边平行于模块的长边取向。类似构造的 太阳能模块也可包括这种边长的超级电池，但其排数比该示例所示的排数 多或少。该示例(和下列的若干个示例)中的每个超级电池都包括72个矩 形太阳能电池，每个矩形太阳能电池的宽度近似等于156mm×156mm正方形 或准正方形晶片的宽度的1/6。也可使用任何其他合适数量的具有任何其他 合适尺寸的矩形太阳能电池。在该示例中，超级电池的前表面端子触点借 助柔性互连件400而电连接到彼此，柔性互连件400邻近模块一条短边的 边缘设置并平行于该边缘延伸。超级电池的后表面端子触点类似地借助柔 性互连件而电连接到彼此，这些柔性互连件在太阳能模块背后邻近模块的 另一条短边的边缘设置并平行于该边缘延伸。后表面互连件在图5C中不可 见。这种布置将六个与模块等长的超级电池并联电连接。该太阳能模块构 造及其他太阳能模块构造中的柔性互连件及其布置的细节将在下文中结合 图6至图8G更详细地论述。
图5D示出了包括12个矩形超级电池100的示例性矩形太阳能模块 360，其中每个矩形超级电池的长度都近似等于太阳能模块长边长度的一 半。超级电池端对端成对布置，而形成六排超级电池，其中超级电池的排 和长边都平行于太阳能模块的长边取向。在其他变型形式中，每排超级电 池都可包括三个或更多个超级电池。另外，类似构造的太阳能模块包括的 超级电池的排数可比该示例所示的多或少。该示例(和下列的若干个示 例)中的每个超级电池都包括36个矩形太阳能电池，每个矩形太阳能电池 的宽度近似等于156mm×156mm正方形或准正方形晶片的宽度的1/6。也可 使用任何其他合适数量的具有任何其他合适尺寸的矩形太阳能电池。间隙 410有助于沿着太阳能模块的中心线形成到超级电池100的前表面末端触点 的电接触。在该示例中，邻近模块一条短边的边缘设置并平行于该边缘延 伸的柔性互连件400将六个超级电池的前表面端子触点电互连。类似地， 在模块背后邻近模块的另一条短边的边缘设置并平行于该边缘延伸的柔性 互连件将另外六个超级电池的后表面端子触点电连接。沿间隙410设置的 柔性互连件(该图中未示出)将成一排的每对超级电池串联互连，并任选 地横向延伸，以将相邻的排并联互连。这种布置将六排超级电池并联电连 接。任选地，在第一组超级电池中，每排中的第一个超级电池与其他每排中的第一个超级电池并联电连接；在第二组超级电池中，每排中的第二个 超级电池与其他每排中的第二个超级电池并联电连接，并且这两组超级电 池串联电连接。采用后一种布置时，这两组超级电池中的每个超级电池都 分别能够与旁路二极管并联。
图5D中的细节A标识出了图8A所示横截面视图的位置，在该位置 处，超级电池的后表面端子触点沿着模块一条短边的边缘相互连接。细节B 类似地标识出了图8B所示横截面视图的位置，在该位置处，超级电池的前 表面端子触点沿着模块另一条短边的边缘相互连接。细节C标识出了图8C 所示横截面视图的位置，在该位置处，一排内的超级电池沿间隙410串联 互连。
图5E示出了构造类似于图5C的示例性矩形太阳能模块370，不过 在该示例中，形成超级电池的所有太阳能电池都是具有倒角的V字太阳能 电池，所述倒角与从其分割出太阳能电池的准正方形晶片的拐角对应。
图5F示出了构造类似于图5C的另一种示例性矩形太阳能模块 380，不过在该示例中，形成超级电池的太阳能电池包括V字太阳能电池和 矩形太阳能电池的混合体，这些太阳能电池被布置成重现从其分割出这些 太阳能电池的准正方形晶片的形状。在图5F的示例中，V字太阳能电池在 垂直于其长轴的方向上可比矩形太阳能电池宽，以补偿V字电池缺失的拐 角，使得在模块工作期间，V字太阳能电池和矩形太阳能电池暴露于太阳辐 射的有效面积相等，故而使这两种电池具有匹配的电流。
图5G示出了构造类似于图5E(即，只包括V字太阳能电池)的另 一种示例性矩形太阳能模块，不过在图5G的太阳能模块中，超级电池中的 相邻V字太阳能电池被布置成彼此的镜像，所以它们重叠的边缘长度相 等。这种布置最大化每个重叠接合部的长度，因而有利于热流流过超级电 池。
矩形太阳能模块的其他构造可包括只由矩形(非倒角)太阳能电池 形成的一排或多排超级电池，以及只由倒角太阳能电池形成的一排或多排 超级电池。例如，矩形太阳能模块可类似于图5C那样构造，只不过外面的 两排超级电池各自被只由倒角太阳能电池形成的一排超级电池替代。这些 排中的倒角太阳能电池可例如被布置成镜像对，如图5G所示。
在图5C至图5G所示的示例性太阳能模块中，沿着每排超级电池的 电流约为面积相等的常规太阳能模块中电流的1/6，原因是形成超级电池的 矩形太阳能电池的有效面积约为常规尺寸太阳能电池有效面积的1/6。然 而，由于在这些示例中六排超级电池并联电连接，所以示例性的太阳能模 块生成的总电流可等于面积相同的常规太阳能模块所生成的总电流。这有 助于用图5C至图5G的示例性太阳能模块(以及下文描述的其他示例)来 替代常规太阳能模块。
图6相比图5C至图5G更详细地示出了与柔性电互连件互连的三排 超级电池的示例性布置，这种布置用于将每排内的超级电池彼此串联，并 用于将各排彼此并联。这些排可以例如是图5D的太阳能模块中的三排。在 图6的示例中，每个超级电池100都有一个柔性互连件400传导性地接合 到其前表面端子触点，并有另一个柔性互连件传导性地接合到其后表面端 子触点。每排中的两个超级电池由共用的柔性互连件串联电连接，该共用 的柔性互连件传导性地接合到一个超级电池的前表面端子触点和另一个超 级电池的后表面端子触点。每个柔性互连件都邻近其所接合的超级电池的 一端设置并平行于这一端延伸，而且可横向延伸到将要传导性地接合到相 邻排中超级电池上的柔性互连件的超级电池之外，从而将相邻排并联电连 接。图6中的虚线描绘的是柔性互连件中被超级电池的覆盖部分遮蔽而不 可见的部分，或者超级电池中被柔性互连件的覆盖部分遮蔽而不可见的部分。
柔性互连件400可由(例如)如上所述用于接合重叠的太阳能电池 的机械可塑性导电接合材料传导性地接合到超级电池。任选地，导电接合 材料可只位于沿着超级电池边缘的多个分立位置，而不形成实质上延伸超 级电池边缘的长度的连续线，旨在减小或调和在平行于超级电池边缘的方 向上，因导电接合材料或互连件的热膨胀系数与超级电池的热膨胀系数失 配而引起的应力。
柔性互连件400可(例如)由薄铜片形成或包括薄铜片。柔性互连 件400可任选地被图案化或以其他方式构造，以增大其在与超级电池的边 缘垂直和平行这两个方向上的机械可塑性(柔性)，从而减小或调和在与 超级电池的边缘垂直和平行的方向上因互连件的CTE与超级电池的CTE失 配而引起的应力。这种图案化可包括(例如)形成狭缝、狭槽或孔。互连 件400的传导性部分的厚度可例如小于约100微米、小于约50微米、小于 约30微米或小于约25微米，以增大互连件的柔性。柔性互连件及其与超 级电池的接合的机械可塑性应足够大，以使互连的超级电池在层压过程中 (下文将结合制造叠盖式太阳能电池模块的方法更详细地描述)能够在因 CTE失配而引起的应力下保持完好，而且在约-40℃至约85℃范围内的温度 循环试验期间能够在因CTE失配而引起的应力下保持完好。
优选地，柔性互连件400在平行于其所接合的超级电池的端部的方 向上表现出对电流的电阻，该电阻小于或等于约0.015欧姆、小于或等于 约0.012欧姆，或者小于或等于约0.01欧姆。
图7A示出了可适用于柔性互连件400的若干种示例性构造，分别 用参考标号400A至400T标出。
如(例如)图8A至图8C的横截面视图所示，本说明书中描述的太 阳能模块通常具有层合结构，其中超级电池与一种或多种封装材料4101被 夹在透明前板420与后板430之间。透明前板可以是(例如)玻璃。任选 地，后板也可以是透明的，这使太阳能模块的两面都能够工作。后板可以 是(例如)聚合物板。作为替代，太阳能模块可以是既有玻璃前板又有玻 璃后板的双面玻璃模块。
图8A的横截面视图(图5D的细节A)示出了柔性互连件400的示 例，柔性互连件400在太阳能模块的边缘附近传导性地接合到超级电池的 后表面端子触点，并在超级电池的下方向内延伸，因而从太阳能模块的前 方不可见。额外的封装剂条可设置在互连件400与超级电池的后表面之 间，如图所示。
图8B的横截面视图(图5B的细节B)示出了传导性地接合到超级 电池的前表面端子触点的柔性互连件400的示例。
图8C的横截面视图(图5B的细节C)示出了共用的柔性互连件 400的示例，共用的柔性互连件400传导性地接合到一个超级电池的前表面 端子触点和另一个超级电池的后表面端子触点，从而将这两个超级电池串 联电连接。
电连接到超级电池的前表面端子触点的柔性互连件可被构造或布置 成只在太阳能模块的前表面上占据可例如位于太阳能模块边缘附近的较窄 宽度。模块前表面上被此类互连件占据的区域在垂直于超级电池边缘的方 向上的宽度可能较窄，例如小于或等于约10mm、小于或等于约5mm，或者 小于或等于约3mm。在例如图8B所示的布置中，柔性互连件400可被构造 成其延伸到超级电池端部之外的长度不超过这种距离。图8D至图8G示出 了将柔性互连件电连接到超级电池的前表面端子触点的布置的附加示例， 这些布置可只在模块的前表面上占据较窄宽度。此类布置有助于有效地利 用模块的前表面区域来产生电力。
图8D示出了传导性地接合到超级电池的前表面端子触点，并且在 超级电池的边缘周围折叠到超级电池后部的柔性互连件400。可预先涂覆在 柔性互连件400上的绝缘膜435可设置在柔性互连件400与超级电池的后 表面之间。
图8E示出了包括薄窄带440的柔性互连件400，其中薄窄带440不 仅传导性地接合到超级电池的前表面端子触点，还传导性地接合到在超级 电池的后表面背后延伸的薄宽带445。可预先涂覆在薄宽带445上的绝缘膜 435可设置在薄宽带445与超级电池的后表面之间。
图8F示出了接合到超级电池的前表面端子触点，并被卷压成扁平 线圈的柔性互连件400，该柔性互连件400只在太阳能模块的前表面上占据 较窄宽度。
图8G示出的柔性互连件400包括传导性地接合到超级电池的前表 面端子触点的薄带部分，以及位于超级电池附近的横截面较厚的部分。
在图8A至图8G中，柔性互连件400都可如(例如)图6所示，沿 着超级电池边缘的全长延伸(例如，延伸进绘图页面)。
任选地，柔性互连件400中原本从模块的前方可见的部分可被深色 膜或涂层覆盖，或者以其他方式染色，以减轻被色觉正常的观察者感知到 的互连件与超级电池之间的视觉对比。例如，在图8C中，任选的深色膜或 涂层425覆盖住互连件400上原本从模块的前方可见的部分。其他附图中 示出的互连件400中原本可见的部分可被类似地覆盖或染色。
常规的太阳能模块通常包括三个或更多个旁路二极管，其中每个旁 路二极管与串联连接的一组18至24个硅太阳能电池并联连接。这样做是 为了限制可能在反偏太阳能电池中作为热被耗散掉的电力的量。由于太阳 能电池存在缺陷、前表面变脏或受到不均匀照射，降低了其传递电池串中 生成的电流的能力，因此太阳能电池可能变成反偏。反偏太阳能电池中生 成的热量取决于太阳能电池两端的电压和流过太阳能电池的电流。要是反偏太阳能电池两端的电压超过太阳能电池的击穿电压，则电池中耗散的热 量将等于击穿电压乘以电池串中生成的全电流。硅太阳能电池通常具有16 至30伏的击穿电压。由于每个硅太阳能电池在工作时产生约0.64伏的电 压，所以24个以上太阳能电池构成的电池串可在反偏太阳能电池两端产生 超过击穿电压的电压。
在太阳能电池彼此分隔开并被焊带互连的常规太阳能模块中，热不 容易被传输远离发热的太阳能电池。因此，太阳能电池在击穿电压下耗散 掉的电力可能在太阳能电池中产生热点，从而导致明显的热损伤，也许还 会引发火灾。所以在常规的太阳能模块中，每组18至24个串联连接的太 阳能电池就需要一个旁路二极管，以确保电池串中没有任何一个太阳能电 池可被反偏超过击穿电压。
申请人已发现，热容易沿着硅超级电池传输通过相邻的重叠硅太阳 能电池之间较薄的既导电又导热的接合。此外，流过本文所述的太阳能模 块中的超级电池的电流通常小于流过一串常规太阳能电池的电流，原因是 本文所述的超级电池通常由叠盖式矩形太阳能电池形成，其中每个矩形太 阳能电池的有效面积都小于常规太阳能电池的有效面积(例如，为后者的 1/6)。另外，本文中通常使用的太阳能电池的矩形长宽比使相邻太阳能电池之间具有伸展的热接触区域。因此，反偏为击穿电压的太阳能电池只耗 散较少的热，并且热易于散布穿过超级电池和太阳能模块，而不会形成危 险的热点。申请人因而认识到，如本文所述的由超级电池形成的太阳能模 块可使用比惯常认为需要的少得多的旁路二极管。
例如，在如本文所述的太阳能模块的一些变型形式中，可使用包括 的太阳能电池数N大于25、大于或等于约30、大于或等于约50、大于或等 于约70、或者大于或等于约100的超级电池，其中超级电池中没有单个太 阳能电池或成组的总数小于N的太阳能电池与旁路二极管单独地并联电连 接。任选地，这些长度的完整超级电池可与单个旁路二极管并联电连接。 任选地，可以在没有旁路二极管的情况下使用这些长度的超级电池。
若干种附加的和任选的设计特征可使如本文所述的使用超级电池的 太阳能模块更能耐受反偏太阳能电池中耗散的热。再次参见图8A至图8C， 封装剂4101可以是或可以包含热塑性烯烃(TPO)聚合物，TPO封装剂对光、 热的稳定性强于标准的乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)封装剂。EVA一旦受热或受紫 外线照射，就会变成褐色，而致使限流电池产生热点问题。利用TPO封装 剂，这些问题得以减轻或完全避免。此外，太阳能模块可具有双面玻璃结构，其中透明前板420和后板430都是玻璃。这种双面玻璃结构使太阳能 模块在比常规聚合物后板耐受的温度更高的温度下也能够安全工作。另 外，可将接线盒安装在太阳能模块的一个或多个边缘上，而不是太阳能模 块背后，如果安装在太阳能模块背后，则接线盒会在模块上方，为模块内 的太阳能电池添加额外的隔热层。
图9A示出了包括被布置成六排的六个叠盖式矩形超级电池的示例 性矩形太阳能模块，其中每排都延伸太阳能模块长边的长度。这六个超级 电池彼此并联电连接，并与设置在太阳能模块后表面上的接线盒490内的 旁路二极管并联电连接。超级电池与旁路二极管之间的电连接被制作成穿 过嵌入模块层合结构的焊带450。
图9B示出了包括被布置成六排的六个叠盖式矩形超级电池的另一 个示例性矩形太阳能模块，其中每排都延伸太阳能模块长边的长度。这些 超级电池彼此并联电连接。分离的正端子接线盒490P与负端子接线盒490N 在太阳能模块的后表面上设置在太阳能模块的相对两端。超级电池借助在 这两个接线盒之间延伸的外部电缆455而与位于其中一个接线盒内的旁路 二极管并联电连接。
图9C至图9D包括被布置成六排的六个叠盖式矩形超级电池的示例 性双面玻璃矩形太阳能模块，其中每排都在包括玻璃前板和玻璃后板的层 合结构中延伸太阳能模块长边的长度。这些超级电池彼此并联电连接。分 离的正端子接线盒490P与负端子接线盒490N安装在太阳能模块的相对边 缘上。
在模块布局中运用叠盖式超级电池，为安装模块级电源管理装置 (例如，DC/AC微逆变器、DC/DC模块功率优化器、电压智能开关以及相关 装置)提供了独特的机会。模块级功率管理系统的关键特征是可优化功 率。如本文描述和使用的超级电池可产生比传统面板更高的电压。此外， 超级电池模块布局还可将模块分区。电压升高、分区增加，这些都是优化 功率的潜在好处。
图9E示出了使用叠盖式超级电池进行模块级功率管理的一种示例 性架构。在此图中，示例性矩形太阳能模块包括被布置成六排的六个叠盖 式矩形超级电池，其中每排都延伸太阳能模块长边的长度。三对超级电池 单独地连接到功率管理系统460，于是能够较分立地优化模块的功率。
图9F示出了使用叠盖式超级电池进行模块级功率管理的另一种示 例性架构。在此图中，示例性矩形太阳能模块包括被布置成六排的六个叠 盖式矩形超级电池，其中每排都延伸太阳能模块长边的长度。六个超级电 池单独地连接到功率管理系统460，于是能够更分立地优化模块的功率。
图9G示出了使用叠盖式超级电池进行模块级功率管理的另一种示 例性架构。在此图中，示例性矩形太阳能模块包括被布置成六排或更多排 的六个或更多个叠盖式矩形超级电池998，其中三对或更多对超级电池单独 地连接到旁路二极管或功率管理系统460，于是能够更分立地优化模块的功 率。
图9H示出了使用叠盖式超级电池进行模块级功率管理的另一种示 例性架构。在此图中，示例性矩形太阳能模块包括被布置成六排或更多排 的六个或更多个叠盖式矩形超级电池998，其中每两个超级电池串联连接， 所有超级电池对并联连接。旁路二极管或功率管理系统460并联连接到所 有超级电池对，从而允许优化模块的功率。
在一些变型形式中，由于执行模块级功率管理，允许省去太阳能模 块上所有的旁路二极管，同时还消除了出现热点的风险。这通过在模块级 上整合电压智能来实现。借助监控太阳能模块中的太阳能电池电路(例 如，一个或多个超级电池)的电压输出，“智能开关”电源管理装置就可 确定该电路是否包括任意数量的反偏太阳能电池。要是检测到存在反偏太 阳能电池，则电源管理装置就可使用(例如)继电器开关或其他部件，将 对应的电路从电系统断开。例如，要是监控的太阳能电池电路的电压下降 到预定阈值(VLimit)以下，电源管理装置就将切断该电路(使其开路)，同时 确保模块或模块串保持连接。
在某些实施例中，要是电路的电压相比同一太阳能阵列中的其他电 路下降超过一定的百分比或幅度(例如，20％或10V)，该电路将被切断。 由于模块间互相通信，所以电子器件将检测到这一变化。
这种电压智能的具体实施可整合进现有的模块级功率管理解决方案 (例如，Enphase Energy有限公司、Solaredge Technologies有限公司、 Tigo Energy有限公司提出的解决方案)或定制的电路设计。
示出可如何计算阈值电压VLimit的一个示例为：
CellVoc@Low Irr&High Temp×Nnumber of cells in series–VrbReverse breakdown voltage≤VLimit，
其中：
·CellVoc@Low Irr&High Temp＝在低辐射和高温下工作的电池的开路电压 (最低的预期工作Voc)；
·Nnumber of cells in series＝受监控的每个超级电池中串联连接的电池的数 量；
·VrbReverse breakdown voltage＝将电流传输通过电池所需的反极性电压。
使用智能开关进行模块级功率管理的这种方法可允许(例如)超过 100个硅太阳能电池在单个模块内串联连接，而不影响安全和模块的可靠 性。另外，这种智能开关可用来限制进入中心逆变器的串电压。因此可安 装较长的模块串，而不必担心与电压有关的安全问题或许可限制。如果串 电压上升到限值，则可旁路(关掉)电流最弱的模块。
下文将描述的图10A、图11A、图12A、图13A、图13B和图14B为 采用叠盖式超级电池的太阳能模块提供了附加的示例性电路示意图。图 10B-1、图10B-2、图11B-1、图11B-2、图11C-1、图11C-2、图12B-1、 图12B-2、图12C-1、图12C-2、图12C-3、图13C-1、图13C-2、图14C-1 和图14C-2提供了与这些电路示意图对应的示例性物理布局。在描述物理 布局时，假设每个超级电池的前表面末端触点具有负极性，并且每个超级 电池的后表面末端触点具有正极性。如果与此相反，模块使用的超级电池 具有正极性的前表面末端触点和负极性的后表面末端触点，则将正负对换 并将旁路二极管的取向颠倒，就可更改下文对物理布局的论述。这些附图 的描述中提及的各种总线中的一些可例如由上述的互连件400形成。这些 附图中描述的其他总线可例如用嵌入太阳能模块的层合结构的焊带或者用 外部电缆实施。
图10A示出了如图5B所示太阳能模块的示例性电路示意图，其中 太阳能模块包括10个矩形超级电池100，每个矩形超级电池100的长度都 近似等于太阳能模块短边的长度。超级电池被布置在太阳能模块中，其长 边平行于模块的短边取向。所有超级电池都与旁路二极管480并联电连 接。
图10B-1和图10B-2示出了图10A的太阳能模块的示例性物理布 局。总线485N将超级电池100的负(前表面)末端触点连接到位于模块后 表面上的接线盒490内的旁路二极管480的正端子。总线485P将超级电池 100的正(后表面)末端触点连接到旁路二极管480的负端子。总线485P 可完全位于超级电池背后。总线485N和/或总线485N与超级电池的互连占据模块前表面上的一部分。
图11A示出了如图5A所示太阳能模块的示例性电路示意图，其中 太阳能模块包括20个矩形超级电池100，每个矩形超级电池100的长度都 近似等于太阳能模块短边长度的一半，并且这些超级电池端对端成对布 置，而形成十排超级电池。每排中的第一个超级电池与其他排中的第一个 超级电池并联连接，并与旁路二极管500并联连接。每排中的第二个超级 电池与其他排中的第二个超级电池并联连接，并与旁路二极管510并联连 接。两组超级电池串联连接，两个旁路二极管也串联连接。
图11B-1和图11B-2示出了图11A的太阳能模块的示例性物理布 局。在该布局中，每排中的第一个超级电池具有沿着模块第一边的前表面 (负)末端触点和沿着模块中心线的后表面(正)末端触点，而且每排中 的第二个超级电池具有沿着模块中心线的前表面(负)末端触点和沿着模 块上与第一边相对的第二边的后表面(正)末端触点。总线515N将每排中 第一个超级电池的前表面(负)末端触点连接到旁路二极管500的正端 子。总线515P将每排中第二个超级电池的后表面(正)末端触点连接到旁 路二极管510的负端子。总线520将每排中第一个超级电池的后表面 (正)末端触点和每排中第二个超级电池的前表面(负)末端触点连接到 旁路二极管500的负端子和旁路二极管510的正端子。
总线515P可完全位于超级电池背后。总线515N和/或总线515N与 超级电池的互连占据模块前表面上的一部分。总线520可占据模块前表面 上的一部分，故而需要如图5A所示的间隙210。作为替代，总线520可完 全位于超级电池背后，并借助夹在超级电池的重叠端部之间的隐藏的互连 件而电连接到超级电池。在这种情况下，只需要很小的间隙210，或完全不 需要间隙。
图11C-1、图11C-2和图11C-3示出了图11A的太阳能模块的另一 种示例性物理布局。在该布局中，每排中的第一个超级电池具有沿着模块 第一边的前表面(负)末端触点和沿着模块中心线的后表面(正)末端触 点，而且每排中的第二个超级电池具有沿着模块中心线的后表面(正)末 端触点和沿着模块上与第一边相对的第二边的正表面(负)末端触点。总 线525N将每排中第一个超级电池的前表面(负)末端触点连接到旁路二极 管500的正端子。总线530N将每排中第二个电池的前表面(负)末端触点 连接到旁路二极管500的负端子和旁路二极管510的正端子。总线535P将 每排中第一个电池的后表面(正)末端触点连接到旁路二极管500的负端 子和旁路二极管510的正端子。总线540P将每排中第二个电池的后表面 (正)末端触点连接到旁路二极管510的负端子。
总线535P和总线540P可完全位于超级电池背后。总线525N和总 线530N和/或这两条总线与超级电池的互连占据模块前表面上的一部分。
图12A示出了如图5A所示太阳能模块的另一种示例性电路示意 图，其中太阳能模块包括20个矩形超级电池100，每个矩形超级电池100 的长度都近似等于太阳能模块短边长度的一半，并且这些超级电池端对端 成对布置，而形成十排超级电池。在图12A所示的电路中，超级电池被布 置成四组：在第一组中，上五排的第一个超级电池彼此并联连接，并与旁 路二极管545并联连接；在第二组中，上五排的第二个超级电池彼此并联 连接，并与旁路二极管550并联连接；在第三组中，下五排的第一个超级 电池彼此并联连接，并与旁路二极管560并联连接；在第四组中，下五排 的第二个超级电池彼此并联连接，并与旁路二极管555并联连接。这四组 超级电池彼此串联连接。四个旁路二极管也串联连接。
图12B-1和图12B-2示出了图12A的太阳能模块的示例性物理布 局。在该布局中，第一组超级电池具有沿着模块第一边的前表面(负)末 端触点和沿着模块中心线的后表面(正)末端触点；第二组超级电池具有 沿着模块中心线的前表面(负)末端触点和沿着模块上与第一边相对的第 二边的后表面(正)末端触点；第三组超级电池具有沿着模块第一边的后 表面(正)末端触点和沿着模块中心线的前表面(负)末端触点；第四组 超级电池具有沿着模块中心线的后表面(正)末端触点和沿着模块第二边 的前表面(负)末端触点。
总线565N将第一组超级电池中的超级电池的前表面(负)末端触 点彼此连接，还将这些末端触点连接到旁路二极管545的正端子。总线570 将第一组超级电池中的超级电池的后表面(正)末端触点和第二组超级电 池中的超级电池的前表面(负)末端触点彼此连接，还将这些末端触点连 接到旁路二极管545的负端子和旁路二极管550的正端子。总线575将第 二组超级电池中的超级电池的后表面(正)末端触点和第四组超级电池中 的超级电池的前表面(负)末端触点彼此连接，还将这些末端触点连接到 旁路二极管550的负端子和旁路二极管555的正端子。总线580将第四组 超级电池中的超级电池的后表面(正)末端触点和第三组超级电池中的超 级电池的前表面(负)末端触点彼此连接，还将这些末端触点连接到旁路 二极管555的负端子和旁路二极管560的正端子。总线585P将第三组超级 电池中的超级电池的后表面(正)末端触点彼此连接，还将这些末端触点 连接到旁路二极管560的负端子。
总线575中连接到第二组超级电池中的超级电池的那部分和总线 585P可完全位于超级电池背后。总线575的剩余部分和总线565N和/或这 两者与超级电池的互连占据模块前表面上的一部分。
总线570和总线580可占据模块前表面上的一部分，故而需要如图 5A所示的间隙210。作为替代，这两条总线可完全位于超级电池背后，并 借助夹在超级电池的重叠端部之间的隐藏的互连件而电连接到超级电池。 在这种情况下，只需要很小的间隙210，或完全不需要间隙。
图12C-1、图12C-2和图12C-3示出了图12A的太阳能模块的替代 物理布局。该布局使用两个接线盒490A和490B来替代图12B-1和图12B-2 中示出的单个接线盒490，但其他方面与图12B-1和图12B-2相同。
图13A示出了如图5A所示太阳能模块的另一种示例性电路示意 图，其中太阳能模块包括20个矩形超级电池100，每个矩形超级电池100 的长度都近似等于太阳能模块短边长度的一半，并且这些超级电池端对端 成对布置，而形成十排超级电池。在图13A所示的电路中，超级电池被布 置成四组：在第一组中，上五排的第一个超级电池彼此并联连接；在第二 组中，上五排的第二个超级电池彼此并联连接；在第三组中，下五排的第 一个超级电池彼此并联连接；在第四组中，下五排的第二个超级电池彼此 并联连接。第一组和第二组彼此串联连接，因而与旁路二极管590并联连 接。第三组和第四组彼此串联连接，因而与另一个旁路二极管595并联连 接。第一、第二组与第三、第四组串联连接，两个旁路二极管也串联连 接。
图13C-1和图13C-2示出了图13A的太阳能模块的示例性物理布 局。在该布局中，第一组超级电池具有沿着模块第一边的前表面(负)末 端触点和沿着模块中心线的后表面(正)末端触点；第二组超级电池具有 沿着模块中心线的前表面(负)末端触点和沿着模块上与第一边相对的第 二边的后表面(正)末端触点；第三组超级电池具有沿着模块第一边的后 表面(正)末端触点和沿着模块中心线的前表面(负)末端触点；第四组 超级电池具有沿着模块中心线的后表面(正)末端触点和沿着模块第二边 的前表面(负)末端触点。
总线600将第一组超级电池的前表面(负)末端触点彼此连接，还 将这些末端触点连接到第三组超级电池的后表面(正)末端触点、旁路二 极管590的正端子和旁路二极管595的负端子。总线605将第一组超级电 池的后表面(正)末端触点彼此连接，还将这些末端触点连接到第二组超 级电池的前表面(负)末端触点。总线610P将第二组超级电池的后表面 (正)末端触点彼此连接，还将这些末端触点连接到旁路二极管590的负 端子。总线615N将第四组超级电池的前表面(负)末端触点彼此连接，还 将这些末端触点连接到旁路二极管595的正端子。总线620将第三组超级 电池的前表面(负)末端触点彼此连接，还将这些末端触点连接到第四组 超级电池的后表面(正)末端触点。
总线600中连接到第三组超级电池中的超级电池的那部分和总线 610P可完全位于超级电池背后。总线600的剩余部分和总线615N和/或这 两者与超级电池的互连占据模块前表面上的一部分。
总线605和总线620占据模块前表面上的一部分，故而需要如图5A 所示的间隙210。作为替代，这两条总线可完全位于超级电池背后，并借助 夹在超级电池的重叠端部之间的隐藏的互连件而电连接到超级电池。在这 种情况下，只需要很小的间隙210，或完全不需要间隙。
图13B示出了如图5B所示太阳能模块的示例性电路示意图，其中 太阳能模块包括10个矩形超级电池100，每个矩形超级电池100的长度都 近似等于太阳能模块短边的长度。超级电池被布置在太阳能模块中，其长 边平行于模块的短边取向。在图13B所示的电路中，超级电池被布置成两 组：在第一组中，上五个超级电池彼此并联连接，并与旁路二极管590并 联连接；在第二组中，下五个超级电池彼此并联连接，并与旁路二极管595 并联连接。这两组超级电池彼此串联连接。两个旁路二极管也串联连接。
图13B的电路示意图与图13A的不同，用单个超级电池替代了图 13A中每排两个超级电池。因此，图13B的太阳能模块的物理布局可如图 13C-1、图13C-2和图13C-3所示，但省去了总线605和总线620。
图14A示出了包括24个矩形超级电池100的示例性矩形太阳能模 块700，其中每个矩形超级电池的长度都近似等于太阳能模块短边长度的一 半。超级电池端对端成对布置，而形成十二排超级电池，其中超级电池的 排和长边都平行于太阳能模块的短边取向。
图14B示出了如图14A所示太阳能模块的示例性电路示意图。在图 14B所示的电路中，超级电池被布置成三组：在第一组中，上八排的第一个 超级电池彼此并联连接，并与旁路二极管705并联连接；在第二组中，下 四排的超级电池彼此并联连接，并与旁路二极管710并联连接；在第三组 中，上八排的第二个超级电池彼此并联连接，并与旁路二极管715并联连 接。这三组超级电池串联连接。三个旁路二极管也串联连接。
图14C-1和图14C-2示出了图14B的太阳能模块的示例性物理布 局。在该布局中，第一组超级电池具有沿着模块第一边的前表面(负)末 端触点和沿着模块中心线的后表面(正)末端触点。在第二组超级电池 中，下四排每排中的第一个超级电池具有沿着模块第一边的后表面(正) 末端触点和沿着模块中心线的前表面(负)末端触点，下四排每排中的第二个超级电池具有沿着模块中心线的前表面(负)末端触点和沿着模块上 与第一边相对的第二边的后表面(正)末端触点。第三组超级电池具有沿 着模块中心线的后表面(正)末端触点和沿着模块第二边的后表面(负) 末端触点。
总线720N将第三组超级电池的前表面(负)末端触点彼此连接， 还将这些末端触点连接到旁路二极管705的正端子。总线725将第一组超 级电池的后表面(正)末端触点连接到第二组超级电池的前表面(负)末 端触点、旁路二极管705的负端子和旁路二极管710的正端子。总线730P 将第三组超级电池的后表面(正)末端触点彼此连接，还将这些末端触点 连接到旁路二极管715的负端子。总线735将第三组超级电池的前表面 (负)末端触点彼此连接，还将这些末端触点连接到第二组超级电池的后 表面(正)末端触点、旁路二极管710的负端子和旁路二极管715的正端 子。
总线725中连接到第一组超级电池中的超级电池的那部分、总线 730P，以及总线735中连接到第二组超级电池中的超级电池的那部分可完 全位于超级电池背后。总线725的剩余部分、总线735的剩余部分和总线 720N和/或这三者与超级电池的互连占据模块前表面上的一部分。
上述一些示例将旁路二极管容纳在太阳能模块后表面上的一个或多 个接线盒内。但这不是必需的。例如，旁路二极管中的一些或全部可被设 置成在太阳能模块的周边周围与超级电池共面、可被设置在超级电池之间 的间隙内，也可被设置在超级电池背后。在此类情况下，旁路二极管可 (例如)被设置在其中封装有超级电池的层合结构内。因此，旁路二极管 的位置可分散，并且旁路二极管可从接线盒中取出，这有助于用两个分离 的单端子接线盒替换既包括模块正端子又包括模块负端子的中心接线盒， 所述两个分离的单端子接线盒可例如在太阳能模块的后表面上位于太阳能 模块的外边缘附近。这种方法总体上缩短了太阳能模块内的带状导线中的 电流路径以及太阳能模块之间的布线中的电流路径的长度，这既可降低材 料成本，又可增加模块功率(由于减小了电阻性功率损耗)。
例如，参见图15，用于图5B所示太阳能模块且具有图10A的电路 示意图的各种电互连的物理布局可采用位于超级电池层合结构内的旁路二 极管480以及两个单端子接线盒490P、490N。将图15同图10B-1与图 10B-2比较，可以很好地认识图15。可类似地修改上述其他模块布局。
使用上述电流减小(面积减小)的矩形太阳能电池，可有利于像刚 描述的那样在层合结构内使用旁路二极管，原因是电流减小的太阳能电池 在正偏压旁路二极管中耗散的功率可小于使用常规尺寸太阳能电池的情况 下耗散的功率。因此，本说明书描述的太阳能模块中的旁路二极管需要散 发的热可能比常规情况少，所以可从模块后表面上的接线盒中移出并移入 层合结构。
单个太阳能模块可包括互连件、其他导线和/或旁路二极管，所述 旁路二极管支持两种或更多种电配置，例如，支持上述的两种或更多种电 配置。在此类情况下，用于操作太阳能模块的特定配置可例如使用开关和/ 或跳线而从两种或更多种替代方案中选择。不同的配置可将不同数量的超 级电池串联和/或并联，而由太阳能模块提供电压输出和电流输出的不同组 合。因此，这种太阳能模块可以在工厂或安装现场被配置成能够从两种或更多种不同的电压电流组合中进行选择，例如，在高电压低电流配置与低 电压高电流配置之间进行选择。
图16示出了如上所述的位于两个太阳能模块之间的智能开关模块 级电源管理装置750的示例性布置。
现在参见图17，用于制作如本说明书所公开的太阳能模块的示例性 方法800包括下列步骤。在步骤810中，将常规尺寸的太阳能电池(例 如，156mm×156mm，或者125mm×125mm)切开和/或切割，得到较窄的 矩形太阳能电池“条”。(还可参见例如图3A至图3E，以及上文相关的描 述)。可任选地测试得到的太阳能电池条，然后依据其电流-电压性能将其分类。电流-电压性能匹配或近似匹配的电池可有利地用于同一个超级电池 中，或用于同一排串联连接的超级电池中。例如，可能有利的是，一个超 级电池内或一排超级电池内串联连接的电池在同样的照射条件下产生匹配 或近似匹配的电流。
在步骤815中，利用设置在超级电池中相邻的太阳能电池的重叠部 分之间的传导性粘合剂接合材料，把太阳能电池条组装成超级电池。可例 如通过喷墨印刷或丝网印刷来施涂传导性粘合剂接合材料。
在步骤820中，施加热和压力，使超级电池中的太阳能电池之间的 传导性粘合剂接合材料固化或部分固化。在一种变型形式中，将每个附加 的太阳能电池添加到超级电池后，先使新添加的太阳能电池与相邻的重叠 太阳能电池(已是超级电池的一部分)之间的传导性粘合剂接合材料固化 或部分固化，再向超级电池添加下一个太阳能电池。在另一种变型形式 中，可先按需要的重叠方式设置超级电池中的两个以上太阳能电池或全部 太阳能电池，再使传导性粘合剂接合材料固化或部分固化。可任选地测试 该步骤得到的超级电池，然后依据其电流-电压性能将其分类。电流-电压 性能匹配或近似匹配的超级电池可有利地用于同一排超级电池中，或用于 同一个太阳能模块中。例如，可能有利的是，并联电连接的超级电池或各 排超级电池在同样的照射条件下产生匹配或近似匹配的电压。
在步骤825中，按所需的模块配置将固化或部分固化的超级电池布 置在分层结构中并加以互连，该分层结构包括封装材料、透明前(向阳 侧)板以及(任选地透明)后板。分层结构可包括(例如)位于玻璃衬底 上的第一层封装剂、布置到第一层封装剂上的互连超级电池(向阳侧向 下)、位于超级电池层上的第二层封装剂，以及位于第二层封装剂上的后板。也可使用任何其他适宜的布置。
在层压步骤830中，向分层结构施加热和压力，形成固化的层合结 构。
在图17所示方法的一种变型形式中，把常规尺寸的太阳能电池分 成太阳能电池条，然后将传导性粘合剂接合材料施涂到每个单独的太阳能 电池条上。在一种替代变型形式中，先把传导性粘合剂接合材料施涂到常 规尺寸的太阳能电池上，再将太阳能电池分成太阳能电池条。
在固化步骤820中，传导性粘合剂接合材料可完全固化，也可只部 分固化。如果只部分固化，则传导性粘合剂接合材料最初可在步骤820中 部分固化(固化的程度足以方便移动和互连超级电池)，接着在后续的层 压步骤830中才完全固化。
在一些变型形式中，被组装为方法800的中间产品的超级电池100 包括多个矩形太阳能电池10，这些矩形太阳能电池10如上所述被布置成相 邻太阳能电池的长边重叠且传导性地接合，并且互连件在超级电池的相对 两端处接合到端子触点。
图30A示出了电互连件接合到其前表面端子触点和后表面端子触点 的示例性超级电池。电互连件平行于超级电池的端子边缘延伸，并横向延 伸到超级电池之外，以促进与相邻超级电池电互连。
图30B示出了并联互连的两个图30A所示的超级电池。互连件中原 本从模块的前方可见的部分可被覆盖或染色(例如，加深)，以减轻被色 觉正常的观察者感知到的互连件与超级电池之间的视觉对比。在图30A所 示的示例中，互连件850在超级电池的一端(附图的右侧)传导性地接合 到第一极性(例如，+或-)的前面端子触点，另一个互连件850在超级电 池的另一端(附图的左侧)传导性地接合到极性相反的背面端子触点。互 连件850与上述其他互连件类似，可(例如)借助与太阳能电池之间所用 相同的传导性粘合剂接合材料传导性地接合到超级电池，但这不是必需 的。在图示的示例中，每个互连件850的一部分在垂直于超级电池的长轴 (并且平行于太阳能电池10的长轴)的方向上延伸到超级电池100的边缘 之外。如图30B所示，这允许并排设置两个或更多个超级电池100，使其中 一个超级电池的互连件850重叠并传导性地接合在相邻超级电池的对应互 连件850上，从而将两个超级电池并联电互连。将若干个刚描述过的此类 互连件850串联互连起来，可形成模块的总线。例如，要是各个超级电池 延伸模块的全宽度或全长度(例如，图5B)，则这种布置可能很适用。另 外，互连件850也可用来将一排超级电池内的两个相邻超级电池的端子触 点串联电连接。类似于图30B所示将一排中的互连件850与相邻排中的互 连件850重叠并传导性地接合，一排内成对的或更长串的此类互连超级电 池就可与相邻排中以类似方式互连的超级电池并联电连接。
互连件850可例如从传导板冲切下来，然后可任选地被图案化，以 增大其在与超级电池的边缘垂直和平行这两个方向上的机械可塑性，从而 减小或调和在与超级电池的边缘垂直和平行的方向上因互连件的CTE与超 级电池的CTE失配而引起的应力。这种图案化可包括(例如)形成狭缝、 狭槽或孔(未示出)。互连件850及其与超级电池的一个或多个接合的机 械可塑性应足够大，以使超级电池的连接在层压过程中(下文将更详细地 描述)能够在因CTE失配而引起的应力下保持完好。互连件850可由(例 如)如上所述用于接合重叠的太阳能电池的机械可塑性导电接合材料接合 到超级电池。任选地，导电接合材料可只位于沿着超级电池边缘的多个分 立位置，而不形成实质上延伸超级电池边缘的长度的连续线，旨在减小或 调和在平行于超级电池边缘的方向上，因导电接合材料或互连件的热膨胀 系数与超级电池的热膨胀系数失配而引起的应力。
互连件850可(例如)从薄铜片切下，要是超级电池100由面积比 标准硅太阳能电池小的太阳能电池形成，因而工作电流小于常规电流，则 互连件850可能比常规的传导性互连件薄。例如，互连件850可由厚度为 约50微米至约300微米的铜片形成。互连件850可足够薄且足够柔韧，以 便类似于上述互连件，围绕其所接合的超级电池的边缘折叠到该边缘背 后。
图19A至图19D示出了若干种示例性布置，采用这些布置时，在方 法800期间施加热和压力，就可使超级电池中相邻的太阳能电池之间的传 导性粘合剂接合材料固化或部分固化。也可采用任何其他适宜的布置。
在图19A中，施加热和局部压力，每次固化或部分固化一个接合部 (重叠区域)内的传导性粘合剂接合材料12。超级电池可由表面1000支 撑，而且可例如用杆、销或其他机械接触来从上方向接合部机械地施加压 力。可例如用热空气(或其他热气体)、红外线灯，或通过加热将局部压 力施加到接合部的机械接触，来向接合部施加热。
在图19B中，图19A的布置被推广为同时将热和局部压力施加到超 级电池中的多个接合部的批处理工艺。
在图19C中，未固化的超级电池夹在释放衬里1015与可重复使用 的热塑性板1020之间，并设置在由表面1000支撑的承板1010上。热塑性 板1020的热塑性材料经选择，能够在超级电池得以固化的温度下融化。释 放衬里1015可例如由玻璃纤维和PTFE形成，在固化过程之后不再附着到 超级电池。优选地，释放衬里1015由热膨胀系数与太阳能电池的热膨胀系 数(例如，硅的CTE)匹配或实质上匹配的材料形成。这是因为倘若释放衬 里的CTE与太阳能电池的CTE相差太大，则太阳能电池和释放衬里在固化 过程中会延长不同的量，这往往在接合部沿纵向将超级电池扯断。真空囊 1005覆盖在该布置上面。例如通过加热表面1000和承板1010，而从下方 对未固化的超级电池加热，然后在囊1005与支撑表面1000之间抽真空。 因此，真空囊1005通过融化的热塑性板1020将流体静压施加到超级电 池。
在图19D中，未固化的超级电池被多孔移动带1025运送穿过烘箱 1035，烘箱1035对超级电池进行加热。通过带中的穿孔施加的真空将太阳 能电池10拉向移动带，从而向电池之间的接合部施加压力。在超级电池穿 过烘箱的过程中，这些接合部中的传导性粘合剂接合材料固化。优选地， 多孔带1025由CTE与太阳能电池的CTE(例如，硅的CTE)匹配或实质上 匹配的材料形成。这是因为倘若多孔带1025的CTE与太阳能电池的CTE相 差太大，则太阳能电池和多孔带在烘箱1035内会延长不同的量，这往往会 在接合部沿纵向将超级电池扯断。
图17的方法800包括不同的固化超级电池的步骤和层压超级电池 的步骤，因而产生了超级电池的中间产品。与之相比，图18所示的方法 900将固化超级电池的步骤和层压超级电池的步骤加以组合。在步骤910 中，将常规尺寸的太阳能电池(例如，156mm×156mm，或者125mm× 125mm)切开和/或切割，得到较窄的矩形太阳能电池条。可任选地测试得 到的太阳能电池条，然后将其分类。
在步骤915中，按所需的模块配置将太阳能电池条布置在分层结构 中，该分层结构包括封装材料、透明前(向阳侧)板和后板。利用设置在 超级电池中相邻的太阳能电池的重叠部分之间的未固化传导性粘合剂接合 材料，把太阳能电池条布置成超级电池。(可例如通过喷墨印刷或丝网印 刷来施涂传导性粘合剂接合材料)。然后布置互连件，按需要的配置将未 固化的超级电池电互连。分层结构可包括(例如)位于玻璃衬底上的第一 层封装剂、布置到第一层封装剂上的互连超级电池(向阳侧向下)、位于 超级电池层上的第二层封装剂，以及位于第二层封装剂上的后板。也可使 用任何其他适宜的布置。
在层压步骤920中，向分层结构施加热和压力，以使超级电池中的 传导性粘合剂接合材料固化，从而形成固化的层合结构。用来将互连件接 合到超级电池的传导性粘合剂接合材料也可在该步骤中固化。
在方法900的一种变型形式中，把常规尺寸的太阳能电池分成太阳 能电池条，然后将传导性粘合剂接合材料施涂到每个单独的太阳能电池条 上。在一种替代变型形式中，先把传导性粘合剂接合材料施涂到常规尺寸 的太阳能电池上，再将太阳能电池分成太阳能电池条。例如，可将多个常 规尺寸的太阳能电池置于大模板上，随后向太阳能电池上分配传导性粘合 剂接合材料，同时用大型夹具把太阳能电池分成太阳能电池条。得到的太阳能电池条随后可成组运输，并按所需的模块配置如上所述进行布置。
如上所述，在方法800和方法900的一些变型形式中，先把传导性 粘合剂接合材料施涂到常规尺寸的太阳能电池上，再将太阳能电池分成太 阳能电池条。将常规尺寸的太阳能电池分割而形成太阳能电池条时，传导 性粘合剂接合材料未固化(即，仍然“潮湿”)。在这些变型形式的一些 中，把传导性粘合剂接合材料施涂到常规尺寸的太阳能电池上(例如，借 助喷墨印刷或丝网印刷)，随后使用激光器在太阳能电池上刻绘，用这些 刻绘线限定太阳能电池将切割从而形成太阳能电池条的位置，接着沿刻绘 线将太阳能电池切割。在这些变型形式中，可选择激光器功率和/或刻绘线 之间的距离以及粘合剂接合材料，以避免激光器产生的热附带地使传导性 粘合剂接合材料固化或部分固化。在其他变型形式中，使用激光器在常规 尺寸的太阳能电池上刻绘，用这些刻绘线限定太阳能电池将切割从而形成 太阳能电池条的位置，随后把传导性粘合剂接合材料施涂到太阳能电池上 (例如，借助喷墨印刷或丝网印刷)，接着沿刻绘线将太阳能电池切割。 在先刻绘的变型形式中，可能优选的是在完成施涂传导性粘合剂接合材料 的步骤期间，不会附带地切割或破坏刻绘的太阳能电池。
再次参见图20A至图20C，图20A示意性地示出了示例性设备1050 的侧视图，该设备可用来切割已施涂了传导性粘合剂接合材料的刻绘太阳 能电池。(执行刻绘与施涂传导性粘合剂接合材料这两个步骤的先后顺序 可能不同)。在该设备中，已施涂传导性粘合剂接合材料且已刻绘的常规 尺寸太阳能电池45被多孔移动带1060运送经过真空歧管1070的弯曲部 分。太阳能电池45在真空歧管的弯曲部分上方经过时，通过带中的孔施加 的真空将太阳能电池45的底部表面拉向真空歧管，因而使太阳能电池弯 曲。可选择真空歧管弯曲部分的曲率半径R，为的是在以这种方式弯曲太阳 能电池45时，太阳能电池沿刻绘线切割。采用这种方法的好处是，不必接 触太阳能电池45的已施涂传导性粘合剂接合材料的顶部表面，就可切割太 阳能电池45。
如果优选的是在刻绘线的一端处(即，太阳能电池45的一个边缘 处)开始切割，则使用图20A的设备1050，通过(例如)将刻绘线布置成 与真空歧管成θ角取向，使得对于每条刻绘线，其一端相比另一端较早到 达真空歧管的弯曲部分，就可实现这一点。如图20B所示，例如，可将太 阳能电池取向成其刻绘线与多孔带的行进方向成一角度，同时将歧管取向 成与多孔带的行进方向垂直。又如，图20C示出了电池被取向成其刻绘线 垂直于多孔带的行进方向，同时歧管被取向成与多孔带的行进方向成一角 度。
也可使用任何其他合适的设备来切割已施涂传导性粘合剂接合材料 的刻绘太阳能电池，而形成预先施涂有传导性粘合剂接合材料的太阳能电 池条。这种设备可(例如)使用辊，来向太阳能电池的已施涂传导性粘合 剂接合材料的顶部表面施加压力。在此类情况下，优选的是辊只在太阳能 电池顶部表面上尚未施涂传导性粘合剂接合材料的区域内接触该顶部表 面。
在一些变型形式中，太阳能模块包括在白色或者说反射性后板上布 置成多排的超级电池，因此最初未被太阳能电池吸收继而穿过太阳能电池 的一部分太阳辐射可被后板反射回太阳能电池，从而产生电力。穿过各排 超级电池之间的间隙可能可以看到反射性后板，这可导致太阳能模块看起 来像有多排平行亮线(例如，白线)延伸穿过其前表面。例如，参见图 5B，要是超级电池100被布置在白色后板上，则在各排超级电池100之间 延伸的平行暗线可能看起来像白线。太阳能模块在一些场合使用时，例 如，在屋顶上使用时，这种现象可能造成不美观。
参见图21，为改善太阳能模块的美观效果，一些变型形式采用了包 括暗条纹1105的白色后板1100，这些暗条纹所处的位置对应于将要布置在 后板上的各排超级电池之间的间隙。条纹1105足够宽，使得透过组装好的 模块中的各排超级电池之间的间隙看不到后板上的白色部分。这减轻了被 色觉正常的观察者感知到的超级电池与后板之间的视觉对比。所以，尽管 得到的模块包括白色后板，但其前表面的外观仍可类似于例如图5A至图5B所示模块的前表面外观。暗条纹1105可(例如)用多段暗色条带形成，也 可用任何其他适宜的方式形成。
如前所述，遮蔽太阳能模块内的各个电池可能生成“热点”，其中 未被遮蔽电池的功率在被遮蔽电池中耗散。这种耗散的功率生成局部温度 峰值，可能会降低模块的性能。
为了最大程度减轻这些热点可能造成的严重后果，通常的做法是嵌 入旁路二极管，作为模块的一部分。设置旁路二极管之间电池的最大数 量，用于限制模块的最高温度，并防止模块受到不可逆的破坏。在硅电池 的标准布局中，每20或24个电池可利用一个旁路二极管，具体数量由硅 电池的典型击穿电压决定。在某些实施例中，击穿电压可处于约10V至50V 的范围内。在某些实施例中，击穿电压可为约10V、约15V、约20V、约 25V、约30V或约35V。
根据多个实施例，切割出的太阳能电池条与薄导热粘合剂叠盖，改 善了太阳能电池之间的热接触。由于热接触增强，所以热扩散程度比传统 的互连技术高。常规设计中每个旁路二极管最多只能作用于24个或不到24 个太阳能电池，与之相比，采用基于叠盖的这种热扩散设计，每个旁路二 极管能够作用于更长串的太阳能电池。根据多个实施例，由于叠盖促进了 热扩散，据此不再需要那么多旁路二极管，这可提供一个或多个好处。例 如，由于不再需要提供大量旁路二极管，所以可形成太阳能电池串长度多 样的模块布局。
根据多个实施例，热扩散通过维持与相邻电池的物理接合与热接合 而实现。这允许通过接合部耗散掉足够多的热。
在某些实施例中，这种接合部的厚度维持在约200微米或更小，并 且这种接合部以分段形式延伸太阳能电池的长度。根据实施例，这种接合 部的厚度可为约200微米或更小、约150微米或更小、约125微米或更 小、约100微米或更小、约90微米或更小、约80微米或更小、约70微米 或更小、约50微米或更小，或者约25微米或更小。
准确地对粘合剂进行固化处理可能很重要，因为这可以确保维持可 靠的接合部，同时减小其厚度，从而促进接合电池之间的热扩散。
允许安装更长的电池串(例如，超过24个电池)，使太阳能电池 和模块的设计更加灵活。例如，某些实施例可利用以叠盖方式组装的切割 太阳能电池的电池串。此类配置的每个模块相比常规模块，可利用的电池 明显更多。
要是缺少热扩散性质，则每24个电池就需要一个旁路二极管。在 太阳能电池减少1/6的情况下，每个模块中的旁路二极管数将为传统模块 (由3个未切割电池组成)中的6倍，总计达18个二极管。因此，热扩散 使旁路二极管数显著减少。
另外，对每个旁路二极管来说，需要旁路电路来补全旁路电路径。 每个二极管都需要两个互连点，以及将其连接到这些互连点的导线布线。 这形成复杂电路，导致与组装太阳能模块相关联的标准布局产生高昂的成 本费用。
与之相比，采用热扩散技术，每个模块只需要一个旁路二极管，甚 至完全不需要旁路二极管。这种配置简化了模块组装过程，允许使用简单 的自动化工具来执行布局制造步骤。
由于无需每24个电池就设置一个旁路保护，所以电池模块变得更 易于制造。还避免了模块当中出现复杂的分支(tap-out)，也无需在旁路电 路中形成较长的并行连接。这种热扩散通过形成延伸模块的宽度和/或长度 的叠盖式长电池条来实施。
根据多个实施例的叠盖构造除用于提供热扩散之外，还能够减小太 阳能电池中耗散的电流的强度，由此改善热点性能。具体地讲，在热点状 态期间，太阳能电池中耗散的电流量取决于电池面积。
由于叠盖构造可将电池分割成较小的区域，所以，流过处于热点状 态的一个电池的电流量是分割尺寸的函数。在热点状态期间，电流流过电 阻最低的路径(通常是电池级缺陷界面或晶粒边界)。减小这种电流有好 处，可最大程度降低热点状态下可靠性失效的风险。
图22A示出了利用传统带状连接2201的常规模块2200处于热点状 态时的平面图。此处，一个电池2204上的遮蔽2202造成热局部聚集于单 个电池中。
与之相比，图22B示出了利用热扩散的模块也处于热点状态时的平 面图。此处，电池2252上的遮蔽2250在该电池内产生热。然而，这种热 扩散到模块2256内的其他既电接合又热接合的电池2254。
应进一步注意，对于多晶太阳能电池来说，减小耗散电流的好处是 成倍的。已知此类多晶电池处于热点状态下时，由于存在高等级缺陷界 面，故性能较差。
如上所述，特定实施例可利用倒角切割电池的叠盖构造。在此类情 况下，沿着每个电池与相邻电池之间的接合线，反映热扩散优点。
这使每个重叠接合部的接合长度增至最大限度。由于接合部是热从 电池扩散到电池的主要界面，所以将这一长度增至最大限度可确保获得最 佳的热扩散效果。
图23A示出了具有倒角电池2302的超级电池串布局2300的一个示 例。在此构造中，倒角电池沿相同方向取向，因此所有的接合部传导路径 都相同(125mm)。
一个电池2304上的遮蔽2306造成该电池出现反偏。于是热扩散到 相邻电池。倒角电池的未接合端部2304a变得最热，因为其到下一电池的 传导路径最长。
图23B示出了具有倒角电池2352的超级电池串布局2350的另一个 示例。在此构造中，倒角电池沿不同方向取向，倒角电池的一些长边缘面 向彼此。这导致接合部的传导路径有两个长度：125mm和156mm。
在电池2354经历遮蔽2356的情况下，图23B的构造沿着较长的接 合长度呈现出改善的热扩散效果。因此，图23B示出了具有面向彼此的倒 角电池的超级电池中的热扩散。
以上讨论专注于在共用衬底上以叠盖方式组装多个太阳能电池(可 以是切割出的太阳能电池)。这导致形成具有单个电互连件-接线盒(或称 j-box)的模块。
然而，为了收集要使用的足量太阳能，通常需安装本身组装在一起 的多个这种模块。根据多个实施例，多个太阳能电池模块也可采用叠盖方 式组装，从而提升阵列的面积效率。
在特定的实施例中，模块的特征可能是在面向太阳能的方向上具有 顶部传导性焊带，并且在背对太阳能的方向上具有底部传导性焊带。
底部焊带埋在电池下方。因此，底部焊带不阻挡入射光，也没有不 利地影响模块的面积效率。与之相比，顶部焊带暴露，所以可能会阻挡入 射光，故而不利地影响效率。
根据多个实施例，模块本身可叠盖，使得顶部焊带被相邻的模块覆 盖。图24示出了这种布置2400的简化横截面视图，其中相邻模块2402的 端部2401用来与当前模块2406的顶部焊带2404重叠。每个模块本身包括 多个叠盖式太阳能电池2407。
当前模块2406的底部焊带2408内埋。底部焊带2408位于当前的 叠盖式模块的抬高侧，以便与下一个相邻的叠盖式模块重叠。
这种叠盖式模块构造也可在模块上提供附加区域以供安装其他元 件，而不会不利地影响模块阵列的最终暴露面积。可设置在重叠区域中的 模块元件的例子可包括(但不限于)接线盒(j-box)2410和/或总线焊带。
图25示出了叠盖式模块构造2500的另一个实施例。此处，与相邻 的叠盖式模块2506和2508对应的接线盒2502、2504呈现配对结构2510， 以便实现这两者之间的电连接。这消除了布线，故而简化了叠盖式模块的 阵列的构造。
在某些实施例中，接线盒可用附加的结构性压铆螺母柱加固并且/ 或者与之组合。这种构造可产生集成的倾斜模块屋顶安装架解决方案，其 中接线盒的尺寸决定倾斜度。若要将叠盖式模块的阵列安装在屋顶平台 上，这种实施方式可能特别有用。
在模块包括玻璃衬底和玻璃盖板(为双面玻璃模块)的情况下，通 过缩短模块的总长度(因此，缩短由于叠盖而产生的暴露长度L)，可以在 没有附加框架构件的情况下使用模块。通过缩短模块的总长度，倾斜阵列 的模块能够在预期的物理载荷(例如，5400Pa的雪载荷极限)下保持完 好，而不会在应变下破裂。
应当强调，使用包括以叠盖方式组装的多个独立太阳能电池的超级 电池结构，易于调和对模块长度的改变，从而符合物理载荷与其他要求所 指定的特定长度。
图26示出了太阳能模块的后(背阴侧)表面的示意图，图中示出 了叠盖式超级电池前(向阳侧)表面上的端子电触点到模块后侧上的接线 盒的示例性电互连。叠盖式超级电池的前表面端子触点可位于模块边缘附 近。
图26示出了使用柔性互连件400来电连接超级电池100的前表面 末端触点。在图示的示例中，柔性互连件400包括带状部分9400A和指状 物9400B，其中带状部分9400A在超级电池100的端部附近平行于该端部延 伸，指状物9400B垂直于带状部分延伸，而与超级电池的末端太阳能电池 中其传导性地接合的前表面金属化图案(未示出)接触。传导性地接合到 互连件9400的带状导线9410在超级电池100背后经过，用于将互连件 9400电连接到超级电池100构成其一部分的太阳能模块的后表面上的电部 件(例如，接线盒中的旁路二极管和/或模块端子)。绝缘膜9420可设置 在导线9410与超级电池100的边缘和后表面之间，用于将带状导线9410 与超级电池100电隔离。
互连件400可任选地围绕超级电池的边缘折叠，使得带状部分 9400A位于或部分位于超级电池背后。在此类情况下，电绝缘层通常设置在 互连件400与超级电池100的边缘和后表面之间。
互连件400可例如从传导板冲切下来，然后可任选地被图案化，以 增大其在与超级电池的边缘垂直和平行这两个方向上的机械可塑性，从而 减小或调和在与超级电池的边缘垂直和平行的方向上因互连件的CTE与超 级电池的CTE失配而引起的应力。这种图案化可包括(例如)形成狭缝、 狭槽或孔(未示出)。互连件400及其与超级电池的接合的机械可塑性应 足够大，以使超级电池的连接在层压过程中(下文将更详细地描述)能够 在因CTE失配而引起的应力下保持完好。互连件400可由(例如)如上所 述用于接合重叠的太阳能电池的机械可塑性导电接合材料接合到超级电 池。任选地，导电接合材料可只位于沿着超级电池边缘的多个分立位置 (例如，对应于末端太阳能电池的分立接触垫的多个位置)，而不形成实 质上延伸超级电池边缘的长度的连续线，旨在减小或调和在平行于超级电 池边缘的方向上，因导电接合材料或互连件的热膨胀系数与超级电池的热 膨胀系数失配而引起的应力。
互连件400可(例如)从薄铜片切下，要是超级电池100由面积比 标准硅太阳能电池小的太阳能电池形成，因而工作电流小于常规电流，则 互连件400可能比常规的传导性互连件薄。例如，互连件400可由厚度为 约50微米至约300微米的铜片形成。互连件400可足够薄，即便并未如上 所述那样图案化，也可调和与超级电池的边缘垂直和平行的方向上因互连 件的CTE与超级电池的CTE失配而引起的应力。带状导线9410可(例如) 由铜形成。
图27示出了太阳能模块的后(背阴侧)表面的示意图，图中示出 了并联的两个或更多个叠盖式超级电池的示例性电互连，其中超级电池前 (向阳侧)表面上的端子电触点连接到彼此，并连接到模块后侧上的接线 盒。叠盖式超级电池的前表面端子触点可位于模块边缘附近。
图27示出了使用两个刚描述过的柔性互连件400来形成与两个相 邻超级电池100的前表面端子触点的电接触。在超级电池100的端部附近 平行于端部延伸的总线9430传导性地接合到两个柔性互连件，而将超级电 池并联电连接。根据需要，可推广该方案，来将附加的超级电池100并联 互连。总线9430可(例如)由铜带形成。
与上文结合图26所述类似，互连件400和总线9430可任选地围绕 超级电池的边缘折叠，使得带状部分9400A和总线9430位于或部分位于超 级电池背后。在此类情况下，电绝缘层通常设置在互连件400与超级电池 100的边缘和后表面之间，以及总线9430与超级电池100的边缘和后表面 之间。
图28示出了太阳能模块的后(背阴侧)表面的示意图，图中示出 了并联的两个或更多个叠盖式超级电池的另一种示例性电互连，其中超级 电池前(向阳侧)表面上的端子电触点连接到彼此，并连接到模块后侧上 的接线盒。叠盖式超级电池的前表面端子触点可位于模块边缘附近。
图28示出了使用另一种示例性柔性互连件9440来电连接超级电池 100的前表面末端触点。在该示例中，柔性互连件9440包括带状部分 9440A、指状物9440B和指状物9440C，其中带状部分9440A在超级电池 100的端部附近平行于该端部延伸；指状物9440B垂直于带状部分延伸，而 与超级电池的末端太阳能电池中其传导性地接合的前表面金属化图案(未 示出)接触；指状物9440C垂直于带状部分延伸，并位于超级电池背后。 指状物9440C传导性地接合到总线9450。总线9450在超级电池100的端部 附近沿着超级电池100的后表面平行于超级电池100的端部延伸，并且可 延伸为与其可类似地电连接到的相邻超级电池重叠，从而将超级电池并联 连接。传导性地接合到总线9450的带状导线9410将超级电池电互连到太 阳能模块后表面上的电部件(例如，接线盒中的旁路二极管和/或模块端子)。电绝缘膜9420可设置在指状物9440C与超级电池100的边缘和后表 面之间、总线9450与超级电池100的后表面之间，以及带状导线9410与 超级电池100的后表面之间。
互连件9440可例如从传导板冲切下来，然后可任选地被图案化， 以增大其在与超级电池的边缘垂直和平行这两个方向上的机械可塑性，从 而减小或调和在与超级电池的边缘垂直和平行的方向上因互连件的CTE与 超级电池的CTE失配而引起的应力。这种图案化可包括(例如)形成狭 缝、狭槽或孔(未示出)。互连件9440及其与超级电池的接合的机械可塑 性应足够大，以使超级电池的连接在层压过程中(下文将更详细地描述) 能够在因CTE失配而引起的应力下保持完好。互连件9440可由(例如)如 上所述用于接合重叠的太阳能电池的机械可塑性导电接合材料接合到超级 电池。任选地，导电接合材料可只位于沿着超级电池边缘的多个分立位置 (例如，对应于末端太阳能电池的分立接触垫的多个位置)，而不形成实 质上延伸超级电池边缘的长度的连续线，旨在减小或调和在平行于超级电 池边缘的方向上，因导电接合材料或互连件的热膨胀系数与超级电池的热 膨胀系数失配而引起的应力。
互连件9440可(例如)从薄铜片切下，要是超级电池100由面积 比标准硅太阳能电池小的太阳能电池形成，因而工作电流小于常规电流， 则互连件400可能比常规的传导性互连件薄。例如，互连件9440可由厚度 为约50微米至约300微米的铜片形成。互连件9440可足够薄，即便并未 如上所述那样图案化，也可调和与超级电池的边缘垂直和平行的方向上因 互连件的CTE与超级电池的CTE失配而引起的应力。总线9450可(例如) 由铜带形成。
在指状物9440B接合到超级电池100的前表面之后，指状物9440C 可接合到总线9450。在此类情况下，一旦指状物9440C接合到总线9450， 就可(例如垂直于超级电池100)弯曲远离超级电池100的后表面。之后， 指状物9440C可弯曲而沿着超级电池100的后表面延伸，如图28所示。
图29示出了两个超级电池的局部横截面透视图，图中示出了使用 夹在相邻超级电池的重叠端部之间的柔性互连件，来将超级电池串联电连 接并将电连接提供给接线盒。图29A示出了图29中所关注的区域的放大视 图。
图29和图29A示出了示例性的柔性互连件2960的用途，柔性互连 件2960被部分地夹在两个超级电池100的重叠端部之间并将这些重叠端部 电互连，来为一个超级电池的前表面末端触点和另一个超级电池的后表面 末端触点提供电连接，从而将超级电池串联互连。在图示的示例中，由于 互连件2960被两个重叠的太阳能电池的上部隐藏，所以从太阳能模块的前 方不可见。在另一种变型形式中，两个超级电池的相邻端部没有重叠，所 以互连件2960中连接到两个超级电池之一的前表面末端触点的那部分从太 阳能模块的前表面可以看到。任选地，在此类变型形式中，互连件中原本 从模块的前方可见的部分可被覆盖或染色(例如，加深)，以减轻被色觉 正常的观察者感知到的互连件与超级电池之间的视觉对比。互连件2960可 平行于两个超级电池的相邻边缘延伸到超级电池的侧边缘之外，从而将成 对的超级电池与类似地布置在相邻排中的成对超级电池并联电连接。
带状导线2970可如图所示传导性地接合到互连件2960，以将两个 超级电池的相邻端部电连接到太阳能模块后表面上的电部件(例如，接线 盒中的旁路二极管和/或模块端子)。在另一种变型形式(未示出)中，带 状导线2970可电连接到重叠的超级电池之一上远离其重叠端部的后表面触 点，而不与互连件2960传导性地接合。该构造还可将隐藏的分接头提供给 太阳能模块后表面上的一个或多个旁路二极管或者其他电部件。
互连件2960可任选地例如从传导板冲切下来，然后可任选地被图 案化，以增大其在与超级电池的边缘垂直和平行这两个方向上的机械可塑 性，从而减小或调和在与超级电池的边缘垂直和平行的方向上因互连件的 CTE与超级电池的CTE失配而引起的应力。这种图案化可包括(例如)形成 狭缝、狭槽(如图所示)或孔。柔性互连件及其与超级电池的接合的机械 可塑性应足够大，以使互连的超级电池在层压过程中(下文将更详细地描 述)能够在因CTE失配而引起的应力下保持完好。柔性互连件可由(例 如)如上所述用于接合重叠的太阳能电池的机械可塑性导电接合材料接合 到超级电池。任选地，导电接合材料可只位于沿着超级电池边缘的多个分 立位置，而不形成实质上延伸超级电池边缘的长度的连续线，旨在减小或 调和在平行于超级电池边缘的方向上，因导电接合材料或互连件的热膨胀系数与超级电池的热膨胀系数失配而引起的应力。互连件2960可(例如) 从薄铜片切下。
实施例可包括下列美国专利公布文件中描述的一个或多个特征：No. 2014/0124013美国专利公布；和No.2014/0124014美国专利公布，这两篇 专利公布均以引用的方式全文并入本文，以用于所有目的。
本说明书公开了包括硅太阳能电池的高效太阳能模块，所述硅太阳 能电池以叠盖方式布置并以串联方式电连接，从而形成超级电池，其中超 级电池在太阳能模块中被布置成物理平行的排。举例来说，超级电池的长 度可基本上跨太阳能模块的全长或全宽，或者，两个或更多个超级电池可 被布置成端对端成一排。这种布置方式隐藏了太阳能电池间的电互连件， 并且因此可以用来形成具有视觉吸引力的太阳能模块，其中相邻的串联连接太阳能电池之间有很小差别或没有差别。
超级电池可包括任何数量的太阳能电池，在一些实施例中，包括至 少十九个太阳能电池，并且例如，在某些实施例中，大于或等于100个硅 太阳能电池。沿着超级电池的中间位置处的电触点可能需要将超级电池电 分段成两个或更多个串联连接的分段，而同时维持物理连续的超级电池。 本说明书公开了一些布置，其中对超级电池中的一个或多个硅太阳能电池 的背表面接触垫进行此类电连接，以便提供从太阳能模块的前面看不见的 电分接点，并且因此在本文中称为“隐藏的分接头”。隐藏的分接头是太 阳能电池的背面与传导性互连件之间的电连接件。
本说明书还公开了使用柔性互连件将前表面超级电池端子接触垫、 后表面超级电池端子接触垫或隐藏的分接头接触垫电互连至其他太阳能电 池或太阳能模块中的其他电部件。
此外，本说明书公开了使用导电粘合剂在超级电池中将相邻太阳能 电池直接接合到彼此，以便提供调和超级电池与太阳能模块的玻璃前板之 间的热膨胀失配的机械顺从导电性接合，结合使用导电粘合剂通过机械刚 性接合将柔性互连件接合到超级电池，所述机械刚性接合迫使柔性互连件 调和柔性互连件与超级电池之间的热膨胀失配。这样避免了可能因太阳能 模块的热循环而发生的太阳能模块损坏。
如下文进一步描述，与隐藏的分接头接触垫的电连接可以用来将超 级电池的分段与相邻排中的一个或多个超级电池的对应分段并联电连接， 和/或针对各种应用，包括但不限于功率优化(例如，旁路二极管、AC/DC 微逆变器、DC/DC转换器)和可靠性应用，将电连接提供到太阳能模块电 路。
通过结合隐藏的电池间连接为太阳能模块提供实质上全黑的外观， 如刚才所述使用隐藏的分接头可以进一步增强太阳能电池的美学外观，并 且通过允许模块表面区域的更大部分被太阳能电池的有效区域填充，也可 以提高太阳能模块的效率。
现在转向附图，以便更详细地了解本说明书中所描述的太阳能模 块，图1示出了以叠盖方式布置、串联连接的一串太阳能电池10的横截面 视图，其中相邻太阳能电池的端部重叠并电连接，从而形成超级电池100。 每个太阳能电池10都包括半导体二极管结构和连接到半导体二极管结构的 电触点，太阳能电池10被光照射时其中产生的电流可通过这些电触点而提 供给外部负载。
在本说明书描述的示例中，每个太阳能电池10都是矩形晶体硅太 阳能电池，其具有前表面(向阳侧)金属化图案和背表面(背阴侧)金属 化图案，前表面金属化图案设置在n型导电性的半导体层上，背表面金属 化图案设置在p型导电性的半导体层上，这些金属化图案为n-p结的相对 两侧提供电接触。然而，如果合适的话，可以使用其他材料体系、二极管 结构、物理尺寸或电接触布置。例如，前(向阳侧)表面金属化图案可设 置在p型传导性的半导体层上，后(背阴侧)表面金属化图案可设置在n 型传导性的半导体层上。
再次参见图1，在超级电池100中，相邻太阳能电池10在它们通过 导电接合材料实现重叠的区域中传导性地直接接合到彼此，所述导电接合 材料将一个太阳能电池的前表面金属化图案电连接到相邻太阳能电池的后 表面金属化图案。合适的导电接合材料可包括例如导电粘合剂、导电粘合 剂膜和导电粘合剂带，以及常规焊料。
图31AA和图31A示出示例性柔性互连件3160的使用，所述柔性互 连件被部分夹在两个超级电池100的重叠端部之间并且将它们电互连，以 便为超级电池的前表面端部触点和另一超级电池的后表面端部触点提供电 连接，从而将超级电池串联互连。在所示例子中，由于被两个重叠的太阳 能电池的上部隐藏，因此，从太阳能模块的前面看不见互连件3160。在另 一种变型形式中，两个超级电池的相邻端部没有重叠，所以互连件3160中 连接到两个超级电池之一的前表面末端触点的那部分从太阳能模块的前表 面可以看到。任选地，在此类变型形式中，互连件中原本从模块的前方可 见的部分可被覆盖或染色(例如，加深)，以减轻被色觉正常的观察者感 知到的互连件与超级电池之间的视觉对比。互连件3160可平行于两个超级 电池的相邻边缘延伸到超级电池的侧边缘之外，从而将成对的超级电池与 类似地布置在相邻排中的成对超级电池并联电连接。
带状导线3170可如图所示传导性地接合到互连件3160，以将两个 超级电池的相邻端部电连接到太阳能模块后表面上的电部件(例如，接线 盒中的旁路二极管和/或模块端子)。在另一种变型形式(未示出)中，带 状导线3170可电连接到重叠的超级电池之一上远离其重叠端部的后表面触 点，而不与互连件3160传导性地接合。该构造还可将隐藏的分接头提供给 太阳能模块后表面上的一个或多个旁路二极管或者其他电部件。
图2示出了包括六个矩形超级电池100的示例性矩形太阳能模块 200，每个矩形超级电池的长度大致等于太阳能模块的长边的长度。超级电 池被布置成平行的六排，其长边平行于模块的长边取向。类似构造的太阳 能模块也可包括这种边长的超级电池，但其排数比该示例所示的排数多或 少。在其他变型形式中，超级电池各自的长度可以大致等于矩形太阳能模 块的短边的长度，并且所述超级电池被布置成平行的排，其中它们的长边 平行于模块的短边取向。在另外的其他布置中，每一排可包括串联电互连 的两个或更多个超级电池。模块可以具有长度为例如约1米的短边，以及 长度为例如约1.5至约2.0米的长边。也可为太阳能模块选择任何其他合 适的形状(例如，正方形)和尺寸。
此示例中的每个超级电池包括72个矩形太阳能电池，每个矩形太 阳能电池的宽度大致等于156mm正方形或准正方形晶片的宽度的1/6。也可 使用任何其他合适数量的具有任何其他合适尺寸的矩形太阳能电池。
长宽比大、面积小于标准的156mm×156mm太阳能电池的狭长太 阳能电池(如图所示)可有利地用于减小本说明书中所公开的太阳能电池 模块中的I2R电阻性功率损耗。具体地讲，由于太阳能电池10的面积相比 标准尺寸的硅太阳能电池减小，所以太阳能电池产生的电流减小，从而直 接减小太阳能电池和此类太阳能电池的串联电池串中的电阻性功率损耗。
例如，可以使用传导性地接合到仅位于太阳能电池的背表面金属化 图案的边缘部分中的一个或多个隐藏的分接头接触垫的电互连件来制作连 接至超级电池背表面的隐藏的分接头。作为替代，可以使用实质上沿太阳 能电池的整个长度(垂直于超级电池的长轴)延伸并且传导性地接合到沿 着太阳能电池的长度在背表面金属化图案中分布的多个隐藏的分接头接触 垫的互连件来制作隐藏的分接头。
图31A示出了适合与边缘连接的隐藏的分接头一起使用的示例性太 阳能电池背表面金属化图案3300。金属化图案包括连续铝电触点3310、被 布置成与太阳能电池背表面的长边边缘平行且邻近的多个银接触垫3315、 以及各自布置成与太阳能电池背表面的短边中的一个的相邻边缘平行的银 隐藏的分接头接触垫3320。当太阳能电池布置在超级电池中时，接触垫 3315与相邻矩形太阳能电池的前表面重叠并且直接接合到所述前表面。互连件可以传导性地接合到隐藏的分接头接触垫3320中的一个或另一个，以 便为超级电池提供隐藏的分接头。(如果需要，可以使用两个此类互连 件，以提供两个隐藏的分接头)。
在图31A所示的布置方式中，流到隐藏的分接头的电流大致平行于 太阳能电池的长边穿过背表面电池金属化而到达互连聚合点(触点 3320)。为了促进沿着此路径的电流，背表面金属化薄膜电阻优选小于或 等于约每平方5欧姆，或者小于或等于约每平方2.5欧姆。
图31B示出了适合与沿着太阳能电池背表面的长度采用总线状互连 件的隐藏的分接头一起使用的另一个示例性太阳能电池背表面金属化图案 3301。金属化图案包括连续铝电触点3310、被布置成与太阳能电池背表面 的长边边缘平行且邻近的多个银接触垫3315、以及被布置成平行于太阳能 电池的长边成一排并且在太阳能电池的背表面上大致居中的多个银隐藏的 分接头接触垫3325。实质上沿太阳能电池的整个长度延伸的互连件可以传 导性地接合到隐藏的分接头接触垫3325，以便为超级电池提供隐藏的分接 头。流到隐藏的分接头的电流主要穿过总线状互连件，从而使得背表面金 属化图案的导电性对于隐藏的分接头不那么重要。
太阳能电池背表面上的隐藏的分接头互连件所接合的隐藏的分接头 接触垫的位置和数量会影响穿过太阳能电池的背表面金属化、隐藏的分接 头接触垫和互连件的电流路径的长度。因此，可对隐藏的分接头接触垫的 布置方式进行选择，以使通向并穿过隐藏的分接头互连件的电流路径中的 电流收集的电阻最小化。除了图31A至图31B(以及下文论述的图31C)所 示的配置之外，合适的隐藏的分接头接触垫布置还可包括例如二维阵列以及与太阳能电池的长轴垂直的排。在后一种情况下，例如，这排隐藏的分 接头接触垫的位置可与第一太阳能电池的短边缘相邻。
图31C示出了适合与边缘连接的隐藏的分接头或者沿着太阳能电池 背表面的长度采用总线状互连件的隐藏的分接头一起使用的另一个示例性 太阳能电池背表面金属化图案3303。金属化图案包括连续铜接触垫3315， 其被布置成与太阳能电池的背表面的长边边缘平行且邻近；多个铜指状物 3317，其连接到接触垫3315并从所述接触垫垂直延伸；以及连续铜总线隐 藏的分接头接触垫3325，其平行于太阳能电池的长边延伸并且在太阳能电 池的背表面上大致居中。边缘连接的互连件可以接合到铜总线3325的端 部，以便为超级电池提供隐藏的分接头。(如果需要，可以在铜总线3325 的任一端处使用两个此类互连件，以提供两个隐藏的分接头)。作为替 代，实质上沿太阳能电池的整个长度延伸的互连件可以传导性地接合到铜 总线3325，以便为超级电池提供隐藏的分接头。
用来形成隐藏的分接头的互连件可以通过焊接、焊补、传导性粘合 剂或采用任何其他合适的方式接合到背表面金属化图案中的隐藏的分接头 接触垫。对于如图31A至图31B所示的采用银垫的金属化图案而言，互连 件可以例如由镀锡铜形成。另一种方法是使用形成铝到铝接合的铝导线将 隐藏的分接头直接形成到铝背表面触点3310，这可以例如通过电或激光焊 接、焊补或传导性粘合剂形成。在某些实施例中，触点可包含锡。在如刚才所述的情况下，太阳能电池的背表面金属化将缺少银接触垫3320(图 31A)或3325(图31B)，但边缘连接或总线状铝互连件可以在对应于这些 接触垫的位置处接合到铝(或锡)触点3310。
隐藏的分接头互连件(或者与前表面或后表面超级电池端子触点的 互连件)与硅太阳能电池之间的不同热膨胀以及太阳能电池和互连件上得 到的应力可导致破裂和其他失效模式，从而可能降低太阳能模块的性能。 因此，需要将隐藏的分接头和其他互连件配置成在不形成显著应力的情况 下调和此类不同的膨胀。例如，通过由高延性材料(例如，软铜、极薄的 铜片)形成，由低热膨胀系数材料(例如，柯伐合金(Kovar)、因瓦合金 (Invar)或其他低热膨胀系数铁镍合金)形成，或者由具有大致匹配硅的热 膨胀系数、合并了调和互连件与硅太阳能电池之间的不同热膨胀的平面内 几何膨胀特征(诸如，狭缝、凹槽、孔或桁架结构)和/或采用调和此类不 同热膨胀的平面外几何特征(诸如，扭结、凹凸部或浅凹)的材料形成， 互连件可以提供应力和热膨胀消除。接合到隐藏的分接头接触垫(或者接 合到超级电池前表面或后表面端子接触垫，如下文所述)的互连件的部分 可以具有例如小于约100微米、小于约50微米、小于约30微米或小于约 25微米的厚度，以增加互连件的柔性。
再次参见图7A、图7B-1和图7B-2，这些图示出若干示例性互连件 配置，由参考标号400A-400U指示，所述互连件配置采用应力消除几何特 征，并且可以适合用作用于隐藏的分接头的互连件或者用于与前表面或后 表面超级电池端子触点的电连接。这些互连件的长度通常大致等于它们所 接合的矩形太阳能电池的长边的长度，但它们可以具有任何其他合适的长 度。图7A中示出的示例性互连件400A至400T采用各种平面内应力消除特征。在图7B-1的平面内(x-y)视图和图7B-2的平面外(x-z)视图中示出的 示例性互连件400U将弯部3705用作薄金属带中的平面外应力消除特征。 弯部3705减少金属带的名义抗拉刚度。弯部允许带材料局部弯曲，而不是 只在所述带承受张力时伸长。对于薄焊带而言，这可以使名义抗拉刚度显 著减少例如90％或更多。名义抗拉刚度减少的确切量取决于若干因素，包括 弯部的数量、弯部的几何形状以及带的厚度。互连件也可以将平面内和平 面外应力消除特征组合使用。
下文进一步论述的图37A-1至图38B-2示出采用平面内和/或平面 外应力消除几何特征并且可以适合用作隐藏的分接头的边缘连接互连件的 若干示例性互连件配置。
为了减少或最小化连接每个隐藏的分接头所需的导线分布数量，可 以利用隐藏的分接头互连总线。这种方法通过使用隐藏的分接头互连件将 相邻的超级电池隐藏的分接头接触垫连接到彼此。(电连接通常是正到正 或者负到负，即，每一端的极性相同)。
例如，图32示出：第一隐藏的分接头互连件3400，其实质上沿第 一超级电池100中的太阳能电池10的整个宽度延伸并且传导性地接合到被 布置成如图31B所示的隐藏的分接头接触垫3325；以及第二隐藏的分接头 互连件3400，其沿相邻排中的超级电池100中的对应太阳能电池的整个宽 度延伸并且类似地传导性地接合到被布置成如图31B所示的隐藏的分接头 接触垫3325。两个互连件3400被布置成彼此成一直线并且任选地彼此邻接 或重叠，而且可以传导性地接合到彼此或以其他方式电连接，以形成将两 个相邻的超级电池互连的总线。根据需要，此方案可以在超级电池的其他 排(例如，所有排)上延伸，以形成包括若干相邻超级电池分段的太阳能 模块平行分段。图33示出了图32中的超级电池的一部分的透视图。
图35示出了相邻排中的超级电池由短互连件3400互连起来的例 子，所述短互连件跨越超级电池之间的间隙，并且传导性地接合到一个超 级电池上的隐藏的分接头接触垫3320以及另一超级电池上的另一个隐藏的 分接头接触垫3320，其中接触垫被布置成如图32A所示。图36示出类似布 置，其中短互连件跨越相邻排中的两个超级电池之间的间隙，并且传导性 地接合到一个超级电池上的背表面金属化的中心铜总线部分的端部以及另一个超级电池的背表面金属化的中心铜总线部分的相邻端部，其中铜背表 面金属化被配置成如图31C所示。在这两个示例中，根据需要，互连方案 可以在超级电池的其他排(例如，所有排)上延伸，以形成包括若干相邻 超级电池分段的太阳能模块平行分段。
图37A-1至图37F-3示出了包括平面内应力消除特征3405的示例 性短隐藏的分接头互连件3400的平面内(x-y)和平面外(x-z)视图。(x-y 平面是太阳能电池背表面金属化图案的平面)。在图37A-1至图37E-2的 示例中，每个互连件3400包括设置于一个或多个平面内应力消除特征的相 对侧上的突出部3400A和3400B。示例性平面内应力消除特征包括一个、两 个或更多个空心菱形形状、之字形的布置，以及一个、两个或更多个凹槽 的布置。
本文中使用的术语“平面内应力消除特征”也可以指代互连件或者 互连件的一部分的厚度或延展性。例如，图37F-1至图37F-3中示出的互 连件3400由一段平直的薄铜带或铜箔形成，所述薄铜带或铜箔在x-y平面 中的厚度T例如小于或等于约100微米、小于或等于约50微米、小于或等 于约30微米、或者小于或等于约25微米，以增加互连件的柔性。厚度T 可以例如为约50微米。互连件的长度L可以例如为约8厘米(cm)，并且互 连的宽度W可以例如为约0.5cm。图37F-3和图37F-1分别示出x-y平面中 的互连件的前表面和后表面视图。互连件的前表面面向太阳能模块的后表 面。由于互连件可以跨越太阳能模块中两个平行排的超级电池之间的间 隙，因此，从太阳能模块的前面通过该间隙可以看见互连件的一部分。任 选地，互连件的该可见部分可以变暗，例如涂覆黑色聚合物层，以降低其 可见度。在所示例子中，长度L2为约0.5cm的互连件的前表面的中心部分 3400C涂覆有较薄的黑色聚合物层。通常，L2大于或等于超级电池排之间 的间隙的宽度。黑色聚合物层的厚度可为例如约20微米。此类薄铜带互连 件也可以任选地使用平面内或平面外应力消除特征，如上文所述。例如， 互连件可包括应力消除平面外弯部，如上文结合图7B-1和图7B-2所述。
图38A-1至图38B-2示出了包括平面外应力消除特征3407的示例 性短隐藏的分接头互连件3400的平面内(x-y)和平面外(x-z)视图。在示例 中，每个互连件3400包括设置于一个或多个平面外应力消除特征的相对侧 上的突出部3400A和3400B。示例性平面外应力消除特征包括一个、两个或 更多个弯曲、扭结、浅凹、凹凸部或脊部的布置。
图37A-1至图37E-2和图38A-1至图38B-2中示出的应力消除特征 的类型和布置方式以及上文结合图37F-1至图37F-3描述的互连带厚度也 可以用在如上文所述的长隐藏的分接头互连件中，并且如果合适的话，也 可用在接合到超级电池后表面或前表面端子触点的互连件中。互连件可包 括平面内和平面外应力消除特征的组合。平面内和平面外应力消除特征被 设计成减少或最小化太阳能电池接合部上的张力和应力效应，并且从而形 成高度可靠和弹性的电连接。
图39A-1和图39A-2示出了用于短隐藏的分接头互连件的示例性配 置，所述短隐藏的分接头互连件包括电池接触垫对准特征和超级电池边缘 对准特征，有利于实现自动化和准确放置并且易于制造。图39B-1和图 39B-2示出了用于具有不对称突出部长度的短隐藏的分接头互连件的示例性 配置。此类不对称互连件可以用在相对取向上，以避免平行于超级电池的 长轴延伸的导线重叠。(参见下文对图42A至图42B的讨论)。
如本文所述的隐藏的分接头可以形成模块布局中所需的电连接，以 便提供所需的模块电路。例如，可以沿着超级电池在12个、24个、36个 或48个太阳能电池的间隔处或者在任何其他合适的间隔处进行隐藏的分接 头连接。隐藏的分接头之间的间隔可以根据具体应用来确定。
每个超级电池通常包括处于超级电池的一端处的前表面端子触点以 及处于超级电池的另一端处的后表面端子触点。在超级电池跨越太阳能模 块的长度或宽度的变型形式中，这些端子触点邻近太阳能模块的相对边缘 设置。
柔性互连件可以传导性地接合到超级电池的前表面或后表面端子触 点，以便将超级电池电连接到其他太阳能电池或者电连接到模块中的其他 电部件。例如，图34A示出了示例性太阳能模块的横截面视图，其中互连 件3410传导性地接合到超级电池的端部处的后表面端子触点。后表面端子 触点互连3410可以是或包括例如薄铜带或箔，所述薄铜带或箔具有垂直于 它所接合的太阳能电池的表面的厚度，该厚度小于或等于约100微米、小于或等于约50微米、小于或等于约30微米、或者小于或等于约25微米， 以增加互连件的柔性。在太阳能电池表面的平面中，互连件在垂直于流过 互连件的电流流动方向的方向上可以具有例如大于或等于约10mm的宽度， 以改善传导。如图所示，后表面端子触点互连件3410可以位于太阳能电池 的后面，其中在平行于超级电池排的方向上，互连件没有任何一部分延伸 到超级电池之外。
类似的互连件可用于连接到前表面端子触点。作为替代，为了减少 太阳能模块中被前表面端子互连件占据的前表面区域，前表面互连件可包 括直接接合到超级电池的薄柔性部分以及提供更高传导性的较厚部分。这 种布置方式减少了实现所需传导性必需的互连件宽度。例如，互连件的较 厚部分可以是互连件的集成部分，也可以是接合到互连件的较薄部分的单 独部件。例如，图34B至图34C各自示出了传导性地接合到超级电池端部处的前表面端子触点的示例性互连件3410的横截面视图。在这两个示例 中，直接接合到超级电池的互连件的薄柔性部分3410A包括薄铜带或箔， 所述薄铜带或箔具有垂直于它所接合的太阳能电池的表面的厚度，该厚度 小于或等于约100微米、小于或等于约50微米、小于或等于约30微米、 或者小于或等于约25微米。互连件的较厚铜带部分3410B接合到薄部分3410A，以改善互连件的传导性。在图34B中，薄互连部分3410A的后表面 上的导电胶带3410C将薄互连部分接合到超级电池和厚互连部分3410B。在 图34C中，薄互连部分3410A使用导电粘合剂3410D接合到厚互连部分 3410B，并且使用导电粘合剂3410E接合到超级电池。导电粘合剂3410D和 3410E可以相同或不同。导电粘合剂3410E可以是例如焊料。
本说明书中描述的太阳能模块可包含如图34A所示的层合结构，其 中超级电池和一个或多个封装件材料3610夹在透明前板3620与后板3630 之间。透明前板可以是(例如)玻璃。后板也可以是玻璃或者任何其他合 适的材料。额外的封装条可以设置在后表面端子互连件3410与超级电池的 后表面之间，如图所示。
如上文所述，隐藏的分接头提供“全黑”的模块外观。由于这些连 接是使用通常高度反射的导线形成的，因此，与附接的太阳能电池相比， 它们一般将具有高对比度。然而，通过在太阳能电池的后表面上形成连 接，并且通过还将太阳能模块电路中的其他导线布线在太阳能电池的后 面，看不见各种导线。这将允许多个连接点(隐藏的分接头)，同时仍维 持“全黑”外观。
隐藏的分接头可用于形成各种模块布局。在图40(物理布局)和图 41(电路简图)的示例中，太阳能模块包括六个超级电池，每个超级电池 延伸模块的长度。隐藏的分接头接触垫和短互连件3400将每个超级电池分 成三段，并且将相邻的超级电池分段并联电连接，从而形成三组并联连接 的超级电池分段。每一组与并入(嵌入)到模块的层合构造中的旁路二极 管1300A-1300C中不同的一个旁路二极管并联连接。旁路二极管可以例如 位于超级电池的正后面或者超级电池之间。例如，旁路二极管可以大致沿 着与太阳能模块长边平行的太阳能模块中心线设置。
在图42A至图42B(也对应于图41的电路简图)的示例中，太阳能 模块包括六个超级电池，每个超级电池延伸模块的长度。隐藏的分接头接 触垫和短互连件3400将每个超级电池分成三段，并且将相邻的超级电池分 段并联电连接，从而形成三组并联连接的超级电池分段。每一组通过总线 连接1500A-1500C与旁路二极管1300A-1300C中不同的一个旁路二极管并 联连接，所述总线连接位于超级电池的后面并且将隐藏的分接头接触垫和 短互连件连接到位于接线盒内模块的后部的旁路二极管。
图42B提供了短隐藏的分接头互连件3400以及导线1500B和1500C 的详细连接视图。如图所示，这些导线彼此不重叠。在所示例子中，这通 过使用布置在相对取向上的不对称互连件3400来实现。避免导线重叠的替 代方法是使用具有一个长度的突出部的第一对称互连件3400以及具有另一 长度的突出部的第二对称互连件3400。
在图43(也对应于图41的电路简图)的示例中，太阳能模块被配 置成类似于图42A所示，不同的是隐藏的分接头互连件3400形成实质上延 伸太阳能模块的整个宽度的连续总线。每个总线可以是传导性地接合到每 个超级电池的背表面金属化的单个长互连件3400。作为替代，总线可包括 多个单独的互连件，每个互连件跨越单个超级电池、传导性地接合到彼此 或者以其他方式电互连，如上文结合图41所述。图43还示出：超级电池 端子互连件3410，其沿着太阳能模块的一端形成连续总线，以电连接超级 电池的前表面端子触点；以及附加超级电池端子互连件3410，其沿着太阳 能模块的相对端形成连续总线，以电连接超级电池的后表面端子触点。
图44A至图44B的示例性太阳能模块还对应于图41的电路简图。 该示例采用如图42A中的短隐藏的分接头互连件3400，以及形成用于超级 电池前表面和后表面端子触点的连续总线的互连件3410，如图43所示。
在图47A(物理布局)和图47B(电路简图)的示例中，太阳能模 块包括六个超级电池，每个超级电池延伸太阳能模块的整个长度。隐藏的 分接头接触垫和短互连件3400将每个超级电池分段成2/3长度的部分和 1/3长度的部分。太阳能模块的下部边缘处的互连件3410(如附图所示) 将左侧三排彼此并联互连、右侧三排彼此并联互连、以及左侧三排与右侧 三排串联互连。这种布置方式形成了三组并联连接的超级电池分段，其中 每个超级电池组的长度为超级电池的长度的2/3。每一组与旁路二极管 2000A-2000C中不同的一个旁路二极管并联连接。如果它们如图41所示那 样电连接的话，那么这种布置方式提供的电压是相同超级电池的约两倍， 电流是相同超级电池的约一半。
如上文结合图34A所述，接合到超级电池后表面端子触点的互连件 可以完全位于超级电池的后面，并且从太阳能模块的前侧(向阳侧)看不 见。接合到超级电池前表面端子触点的互连件3410在太阳能模块的后视图 中(例如，如在图43中)可见，因为其延伸到超级电池的端部之外(例 如，如在图44A中)或者因为其围绕超级电池的端部并且在所述端部的下 方折叠。
使用隐藏的分接头有助于将每个旁路二极管的少量太阳能电池分 组。在图48A至图48B(分别示出物理布局)的示例中，太阳能模块包括六 个超级电池，每个超级电池延伸模块的长度。隐藏的分接头接触垫和短互 连件3400将每个超级电池分段成五份，并且将相邻超级电池分段并联电连 接，从而形成五组并联连接的超级电池分段。每一组与并入(嵌入)到模 块的层合构造中的旁路二极管2100A-2100E中不同的一个旁路二极管并联 连接。旁路二极管可以例如位于超级电池的正后面或者超级电池之间。超 级电池端子互连件3410沿着太阳能模块的一端形成连续总线，以电连接超 级电池的前表面端子触点；并且附加超级电池端子互连件3410沿着太阳能 模块的相对端形成连续总线，以电连接超级电池的后表面端子触点。在图48A的示例中，单个接线盒2110通过导线2115A和2115B电连接到前表面 和后表面端子互连总线。然而，接线盒中没有二极管，因此替代地(图 48B)，可以消除长回路导线2215A和2115B，并且用位于例如模块的相对 边缘处的两个单极性(+或-)接线盒2110A-2110B替换单个接线盒2110。 这消除了长回路导线中的电阻损耗。
尽管本文所述的示例使用隐藏的分接头将每个超级电池电分段成三 组或五组太阳能电池，但这些示例旨在进行例示而非限制。更一般地讲， 隐藏的分接头可用于将超级电池电分段成比所述更多或更少组的太阳能电 池，和/或分段成比所述更多或更少个太阳能电池每组。
在本文所述的太阳能模块的正常操作中，由于没有旁路二极管正向 偏压和传导，因此，很少或没有电流穿过任何隐藏的分接头接触垫。相 反，电流通过在相邻的重叠太阳能电池之间形成的电池到电池传导性接合 而流过每个超级电池的长度。相比之下，图45示出了当通过正向偏压的旁 路二极管而绕开太阳能模块的一部分时的电流。如箭头所示，在此示例 中，最左侧的超级电池中的电流沿着超级电池流动，直至到达分接的太阳 能电池，随后流过该太阳能电池的背表面金属化、隐藏的分接头接触垫 (未示出)、与相邻超级电池中的第二太阳能电池的互连件3400、互连件 所接合的第二太阳能电池上的另一隐藏的分接头接触垫(未示出)，流过 第二太阳能电池的背表面金属化，并且流过附加的隐藏的分接头接触垫、 互连件以及太阳能电池背表面金属化，以到达总线连接1500，再到旁路二 极管。流过其他超级电池的电流是类似的。如从附图中可以看出，在这种 情况下，隐藏的分接头接触垫可以传导来自两排或更多排超级电池的电 流，并且从而传导比模块中的任何单个太阳能电池中生成的电流大的电 流。
通常，在与隐藏的分接头接触垫相对的太阳能电池前表面上没有总 线、接触垫或其他挡光元件(除了前表面金属化指状物或相邻太阳能电池 的重叠部分)。因此，如果隐藏的分接头接触垫由银在硅太阳能电池上形 成，那么在银接触垫减轻了背表面场阻止背表面载流子复合的效应的情况 下，可降低隐藏的分接头接触垫的区域中太阳能电池的光转换效率。为了 避免这种效率损失，通常超级电池中的大部分太阳能电池不包括隐藏的分接头接触垫。(例如，在一些变型形式中，只有对于旁路二极管电路而言 需要隐藏的分接头接触垫的那些太阳能电池将包括此类隐藏的分接头接触 垫)。此外，为了使包括隐藏的分接头接触垫的太阳能电池中的电流生成 与缺少隐藏的分接头接触垫的太阳能电池中的电流生成相匹配，包括隐藏 的分接头接触垫的太阳能电池可具有比缺少隐藏的分接头接触垫的太阳能 电池更大的光收集区域。
单独的隐藏的分接头接触垫的矩形尺寸可为例如小于或等于约2mm 乘以小于或等于约5mm。
在操作期间和测试期间，太阳能模块经受因安装环境中的温度变化 而产生的温度循环。如图46A所示，在这种温度循环期间，超级电池中的 硅太阳能电池与模块的其他部分(例如，模块的玻璃前板)之间的热膨胀 失配导致超级电池与模块的其他部分之间发生沿着超级电池排的长轴的相 对运动。这种失配趋向于拉伸或压缩超级电池，并且可能损坏太阳能电池 或者超级电池中的太阳能电池之间的传导性接合。类似地，如图46B所 示，在温度循环期间，接合到太阳能电池的互连件与太阳能电池之间的热 膨胀失配导致互连件与太阳能电池之间在垂直于超级电池排的方向上发生 相对运动。这种失配会拉紧且可能损坏太阳能电池、互连件以及它们之间 的传导性接合。对于接合到隐藏的分接头接触垫以及接合到超级电池前表 面或后表面端子触点的互连件，可能发生这种情况。
类似地，例如在装运期间或者根据天气(例如，风和雪)，太阳能 模块的循环机械负载可以在超级电池内的电池间接合处并且在太阳能电池 与互连件之间的接合处形成局部剪切力。这些剪切力也可能会损坏太阳能 模块。
为了防止由超级电池与太阳能模块的其他部分之间的沿着超级电池 排长轴的相对运动而引起问题，可对用于将相邻的重叠太阳能电池接合到 彼此的传导性粘合剂进行选择，以便在重叠的太阳能电池之间形成柔性传 导性接合3515(图46A)，所述柔性传导性接合为超级电池提供机械可塑 性，从而在约-40℃至约100℃的温度范围内，调和平行于超级电池排的方 向上超级电池与模块的玻璃前板之间的热膨胀失配，使该热膨胀失配不至于损坏太阳能模块。传导性粘合剂可以经过选择以形成传导性接合，所述 传导性接合在标准测试条件下(即，25℃)的剪切模量为例如小于或等于 约100兆帕(MPa)、小于或等于约200兆帕、小于或等于约300兆帕、小于 或等于约400兆帕、小于或等于约500兆帕、小于或等于约600兆帕、小 于或等于约700兆帕、小于或等于约800兆帕、小于或等于约900兆帕、 或者小于或等于约1000兆帕。重叠的相邻太阳能电池之间的柔性传导性接 合可调和例如每个电池与玻璃前板之间大于或等于约15微米的差动运动。 合适的传导性粘合剂可包括例如得自工程导电材料有限责任公司 (Engineered Conduct ive Materials LLC)的ECM1541-S3。
为了促进沿着超级电池的热流，以便在由于遮蔽或某些其他原因使 得模块中的太阳能电池反偏的情况下，降低在太阳能模块的操作期间可能 产生的热点损坏太阳能模块的风险，重叠的相邻太阳能电池之间的传导性 接合可以形成为例如在垂直于太阳能电池方向上的厚度小于或等于约50微 米，而在垂直于太阳能电池方向上的热导率大于或等于约1.5W/(m-K)。
为了防止由互连件与它所接合的太阳能电池之间的相对运动引起问 题，用于将互连件接合到太阳能电池的传导性粘合剂可以经过选择以形成 太阳能电池与互连件之间的传导性接合，所述传导性接合足够刚性，以迫 使互连件在约-40℃至约180℃的温度范围内调和太阳能电池与互连件之间 的热膨胀失配，使该热膨胀失配不至于损坏太阳能模块。这种传导性粘合 剂可以经过选择以形成传导性接合，所述传导性接合在标准测试条件下(即，25℃)的剪切模量为例如大于或等于约1800MPa、大于或等于约 1900MPa、大于或等于约2000MPa、大于或等于约2100MPa、大于或等于约 2200MPa、大于或等于约2300MPa、大于或等于约2400MPa、大于或等于约 2500MPa、大于或等于约2600MPa、大于或等于约2700MPa、大于或等于约 2800MPa、大于或等于约2900MPa、大于或等于约3000MPa、大于或等于约3100MPa、大于或等于约3200MPa、大于或等于约3300MPa、大于或等于约 3400MPa、大于或等于约3500MPa、大于或等于约3600MPa、大于或等于约 3700MPa、大于或等于约3800MPa、大于或等于约3900MPa、或者大于或等 于约4000MPa。在此类变型形式中，例如，互连件可承受大于或等于约40 微米的互连件热膨胀或热收缩。合适的传导性粘合剂可包括例如HitachiCP-450和焊料。
因此，超级电池内重叠的相邻太阳能电池之间的传导性接合与超级 电池和柔性电互连件之间的传导性接合可利用不同的传导性粘合剂。例 如，超级电池与柔性电互连件之间的传导性接合可由焊料形成，而重叠的 相邻太阳能电池之间的传导性接合可由非焊料传导性粘合剂形成。在一些 变型形式中，两种传导性粘合剂均可通过单个处理步骤固化，例如在约 150℃至约180℃的处理窗口中。
以上讨论专注于在共用衬底上以叠盖方式组装多个太阳能电池(可 以是切割出的太阳能电池)。这导致模块的形成。
然而，为了收集要使用的足量太阳能，通常需安装本身组装在一起 的多个这种模块。根据多个实施例，多个太阳能电池模块也可采用叠盖方 式组装，从而提升阵列的面积效率。
在特定的实施例中，模块的特征可能是在面向太阳能的方向上具有 顶部传导性焊带，并且在背对太阳能的方向上具有底部传导性焊带。
底部焊带埋在电池下方。因此，底部焊带不阻挡入射光，也没有不 利地影响模块的面积效率。与之相比，顶部焊带暴露，所以可能会阻挡入 射光，故而不利地影响效率。
根据多个实施例，模块本身可叠盖，使得顶部焊带被相邻的模块覆 盖。这种叠盖式模块构造也可在模块上提供附加区域以供安装其他元件， 而不会不利地影响模块阵列的最终暴露面积。可设置在重叠区域中的模块 元件的示例可包括但不限于接线盒和/或总线焊带。
在某些实施例中，相应的相邻叠盖式模块的接线盒处于配对布置 中，以便实现它们之间的电连接。这消除了布线，故而简化了叠盖式模块 的阵列的构造。
在某些实施例中，接线盒可用附加的结构性压铆螺母柱加固并且/ 或者与之组合。这种构造可产生集成的倾斜模块屋顶安装架解决方案，其 中接线盒的尺寸决定倾斜度。若要将叠盖式模块的阵列安装在屋顶平台 上，这种实施方式可能特别有用。
在模块布局中运用叠盖式超级电池，为安装模块级电源管理装置 (例如，DC/AC微逆变器、DC/DC模块功率优化器、电压智能开关以及相关 装置)提供了独特的机会。模块级功率管理系统的特征是功率优化。如本 文描述和使用的超级电池可产生比传统面板更高的电压。此外，超级电池 模块布局还可将模块分区。电压升高、分区增加，这些都是优化功率的潜 在好处。
本说明书公开了包括窄矩形硅太阳能电池的高效太阳能模块(即， 太阳能面板)，所述硅太阳能电池以叠盖方式布置并以串联方式电连接， 从而形成超级电池，其中超级电池在太阳能模块中被布置成物理平行的 排。举例来说，超级电池的长度可基本上跨太阳能模块的全长或全宽，或 者，两个或更多个超级电池可被布置成端对端成一排。每个超级电池可包 括任何数量的太阳能电池，在一些变型形式中，包括至少十九个太阳能电 池，并且例如，在某些变型形式中，大于或等于100个硅太阳能电池。每 个太阳能模块可以具有常规尺寸和形状，并且还包括数百个硅太阳能电 池，从而允许单个太阳能模块中的超级电池进行电互连，以便提供例如约 90伏(V)至约450V或更大的直流(DC)电压。
如下文进一步描述，在通过逆变器转换为AC之前，通过消除或减 少对DC-DC升压(DC电压升高)的需要，此高DC电压有助于通过逆变器 (例如，位于太阳能模块上的微逆变器)从直流转换成交流(AC)。同样如 下文进一步描述，高DC电压还促进使用由中心逆变器执行DC/AC转换的布 置，所述中心逆变器接收来自彼此并联电连接的两个或更多个高电压叠盖 式太阳能电池模块的高电压DC输出。
现在转向附图，以便更详细地了解本说明书中所描述的太阳能模 块，图1示出了以叠盖方式布置、串联连接的一串太阳能电池10的横截面 视图，其中相邻太阳能电池的端部重叠并电连接，从而形成超级电池100。 每个太阳能电池10都包括半导体二极管结构和连接到半导体二极管结构的 电触点，太阳能电池10被光照射时其中产生的电流可通过这些电触点而提 供给外部负载。
在本说明书描述的示例中，每个太阳能电池10都是矩形晶体硅太 阳能电池，其具有前表面(向阳侧)金属化图案和背表面(背阴侧)金属 化图案，前表面金属化图案设置在n型导电性的半导体层上，背表面金属 化图案设置在p型导电性的半导体层上，这些金属化图案为n-p结的相对 两侧提供电接触。然而，如果合适的话，可以使用其他材料体系、二极管 结构、物理尺寸或电接触布置。例如，前(向阳侧)表面金属化图案可设 置在p型传导性的半导体层上，后(背阴侧)表面金属化图案可设置在n 型传导性的半导体层上。
再次参见图1，在超级电池100中，相邻太阳能电池10在它们借助 导电接合材料实现重叠的区域内传导性地接合到彼此，所述导电接合材料 将一个太阳能电池的前表面金属化图案电连接到相邻太阳能电池的后表面 金属化图案。合适的导电接合材料可包括例如导电粘合剂、导电粘合剂膜 和导电粘合剂带，以及常规焊料。
图2示出了包括六个矩形超级电池100的示例性矩形太阳能模块 200，每个矩形超级电池的长度大致等于太阳能模块的长边的长度。超级电 池被布置成平行的六排，其长边平行于模块的长边取向。类似构造的太阳 能模块也可包括这种边长的超级电池，但其排数比该示例所示的排数多或 少。在其他变型形式中，超级电池各自的长度可以大致等于矩形太阳能模 块的短边的长度，并且所述超级电池被布置成平行的排，其中它们的长边 平行于模块的短边取向。在另外的其他布置中，每一排可包括串联电互连 的两个或更多个超级电池。模块可以具有长度为例如约1米的短边，以及 长度为例如约1.5至约2.0米的长边。也可为太阳能模块选择任何其他合 适的形状(例如，正方形)和尺寸。
在一些变型形式中，重叠的太阳能电池之间的传导性接合为超级电 池提供机械可塑性，从而在约-40℃至约100℃的温度范围内，调和平行于 超级电池排的方向上超级电池与太阳能模块的玻璃前板之间的热膨胀失 配，使该热膨胀失配不至于损坏太阳能模块。
所示例子中的每个超级电池包括72个矩形太阳能电池，每个矩形 太阳能电池的宽度等于或大致等于常规尺寸的156mm正方形或准正方形硅 晶片的宽度的1/6，并且长度等于或大致等于正方形或准正方形晶片的宽 度。此外，一般而言，本文所述的太阳能模块中使用的矩形硅太阳能电池 的长度可以例如等于或大致等于常规尺寸的正方形或准正方形硅晶片的宽 度，并且其宽度例如等于或大致等于常规尺寸的正方形或准正方形晶片的宽度的1/M，其中M是≤20的任何整数。M可为例如3、4、5、6或12。M 也可以大于20。超级电池可包括任何合适数量的此类矩形太阳能电池。
太阳能模块200中的超级电池可以由电互连件(任选地，柔性电互 连件)或者如下文所述的模块级功率电子器件串联互连，以便通过常规尺 寸的太阳能模块提供比常规电压更高的电压，因为刚才描述的叠盖方法使 每个模块合并了比常规多得多的电池。例如，包括由1/8切割硅太阳能电 池组成的超级电池的常规尺寸太阳能模块可包括超过600个太阳能电池/模 块。相比之下，包括常规尺寸且互连的硅太阳能电池的常规尺寸太阳能模 块通常包括约60个太阳能电池/模块。在常规的硅太阳能模块中，正方形 或准正方形太阳能电池通常由铜焊带互连，并且彼此间隔开以容纳互连 件。在这种情况下，将常规尺寸的正方形或准正方形晶片切成窄矩形将减 少模块中的有效太阳能电池面积的总量，从而减少模块功率，因为需要额 外的电池间互连件。相比之下，在本文公开的太阳能模块中，叠盖式布置 将电池间的电互连件隐藏在有效太阳能电池区域的下方。因此，本文所述 的太阳能模块可以在不降低模块输出功率的情况下提供高输出电压，因为 模块功率与太阳能模块中的太阳能电池数量(和所需的电池间互连件)之 间存在很小折衷或不存在折衷。
当所有太阳能电池串联连接时，例如，如本文所述的叠盖式太阳能 电池模块可以提供在约90伏至约450伏或更大的范围内的DC电压。如上 文所述，此高DC电压可能是有利的。
例如，设置在太阳能模块上或附近的微逆变器可以用于模块级功率 优化和DC到AC的转换。现在参见图49A至图49B，通常微逆变器4310接 收来自单个太阳能模块4300的25V至40V DC输入，并输出230V AC输 出，以匹配连接的电网。微逆变器通常包括两个主要部件：DC/DC升压和 DC/AC逆变。DC/DC升压用于增加DC/AC转换所需的DC总线电压，并且通常十分昂贵且损耗很大(2％效率损失)。由于本文所述的太阳能模块提供 高电压输出，因此可以减少或消除对DC/DC升压的需要(图49B)。这可以 减少成本并且增加太阳能模块200的效率和可靠性。
在使用中心(“串型”)逆变器而非微逆变器的常规布置中，常规 低DC输出太阳能模块彼此串联电连接并且电连接到串型逆变器。由太阳能 模块串产生的电压等于单个模块电压的总和，因为模块是串联连接的。容 许电压范围决定串中的最大和最小模块数量。最大模块数量由模块电压和 法规电压限值决定：例如，Nmax×Voc<600V(美国住宅标准)或Nmax× Voc<1,000V(商用标准)。串中的最小模块数量由模块电压和串型逆变器 所需的最小操作电压决定：Nmin×Vmp>VInvertermin。串型逆变器(例如， Fronius、Powerone或SMA逆变器)所需的最小操作电压(VInvertermin)通常介 于约180V和约250V之间。通常，串型逆变器的最佳操作电压为约400V。
如本文所述的单个高DC电压叠盖式太阳能电池模块可以产生比串 型逆变器所需的最小操作电压更大的电压，并且任选地处于或接近串型逆 变器的最佳操作电压。因此，本文所述的高DC电压叠盖式太阳能电池模块 可以彼此并联地电连接到串型逆变器。这避免了串联连接的模块串的串长 度需求，而这种需求可能使系统设计和安装复杂化。此外，在太阳能模块 的串联连接串中，最低电流模块占优势，并且如果像不同屋顶坡度上的模块可能发生的那样或者由于树荫，该串中的不同模块接收不同照射，那么 系统无法有效操作。本文所述的平行高电压模块配置也可以避免这些问 题，因为穿过每个太阳能模块的电流独立于穿过其他太阳能模块的电流。 此外，这种布置不需要模块级功率电子器件，并且因此可以改善太阳能模 块的可靠性，这在将太阳能模块部署在屋顶上的变型形式中尤其重要。
现在参见图50A至图50B，如上文所述，超级电池可以大致延伸太 阳能模块的整个长度或宽度。为了实现沿着超级电池的长度的电连接，可 以将隐藏的(从正视图看)电分接点整合到太阳能模块构造中。这可以通 过在超级电池的端部或中间位置将电导线连接到太阳能电池的背表面金属 化来实现。此类隐藏的分接头允许超级电池的电分段，并且使得能够将超 级电池或超级电池的分段互连到旁路二极管、模块级功率电子器件(例 如，微逆变器、功率优化器、电压智能开关以及相关装置)或者其他部 件。隐藏的分接头的使用在No.62/081,200美国临时申请、No. 62/133,205美国临时申请和No.14/674,983美国申请中进一步描述，这些 临时申请中的每一篇的全文以引用方式并入本文。
在图50A(示例性物理布局)和图50B(示例性电路简图)的示例 中，所示太阳能模块200各自包括六个超级电池100，所述超级电池串联电 连接以提供高DC电压。每个超级电池被隐藏的分接头4400电分段成若干 组太阳能电池，其中每组太阳能电池与不同的旁路二极管4410并联电连 接。在这些示例中，旁路二极管设置在太阳能模块层合结构内，即，太阳 能电池在前表面透明板与后板之间的封装剂中。作为替代，旁路二极管可 以设置在位于太阳能模块的后表面或边缘上的接线盒中，并且由导线布线 互连到隐藏的分接头。
在图51A(物理布局)和图51B(对应的电路简图)的示例中，所 示太阳能模块200也包括六个超级电池100，所述超级电池串联电连接以提 供高DC电压。在此示例中，太阳能模块被电分段成三对串联连接的超级电 池，其中每对超级电池与不同的旁路二极管并联电连接。在此示例中，旁 路二极管设置在位于太阳能模块的背表面上的接线盒4500内。旁路二极管 可以替代地位于太阳能模块层合结构中或者位于边缘安装的接线盒中。
在图50A至图51B的示例中，在太阳能模块的正常操作中，每个太 阳能电池被正向偏压，并且因此所有旁路二极管都反偏且不传导。然而， 如果一组中的一个或多个太阳能电池被反偏到足够高的电压，那么对应于 该组的旁路二极管将开启，并且穿过模块的电流将旁路反偏的太阳能电 池。这将防止在遮蔽的或出现故障的太阳能电池处形成危险的热点。
作为替代，旁路二极管功能可以在设置在太阳能模块上或附近的模 块级功率电子器件(如微逆变器)内完成。(模块级功率电子器件及其使 用在本文中也可以称为模块级电源管理装置或系统和模块级电源管理)。 任选地与太阳能模块集成的此类模块级功率电子器件可以优化来自超级电 池组、来自每个超级电池或者来自电分段的超级电池中的每个单独超级电 池分段的功率(例如，通过在最佳功率点处操作超级电池组、超级电池或 超级电池分段)，从而使得能够在模块内进行分立功率优化。模块级功率 电子器件可以消除对模块内的任何旁路二极管的需要，因为功率电子器件 可以确定何时旁路整个模块、特定超级电池组、一个或多个特定的单独超 级电池、和/或一个或多个特定超级电池分段。
例如，这可以通过在模块级上整合电压智能来完成。通过监控太阳 能模块中的太阳能电池电路(例如，一个或多个超级电池或者超级电池分 段)的电压输出，“智能开关”电源管理装置可以确定该电路是否包括反 偏的任何太阳能电池。要是检测到存在反偏太阳能电池，则电源管理装置 就可使用(例如)继电器开关或其他部件，将对应的电路从电系统断开。 例如，如果监控的太阳能电池电路的电压下降到低于预定阈值，那么电源 管理装置将切断该电路(开路)。与电路的正常操作相比，预定阈值可以 是例如一定百分比或幅值(例如，20％或10V)。此类电压智能可以合并到 现有模块级功率电子器件产品(例如，来自Enphase Energy公司、 Solaredge Technologies公司、Tigo Energy公司)中或者通过定制电路 设计来实施。
图52A(物理布局)和图52B(对应的电路简图)示出了用于包括 叠盖式超级电池的高电压太阳能模块的模块级功率管理的一个示例性架 构。在此示例中，矩形太阳能模块200包括布置成六排的六个矩形叠盖式 超级电池100，所述六排延伸太阳能模块的长边的长度。六个超级电池串联 电连接，以提供高DC电压。模块级功率电子器件4600可以针对整个模块 来执行电压传感、功率管理和/或DC/AC转换。
图53A(物理布局)和图53B(对应的电路简图)示出了用于包括 叠盖式超级电池的高电压太阳能模块的模块级功率管理的另一个示例性架 构。在此示例中，矩形太阳能模块200包括布置成六排的六个矩形叠盖式 超级电池100，所述六排延伸太阳能模块的长边的长度。六个超级电池被电 集合成三对串联连接的超级电池。每对超级电池单独连接到模块级功率电 子器件4600，从而可以在各对超级电池上执行电压传感和功率优化、将它 们中的两个或更多个串联连接以提供高DC电压、和/或执行DC/AC转换。
图54A(物理布局)和图54B(对应的电路简图)示出了用于包括 叠盖式超级电池的高电压太阳能模块的模块级功率管理的另一个示例性架 构。在此示例中，矩形太阳能模块200包括布置成六排的六个矩形叠盖式 超级电池100，所述六排延伸太阳能模块的长边的长度。每个超级电池与模 块级功率电子器件4600单独连接，从而可以在每个超级电池上执行电压传 感和功率优化、将它们中的两个或更多个串联连接以提供高DC电压、和/ 或执行DC/AC转换。
图55A(物理布局)和图55B(对应的电路简图)示出了用于包括 叠盖式超级电池的高电压太阳能模块的模块级功率管理的另一个示例性架 构。在此示例中，矩形太阳能模块200包括布置成六排的六个矩形叠盖式 超级电池100，所述六排延伸太阳能模块的长边的长度。每个超级电池被隐 藏的分接头4400电分段成两组或更多组的太阳能电池。每个得到的太阳能 电池组与模块级功率电子器件4600单独连接，从而可以在每个太阳能电池 组上执行电压传感和功率优化、将多个组串联连接以提供高DC电压、和/ 或执行DC/AC转换。
在一些变型形式中，如本文所述的两个或更多个高电压DC叠盖式 太阳能电池模块串联电连接以提供高电压DC输出，所述输出被逆变器转换 成AC。例如，逆变器可以是与太阳能模块中的一个集成的微逆变器。在这 种情况下，微逆变器可以任选地是同样执行如上文所述的附加传感和连接 功能的模块级功率管理电子器件的部件。作为替代，逆变器可以是中心 “串型”逆变器，如下文进一步论述。
如图56所示，当将超级电池在太阳能模块中串联地串起来时，相 邻排的超级电池可以沿着它们的长轴以交错的方式稍微偏移。这种交错允 许超级电池排的相邻端部由接合到一个超级电池的顶部并接合到另一超级 电池的底部的互连件4700串联电连接，同时节省了模块区域(空间/长 度)并且简化了制造。例如，相邻排的超级电池可以偏移约5毫米。
电互连件4700与硅太阳能电池之间的不同热膨胀以及太阳能电池 和互连件上得到的应力可导致破裂和其他失效模式，从而可能降低太阳能 模块的性能。因此，需要互连件为柔性的并且被配置成在不形成显著应力 的情况下调和此类不同的膨胀。例如，通过由高延性材料(例如，软铜、 薄铜片)形成，由低热膨胀系数材料(例如，柯伐合金(Kovar)、因瓦合金 (Invar)或其他低热膨胀系数铁镍合金)形成，或者由具有大致匹配硅的热 膨胀系数、合并了调和互连件与硅太阳能电池之间的不同热膨胀的平面内 几何膨胀特征(诸如，狭缝、凹槽、孔或桁架结构)和/或采用调和此类不 同热膨胀的平面外几何特征(诸如，扭结、凹凸部或浅凹)的材料形成， 互连件可以提供应力和热膨胀消除。互连件的传导性部分可以具有例如小 于约100微米、小于约50微米、小于约30微米或小于约25微米的厚度， 以增加互连件的柔性。(这些太阳能模块中通常存在的低电流使得能够使 用薄柔性传导焊带，而不会因薄互连件的电阻而产生过多功率损耗)。
在一些变型形式中，超级电池与柔性电互连件之间的传导性接合迫 使柔性电互连件在约-40℃至约180℃的温度范围内调和超级电池与柔性电 互连件之间的热膨胀失配，使该热膨胀失配不至于损坏太阳能模块。
图7A(如上文论述)示出了使用平面内应力消除几何特征的若干示 例性互连件配置，由参考标号400A-400T指示，并且图7B-1和图7B-2(同 样如上文论述)示出了使用平面外应力消除几何特征的示例性互连件配 置，由参考标号400U和3705指示。这些采用应力消除特征的互连件配置 中的任一个或任何组合可以适合于将超级电池串联电互连以提供高DC电 压，如本文所述。
关于图51A至图55B的论述集中于模块级功率管理，其中由模块级 功率电子器件进行高DC模块电压的可能DC/AC转换，以提供来自模块的AC 输出。如上文所述，如本文所述的来自叠盖式太阳能电池模块的高DC电压 的DC/AC转换可以替代地由中心串型逆变器执行。例如，图57A示意性地 示出了光伏系统4800，该光伏系统包括多个高DC电压叠盖式太阳能电池模 块200，所述太阳能电池模块经由高DC电压负总线4820和高DC电压正总 线4810彼此并联电连接到串型逆变器4815。通常，每个太阳能模块200包 括多个叠盖式超级电池，所述超级电池与电互连件串联电连接以提供高DC 电压，如上文所述。例如，太阳能模块200可以任选地包括如上文所述布 置的旁路二极管。图57B示出了屋顶上的光伏系统4800的示例性部署。
在光伏系统4800的一些变型形式中，高DC电压叠盖式太阳能电池 模块的两个或更多个短串联连接串可以与串型逆变器并联电连接。再次参 见图57A，例如，每个太阳能模块200可以替换为两个或更多个高DC电压 叠盖式太阳能电池模块200的串联连接串。这样做可能是为了例如在遵从 监管标准的同时使提供到逆变器的电压最大化。
常规太阳能模块通常产生约8安培Isc(短路电流)、约50Voc (开路电压)以及约35Vmp(最大功率点电压)。如上文论述，如本文所述 的包括常规数量的M倍的太阳能电池的高DC电压叠盖式太阳能电池模块大 致产生比常规太阳能模块高M倍的电压和常规太阳能模块电流的1/M的电 流，其中每个太阳能电池的面积是常规太阳能电池的面积的约1/M。如上文 所述，M可以是任何合适的整数，通常≤20，但可以大于20。M可为例如 3、4、5、6或12。
如果M＝6，那么用于高DC电压叠盖式太阳能电池模块的Voc可为 例如约300V。将两个此类模块串联连接会为总线提供约600V DC，从而遵 从美国住宅标准的最大设定值。如果M＝4，那么用于高DC电压叠盖式太 阳能电池模块的Voc可为例如约200V。将三个此类模块串联连接会为总线 提供约600V DC。如果M＝12，那么用于高DC电压叠盖式太阳能电池模块 的Voc可为例如约600V。也可以将系统配置成具有小于600V的总线电压。 在此类变型形式中，高DC电压叠盖式太阳能电池模块可以例如在汇流箱中 成对或三个一组或者以任何其他合适的组合连接，以便为逆变器提供最佳 电压。
由上述高DC电压叠盖式太阳能电池模块的平行配置带来的问题在 于：如果一个太阳能模块具有短路，那么其他太阳能模块可能会中断短路 模块上的功率(即，驱动电流穿过短路模块并耗散短路模块中的功率)并 且产生危险。例如，通过使用被布置成防止其他模块驱动电流穿过短路模 块的阻流二极管、使用限流熔丝或者结合使用限流熔丝和阻流二极管，可 以避免这个问题。图57B示意性地示出了在高DC电压叠盖式太阳能电池模 块200的正端子和负端子上使用两根限流熔丝4830。
阻流二极管和/或熔丝的保护布置可以取决于逆变器是否包括变压 器。使用包括变压器的逆变器的系统通常将负导线接地。使用无变压器的 逆变器的系统通常不将负导线接地。针对无变压器的逆变器，可以优选将 限流熔丝与太阳能模块的正端子成直线，并且另一限流熔丝与负端子成直 线。
阻流二极管和/或限流熔丝可以例如与接线盒中或模块层合结构中 的每个模块放置在一起。合适的接线盒、阻流二极管(例如，内嵌的阻流 二极管)以及熔丝(例如，内嵌熔丝)可包括得自Shoals Technology Group公司的那些。
图58A示出了包括接线盒4840的示例性高电压DC叠盖式太阳能电 池模块，其中阻流二极管4850与太阳能模块的正端子成直线。接线盒不包 括限流熔丝。这种配置可以优选地与一个或多个限流熔丝结合使用，所述 限流熔丝在别处(例如，在汇流箱中)与太阳能模块的正端子和/或负端子 成直线(例如，参见下面的图58D)。图58B示出了包括接线盒4840的示 例性高电压DC叠盖式太阳能电池模块，其中阻流二极管与太阳能模块的正 端子成直线，并且限流熔丝4830与负端子成直线。图58C示出了包括接线 盒4840的示例性高电压DC叠盖式太阳能电池模块，其中限流熔丝4830与 太阳能模块的正端子成直线，并且另一限流熔丝4830与负端子成直线。图 58D示出了包括被配置成如图58A所示的接线盒4840和位于接线盒外部的 熔丝的示例性高电压DC叠盖式太阳能电池模块，所述熔丝与太阳能模块的正端子和负端子成直线。
现在参见图59A至图59B，作为上述配置的替代，用于所有高DC电 压叠盖式太阳能电池模块的阻流二极管和/或限流熔丝可以一起放置在汇流 箱4860中。在这些变型形式中，一个或多个单独导线从每个模块单独延伸 到汇流箱。如图59A所示，在一种选择中，一个极性(例如，如图所示的 负极性)的单个导线在所有模块之间共用。在另一种选择(图59B)中，两 个极性具有用于每个模块的单独导线。尽管图59A至图59B仅示出了位于 汇流箱4860中的熔丝，但熔丝和/或阻流二极管的任何合适组合都可以位 于汇流箱中。此外，例如，执行诸如监控、最大功率点跟踪和/或单独模块 或模块组的断开之类的其他功能的电子器件可以在汇流箱中实施。
当太阳能模块中的一个或多个太阳能电池被遮挡或以其他方式生成 低电流时，可以发生太阳能模块的反偏操作，并且太阳能模块在驱动比低 电流太阳能电池可以处理的电流更大的电流穿过低电流太阳能电池的电压 电流点下操作。反偏的太阳能电池可能会变热并形成危险条件。例如，如 图58A所示，通过为逆变器设置合适的操作电压，高DC电压叠盖式太阳能 电池模块的平行布置可以使得模块受到保护而免受反偏操作。这例如由图 60A至图60B示出。
图60A示出了用于约十个高DC电压叠盖式太阳能模块的并联连接 串的电流与电压的曲线图4870和功率与电流的曲线图4880。这些曲线是针 对太阳能模块都不包括反偏太阳能电池的模型计算的。由于太阳能模块并 联电连接，因此它们全都具有相同的操作电压并且它们的电流相加。通 常，逆变器将改变电路上的负载，以便探究功率-电压曲线、识别该曲线上 的最大点，随后在该点处操作模块电路以最大化输出功率。
相比之下，图60B示出了针对电路中的太阳能模块中的一些包括一 个或多个反偏太阳能电池的情况，用于图60A的模型系统的电流与电压的 曲线图4890和功率与电压的曲线图4900。反偏模块通过形成膝形而在示例 性电流电压曲线中显露出来，其中从低至约210伏的电压下的约10安培操 作过渡到低于约200伏的电压下的约16安培操作。在低于约210伏的电压 处，被遮挡的模块包括反偏太阳能电池。反偏模块也通过存在两个最大值 而在功率-电压曲线中显露出来：在约200伏下的最大绝对值和在约240伏 下的局部最大值。逆变器可以被配置成识别反偏太阳能模块的此类标志， 并且在没有模块反偏的绝对或局部最大功率点电压下操作太阳能模块。在 图60B的示例中，逆变器可以在局部最大功率点处操作模块，以确保没有 模块反偏。除此之外或者作为替代，可以为逆变器选择最小操作电压，当 低于该最小操作电压时，任何模块将不太可能反偏。基于其他参数(诸如 环境温度、操作电流和计算或测得的太阳能模块温度)以及从外部源接收 到的其他信息(诸如辐照度)，可以调整所述最小操作电压。
在一些实施例中，高DC电压太阳能模块本身可以叠盖，其中相邻 太阳能模块以部分重叠的方式布置并且任选地在它们的重叠区域中电互 连。此类叠盖式配置可以任选地用于为串型逆变器提供高DC电压的并联电 连接的高电压太阳能模块，或者用于各自包括微逆变器的高电压太阳能模 块，所述微逆变器将太阳能模块的高DC电压转换成AC模块输出。例如， 一对高电压太阳能模块可以如刚才所述那样叠盖，并且串联电连接以提供 所需的DC电压。
常规串型逆变器通常需要具有相当宽泛的潜在输入电压范围(或 “动态范围”)，这是因为1)它们必须兼容不同的串联连接模块串长度，2) 串中的一些模块可以被完全或部分遮挡，以及3)环境温度和辐射的变化会 改变模块电压。在采用如本文所述的并联架构的系统中，串联连接的太阳 能模块串的长度不会影响电压。此外，针对一些模块被部分遮挡并且一些 模块未被遮挡的情况，可以决定在未被遮挡的模块的电压下操作系统(例 如，如上文所述)。因此，并联架构系统中的逆变器的输入电压范围可能 只需要调和第3个因素(即，温度和辐射变化)的“动态范围”。由于这 比较少，例如，逆变器需要常规动态范围的约30％，因此如本文所述的并联 架构系统所用的逆变器可以具有较窄的MPPT(最大功率点跟踪)范围，例 如介于标准条件下的约250伏与高温和低辐射下的约175伏之间，或者例 如介于标准条件下的约450伏与高温和低辐射下的约350伏之间(在这种 情况下，450伏MPPT操作可以对应于最低温度操作中的600伏下的VOC)。 此外，如上文所述，逆变器可以接收足够的DC电压，以便在没有升压阶段 的情况下直接转换成AC。因此，如本文所述的并联架构系统所用的串型逆 变器可以更简单、成本更低，并且以比传统系统中所用的串型逆变器更高的效率操作。
针对如本文所述的高电压直流叠盖式太阳能电池模块所用的微逆变 器和串型逆变器，为了消除逆变器的DC升压需要，优选将太阳能模块(或 者太阳能模块的短串联连接串)配置成提供高于AC的峰间值的操作(例 如，最大功率点Vmp)DC电压。例如，针对120VAC，峰间值为 sqrt(2)*120V＝170V。因此，例如，太阳能模块可能被配置成提供约175V 的最小Vmp。标准条件下的Vmp便可以为约212V(假设负电压温度系数为 0.35％，最大操作温度为75℃)，并且最低温度操作条件(例如，-15℃) 下的Vmp将是约242V，因此Voc低于约300V(取决于模块填充因数)。针 对分相120V AC(或240V AC)，所有这些数字都加倍，而这比较方便，因 为600V DC是美国在很多住宅应用中允许的最大值。对于商业应用而言， 需要并且准许更高的电压，这些数字可以进一步增加。
如本文所述的高电压叠盖式太阳能电池模块可以被配置成在> 600VOC或>1000VOC下操作，在这种情况下，模块可包括防止模块提供的外部 电压超过规范要求的集成功率电子器件。这种布置可以使得操作Vmp足够用 于分相120V(240V，需要约350V)，而超过600V时在低温下没有VOC的问 题。
当建筑物与电网的连接被断开，例如，被消防员断开时，如果太阳 在照射，那么将电力提供到建筑物的(例如，建筑物屋顶上的)太阳能模 块仍可以发电。这会产生下列问题：在建筑物与电网断开连接之后，此类 太阳能模块可能会用危险的电压使屋顶“带电”。为了解决这个问题，本 文所述的高电压直流叠盖式太阳能电池模块可以任选地包括例如在模块接 线盒中或邻近模块接线盒的断开部。所述断开部可以是例如物理断开部或 固态断开部。断开部可以被配置成例如“常闭”，使得当失去某些信号 (例如，来自逆变器)时，它会断开来自屋顶电路的太阳能模块的高电压 输出。与断开部的通信可以例如通过高电压电缆、通过单独的导线或者无 线来实现。
用于高电压太阳能模块的叠盖的显著优点是叠盖式超级电池中的太 阳能电池之间的热扩散。申请人已发现，热量可易于沿着硅超级电池传输 穿过相邻的重叠硅太阳能电池之间的较薄的既导电又导热的接合。垂直于 太阳能电池的前表面和后表面测得的由导电接合材料形成的相邻重叠太阳 能电池之间的导电接合的厚度可以例如小于或等于约200微米、或小于或 等于约150微米、或小于或等于约125微米、或小于或等于约100微米、或小于或等于约90微米、或小于或等于约80微米、或小于或等于约70微 米、或小于或等于约60微米、或小于或等于约50微米、或小于或等于约 25微米。这种较薄的接合减少了电池之间的互连处的电阻损耗，并且还促 进了从来自可能在操作期间形成的超级电池中的任何热点沿着超级电池的 热流。太阳能电池之间的接合的热导率可例如大于或等于约1.5W/(m-K)。 此外，本文中通常使用的太阳能电池的矩形长宽比提供了相邻太阳能电池 之间的热接触的延伸区域。
相比之下，在相邻太阳能电池之间采用带状互连件的常规太阳能模 块中，一个太阳能电池中生成的热量不易于通过带状互连件扩散到模块中 的其他太阳能电池。这使得常规太阳能模块比本文所述的太阳能模块更容 易形成热点。
另外，穿过本文所述的太阳能模块中的太阳能电池的电流通常小于 穿过一串常规太阳能电池的电流，因为本文所述的超级电池通常由叠盖式 矩形太阳能电池形成，每个矩形太阳能电池具有小于(例如，1/6)常规太 阳能电池的有效区域。
因此，在本文所公开的太阳能模块中，在击穿电压下反偏的太阳能 电池中耗散的热量更少，并且热量可能易于扩散穿过超级电池和太阳能模 块，而不会形成危险的热点。
若干附加和任选的特征可以使得如本文所述的采用超级电池的高电 压太阳能模块更耐受反偏太阳能电池中耗散的热量。例如，超级电池可以 封装在热塑性烯烃(TPO)聚合物中。TPO封装剂比标准乙烯-醋酸乙烯酯(EVA) 封装剂更具光热稳定性。EVA一旦受热或受紫外线照射，就会变成褐色，而 致使限流电池产生热点问题。此外，太阳能模块可以具有双玻璃结构，其 中封装的超级电池被夹在玻璃前板与玻璃后板之间。此类双玻璃结构使得太阳能模块能够在比常规聚合物后板耐受的温度更高的温度下安全操作。 此外，如果存在接线盒的话，接线盒可以安装在太阳能模块的一个或多个 边缘上，而不是在太阳能模块的后面，其中接线盒将附加隔热层添加到上 方的模块中的太阳能电池。
因此，申请人已认识到，如本文所述的由超级电池形成的高电压太 阳能模块可以采用比常规太阳能模块少得多的旁路二极管，因为穿过超级 电池的热流可以允许模块在一个或多个太阳能电池反偏的情况下操作，而 不产生显著风险。例如，在一些变型形式中，如本文所述的高电压太阳能 模块中每25个太阳能电池使用少于一个旁路二极管、每30个太阳能电池 使用少于一个旁路二极管、每50个太阳能电池使用少于一个旁路二极管、 每75个太阳能电池使用少于一个旁路二极管、每100个太阳能电池使用少 于一个旁路二极管，或者仅单个旁路二极管、或没有旁路二极管。
现在参见图61A至图61C，提供了使用旁路二极管的示例性高电压 太阳能模块。当太阳能模块的一部分被遮挡时，可以通过使用旁路二极管 来防止或减少对模块的损坏。针对图61A中示出的示例性太阳能模块 4700，10个超级电池100串联连接。如图所示，10个超级电池布置成平行 排。每个超级电池含有40个串联连接的太阳能电池10，其中40个太阳能电池中的每一个由正方形或准正方形的1/6形成，如本文所述。在正常的 无遮挡操作中，电流从接线盒4716中流入，流过由导线4715串联连接的 超级电池100中的每一个，并且随后电流通过接线盒4717流出。任选地， 可以使用单个接线盒，而不是单独的接线盒4716和4717，从而使得电流返 回到一个接线盒。图61A所示的例子示出了每个超级电池大约一个旁路二 极管的具体实施。如图所示，单个旁路二极管在大致沿着超级电池的中间 的点处电连接在一对相邻的超级电池之间(例如，单个旁路二极管4901A 电连接在第一超级电池的第22个太阳能电池与第二超级电池中的相邻太阳 能电池之间，第二旁路二极管4901B电连接在第二超级电池与第三超级电 池之间，诸如此类)。第一串电池和最后一串电池只具有每个旁路二极管 对应的超级电池中太阳能电池数量的大约一半。对于图61A所示的例子， 第一串电池和最后一串电池中每个旁路二极管只对应22个电池。用于图 61A所示的高电压太阳能模块的变型形式的旁路二极管总数(11)等于超级电 池的数量加上1个附加旁路二极管。
例如，每个旁路二极管可以合并到柔性电路中。现在参见图61B， 其中示出了两个相邻超级电池的旁路二极管连接区域的展开视图。图61B 的视图源自非向阳面。如图所示，相邻超级电池上的两个太阳能电池10使 用包括旁路二极管4720的柔性电路4718进行电连接。柔性电路4718和旁 路二极管4720使用位于太阳能电池后表面上的接触垫4719电连接到太阳 能电池10。(还可参见下文中有关使用隐藏的接触垫来将隐藏的分接头提 供到旁路二极管的进一步论述)。附加旁路二极管电连接方案可以用来减 少每个旁路二极管的太阳能电池数量。一个示例在图61C中示出。如图所 示，一个旁路二极管大致沿着超级电池的中间电连接在每对相邻的超级电 池之间。旁路二极管4901A电连接在第一超级电池和第二超级电池上的相 邻太阳能电池之间，旁路二极管4901B电连接在第二超级电池和第三超级电池上的相邻太阳能电池之间，旁路二极管4901C电连接在第三超级电池 和第四超级电池上的相邻太阳能电池之间，诸如此类。可以包括第二组的 旁路二极管，以减少在部分遮挡的情况下将旁路的太阳能电池的数量。例 如，旁路二极管4902A在旁路二极管4901A与4901B之间的中间点处电连 接在第一超级电池与第二超级电池之间，旁路二极管4902B在旁路二极管 4901B与4901C之间的中间点处电连接在第二超级电池与第三超级电池之 间，诸如此类，从而减少每个旁路二极管的电池数量。任选地，又一组的 旁路二极管可以电连接，以便进一步减少在部分遮挡的情况下将要旁路的 太阳能电池的数量。旁路二极管4903A在旁路二极管4902A与4901B之间 的中间点处电连接在第一超级电池与第二超级电池之间，旁路二极管4903B 在旁路二极管4902B与4901C之间的中间点处电连接在第二超级电池与第 三超级电池之间，从而进一步减少每个旁路二极管的电池数量。这种配置 形成了旁路二极管的嵌套配置，从而允许在部分遮蔽期间旁路少量的电池 组。附加二极管可以按照这种方式电连接，直至达到每个旁路二极管所需 的太阳能电池数量，例如，每个旁路二极管约8个、约6个、约4个或约2 个太阳能电池。在一些模块中，每个旁路二极管需要约4个太阳能电池。 如果需要，图61C所示的旁路二极管中的一个或多个可以并入到隐藏的柔性互连件中，如图61B所示。
本说明书公开了太阳能电池的切割工具和太阳能电池的切割方法， 所述切割工具和切割方法可用于例如将常规尺寸的正方形或准正方形太阳 能电池分成多个窄矩形或实质上矩形的太阳能电池。这些切割工具和方法 在常规尺寸的太阳能电池的底部表面与弯曲的支撑表面之间施加真空，以 使常规尺寸的太阳能电池抵靠弯曲的支撑表面弯曲，从而沿着先前准备好 的刻绘线将太阳能电池切割。这些切割工具和切割方法的优点在于，它们 不需要与太阳能电池的上表面物理接触。因此，这些切割工具和方法可用 于切割太阳能电池，所述太阳能电池的上表面上包含可被物理接触损坏的 软材料和/或未固化材料。此外，在一些变型形式中，这些切割工具和切割 方法可能需要只与太阳能电池的底部表面的部分接触。在此类变型形式 中，这些切割工具和方法可用于切割太阳能电池，所述太阳能电池的底部 表面的多个部分上包含不会接触切割工具的软材料和/或未固化材料。
例如，本文所公开的利用切割工具和方法的一种太阳能电池制造方 法包括：在一个或多个常规尺寸的硅太阳能电池中的每个电池上用激光划 出一条或多条刻绘线，从而在硅太阳能电池上界定多个矩形区域；将导电 粘合剂接合材料施涂到一个或多个硅太阳能电池的顶部表面的多个部分 上；以及在一个或多个硅太阳能电池的底部表面与弯曲的支撑表面之间施 加真空，以使一个或多个硅太阳能电池抵靠弯曲的支撑表面弯曲，而引起一个或多个硅太阳能电池沿着刻绘线切割，于是得到多个矩形硅太阳能电 池，每个矩形硅太阳能电池上都有一部分导电粘合剂接合材料设置在其前 表面上与长边相邻的位置。在对太阳能电池进行激光刻绘之前或之后，导 电粘合剂接合材料可以施涂到常规尺寸的硅太阳能电池上。
得到的多个矩形硅太阳能电池可以布置成直线，其中相邻矩形硅太 阳能电池的长边以叠盖方式重叠，并且导电粘合剂接合材料的一部分设置 在它们之间。导电接合材料随后可以固化，以便将相邻重叠的矩形硅太阳 能电池接合到彼此并将它们串联电连接。这个过程将形成叠盖式“超级电 池”，如上文在“相关申请的交叉引用”中列出的专利申请所述。
现在转到附图以更好地理解本文所公开的切割工具和方法，图20A 示意性地示出了可以用于将刻绘的太阳能电池切割的示例性设备1050的侧 视图。在此设备中，刻绘的常规尺寸太阳能电池晶片45由移动多孔带1060 携载经过真空歧管1070的弯曲部分。当太阳能电池晶片45经过真空歧管 的弯曲部分时，通过多孔带中的孔施加的真空将太阳能电池晶片45的底部 表面朝向真空歧管拉动，从而使太阳能电池弯曲。可对真空歧管的弯曲部分的曲率半径R进行选择，使得以这种方式将太阳能电池晶片45弯曲会将 太阳能电池沿着刻绘线切割，形成矩形太阳能电池10。矩形太阳能电池10 可以例如用在超级电池中，如图1和图2所示。可以用这种方法切割太阳 能电池晶片45，而不接触已经施涂了导电粘合剂接合材料的太阳能电池晶 片45顶部表面。
切割可以优先在刻绘线的一端处开始(即，在太阳能电池45的一 个边缘处)，例如通过将刻绘线布置成与真空歧管成一角度θ，以使得对 于每条刻绘线而言，一端在另一端之前到达真空歧管的弯曲部分。如图20B 所示，例如，太阳能电池可以取向成使得其刻绘线与多孔带的行进方向并 且与歧管的弯曲切割部分成一定角度，所述歧管垂直于多孔带的行进方向 取向。又如，图20C示出了电池取向成使得其刻绘线垂直于多孔带的行进 方向，并且歧管的弯曲劈开部分取向成与多孔带的行进方向成一定角度。
例如，切割工具1050可以使用单个移动多孔带1060，所述移动多 孔带具有垂直于行进方向的宽度，该宽度约等于太阳能电池晶片45的宽 度。作为替代，工具1050可包括两个、三个、四个或更多个移动多孔带 1060，所述移动多孔带可以例如平行地并排布置并且任选地彼此间隔开。 切割工具1050可以使用单根真空歧管，所述真空歧管可以例如具有垂直于 太阳能电池的行进方向的宽度，该宽度大致等于太阳能电池晶片45的宽 度。这种真空歧管可以例如与单个整个宽度的移动多孔带1060一起使用， 或者例如与平行地并排布置并且任选地彼此间隔开的两个或更多个此类多 孔带一起使用。
切割工具1050可包括平行地并排布置并且彼此间隔开的两个或更 多个弯曲的真空歧管，其中每根真空歧管具有相同的曲率。这种布置可以 例如与单个整个宽度的移动多孔带1060一起使用，或者与平行地并排布置 并且任选地彼此间隔开的两个或更多个此类多孔带一起使用。例如，所述 工具可包括用于每根真空歧管的移动多孔带1060。在后一种布置中，真空 歧管及其对应的移动多孔带可以被布置成仅沿着由多孔带的宽度界定的两个窄条接触太阳能电池晶片的底部。在这种情况下，太阳能电池在太阳能 电池晶片的底部表面的区域中可包含不会接触多孔带的软材料，使得在切 割过程中没有损坏软材料的风险。
移动多孔带和真空歧管的任何合适配置都可以用在切割工具1050 中。
在一些变型形式中，在使用切割工具1050进行切割之前，刻绘的 太阳能电池晶片45在其顶部和/或底部表面上包含未固化的传导性粘合剂 接合材料和/或其他软材料。太阳能电池晶片的刻绘和软材料的施涂可以按 任一顺序进行。
图62A示意性地示出了类似于上述切割工具1050的另一个示例性 切割工具5210的侧视图，并且图62B示出了顶视图。在切割工具5210的 使用中，将常规尺寸的刻绘太阳能电池晶片45放置在一对平行间隔开的多 孔带5230上，所述多孔带以恒定的速度在一对对应的平行且间隔开的真空 歧管5235上方移动。真空歧管5235通常具有相同的曲率。当晶片随着多 孔带在真空歧管上方行进穿过切割区域5235C时，通过在晶片底部上拉动 的真空的力，晶片围绕由真空歧管的弯曲支撑表面界定的切割半径弯曲。 当晶片围绕切割半径弯曲时，刻绘线变成裂纹，所述裂纹将晶片分成单独 的矩形太阳能电池。如下文进一步描述，真空歧管的曲率被布置成使得相 邻的切割的矩形太阳能电池不共面，并且因此，在切割过程发生之后，相 邻的切割的矩形太阳能电池的边缘彼此不接触。切割的矩形太阳能电池可以采用任何合适的方法从多孔带中连续卸载，所述方法的若干示例在下文 中描述。通常，卸载方法进一步将相邻的切割的太阳能电池彼此分割，以 防止它们在随后共面时彼此接触。
仍参见图62A至图62B，，每根真空歧管可以包括例如：平坦区域 5235F，其不提供真空、提供低真空或高真空；任选的弯曲过渡区域 5235T，其提供低真空或高真空，或者沿其长度从低真空过渡到高真空；提 供高真空的切割区域5235C；以及提供低真空的较小半径的切割后区域 5235PC。多孔带5230将晶片45从平坦区域5235F运输到过渡区域5235T 并穿过该区域，随后运输到切割区域5235C中，其中晶片被切割，并且随 后将得到的切割太阳能电池10运输离开切割区域5235C并进入切割后区域 5235PC中。
平坦区域5235F通常在足够将晶片45约束到多孔带和真空歧管的 低真空下操作。此处的真空可以较低(或不存在)，以减少摩擦并因此减 少所需的多孔带张力，这是因为将晶片45约束到平坦表面比约束到弯曲表 面要更容易。平坦区域5235F中的真空可为例如约1至约6英寸汞柱。
过渡区域5235T将过渡曲率从平坦区域5235F提供到切割区域 5235C。过渡区域5235T中的一个或多个曲率半径大于切割区域5235C中的 曲率半径。例如，过渡区域5235T中的弯曲可以是椭圆的一部分，但可以 使用任何合适的弯曲。让晶片45通过过渡区域5235T以更小的曲率变化接 近切割区域5235C，而不是从区域5235F中的平坦取向直接过渡到切割区域 5235C中的切割半径，有助于确保晶片45的边缘不会提升和打破真空，提 升和打破真空可能会使得难以将晶片约束到切割区域5235C中的切割半 径。过渡区域5235T中的真空可以例如与切割区域5235C中的相同、在区 域5235F与5235C中间、或者沿着区域5235T的长度在区域5235F与区域 5235C之间过渡。过渡区域5235T中的真空可为例如约2至约8英寸汞柱。
切割区域5235C可以具有变化的曲率半径，或者任选地具有恒定的 曲率半径。这种恒定的曲率半径可为例如约11.5英寸、约12.5英寸、或 者介于约6英寸和约18英寸之间。可以使用任何合适的曲率范围，并且可 以部分基于晶片45的厚度以及晶片45中刻绘线的深度和几何形状来选择 所述曲率范围。通常，晶片越薄，使晶片弯曲而足以使其沿着刻绘线破裂 所需的曲率半径就越短。刻绘线可以具有例如约60微米至约140微米的深 度，但也可以使用任何其他合适的更浅或更深的刻绘线深度。通常，刻绘 线越浅，使晶片弯曲而足以使其沿着刻绘线破裂所需的曲率半径就越短。 刻绘线的横截面形状也会影响所需的曲率半径。具有楔形或楔形底部的刻 绘线可以比具有圆形或圆形底部的刻绘线更有效地集中应力。更有效地集 中应力的刻绘线使得切割区域中的曲率半径可以不需要像不太有效地集中 应力的刻绘线那样小。
至少用于两根平行真空歧管中的一根真空歧管的切割区域5235C中 的真空通常比其他区域中高，以确保晶片被适当地约束到切割曲率半径， 以维持恒定的弯曲应力。任选地，并且如下文进一步说明，在此区域中， 一根歧管可提供比另一根歧管更高的真空，以便更好地控制沿着刻绘线的 破裂。切割区域5235C中的真空可为例如约4至约15英寸汞柱，或者约4 至约26英寸汞柱。
切割后区域5235PC通常具有比切割区域5235C更小的曲率半径。 这有利于从多孔带5230中转移切割的太阳能电池，而不允许相邻的切割太 阳能电池的断裂表面摩擦或接触(这可能导致因裂纹或其他失效模式引起 太阳能电池失效)。具体而言，更小的曲率半径在多孔带上的相邻切割太 阳能电池的边缘之间提供更大的间距。切割后区域5235PC中的真空可以较 低(例如，与平坦区域5235F中类似或相同)，因为晶片45已经被劈成太 阳能电池10，因此不再需要将太阳能电池约束到真空歧管的弯曲半径。例 如，切割的太阳能电池10的边缘可以从多孔带5230中拿开。此外，可能 理想的是，不将切割的太阳能电池10过度拉紧。
真空歧管的平坦、过渡、切割和切割后区域可以是不同曲线的分立 部分，并且它们的端部匹配。例如，每根歧管的上表面可包括平坦的平面 部分、用于过渡区域的椭圆形的一部分、用于切割区域的圆弧，以及用于 切割后区域的另一圆弧或椭圆形的一部分。或者，歧管的上表面的弯曲部 分中的一些或全部可以包括曲率逐渐增加(密切圆的直径减小)的连续几 何函数。这种合适函数可包括但不限于螺形函数(如回旋曲线)以及自然 对数函数。回旋曲线是曲率沿着弯曲路径长度线性增加的曲线。例如，在 一些变型形式中，过渡区域、切割区域和切割后区域都是具有匹配平坦区 域的一端的单个回旋曲线的一部分。在一些其他变型形式中，过渡区域是 具有匹配平坦区域的一端和匹配切割区域的另一端的回旋曲线，所述切割 区域具有圆曲率。在后面的变型形式中，切割后区域可以具有例如更小半 径的圆曲率或者更小半径的回旋曲线曲率。
如上文所述并且如图62B和图63A示意性地示出，在一些变型形式 中，一根歧管在切割区域5235C中提供高真空，并且另一根歧管在切割区 域5235C中提供低真空。高真空歧管将它支撑的晶片的端部完全约束到歧 管的曲率，从而在覆盖高真空歧管的刻绘线的端部处提供足够的应力，以 便开始沿着刻绘线破裂。低真空歧管未将它支撑的晶片的端部完全约束到 歧管的曲率，因此，该侧上的晶片的弯曲半径不够小，无法形成在刻绘线 中开始破裂所需的应力。然而，应力足够高，以便扩展在覆盖高真空歧管 的刻绘线的另一端处开始的裂纹。在“低真空”侧上没有一些真空来将晶 片的该端部分地且充分地约束到歧管的曲率的情况下，可能会存在下列风 险：在晶片的相对“高真空”端上开始的裂纹不会一直在晶片上扩展。在 如刚才所述的变型形式中，一根歧管可以任选地沿着其整个长度提供低真空，从平台区域5235F穿过切割后区域5235PC。
如刚才所述，切割区域5235C中的不对称真空布置沿着刻绘线提供 不对称应力，所述不对称应力控制沿刻绘线形成裂纹的核心并控制裂纹沿 刻绘线蔓延。参见例如图63B，如果作为替代，两根真空歧管在切割区域 5235C中提供相等(例如，高)真空，那么可以在晶片的两端处形成裂纹的 核心，裂纹可以朝向彼此扩展，并且在晶片的中心区域的某处会合。在这 种情况下，存在下列风险：裂纹彼此不成直线，并且因此，它们在得到的 切割电池中裂纹会合的潜在机械失效点。
作为上述不对称真空布置的替代，或者作为补充，通过将刻绘线的 一端布置成在另一端之前到达歧管的切割区域，切割可以优先在刻绘线的 一端处开始。例如，这可以通过将太阳能电池晶片取向成与真空歧管成一 角度来实现，如上文结合图20B所述。作为替代，真空歧管可以布置成使 得两根歧管中的一根歧管的切割区域与另一根真空歧管的切割区域相比进 一步沿着多孔带路径延伸。例如，具有相同曲率的两根真空歧管可以在移动多孔带的行进方向上稍微偏移，从而使得太阳能电池晶片在到达另一真 空歧管的切割区域之前到达一个歧管的切割区域。
现在参见图64，在所示的例子中，每根真空歧管5235包括沿着真 空通道5245的中心布置成直线的通孔5240。如图65A至图65B所示，真空 通道5245凹陷到支撑多孔带5230的歧管的上表面中。每根真空歧管还包 括放置在通孔5240之间并且沿着真空通道5245的中心成直线布置的中心 支柱5250。中心支柱5250将真空通道5245有效地分成位于一排中心支柱 的任一侧上的两个平行真空通道。中心支柱5250也为多孔带5230提供支 撑。在没有中心支柱5250的情况下，多孔带5230将暴露于更长的无支撑 区域，并且可能被朝向通孔5240向下吸。这样可导致晶片45的三维弯曲 (以切割半径并且垂直于切割半径弯曲)，从而可能损坏太阳能电池并干 扰切割过程。
如图65A至图65B和图66至图67所示，在所示例子中，通孔5240 与低真空室5260L(图62A中的平坦区域5235F和过渡区域5235T)连通， 与高真空室5260H(图62A中的切割区域5235C)连通，并且与另一低真空 室5260L(图62A中的切割后区域5235PC)连通。这种布置在真空通道 5245中的低真空区域与高真空区域之间提供平滑过渡。通孔5240提供足够 的流动阻力，从而使得如果孔对应的区域完全打开，那么气流将不会完全 偏斜到该孔，并且允许其他区域维持真空。真空通道5245帮助确保真空多 孔带的孔5255将始终具有真空，并且当设置于通孔5240之间时不会处于 死点中。
再次参见图65A至图65B并且也可参见图67，多孔带5230可包括 例如两排孔5255，所述孔任选地布置成使得当多孔带沿着歧管前进时，晶 片45或切割的太阳能电池10的前缘和后缘527始终保持在真空下。具体 而言，所示例子中的孔5255的交错布置确保晶片45或切割的太阳能电池 10的边缘始终与每个多孔带5230中的至少一个孔5255重叠。这有助于防 止晶片45或切割的太阳能电池10的边缘被提起远离多孔带5230和歧管 5235。也可以使用孔5255的任何其他合适的布置。在一些变型形式中，孔5255的布置不能确保晶片45或切割的太阳能电池10的边缘始终保持在真 空下。
切割工具5210的所示例子中的移动多孔带5230仅沿着由多孔带的 宽度沿着太阳能电池晶片的横向边缘而界定的两个窄条接触太阳能电池晶 片45的底部。因此，太阳能电池晶片可例如在太阳能电池晶片的底部表面 的区域中包含不会接触多孔带5230的软材料(诸如，未固化粘合剂)，使 得在切割过程中没有损坏软材料的风险。
在替代变型形式中，例如，切割工具5210可以使用单个移动多孔 带5230，而不是如刚才所述的两个移动多孔带，所述单个移动多孔带具有 垂直于行进方向的宽度，该宽度约等于太阳能电池晶片45的宽度。作为替 代，切割工具5210可包括三个、四个或更多个移动多孔带5230，所述移动 多孔带可以平行地并排布置并且任选地彼此间隔开。切割工具5210可以使 用单根真空歧管5235，所述真空歧管可以例如具有垂直于太阳能电池的行 进方向的宽度，该宽度大致等于太阳能电池晶片45的宽度。这种真空歧管 可以例如与单个整个宽度的移动多孔带5230一起使用，或者与平行地并排 布置并且任选地彼此间隔开的两个或更多个此类多孔带一起使用。切割工 具5210可包括例如由两个弯曲的真空歧管5235沿着相对的横向边缘支撑 的单个移动多孔带5230，所述弯曲的真空歧管平行地并排布置并且彼此间 隔开，并且每根真空歧管具有相同的曲率。切割工具5210可包括平行地并 排布置并且彼此间隔开的三个或更多弯曲的真空歧管5235，其中每根真空 歧管具有相同的曲率。这种布置可以例如与单个整个宽度的移动多孔带 5230一起使用，或者与平行地并排布置并且任选地彼此间隔开的三个或更 多个此类多孔带一起使用。例如，切割工具可包括用于每根真空歧管的移 动多孔带5230。
移动多孔带和真空歧管的任何合适配置都可以用在切割工具5210 中。
如上文所述，在一些变型形式中，在切割之前，用切割工具5210 切割的刻绘太阳能电池晶片45在其顶部和/或底部表面上包含未固化的传 导性粘合剂接合材料和/或其他软材料。太阳能电池晶片的刻绘和软材料的 施涂可以按任一顺序进行。
切割工具5210中的多孔带5230(和切割工具1050中的多孔带 1060)可以下列速度运输太阳能电池晶片45：例如约40毫米/秒(mm/s)至 约2000mm/s或更大、或者约40mm/s至约500mm/s或更大、或者约80mm/s 或更大。与较低速度相比，在更高速度下可以更容易地切割太阳能电池晶 片45。
现在参见图68，一旦切割之后，由于围绕曲线弯曲的几何形状，相 邻的切割电池10的前缘与后缘527之间将存在一些间距，这会在相邻的切 割太阳能电池之间形成楔形间隙。如果在没有首先增加切割的电池之间的 间距的情况下，允许切割的电池返回到平坦的共面取向，那么相邻切割电 池的边缘可能会接触并损坏彼此。因此，有利的是在切割的电池仍由弯曲 表面支撑的同时，将它们从多孔带5230(或多孔带1060)中移除。
图69A至图69G示意性地示出了若干设备和方法，借此切割的太阳 能电池可以从多孔带5230(或多孔带1060)中移除并且输送到一个或多个 附加的移动多孔带或移动表面，其中切割的太阳能电池之间的间距增加。 在图69A的示例中，由一个或多个传送带5265从多孔带5230中收集切割 的太阳能电池10，所述传送带比多孔带5230移动得更快，并从而增加切割 的太阳能电池10之间的间距。例如，传送带5265可以设置在两个多孔带 5230之间。在图69B的示例中，通过沿着设置在两个多孔带5230之间的滑 送机5270滑动，将切割的晶片10分割。在本示例中，多孔带5230将每个 切割的电池10推进到歧管5235的低真空(例如，无真空)区域中，以便 将切割的电池释放到滑送机5270，同时晶片45的未切割部分仍由多孔带 5230固持。在切割的电池10与滑送机5270之间提供气垫有助于确保电池 和滑送机在操作期间不被磨损，并且也允许切割的电池10更快地滑动远离 晶片45，从而允许更快的切割带操作速度。
在图69C的示例中，旋转“大转轮”布置5275中的托架5275A将 切割的太阳能电池10从带5230传送到一个或多个带5280。
在图69D的示例中，旋转辊5285通过致动器5285A施加真空，以 便从带5230中拾取切割的太阳能电池10并且将它们放置在带5280上。
在图69E的示例中，托架致动器5290包括托架5290A和安装在托 架上的可伸缩式致动器5290B。托架5290A来回平移，以便将致动器5290B 放置成从带5230中移除切割的太阳能电池10，并且随后将致动器5290B设 置成可将切割的太阳能电池放在带5280上。
在图69F的示例中，托架轨道布置5295包括附接到移动带5300的 托架5295A，所述移动带将托架5295A设置成可从带5230中移除切割的太 阳能电池10，并且随后将托架5295A设置成可将切割的太阳能电池10放在 带5280上，由于带5230的路径，当托架从带5280中落下或拉走时会发生 后一种情况。
在图69G的示例中，倒置的真空带布置5305通过一个或多个移动 多孔带施加真空，以便将切割的太阳能电池10从带5230传送到带5280。
图70A至图70C提供了上文结合图62A至图62B和之后的附图描述 的示例性工具的其他变型形式的正交视图。该变型形式5310使用传送带 5265，如在图69A的示例中，以便从多孔带5230中移除切割的太阳能电池 10，所述多孔带将未切割的晶片45运输到工具的切割区域中。图71A至图 71B的透视图示出了处于两个不同操作阶段的切割工具的变型形式。在图 71A中，未切割的晶片45正在接近工具的切割区域，并且在图71B中，晶 片45已经进入切割区域，而且两个切割的太阳能电池10已经与晶片分 割，随后当它们被传送带5265运输时彼此进一步分割。
除了先前描述的特征之外，图70A至图71B示出了每根歧管上的多 个真空口5315。每根歧管使用多个口可以实现沿着歧管的上表面的长度更 好地控制真空的变化。例如，不同的真空口5315可以任选地与不同的真空 室(例如，图66和图72B中的5260L和5260H)连通，和/或任选地连接到 不同的真空泵，以便沿着歧管提供不同的真空压力。图70A至图70B还示 出了多孔带5230的完整路径，所述多孔带围绕轮子5325、真空歧管5235 的上表面以及轮子5320循环。例如，带5230可以由轮子5320或轮子5325 驱动。
图72A和图72B示出了针对图70A至图71B的变型形式的被多孔带 5230的一部分覆盖的真空歧管5235的一部分的透视图，其中图72A提供了 图72B的一部分的近距离视图。图73A示出了被多孔带5230覆盖的真空歧 管5235的一部分的顶视图，并且图73B示出了沿着图73A中所示的线C-C 截取的相同真空歧管和多孔带布置的横截面图。如图73B所示，通孔5240 的相对取向可以沿着真空歧管的长度变化，以使得每个通孔被布置成与位 于通孔正上方的歧管的上表面的部分垂直。图74A示出了被多孔带5230覆 盖的真空歧管5235的一部分的另一个顶视图，其中以透视图示出真空室 5260L和5260H。图74B示出了图74A的一部分的近距离视图。
图75A至图75G示出了可以任选地用于真空多孔带5230的若干示 例性孔图案。这些图案的共同特征在于，垂直于带的长轴在带上的任何位 置穿过图案的晶片45或切割的太阳能电池10的直边缘将始终与每个皮带 中的至少一个孔5255重叠。例如，所述图案可包括两排或更多排交错的正 方形或矩形孔(图75A、图75D)、两排或更多排交错的圆形孔(图75B、 图75E、图75G)、两排或更多排倾斜凹槽(图75C、图75F)、或者任何 其他合适的孔布置。
本说明书公开了包括硅太阳能电池的高效太阳能模块，所述硅太阳 能电池以重叠叠盖方式布置并且由相邻的重叠太阳能电池之间的传导性接 合串联电连接，从而形成超级电池，这些超级电池在太阳能模块中布置成 物理平行的排。超级电池可包括任何合适数量的太阳能电池。举例来说， 超级电池的长度可基本上跨太阳能模块的全长或全宽，或者，两个或更多 个超级电池可被布置成端对端成一排。这种布置方式隐藏了太阳能电池间的电互连件，并且因此可以用来形成具有视觉吸引力的太阳能模块，其中 相邻的串联连接太阳能电池之间有很小差别或没有差别。
本说明书还公开了有助于将金属化模版印刷到太阳能电池的前表面 (和任选地)后表面上的电池金属化图案。如本文所用，电池金属化的 “模版印刷”是指通过以其他方式不可渗透的材料板中的图案化开口将金 属化材料(例如，银浆料)施涂到太阳能电池表面上。例如，所述模版可 以是图案化的不锈钢板。模版中的图案化开口完全不含模版材料，并且例 如不包括任何网眼或丝网。由于图案化的模版开口中没有网眼或丝网材 料，因此可将本文中使用的“模版印刷”与“丝网印刷”区分开。相比之 下，在丝网印刷中，金属化材料通过支撑图案化的可渗透材料的丝网(例 如，网眼)施涂到太阳能电池表面上。所述图案包括不可渗透材料中的开 口，通过所述开口，将金属化材料施涂到太阳能电池上。支撑丝网延伸穿 过不可渗透的材料中的开口。
与丝网印刷相比，电池金属化图案的模版印刷提供了多个优势，包 括线宽度更窄、长宽比(线高度与宽度)更高、线均匀性和界限更佳、以 及模版比丝网的使用寿命更长。然而，模版印刷无法一次印刷出常规的三 个总线金属化设计中需要的“岛”。此外，模版印刷无法一次印刷出需要 模版包括无支撑结构的金属化图案，所述无支撑结构在印刷期间并不限于 在模版的平面中，并且可能会干扰模版的放置和使用。例如，模版印刷无 法一次印刷出金属化图案，其中平行布置的金属化指状物由垂直于指状物 延伸的总线或其他金属化特征互连，因为这种设计的单个模版将包括由用 于总线的开口和用于指状物的开口界定的无支撑板材舌片。所述舌片在印 刷期间将不会因为与模版的其他部分的物理连接局限于模版的平面中，并 且将可能移出平面并使模版的放置和使用发生变化。
因此，尝试将模版用于印刷传统太阳能电池需要用两个不同的模版 对前侧金属化进行两次印刷，或者模版印刷步骤与丝网印刷步骤相结合， 这样会增加每个电池的总印刷步骤数并且还会产生“压合”问题，发生这 种问题时，两个印刷体重叠并导致双重高度。所述压合使得进一步的处理 复杂化，并且额外的印刷和相关步骤会增加成本。因此，丝网印刷并不常 用于太阳能电池。
如下文进一步描述，本文所述的前表面金属化图案可包括未通过前 表面金属化图案连接到彼此的指状物的阵列(例如，平行线)。这些图案 可以用单个模版进行一次模版印刷，因为所需的模版不需要包括无支撑部 分或结构(例如，舌片)。对于标准尺寸的太阳能电池和其中间隔开的太 阳能电池由铜焊带互连的太阳能电池串而言，这种前表面金属化图案可能 是不利的，因为金属化图案本身不会提供垂直于指状物的大量电流分布或 电传导。然而，本文所述的前表面金属化图案在如本文所述的矩形太阳能 电池的叠盖布置中极为有效，其中太阳能电池的前表面金属化图案的一部 分与相邻太阳能电池的后表面金属化图案重叠并且导电接合到所述后表面 金属化图案。这是因为相邻太阳能电池的重叠后表面金属化可以在前表面 金属化图案中提供垂直于指状物的电流分布和电传导。
现在转向附图，以便更详细地了解本说明书中所描述的太阳能模 块，图1示出了以叠盖方式布置、串联连接的一串太阳能电池10的横截面 视图，其中相邻太阳能电池的端部重叠并电连接，从而形成超级电池100。 每个太阳能电池10都包括半导体二极管结构和连接到半导体二极管结构的 电触点，太阳能电池10被光照射时其中产生的电流可通过这些电触点而提 供给外部负载。
在本说明书描述的示例中，每个太阳能电池10都是矩形晶体硅太 阳能电池，其具有前表面(向阳侧)金属化图案和背表面(背阴侧)金属 化图案，前表面金属化图案设置在n型导电性的半导体层上，背表面金属 化图案设置在p型导电性的半导体层上，这些金属化图案为n-p结的相对 两侧提供电接触。然而，如果合适的话，可以使用其他材料体系、二极管 结构、物理尺寸或电接触布置。例如，前(向阳侧)表面金属化图案可设 置在p型传导性的半导体层上，后(背阴侧)表面金属化图案可设置在n 型传导性的半导体层上。
再次参见图1，在超级电池100中，相邻太阳能电池10在它们借助 导电接合材料实现重叠的区域内传导性地直接接合到彼此，所述导电接合 材料将一个太阳能电池的前表面金属化图案电连接到相邻太阳能电池的后 表面金属化图案。合适的导电接合材料可包括例如导电粘合剂、导电粘合 剂膜和胶带，以及常规焊料。
再次参见图2，图2示出了包括六个矩形超级电池100的示例性矩 形太阳能模块200，每个矩形超级电池的长度大致等于太阳能模块的长边的 长度。超级电池被布置成平行的六排，其长边平行于模块的长边取向。类 似构造的太阳能模块也可包括这种边长的超级电池，但其排数比该示例所 示的排数多或少。在其他变型形式中，超级电池各自的长度可以大致等于 矩形太阳能模块的短边的长度，并且所述超级电池被布置成平行的排，其中它们的长边平行于模块的短边取向。在另外的其他布置中，每一排可包 括两个或更多个超级电池，所述超级电池可以例如串联电互连。模块可以 具有长度为例如约1米的短边，以及长度为例如约1.5至约2.0米的长 边。也可为太阳能模块选择任何其他合适的形状(例如，正方形)和尺 寸。在此示例中，每个超级电池包括72个矩形太阳能电池，每个矩形太阳能电池的宽度大致等于156毫米(mm)正方形或准正方形晶片的宽度的1/6， 并且长度为约156mm。也可以使用任何其他合适数量和任何其他合适尺寸的 矩形太阳能电池。
图76示出了如上所述有利于模版印刷的矩形太阳能电池10上的示 例性前表面金属化图案。前表面金属化图案可以由例如银浆料形成。在图76的示例中，前表面金属化图案包括多个指状物6015，所述指状物平行于 彼此、平行于太阳能电池的短边且垂直于太阳能电池的长边而延伸。前表 面金属化图案还包括平行于且邻近太阳能电池的长边边缘延伸的一排任选 的接触垫6020，其中每个接触垫6020位于指状物6015的末端。在存在的 情况下，每个接触垫6020为导电粘合剂(ECA)、焊料或者用来将所示太阳 能电池的前表面传导性地接合到相邻太阳能电池的后表面的重叠部分的其 他导电接合材料的单独小珠提供了区域。垫可以例如具有圆形、正方形或 矩形形状，但也可以使用任何合适的垫形状。作为使用导电接合材料的单 独小珠的替代，ECA、焊料、导电胶带或者沿着太阳能电池的长边边缘设置 的其他导电接合材料的实线或虚线可以将指状物中的一些或全部互连，以 及将太阳能电池接合到相邻的重叠太阳能电池。这种虚线或实线导电接合 材料可以与指状物末端处的传导性垫结合使用，或者在没有此类传导性垫 的情况下使用。
太阳能电池10可具有例如约156mm的长度、约26mm的宽度，并因 此具有约1:6的长宽比(短边的长度/长边的长度)。可在156mm×156mm 标准尺寸的硅晶片上制备六个这种太阳能电池，随后将其分割(切割)以 提供图示的太阳能电池。在其他变型形式中，可由标准硅晶片制备八个尺 寸约为19.5mm×156mm，因此长宽比约为1:8的太阳能电池10。更一般地，太阳能电池10可具有例如约1:2至约1:20的长宽比，并可由标准尺 寸晶片或任何其他合适尺寸的晶片制备。
再次参见图76，前表面金属化图案可包括例如每156mm宽的电池约 60至约120个指状物，例如约90个指状物。指状物6015的宽度可为例如 约10至约90微米，例如约30微米。指状物6015可以具有垂直于太阳能 电池的表面的高度，例如约10至约50微米。指状物高度可为例如约10微 米或更大、约20微米或更大、约30微米或更大、约40微米或更大、或者 约50微米或更大。垫6020的直径(圆)或边长(正方形或矩形)可为例 如约0.1mm至约1mm，例如约0.5mm。
用于矩形太阳能电池10的后表面金属化图案可包括例如平行于且 邻近太阳能电池的长边边缘的一排分立接触垫、一排互连的接触垫或者连 续总线。然而，此类接触垫或总线不是必需的。如果前表面金属化图案包 括沿着太阳能电池的长边中的一个的边缘布置的接触垫6020，那么后表面 金属化图案中的接触垫排或总线(如果存在的话)沿着太阳能电池的另一 长边的边缘布置。后表面金属化图案还可包括基本上覆盖太阳能电池的所有剩余后表面的金属背面触点。图77A的示例性后表面金属化图案包括一 排分立接触垫6025以及如刚才所述的金属背面触点6030，并且图77B的示 例性后表面金属化图案包括连续总线35以及如刚才所述的金属背面触点 6030。
在叠盖式超级电池中，太阳能电池的前表面金属化图案传导性地接 合到相邻太阳能电池的后表面金属化图案的重叠部分。例如，如果太阳能 电池包括前表面金属化接触垫6020，那么每个接触垫6020可以与对应的后 表面金属化接触垫6025(如果存在的话)对准并且接合到该接触垫，或者 与后表面金属化总线35(如果存在的话)对准并且接合到该总线，或者接 合到相邻太阳能电池上的金属背面触点6030(如果存在的话)。这可以例 如由设置在每个接触垫6020上的导电接合材料的分立部分(例如，小珠) 完成，或者由平行于太阳能电池的边缘延伸并且任选地将接触垫6020中的 两个或更多个接触垫电互连的虚线或实线导电接合材料来完成。
如果太阳能电池缺少前表面金属化接触垫6020，那么例如，每个前 表面金属化图案指状物6015可以与对应的后表面金属化接触垫6025(如果 存在的话)对准并且接合到该接触垫，或者接合到后表面金属化总线35 (如果存在的话)，或者接合到相邻太阳能电池上的金属背面触点6030 (如果存在的话)。这可以例如由设置在每个指状物6015的重叠末端上的 导电接合材料的分立部分(例如，小珠)完成，或者由平行于太阳能电池 的边缘延伸并且任选地将指状物6015中的两个或更多个指状物电互连的虚 线或实线导电接合材料来完成。
如上所述，例如，如果后表面总线35和/或背面金属触点6030存 在的话，那么相邻太阳能电池的重叠后表面金属化的多个部分可以提供与 前表面金属化图案中的指状物垂直的电流分布和电传导。在使用如上所述 的虚线或实线导电接合材料的变型形式中，导电接合材料可以提供与前表 面金属化图案中的指状物垂直的电流分布和电传导。重叠的后表面金属化 和/或导电接合材料可以例如携载电流以旁路前表面金属化图案中的被破坏的指状物或其他指状物干扰。
如果存在的话，后表面金属化接触垫6025和总线35可以由例如银 浆料形成，所述银浆料可以采用模版印刷、丝网印刷或者任何其他合适的 方法施涂。金属背面触点6030可以例如由铝形成。
也可以使用任何其他合适的后表面金属化图案和材料。
图78示出了正方形太阳能电池6300上的示例性前表面金属化图 案，该正方形太阳能电池可被切割成多个矩形太阳能电池，每个矩形太阳 能电池都具有图76所示的前表面金属化图案。
图79示出了正方形太阳能电池6300上的示例性后表面金属化图 案，该正方形太阳能电池可被切割成多个矩形太阳能电池，每个矩形太阳 能电池都具有图77A所示的后表面金属化图案。
本文所述的前表面金属化图案可以使得能够在标准三个印刷机的太 阳能电池生产线上进行前表面金属化的模版印刷。例如，生产过程可包 括：使用第一印刷机将银浆料模版印刷或丝网印刷到正方形太阳能电池的 后表面上，形成后表面接触垫或后表面银总线；然后对后表面银浆料进行 干燥；接着使用第二印刷机将铝触点模版印刷或丝网印刷到太阳能电池的 后表面上；随后对铝触点进行干燥；接着通过第三印刷机使用单个模版在单个制版步骤中将银浆料印刷到太阳能电池的前表面上，形成完整的前表 面金属化图案；随后对银浆料进行干燥；然后对太阳能电池进行烘烤。如 果合适的话，这些印刷和相关步骤可以按照任何其他顺序进行，或者省 略。
使用模版来印刷前表面金属化图案使得能够生产出比通过丝网印刷 可能生产出的指状物更窄的指状物，从而可以改善太阳能电池效率并减少 银的使用，因而降低生产成本。通过单个模版在单个模版印刷步骤中模版 印刷出前表面金属化图案使得能够生产出具有统一高度的前表面金属化图 案，例如不出现压合，如果结合使用多个模版或模版印刷与丝网印刷进行 重叠印刷以界定在不同方向上延伸的特征，则可能出现压合。
前表面和后表面金属化图案形成在正方形太阳能电池上之后，每个 正方形太阳能电池可以分成两个或更多个矩形太阳能电池。这可以例如通 过激光刻绘之后进行切割来完成，或者通过任何其他合适的方法完成。矩 形太阳能电池便可以按重叠的叠盖方式布置并且如上文所述传导性地接合 到彼此，以形成超级电池。本说明书公开了用于制造太阳能电池的方法， 其中太阳能电池的边缘处具有减少的载流子复合损失，例如，没有促进载流子复合的切割边缘。太阳能电池可以是例如硅太阳能电池，并且更具体 地讲可以是HIT硅太阳能电池。本说明书还公开了此类太阳能电池的叠盖 式(重叠)超级电池布置。此类超级电池中的单个太阳能电池可以具有窄 矩形几何形状(例如，条状形状)，其中相邻太阳能电池的长边被布置成 重叠。
以具有成本效益的方式实施诸如HIT太阳能电池之类的高效太阳能 电池所存在的主要挑战是，通常认为需要使用大量的金属将大电流从一个 此类高效太阳能电池携载到相邻的串联连接的高效太阳能电池。将此类高 效太阳能电池切成窄矩形太阳能电池条，随后以重叠(叠盖)型式布置得 到的太阳能电池，其中相邻太阳能电池的重叠部分之间具有传导性接合以 便形成超级电池中的串联连接的太阳能电池串，从而为通过过程简化来降 低模块成本提供机会。这是因为可以消除用金属焊带将相邻太阳能电池互 连通常所需要的固定工序。通过减少通过太阳能电池的电流(由于单个太 阳能电池条可具有比常规更小的有效区域)，并且通过减少相邻太阳能电 池之间的电流路径长度，两者都可能减少电阻损耗，使得这种叠盖方法也 可以改善模块效率。减少的电流也可以允许用较为便宜但电阻较大的导线 (例如，铜)替换较为昂贵但电阻较少的导线(例如，银)，而性能没有 显著损失。此外，这种叠盖方法可以通过从太阳能电池的前表面中消除互 连焊带和相关触点来减少无效模块区域。
常规尺寸的太阳能电池可具有例如尺寸为约156毫米(mm)×约 156mm的实质上正方形的前表面和后表面。在刚才所述的叠盖方案中，此类 太阳能电池被切成两个或更多个(例如，两个至二十个)156mm长的太阳能 电池条。这种叠盖方法的潜在困难在于，与常规尺寸的太阳能电池相比， 将常规尺寸的太阳能电池切成薄条增加了太阳能电池的每有效区域的电池 边缘长度，从而可能因边缘处的载流子复合而降低性能。
例如，图80示意性地示出了将具有约156mm×约156mm的前表面 和后表面尺寸的HIT太阳能电池7100切成若干太阳能电池条(7100a、 7100b、7100c和7100d)，每个太阳能电池条具有尺寸为约156mm×约 40mm的窄矩形前表面和后表面。(太阳能电池条的156mm长边延伸到页面 中)。在所示例子中，HIT电池7100包括n型单晶衬底5105，所述衬底可 以例如具有约180微米的厚度以及尺寸为约156mm×约156mm的前正方形 表面和后正方形表面。约5纳米(nm)厚的本征非晶Si:H(a-Si:H)层和约 5nm厚的n+掺杂a-Si:H层(两个层都由参考标号7110指示)设置在晶体 硅衬底7105的前表面上。约65nm厚的透明传导性氧化物(TCO)膜5120设 置在a-Si:H层7110上。设置在TCO层7120上的传导性金属栅格线7130 为太阳能电池的前表面提供电触点。约5nm厚的本征a-Si:H层和约5nm厚 的p+掺杂a-Si:H层(两个层都由参考标号7115指示)设置在晶体硅衬底 7105的后表面上。约65nm厚的透明传导性氧化物(TCO)膜7125设置在a- Si:H层7115上，并且设置在TCO层7125上的传导性金属栅格线7135为太 阳能电池的后表面提供电触点。(上述尺寸和材料旨在例示而非限制，并 且如果合适的话，可以改变)。
仍参见图80，如果HIT太阳能电池7100通过常规方法切割以形成 条状太阳能电池7100a、7100b、7100c和7100d，那么新切割的边缘7140 没有钝化。这些非钝化边缘含有高密度的悬空化学键，所述悬空化学键促 进载流子复合并且降低太阳能电池的性能。具体而言，暴露n-p结的切割 表面7145和暴露重掺杂前表面区的切割表面(在层7110中)未钝化，并 且可以显著促进载流子复合。此外，如果将常规激光切割或激光刻绘过程 用于切割太阳能电池7100，那么新形成的边缘上可能会出现热损伤，例如 非晶硅的再结晶7150。由于非钝化边缘和热损伤，如果使用常规制造过 程，那么在切割的太阳能电池7100a、7100b、7100c和7100d上形成的新 边缘预期可减少短路电流、开路电压以及太阳能电池的拟填充因数。这相 当于太阳能电池的性能显著降低。
通过图81A至图81J所示的方法，可以避免在将常规尺寸的HIT太 阳能电池切成更窄太阳能电池条的过程中形成促进复合的边缘。这种方法 使用常规尺寸的太阳能电池7100的前表面和后表面上的隔离沟槽，以便将 p-n结和重掺杂的前表面区与在其他方面可能充当少数载流子的复合点的切 割边缘电隔离。沟槽边缘并不由常规切割界定，而是采用化学蚀刻或激光 图案化，之后沉积钝化层，诸如，使前沟槽和后沟槽钝化的TCO。与重掺杂区域相比，衬底掺杂足够低，以使得结中的电子到达衬底的未钝化切割边 缘的可能性很小。此外，少划痕的晶片切片技术，激光热分割(TLS)，可以 用来切割晶片，从而避免潜在的热损伤。
在图81A至图81J所示的实例中，起始材料是约156mm的正方形n 型单晶硅原切割晶片，所述晶片可以具有例如约1至约3欧姆-厘米的体电 阻率并且可为例如约180微米厚。(晶片7105形成太阳能电池的衬底)。
参见图81A，原切割晶片7105通常进行纹理蚀刻、酸洗、漂洗和干 燥。
接下来，在图81B中，通过例如等离子增强化学气相沉积 (PECVD)，在例如约150℃到约200℃的温度下，将约5nm厚的本征a-Si:H 层和约5nm厚的掺杂n+a-Si:H层(两个层都由参考标号7110指示)沉积 在晶片7105的前表面上。
接下来，在图81C中，通过例如PECVD，在例如约150℃至约200℃ 的温度下，将约5nm厚的本征a-Si:H层和约5nm厚的掺杂p+a-Si:H层 (两个层都由参考标号7115指示)沉积在晶片7105的后表面上。
接下来，在图81D中，前a-Si:H层7110经过图案化，形成隔离沟 槽7112。隔离沟槽7112通常穿透层7110以到达晶片7105，并且可以具有 例如约100微米至约1000微米的宽度，例如约200微米。通常，沟槽具有 可以使用的最小宽度，具体取决于图案化技术和随后应用的切割技术的准 确性。沟槽7112的图案化可以例如使用激光图案化或化学蚀刻(例如，喷 墨湿式图案化)完成。
接下来，在图81E中，后a-Si:H层7115经过图案化，形成隔离沟 槽7117。类似于隔离沟槽7112，隔离沟槽7117通常穿透层7115以到达晶 片7105，并且可以具有例如约100微米至约1000微米的宽度，例如约200 微米。沟槽7117的图案化可以例如使用激光图案化或化学蚀刻(例如，喷 墨湿式图案化)完成。每个沟槽7117与结构的前表面上的对应沟槽7112成直线。
接下来，在图81F中，将约65nm厚的TCO层7120沉积在图案化的 前a-Si:H层7110上。这可以例如通过物理气相沉积(PVD)或离子电镀来完 成。TCO层7120填充a-Si:H层7110中的沟槽7112并且覆盖层7110的外 部边缘，从而使层7110的表面钝化。TCO层7120还用作抗反射涂层。
接下来，在图81G中，将约65nm厚的TCO层7125沉积在图案化的 后a-Si:H层7115上。这可以例如通过PVD或离子电镀来完成。TCO层7125填充a-Si:H层7115中的沟槽7117并且覆盖层115的外部边缘，从而 使层7115的表面钝化。TCO层7125还用作抗反射涂层。
接下来，在图81H中，将传导性(例如，金属)前表面栅格线7130 丝网印刷到TCO层7120上。栅格线7130可以由例如低温银浆料形成。
接下来，在图81I中，将传导性(例如，金属)后表面栅格线7135 丝网印刷到TCO层7125上。栅格线7135可以由例如低温银浆料形成。
接下来，在沉积栅格线7130和栅格线7135之后，例如，在约 200℃的温度下将太阳能电池固化约30分钟。
接下来，在图81J中，通过在沟槽的中心处切割太阳能电池，将太 阳能电池分成太阳能电池条7155a、7155b、7155c和7155d。切割可以在沟 槽的中心处例如通过常规激光刻绘和机械切割来完成，以对准沟槽将太阳 能电池切割。作为替代，可以使用激光热分割方法(例如，由耶拿光学集 团(Jenoptik AG)开发)来完成切割，其中在沟槽的中心处的激光诱导加热 引起机械应力，所述机械应力使得对准沟槽将太阳能电池切割。后一种方 法可以避免对太阳能电池的边缘造成热损伤。
得到的条状太阳能电池7155a-7155d不同于图80所示的条状太阳 能电池7100a-7100d。具体而言，太阳能电池7140a-7140d中的a-Si:H层 7110和a-Si:H层7115的边缘通过蚀刻或激光图案化而形成，而不是通过 机械切割形成。此外，太阳能电池7155a-7155d中的层7110和7115的边 缘被TCO层钝化。因此，太阳能电池7140a-7140d缺少太阳能电池7100a-7100d中存在的促进载流子复合的切割边缘。
结合图81A至图81J描述的方法旨在例示，而非限制。如果合适的 话，描述为按特定顺序执行的步骤可以按其他顺序或并行执行。如果合适 的话，可以省略、添加或替换步骤和材料层。例如，如果使用镀铜的金属 化，那么过程中可以包括额外的图案化和晶种层沉积步骤。此外，在一些 变型形式中，仅将前a-Si:H层7110图案化以形成隔离沟槽，而后a-Si:H 层7115中不形成隔离沟槽。在其他变型形式中，仅将后a-Si:H层7115图 案化以形成隔离沟槽，而前a-Si:H层7115中不形成隔离沟槽。如在图81A 至图81J的示例中，在这些变型形式中，也在沟槽的中心处进行切割。
通过图82A至图82J所示的方法，也可以避免在将常规尺寸的HIT 太阳能电池切成更窄的太阳能电池条期间形成促进复合的边缘，所述方法 也使用隔离沟槽，类似于结合图81A至81J所述的方法中使用的那样。
参见图82A，在此示例中，起始材料同样是约156mm的正方形n型 单晶硅原切割晶片7105，所述晶片可以具有例如约1至约3欧姆-厘米的体 电阻率并且可为例如约180微米厚。
参见图82B，在晶片7105的前表面中形成沟槽7160。这些沟槽可 以具有例如约80微米至约150微米的深度，例如约90微米，并且可以具 有例如约10微米至约100微米的宽度。隔离沟槽7160界定将由晶片7105 形成的太阳能电池条的几何形状。如下文中将说明，晶片7105将与这些沟 槽成直线地切割。沟槽7160可以通过例如常规激光晶片刻绘而形成。
接下来，在图82C中，晶片7105通常进行纹理蚀刻、酸洗、漂洗 和干燥。蚀刻通常去除原切割晶片7105的表面中初始存在的损伤或者在形 成沟槽7160的过程中造成的损伤。蚀刻也可以扩宽和加深沟槽7160。
接下来，在图82D中，通过例如PECVD，在例如约150℃至约200℃ 的温度下，将约5nm厚的本征a-Si:H层和约5nm厚的掺杂n+a-Si:H层 (两个层都由参考标号7110指示)沉积在晶片7105的前表面上。
接下来，在图82E中，通过例如PECVD，在例如约150℃至约200℃ 的温度下，将约5nm厚的本征a-Si:H层和约5nm厚的掺杂p+a-Si:H层 (两个层都由参考标号7115指示)沉积在晶片7105的后表面上。
接下来，在图82F中，将约65nm厚的TCO层7120沉积在前a-Si:H 层7110上。这可以例如通过物理气相沉积(PVD)或离子电镀来完成。TCO层 7120可以填充沟槽7160并且通常覆盖沟槽7160的壁和底部以及层7110的 外部边缘，从而使覆盖的表面钝化。TCO层7120还用作抗反射涂层。
接下来，在图82G中，将约65nm厚的TCO层7125沉积在后a-Si:H 层7115上。这可以例如通过PVD或离子电镀来完成。TCO层7125使层 7115的表面(例如，包括外部边缘)钝化，并且还用作抗反射涂层。
接下来，在图82H中，将传导性(例如，金属)前表面栅格线7130 丝网印刷到TCO层7120上。栅格线7130可以由例如低温银浆料形成。
接下来，在图82I中，将传导性(例如，金属)后表面栅格线7135 丝网印刷到TCO层7125上。栅格线7135可以由例如低温银浆料形成。
接下来，在沉积栅格线7130和栅格线7135之后，例如，在约 200℃的温度下将太阳能电池固化约30分钟。
接下来，在图82J中，通过在沟槽的中心处切割太阳能电池，将太 阳能电池分成太阳能电池条7165a、7165b、7165c和7165d。切割可以在沟 槽的中心处例如通过常规机械切割来完成，以对准沟槽将太阳能电池切 割。作为替代，切割可以例如使用如上文所述的激光热分割方法来完成。
得到的条状太阳能电池7165a-7165d不同于图80所示的条状太阳 能电池7100a-7100d。具体而言，太阳能电池7165a-7165d中的a-Si:H层 7110的边缘通过蚀刻而形成，而不是通过机械切割形成。此外，太阳能电 池7165a-7165d中的层7110的边缘被TCO层钝化。因此，太阳能电池 7165a-7165d缺少太阳能电池7100a-7100d中存在的促进载流子复合的切割 边缘。
结合图82A至图82J描述的方法旨在例示，而非限制。如果合适的 话，描述为按特定顺序执行的步骤可以按其他顺序或并行执行。如果合适 的话，可以省略、添加或替换步骤和材料层。例如，如果使用镀铜的金属 化，那么过程中可以包括额外的图案化和晶种层沉积步骤。此外，在一些 变型形式中，沟槽7160可以形成在晶片7105的后表面中，而不是晶片 7105的前表面中。
上文结合图81A至图81J和图82A至图82J描述的方法适用于n型 和p型HIT太阳能电池。太阳能电池可以是前发射器或后发射器。可以优 选在没有发射器的侧上执行分割过程。此外，使用如上文所述的隔离沟槽 和钝化层来减少切割晶片边缘上的复合也适用于其他太阳能电池设计，并 且适用于采用除了硅之外的材料体系的太阳能电池。
再次参见图1，采用上述方法形成的一串串联连接的太阳能电池10 可以有利地以叠盖方式布置，其中相邻太阳能电池的端部重叠并且电连 接，以形成超级电池100。在超级电池100中，相邻太阳能电池10在它们 重叠的区域中通过导电接合材料传导性地接合到彼此，所述导电接合材料 将一个太阳能电池的前表面金属化图案电连接到相邻太阳能电池的后表面 金属化图案。合适的导电接合材料可包括例如导电粘合剂、导电粘合剂膜 和导电粘合剂带，以及常规焊料。
再次参见图5A至图5B，图5A示出了包括20个矩形超级电池100 的示例性矩形太阳能模块200，其中每个矩形超级电池的长度都近似等于太 阳能模块短边长度的一半。超级电池端对端成对布置，而形成十排超级电 池，其中超级电池的排和长边都平行于太阳能模块的短边取向。在其他变 型形式中，每排超级电池都可包括三个或更多个超级电池。此外，在其他 变型形式中，超级电池可以端对端的形式布置成排，并且超级电池的排和 长边平行于矩形太阳能模块的长边取向，或者平行于正方形太阳能模块的 边取向。此外，太阳能模块可包括比此示例中所示更多或更少的超级电池 以及更多或更少排的超级电池。
在每排中的超级电池被布置成使得它们中的至少一个具有与该排中 的另一个超级电池邻近的超级电池的端部上的前表面末端触点的变型形式 中，可以存在图5A中示出的任选间隙210，以便有助于沿着太阳能模块的 中心线形成与超级电池100的前表面末端触点的电接触。在每排超级电池 包括三个或更多个超级电池的变型形式中，超级电池之间可存在额外的间 隙，以类似地有助于形成与远离太阳能模块各边的前表面末端触点的电接 触。
图5B示出了包括10个矩形超级电池100的另一个示例性矩形太阳 能模块300，其中每个矩形超级电池的长度都近似等于太阳能模块短边长 度。超级电池被布置成其长边平行于模块的短边取向。在其他变型形式 中，超级电池的长度可以大致等于矩形太阳能模块的长边的长度，并且所 述超级电池被取向成使得它们的长边平行于太阳能模块的长边。超级电池 的长度也可以大致等于正方形太阳能模块的边长，并且所述超级电池被取 向成使得它们的长边平行于太阳能模块的边。此外，太阳模块可包括比该 示例中所示更多或更少的这种边长的超级电池。
图5B还示出了图5A的太阳能模块200在其中各排超级电池内的相 邻超级电池之间没有间隙的情况下的外观。也可以使用太阳能模块中的超 级电池100的任何其他合适的布置。
以下列举的段落提供了本公开的附加非限制方面。
1。一种太阳能模块，包括：
串联连接的N(N≥25)个矩形或实质上矩形的太阳能电池串，所述 太阳能电池具有大于约10伏的平均击穿电压，所述太阳能电池集合成一个 或多个超级电池，每个超级电池都包括成直线布置的两个或更多个太阳能 电池，其中相邻太阳能电池的长边重叠并且用既导电又导热的粘合剂传导 性地彼此接合；
其中在所述太阳能电池串中，没有单个太阳能电池或总数小于N的太 阳能电池组与旁路二极管单独地并联电连接。
2。根据条款1所述的太阳能模块，其中N大于或等于30。
3。根据条款1所述的太阳能模块，其中N大于或等于50。
4。根据条款1所述的太阳能模块，其中N大于或等于100。
5。根据条款1所述的太阳能模块，其中粘合剂在相邻太阳能电池 之间形成接合，所述接合在垂直于太阳能电池方向上的厚度小于或等于约 0.1mm，而在垂直于太阳能电池方向上的热导率大于或等于约1.5w/m/k。
6。根据条款1所述的太阳能模块，其中所述N个太阳能电池被集 合成单个超级电池。
7。根据条款1所述的太阳能模块，其中超级电池封装在聚合物 中。
7A。根据条款7所述的太阳能模块，其中所述聚合物包括热塑性烯 烃聚合物。
7B。根据条款7所述的太阳能模块，其中所述聚合物夹在玻璃前板 与后板之间。
7C。根据条款7B所述的太阳能模块，其中所述后板包括玻璃。
8。根据条款1所述的太阳能模块，其中所述太阳能电池是硅太阳 能电池。
9。一种太阳能模块，包括：
超级电池，所述超级电池实质上跨平行于所述太阳能模块的边缘的所 述太阳能模块的整个长度或宽度，所述超级电池包括串联连接的N个矩形 或实质上矩形的太阳能电池串，所述太阳能电池具有大于约10伏的平均击 穿电压，所述太阳能电池成直线布置，其中相邻太阳能电池的长边重叠并 且用既导电又导热的粘合剂传导性地彼此接合；
其中在所述超级电池中，没有单个太阳能电池或总数小于N的太阳能 电池组与旁路二极管单独地并联电连接。
10。根据条款9所述的太阳能模块，其中N>24。
11。根据条款9所述的太阳能模块，其中超级电池在电流方向上具 有至少约500mm的长度。
12。根据条款9所述的太阳能模块，其中超级电池封装在被夹在玻 璃前板与后板之间的热塑性烯烃聚合物中。
13。一种超级电池，包括：
多个硅太阳能电池，每个硅太阳能电池包括：
矩形或实质上矩形的前表面和背表面，所述表面的形状由相对设 置且平行的第一长边和第二长边以及两个相对设置的短边界定，所述 前表面的至少部分在太阳能电池串的操作期间暴露于太阳辐射；
导电前表面金属化图案，其设置在前表面上并且包括邻近第一长 边设置的至少一个前表面接触垫；以及
导电背表面金属化图案，其设置在背表面上并且包括邻近第二长 边设置的至少一个背表面接触垫；
其中所述硅太阳能电池成直线布置，相邻硅太阳能电池的第一长边和 第二长边重叠，并且相邻硅太阳能电池上的前表面接触垫和背表面接触垫 重叠并由传导性粘合剂接合材料传导性地接合到彼此，从而将硅太阳能电 池串联电连接。以及
其中每个硅太阳能电池的前表面金属化图案包括屏障，所述屏障被配 置成在超级电池的制造期间，在传导性粘合剂接合材料固化之前大体将传 导性粘合剂接合材料局限于至少一个前表面接触垫。
14。根据条款13所述的超级电池，其中对于每一对相邻且重叠的 硅太阳能电池而言，所述硅太阳能电池中的一个硅太阳能电池的前表面上 的屏障与另一个硅太阳能电池的一部分重叠并且被所述部分隐藏，从而在 超级电池的制造期间，在传导性粘合剂接合材料固化之前大体将传导性粘 合剂接合材料局限于硅太阳能电池的前表面的重叠区域。
15。根据条款13所述的超级电池，其中所述屏障包括连续的传导 性线，所述连续的传导性线平行于第一长边并且实质上行进第一长边的整 个长度，其中至少一个前表面接触垫位于连续的传导性线与太阳能电池的 第一长边之间。
16。根据条款15所述的超级电池，其中前表面金属化图案包括指 状物，所述指状物电连接到所述至少一个前表面接触垫并且垂直于所述第 一长边行进，并且连续的传导性线将指状物电互连，以提供从每个指状物 到至少一个前表面接触垫的多个传导性路径。
17。根据条款13所述的超级电池，其中前表面金属化图案包括邻 近并平行于第一长边布置成排的多个分立接触垫，并且所述屏障包括为每 个分立接触垫形成单独屏障的多个特征，所述多个特征在超级电池的制造 期间，在传导性粘合剂接合材料固化之前大体将传导性粘合剂接合材料局 限于分立接触垫。
18。根据条款17所述的超级电池，其中所述单独屏障邻接对应的 分立接触垫并且高于所述对应的分立接触垫。
19。一种超级电池，包括：
多个硅太阳能电池，每个硅太阳能电池包括：
矩形或实质上矩形的前表面和背表面，所述表面的形状由相对设 置且平行的第一长边和第二长边以及两个相对设置的短边界定，所述 前表面的至少部分在太阳能电池串的操作期间暴露于太阳辐射；
导电前表面金属化图案，其设置在前表面上并且包括邻近第一长 边设置的至少一个前表面接触垫；以及
导电背表面金属化图案，其设置在背表面上并且包括邻近第二长 边设置的至少一个背表面接触垫；
其中所述硅太阳能电池成直线布置，相邻硅太阳能电池的第一长边和 第二长边重叠，并且相邻硅太阳能电池上的前表面接触垫和背表面接触垫 重叠并由传导性粘合剂接合材料传导性地接合到彼此，从而将硅太阳能电 池串联电连接。以及
其中每个硅太阳能电池的背表面金属化图案包括屏障，该屏障被构造 用于在制造超级电池期间，在传导性粘合剂接合材料固化之前实质上将传 导性粘合剂接合材料局限于至少一个背表面接触垫。
20。根据条款19所述的超级电池，其中背表面金属化图案包括邻 近并且平行于第二长边布置成排的一个或多个分立接触垫，并且所述屏障 包括为每个分立接触垫形成单独屏障的多个特征，所述多个特征在超级电 池的制造期间，在传导性粘合剂接合材料固化之前大体将传导性接合材料 局限于分立接触垫。
21。根据条款20所述的超级电池，其中所述单独屏障邻接对应的 分立接触垫并且高于所述对应的分立接触垫。
22。一种制作太阳能电池串的方法，所述方法包括：
沿着平行于每个晶片的长边缘的多条线切割一个或多个准正方形硅晶 片，而形成多个矩形硅太阳能电池，其中每个硅太阳能电池沿着其长轴的 长度实质上相等；以及
将矩形硅太阳能电池成直线布置，使相邻太阳能电池的长边重叠且传 导性地接合到彼此，从而将太阳能电池串联电连接；
其中所述多个矩形硅太阳能电池包括：具有两个倒角的至少一个矩形 太阳能电池，所述倒角对应于准正方形晶片的拐角或拐角的一部分；以及 各自缺少倒角的一个或多个矩形硅太阳能电池。以及
其中通过使与包括倒角的矩形硅太阳能电池的长轴垂直的宽度大于与 缺少倒角的矩形硅太阳能电池的长轴垂直的宽度，而对切割准正方形晶片 所沿的平行线之间的间距进行选择，以便补偿倒角；因此，在太阳能电池 串工作期间，太阳能电池串中的多个矩形硅太阳能电池中的每一个电池的 前表面，暴露在太阳光下的面积实质上相等。
23。一种太阳能电池串，包括：
成直线布置的多个硅太阳能电池，其中相邻太阳能电池的端部重叠且 传导性地接合到彼此，从而将太阳能电池串联电连接；
其中至少一个硅太阳能电池具有倒角，所述倒角对应于从其切割硅太 阳能电池的准正方形硅晶片的拐角或拐角的一部分；至少一个硅太阳能电 池缺少倒角；在太阳能电池串工作期间，每个硅太阳能电池的前表面暴露 在太阳光下的面积实质上相等。
24。一种制作两个或更多个太阳能电池串的方法，所述方法包括：
沿着平行于每个晶片的长边缘的多条线切割一个或多个准正方形硅晶 片，而形成具有倒角的第一多个矩形硅太阳能电池，以及缺少倒角的第二 多个矩形硅太阳能电池，其中所述倒角对应于准正方形硅晶片的拐角或拐 角的一部分，所述第二多个矩形硅太阳能电池中的每个电池都具有第一长 度，该第一长度的跨距等于准正方形硅晶片的全宽度；
从第一多个矩形硅太阳能电池中的每一个电池移除倒角，而形成缺少 倒角的第三多个矩形硅太阳能电池，所述第三多个矩形硅太阳能电池中的 每个电池都具有比第一长度短的第二长度；
将第二多个矩形硅太阳能电池成直线布置，使相邻矩形硅太阳能电池 的长边重叠且传导性地接合到彼此，而将第二多个矩形硅太阳能电池串联 电连接，由此形成宽度等于第一长度的太阳能电池串；以及
将第三多个矩形硅太阳能电池成直线布置，使相邻矩形硅太阳能电池 的长边重叠且传导性地接合到彼此，而将第三多个矩形硅太阳能电池串联 电连接，由此形成宽度等于第二长度的太阳能电池串。
25。一种制作两个或更多个太阳能电池串的方法，所述方法包括：
沿着平行于每个晶片的长边缘的多条线切割一个或多个准正方形硅晶 片，而形成具有倒角的第一多个矩形硅太阳能电池，以及缺少倒角的第二 多个矩形硅太阳能电池，其中所述倒角对应于准正方形硅晶片的拐角或拐 角的一部分；
将第一多个矩形硅太阳能电池成直线布置，使相邻矩形硅太阳能电池 的长边重叠且传导性地接合到彼此，而将第一多个矩形硅太阳能电池串联 电连接；以及
将第二多个矩形硅太阳能电池成直线布置，使相邻矩形硅太阳能电池 的长边重叠且传导性地接合到彼此，而将第二多个矩形硅太阳能电池串联 电连接。
26。一种制作太阳能模块的方法，所述方法包括：
沿着平行于晶片的长边缘的多条线切割一个或多个准正方形硅晶片中 的每一个，以便由所述多个准正方形硅晶片形成具有倒角的多个矩形硅太 阳能电池，以及缺少倒角的多个矩形硅太阳能电池，其中所述倒角对应于 准正方形硅晶片的拐角；
布置缺少倒角的矩形硅太阳能电池中的至少一些，形成第一多个超级 电池，每个超级电池仅包括成直线布置的缺少倒角的矩形硅太阳能电池， 其中所述矩形硅太阳能电池的长边重叠并且传导性地接合到彼此，从而将 硅太阳能电池串联电连接；
布置具有倒角的矩形硅太阳能电池中的至少一些，形成第二多个超级 电池，每个超级电池仅包括布置成直线的具有倒角的矩形硅太阳能电池， 其中所述矩形硅太阳能电池的长边重叠并且传导性地接合到彼此，从而将 硅太阳能电池串联电连接；以及
将超级电池布置成具有实质上相等长度的平行的超级电池排，形成太 阳能模块的前表面，其中每一排仅包括第一多个超级电池中的超级电池或 者仅包括第二多个超级电池中的超级电池。
27。根据条款26所述的太阳能模块，其中邻近太阳能模块的平行 相对边缘的超级电池排中的两排仅包括第二多个超级电池中的超级电池， 并且所有其他超级电池排仅包括第一多个超级电池中的超级电池。
28。根据条款27所述的太阳能模块，其中太阳能模块包括总共六 排超级电池。
29。一种超级电池，包括：
在第一方向上成直线布置的多个硅太阳能电池，其中相邻硅太阳能电 池的端部重叠且传导性地接合到彼此，从而将硅太阳能电池串联电连接； 以及
细长的柔性电互连件，其长轴平行于与所述第一方向垂直的第二方向 取向，所述细长的柔性电互连件具有下列特征：在沿着第二方向布置的三 个或更多个分立位置处，传导性地接合到末端一个硅太阳能电池的前表面 或背表面；在第二方向上至少延伸末端太阳能电池的全宽度；垂直于末端 硅太阳能电池的前表面或后表面测量，导线厚度小于或等于约100微米； 向沿第二方向流动的电流提供小于或等于约0.012欧姆的电阻；被构造用于提供柔性，该柔性在约–40℃至约85℃的温度范围内，调和末端硅太阳 能电池与该电互连件之间在第二方向上的不均匀膨胀。
30。根据条款29所述的超级电池，其中垂直于末端硅太阳能电池 的前表面和后表面测量，柔性电互连件的导线厚度小于或等于约30微米。
31。根据条款29所述的超级电池，其中所述柔性电互连在所述第 二方向上延伸到所述超级电池之外，以便将电互连提供到放置成与太阳能 模块中的所述超级电池平行并且相邻的至少第二超级电池。
32。根据条款29所述的超级电池，其中柔性电互连件在第一方向 上延伸到超级电池之外，以便在太阳能模块中为与该超级电池成直线平行 设置的第二超级电池提供电互连。
33。一种太阳能模块，包括：
多个超级电池，所述多个超级电池被布置成跨距等于模块宽度的两个 或更多个平行的排，从而形成模块的前表面，每个超级电池包括成直线布 置的多个硅太阳能电池，其中相邻硅太阳能电池的端部重叠且传导性地接 合到彼此，从而将硅太阳能电池串联电连接；
其中第一排中与模块的边缘相邻的第一超级电池的至少一端经由柔性 电互连件而电连接到第二排中与模块的同一边缘相邻的第二超级电池的一 端，所述柔性电互连件具有下列特征：在多个分立位置处由导电粘合剂接 合材料接合到第一超级电池的前表面；平行于模块的边缘延伸；其至少一 部分折叠在第一超级电池的所述一端周围，因而从模块前方不可见。
34。根据条款33所述的太阳能模块，其中模块的前表面上的柔性 电互连件的表面被覆盖或染色，以减轻与超级电池之间的视觉对比。
35。根据条款33所述的太阳能模块，其中超级电池的所述两个或 更多个平行排布置在白色后板上，形成在太阳能模块的操作期间将被太阳 辐射照射的太阳能模块前表面，所述白色后板包括平行的暗色条纹，所述 暗色条纹的位置和宽度对应于平行的超级电池排之间间隙的位置和宽度， 并且所述后板的白色部分通过所述排之间的间隙不可见。
36。一种制作太阳能电池串的方法，所述方法包括：
在一个或多个硅太阳能电池中的每个电池上用激光划出一条或多条刻 绘线，从而在硅太阳能电池上界定多个矩形区域；
在邻近每个矩形区域的长边的一个或多个位置，将导电粘合剂接合材 料施涂到一个或多个刻绘的硅太阳能电池上；
沿刻绘线将硅太阳能电池分割，得到多个矩形的硅太阳能电池，每个 矩形的硅太阳能电池上都有一部分导电粘合剂接合材料设置在其前表面上 与长边相邻的位置；
将多个矩形的硅太阳能电池成直线布置，使相邻的矩形硅太阳能电池 的长边以叠盖方式重叠，其间设置一部分导电粘合剂接合材料；以及
使导电接合材料固化，从而将相邻的重叠矩形硅太阳能电池接合到彼 此，并将这些电池串联电连接。
37。一种制作太阳能电池串的方法，所述方法包括：
在一个或多个硅太阳能电池中的每个电池上用激光划出一条或多条刻 绘线，从而在硅太阳能电池上界定多个矩形区域，每个太阳能电池包括顶 部表面和相背对设置的底部表面；
将导电粘合剂接合材料施涂到一个或多个硅太阳能电池的顶部表面的 多个部分上；
在一个或多个硅太阳能电池的底部表面与弯曲的支撑表面之间施加真 空，以使一个或多个硅太阳能电池抵靠弯曲的支撑表面弯曲，而引起一个 或多个硅太阳能电池沿着刻绘线切割，于是得到多个矩形的硅太阳能电 池，每个矩形的硅太阳能电池上都有一部分导电粘合剂接合材料设置在其 前表面上与长边相邻的位置；
将多个矩形的硅太阳能电池成直线布置，使相邻的矩形硅太阳能电池 的长边以叠盖方式重叠，其间设置一部分导电粘合剂接合材料；以及
使导电接合材料固化，从而将相邻的重叠矩形硅太阳能电池接合到彼 此，并将这些电池串联电连接。
38。根据条款37所述的方法，包括将导电粘合剂接合材料施涂到 一个或多个硅太阳能电池上，然后在一个或多个硅太阳能电池中的每个电 池上用激光划出一条或多条刻绘线。
39。根据条款37所述的方法，包括在一个或多个硅太阳能电池中 的每个电池上用激光划出一条或多条刻绘线，然后将导电粘合剂接合材料 施涂到一个或多个硅太阳能电池上。
40。一种太阳能模块，包括：
多个超级电池，所述多个超级电池被布置成两个或更多个平行的排， 形成太阳能模块的前表面，每个超级电池包括成直线布置的多个硅太阳能 电池，其中相邻硅太阳能电池的端部重叠且传导性地接合到彼此，从而将 硅太阳能电池串联电连接，每个超级电池包括位于超级电池一端处的前表 面末端触点和位于超级电池的相对端处具有相反极性的背表面末端触点；
其中第一排超级电池包括第一超级电池，所述第一超级电池布置成使 得其前表面末端触点邻近且平行于太阳能模块的第一边缘，并且太阳能模 块包括第一柔性电互连件，所述第一柔性电互连件是细长的并且具有下列 特征：平行于太阳能模块的第一边缘延伸；导电接合到第一超级电池的前 表面末端触点；仅占据太阳能模块的前表面中邻近太阳能模块第一边缘的 较窄部分；垂直于太阳能模块的第一边缘测量，宽度不超过约1厘米。
41。根据条款40所述的太阳能模块，其中第一柔性电互连件的一 部分围绕第一超级电池的离太阳能模块第一边缘最近的末端延伸，并且位 于第一超级电池的后面。
42。根据条款40所述的太阳能模块，其中第一柔性互连件包括传 导性地接合到第一超级电池的前表面末端触点的薄带部分，以及平行于太 阳能模块的第一边缘延伸的较厚部分。
43。根据条款40所述的太阳能模块，其中所述第一柔性互连包括 导电接合到所述第一超级电池的所述前表面末端触点的薄带部分，以及平 行于太阳能模块的第一边缘延伸的卷绕带部分。
44。根据条款40所述的太阳能模块，其中第二排超级电池包括第 二超级电池，所述第二超级电池布置成使得其前表面末端触点邻近且平行 于太阳能模块的第一边缘，而且第一超级电池的前表面末端触点经由第一 柔性电互连件而电连接到第二超级电池的前表面末端触点。
45。根据条款40所述的太阳能模块，其中第一超级电池的背表面 末端触点邻近且平行于与太阳能模块第一边缘相对的太阳能模块第二边 缘，所述背表面末端触点包括第二柔性电互连件，所述第二柔性电互连件 是细长的并且具有下列特征：平行于太阳能模块的第二边缘延伸；传导性 地接合到第一超级电池的背表面末端触点；并且完全位于超级电池的后 面。
46。根据条款45所述的太阳能模块，其中：
第二排超级电池包括第二超级电池，所述第二超级电池被布置成使得 其前表面末端触点邻近且平行于太阳能模块的第一边缘，并且其背表面末 端触点邻近且平行于太阳能模块的第二边缘；
第一超级电池的前表面末端触点经由第一柔性电互连件而电连接到第 二超级电池的前表面末端触点；以及
第一超级电池的背表面末端触点经由第二柔性电互连件而电连接到第 二超级电池的背表面末端触点。
47。根据条款40所述的太阳能模块，包括：
第二超级电池，所述第二超级电池被布置成在第一排超级电池中与第 一超级电池串联，并且所述第二超级电池的背表面末端触点邻近与太阳能 模块第一边缘相对的太阳能模块第二边缘；以及
第二柔性电互连件，所述第二柔性电互连件是细长的并且具有下列特 征：平行于太阳能模块的第二边缘延伸；传导性地接合到第一超级电池的 背表面末端触点；并且完全位于所述超级电池的后面。
48。根据条款47所述的太阳能模块，其中：
第二排超级电池包括串联布置的第三超级电池和第四超级电池，其中 第三超级电池的前表面末端触点邻近太阳能模块的第一边缘，并且第四超 级电池的背表面末端触点邻近太阳能模块的第二边缘；以及
第一超级电池的前表面末端触点经由第一柔性电互连件而电连接到第 三超级电池的前表面末端触点，并且第二超级电池的背表面末端触点经由 第二柔性电互连件而电连接到第四超级电池的背表面末端触点。
49。根据条款40所述的太阳能模块，其中超级电池布置在白色后 板上，所述白色后板包括平行的暗色条纹，所述暗色条纹的位置和宽度对 应于平行的超级电池排之间间隙的位置和宽度，并且所述后板的白色部分 通过所述排之间的间隙不可见。
50。根据条款40所述的太阳能模块，其中位于太阳能模块的前表 面上的第一柔性电互连件的所有部分被覆盖或染色，以减轻与超级电池之 间的视觉对比。
51。根据条款40所述的太阳能模块，其中：
每个硅太阳能电池包括：
矩形或实质上矩形的前表面和背表面，所述表面的形状由相对设 置且平行的第一长边和第二长边以及两个相对设置的短边界定，所述 前表面的至少部分在太阳能电池串的操作期间暴露于太阳辐射；
导电前表面金属化图案，其设置在前表面上并且包括垂直于长边 延伸的多个指状物以及邻近第一长边设置成排的多个分立前表面接触 垫，每个前表面接触垫电连接到所述指状物中的至少一个；以及
导电背表面金属化图案，其设置在背表面上并且包括邻近第二长 边设置成排的多个分立背表面接触垫；以及
在每个超级电池内，所述硅太阳能电池成直线布置，其中相邻硅太阳 能电池的第一长边和第二长边重叠，并且相邻硅太阳能电池上对应的分立 前表面接触垫和分立背表面接触垫彼此对准、重叠并由传导性粘合剂接合 材料传导性地接合到彼此，从而将硅太阳能电池串联电连接。
52。根据条款51所述的太阳能模块，其中每个硅太阳能电池的前 表面金属化图案包括将相邻的分立前表面接触垫电互连的多个薄导线，并 且每个薄导线比垂直于太阳能电池的长边测得的分立接触垫宽度更薄。
53。根据条款51所述的太阳能模块，其中传导性粘合剂接合材料 通过前表面金属化图案的特征而被大体局限于分立前表面接触垫的位置， 所述特征形成邻近分立前表面接触垫的一个或多个屏障。
54。根据条款51所述的太阳能模块，其中传导性粘合剂接合材料 通过背表面金属化图案的特征而被大体局限于分立背表面接触垫的位置， 所述特征形成邻近分立背表面接触垫的一个或多个屏障。
55。一种制作太阳能模块的方法，所述方法包括：
组装多个超级电池，每个超级电池都包括成直线布置的多个矩形硅太 阳能电池，且端部在相邻的矩形硅太阳能电池的长边上以叠盖方式重叠；
向超级电池施加热和压力，而使设置在相邻的矩形硅太阳能电池的重 叠端部之间的导电接合材料固化，从而将相邻的重叠矩形硅太阳能电池接 合到彼此，并将这些电池串联电连接；
按所需的太阳能模块构造，将超级电池布置并互连为具有封装剂的层 叠堆；以及
向该层叠堆施加热和压力，从而形成层合结构。
56。根据条款55所述的方法，包括在向层叠堆施加热和压力以形 成层合结构之前，通过将热和压力施加于超级电池来固化或部分固化所述 导电接合材料，从而形成固化或部分固化的超级电池，作为形成层合结构 之前的中间产品。
57。根据条款56所述的方法，其中当在组装超级电池期间将每个 附加的矩形硅太阳能电池添加到超级电池时，先使新添加的太阳能电池与 相邻的重叠太阳能电池之间的导电粘合剂接合材料固化或部分固化，再将 另一个矩形硅太阳能电池添加到超级电池。
58。根据条款56所述的方法，包括在同一步骤中将超级电池中所 有的导电接合材料固化或部分固化。
59。根据条款56所述的方法，包括：
在向层叠堆施加热和压力以形成层合结构之前，通过将热和压力施加 于超级电池来部分固化所述导电接合材料，从而形成部分固化的超级电 池，作为形成层合结构之前的中间产品；以及
在向层叠堆施加热和压力以形成层合结构的同时，完成导电接合材料 的固化。
60。根据条款55所述的方法，包括在向层叠堆施加热和压力以形 成层合结构的同时，将导电接合材料固化，而无需形成固化或部分固化的 超级电池作为形成层合结构之前的中间产品。
61。根据条款55所述的方法，包括将一个或多个硅太阳能电池切 割成矩形形状，而提供矩形的硅太阳能电池。
62。根据条款61所述的方法，包括在切割一个或多个硅太阳能电 池之前将导电粘合剂接合材料施涂到所述一个或多个硅太阳能电池，以便 提供预先施涂有导电粘合剂接合材料的矩形硅太阳能电池。
63。根据条款62所述的方法，包括将导电粘合剂接合材料施涂到 一个或多个硅太阳能电池上，然后在所述一个或多个硅太阳能电池中的每 个电池上用激光划出一条或多条线，再将所述一个或多个硅太阳能电池沿 着刻绘线切割。
64。根据条款62所述的方法，包括在所述一个或多个硅太阳能电 池中的每个电池上用激光划出一条或多条线，然后将导电粘合剂接合材料 施涂到所述一个或多个硅太阳能电池上，再将所述一个或多个硅太阳能电 池沿着刻绘线切割。
65。根据条款62所述的方法，其中将导电粘合剂接合材料施涂到 一个或多个硅太阳能电池中的每个电池的顶部表面上，而不施涂到所述一 个或多个硅太阳能电池中的每个电池的相背对设置的底部表面上，包括在 所述一个或多个硅太阳能电池的底部表面与弯曲的支撑表面之间施加真 空，以使所述一个或多个硅太阳能电池抵靠弯曲的支撑表面弯曲，从而将 所述一个或多个硅太阳能电池沿着刻绘线切割。
66。根据条款61所述的方法，包括在切割一个或多个硅太阳能电 池以提供矩形硅太阳能电池之后，将导电粘合剂接合材料施涂到矩形硅太 阳能电池上。
67。根据条款55所述的方法，其中传导性粘合剂接合材料具有低 于或等于约0℃的玻璃转化温度。
1A。一种太阳能模块，包括：
多个超级电池，所述多个超级电池被布置成两个或更多个平行的排， 形成太阳能模块的前表面，每个超级电池包括成直线布置的多个硅太阳能 电池，其中相邻硅太阳能电池的端部重叠且传导性地接合到彼此，从而将 硅太阳能电池串联电连接，每个超级电池包括位于超级电池一端处的前表 面末端触点和位于超级电池的相对端处具有相反极性的背表面末端触点；
其中第一排超级电池包括第一超级电池，所述第一超级电池布置成使 得其前表面末端触点邻近且平行于太阳能模块的第一边缘，并且太阳能模 块包括第一柔性电互连件，所述第一柔性电互连件是细长的并且具有下列 特征：平行于太阳能模块的第一边缘延伸；导电接合到第一超级电池的前 表面末端触点；仅占据太阳能模块的前表面中邻近太阳能模块第一边缘的 较窄部分；垂直于太阳能模块的第一边缘测量，宽度不超过约1厘米。
2A。根据条款1A所述的太阳能模块，其中第一柔性电互连件的一 部分围绕第一超级电池的离太阳能模块第一边缘最近的末端延伸，并且位 于第一超级电池的后面。
3A。根据条款1A所述的太阳能模块，其中第一柔性互连件包括传 导性地接合到第一超级电池的前表面末端触点的薄带部分，以及平行于太 阳能模块的第一边缘延伸的较厚部分。
4A。根据条款1A所述的太阳能模块，其中所述第一柔性互连包括 导电接合到所述第一超级电池的所述前表面末端触点的薄带部分，以及平 行于太阳能模块的第一边缘延伸的卷绕带部分。
5A。根据条款1A所述的太阳能模块，其中第二排超级电池包括第 二超级电池，所述第二超级电池布置成使得其前表面末端触点邻近且平行 于太阳能模块的第一边缘，而且第一超级电池的前表面末端触点经由第一 柔性电互连件而电连接到第二超级电池的前表面末端触点。
6A。根据条款1A所述的太阳能模块，其中第一超级电池的背表面 末端触点邻近且平行于与太阳能模块第一边缘相对的太阳能模块第二边 缘，所述背表面末端触点包括第二柔性电互连件，所述第二柔性电互连件 是细长的并且具有下列特征：平行于太阳能模块的第二边缘延伸；传导性 地接合到第一超级电池的背表面末端触点；并且完全位于超级电池的后 面。
7A。根据条款6A所述的太阳能模块，其中：
第二排超级电池包括第二超级电池，所述第二超级电池被布置成使得 其前表面末端触点邻近且平行于太阳能模块的第一边缘，并且其背表面末 端触点邻近且平行于太阳能模块的第二边缘；
第一超级电池的前表面末端触点经由第一柔性电互连件而电连接到第 二超级电池的前表面末端触点；以及
第一超级电池的背表面末端触点经由第二柔性电互连件而电连接到第 二超级电池的背表面末端触点。
8A。根据条款1A所述的太阳能模块，包括：
第二超级电池，所述第二超级电池被布置成在第一排超级电池中与第 一超级电池串联，并且所述第二超级电池的背表面末端触点邻近与太阳能 模块第一边缘相对的太阳能模块第二边缘；以及
第二柔性电互连件，所述第二柔性电互连件是细长的并且具有下列特 征：平行于太阳能模块的第二边缘延伸；传导性地接合到第一超级电池的 背表面末端触点；并且完全位于所述超级电池的后面。
9A。根据条款8A所述的太阳能模块，其中：
第二排超级电池包括串联布置的第三超级电池和第四超级电池，其中 第三超级电池的前表面末端触点邻近太阳能模块的第一边缘，并且第四超 级电池的背表面末端触点邻近太阳能模块的第二边缘；以及
第一超级电池的前表面末端触点经由第一柔性电互连件而电连接到第 三超级电池的前表面末端触点，并且第二超级电池的背表面末端触点经由 第二柔性电互连件而电连接到第四超级电池的背表面末端触点。
10A。根据条款1A所述的太阳能模块，其中远离太阳能模块的外部 边缘，超级电池之间没有会减少模块的前表面的有效区域的电互连。
11A。根据条款1A所述的太阳能模块，其中至少一对超级电池在一 排中成直线布置，并且该对超级电池中的一个的后表面接触端邻近该对超 级电池中的另一个的后表面接触端。
12A。根据条款1A所述的太阳能模块，其中：
至少一对超级电池在一排中成直线布置，并且这两个超级电池的相邻 末端具有相反极性的末端触点；
该对超级电池的相邻末端重叠；以及
该对超级电池中的超级电池由柔性互连件串联电连接，所述第一互连 件夹在超级电池的重叠末端之间并且不遮挡前表面。
13A。根据条款1A所述的太阳能模块，其中超级电池布置在白色后 板上，所述白色背衬板包括平行的暗色条纹，所述暗色条纹的位置和宽度 对应于平行的超级电池排之间间隙的位置和宽度，并且所述背衬板的白色 部分通过所述排之间的间隙不可见。
14A。根据条款1A所述的太阳能模块，其中位于太阳能模块的前表 面上的第一柔性电互连件的所有部分被覆盖或染色，以减轻与超级电池之 间的视觉对比。
15A。根据条款1A所述的太阳能模块，其中：
每个硅太阳能电池包括：
矩形或实质上矩形的前表面和背表面，所述表面的形状由相对设 置且平行的第一长边和第二长边以及两个相对设置的短边界定，所述 前表面的至少部分在太阳能电池串的操作期间暴露于太阳辐射；
导电前表面金属化图案，其设置在前表面上并且包括垂直于长边 延伸的多个指状物以及邻近第一长边设置成排的多个分立前表面接触 垫，每个前表面接触垫电连接到所述指状物中的至少一个；以及
导电背表面金属化图案，其设置在背表面上并且包括邻近第二长 边设置成排的多个分立背表面接触垫；以及
在每个超级电池内，所述硅太阳能电池成直线布置，其中相邻硅太阳 能电池的第一长边和第二长边重叠，并且相邻硅太阳能电池上对应的分立 前表面接触垫和分立背表面接触垫彼此对准、重叠并由传导性粘合剂接合 材料传导性地接合到彼此，从而将硅太阳能电池串联电连接。
16A。根据条款15A所述的太阳能模块，其中每个硅太阳能电池的 前表面金属化图案包括将相邻的分立前表面接触垫电互连的多个薄导线， 并且每个薄导线比垂直于太阳能电池的长边测得的分立接触垫宽度更薄。
17A。根据条款15A所述的太阳能模块，其中传导性粘合剂接合材 料通过前表面金属化图案的特征而被大体局限于分立前表面接触垫的位 置，所述特征形成围绕每个分立前表面接触垫的屏障。
18A。根据条款15A所述的太阳能模块，其中传导性粘合剂接合材 料通过背表面金属化图案的特征而被大体局限于分立背表面接触垫的位 置，所述特征形成围绕每个分立背表面接触垫的屏障。
19A。根据条款15A所述的太阳能模块，其中分立背表面接触垫是 分立银背表面接触垫，并且除了所述分立银背表面接触垫之外，每个硅太 阳能电池的背表面金属化图案并不包括在太阳能电池前表面中的不与相邻 硅太阳能电池重叠的一部分下面的任何位置处的银触点。
20A。一种太阳能模块，包括：
多个超级电池，每个超级电池都包括成直线布置的多个硅太阳能电 池，其中相邻硅太阳能电池的端部重叠且传导性地接合到彼此，从而将硅 太阳能电池串联电连接；
其中每个硅太阳能电池包括：
矩形或实质上矩形的前表面和背表面，所述表面的形状由相对设 置且平行的第一长边和第二长边以及两个相对设置的短边界定，所述 前表面的至少部分在太阳能电池串的操作期间暴露于太阳辐射；
导电前表面金属化图案，其设置在前表面上并且包括垂直于长边 延伸的多个指状物以及邻近第一长边设置成排的多个分立前表面接触 垫；
电连接到所述指状物中的至少一个指状物的每个前表面接触垫；以及
导电背表面金属化图案，其设置在背表面上并且包括邻近第二长 边设置成排的多个分立背表面接触垫；
其中在每个超级电池内，所述硅太阳能电池成直线布置，其中相邻硅 太阳能电池的第一长边和第二长边重叠，并且相邻硅太阳能电池上对应的 分立前表面接触垫和分立背表面接触垫彼此对准、重叠并由传导性粘合剂 接合材料传导性地接合到彼此，从而将硅太阳能电池串联电连接。以及
其中超级电池布置成实质上跨过太阳能模块的长度或宽度的单个排或 者两个或更多个平行排，形成在太阳能模块的操作期间将被太阳辐射照射 的太阳能模块前表面。
21A。根据条款20A所述的太阳能模块，其中分立背表面接触垫是 分立银背表面接触垫，并且除了所述分立银背表面接触垫之外，每个硅太 阳能电池的背表面金属化图案并不包括在太阳能电池前表面中的不与相邻 硅太阳能电池重叠的一部分下面的任何位置处的银触点。
22A。根据条款20A所述的太阳能模块，其中每个硅太阳能电池的 前表面金属化图案包括将相邻的分立前表面接触垫电互连的多个薄导线， 并且每个薄导线比垂直于太阳能电池的长边测得的分立接触垫宽度更薄。
23A。根据条款20A所述的太阳能模块，其中传导性粘合剂接合材 料通过前表面金属化图案的特征而被大体局限于分立前表面接触垫的位 置，所述特征形成围绕每个分立前表面接触垫的屏障。
24A。根据条款20A所述的太阳能模块，其中传导性粘合剂接合材 料通过背表面金属化图案的特征而被大体局限于分立背表面接触垫的位 置，所述特征形成围绕每个分立背表面接触垫的屏障。
25A。一种超级电池，包括：
多个硅太阳能电池，每个硅太阳能电池包括：
矩形或实质上矩形的前表面和背表面，所述表面的形状由相对设 置且平行的第一长边和第二长边以及两个相对设置的短边界定，所述 前表面的至少部分在太阳能电池串的操作期间暴露于太阳辐射；
导电前表面金属化图案，其设置在前表面上并且包括垂直于长边 延伸的多个指状物以及邻近第一长边设置成排的多个分立前表面接触 垫，每个前表面接触垫电连接到所述指状物中的至少一个；以及
导电背表面金属化图案，其设置在背表面上并且包括邻近第二长 边设置成排的多个分立银背表面接触垫；
其中所述硅太阳能电池成直线布置，其中相邻硅太阳能电池的第一长 边和第二长边重叠，并且相邻硅太阳能电池上对应的分立前表面接触垫和 分立背表面接触垫彼此对准、重叠并由传导性粘合剂接合材料传导性地接 合到彼此，从而将硅太阳能电池串联电连接。
26A。根据条款25A所述的太阳能模块，其中分立背表面接触垫是 分立银背表面接触垫，并且除了所述分立银背表面接触垫之外，每个硅太 阳能电池的背表面金属化图案并不包括在太阳能电池前表面中的不与相邻 硅太阳能电池重叠的一部分下面的任何位置处的银触点。
27A。根据条款25A所述的太阳能电池串，其中前表面金属化图案 包括将相邻的分立前表面接触垫电互连的多个薄导线，并且每个薄导线比 垂直于太阳能电池的长边测得的分立接触垫宽度更薄。
28A。根据条款25A所述的太阳能电池串，其中传导性粘合剂接合 材料通过前表面金属化图案的特征而被大体局限于分立前表面接触垫的位 置，所述特征形成围绕每个分立前表面接触垫的屏障。
29A。根据条款25A所述的太阳能电池串，其中传导性粘合剂接合 材料通过背表面金属化图案的特征而被大体局限于分立背表面接触垫的位 置，所述特征形成围绕每个分立背表面接触垫的屏障。
30A。根据条款25A所述的太阳能电池串，其中传导性粘合剂接合 材料具有低于或等于约0℃的玻璃转化温度。
31A。一种制作太阳能模块的方法，所述方法包括：
组装多个超级电池，每个超级电池都包括成直线布置的多个矩形硅太 阳能电池，且端部在相邻的矩形硅太阳能电池的长边上以叠盖方式重叠；
向超级电池施加热和压力，而使设置在相邻的矩形硅太阳能电池的重 叠端部之间的导电接合材料固化，从而将相邻的重叠矩形硅太阳能电池接 合到彼此，并将这些电池串联电连接；
按所需的太阳能模块构造，将超级电池布置并互连为具有封装剂的层 叠堆；以及
向该层叠堆施加热和压力，从而形成层合结构。
32A。根据条款31A所述的方法，包括在向层叠堆施加热和压力以 形成层合结构之前，通过将热和压力施加于超级电池来固化或部分固化所 述导电接合材料，从而形成固化或部分固化的超级电池，作为形成层合结 构之前的中间产品。
33A。根据条款32A所述的方法，其中当在组装超级电池期间将每 个附加的矩形硅太阳能电池添加到超级电池时，先使新添加的太阳能电池 与相邻的重叠太阳能电池之间的导电粘合剂接合材料固化或部分固化，再 将另一个矩形硅太阳能电池添加到超级电池。
34A。根据条款32A所述的方法，包括在同一步骤中将超级电池中 所有的导电接合材料固化或部分固化。
35A。根据条款32A所述的方法，包括：
在向层叠堆施加热和压力以形成层合结构之前，通过将热和压力施加 于超级电池来部分固化所述导电接合材料，从而形成部分固化的超级电 池，作为形成层合结构之前的中间产品；以及
在向层叠堆施加热和压力以形成层合结构的同时，完成导电接合材料 的固化。
36A。根据条款31A所述的方法，包括在向层叠堆施加热和压力以 形成层合结构的同时，将导电接合材料固化，而无需形成固化或部分固化 的超级电池作为形成层合结构之前的中间产品。
37A。根据条款31A所述的方法，包括将一个或多个硅太阳能电池 切割成矩形形状，而提供矩形的硅太阳能电池。
38A。根据条款37A所述的方法，包括在切割一个或多个硅太阳能 电池之前将导电粘合剂接合材料施涂到所述一个或多个硅太阳能电池，以 便提供预先施涂有导电粘合剂接合材料的矩形硅太阳能电池。
39A。根据条款38A所述的方法，包括将导电粘合剂接合材料施涂 到一个或多个硅太阳能电池上，然后在所述一个或多个硅太阳能电池中的 每个电池上用激光划出一条或多条线，再将所述一个或多个硅太阳能电池 沿着刻绘线切割。
40A。根据条款38A所述的方法，包括在所述一个或多个硅太阳能 电池中的每个电池上用激光划出一条或多条线，然后将导电粘合剂接合材 料施涂到所述一个或多个硅太阳能电池上，再将所述一个或多个硅太阳能 电池沿着刻绘线切割。
41A。根据条款38A所述的方法，其中将导电粘合剂接合材料施涂 到一个或多个硅太阳能电池中的每个电池的顶部表面上，而不施涂到所述 一个或多个硅太阳能电池中的每个电池的相背对设置的底部表面上，包括 在所述一个或多个硅太阳能电池的底部表面与弯曲的支撑表面之间施加真 空，以使所述一个或多个硅太阳能电池抵靠弯曲的支撑表面弯曲，从而将 所述一个或多个硅太阳能电池沿着刻绘线切割。
42A。根据条款37A所述的方法，包括在切割一个或多个硅太阳能 电池以提供矩形硅太阳能电池之后，将导电粘合剂接合材料施涂到矩形硅 太阳能电池上。
43A。根据条款31A所述的方法，其中传导性粘合剂接合材料具有 低于或等于约0℃的玻璃转化温度。
44A。一种制作太阳能电池的方法，所述方法包括：
在一个或多个硅太阳能电池中的每个电池上用激光划出一条或多条刻 绘线，从而在硅太阳能电池上界定多个矩形区域；在邻近每个矩形区域的 长边的一个或多个位置，将导电粘合剂接合材料施涂到一个或多个刻绘的 硅太阳能电池上；
沿刻绘线将硅太阳能电池分割，得到多个矩形的硅太阳能电池，每个 矩形的硅太阳能电池上都有一部分导电粘合剂接合材料设置在其前表面上 与长边相邻的位置；
将多个矩形的硅太阳能电池成直线布置，使相邻的矩形硅太阳能电池 的长边以叠盖方式重叠，其间设置一部分导电粘合剂接合材料；以及
使导电接合材料固化，从而将相邻的重叠矩形硅太阳能电池接合到彼 此，并将这些电池串联电连接。
45A。一种制作太阳能电池的方法，所述方法包括：
在一个或多个硅太阳能电池中的每个电池上用激光划出一条或多条刻 绘线，从而在硅太阳能电池上界定多个矩形区域，每个太阳能电池包括顶 部表面和相背对设置的底部表面；
将导电粘合剂接合材料施涂到一个或多个硅太阳能电池的顶部表面的 多个部分上；
在一个或多个硅太阳能电池的底部表面与弯曲的支撑表面之间施加真 空，以使一个或多个硅太阳能电池抵靠弯曲的支撑表面弯曲，而引起一个 或多个硅太阳能电池沿着刻绘线切割，于是得到多个矩形的硅太阳能电 池，每个矩形的硅太阳能电池上都有一部分导电粘合剂接合材料设置在其 前表面上与长边相邻的位置；
将多个矩形的硅太阳能电池成直线布置，使相邻的矩形硅太阳能电池 的长边以叠盖方式重叠，其间设置一部分导电粘合剂接合材料；以及
使导电接合材料固化，从而将相邻的重叠矩形硅太阳能电池接合到彼 此，并将这些电池串联电连接。
46A。一种制作太阳能电池的方法，所述方法包括：
沿着平行于每个晶片的长边缘的多条线切割一个或多个准正方形硅晶 片，而形成多个矩形硅太阳能电池，其中每个硅太阳能电池沿着其长轴的 长度实质上相等；以及
将矩形硅太阳能电池成直线布置，使相邻太阳能电池的长边重叠且传 导性地接合到彼此，从而将太阳能电池串联电连接；
其中所述多个矩形硅太阳能电池包括：具有两个倒角的至少一个矩形 太阳能电池，所述倒角对应于准正方形晶片的拐角或拐角的一部分；以及 各自缺少倒角的一个或多个矩形硅太阳能电池。以及
其中通过使与包括倒角的矩形硅太阳能电池的长轴垂直的宽度大于与 缺少倒角的矩形硅太阳能电池的长轴垂直的宽度，而对切割准正方形晶片 所沿的平行线之间的间距进行选择，以便补偿倒角；因此，在太阳能电池 串工作期间，太阳能电池串中的多个矩形硅太阳能电池中的每一个电池的 前表面，暴露在太阳光下的面积实质上相等。
47A。一种超级电池，包括：
成直线布置的多个硅太阳能电池，其中相邻太阳能电池的端部重叠且 传导性地接合到彼此，从而将太阳能电池串联电连接；
其中至少一个硅太阳能电池具有倒角，所述倒角对应于从其切割硅太 阳能电池的准正方形硅晶片的拐角或拐角的一部分；至少一个硅太阳能电 池缺少倒角；在太阳能电池串工作期间，每个硅太阳能电池的前表面暴露 在太阳光下的面积实质上相等。
48A。一种制作两个或更多个超级电池的方法，所述方法包括：
沿着平行于每个晶片的长边缘的多条线切割一个或多个准正方形硅晶 片，而形成具有倒角的第一多个矩形硅太阳能电池，以及缺少倒角的第二 多个矩形硅太阳能电池，其中所述倒角对应于准正方形硅晶片的拐角或拐 角的一部分，所述第二多个矩形硅太阳能电池中的每个电池都具有第一长 度，该第一长度的跨距等于准正方形硅晶片的全宽度；
从第一多个矩形硅太阳能电池中的每一个电池移除倒角，而形成缺少 倒角的第三多个矩形硅太阳能电池，所述第三多个矩形硅太阳能电池中的 每个电池都具有比第一长度短的第二长度；
将第二多个矩形硅太阳能电池成直线布置，使相邻矩形硅太阳能电池 的长边重叠且传导性地接合到彼此，而将第二多个矩形硅太阳能电池串联 电连接，由此形成宽度等于第一长度的太阳能电池串；以及
将第三多个矩形硅太阳能电池成直线布置，使相邻矩形硅太阳能电池 的长边重叠且传导性地接合到彼此，而将第三多个矩形硅太阳能电池串联 电连接，由此形成宽度等于第二长度的太阳能电池串。
49A。一种制作两个或更多个超级电池的方法，所述方法包括：
沿着平行于每个晶片的长边缘的多条线切割一个或多个准正方形硅晶 片，而形成具有倒角的第一多个矩形硅太阳能电池，以及缺少倒角的第二 多个矩形硅太阳能电池，其中所述倒角对应于准正方形硅晶片的拐角或拐 角的一部分；
将第一多个矩形硅太阳能电池成直线布置，使相邻矩形硅太阳能电池 的长边重叠且传导性地接合到彼此，而将第一多个矩形硅太阳能电池串联 电连接；以及
将第二多个矩形硅太阳能电池成直线布置，使相邻矩形硅太阳能电池 的长边重叠且传导性地接合到彼此，而将第二多个矩形硅太阳能电池串联 电连接。
50A。一种太阳能模块，包括：
一串串联连接的N≥25个矩形或实质上矩形的太阳能电池，所述太 阳能电池平均具有大于约10伏的击穿电压，所述太阳能电池集合成一个或 多个超级电池，每个超级电池都包括成直线布置的两个或更多个太阳能电 池，其中相邻太阳能电池的长边重叠并且用既导电又导热的粘合剂传导性 地接合到彼此；
其中在所述太阳能电池串中，没有单个太阳能电池或总数小于N的太 阳能电池组与旁路二极管单独地并联电连接。
51A。根据条款50A所述的太阳能模块，其中N大于或等于30。
52A。根据条款50A所述的太阳能模块，其中N大于或等于50。
53A。根据条款50A所述的太阳能模块，其中N大于或等于100。
54A。根据条款50A所述的太阳能模块，其中粘合剂在相邻太阳能 电池之间形成接合，所述接合在垂直于太阳能电池方向上的厚度小于或等 于约0.1mm，而在垂直于太阳能电池方向上的热导率大于或等于约 1.5w/m/k。
55A。根据条款50A所述的太阳能模块，其中所述N个太阳能电池 被集合成单个超级电池。
56A。根据条款50A所述的太阳能模块，其中所述太阳能电池是硅 太阳能电池。
57A。一种太阳能模块，包括：
超级电池，所述超级电池实质上跨平行于所述太阳能模块的边缘的所 述太阳能模块的整个长度或宽度，所述超级电池包括串联连接的N个矩形 或实质上矩形的太阳能电池串，所述太阳能电池具有大于约10伏的平均击 穿电压，所述太阳能电池成直线布置，其中相邻太阳能电池的长边重叠并 且用既导电又导热的粘合剂传导性地彼此接合；
其中在所述超级电池中，没有单个太阳能电池或总数小于N的太阳能 电池组与旁路二极管单独地并联电连接。
58A。根据条款57A所述的太阳能模块，其中N>24。
59A。根据条款57A所述的太阳能模块，其中超级电池在电流方向 上具有至少约500mm的长度。
60A。一种超级电池，包括：
多个硅太阳能电池，每个硅太阳能电池包括：
矩形或实质上矩形的前表面和背表面，所述表面的形状由相对设 置且平行的第一长边和第二长边以及两个相对设置的短边界定，所述 前表面的至少部分在太阳能电池串的操作期间暴露于太阳辐射；
导电前表面金属化图案，其设置在前表面上并且包括邻近第一长 边设置的至少一个前表面接触垫；以及
导电背表面金属化图案，其设置在背表面上并且包括邻近第二长 边设置的至少一个背表面接触垫；
其中所述硅太阳能电池成直线布置，相邻硅太阳能电池的第一长边和 第二长边重叠，并且相邻硅太阳能电池上的前表面接触垫和背表面接触垫 重叠并由传导性粘合剂接合材料传导性地接合到彼此，从而将硅太阳能电 池串联电连接。以及
其中每个硅太阳能电池的前表面金属化图案包括屏障，该屏障被构造 用于在制造超级电池期间，在传导性粘合剂接合材料固化之前实质上将传 导性粘合剂接合材料局限于至少一个前表面接触垫。
61A。根据条款60A所述的超级电池，其中对于每一对相邻且重叠 的硅太阳能电池而言，所述硅太阳能电池中的一个硅太阳能电池的前表面 上的屏障与另一个硅太阳能电池的一部分重叠并且被所述部分隐藏，从而 在超级电池的制造期间，在传导性粘合剂接合材料固化之前大体将传导性 粘合剂接合材料局限于硅太阳能电池的前表面的重叠区域。
62A。根据条款60A所述的超级电池，其中所述屏障包括连续的传 导性线，所述连续的传导性线平行于第一长边并且实质上行进第一长边的 整个长度，其中至少一个前表面接触垫位于连续的传导性线与太阳能电池 的第一长边之间。
63A。根据条款62A所述的超级电池，其中前表面金属化图案包括 指状物，所述指状物电连接到所述至少一个前表面接触垫并且垂直于所述 第一长边行进，并且连续的传导性线将指状物电互连，以提供从每个指状 物到至少一个前表面接触垫的多个传导性路径。
64A。根据条款60A所述的超级电池，其中前表面金属化图案包括 邻近并平行于第一长边布置成排的多个分立接触垫，并且所述屏障包括为 每个分立接触垫形成单独屏障的多个特征，所述多个特征在超级电池的制 造期间，在传导性粘合剂接合材料固化之前大体将传导性粘合剂接合材料 局限于分立接触垫。
65A。根据条款64A所述的超级电池，其中所述单独屏障邻接对应 的分立接触垫并且高于所述对应的分立接触垫。
66A。一种超级电池，包括：
多个硅太阳能电池，每个硅太阳能电池包括：
矩形或实质上矩形的前表面和背表面，所述表面的形状由相对设 置且平行的第一长边和第二长边以及两个相对设置的短边界定，所述 前表面的至少部分在太阳能电池串的操作期间暴露于太阳辐射；
导电前表面金属化图案，其设置在前表面上并且包括邻近第一长 边设置的至少一个前表面接触垫；以及
导电背表面金属化图案，其设置在背表面上并且包括邻近第二长 边设置的至少一个背表面接触垫；
其中所述硅太阳能电池成直线布置，相邻硅太阳能电池的第一长边和 第二长边重叠，并且相邻硅太阳能电池上的前表面接触垫和背表面接触垫 重叠并由传导性粘合剂接合材料传导性地接合到彼此，从而将硅太阳能电 池串联电连接。以及
其中每个硅太阳能电池的背表面金属化图案包括屏障，该屏障被构造 用于在制造超级电池期间，在传导性粘合剂接合材料固化之前实质上将传 导性粘合剂接合材料局限于至少一个背表面接触垫。
67A。根据条款66A所述的超级电池，其中背表面金属化图案包括 邻近并且平行于第二长边布置成排的一个或多个分立接触垫，并且所述屏 障包括为每个分立接触垫形成单独屏障的多个特征，所述多个特征在超级 电池的制造期间，在传导性粘合剂接合材料固化之前大体将传导性接合材 料局限于分立接触垫。
68A。根据条款67A所述的超级电池，其中所述单独屏障邻接对应 的分立接触垫并且高于所述对应的分立接触垫。
69A。一种制作太阳能电池串的方法，所述方法包括：
沿着平行于每个晶片的长边缘的多条线切割一个或多个准正方形硅晶 片，而形成多个矩形硅太阳能电池，其中每个硅太阳能电池沿着其长轴的 长度实质上相等；以及
将矩形硅太阳能电池成直线布置，使相邻太阳能电池的长边重叠且传 导性地接合到彼此，从而将太阳能电池串联电连接；
其中所述多个矩形硅太阳能电池包括：具有两个倒角的至少一个矩形 太阳能电池，所述倒角对应于准正方形晶片的拐角或拐角的一部分；以及 各自缺少倒角的一个或多个矩形硅太阳能电池。以及
其中通过使与包括倒角的矩形硅太阳能电池的长轴垂直的宽度大于与 缺少倒角的矩形硅太阳能电池的长轴垂直的宽度，而对切割准正方形晶片 所沿的平行线之间的间距进行选择，以便补偿倒角；因此，在太阳能电池 串工作期间，太阳能电池串中的多个矩形硅太阳能电池中的每一个电池的 前表面，暴露在太阳光下的面积实质上相等。
70A。一种太阳能电池串，包括：
成直线布置的多个硅太阳能电池，其中相邻太阳能电池的端部重叠且 传导性地接合到彼此，从而将太阳能电池串联电连接；
其中至少一个硅太阳能电池具有倒角，所述倒角对应于从其切割硅太 阳能电池的准正方形硅晶片的拐角或拐角的一部分；至少一个硅太阳能电 池缺少倒角；在太阳能电池串工作期间，每个硅太阳能电池的前表面暴露 在太阳光下的面积实质上相等。
71A。一种制作两个或更多个太阳能电池串的方法，所述方法包 括：
沿着平行于每个晶片的长边缘的多条线切割一个或多个准正方形硅晶 片，而形成具有倒角的第一多个矩形硅太阳能电池，以及缺少倒角的第二 多个矩形硅太阳能电池，其中所述倒角对应于准正方形硅晶片的拐角或拐 角的一部分，所述第二多个矩形硅太阳能电池中的每个电池都具有第一长 度，该第一长度的跨距等于准正方形硅晶片的全宽度；
从第一多个矩形硅太阳能电池中的每一个电池移除倒角，而形成缺少 倒角的第三多个矩形硅太阳能电池，所述第三多个矩形硅太阳能电池中的 每个电池都具有比第一长度短的第二长度；
将第二多个矩形硅太阳能电池成直线布置，使相邻矩形硅太阳能电池 的长边重叠且传导性地接合到彼此，而将第二多个矩形硅太阳能电池串联 电连接，由此形成宽度等于第一长度的太阳能电池串；以及
将第三多个矩形硅太阳能电池成直线布置，使相邻矩形硅太阳能电池 的长边重叠且传导性地接合到彼此，而将第三多个矩形硅太阳能电池串联 电连接，由此形成宽度等于第二长度的太阳能电池串。
72A。一种制作两个或更多个太阳能电池串的方法，所述方法包 括：
沿着平行于每个晶片的长边缘的多条线切割一个或多个准正方形硅晶 片，而形成具有倒角的第一多个矩形硅太阳能电池，以及缺少倒角的第二 多个矩形硅太阳能电池，其中所述倒角对应于准正方形硅晶片的拐角或拐 角的一部分；
将第一多个矩形硅太阳能电池成直线布置，使相邻矩形硅太阳能电池 的长边重叠且传导性地接合到彼此，而将第一多个矩形硅太阳能电池串联 电连接；以及
将第二多个矩形硅太阳能电池成直线布置，使相邻矩形硅太阳能电池 的长边重叠且传导性地接合到彼此，而将第二多个矩形硅太阳能电池串联 电连接。
73A。一种制作太阳能模块的方法，所述方法包括：
沿着平行于晶片的长边缘的多条线切割一个或多个准正方形硅晶片中 的每一个，以便由所述多个准正方形硅晶片形成具有倒角的多个矩形硅太 阳能电池，以及缺少倒角的多个矩形硅太阳能电池，其中所述倒角对应于 准正方形硅晶片的拐角；
布置缺少倒角的矩形硅太阳能电池中的至少一些，形成第一多个超级 电池，每个超级电池仅包括成直线布置的缺少倒角的矩形硅太阳能电池， 其中所述矩形硅太阳能电池的长边重叠并且传导性地接合到彼此，从而将 硅太阳能电池串联电连接；
布置具有倒角的矩形硅太阳能电池中的至少一些，形成第二多个超级 电池，每个超级电池仅包括布置成直线的具有倒角的矩形硅太阳能电池， 其中所述矩形硅太阳能电池的长边重叠并且传导性地接合到彼此，从而将 硅太阳能电池串联电连接；以及
将超级电池布置成具有实质上相等长度的平行的超级电池排，形成太 阳能模块的前表面，其中每一排仅包括第一多个超级电池中的超级电池或 者仅包括第二多个超级电池中的超级电池。
74A。根据条款73A所述的太阳能模块，其中邻近太阳能模块的平 行相对边缘的超级电池排中的两排仅包括第二多个超级电池中的超级电 池，并且所有其他超级电池排仅包括第一多个超级电池中的超级电池。
75A。根据条款74A所述的太阳能模块，其中太阳能模块包括总共 六排超级电池。
76A。一种超级电池，包括：
在第一方向上成直线布置的多个硅太阳能电池，其中相邻硅太阳能电 池的端部重叠且传导性地接合到彼此，从而将硅太阳能电池串联电连接； 以及
细长的柔性电互连件，其长轴平行于与所述第一方向垂直的第二方向 取向，所述细长的柔性电互连件具有下列特征：
在沿着第二方向布置的三个或更多个分立位置处，传导性地接合到末 端一个硅太阳能电池的前表面或背表面；在第二方向上至少延伸末端太阳 能电池的全宽度；垂直于末端硅太阳能电池的前表面或后表面测量，导线 厚度小于或等于约100微米；向沿第二方向流动的电流提供小于或等于约 0.012欧姆的电阻；被构造用于提供柔性，该柔性在约–40℃至约85℃的 温度范围内，调和末端硅太阳能电池与该电互连件之间在第二方向上的不均匀膨胀。
77A。根据条款76A所述的超级电池，其中垂直于末端硅太阳能电 池的前表面和后表面测量，柔性电互连件的导线厚度小于或等于约30微 米。
78A。根据条款76A所述的超级电池，其中柔性电互连件在第二方 向上延伸到超级电池之外，以便在太阳能模块中至少为邻近该超级电池平 行设置的第二超级电池提供电互连。
79A。根据条款76A所述的超级电池，其中柔性电互连件在第一方 向上延伸到超级电池之外，以便在太阳能模块中为与该超级电池成直线平 行设置的第二超级电池提供电互连。
80A。一种太阳能模块，包括：
多个超级电池，所述多个超级电池被布置成跨距等于模块宽度的两个 或更多个平行的排，从而形成模块的前表面，每个超级电池包括成直线布 置的多个硅太阳能电池，其中相邻硅太阳能电池的端部重叠且传导性地接 合到彼此，从而将硅太阳能电池串联电连接；
其中第一排中与模块的边缘相邻的第一超级电池的至少一端经由柔性 电互连件而电连接到第二排中与模块的同一边缘相邻的第二超级电池的一 端，所述柔性电互连件具有下列特征：在多个分立位置处由导电粘合剂接 合材料接合到第一超级电池的前表面；平行于模块的边缘延伸；其至少一 部分折叠在第一超级电池的所述一端周围，因而从模块前方不可见。
81A。根据条款80A所述的太阳能模块，其中模块的前表面上的柔 性电互连件的表面被覆盖或染色，以减轻与超级电池之间的视觉对比。
82A。根据条款80A所述的太阳能模块，其中超级电池的所述两个 或更多个平行排布置在白色背衬板上，形成在太阳能模块的操作期间将被 太阳辐射照射的太阳能模块前表面，所述白色背衬板包括平行的暗色条 纹，所述暗色条纹的位置和宽度对应于平行的超级电池排之间间隙的位置 和宽度，并且所述背衬板的白色部分通过所述排之间的间隙不可见。
83A。一种制作太阳能电池串的方法，所述方法包括：
在一个或多个硅太阳能电池中的每个电池上用激光划出一条或多条刻 绘线，从而在硅太阳能电池上界定多个矩形区域；
在邻近每个矩形区域的长边的一个或多个位置，将导电粘合剂接合材 料施涂到一个或多个刻绘的硅太阳能电池上；
沿刻绘线将硅太阳能电池分割，得到多个矩形的硅太阳能电池，每个 矩形的硅太阳能电池上都有一部分导电粘合剂接合材料设置在其前表面上 与长边相邻的位置；
将多个矩形的硅太阳能电池成直线布置，使相邻的矩形硅太阳能电池 的长边以叠盖方式重叠，其间设置一部分导电粘合剂接合材料；以及
使导电接合材料固化，从而将相邻的重叠矩形硅太阳能电池接合到彼 此，并将这些电池串联电连接。
84A。一种制作太阳能电池串的方法，所述方法包括：
在一个或多个硅太阳能电池中的每个电池上用激光划出一条或多条刻 绘线，从而在硅太阳能电池上界定多个矩形区域，每个太阳能电池包括顶 部表面和相背对设置的底部表面；
将导电粘合剂接合材料施涂到一个或多个硅太阳能电池的顶部表面的 多个部分上；
在一个或多个硅太阳能电池的底部表面与弯曲的支撑表面之间施加真 空，以使一个或多个硅太阳能电池抵靠弯曲的支撑表面弯曲，而引起一个 或多个硅太阳能电池沿着刻绘线切割，于是得到多个矩形的硅太阳能电 池，每个矩形的硅太阳能电池上都有一部分导电粘合剂接合材料设置在其 前表面上与长边相邻的位置；
将多个矩形的硅太阳能电池成直线布置，使相邻的矩形硅太阳能电池 的长边以叠盖方式重叠，其间设置一部分导电粘合剂接合材料；以及
使导电接合材料固化，从而将相邻的重叠矩形硅太阳能电池接合到彼 此，并将这些电池串联电连接。
85A。根据条款84A所述的方法，包括将导电粘合剂接合材料施涂 到一个或多个硅太阳能电池上，然后在一个或多个硅太阳能电池中的每个 电池上用激光划出一条或多条刻绘线。
86A。根据条款84A所述的方法，包括在一个或多个硅太阳能电池 中的每个电池上用激光划出一条或多条刻绘线，然后将导电粘合剂接合材 料施涂到一个或多个硅太阳能电池上。
1B。一种设备，包括：
一串串联连接的至少25个太阳能电池，所述太阳能电池串与共用旁路 二极管并联连接，每个太阳能电池具有大于约10伏的击穿电压并且被集合 成包括所述太阳能电池的超级电池，所述太阳能电池被布置成使得相邻太 阳能电池的长边重叠且由粘合剂传导性地接合。
2B。根据条款1B所述的设备，其中N大于或等于30。
3B。根据条款1B所述的设备，其中N大于或等于50。
4B。根据条款1B所述的设备，其中N大于或等于100。
5B。根据条款1B所述的设备，其中所述粘合剂具有小于或等于约 0.1mm的厚度，并且具有大于或等于约1.5W/m/K的热导率。
6B。根据条款1B所述的设备，其中所述N个太阳能电池被集合成 单个超级电池。
7B。根据条款1B所述的设备，其中所述N个太阳能电池集合成同 一背衬上的多个超级电池。
8B。根据条款1B所述的设备，其中所述太阳能电池是硅太阳能电 池。
9B。根据条款1B所述的设备，其中超级电池在电流方向上具有至 少约500mm的长度。
10B。根据条款1B所述的设备，其中超级电池包括被配置成限制粘 合剂蔓延的特征。
11B。根据条款10B所述的设备，其中所述特征包括凸起特征。
12B。根据条款10B所述的设备，其中所述特征包括金属化。
13B。根据条款12B所述的设备，其中所述金属化包括延伸第一长 边全长度的线，所述设备还包括位于所述线与第一长边之间的至少一个接 触垫。
14B。根据条款13B所述的设备，其中：
所述金属化还包括电连接到至少一个接触垫并垂直于第一长边延伸的 指状物；以及
传导性线将指状物互连。
15B。根据条款10B所述的设备，其中所述特征位于太阳能电池的 前侧上。
16B。根据条款10B所述的设备，其中所述特征位于太阳能电池的 背侧上。
17B。根据条款10B所述的设备，其中所述特征包括凹陷特征。
18B。根据条款10B所述的设备，其中所述特征被超级电池的相邻 太阳能电池隐藏。
19B。根据条款1B所述的设备，其中所述超级电池的第一太阳能电 池具有倒角，所述超级电池的第二太阳能电池缺少倒角，并且所述第一太 阳能电池和所述第二太阳能电池暴露在太阳光下的面积相同。
20B。根据条款1B所述的设备，还包括柔性电互连件，所述柔性电 互连件具有平行于与所述第一方向垂直的第二方向的长轴，所述柔性电互 连件传导性地接合到太阳能电池的表面并且在二维上调和太阳能电池的热 膨胀。
21B。根据条款20B所述的设备，其中所述柔性电互连件具有小于 或等于约100微米的厚度，以提供小于或等于约0.012欧姆的电阻。
22B。根据条款20B所述的设备，其中所述表面包括背表面。
23B。根据条款20B所述的设备，其中所述柔性电互连件接触另一 个超级电池。
24B。根据条款23B所述的设备，其中所述另一个超级电池与所述 超级电池成直线。
25B。根据条款23B所述的设备，其中所述另一个超级电池邻近所 述超级电池。
26B。根据条款20B所述的设备，其中所述互连件的第一部分围绕 超级电池的边缘折叠，使得剩余的第二互连部分位于超级电池的背侧上。
27B。根据条款20B所述的设备，其中所述柔性电互连件电连接到 旁路二极管。
28B。根据条款1B所述的设备，其中多个超级电池在背衬板上布置 成两个或更多个平行的排，形成太阳能模块前表面，其中所述背衬板是白 色的并且包括暗色条纹，所述暗色条纹的位置和宽度对应于超级电池之间 的间隙。
29B。根据条款1B所述的设备，其中超级电池包括连接到功率管理 系统的至少一对电池串。
30B。根据条款1B所述的设备，还包括电源管理装置，所述电源管 理装置与超级电池电连通并被配置成：
接收超级电池的电压输出；
基于所述电压，确定太阳能电池是否处于反偏；以及
将反偏的太阳能电池与超级电池模块电路断开。
31B。根据条款1B所述的设备，其中超级电池设置在第一衬垫上以 形成第一模块，所述第一模块具有面向太阳能方向的第一侧上的顶部传导 性带，所述设备还包括：
设置在第二衬垫上以形成第二模块的另一个超级电池，所述不同模块 具有面向远离太阳能方向的方向的第二侧上的底部带，
其中第二模块与包括顶部带的第一模块的一部分重叠并接合到所述部 分。
32B。根据条款31B所述的设备，其中第二模块通过粘合剂接合到 第一模块。
33B。根据条款31B所述的设备，其中第二模块通过配对布置接合 到第一模块。
34B。根据条款31B所述的设备，还包括与第二模块重叠的接线 盒。
35B。根据条款34B所述的设备，其中第二模块通过配对布置接合 到第一模块。
36B。根据条款35B所述的设备，其中所述配对布置位于所述接线 盒与第二模块上的另一个接线盒之间。
37B。根据条款31B所述的设备，其中第一衬垫包括玻璃。
38B。根据条款31B所述的设备，其中第一衬垫包括非玻璃。
39B。根据条款1B所述的设备，其中所述太阳能电池包括从更大块 上切下的倒角部分。
40B。根据条款39B所述的设备，其中超级电池还包括具有倒角部 分的另一个太阳能电池，其中太阳能电池的长边与具有类似长度的另一个 太阳能电池的长边电接触。
1C1。一种方法，包括：
在相同衬垫上形成包括一串串联连接的至少N≥25个太阳能电池的 超级电池，每个太阳能电池具有大于约10伏的击穿电压，并且布置成使得 相邻太阳能电池的长边重叠并与粘合剂传导性地接合；以及
将每个超级电池与至多单个旁路二极管连接。
2C1。根据条款1C1所述的方法，其中N大于或等于30。
3C1。根据条款1C1所述的方法，其中N大于或等于50。
4C1。根据条款1C1所述的方法，其中N大于或等于100。
5C1。根据条款1C1所述的方法，其中所述粘合剂具有小于或等于 约0.1mm的厚度，并且具有大于或等于约1.5w/m/k的热导率。
6C1。根据条款1C1所述的方法，其中所述太阳能电池是硅太阳能 电池。
7C1。根据条款1C1所述的方法，其中所述超级电池在电流方向上 具有至少约500mm的长度。
8C1。根据条款1C1所述的方法，其中所述超级电池的第一太阳能 电池具有倒角，所述超级电池的第二太阳能电池缺少倒角，并且所述第一 太阳能电池和所述第二太阳能电池暴露在太阳光下的面积相同。
9C1。根据条款1C1所述的方法，还包括使用太阳能电池表面的特 征来限制粘合剂的蔓延。
10C1。根据条款9C1所述的方法，其中所述特征包括凸起特征。
11C1。根据条款9C1所述的方法，其中所述特征包括金属化。
12C1。根据条款11C1所述的方法，其中所述金属化包括延伸第一 长边全长度的线、位于所述线与第一长边之间的至少一个接触垫。
13C1。根据条款12C1所述的方法，其中：
所述金属化还包括电连接到至少一个接触垫并垂直于第一长边延伸的 指状物；并且
传导性线将指状物互连。
14C1。根据条款9C1所述的方法，其中所述特征位于太阳能电池的 前侧上。
15C1。根据条款9C1所述的方法，其中所述特征位于太阳能电池的 背侧上。
16C1。根据条款9C1所述的方法，其中所述特征包括凹陷特征。
17C1。根据条款9C1所述的方法，其中所述特征被超级电池的相邻 太阳能电池隐藏。
18C1。根据条款1C1所述的方法，还包括在相同衬垫上形成另一个 超级电池。
19C1。根据条款1C1所述的方法，还包括：
传导性地接合到太阳能电池的表面，柔性电互连件具有平行于第二方 向的长轴，所述第二方向垂直于第一方向；以及
使得柔性电互连件在二维上调和太阳能电池的热膨胀。
20C1。根据条款19C1所述的方法，其中所述柔性电互连件具有小 于或等于约100微米的厚度，以提供小于或等于约0.012欧姆的电阻。
21C1。根据条款19C1所述的方法，其中所述表面包括背表面。
22C1。根据条款19C1所述的方法，还包括使另一个超级电池与柔 性电互连件接触。
23C1。根据条款22C1所述的方法，其中所述另一个超级电池与所 述超级电池成直线。
24C1。根据条款22C1所述的方法，其中所述另一个超级电池邻近 所述超级电池。
25C1。根据条款19C1所述的方法，还包括使所述互连件的第一部 分围绕超级电池的边缘折叠，使得剩余的第二互连部分位于超级电池的背 侧上。
26C1。根据条款19C1所述的方法，还包括将所述柔性电互连件电 连接到旁路二极管。
27C1。根据条款1C1所述的方法，还包括：
在相同衬垫上将多个超级电池布置成两个或多个平行排，以形成太阳 能模块前表面，其中所述背衬板是白色的并包括对应于超级电池之间间隙 的位置和宽度的暗色条纹。
28C1。根据条款1C1所述的方法，还包括将至少一对电池串连接到 功率管理系统。
29C1。根据条款1C1所述的方法，还包括：
将电源管理装置与超级电池电连接；
使得电源管理装置接收超级电池的电压输出；
基于所述电压，使得电源管理装置确定太阳能电池是否处于反偏；以 及
使得电源管理装置将反偏的太阳能电池从超级电池模块电路断开。
30C1。根据条款1C1所述的方法，其中所述超级电池设置在衬垫上 以形成第一模块，所述第一模块具有面向太阳能方向的第一侧上的顶部传 导性带，所述方法还包括：
将另一个超级电池设置在另一个衬垫上以形成第二模块，所述第二模 块具有面向远离太阳能方向的方向的第二侧上的底部带，
其中第二模块与包括顶部带的第一模块的一部分重叠并接合到所述部 分。
31C1。根据条款30C1所述的方法，其中第二模块通过粘合剂接合 到第一模块。
32C1。根据条款30C1所述的方法，其中第二模块通过配对布置接 合到第一模块。
33C1。根据条款30C1所述的方法，还包括使接线盒与第二模块重 叠。
34C1。根据条款33C1所述的方法，其中第二模块通过配对布置接 合到第一模块。
35C1。根据条款34C1所述的方法，其中所述配对布置位于所述接 线盒与第二模块上的另一个接线盒之间。
36C1。根据条款30C1所述的方法，其中所述衬垫包括玻璃。
37C1。根据条款30C1所述的方法，其中所述衬垫包括非玻璃。
38C1。根据条款30C1所述的方法，还包括：
将继电器开关串联电连接在第一模块与第二模块之间；
通过控制器感测第一模块的输出电压；以及
当所述输出电压低于极限时，用控制器启动继电器开关。
39C1。根据条款1C1所述的方法，其中所述太阳能电池包括从更大 块上切下的倒角部分。
40C1。根据条款39C1所述的方法，其中形成超级电池包括将太阳 能电池的长边放置成与具有倒角部分的另一个太阳能电池的类似长度的长 边电接触。
1C2。一种设备，包括：
太阳能模块，所述太阳能模块包括前表面，所述前表面包括集合成第 一超级电池的第一串串联连接的至少19个太阳能电池，所述第一超级电池 布置成使得相邻太阳能电池的长边重叠并用粘合剂传导性地接合；以及
带状导线，所述带状导线电连接到第一超级电池的后表面触点，以将 隐藏的分接头提供到电部件。
2C2。根据条款1C2所述的设备，其中所述电部件包括旁路二极 管。
3C2。根据条款2C2所述的设备，其中所述旁路二极管位于太阳能 模块的后表面上。
4C2。根据条款3C2所述的设备，其中所述旁路二极管位于接线盒 的外部。
5C2。根据条款4C2所述的设备，其中所述接线盒包括单个端子。
6C2。根据条款3C2所述的设备，其中所述旁路二极管定位在太阳 能模块的边缘附近。
7C2。根据条款2C2所述的设备，其中旁路二极管定位在层合结构 中。
8C2。根据条款7C2所述的设备，其中第一超级电池封装在层合结 构内。
9C2。根据条款2C2所述的设备，其中所述旁路二极管定位在太阳 能模块的周边周围。
10C2。根据条款1C2所述的设备，其中所述电部件包括模块端子、 接线盒、功率管理系统、智能开关、继电器、电压感测控制器、中心逆变 器、DC/AC微逆变器，或者DC/DC模块功率优化器。
11C2。根据条款1C1所述的设备，其中所述电部件位于太阳能模块 的后表面上。
12C2。根据条款1C1所述的设备，其中所述太阳能模块还包括集合 成第二超级电池的第二串串联连接的至少19个太阳能电池，所述第二超级 电池具有串联电连接到第一超级电池的第一端。
13C2。根据条款12C2所述的设备，其中第二超级电池与第一超级 电池重叠，并用传导性粘合剂串联电连接到第一超级电池。
14C2。根据条款12C2所述的设备，其中所述后表面触点定位成远 离第一端。
15C2。根据条款12C2所述的设备，还包括第一端与第一超级电池 之间的柔性互连件。
16C2。根据条款15C2所述的设备，其中所述柔性互连件延伸超过 第一超级电池和第二超级电池的侧边缘，以将第一超级电池和第二超级电 池与另一个超级电池并联电连接。
17C2。根据条款1C2所述的设备，其中所述粘合剂具有小于或等于 约0.1mm的厚度，并且具有大于或等于约1.5w/m/k的热导率。
18C2。根据条款1C2所述的设备，其中所述太阳能电池是具有大于 约10V的击穿电压的硅太阳能电池。
19C2。根据条款1C2所述的设备，其中第一超级电池在电流方向上 具有至少约500mm的长度。
20C2。根据条款1C2所述的设备，其中第一超级电池中的太阳能电 池包括被配置成限制粘合剂蔓延的特征。
21C2。根据条款20C2所述的设备，其中所述特征包括凸起特征。
22C2。根据条款21C2所述的设备，其中所述特征包括金属化。
23C2。根据条款22C2所述的设备，其中所述金属化包括延伸第一 长边全长度的传导性线，所述设备还包括位于所述线与第一长边之间的至 少一个接触垫。
24C2。根据条款23C2所述的设备，其中：
所述金属化还包括电连接到至少一个接触垫并垂直于第一长边延伸的 指状物；并且
传导性线将指状物互连。
25C2。根据条款20C2所述的设备，其中所述特征位于太阳能电池 的前侧上。
26C2。根据条款20C2所述的设备，其中所述特征位于太阳能电池 的背侧上。
27C2。根据条款20C2所述的设备，其中所述特征包括凹陷特征。
28C2。根据条款20C2所述的设备，其中所述特征被第一超级电池 的相邻太阳能电池隐藏。
29C2。根据条款1C2所述的设备，其中第一超级电池的太阳能电池 包括倒角部分。
30C2。根据条款29C2所述的设备，其中第一超级电池还包括具有 倒角部分的另一个太阳能电池，并且其中太阳能电池的长边与具有类似长 度的另一个太阳能电池的长边电接触。
31C2。根据条款29C2所述的设备，其中第一超级电池还包括缺少 倒角的另一个太阳能电池，并且所述太阳能电池和所述另一个太阳能电池 暴露在太阳光下的面积相同。
32C2。根据条款1C2所述的设备，其中：
第一超级电池与第二超级电池在背衬板前表面上布置成平行排；并且
所述背衬板是白色的并包括对应于第一超级电池与第二超级电池之间 间隙的位置和宽度的暗色条纹。
33C2。根据条款1C2所述的设备，其中第一超级电池包括连接到功 率管理系统的至少一对电池串。
34C2。根据条款1C2所述的设备，还包括电源管理装置，所述电源 管理装置与第一超级电池电连通并被配置成：
接收第一超级电池的电压输出；
基于所述电压，确定第一超级电池的太阳能电池是否处于反偏；以及
将反偏的太阳能电池与超级电池模块电路断开。
35C2。根据条款34C2所述的设备，其中所述电源管理装置包括继 电器。
36C2。根据条款1C2所述的设备，其中第一超级电池设置在第一衬 垫上以形成模块，所述模块具有面向太阳能方向的第一侧上的顶部传导性 带，所述设备还包括：
设置在第二衬垫上以形成不同模块的另一个超级电池，所述不同模块 具有面向远离太阳能方向的方向的第二侧上的底部带，
其中所述不同模块与包括顶部带的模块的一部分重叠并接合到所述部 分。
37C2。根据条款36C2所述的设备，其中所述不同模块通过粘合剂 接合到所述模块。
38C2。根据条款36C2所述的设备，其中所述不同模块通过配对布 置接合到所述模块。
39C2。根据条款36C2所述的设备，还包括与所述不同模块重叠的 接线盒。
40C2。根据条款39C2所述的设备，其中所述不同模块通过所述接 线盒与不同太阳能模块上的另一个接线盒之间的配对布置接合到所述模 块。
1C3。一种设备，包括：
第一超级电池，所述第一超级电池设置在太阳能模块前表面上并包括 多个太阳能电池，每个太阳能电池具有大于约10V的击穿电压；
第一带状导线，所述第一带状导线与第一超级电池的后表面触点电连 接，以将第一隐藏的分接头提供到电部件；
第二超级电池，所述第二超级电池设置在太阳能模块前表面上并且包 括多个太阳能电池，每个太阳能电池具有大于约10V的击穿电压；以及
第二带状导线，所述第二带状导线与第二超级电池的后表面触点电连 接，以提供第二隐藏的分接头。
2C3。根据条款1C3所述的设备，其中所述电部件包括旁路二极 管。
3C3。根据条款2C3所述的设备，其中所述旁路二极管位于太阳能 模块后表面上。
4C3。根据条款3C3所述的设备，其中所述旁路二极管位于接线盒 的外部。
5C3。根据条款4C3所述的设备，其中所述接线盒包括单个端子。
6C3。根据条款3C3所述的设备，其中所述旁路二极管定位在太阳 能模块边缘附近。
7C3。根据条款2C3所述的设备，其中所述旁路二极管定位在层合 结构中。
8C3。根据条款7C3所述的设备，其中第一超级电池封装在层合结 构内。
9C3。根据条款8C3所述的设备，其中所述旁路二极管定位在太阳 能模块周边周围。
10C3。根据条款1C3所述的设备，其中第一超级电池与第二超级电 池串联连接。
11C3。根据条款10C3所述的设备，其中：
第一超级电池和第二超级电池形成第一对；并且
所述设备还包括与第一对并联连接的第二对中的两个附加超级电池。
12C3。根据条款10C3所述的设备，其中第二隐藏的分接头连接到 电部件。
13C3。根据条款12C3所述的设备，其中所述电部件包括旁路二极 管。
14C3。根据条款13C3所述的设备，其中第一超级电池包括不少于 19个太阳能电池。
15C3。根据条款12C3所述的设备，其中所述电部件包括功率管理 系统。
16C3。根据条款1C3所述的设备，其中所述电部件包括开关。
17C3。根据条款16C3所述的设备，还包括与所述开关连通的电压 感测控制器。
18C3。根据条款16C3所述的设备，其中所述开关与中心逆变器连 通。
19C3。根据条款1C3所述的设备，其中所述电部件包括电源管理装 置，所述电源管理装置被配置成：
接收第一超级电池的电压输出；
基于所述电压，确定第一超级电池的太阳能电池是否处于反偏；以及
将反偏的太阳能电池与超级电池模块电路断开。
20C3。根据条款1所述的设备，其中所述电部件包括逆变器。
21C3。根据条款20C3所述的设备，其中所述逆变器包括DC/AC微 逆变器。
22C3。根据条款1C3所述的设备，其中所述电部件包括太阳能模块 端子。
23C3。根据条款22C3所述的设备，其中所述太阳能模块端子是接 线盒内的单太阳能模块端子。
24C3。根据条款1C3所述的设备，其中所述电部件位于太阳能模块 后表面上。
25C3。根据条款1C3所述的设备，其中所述后表面触点定位成远离 与第二超级电池重叠的第一超级电池的端部。
26C3。根据条款1C3所述的设备，其中第一超级电池在电流方向上 具有至少约500mm的长度。
27C3。根据条款1C3所述的设备，其中第一超级电池中的太阳能电 池包括被配置成限制粘合剂蔓延的特征。
28C3。根据条款27C3所述的设备，其中所述特征包括凸起特征。
29C3。根据条款28C3所述的设备，其中所述特征包括金属化。
30C3。根据条款27C3所述的设备，其中所述特征包括凹陷特征。
31C3。根据条款27C3所述的设备，其中所述特征位于太阳能电池 的背侧上。
32C3。根据条款27C3所述的设备，其中所述特征被第一超级电池 的相邻太阳能电池隐藏。
33C3。根据条款1C3所述的设备，其中第一超级电池的太阳能电池 包括倒角部分。
34C3。根据条款33C3所述的设备，其中第一超级电池还包括具有 倒角部分的另一个太阳能电池，并且其中太阳能电池的长边与具有类似长 度的另一个太阳能电池的长边电接触。
35C3。根据条款33C3所述的设备，其中第一超级电池还包括缺少 倒角的另一个太阳能电池，并且所述太阳能电池和所述另一个太阳能电池 暴露在太阳光下的面积相同。
36C3。根据条款1C3所述的设备，其中：
第一超级电池与第二超级电池在背衬板前表面上布置成平行排；并且
所述背衬板是白色的并包括对应于第一超级电池与第二超级电池之间 间隙的位置和宽度的暗色条纹。
37C3。根据条款1C3所述的设备，其中第一超级电池设置在第一衬 垫上以形成模块，所述模块具有面向太阳能方向的模块前表面上的顶部传 导性带，所述设备还包括：
设置在第二衬垫上以形成不同模块的第三超级电池，所述不同模块具 有面向远离太阳能方向的方向的第二侧上的底部带，
其中所述不同模块与包括顶部带的模块的一部分重叠并接合到所述部 分。
38C3。根据条款37C3所述的设备，其中所述不同模块通过粘合剂 接合到所述模块。
39C3。根据条款37C3所述的设备，还包括与所述不同模块重叠的 接线盒。
40C3。根据条款39C3所述的设备，其中所述不同模块通过所述接 线盒与所述不同模块上的另一个接线盒之间的配对布置接合到所述模块。
1C4。一种设备，包括：
太阳能模块，所述太阳能模块包括前表面，所述前表面包括集合成第 一超级电池的第一串串联连接的太阳能电池，所述第一超级电池布置成使 得相邻太阳能电池的边重叠并用粘合剂传导性地接合；以及
被配置成限制粘合剂的太阳能电池表面特征。
2C4。根据条款1C4所述的设备，其中所述太阳能电池表面特征包 括凹陷特征。
3C4。根据条款1C4所述的设备，其中所述太阳能电池表面特征包 括凸起特征。
4C4。根据条款3C4所述的设备，其中所述凸起特征位于太阳能电 池的前表面上。
5C4。根据条款4C4所述的设备，其中所述凸起特征包括金属化图 案。
6C4。根据条款5C4所述的设备，其中所述金属化图案包括平行于 并大体沿太阳能电池的长边延伸的传导性线。
7C4。根据条款6C4所述的设备，还包括传导性线与长边之间的接 触垫。
8C4。根据条款7C4所述的设备，其中：
所述金属化图案还包括多个指状物；并且
所述传导性线将指状物电互连，以提供从每个指状物到接触垫的多个 传导路径。
9C4。根据条款7C4所述的设备，还包括邻近并且平行于长边布置 成一排的多个分立接触垫，所述金属化图案形成多个单独屏障，以将粘合 剂限于分立接触垫。
10C4。根据条款8C4所述的设备，其中所述多个单独屏障邻接对应 的分立接触垫。
11C4。根据条款8C4所述的设备，其中所述多个单独屏障高于对应 的分立接触垫。
12C4。根据条款1C4所述的设备，其中所述太阳能电池表面特征被 另一个太阳能电池的重叠边隐藏。
13C4。根据条款12C4所述的设备，其中另一个太阳能电池是所述 超级电池的部分。
14C4。根据条款12C4所述的设备，其中另一个太阳能电池是另一 个超级电池的部分。
15C4。根据条款3C4所述的设备，其中所述凸起特征位于太阳能电 池的背表面上。
16C4。根据条款15C4所述的设备，其中所述凸起特征包括金属化 图案。
17C4。根据条款16C4所述的设备，其中所述金属化图案形成多个 单独屏障，以将粘合剂限于多个分立接触垫，所述分立接触垫位于与太阳 能电池重叠的另一个太阳能电池的前表面上。
18C4。根据条款17C4所述的设备，其中所述多个单独屏障邻接对 应的分立接触垫。
19C4。根据条款17C4所述的设备，其中所述多个单独屏障高于对 应的分立接触垫。
20C4。根据条款1C1所述的设备，其中超级电池的每个太阳能电池 具有10V或更大的击穿电压。
21C4。根据条款1C1所述的设备，其中超级电池在电流方向上具有 至少约500mm的长度。
22C4。根据条款1C1所述的设备，其中超级电池的太阳能电池包括 倒角部分。
23C4。根据条款22C4所述的设备，其中超级电池还包括具有倒角 部分的另一个太阳能电池，并且其中太阳能电池的长边与具有类似长度的 另一个太阳能电池的长边电接触。
24C4。根据条款22C4所述的设备，其中超级电池还包括缺少倒角 的另一个太阳能电池，并且所述太阳能电池和所述另一个太阳能电池暴露 在太阳光下的面积相同。
25C4。根据条款1C4所述的设备，其中所述超级电池与第二超级电 池布置在第一背衬板前表面上，以形成第一模块。
26C4。根据条款25C4所述的设备，其中所述背衬板是白色的并且 包括对应于所述超级电池与第二超级电池之间间隙的位置和宽度的暗色条 纹。
27C4。根据条款25C4所述的设备，其中所述第一模块具有面向太 阳能方向的第一模块前表面上的顶部传导性带，所述设备还包括：
设置在第二衬垫上以形成第二模块的第三超级电池，所述第二模块具 有面向远离太阳能的第二模块侧上的底部带，并且
其中第二模块与包括顶部带的第一模块的一部分重叠并接合到所述部 分。
28C4。根据条款27C4所述的设备，其中第二模块通过粘合剂接合 到第一模块。
29C4。根据条款27C4所述的设备，还包括与第二模块重叠的接线 盒。
30C4。根据条款29C4所述的设备，其中所述第二模块通过布置在 所述接线盒与所述第二模块上的另一个接线盒之间的配对布置接合到第一 模块。
31C4。根据条款29C4所述的设备，其中所述接线盒容纳单个模块 端子。
32C4。根据条款27C4所述的设备，还包括第一模块与第二模块之 间的开关。
33C4。根据条款32C4所述的设备，还包括与所述开关连通的电压 感测控制器。
34C4。根据条款27C4所述的设备，其中超级电池包括与单个旁路 二极管单独并联电连接的不少于十九个太阳能电池。
35C4。根据条款34C4所述的设备，其中所述单个旁路二极管定位 在第一模块边缘附近。
36C4。根据条款34C4所述的设备，其中所述单个旁路二极管定位 在层合结构中。
37C4。根据条款36C4所述的设备，其中超级电池封装在层合结构 内。
38C4。根据条款34C4所述的设备，其中所述单个旁路二极管定位 在第一模块周边周围。
39C4。根据条款25C4所述的设备，其中所述超级电池和所述第二 超级电池包括单独连接到电源管理装置的一对。
40C4。根据条款25C4所述的设备，还包括电源管理装置，所述电 源管理装置被配置成：
接收超级电池的电压输出；
基于所述电压，确定超级电池的太阳能电池是否处于反偏；以及
将反偏的太阳能电池与超级电池模块电路断开。
1C5。一种设备，包括：
太阳能模块，所述太阳能模块包括前表面，所述前表面包括集合成第 一超级电池的第一串串联连接的硅太阳能电池，所述第一超级电池包括第 一硅太阳能电池，所述第一硅太阳能电池具有倒角并且布置成使得边与第 二硅太阳能电池重叠，并用粘合剂与第二硅太阳能电池传导性地接合。
2C5。根据条款1C5所述的设备，其中第二硅太阳能电池缺少倒 角，第一超级电池的每个硅太阳能电池暴露在太阳光下的前表面面积实质 上相等。
3C5。根据条款2C5所述的设备，其中：
第一硅太阳能电池和第二硅太阳能电池具有相同长度；并且
第一硅太阳能电池的宽度大于第二硅太阳能电池的宽度。
4C5。根据条款3C5所述的设备，其中所述长度重现准正方形晶片 的形状。
5C5。根据条款3C5所述的设备，其中所述长度是156mm。
6C5。根据条款3C5所述的设备，其中所述长度是125mm。
7C5。根据条款3C5所述的设备，其中第一太阳能电池的宽度与长 度之间的长宽比介于约1:2至约1:20之间。
8C5。根据条款3C5所述的设备，其中第一硅太阳能电池与第二硅 太阳能电池重叠约1mm至约5mm。
9C5。根据条款3C5所述的设备，其中第一超级电池包括至少十九 个硅太阳能电池，每个硅太阳能电池具有大于约10伏的击穿电压。
10C5。根据条款3C5所述的设备，其中第一超级电池在电流方向上 具有至少约500mm的长度。
11C5。根据条款3C5所述的设备，其中：
第一超级电池与第二超级电池在前表面上并联连接；并且
所述前表面包括白色衬垫，所述白色衬垫的特征在于对应于第一超级 电池与第二超级电池之间间隙的位置和宽度的暗色条纹。
12C5。根据条款1C5所述的设备，其中第二硅太阳能电池包括倒 角。
13C5。根据条款12C5所述的设备，其中第一硅太阳能电池的长边 与第二硅太阳能电池的长边重叠。
14C5。根据条款12C5所述的设备，其中第一硅太阳能电池的长边 与第二硅太阳能电池的短边重叠。
15C5。根据条款1C5所述的设备，其中所述前表面包括：
第一排，所述第一排包括由具有倒角的太阳能电池组成的第一超级电 池；以及
第二排，所述第二排包括集合成第二超级电池的第二串串联连接的硅 太阳能电池，所述第二超级电池与第一超级电池并联连接并由缺少倒角的 太阳能电池组成，第二排的长度与第一排的长度实质上相等。
16C5。根据条款15C5所述的设备，其中第一排邻近模块边缘，并 且第二排不邻近模块边缘。
17C5。根据条款15C5所述的设备，其中第一超级电池包括具有大 于约10伏的击穿电压的至少十九个太阳能电池，并且第一超级电池在电流 方向上具有至少约500mm的长度。
18C5。根据条款15C5所述的设备，其中所述前表面包括白色衬 垫，所述白色衬垫的特征在于对应于第一超级电池与第二超级电池之间间 隙的位置和宽度的暗色条纹。
19C5。根据条款1C5所述的设备，还包括第二太阳能电池前侧上的 金属化图案。
20C5。根据条款19C5所述的设备，其中所述金属化图案包括围绕 倒角延伸的锥形部分。
21C5。根据条款19C5所述的设备，其中所述金属化图案包括凸起 特征，以限制粘合剂的蔓延。
22C5。根据条款19C5所述的设备，其中所述金属化图案包括：
多个分立接触垫；
电连接到多个分立接触垫的指状物；以及
将指状物互连的传导性线。
23C5。根据条款22C5所述的设备，其中所述金属化图案形成多个 单独屏障，以将粘合剂限于分立接触垫。
24C5。根据条款23C5所述的设备，其中所述多个单独屏障邻接对 应的分立接触垫并且高于所述对应的分立接触垫。
25C5。根据条款1C5所述的设备，还包括柔性电互连件，所述柔性 电互连件传导性地接合到第一太阳能电池的表面并在二维上调和第一太阳 能电池的热膨胀。
26C5。根据条款25C5所述的设备，其中所述互连件的第一部分围 绕第一超级电池的边缘折叠，使得剩余的第二互连部分位于第一超级电池 的背侧上。
27C5。根据条款1C5所述的设备，其中所述模块具有面向太阳能方 向的前表面上的顶部传导性带，所述设备还包括：
另一个模块，所述另一个模块具有设置在前表面上的第二超级电池、 面向远离所述太阳能的另一个模块上的底部带，并且
其中第二模块与包括顶部带的第一模块的一部分重叠并接合到所述部 分。
28C5。根据条款27C5所述的设备，其中所述另一个模块通过粘合 剂接合到所述模块。
29C5。根据条款27C5所述的设备，还包括与另一个模块重叠的接 线盒。
30C5。根据条款29C5所述的设备，其中所述另一个模块通过所述 接线盒与另一个模块上的另一个接线盒之间的配对布置接合到所述模块。
31C5。根据条款29C5所述的设备，其中所述接线盒容纳单个模块 端子。
32C5。根据条款27C5所述的设备，还包括所述模块与所述另一个 模块之间的开关。
33C5。根据条款32C5所述的设备，还包括与所述开关连通的电压 感测控制器。
34C5。根据条款27C5所述的设备，其中第一超级电池包括与单个 旁路二极管电连接的不少于十九个太阳能电池。
35C5。根据条款34C5所述的设备，其中所述单个旁路二极管定位 在第一模块边缘附近。
36C5。根据条款34C5所述的设备，其中所述单个旁路二极管定位 在层合结构中。
37C5。根据条款36C5所述的设备，其中超级电池封装在层合结构 内。
38C5。根据条款34C5所述的设备，其中所述单个旁路二极管定位 在第一模块周边周围。
39C5。根据条款27C5所述的设备，其中第一超级电池和第二超级 电池包括连接到电源管理装置的一对。
40C5。根据条款27C5所述的设备，还包括电源管理装置，所述电 源管理装置被配置成：
接收第一超级电池的电压输出；
基于所述电压，确定第一超级电池的太阳能电池是否处于反偏；以及
将反偏的太阳能电池与超级电池模块电路断开。
1C6。一种设备，包括：
太阳能模块，所述太阳能模块包括前表面，所述前表面包括集合成第 一超级电池的第一串串联连接的硅太阳能电池，所述第一超级电池包括第 一硅太阳能电池，所述第一硅太阳能电池具有倒角并且布置成使得边与第 二硅太阳能电池重叠，并用粘合剂与第二硅太阳能电池传导性地接合。
2C6。根据条款1C6所述的设备，其中第二硅太阳能电池缺少倒 角，第一超级电池的每个硅太阳能电池暴露在太阳光下的前表面面积实质 上相等。
3C6。根据条款2C6所述的设备，其中：
第一硅太阳能电池和第二硅太阳能电池具有相同长度；并且
第一硅太阳能电池的宽度大于第二硅太阳能电池的宽度。
4C6。根据条款3C6所述的设备，其中所述长度重现准正方形晶片 的形状。
5C6。根据条款3C6所述的设备，其中所述长度是156mm。
6C6。根据条款3C6所述的设备，其中所述长度是125mm。
7C6。根据条款3C6所述的设备，其中第一太阳能电池的宽度与长 度之间的长宽比介于约1:2至约1:20之间。
8C6。根据条款3C6所述的设备，其中第一硅太阳能电池与第二硅 太阳能电池重叠约1mm至约5mm。
9C6。根据条款3C6所述的设备，其中第一超级电池包括至少十九 个硅太阳能电池，每个硅太阳能电池具有大于约10伏的击穿电压。
10C6。根据条款3C6所述的设备，其中第一超级电池在电流方向上 具有至少约500mm的长度。
11C6。根据条款3C6所述的设备，其中：
第一超级电池与第二超级电池在前表面上并联连接；并且
所述前表面包括白色衬垫，所述白色衬垫的特征在于对应于第一超级 电池与第二超级电池之间间隙的位置和宽度的暗色条纹。
12C6。根据条款1C6所述的设备，其中第二硅太阳能电池包括倒 角。
13C6。根据条款12C6所述的设备，其中第一硅太阳能电池的长边 与第二硅太阳能电池的长边重叠。
14C6。根据条款12C6所述的设备，其中第一硅太阳能电池的长边 与第二硅太阳能电池的短边重叠。
15C6。根据条款1C6所述的设备，其中所述前表面包括：
第一排，所述第一排包括由具有倒角的太阳能电池组成的第一超级电 池；以及
第二排，所述第二排包括集合成第二超级电池的第二串串联连接的硅 太阳能电池，所述第二超级电池与第一超级电池并联连接并由缺少倒角的 太阳能电池组成，第二排的长度与第一排的长度实质上相等。
16C6。根据条款15C6所述的设备，其中第一排邻近模块边缘，并 且第二排不邻近模块边缘。
17C6。根据条款15C6所述的设备，其中第一超级电池包括具有大 于约10伏的击穿电压的至少十九个太阳能电池，并且第一超级电池在电流 方向上具有至少约500mm的长度。
18C6。根据条款15C6所述的设备，其中所述前表面包括白色衬 垫，所述白色衬垫的特征在于对应于第一超级电池与第二超级电池之间间 隙的位置和宽度的暗色条纹。
19C6。根据条款1C6所述的设备，还包括第二太阳能电池前侧上的 金属化图案。
20C6。根据条款19C6所述的设备，其中所述金属化图案包括围绕 倒角延伸的锥形部分。
21C6。根据条款19C6所述的设备，其中所述金属化图案包括凸起 特征，以限制粘合剂的蔓延。
22C6。根据条款19C6所述的设备，其中所述金属化图案包括：
多个分立接触垫；
电连接到多个分立接触垫的指状物；以及
将指状物互连的传导性线。
23C6。根据条款22C6所述的设备，其中所述金属化图案形成多个 单独屏障，以将粘合剂限于分立接触垫。
24C6。根据条款23C6所述的设备，其中所述多个单独屏障邻接对 应的分立接触垫并且高于所述对应的分立接触垫。
25C6。根据条款1C6所述的设备，还包括柔性电互连件，所述柔性 电互连件传导性地接合到第一太阳能电池的表面并在二维上调和第一太阳 能电池的热膨胀。
26C6。根据条款25C6所述的设备，其中所述互连件的第一部分围 绕第一超级电池的边缘折叠，使得剩余的第二互连部分位于第一超级电池 的背侧上。
27C6。根据条款1C6所述的设备，其中所述模块具有面向太阳能方 向的前表面上的顶部传导性带，所述设备还包括：
另一个模块，所述另一个模块具有设置在前表面上的第二超级电池、 面向远离所述太阳能的另一个模块上的底部带，并且
其中第二模块与包括顶部带的第一模块的一部分重叠并接合到所述部 分。
28C6。根据条款27C6所述的设备，其中所述另一个模块通过粘合 剂接合到所述模块。
29C6。根据条款27C6所述的设备，还包括与另一个模块重叠的接 线盒。
30C6。根据条款29C6所述的设备，其中所述另一个模块通过所述 接线盒与另一个模块上的另一个接线盒之间的配对布置接合到所述模块。
31C6。根据条款29C6所述的设备，其中所述接线盒容纳单个模块 端子。
32C6。根据条款27C6所述的设备，还包括所述模块与所述另一个 模块之间的开关。
33C6。根据条款32C6所述的设备，还包括与所述开关连通的电压 感测控制器。
34C6。根据条款27C6所述的设备，其中第一超级电池包括与单个 旁路二极管电连接的不少于十九个太阳能电池。
35C6。根据条款34C6所述的设备，其中所述单个旁路二极管定位 在第一模块边缘附近。
36C6。根据条款34C6所述的设备，其中所述单个旁路二极管定位 在层合结构中。
37C6。根据条款36C6所述的设备，其中超级电池封装在层合结构 内。
38C6。根据条款34C6所述的设备，其中所述单个旁路二极管定位 在第一模块周边周围。
39C6。根据条款27C6所述的设备，其中第一超级电池和第二超级 电池包括连接到电源管理装置的一对。
40C6。根据条款27C6所述的设备，还包括电源管理装置，所述电 源管理装置被配置成：
接收第一超级电池的电压输出；
基于所述电压，确定第一超级电池的太阳能电池是否处于反偏；以及
将反偏的太阳能电池与超级电池模块电路断开。
1C7。一种设备，包括：
太阳能模块，所述太阳能模块包括前表面，所述前表面包括第一串串 联连接的至少十九个硅太阳能电池，每个硅太阳能电池具有大于约10V的 击穿电压，并且集合成第一超级电池，所述第一超级电池包括第一硅太阳 能电池，所述第一硅太阳能电池布置成使得端部与第二硅太阳能电池重 叠，并用粘合剂与第二硅太阳能电池传导性地接合；以及
传导性地接合到太阳能电池表面的互连件。
2C7。根据条款1C7所述的设备，其中所述太阳能电池表面包括第 一硅太阳能电池的背面。
3C7。根据条款2C7所述的设备，还包括将所述超级电池电连接到 电部件的带状导线。
4C7。根据条款3C7所述的设备，其中所述带状导线传导性地接合 到远离重叠端部的太阳能电池表面。
5C7。根据条款4C7所述的设备，其中所述电部件位于太阳能模块 后表面上。
6C7。根据条款4C7所述的设备，其中所述电部件包括接线盒。
7C7。根据条款6C7所述的设备，其中所述接线盒与和所述模块重 叠的不同模块上的另一个接线盒配对接合。
8C7。根据条款4C7所述的设备，其中所述电部件包括旁路二极 管。
9C7。根据条款4C7所述的设备，其中所述电部件包括模块端子。
10C7。根据条款4C7所述的设备，其中所述电部件包括逆变器。
11C7。根据条款10C7所述的设备，其中所述逆变器包括DC/AC微 逆变器。
12C7。根据条款11C7所述的设备，其中所述DC/AC微逆变器位于 太阳能模块后表面上。
13C7。根据条款4C7所述的设备，其中所述电部件包括电源管理装 置。
14C7。根据条款13C7所述的设备，其中所述电源管理装置包括开 关。
15C7。根据条款14C7所述的设备，还包括与所述开关连通的电压 感测控制器。
16C7。根据条款13C7所述的设备，其中所述电源管理装置被配置 成：
接收超级电池的电压输出；
基于所述电压，确定超级电池的太阳能电池是否处于反偏；以及
将反偏的太阳能电池与超级电池模块电路断开。
17C7。根据条款16C7所述的设备，其中所述电源管理装置与中心 逆变器电连通。
18C7。根据条款13C7所述的设备，其中所述电源管理装置包括 DC/DC模块功率优化器。
19C7。根据条款3C7所述的设备，其中所述互连件夹在所述超级电 池与所述前表面上的另一个超级电池之间。
20C7。根据条款3C7所述的设备，其中所述带状导线传导性地接合 到所述互连件。
21C7。根据条款3C7所述的设备，其中所述互连件将小于或等于约 0.012欧姆的电阻提供给电流。
22C7。根据条款3C7所述的设备，其中所述互连件被配置成针对约 -40℃到约85℃之间的温度范围调和第一硅太阳能电池与所述互连件之间的 不均匀膨胀。
23C7。根据条款3C7所述的设备，其中所述互连件的厚度小于或等 于约100微米。
24C7。根据条款3C7所述的设备，其中所述互连件的厚度小于或等 于约30微米。
25C7。根据条款3C7所述的设备，其中超级电池在电流方向上具有 至少约500mm的长度。
26C7。根据条款3C7所述的方法，还包括所述模块前表面上的另一 个超级电池。
27C7。根据条款26C7所述的设备，其中所述互连件将所述另一个 超级电池与所述超级电池串联连接。
28C7。根据条款26C7所述的设备，其中所述互连件将所述另一个 超级电池与所述超级电池并联连接。
29C7。根据条款26C7所述的设备，其中所述前表面包括白色衬 垫，所述白色衬垫的特征在于对应于所述超级电池与所述另一个超级电池 之间间隙的位置和宽度的暗色条纹。
30C7。根据条款3C7所述的设备，其中所述互连件包括图案。
31C7。根据条款30C7所述的设备，其中所述图案包括狭缝、凹槽 和/或孔。
32C7。根据条款3C7所述的设备，其中所述互连件的一部分是暗色 的。
33C7。根据条款3C7所述的设备，其中：
第一硅太阳能电池包括倒角；
第二硅太阳能电池缺少倒角；并且
所述超级电池的每个硅太阳能电池暴露在太阳光下的前表面面积实质 上相等。
34C7。根据条款3C7所述的设备，其中：
第一硅太阳能电池包括倒角；
第二硅太阳能电池包括倒角；并且
所述边包括与第二硅太阳能电池的长边重叠的长边。
35C7。根据条款3C7所述的设备，其中所述互连件形成总线。
36C7。根据条款3C7所述的设备，其中所述互连件在胶合接头处传 导性地接合到太阳能电池表面。
37C7。根据条款3C7所述的设备，其中所述互连件的第一部分围绕 超级电池的边缘折叠，使得剩余的第二部分位于超级电池的背侧上。
38C7。根据条款3C7所述的设备，还包括所述前表面上的金属化图 案，并且包括沿着长边延伸的线，所述设备还包括位于所述线与所述长边 之间的多个分立接触垫。
39C7。根据条款38C7所述的设备，其中：
所述金属化还包括电连接到相应的分立接触垫并垂直于所述长边延伸 的指状物；并且
传导性线将指状物互连。
40C7。根据条款38C7所述的设备，其中所述金属化图案包括凸起 特征，以限制粘合剂的蔓延。
1C8。一种设备，包括：
在太阳能模块前表面上布置成排的多个超级电池，每个超级电池包括 具有至少10V击穿电压的布置成直线的至少十九个硅太阳能电池，其中相 邻硅太阳能电池的端部部分重叠并传导性地接合，以将所述硅太阳能电池 串联电连接；
其中邻近第一排中模块边缘的第一超级电池的端部经由接合到第一超 级电池的前表面的柔性电互连件而电连接到邻近第二排中模块边缘的第二 超级电池的端部。
2C8。根据条款1C8所述的设备，其中所述柔性电互连件的一部分 被暗色膜覆盖。
3C8。根据条款2C8所述的设备，其中所述太阳能模块前表面包括 背衬板，所述背衬板减少与所述柔性电互连件的视觉对比。
4C98。根据条款1C8所述的设备，其中所述柔性电互连件的一部分 是彩色的。
5C8。根据条款4C8所述的设备，其中所述太阳能模块前表面包括 背衬板，所述背衬板减少与所述柔性电互连件的视觉对比。
6C8。根据条款1C8所述的设备，其中所述太阳能模块前表面包括 白色背衬板。
7C8。根据条款6C8所述的设备，还包括对应于所述排之间间隙的 暗色条纹。
8C8。根据条款6C8所述的设备，其中所述硅太阳能电池的n型半 导体层面向背衬板。
9C8。根据条款1C8所述的设备，其中：
所述太阳能模块前表面包括背衬板；并且
背衬板、柔性电互连、第一超级电池以及封装剂包括层合结构。
10C8。根据条款9C8所述的设备，其中所述封装剂包含热塑性聚合 物。
11C8。根据条款10C8所述的设备，其中所述热塑性聚合物包括热 塑性烯烃聚合物。
12C8。根据条款9C8所述的设备，还包括玻璃前板。
13C8。根据条款12C8所述的方法，其中所述背衬板包括玻璃。
14C8。根据条款1C8所述的设备，其中所述柔性电互连件在多个分 立位置处接合。
15C8。根据条款1C8所述的设备，其中所述柔性电互连件与传导性 粘合剂接合材料接合。
16C8。根据条款1C8所述的设备，还包括胶合接头。
17C8。根据条款1C8所述的设备，其中所述柔性电互连件平行于所 述模块边缘延伸。
18C8。根据条款1C8所述的设备，其中所述柔性电互连件的一部分 围绕第一超级电池折叠并被隐藏。
19C8。根据条款1C8所述的设备，还包括将第一超级电池电连接到 电部件的带状导线。
20C8。根据条款19C8所述的设备，其中所述带状导线传导性地接 合到柔性电互连件。
21C8。根据条款19C8所述的设备，其中所述带状导线传导性地接 合到远离重叠端部的太阳能电池表面。
22C8。根据条款19C8所述的设备，其中所述电部件位于太阳能模 块后表面上。
23C8。根据条款19C8所述的设备，其中所述电部件包括接线盒。
24C8。根据条款23C8所述的设备，其中所述接线盒与另一个太阳 能模块前表面上的另一个接线盒配对接合。
25C8。根据条款23C8所述的设备，其中所述接线盒包括单端子接 线盒。
26C8。根据条款19C8所述的设备，其中所述电部件包括旁路二极 管。
27C8。根据条款19C8所述的设备，其中所述电部件包括开关。
28C8。根据条款27C8所述的设备，还包括电压感测控制器，所述 电压感测控制器被配置成：
接收第一超级电池的电压输出；
基于所述电压，确定第一超级电池的太阳能电池是否处于反偏；并且
与所述开关连通，以将反偏的太阳能电池与超级电池模块电路断开。
29C8。根据条款1C8所述的设备，其中第一超级电池与所述超级电 池串联。
30C8。根据条款1C8所述的设备，其中：
第一超级电池的第一硅太阳能电池包括倒角；
第一超级电池的第二硅太阳能电池缺少倒角；并且
第一超级电池的每个硅太阳能电池暴露在太阳光下的前表面面积实质 上相等。
31C8。根据条款1C8所述的设备，其中：
第一超级电池的第一硅太阳能电池包括倒角；
第一超级电池的第二硅太阳能电池包括倒角；并且
第一硅太阳能电池的长边与第二硅太阳能电池的长边重叠。
32C8。根据条款1C8所述的设备，其中第一超级电池的硅太阳能电 池包括具有约156mm的长度的条。
33C8。根据条款1C8所述的设备，其中第一超级电池的硅太阳能电 池包括具有约125mm的长度的条。
34C8。根据条款1C8所述的设备，其中第一超级电池的硅太阳能电 池包括条，所述条具有约1:2到约1:20之间的宽度与长度之间的长宽比。
35C8。根据条款1C8所述的设备，其中第一超级电池的重叠相邻硅 太阳能电池用粘合剂传导性地接合，所述设备还包括被配置成限制粘合剂 蔓延的特征。
36C8。根据条款35C8所述的设备，其中所述特征包括壕沟。
37C8。根据条款36C8所述的设备，其中所述壕沟通过金属化图案 形成。
38C8。根据条款37C8所述的设备，其中所述金属化图案包括沿着 所述硅太阳能电池的长边延伸的线，所述设备还包括位于所述线与所述长 边之间的多个分立接触垫。
39C8。根据条款37C8所述的设备，其中所述金属化图案位于第一 超级电池的硅太阳能电池的前部上。
40C8。根据条款37C8所述的设备，其中所述金属化图案位于第二 超级电池的硅太阳能电池的背部上。
1C9。一种设备，包括：
太阳能模块，所述太阳能模块包括前表面，所述前表面包括集合成第 一超级电池的串联连接硅太阳能电池，所述第一超级电池包括第一切割 条，所述第一切割条具有沿着与第二切割条重叠的第一外部边缘的前侧金 属化图案。
2C9。根据条款1C9所述的设备，其中第一切割条和第二切割条具 有重现从中分开第一切割条的晶片形状的长度。
3C9。根据条款2C9所述的设备，其中所述长度是156mm。
4C9。根据条款2C9所述的设备，其中所述长度是125mm。
5C9。根据条款2C9所述的设备，其中第一切割条的宽度与长度之 间的长宽比介于约1:2到约1:20之间。
6C9。根据条款2C9所述的设备，其中第一切割条包括第一倒角。
7C9。根据条款6C9所述的设备，其中第一倒角沿着第一外部边 缘。
8C9。根据条款6C9所述的设备，其中第一倒角不沿着第一外部边 缘。
9C9。根据条款6C9所述的设备，其中第二切割条包括第二倒角。
10C9。根据条款9C9所述的设备，其中第二切割条的重叠边缘包括 第二倒角。
11C9。根据条款9C9所述的设备，其中第二切割条的重叠边缘不包 括第二倒角。
12C9。根据条款6C9所述的设备，其中所述长度重现从中分开第一 切割条的准正方形晶片的形状。
13C9。根据条款6C9所述的设备，其中第一切割条的宽度不同于第 二切割条的宽度，使得第一切割条和第二切割条具有大致相等的面积。
14C9。根据条款1C9所述的设备，其中第二切割条与第一切割条重 叠约1mm到5mm。
15C9。根据条款1C9所述的设备，其中所述前侧金属化图案包括总 线。
16C9。根据条款15C9所述的设备，其中总线包括锥形部分。
17C9。根据条款1C9所述的设备，其中所述前侧金属化图案包括分 立接触垫。
18C9。根据条款17C9所述的设备，其中：
第二切割条通过粘合剂接合到第一切割条；并且
分立接触垫还包括用来限制粘合剂蔓延的特征。
19C9。根据条款18C9所述的设备，其中所述特征包括壕沟。
20C9。根据条款1C9所述的设备，其中所述前侧金属化图案包括旁 路导线。
21C9。根据条款1C9所述的设备，其中所述前侧金属化图案包括指 状物。
22C9。根据条款1C9所述的设备，其中第一切割条还包括沿着与第 一外部边缘相对的第二外部边缘的后侧金属化图案。
23C9。根据条款22C9所述的设备，其中所述后侧金属化图案包括 接触垫。
24C9。根据条款22C9所述的设备，其中所述后侧金属化图案包括 总线。
25C9。根据条款1C9所述的设备，其中所述超级电池包括至少十九 个硅切割条，每个硅切割条具有大于约10伏的击穿电压。
26C9。根据条款1C9所述的方法，其中所述超级电池与所述模块前 表面上的另一个超级电池连接。
27C9。根据条款26C9所述的设备，其中所述模块前表面包括白色 衬垫，所述白色衬垫的特征在于对应于所述超级电池与所述另一个超级电 池之间间隙的暗色条纹。
28C9。根据条款26C9所述的设备，其中：
所述太阳能模块前表面包括背衬板；并且
背衬板、互连件、超级电池以及封装剂包括层合结构。
29C9。根据条款28C9所述的设备，其中所述封装剂包含热塑性聚 合物。
30C9。根据条款29C9所述的设备，其中所述热塑性聚合物包括热 塑性烯烃聚合物。
31C9。根据条款26C9所述的设备，还包括所述超级电池与所述另 一个超级电池之间的互连件。
32C9。根据条款31C9所述的设备，其中所述互连件的一部分被暗 色膜覆盖。
33C9。根据条款31C9所述的设备，其中所述互连件的一部分是彩 色的。
34C9。根据条款31C9所述的设备，还包括将所述超级电池电连接 到电部件的带状导线。
35C9。根据条款34C9所述的设备，其中所述带状导线传导性地接 合到第一切割条的后侧。
36C9。根据条款34C9所述的设备，其中所述电部件包括旁路二极 管。
37C9。根据条款34C9所述的设备，其中所述电部件包括开关。
38C9。根据条款34C9所述的设备，其中所述电部件包括接线盒。
39C9。根据条款38C9所述的设备，其中所述接线盒与另一个接线 盒重叠并处于配对布置。
40C9。根据条款26C9所述的设备，其中所述超级电池和所述另一 个超级电池串联连接。
1C10。一种方法，包括：
在硅晶片上激光划出刻绘线，以界定太阳能电池区域；
将导电粘合剂接合材料施加到邻近太阳能电池区域长边的刻绘硅晶片 的顶部表面；以及
沿着所述刻绘线将硅晶片分割，以提供太阳能电池条，所述太阳能电 池条包括邻近所述太阳能电池条长边设置的导电粘合剂接合材料的一部 分。
2C10。根据条款1C10所述的方法，还包括为硅晶片提供金属化图 案，使得所述分割产生具有沿着所述长边的金属化图案的太阳能电池条。
3C10。根据条款2C10所述的方法，其中所述金属化图案包括总线 或分立接触垫。
4C10。根据条款2C10所述的方法，其中所述提供包括印刷所述金 属化图案。
5C10。根据条款2C10所述的方法，其中所述提供包括电镀所述金 属化图案。
6C10。根据条款2C10所述的方法，其中所述金属化图案包括被配 置成限制所述导电粘合剂接合材料蔓延的特征。
7C10。根据条款6C10所述的设备，其中所述特征包括壕沟。
8C10。根据条款1C10所述的方法，其中所述施加包括印刷。
9C10。根据条款1C10所述的方法，其中所述施加包括使用掩模沉 积。
10C10。根据条款1C10所述的方法，其中所述太阳能电池条的长边 长度重现晶片的形状。
11C10。根据条款10C10所述的方法，其中所述长度是156mm或 125mm。
12C10。根据条款10C10所述的方法，其中所述太阳能电池条的宽 度与长度之间的长宽比介于约1:2到约1:20之间。
13C10。根据条款1C10所述的方法，其中所述分割包括：
在晶片的底部表面与弯曲支撑表面之间施加真空，以使太阳能电池区 域对着弯曲支撑表面弯曲，并且从而沿着刻绘线将硅晶片切割。
14C10。根据条款1C10所述的方法，还包括：
将多个太阳能电池条布置成直线，其中相邻太阳能电池条的长边重 叠，并且导电粘合剂接合材料的一部分设置在它们之间；以及
将导电接合材料固化，从而将相邻重叠的太阳能电池条接合到彼此， 并将它们串联电连接。
15C10。根据条款14C10所述的方法，其中所述固化包括施加热 量。
16C10。根据条款14C10所述的方法，其中所述固化包括施加压 力。
17C10。根据条款14C10所述的方法，其中所述布置包括形成分层 结构。
18C10。根据条款17C10所述的方法，其中所述固化包括将热量和 压力施加到所述分层结构。
19C10。根据条款17C10所述的方法，其中所述分层结构包括封装 剂。
20C10。根据条款19C10所述的方法，其中所述封装剂包含热塑性 聚合物。
21C10。根据条款20C10所述的方法，其中所述热塑性聚合物包括 热塑性烯烃聚合物。
22C10。根据条款17C10所述的方法，其中所述分层结构包括背衬 板。
23C10。根据条款22C10所述的方法，其中：
所述背衬板是白色的；并且
所述分层结构还包括暗色条纹。
24C10。根据条款14C10所述的方法，其中所述布置包括将至少十 九个太阳能电池条布置成直线。
25C10。根据条款24C10所述的方法，其中所述至少十九个太阳能 电池条中的每个具有至少10V的击穿电压。
26C10。根据条款24C10所述的方法，还包括将所述至少十九个太 阳能电池条放置成仅与单个旁路二极管连通。
27C10。根据条款26C10所述的方法，还包括在所述至少十九个太 阳能电池条中的一个与所述单个旁路二极管之间形成带状导线。
28C10。根据条款27C10所述的方法，其中所述单个旁路二极管位 于接线盒中。
29C10。根据条款28C10所述的方法，其中所述接线盒位于太阳能 模块的背侧上，与不同太阳能模块的另一个接线盒成配对布置。
30C10。根据条款14C10所述的方法，其中所述多个太阳能电池条 的重叠电池条与所述太阳能电池条重叠约1mm到5mm。
31C10。根据条款14C10所述的方法，其中所述太阳能电池条包括 第一倒角。
32C10。根据条款31C10所述的方法，其中所述多个太阳能电池条 的重叠太阳能电池条的长边不包括第二倒角。
33C10。根据条款32C10所述的方法，其中所述太阳能电池条的宽 度大于所述重叠太阳能电池条的宽度，从而使得所述太阳能电池条和所述 重叠太阳能电池条具有大致相等的面积。
34C10。根据条款31C10所述的方法，其中所述多个太阳能电池条 的重叠太阳能电池条的长边包括第二倒角。
35C10。根据条款34C10所述的方法，其中所述多个太阳能电池条 的所述重叠太阳能电池条的长边与包括第一倒角的电池条的长边重叠。
36C10。根据条款34C10所述的方法，其中所述多个太阳能电池条 的所述重叠太阳能电池条的长边与不包括第一倒角的电池条的长边重叠。
37C10。根据条款14C10所述的方法，还包括使用互连件将所述多 个太阳能电池条与另一个多个太阳能电池条连接。
38C10。根据条款37C10所述的方法，其中所述互连件的一部分被 暗色膜覆盖。
39C10。根据条款37C10所述的方法，其中所述互连件的一部分是 彩色的。
40C10。根据条款37C10所述的方法，其中所述多个太阳能电池条 与所述另一个多个太阳能电池条串联连接。
1C11。一种方法，包括：
提供具有长度的硅晶片；
在硅晶片上划出刻绘线，以界定太阳能电池区域；
将导电粘合剂接合材料施加到硅晶片的表面；以及
沿着所述刻绘线将硅晶片分割，以提供太阳能电池条，所述太阳能电 池条包括邻近所述太阳能电池条长边设置的导电粘合剂接合材料的一部 分。
2C11。根据条款1C11所述的方法，其中所述刻绘包括激光刻绘。
3C11。根据条款2C11所述的方法，包括激光刻绘出刻绘线，并且 随后施加导电粘合剂接合材料。
4C11。根据条款2C11所述的方法，包括将导电粘合剂接合材料施 加到晶片，并且随后激光划出刻绘线。
5C11。根据条款4C11所述的方法，其中：
所述施加包括施加未固化的导电粘合剂接合材料；并且
所述激光刻绘包括避免来自激光器的热量将未固化的导电粘合剂接合 材料固化。
6C11。根据条款5C11所述的方法，其中所述避免包括选择激光器 功率和/或刻绘线与未固化的导电粘合剂接合材料之间的距离。
7C11。根据条款1C11所述的方法，其中所述施加包括印刷。
8C11。根据条款1C11所述的方法，其中所述施加包括使用掩模沉 积。
9C11。根据条款1C11所述的方法，其中刻绘线和导电粘合剂接合 材料位于所述表面上。
10C11。根据条款1C11所述的方法，其中所述分割包括：
在晶片表面与弯曲支撑表面之间施加真空，以使太阳能电池区域对着 弯曲支撑表面弯曲，并且从而沿着刻绘线将硅晶片切割。
11C11。根据条款10C11所述的方法，其中所述分割包括将刻绘线 布置成相对于真空歧管成一角度。
12C11。根据条款1C11所述的方法，其中所述分割包括使用辊将压 力施加到晶片。
13C11。根据条款1C11所述的方法，其中所述提供包括为硅晶片提 供金属化图案，使得所述分割产生具有沿着长边的金属化图案的太阳能电 池条。
14C11。根据条款13C11所述的方法，其中所述金属化图案包括总 线或分立接触垫。
15C11。根据条款13C11所述的方法，其中所述提供包括印刷所述 金属化图案。
16C11。根据条款13C11所述的方法，其中所述提供包括电镀所述 金属化图案。
17C11。根据条款13C11所述的方法，其中所述金属化图案包括被 配置成限制所述导电粘合剂接合材料蔓延的特征。
18C11。根据条款1C11所述的方法，其中所述太阳能电池条的长边 长度重现晶片的形状。
19C11。根据条款18C11所述的方法，其中所述长度是156mm或 125mm。
20C11。根据条款18C11所述的方法，其中所述太阳能电池条的宽 度与长度之间的长宽比介于约1:2到约1:20之间。
21C11。根据条款1C11所述的方法，还包括：
将多个太阳能电池条布置成直线，其中相邻太阳能电池条的长边重 叠，并且导电粘合剂接合材料的一部分设置在它们之间；以及
将导电接合材料固化，从而将相邻重叠的太阳能电池条接合到彼此， 并将它们串联电连接。
22C11。根据条款21C11所述的方法，其中：
所述布置包括形成分层结构；并且
所述固化包括将热量和压力施加到所述分层结构。
23C11。根据条款22C11所述的方法，其中所述分层结构包括热塑 性烯烃聚合物封装剂。
24C11。根据条款22C11所述的方法，其中所述分层结构包括：
白色背衬板；以及
所述白色背衬板上的暗色条纹。
25C11。根据条款21C11所述的方法，其中：
多个晶片设在模板上；
传导性粘合剂接合材料分配在多个晶片上；并且
多个晶片是用夹具同时分成多个太阳能电池条的电池。
26C11。根据条款25C11所述的方法，还包括将多个太阳能电池条 作为一组运输，并且其中所述布置包括将多个太阳能电池条布置到模块 中。
27C11。根据条款21C11所述的方法，其中所述布置包括将具有至 少10V的击穿电压的至少十九个太阳能电池条仅与单个旁路二极管布置成 直线。
28C11。根据条款27C11所述的方法，还包括在所述至少十九个太 阳能电池条中的一个与所述单个旁路二极管之间形成带状导线。
29C11。根据条款28C11所述的方法，其中所述单个旁路二极管位 于第一太阳能模块的第一接线盒中，所述第一接线盒与第二太阳能模块的 第二接线盒成配对布置。
30C11。根据条款27C11所述的方法，还包括在所述至少十九个太 阳能电池条中的一个与智能开关之间形成带状导线。
31C11。根据条款21C11所述的方法，其中所述多个太阳能电池条 的重叠电池条与所述太阳能电池条重叠约1mm到5mm。
32C11。根据条款21C11所述的方法，其中所述太阳能电池条包括 第一倒角。
33C11。根据条款32C11所述的方法，其中所述多个太阳能电池条 的重叠太阳能电池条的长边不包括第二倒角。
34C11。根据条款33C11所述的方法，其中所述太阳能电池条的宽 度大于所述重叠太阳能电池条的宽度，从而使得所述太阳能电池条和所述 重叠太阳能电池条具有大致相等的面积。
35C11。根据条款32C11所述的方法，其中所述多个太阳能电池条 的重叠太阳能电池条的长边包括第二倒角。
36C11。根据条款35C11所述的方法，其中所述多个太阳能电池条 的所述重叠太阳能电池条的长边与包括第一倒角的电池条的长边重叠。
37C11。根据条款35C11所述的方法，其中所述多个太阳能电池条 的所述重叠太阳能电池条的长边与不包括第一倒角的电池条的长边重叠。
38C11。根据条款21C11所述的方法，还包括使用互连件将所述多 个太阳能电池条与另一个多个太阳能电池条连接。
39C11。根据条款38C11所述的方法，其中所述互连件的一部分被 暗色膜覆盖或者为彩色的。
40C11。根据条款38C11所述的方法，其中所述多个太阳能电池条 与所述另一个多个太阳能电池条串联连接。
1C12。一种方法，包括：
提供具有长度的硅晶片；
在硅晶片上划出刻绘线，以界定太阳能电池区域；
沿着刻绘线将硅晶片分割，以提供太阳能电池条；以及
施加邻近太阳能电池条长边设置的导电粘合剂接合材料。
2C12。根据条款1C12所述的方法，其中所述刻绘包括激光刻绘。
3C12。根据条款1C12所述的方法，其中所述施加包括丝网印刷。
4C12。根据条款1C12所述的方法，其中所述施加包括喷墨印刷。
5C12。根据条款1C12所述的方法，其中所述施加包括使用掩模沉 积。
6C12。根据条款1C12所述的方法，其中所述分割包括在晶片的表 面与弯曲表面之间施加真空。
7C12。根据条款6C12所述的方法，其中所述弯曲表面包括真空歧 管，并且所述分割包括将刻绘线取向成相对于真空歧管成一角度。
8C12。根据条款7C12所述的方法，其中所述角是直角。
9C12。根据条款7C12所述的方法，其中所述角不是直角。
10C12。根据条款6C12所述的方法，其中通过移动带来施加真空。
11C12。根据条款1C12所述的方法，还包括：
将多个太阳能电池条布置成直线，其中相邻太阳能电池条的长边重 叠，并且导电粘合剂接合材料设置在它们之间；以及
将导电接合材料固化，以将相邻重叠的太阳能电池条串联电连接。
12C12。根据条款11C12所述的方法，其中所述布置包括形成分层 结构，所述分层结构包括封装剂，所述方法还包括对层合所述分层结构。
13C12。根据条款12C12所述的方法，其中所述固化至少部分在层 合期间进行。
14C12。根据条款12C12所述的方法，其中所述固化与层合不同时 进行。
15C12。根据条款12C12所述的方法，其中所述层合包括施加真 空。
16C12。根据条款15C12所述的方法，其中所述真空施加到气囊。
17C12。根据条款15C12所述的方法，其中所述真空施加到带。
18C12。根据条款12C12所述的方法，其中所述封装剂包括热塑性 烯烃聚合物。
19C12。根据条款12C12所述的方法，其中所述分层结构包括：
白色背衬板；以及
所述白色背衬板上的暗色条纹。
20C12。根据条款11C12所述的方法，其中所述提供包括为硅晶片 提供金属化图案，使得所述分割产生具有沿着长边的金属化图案的太阳能 电池条。
21C12。根据条款20C12所述的方法，其中所述金属化图案包括总 线或分立接触垫。
22C12。根据条款20C12所述的方法，其中所述提供包括印刷或电 镀金属化图案。
23C12。根据条款20C12所述的方法，其中所述布置包括使用金属 化图案的特征来限制导电粘合剂接合材料的蔓延。
24C12。根据条款23C12所述的方法，其中所述特征位于太阳能电 池条的前侧上。
25C12。根据条款23C12所述的方法，其中所述特征位于太阳能电 池条的背侧上。
26C12。根据条款11C12所述的方法，其中所述太阳能电池条的长 边长度重现晶片的形状。
27C12。根据条款26C12所述的方法，其中所述长度是156mm或 125mm。
28C12。根据条款26C12所述的方法，其中所述太阳能电池条的宽 度与长度之间的长宽比介于约1:2到约1:20之间。
29C12。根据条款11C12所述的方法，其中所述布置包括将具有至 少10V的击穿电压的至少十九个太阳能电池条作为第一超级电池，仅与单 个旁路二极管布置成直线。
30C12。根据条款29C12所述的方法，还包括在第一超级电池与互 连件之间施加导电粘合剂接合材料。
31C12。根据条款30C12所述的方法，其中所述互连件将第一超级 电池与第二超级电池并联连接。
32C12。根据条款30C12所述的方法，其中所述互连件将第一超级 电池与第二超级电池串联连接。
33C12。根据条款29C12所述的方法，还包括在第一超级电池与单 个旁路二极管之间形成带状导线。
34C12。根据条款33C12所述的方法，其中所述单个旁路二极管位 于第一太阳能模块的第一接线盒中，所述第一接线盒与第二太阳能模块的 第二接线盒成配对布置。
35C12。根据条款11C12所述的方法，其中所述太阳能电池条包括 第一倒角。
36C12。根据条款35C12所述的方法，其中所述多个太阳能电池条 的重叠太阳能电池条的长边不包括第二倒角。
37C12。根据条款36C12所述的方法，其中所述太阳能电池条的宽 度大于所述重叠太阳能电池条的宽度，从而使得所述太阳能电池条和所述 重叠太阳能电池条具有大致相等的面积。
38C12。根据条款35C12所述的方法，其中所述多个太阳能电池条 的重叠太阳能电池条的长边包括第二倒角。
39C12。根据条款38C12所述的方法，其中所述多个太阳能电池条 的所述重叠太阳能电池条的长边与包括第一倒角的电池条的长边重叠。
40C12。根据条款38C12所述的方法，其中所述多个太阳能电池条 的所述重叠太阳能电池条的长边与不包括第一倒角的电池条的长边重叠。
1C13。一种设备，包括：
半导体晶片，所述半导体晶片具有第一表面，所述第一表面包括沿着 第一外部边缘的第一金属化图案以及沿着与所述第一外部边缘相对的第二 外部边缘的第二金属化图案，所述半导体晶片还包括第一金属化图案与第 二金属化图案之间的第一刻绘线。
2C13。根据条款1C13所述的设备，其中第一金属化图案包括分立 接触垫。
3C13。根据条款1C13所述的设备，其中第一金属化图案包括远离 第一外部边缘而指向第二金属化图案的第一指状物。
4C13。根据条款3C13所述的设备，其中第一金属化图案还包括沿 着第一外部边缘延伸并与第一指状物相交的总线。
5C13。根据条款4C13所述的设备，其中第二金属化图案包括：
远离第二外部边缘而指向第一金属化图案的第二指状物；以及
沿着第二外部边缘延伸并与第二指状物相交的第二总线。
6C13。根据条款3C13所述的设备，还包括沿着第一外部边缘延伸 并与第一指状物接触的导电粘合剂。
7C13。根据条款3C13所述的设备，其中第一金属化图案还包括第 一旁路导线。
8C13。根据条款3C13所述的设备，其中第一金属化图案还包括第 一端部导线。
9C13。根据条款1C13所述的设备，其中第一金属化图案包括银。
10C13。根据条款9C13所述的设备，其中第一金属化图案包括银 浆。
11C13。根据条款9C13所述的设备，其中第一金属化图案包括分立 触点。
12C13。根据条款1C13所述的设备，其中第一金属化图案包括比银 更便宜的锡、铝或另一种导线。
13C13。根据条款1C13所述的设备，其中第一金属化图案包括铜。
14C13。根据条款13C13所述的设备，其中第一金属化图案包括电 镀铜。
15C13。根据条款13C13所述的设备，还包括用于减轻复合的钝化 方案。
16C13。根据条款1C13所述的设备，还包括：
不接近第一外部边缘或第二外部边缘的半导体晶片的第一表面上的第 三金属化图案；以及
第三金属化图案与第二金属化图案之间的第二刻绘线，其中第一刻绘 线在第一金属化图案与第三金属化图案之间。
17C13。根据条款16C13所述的设备，其中在第一刻绘线与第二刻 绘线之间界定的第一宽度除以半导体晶片长度的比例在约1:2到约1:20之 间。
18C13。根据条款17C13所述的设备，其中所述长度是约156mm或 约125mm。
19C13。根据条款17C13所述的设备，其中所述半导体晶片包括倒 角。
20C13。根据条款19C13所述的设备，其中：
第一刻绘线与第一外部边缘界定第一个矩形区域，所述第一个矩形区 域包括两个倒角和第一金属化图案，所述第一个矩形区域的面积对应于长 度与第二宽度之积减去两个倒角的组合面积，第二宽度大于第一宽度；并 且
第二刻绘线与第一刻绘线界定第二矩形区域，所述第二矩形区域不包 括倒角并且包括第三金属化图案，所述第二矩形区域的面积应于长度与第 一宽度之积。
21C13。根据条款16C13所述的设备，其中第三金属化图案包括指 向第二金属化图案的指状物。
22C13。根据条款1C13所述的设备，还包括与第一表面相对的半导 体晶片的第二表面上的第三金属化图案。
23C13。根据条款22C13所述的设备，其中第三金属化图案包括接 近第一刻绘线位置的接触垫。
24C13。根据条款1C13所述的设备，其中第一刻绘线通过激光器形 成。
25C13。根据条款1C13所述的设备，其中第一刻绘线位于第一表面 中。
26C13。根据条款1C13所述的设备，其中第一金属化图案包括被配 置成限制导电粘合剂蔓延的特征。
27C13。根据条款26C13所述的设备，其中所述特征包括凸起特 征。
28C13。根据条款27C13所述的设备，其中第一金属化图案包括接 触垫，并且所述特征包括邻接所述接触垫并高于所述接触垫的障碍。
29C13。根据条款26C13所述的设备，其中所述特征包括凹陷特 征。
30C13。根据条款29C13所述的方法，其中所述凹陷特征包括壕 沟。
31C13。根据条款26C13所述的设备，还包括与第一金属化图案接 触的导电粘合剂。
32C13。根据条款31C13所述的设备，其中导电粘合剂被印刷。
33C13。根据条款1C13所述的设备，其中所述半导体晶片包含硅。
34C13。根据条款33C13所述的设备，其中所述半导体晶片包含晶 体硅。
35C13。根据条款33C13所述的设备，其中第一前表面为n型导电 类型。
36C13。根据条款33C13所述的设备，其中所述第一前表面为p型 导电类型。
37C13。根据条款1C13所述的设备，其中：
第一金属化图案距第一外部边缘5mm或更少；并且
第二金属化图案距第二外部边缘5mm或更少。
38C13。根据条款1C13所述的设备，其中所述半导体晶片包括倒 角，并且第一金属化图案包括围绕倒角延伸的锥形部分。
39C13。根据条款38C13所述的设备，其中所述锥形部分包括总 线。
40C13。根据条款38C13所述的设备，其中所述锥形部分包括连接 分立接触垫的导线。
1C14。一种方法，包括：
在晶片上划出第一刻绘线；以及
利用真空沿着第一刻绘线将硅晶片分割，以提供太阳能电池条。
2C14。根据条款1C14所述的方法，其中所述刻绘包括激光刻绘。
3C14。根据条款2C14所述的方法，其中所述分割包括在晶片的表 面与弯曲表面之间施加真空。
4C14。根据条款3C14所述的方法，其中所述弯曲表面包括真空歧 管。
5C14。根据条款4C14所述的方法，其中所述晶片支撑在带上，所 述带移动到真空歧管，并且所述真空通过所述带施加。
6C14。根据条款5C14所述的方法，其中所述分割包括：
将第一刻绘线取向成相对于真空歧管成一角度；以及
在第一刻绘线的一端处开始切割。
7C14。根据条款6C14所述的方法，其中所述角基本上是直角。
8C14。根据条款6C14所述的方法，其中所述角基本上不是直角。
9C14。根据条款3C14所述的方法，还包括施加未固化的导电粘合 剂接合材料。
10C14。根据条款9C14所述的方法，其中第一刻绘线和未固化的导 电粘合剂接合材料位于晶片的相同表面上。
11C14。根据条款10C14所述的方法，其中通过选择激光器功率和/ 或第一刻绘线与未固化的导电粘合剂接合材料之间的距离，所述激光刻绘 避免使未固化的导电粘合剂接合材料固化。
12C14。根据条款10C14所述的方法，其中所述相同表面与晶片表 面相对，所述晶片表面通过将晶片移动到弯曲表面的带支撑。
13C14。根据条款12C14所述的方法，其中所述弯曲表面包括真空 歧管。
14C14。根据条款9C14所述的方法，其中所述施加在所述刻绘之后 进行。
15C14。根据条款9C14所述的方法，其中所述施加在所述分割之后 进行。
16C14。根据条款9C14所述的方法，其中所述施加包括丝网印刷。
17C14。根据条款9C14所述的方法，其中所述施加包括喷墨印刷。
18C14。根据条款9C14所述的方法，其中所述施加包括使用掩模沉 积。
19C14。根据条款3C14所述的方法，其中第一刻绘线位于以下两者 之间：
沿着第一外部边缘的晶片表面上的第一金属化图案，与
沿着第二外部边缘的晶片表面上的第二金属化图案。
20C14。根据条款19C14所述的方法，其中所述晶片还包括不接近 第一外部边缘或第二外部边缘的半导体晶片表面上的第三金属化图案，并 且所述方法还包括：
在第三金属化图案与第二金属化图案之间划出第二刻绘线，使得第一 刻绘线位于第一金属化图案与第三金属化图案之间；以及
沿着第二刻绘线将硅晶片分割，以提供另一个太阳能电池条。
21C14。根据条款20C14所述的方法，其中第一刻绘线与第二刻绘 线之间的距离形成宽度，所述宽度界定约1:2与约1:20之间的长宽比，其 中晶片的长度是约125mm或约156mm。
22C14。根据条款19C14所述的方法，其中第一金属化图案包括指 向第二金属化图案的指状物。
23C14。根据条款22C14所述的方法，其中第一金属化图案还包括 与所述指状物相交的总线。
24C14。根据条款23C14所述的方法，其中所述总线在第一外部边 缘的5mm内。
25C14。根据条款22C14所述的方法，还包括与所述指状物接触的 未固化的导电粘合剂接合材料。
26C14。根据条款19C14所述的方法，其中第一金属化图案包括分 立接触垫。
27C14。根据条款19C14所述的方法，还包括印刷或电镀晶片上的 第一金属化图案。
28C14。根据条款3所述的方法，还包括：
将所述太阳能电池条布置在第一超级电池中，所述第一超级电池包括 至少十九个太阳能电池条，每个太阳能电池条具有至少10V的击穿电压， 其中相邻太阳能电池条的长边重叠，导电粘合剂接合材料设置在它们之 间；以及
将导电接合材料固化，以将相邻重叠的太阳能电池条串联电连接。
29C14。根据条款28C14所述的方法，其中所述布置包括形成分层 结构，所述分层结构包括封装剂，所述方法还包括对层合所述分层结构。
30C14。根据条款29C14所述的方法，其中所述固化至少部分在层 合期间进行。
31C14。根据条款29C14所述的方法，其中所述固化与层合不同时 进行。
32C14。根据条款29C14所述的方法，其中所述封装剂包括热塑性 烯烃聚合物。
33C14。根据条款29C14所述的方法，其中所述分层结构包括：
白色背衬板；以及
所述白色背衬板上的暗色条纹。
34C14。根据条款28C14所述的方法，其中所述布置包括使用金属 化图案特征来限制导电粘合剂接合材料的蔓延。
35C14。根据条款34C14所述的方法，其中所述金属化图案特征位 于太阳能电池条的前表面上。
36C14。根据条款34C14所述的方法，其中所述金属化图案特征位 于太阳能电池条的背表面上。
37C14。根据条款28C14所述的方法，还包括在第一超级电池与将 第二超级电池串联连接的互连件之间施加导电粘合剂接合材料。
38C14。根据条款28C14所述的方法，还包括在第一超级电池的单 个旁路二极管之间形成带状导线，所述单个旁路二极管位于第一太阳能模 块的第一接线盒中，所述第一接线盒与第二太阳能模块的第二接线盒成配 对布置。
39C14。根据条款28C14所述的方法，其中：
所述太阳能电池条包括第一倒角；
所述多个太阳能电池条的重叠太阳能电池条的长边不包括第二倒角； 并且
所述太阳能电池条的宽度大于所述重叠太阳能电池条的宽度，从而使 得所述太阳能电池条和所述重叠太阳能电池条具有大致相等的面积。
40C14。根据条款28C14所述的方法，其中：
所述太阳能电池条包括第一倒角；
所述多个太阳能电池条的重叠太阳能电池条的长边包括第二倒角；并 且
所述多个太阳能电池条的所述重叠太阳能电池条的长边与不包括第一 倒角的太阳能电池条的长边重叠。
1C15。一种方法，包括：
沿着半导体晶片的第一表面的第一外部边缘形成第一金属化图案；
沿着第一表面的第二外部边缘形成第二金属化图案，所述第二外部边 缘与第一外部边缘相对；以及
在第一金属化图案与第二金属化图案之间形成第一刻绘线。
2C15。根据条款1C15所述的方法，其中：
第一金属化图案包括指向第二金属化图案的第一指状物；并且
第二金属化图案包括指向第一金属化图案的第二指状物。
3C15。根据条款2C15所述的方法，其中：
第一金属化图案还包括与第一指状物相交并位于第一外部边缘的5mm 内的第一总线；并且
第二金属化图案包括与第二指状物相交并位于第二外部边缘的5mm内 的第二总线。
4C15。根据条款3C15所述的方法，还包括：
在第一表面上，不沿着第一外部边缘或第二外部边缘形成第三金属化 图案，所述第三金属化图案包括：
与第一总线平行的第三总线，和
指向第二金属化图案的第三指状物；以及
在第三金属化图案与第二金属化图案之间形成第二刻绘线，其中第一 刻绘线在第一金属化图案与第三金属化图案之间。
5C15。根据条款4C15所述的方法，其中第一刻绘线和第二刻绘线 分割一定宽度，所述宽度与半导体晶片的长度的比介于约1:2到约1:20之 间。
6C15。根据条款5C15所述的方法，其中所述半导体晶片的长度是 约156mm或约125mm。
7C15。根据条款4C15所述的方法，其中所述半导体晶片包括倒 角。
8C15。根据条款7C15所述的方法，其中：
第一刻绘线与第一外部边缘界定第一太阳能电池区域，所述第一太阳 能电池区域包括两个倒角和第一金属化图案，所述第一太阳能电池区域具 有第一面积，所述第一面积对应于半导体晶片的长度与第一宽度之积减去 两个倒角的组合面积；并且
第二刻绘线与第一刻绘线界定第二太阳能电池区域，所述第二太阳能 电池区域不包括倒角并且包括第三金属化图案，所述第二太阳能电池区域 具有第二面积，所述第二面积对应于所述长度与比第一宽度窄的第二宽度 之积，使得第一面积和第二面积大致相等。
9C15。根据条款8C15所述的方法，其中所述长度是约156mm或约 125mm。
10C15。根据条款4C15所述的方法，其中形成第一刻绘线和形成第 二刻绘线包括激光刻绘。
11C15。根据条款4C15所述的方法，其中形成第一金属化图案、形 成第二金属化图案以及形成第三金属化图案包括印刷。
12C15。根据条款11C15所述的方法，其中形成第一金属化图案、 形成第二金属化图案以及形成第三金属化图案包括丝网印刷。
13C15。根据条款11C15所述的方法，其中形成第一金属化图案包 括形成多个接触垫，所述接触垫包括银。
14C15。根据条款4C15所述的方法，其中形成第一金属化图案、形 成第二金属化图案以及形成第三金属化图案包括电镀。
15C15。根据条款14C15所述的方法，其中第一金属化图案、第二 金属化图案以及第三金属化图案包括铜。
16C15。根据条款4C15所述的方法，其中第一金属化图案包括铝、 锡、银、铜和/或比银更便宜的导线。
17C15。根据条款4C15所述的方法，其中所述半导体晶片包括硅。
18C15。根据条款17C15所述的方法，其中所述半导体晶片包括晶 体硅。
19C15。根据条款4C15所述的方法，还包括在所述半导体晶片的第 二表面上，在第一外部边缘与第二刻绘的位置的5mm内之间形成第四金属 化图案。
20C15。根据条款4C15所述的方法，其中第一表面包括第一导电类 型，并且第二表面包括与第一导电类型相反的第二导电类型。
21C15。根据条款4C15所述的方法，其中第四金属化图案包括接触 垫。
22C15。根据条款3C15所述的方法，还包括将传导性粘合剂施加到 半导体晶片。
23C15。根据条款22C15所述的方法，还包括施加传导性粘合剂并 与第一指状物接触。
24C15。根据条款23C15所述的方法，其中施加传导性粘合剂包括 利用掩模进行丝网印刷或沉积。
25C15。根据条款3C15所述的方法，还包括沿着第一刻绘线将半导 体晶片分割，以形成包括第一金属化图案的第一太阳能电池条。
26C15。根据条款25C15所述的方法，其中所述分割包括将真空施 加到第一刻绘线。
27C15。根据条款26C15所述的方法，还包括将所述半导体晶片设 置在移动到真空的带上。
28C15。根据条款25C15所述的方法，还包括将传导性粘合剂施加 到第一太阳能电池条。
29C15。根据条款25C15所述的方法，还包括：
将第一太阳能电池条布置在第一超级电池中，所述第一超级电池包括 至少十九个太阳能电池条，每个太阳能电池条具有至少10V的击穿电压， 其中相邻太阳能电池条的长边重叠，传导性粘合剂设置在它们之间；以及
将传导性粘合剂固化，以将相邻重叠的太阳能电池条串联电连接。
30C15。根据条款29C15所述的方法，其中所述布置包括形成分层 结构，所述分层结构包括封装剂，所述方法还包括对层合所述分层结构。
31C15。根据条款30C15所述的方法，其中所述固化至少部分在层 合期间进行。
32C15。根据条款30C15所述的方法，其中所述固化与层合不同时 进行。
33C15。根据条款30C15所述的方法，其中所述封装剂包括热塑性 烯烃聚合物。
34C15。根据条款30C15所述的方法，其中所述分层结构包括：
白色背衬板；以及
所述白色背衬板上的暗色条纹。
35C15。根据条款29C15所述的方法，其中所述布置包括用金属化 图案特征来限制传导性粘合剂的蔓延。
36C15。根据条款35C15所述的方法，其中所述金属化图案特征位 于第一太阳能电池条的前表面上。
37C15。根据条款29C15所述的方法，还包括在第一超级电池与将 第二超级电池串联连接的互连件之间施加传导性粘合剂。
38C15。根据条款29C15所述的方法，还包括在第一超级电池的单 个旁路二极管之间形成带状导线，所述单个旁路二极管位于第一太阳能模 块的第一接线盒中，所述第一接线盒与第二太阳能模块的第二接线盒成配 对布置。
39C15。根据条款29C15所述的方法，其中：
第一太阳能电池条包括第一倒角；
第一超级电池的重叠太阳能电池条的长边不包括第二倒角；并且
第一太阳能电池条的宽度大于重叠太阳能电池条的宽度，使得第一太 阳能电池条和重叠太阳能电池条具有大致相等的面积。
40C15。根据条款29C15所述的方法，其中：
第一太阳能电池条包括第一倒角；
第一超级电池的重叠太阳能电池条的长边包括第二倒角；并且
所述重叠太阳能电池条的长边与不包括第一倒角的第一太阳能电池条 的长边重叠。
1C16。一种方法，包括：
获取或提供硅晶片，所述硅晶片包括前表面金属化图案，所述前表面 金属化图案包括平行于并且邻近所述晶片的第一外部边缘布置的第一总线 或接触垫排，以及平行于并且邻近所述晶片的第二外部边缘布置的第二总 线或接触垫排，所述晶片的第二外部边缘与第一边缘相对并且平行；
沿着平行于所述晶片的所述第一外部边缘和所述第二外部边缘的一条 或多条刻绘线将所述硅晶片分割，以形成多个矩形太阳能电池，其中所述 第一总线或接触垫排平行于并且邻近第一个矩形太阳能电池的长外部边缘 布置，并且所述第二总线或接触垫排平行于并且邻近第二个矩形太阳能电 池的长外部边缘布置；并且
将所述矩形太阳能电池布置成直线，其中相邻太阳能电池的长边彼此 重叠并且传导性地接合，以将所述太阳能电池串联电连接，以形成超级电 池；
其中所述第一个矩形太阳能电池的所述第一总线或接触垫排与所述超 级电池中相邻矩形太阳能电池的底部表面重叠并传导性地接合到所述底部 表面。
2C16。根据条款1C16所述的方法，其中第二个矩形太阳能电池上 的第二总线或接触垫排与所述超级电池中相邻矩形太阳能电池的底部表面 重叠并传导性地接合到所述底部表面。
3C16。根据条款1C16所述的方法，其中所述硅晶片是正方形或准 正方形硅晶片。
4C16。根据条款3C16所述的方法，其中所述硅晶片具有长度约 125mm或者长度约156mm的边。
5C16。根据条款3C16所述的方法，其中每个矩形太阳能电池的长 度与宽度的比介于约2:1与约20:1之间。
6C16。根据条款1C16所述的方法，其中所述硅晶片是晶体硅晶 片。
7C16。根据条款1C16所述的方法，其中第一总线或接触垫排和第 二总线或接触垫排位于所述硅晶片的边缘区域中，所述边缘区域将光转换 成电的效率比硅晶片的中心区域更低。
8C16。根据条款1C16所述的方法，其中所述前表面金属化图案包 括电连接到第一总线或接触垫排并从所述晶片的第一外部边缘向内延伸的 第一多个平行指状物，并且电连接到第二总线或接触垫排并从所述晶片的 第二外部边缘向内延伸的第二多个平行指状物。
9C16。根据条款1C16所述的方法，其中所述前表面金属化图案包 括平行于第一总线或接触垫排和第二总线或接触垫排取向并位于它们之间 的至少第三总线或接触垫排，以及取向成垂直于并电连接到第三总线或接 触垫排的第三多个平行指状物，并且在所述硅晶片被分割以形成多个矩形 太阳能电池之后，第三总线或接触垫排布置成平行于并且邻近第三个矩形 太阳能电池的长外部边缘。
10C16。根据条款1C16所述的方法，包括将传导性粘合剂施加到第 一总线或接触垫排，借此将第一个矩形太阳能电池传导性地接合到相邻的 太阳能电池。
11C16。根据条款10C16所述的方法，其中所述金属化图案包括被 配置成限制传导性粘合剂蔓延的屏障。
12C16。根据条款10C16所述的方法，包括通过丝网印刷来施加传 导性粘合剂。
13C16。根据条款10C16所述的方法，包括通过喷墨印刷来施加传 导性粘合剂。
14C16。根据条款10C16所述的方法，其中在所述硅晶片中形成刻 绘线之前施加传导性粘合剂。
15C16。根据条款1C16所述的方法，其中沿着一条或多条刻绘线分 割硅晶片包括在硅晶片的底部表面与弯曲支撑表面之间施加真空，以使硅 晶片对着弯曲支撑表面弯曲，从而沿着一条或多条刻绘线将硅晶片切割。
16C16。根据条款1C16所述的方法，其中：
所述硅晶片是包括倒角的准正方形硅晶片，并且在所述硅晶片分割之 后形成所述多个矩形太阳能电池，所述矩形太阳能电池中的一个或多个包 括所述倒角中的一个或多个；并且
通过使与包括倒角的所述矩形太阳能电池的所述长轴垂直的所述宽度 大于与缺少倒角的所述矩形太阳能电池的所述长轴垂直的所述宽度，从而 选择刻绘线之间的间隔以补偿所述倒角，因此，在所述超级电池工作期 间，所述超级电池中的所述多个矩形太阳能电池中的每一者暴露在太阳光 下的面积实质上相等。
17C16。根据条款1C16所述的方法，包括将超级电池布置在透明前 板与后板之间的分层结构中，并且对所述分层结构进行层合。
18C16。根据条款17C16所述的方法，其中对所述分层结构进行层 合完成设置在超级电池中的相邻矩形太阳能电池之间传导性粘合剂的固 化，以将相邻矩形太阳能电池传导性地接合到彼此。
19C16。根据条款17C16所述的方法，其中所述超级电池在所述分 层结构中布置成两个或更多个平行排的超级电池中的一个，并且所述后板 是包括平行暗色条纹的白色板，所述暗色条纹的位置和宽度对应于所述两 个或更多个平行排的超级电池之间间隙的位置和宽度，使得所述后板的白 色部分通过组装模块中各排超级电池之间的间隙不可见。
20C16。根据条款17C16所述的方法，其中所述前板和所述后板是 玻璃板，并且所述超级电池封装在热塑性烯烃层中，所述热塑性烯烃层夹 在玻璃板之间。
21C16。根据条款1C16所述的方法，包括将超级电池布置在第一模 块中，所述第一模块包括与第二太阳能模块的第二接线盒成配对布置的接 线盒。
1D。一种太阳能模块，包括：
布置成两个或多个平行排的多个超级电池，每个超级电池包括布置成 直线的多个矩形或实质上矩形的硅太阳能电池，其中相邻硅太阳能电池的 长边重叠并彼此直接传导性地接合以将所述硅太阳能电池串联电连接；
位于第一太阳能电池的背表面上的第一隐藏的分接头接触垫，所述第 一太阳能电池位于沿着第一个超级电池的中间位置；以及
传导性地接合到第一隐藏的分接头接触垫的第一电互连件；
其中第一电互连件包括应力消除特征，所述应力消除特征调和所述电 互连件与所述电互连件所接合的硅太阳能电池之间的不均匀热膨胀。
2D。根据条款1D所述的太阳能模块，包括位于第二太阳能电池的 背表面上的第二隐藏的分接头接触垫，所述第二太阳能电池位于第一太阳 能电池附近，且位于沿着第二个超级电池的中间位置，其中第一隐藏的分 接头接触垫通过第一电互连件而电连接到第二隐藏的分接头接触垫。
3D。根据条款2D所述的太阳能模块，其中第一电互连件延伸穿过 第一超级电池与第二超级电池之间的间隙，并传导性地接合到第二隐藏的 分接头接触垫。
4D。根据条款1D所述的太阳能模块，包括：位于第二太阳能电池 的背表面上的第二隐藏的分接头接触垫，所述第二太阳能电池位于沿着第 一个超级电池的另一个中间位置；传导性地接合到第二隐藏的分接头接触 垫的第二电互连件；以及旁路二极管，所述旁路二极管利用第一电互连件 和第二电互连件与位于第一隐藏的分接头接触垫和第二隐藏的分接头接触 垫之间的太阳能电池并联电连接。
5D。根据条款1D所述的太阳能模块，其中第一隐藏的分接头接触 垫是布置在与第一太阳能电池的长轴平行延伸的一排中的第一太阳能电池 的背表面上的多个隐藏的分接头接触垫中的一个，并且其中第一电互连件 传导性地接合到多个隐藏的触点中的每一个，并且其沿着所述长轴的跨距 实质上等于第一太阳能电池的长度。
6D。根据条款1D所述的太阳能模块，其中第一隐藏的分接头接触 垫的位置与第一太阳能电池的背表面的短边相邻，所述第一电互连件并不 沿着所述太阳能电池的长轴从所述隐藏的分接头接触垫实质上向内延伸， 并且第一太阳能电池上的背表面金属化图案为所述互连件提供传导路径， 所述传导路径具有小于或等于约每平方5欧姆的薄膜电阻。
7D。根据条款6D所述的太阳能模块，其中所述薄膜电阻小于或等 于约每平方2.5欧姆。
8D。根据条款6D所述的太阳能模块，其中第一互连件包括定位在 应力消除特征的相对侧上的两个突出部，并且其中一个突出部传导性地接 合到第一隐藏的分接头接触垫。
9D。根据条款8D所述的太阳能模块，其中所述两个突出部具有不 同的长度。
10D。根据条款1D所述的太阳能模块，其中第一电互连件包括对准 特征，所述对准特征识别与第一隐藏的分接头接触垫的所需对准。
11D。根据条款1D所述的太阳能模块，其中第一电互连件包括对准 特征，所述对准特征识别与第一超级电池的边缘的所需对准。
12D。根据条款1D所述的太阳能模块，与在重叠区域中与其电连接 的另一个太阳能模块布置成重叠叠盖方式。
13D。一种太阳能模块，包括：
玻璃前板；
后板；
在所述玻璃前板与所述后板之间布置成两个或多个平行排的多个超级 电池，每个超级电池包括布置成直线的多个矩形或实质上矩形的硅太阳能 电池，其中相邻硅太阳能电池的长边重叠并彼此直接柔性传导性地接合以 将所述硅太阳能电池串联电连接；以及
刚性地、传导性地接合到所述多个超级电池的第一者的第一柔性电互 连件；
其中重叠的太阳能电池之间的柔性传导性接合为所述超级电池提供机 械可塑性，从而在约-40℃至约100℃的温度范围内，调和平行于超级电池 排的方向上所述超级电池与所述玻璃前板之间的热膨胀失配而不至于损坏 所述太阳能模块；并且
其中第一超级电池与所述第一柔性电互连件之间的刚性传导性接合迫 使所述第一柔性电互连件在约-40℃至约180℃的温度范围内，调和垂直于 所述超级电池排的方向上所述第一超级电池与所述第一柔性电互连件之间 的热膨胀失配而不至于损坏所述太阳能模块。
14D。根据条款13D所述的太阳能模块，其中超级电池内重叠的相 邻太阳能电池之间的传导性接合与超级电池和柔性电互连件之间的传导性 接合利用不同的传导性粘合剂。
15D。根据条款14D所述的太阳能模块，其中两种传导性粘合剂可 在相同的加工步骤中固化。
16D。根据条款13D所述的太阳能模块，其中超级电池内至少一个 太阳能电池一侧的传导性接合与所述太阳能电池另一侧的传导性接合利用 不同的传导性粘合剂。
17D。根据条款16D所述的太阳能模块，其中两种传导性粘合剂可 在相同的加工步骤中固化。
18D。根据条款13D所述的太阳能模块，其中重叠的相邻太阳能电 池之间的传导性接合调和每个电池与玻璃前板之间大于或等于约15微米的 差动运动。
19D。根据条款13D所述的太阳能模块，其中重叠的相邻太阳能电 池之间的传导性接合在垂直于太阳能电池方向上的厚度小于或等于约50微 米，而在垂直于太阳能电池方向上的热导率大于或等于约1.5W/(m-K)。
20D。根据条款13D所述的太阳能模块，其中第一柔性电互连件本 身承受大于或等于约40微米热膨胀或热收缩。
21D。根据条款13D所述的太阳能模块，其中第一柔性电互连中传 导性地接合到超级电池的部分呈带状、由铜形成，而且在垂直于其与太阳 能电池接合的表面的方向上的厚度小于或等于约50微米。
22D。根据条款21D所述的太阳能模块，其中第一柔性电互连中传 导性地接合到超级电池的部分呈带状、由铜形成，而且在垂直于其与太阳 能电池接合的表面的方向上的厚度小于或等于约30微米。
23D。根据条款21D所述的太阳能模块，其中第一柔性电互连件包 括一体式传导性铜部分，所述部分不与太阳能电池接合，并且相比第一柔 性电互连件中传导性地接合到太阳能电池的那部分提供更高的传导性。
24D。根据条款21D所述的太阳能模块，其中在所述太阳能电池表 面的平面中，第一柔性电互连件在垂直于流过所述互连件的电流流动方向 的方向上具有大于或等于约10mm的宽度。
25D。根据条款21D所述的太阳能模块，其中第一柔性电互连件传 导性地接合到太阳能电池附近相比第一电互连件提供更高传导性的导线。
26D。根据条款13D所述的太阳能模块，与在重叠区域中与其电连 接的另一个太阳能模块布置成重叠叠盖方式。
27D。一种太阳能模块，包括：
布置成两个或多个平行排的多个超级电池，每个超级电池包括布置成 直线的多个矩形或实质上矩形的硅太阳能电池，其中相邻硅太阳能电池的 长边重叠并彼此直接传导性地接合以将所述硅太阳能电池串联电连接；以 及
位于第一太阳能电池背表面上的隐藏的分接头接触垫，所述隐藏的分 接头接触垫在正常工作时不传导大电流；
其中所述第一太阳能电池位于沿着第一排所述超级电池中的第一个所 述超级电池的中间位置，并且所述隐藏的分接头接触垫并联电连接到第二 排所述超级电池中的至少第二个太阳能电池。
28D。根据条款27D所述的太阳能模块，包括接合到隐藏的分接头 接触垫并将所述隐藏的分接头接触垫电互连到第二太阳能电池的电互连 件，其中所述电互连件的跨距实质上不等于第一太阳能电池的长度，并且 第一太阳能电池上的背表面金属化图案为所述隐藏的分接头接触垫提供传 导路径，所述传导路径具有小于或等于约每平方5欧姆的薄膜电阻。
29D。根据条款27D所述的太阳能模块，其中所述多个超级电池布 置成三个或多个平行排，这些平行排的跨距等于所述太阳能模块在垂直于 这些排的方向上的宽度，并且所述隐藏的分接头接触垫电连接到每一个超 级电池排中的至少一个太阳能电池上的隐藏的接触垫，以将所述超级电池 排并联电连接，并且连接到至少一个隐藏的分接头接触垫或者连接到隐藏 的分接头接触垫之间的互连件的至少一个总线连接与旁路二极管或其他电子装置连接。
30D。根据条款27D所述的太阳能模块，包括柔性电互连件，所述 柔性电互连件传导性地接合到所述隐藏的分接头接触垫，以将其电连接到 第二太阳能电池，其中：
所述柔性电互连件中传导性地接合到所述隐藏的分接头接触垫的部分 呈带状、由铜形成，并且在所述柔性电互连件与所述太阳能电池接合的所 述表面的垂直方向上的厚度小于或等于约50微米；并且
所述隐藏的分接头接触垫与所述柔性电互连件之间的所述传导性接合 迫使所述柔性电互连件承受所述第一太阳能电池与所述柔性电互连件之间 的热膨胀失配，并且在约-40℃至约180℃的温度范围内，调和所述第一太 阳能电池与所述第二太阳能电池之间由热膨胀造成的相对运动，使所述相 对运动不至于损坏所述太阳能模块。
31D。根据条款27D所述的太阳能模块，其中所述太阳能模块在工 作时，第一隐藏的接触垫可传导比任何单个太阳能电池中生成的电流更大 的电流。
32D。根据条款27D所述的太阳能模块，其中覆盖在第一隐藏的分 接头接触垫上面的第一太阳能电池的前表面并未被接触垫或任何其他互连 件特征占据。
33D。根据条款27D所述的太阳能模块，其中第一太阳能电池的前 表面上未被第一超级电池中的相邻太阳能电池的一部分重叠的任何区域都 未被接触垫或任何其他互连件特征占据。
34D。根据条款27D所述的太阳能模块，其中每个超级电池中的大 部分电池都不具有隐藏的分接头接触垫。
35D。根据条款34D所述的太阳能模块，其中具有隐藏的分接头接 触垫的电池相比不具有隐藏的分接头接触垫的电池，可具有较大的光收集 区域。
36D。根据条款27D所述的太阳能模块，与在重叠区域中与其电连 接的另一个太阳能模块布置成重叠叠盖方式。
37D。一种太阳能模块，包括：
玻璃前板；
后板；
在所述玻璃前板与所述后板之间布置成两个或多个平行排的多个超级 电池，每个超级电池包括布置成直线的多个矩形或实质上矩形的硅太阳能 电池，其中相邻硅太阳能电池的长边重叠并彼此直接柔性传导性地接合以 将所述硅太阳能电池串联电连接；以及
刚性地、传导性地接合到所述多个超级电池的第一者的第一柔性电互 连件；
其中重叠的太阳能电池之间的柔性传导性接合由第一传导性粘合剂形 成，并且该柔性传导性结合具有小于或等于约800兆帕的剪切模量。并且
其中第一超级电池与所述第一柔性电互连件之间的所述刚性传导性接 合由第二传导性粘合剂形成，并且该刚性传导性接合具有大于或等于约 2000兆帕的剪切模量。
38D。根据条款37D所述的太阳能模块，其中第一传导性粘合剂和 第二传导性粘合剂是不同的，但这两种传导性粘合剂可在同一加工步骤中 固化。
39D。根据条款37D所述的太阳能模块，其中重叠的相邻太阳能电 池之间的传导性接合在垂直于太阳能电池方向上的厚度小于或等于约50微 米，而在垂直于太阳能电池方向上的热导率大于或等于约1.5W/(m-K)。
40D。根据条款37D所述的太阳能模块，与在重叠区域中与其电连 接的另一个太阳能模块布置成重叠叠盖方式。
1E。一种太阳能模块，包括：数量N大于或等于约150个矩形或实 质上矩形的硅太阳能电池，所述硅太阳能电池布置成两个或多个平行排中 的多个超级电池，每个超级电池包括布置成直线的多个所述硅太阳能电 池，其中相邻硅太阳能电池的长边重叠并传导性地接合到彼此，以将所述 硅太阳能电池串联电连接；其中超级电池电连接，以提供大于或等于约90 伏的高直流电压。
2E。根据条款1E所述的太阳能模块，包括一个或多个柔性电互连 件，所述柔性电互连件被布置用于将多个超级电池串联电连接，从而提供 高直流电压。
3E。根据条款2E所述的太阳能模块，包括模块级功率电子器件， 所述模块级功率电子器件包括用于将高直流电压转变成交流电压的逆变 器。
4E。根据条款3E所述的太阳能模块，其中所述模块级功率电子设 备感测所述高直流电压，并且在最佳电流-电压功率点处操作所述模块。
5E。根据条款1E所述的太阳能模块，包括电连接到各对相邻的串 联超级电池排的模块级功率电子器件，用于串联电连接一对或多对超级电 池排以提供高直流电压，该模块级功率电子器件包括用于将高直流电压转 变成交流电压的逆变器。
6E。根据条款5E所述的太阳能模块，其中所述模块级功率电子器 件感测每个单独的一对超级电池排两端的电压，并且在最佳电流-电压功率 点处操作每个单独的一对超级电池排。
7E。根据条款6E所述的太阳能模块，其中如果单独的一对超级电 池排两端的电压低于阈值，则模块级功率电子器件将这对超级电池排从提 供高直流电压的电路断开。
8E。根据条款1E所述的太阳能模块，包括电连接到每个单独的超 级电池排的模块级功率电子器件，用于串联电连接两个或更多个超级电池 排以提供高直流电压，所述模块级功率电子器件包括用于将高直流电压转 变成交流电压的逆变器。
9E。根据条款8E所述的太阳能模块，其中所述模块级功率电子器 件感测每个单独的超级电池排两端的电压，并且在最佳电流-电压功率点处 操作每个单独的超级电池排。
10E。根据条款9E所述的太阳能模块，其中如果单独的超级电池排 两端的电压低于阈值，则模块级功率电子器件将这个单独的超级电池排从 提供高直流电压的电路断开。
11E。根据条款1E所述的太阳能模块，包括电连接到每个单独的超 级电池的模块级功率电子器件，用于串联电连接两个或更多个超级电池以 提供高直流电压，所述模块级功率电子器件包括用于将高直流电压转变成 交流电压的逆变器。
12E。根据条款11E所述的太阳能模块，其中所述模块级功率电子 器件感测每个单独的超级电池两端的电压，并且在最佳电流-电压功率点处 操作每个单独的超级电池。
13E。根据条款12E所述的太阳能模块，其中如果单独的超级电池 两端的电压低于阈值，则模块级功率电子器件将这个单独的超级电池从提 供高直流电压的电路断开。
14E。根据条款1E所述的太阳能模块，其中每个超级电池被隐藏的 分接头电分段成多个分段，所述太阳能模块包括通过隐藏的分接头电连接 到每个超级电池中的每个分段的模块级功率电子器件，用于串联电连接两 个或更多个分段以提供高直流电压，该模块级功率电子器件包括用于将高 直流电压转变成交流电压的逆变器。
15E。根据条款14E所述的太阳能模块，其中所述模块级功率电子 器件感测每个超级电池中的每个单独的分段两端的电压，并且在最佳电流- 电压功率点处操作每个单独的分段。
16E。根据条款15E所述的太阳能模块，其中如果单独的分段两端 的电压低于阈值，则模块级功率电子器件将这个单独的分段从提供高直流 电压的电路断开。
17E。根据条款4E、6E、9E、12E或15E中任一项所述的太阳能模 块，其中最佳电流-电压功率点是最大电流-电压功率点。
18E。根据条款3E到17E中任一项所述的太阳能模块，其中所述模 块级功率电子器件缺少直流到直流升压部件。
19E。根据条款1E到18E中任一项所述的太阳能模块，其中N大于 或等于约200、大于或等于约250、大于或等于约300、大于或等于约 350、大于或等于约400、大于或等于约450、大于或等于约500、大于或等 于约550、大于或等于约600、大于或等于约650，或者大于或等于约 700。
20E。根据条款1E到19E中任一项所述的太阳能模块，其中所述高 直流电压大于或等于约120伏、大于或等于约180伏、大于或等于约240 伏、大于或等于约300伏、大于或等于约360伏、大于或等于约420伏、 大于或等于约480伏、大于或等于约540伏，或者大于或等于约600伏。
21E。一种太阳能光伏系统，包括：
并联电连接的两个或多个太阳能模块；以及
逆变器；
其中每个太阳能模块包括数量N大于或等于约150个矩形或实质上矩 形的硅太阳能电池，所述硅太阳能电池布置成两个或多个平行排中的多个 超级电池，每个模块中的每个超级电池包括所述模块中布置成直线的所述 硅太阳能电池中的两个或多个，其中相邻硅太阳能电池的长边重叠并传导 性地接合到彼此，以将所述硅太阳能电池串联电连接，并且每个模块中的 超级电池电连接，以使模块提供大于或等于约90伏的高电压直流输出；并且
其中所述逆变器电连接到两个或多个太阳能模块，从而将这些模块的 高电压直流输出转变成交流电。
22E。根据条款21E所述的太阳能光伏系统，其中每一个太阳能模 块包括一个或多个柔性电互连件，所述柔性电互连件被布置用于将太阳能 模块中的超级电池串联电连接，从而提供太阳能模块的高电压直流输出。
23E。根据条款21E所述的太阳能光伏系统，包括与并联电连接的 两个或多个太阳能模块中的第一太阳能模块串联电连接的至少第三太阳能 模块，其中第三太阳能模块包括数量N’大于或等于约150个矩形或实质上 矩形的硅太阳能电池，所述硅太阳能电池布置成两个或多个平行排中的多 个超级电池，所述第三太阳能模块中的每个超级电池包括所述模块中布置 成直线的所述硅太阳能电池中的两个或多个，其中相邻硅太阳能电池的长边重叠并传导性地接合到彼此，以将所述硅太阳能电池串联电连接，并且 第三太阳能模块中的超级电池电连接，以使模块提供大于或等于约90伏的 高电压直流输出。
24E。根据条款23E所述的太阳能光伏系统，包括与并联电连接的 两个或多个太阳能模块中的第二太阳能模块串联电连接的至少第四太阳能 模块，其中第四太阳能模块包括数量N’大于或等于约150个矩形或实质上 矩形的硅太阳能电池，所述硅太阳能电池布置成两个或多个平行排中的多 个超级电池，所述第四太阳能模块中的每个超级电池包括所述模块中布置 成直线的所述硅太阳能电池中的两个或多个，其中相邻硅太阳能电池的长边重叠并传导性地接合到彼此，以将所述硅太阳能电池串联电连接，并且 第四太阳能模块中的超级电池电连接，以使模块提供大于或等于约90伏的 高电压直流输出。
25E。根据条款21E到24E所述的太阳能光伏系统，包括熔丝，所 述熔丝布置用于防止因任一个太阳能模块发生短路而耗散其他太阳能模块 产生的功率。
26E。根据条款21E到25E中任一项所述的太阳能光伏系统，包括 阻流二极管，所述阻流二极管布置用于防止因任一个太阳能模块发生短路 而耗散其他太阳能模块产生的功率。
27E。根据条款21E到26E中任一项所述的太阳能光伏系统，包括 正总线和负总线，两个或更多个太阳能模块并联电连接到这些正负总线， 逆变器也电连接到这些正负总线。
28E。根据条款21E到26E中任一项所述的太阳能光伏系统，包括 汇流箱，两个或多个太阳模块通过单独的导线电连接到所述汇流箱，并且 所述汇流箱将太阳能模块并联电连接。
29E。根据条款28E所述的太阳能光伏系统，其中所述汇流箱包括 熔丝，所述熔丝布置用于防止因任一个太阳能模块发生短路而耗散其他太 阳能模块产生的功率。
30E。根据条款28E或条款29E所述的太阳能光伏系统，其中所述 汇流箱包括阻流二极管，所述阻流二极管布置用于防止因任一个太阳能模 块发生短路而耗散其他太阳能模块产生的功率。
31E。根据条款21E到30E中任一项所述的太阳能光伏系统，其中 所述逆变器被配置用于在高于最小值的直流电压下操作太阳能模块，所述 最小值被设置成避免模块反偏。
32E。根据条款21E到30E中任一项所述的太阳能光伏系统，其中 所述逆变器被配置用于识别反偏状态，并在避免出现反偏状态的电压下操 作太阳能模块。
33E。根据条款21E到32E中任一项所述的太阳能模块，其中N大 于或等于约200、大于或等于约250、大于或等于约300、大于或等于约 350、大于或等于约400、大于或等于约450、大于或等于约500、大于或等 于约550、大于或等于约600、大于或等于约650，或者大于或等于约 700。
34E。根据条款21E到33E中任一项所述的太阳能模块，其中所述 高直流电压大于或等于约120伏、大于或等于约180伏、大于或等于约240 伏、大于或等于约300伏、大于或等于约360伏、大于或等于约420伏、 大于或等于约480伏、大于或等于约540伏，或者大于或等于约600伏。
35E。根据条款21E到34E中任一项所述的太阳能光伏系统，其定 位在屋顶上。
36E。一种太阳能光伏系统，包括：
第一太阳能模块，包括数量N大于或等于约150个矩形或实质上矩形 的硅太阳能电池，所述硅太阳能电池布置成两个或多个平行排中的多个超 级电池，每个超级电池包括布置成直线的多个所述硅太阳能电池，其中相 邻硅太阳能电池的长边重叠并传导性地接合到彼此，以将所述硅太阳能电 池串联电连接；以及
逆变器；
其中所述超级电池电连接，用于将大于或等于约90伏的高直流电压提 供给逆变器，逆变器再将直流电转变成交流电。
37E。根据条款36E所述的太阳能光伏系统，其中所述逆变器是与 第一太阳能模块集成的微逆变器。
38E。根据条款36E所述的太阳能光伏系统，其中第一太阳能模块 包括一个或多个柔性电互连件，所述柔性电互连件被布置用于将太阳能模 块中的超级电池串联电连接，从而提供太阳能模块的高电压直流输出。
39E。根据条款36E到38E中任一项所述的太阳能光伏系统，包括 与第一太阳能模块串联电连接的至少第二太阳能模块，其中第二太阳能模 块包括数量N’大于或等于约150个矩形或实质上矩形的硅太阳能电池，所 述硅太阳能电池布置成两个或多个平行排中的多个超级电池，第二太阳能 模块中每个超级电池包括所述模块中布置成直线的所述硅太阳能电池中的 两个或多个，其中相邻硅太阳能电池的长边重叠并传导性地接合到彼此，以将所述硅太阳能电池串联电连接，并且第二太阳能模块的超级电池电连 接，以使模块提供大于或等于约90伏的高电压直流输出。
40E。根据条款36E到39E中任一项所述的太阳能模块，其中所述 逆变器缺少直流到直流升压部件。
41E。根据条款36E到40E中任一项所述的太阳能模块，其中N大 于或等于约200、大于或等于约250、大于或等于约300、大于或等于约 350、大于或等于约400、大于或等于约450、大于或等于约500、大于或等 于约550、大于或等于约600、大于或等于约650，或者大于或等于约 700。
42E。根据条款36E到41E中任一项所述的太阳能模块，其中所述 高直流电压大于或等于约120伏、大于或等于约180伏、大于或等于约240 伏、大于或等于约300伏、大于或等于约360伏、大于或等于约420伏、 大于或等于约480伏、大于或等于约540伏，或者大于或等于约600伏。
43E。一种太阳能模块，包括：
大于或等于约250个的N个矩形或实质上矩形的硅太阳能电池，所述 硅太阳能电池布置成两个或多个平行排中的多个串联连接的超级电池，每 个超级电池包括布置成直线的多个所述硅太阳能电池，其中相邻硅太阳能 电池的长边重叠并用既导电又导热的粘合剂传导性地彼此接合，以将所述 超级电池中的所述硅太阳能电池串联电连接；以及
每25个太阳能电池少于一个旁路二极管；
其中所述既导电又导热的粘合剂在相邻太阳能电池之间形成接合，这 些接合在垂直于太阳能电池方向上的厚度小于或等于约50微米，而在垂直 于太阳能电池方向上的热导率大于或等于约1.5W/(m-K)。
44E。根据条款43E所述的太阳能模块，其中所述超级电池封装在 前板与后板之间的热塑性烯烃层中。
45E。根据条款43E所述的太阳能模块，其中所述超级电池封装在 玻璃前板与后板之间。
46E。根据条款43E所述的太阳能模块，每30个太阳能电池包括的 旁路二极管少于一个、每50个太阳能电池包括的旁路二极管少于一个，或 者每100个太阳能电池包括的旁路二极管少于一个，或者仅包括单个旁路 二极管，或者不包括旁路二极管。
47E。根据条款43E所述的太阳能模块，不包括旁路二极管、只包 括单个旁路二极管、包括不超过三个旁路二极管、包括不超过六个旁路二 极管，或者包括不超过十个旁路二极管。
48E。根据条款43E所述的太阳能模块，其中重叠的太阳能电池之 间的传导性接合为超级电池提供机械可塑性，从而在约-40℃至约100℃的 温度范围内，调和平行于超级电池排的方向上超级电池与玻璃前板之间的 热膨胀失配，使所述热膨胀失配不至于损坏太阳能模块。
49E。根据条款43E到48E中任一项所述的太阳能模块，其中N大 于或等于约300、大于或等于约350、大于或等于约400、大于或等于约 450、大于或等于约500、大于或等于约550、大于或等于约600、大于或等 于约650，或者大于或等于约700。
50E。根据条款43E到49E中任一项所述的太阳能模块，其中所述 超级电池电连接以提供高直流电压，所述高直流电压大于或等于约120 伏、大于或等于约180伏、大于或等于约240伏、大于或等于约300伏、 大于或等于约360伏、大于或等于约420伏、大于或等于约480伏、大于 或等于约540伏，或者大于或等于约600伏。
51E。一种太阳能系统，包括：
根据条款43E所述的太阳能模块；以及
逆变器，所述逆变器电连接到所述太阳能模块，并被配置用于转换来 自所述太阳能模块的直流输出以提供交流输出。
52E。根据条款51E所述的太阳能系统，其中所述逆变器缺少直流 到直流升压部件。
53E。根据条款51E所述的太阳能系统，其中所述逆变器被配置用 于在高于最小值的直流电压下操作太阳能模块，所述最小值被设置成避免 太阳能电池反偏。
54E。根据条款53E所述的太阳能系统，其中最小电压值取决于温 度。
55E。根据条款51E所述的太阳能系统，其中所述逆变器被配置用 于识别反偏状态，并在避免出现反偏状态的电压下操作太阳能模块。
56E。根据条款55E所述的太阳能系统，其中所述逆变器被配置用 于在太阳能模块的电压-电流功率曲线的局部最大区域内操作太阳能模块， 以避免出现反偏状态。
57E。根据条款51E到56E中任一项所述的太阳能系统，其中所述 逆变器是与所述太阳能模块集成的微逆变器。
1F。一种制造太阳能电池的方法，所述方法包括：
沿着弯曲表面推进太阳能电池晶片；以及
在弯曲表面与太阳能电池晶片的底部表面之间施加真空，以使太阳能 电池晶片抵靠弯曲表面弯曲，从而沿着一条或多条先前准备好的刻绘线将 太阳能电池晶片切割，由此从太阳能电池晶片中分割出多个太阳能电池。
2F。根据条款1F所述的方法，其中所述弯曲表面是向太阳能电池 晶片的底部表面施加真空的真空歧管的上表面的弯曲部分。
3F。根据条款2F所述的方法，其中真空歧管向太阳能电池晶片的 底部表面施加的真空沿着太阳能电池晶片的行进方向而变化，并且在真空 歧管中切割太阳能电池晶片的区域内达到最大强度。
4F。根据条款2F或条款3F所述的方法，包括使用多孔带沿着真空 歧管的弯曲上表面来传送太阳能电池晶片，其中通过多孔带上的穿孔将真 空施加到太阳能电池晶片的底部表面。
5F。根据条款4F所述的方法，其中所述穿孔布置在多孔带上，以 使太阳能电池晶片沿着其本身行进方向的前缘和后缘必须覆盖在多孔带上 的至少一个穿孔上面。
6F。根据条款2F到5F中任一项所述的方法，包括：沿着真空歧管 的上表面的平坦区域推进太阳能电池晶片，到达真空歧管上表面中具有第 一曲率的过渡弯曲区域；随后将太阳能电池晶片推进到真空歧管上表面中 切割太阳能电池晶片的切割区域内，真空歧管的所述切割区域具有第二曲 率，第二曲率比第一曲率收得更紧。
7F。根据条款6F所述的方法，其中所述过渡区域的曲率由增加的 曲率的连续几何函数定义。
8F。根据条款7F所述的方法，其中所述切割区域的曲率由增加的 曲率的连续几何函数定义。
9F。根据条款6F所述的方法，包括将切割的太阳能电池推进到真 空歧管中具有第三曲率的切割后区域，第三曲率比第二曲率收得更紧。
10F。根据条款9F所述的方法，其中过渡弯曲区域、切割区域和切 割后区域的曲率由增加的曲率的单个连续几何函数定义。
11F。根据条款7F、条款8F或条款10F所述的方法，其中增加的曲 率的连续几何函数是回旋曲线。
12F。根据条款1F到11F中任一项所述的方法，包括在太阳能电池 晶片与弯曲表面之间，先在每条刻绘线的一端，然后在每条刻绘线的另一 端施加更强的真空，以便沿着每条刻绘线提供不对称的应力分布，从而有 助于沿着每条刻绘线形成单个切割裂纹的核心，并有助于单个切割裂纹沿 着每条刻绘线蔓延。
13F。根据条款1F到12F中任一项所述的方法，包括将切割的太阳 能电池从弯曲表面中移除，其中在将太阳能电池从弯曲表面中移除之前， 切割的太阳能电池的边缘不接触。
14F。根据条款1F到13F中任一项所述的方法，包括：
将刻绘线激光划到太阳能电池晶片上；以及
在沿着刻绘线将太阳能电池晶片切割之前，将导电粘合剂接合材料施 加到太阳能电池晶片的顶部表面部分；
其中每个切割的太阳能电池包括沿着其顶部表面的切割边缘设置的一 部分导电粘合剂接合材料。
15F。根据条款14F所述的方法，包括激光划出刻绘线，随后施加 导电粘合剂接合材料。
16F。根据条款14F所述的方法，包括施加导电粘合剂接合材料， 随后激光划出刻绘线。
17F。一种从通过条款14F到16F中任一项所述的方法制造的切割 的太阳能电池制作太阳能电池串的方法，其中所述切割的太阳能电池是矩 形的，所述方法包括：
将多个矩形太阳能电池布置成直线，其中相邻矩形太阳能电池的长边 以叠盖方式重叠，其中导电粘合剂接合材料的一部分设置在相邻矩形太阳 能电池之间；以及
将所述导电接合材料固化，从而将相邻重叠的矩形太阳能电池彼此接 合，并将它们串联电连接。
18F。根据条款1F到17F中任一项所述的方法，其中所述太阳能电 池晶片是正方形或准正方形硅太阳能电池晶片。
1G。一种制作太阳能电池串的方法，所述方法包括：
在一个或多个正方形太阳能电池中的每个电池上形成后表面金属化图 案；
使用单个模版，在单个模版印刷步骤中将完整的前表面金属化图案印 刷到一个或多个正方形太阳能电池中的每个电池上；
将每个正方形太阳能电池分割成两个或更多个矩形太阳能电池，从而 用所述一个或多个正方形太阳能电池形成多个矩形太阳能电池，每个矩形 太阳能电池都具有完整的前表面金属化图案和后表面金属化图案；
将多个矩形太阳能电池成直线布置，其中相邻矩形太阳能电池的长边 以叠盖方式重叠；以及
将每一对相邻的重叠矩形太阳能电池中的矩形太阳能电池传导性地接 合到彼此，让导电接合材料设置在这两个矩形太阳能电池之间，用于将这 对矩形太阳能电池中的一个电池的前表面金属化图案电连接到这对矩形太 阳能电池中的另一个电池的后表面金属化图案，从而将所述多个矩形太阳 能电池串联电连接。
2G。根据条款1G所述的方法，其中模版中用于限定一个或多个正 方形太阳能电池上的前表面金属化图案的一个或多个特征的所有部分都受 限于在模版印刷期间与该模版中位于模版所处平面内的其他部分的物理连 接。
3G。根据条款1G所述的方法，其中每个矩形太阳能电池上的前表 面金属化图案包括垂直于矩形太阳能电池的长边取向的多个指状物，并且 前表面金属化图案中的指状物都没有被前表面金属化图案彼此物理连接。
4G。根据条款3G所述的方法，其中所述指状物具有约10微米到约 90微米的宽度。
5G。根据条款3G所述的方法，其中所述指状物具有约10微米到约 50微米的宽度。
6G。根据条款3G所述的方法，其中所述指状物具有约10微米到约 30微米的宽度。
7G。根据条款3G所述的方法，其中所述指状物具有垂直于矩形太 阳能电池的前表面的约10微米到约50微米的高度。
8G。根据条款3G所述的方法，其中所述指状物具有垂直于矩形太 阳能的前表面的约30微米或更大的高度。
9G。根据条款3G所述的方法，其中每个矩形太阳能电池上的前表 面金属化图案包括多个接触垫，所述接触垫布置成平行于并且邻近矩形太 阳能电池的长边的边缘，其中每个接触垫位于对应于指状物的端部。
10G。根据条款3G所述的方法，其中每个矩形太阳能电池上的后表 面金属化图案包括多个接触垫，所述接触垫平行于并且邻近矩形太阳能电 池的长边的边缘布置成一排，并且每一对相邻重叠的矩形太阳能电池布置 成使得该对矩形太阳能电池中的一个太阳能电池上的每个后表面接触垫与 该对矩形太阳能电池中另一个太阳能电池上的前表面金属化图案中的对应 指状物对准并电连接到所述对应指状物。
11G。根据条款3G所述的方法，其中每个矩形太阳能电池上的后表 面金属化图案包括平行于并且邻近矩形太阳能电池的长边的边缘延伸的总 线，并且每一对相邻重叠的矩形太阳能电池布置成使得该对矩形太阳能电 池中的一个太阳能电池上的总线与该对矩形太阳能电池中另一个太阳能电 池上的前表面金属化图案中的指状物重叠并电连接到所述指状物。
12G。根据条款3G所述的方法，其中：
每个矩形太阳能电池上的前表面金属化图案包括多个接触垫，所述接 触垫布置成平行于并且邻近矩形太阳能电池的长边的边缘，其中每个接触 垫位于对应于指状物的端部；
每个矩形太阳能电池上的所述后表面金属化图案包括多个接触垫，所 述接触垫被布置成平行于并且邻近所述矩形太阳能电池的长边的边缘的一 排；并且
每一对相邻重叠的矩形太阳能电池布置成使得该对矩形太阳能电池中 的一个太阳能电池上的每个所述后表面接触垫与该对矩形太阳能电池中另 一个太阳能电池上的所述前表面金属化图案中的相应的接触垫对准并电连 接到所述相应的接触垫。
13G。根据条款12G所述的方法，其中每一对相邻重叠的矩形太阳 能电池中的矩形太阳能电池通过设置在重叠的前表面接触垫与后表面接触 垫之间的导电接合材料的分立部分传导性地接合到彼此。
14G。根据条款3G所述的方法，其中每一对相邻重叠的矩形太阳能 电池中的矩形太阳能电池通过设置在该对矩形太阳能电池中的一个太阳能 电池的前表面金属化图案和该对矩形太阳能电池中的另一个太阳能电池的 后表面金属化图案中的指状物的重叠端部之间的导电接合材料的分立部分 传导性地接合到彼此。
15G。根据条款3G所述的方法，其中每一对相邻重叠的矩形太阳能 电池中的矩形太阳能电池通过设置在该对矩形太阳能电池中的一个太阳能 电池的前表面金属化图案和该对矩形太阳能电池中的另一个太阳能电池的 后表面金属化图案中的指状物的重叠端部之间的虚线或实线导电接合材料 彼此传导性地接合，所述虚线或实线的导电接合材料将所述指状物中的一 个或多个电互连。
16G。根据条款3G所述的方法，其中：
每个矩形太阳能电池上的所述前表面金属化图案包括多个接触垫，所 述接触垫布置成平行于并且邻近所述矩形太阳能电池的长边的边缘，其中 每个接触垫位于对应于指状物的端部；并且
每一对相邻重叠的矩形太阳能电池中的所述矩形太阳能电池由设置在 该对矩形太阳能电池中的一个太阳能电池的前表面金属化图案和该对矩形 太阳能电池中的另一个太阳能电池的后表面金属化图案中的接触垫之间的 导电接合材料的分立部分传导性地接合到彼此。
17G。根据条款3G所述的方法，其中：
每个矩形太阳能电池上的所述前表面金属化图案包括多个接触垫，所 述接触垫布置成平行于并且邻近所述矩形太阳能电池的长边的边缘，其中 每个接触垫位于对应于指状物的端部；并且
每一对相邻重叠的矩形太阳能电池中的矩形太阳能电池通过设置在该 对矩形太阳能电池中的一个太阳能电池的前表面金属化图案和该对矩形太 阳能电池中的另一个太阳能电池的后表面金属化图案中的接触垫之间的虚 线或实线导电接合材料彼此传导性地接合，所述虚线或实线导电接合材料 将所述指状物中的一个或多个电互连。
18G。根据条款1G到17G中任一项所述的方法，其中前表面金属化 图案由银浆形成。
1H。一种制造多个太阳能电池的方法，所述方法包括：
将一个或多个前表面非晶硅层沉积到晶体硅晶片的前表面上，在太阳 能电池工作时，前表面非晶硅层将被光照射；
将一个或多个后表面非晶硅层沉积到晶体硅晶片的后表面上，所述后 表面位于晶体硅晶片的前表面的相对侧；
将一个或多个前表面非晶硅层图案化，以在一个或多个前表面非晶硅 层中形成一个或多个前表面沟槽；
将前表面钝化层沉积到一个或多个前表面非晶硅层的上方和前表面沟 槽内；
将一个或多个后表面非晶硅层图案化，以在一个或多个后表面非晶硅 层中形成一个或多个后表面沟槽，所述一个或多个后表面沟槽中的每个沟 槽都被形成为与对应的一个前表面沟槽成一直线；
将后表面钝化层沉积到一个或多个后表面非晶硅层的上方和后表面沟 槽内；以及
在一个或多个切割平面处切割所述晶体硅晶片，每个切割平面都在不 同的一对对应的前表面沟槽和后表面沟槽上居中或实质上居中。
2H。根据条款1H所述的方法，包括形成一个或多个前表面沟槽， 以穿透前表面非晶硅层到达晶体硅晶片的前表面。
3H。根据条款1H所述的方法，包括形成一个或多个后表面沟槽， 以穿透一个或多个后表面非晶硅层到达晶体硅晶片的后表面。
4H。根据条款1H所述的方法，包括用透明的传导性氧化物形成前 表面钝化层和后表面钝化层。
5H。根据条款1H所述的方法，包括使用激光器在晶体硅晶片中引 起热应力，以在一个或多个切割平面处将晶体硅晶片切割。
6H。根据条款1H所述的方法，包括在一个或多个切割平面处将晶 体硅晶片机械切割。
7H。根据条款1H所述的方法，其中一个或多个前表面非晶硅层/晶 体硅层与晶体硅晶片形成n-p结。
8H。根据条款7H所述的方法，包括从其后表面侧切割晶体硅晶 片。
9H。根据条款1H所述的方法，其中一个或多个后表面非晶硅层/晶 体硅层与晶体硅晶片形成n-p结。
10H。根据条款9H所述的方法，包括从其前表面侧切割晶体硅晶 片。
11H。一种制造多个太阳能电池的方法，所述方法包括：
在晶体硅晶片的第一表面中形成一个或多个沟槽；
将一个或多个非晶硅层沉积到晶体硅晶片的第一表面上；
将钝化层沉积到所述沟槽中以及晶体硅晶片的第一表面上的一个或多 个非晶硅层上；
将一个或多个非晶硅层沉积到晶体硅晶片的第二表面上，所述第二表 面位于晶体硅晶片的第一表面的相对侧；
在一个或多个切割平面处切割所述晶体硅晶片，每个切割平面都在所 述一个或多个沟槽中的一个不同的沟槽上居中或实质上居中。
12H。根据条款11H所述的方法，包括用透明的传导性氧化物形成 钝化层。
13H。根据条款11H所述的方法，包括使用激光器在晶体硅晶片中 引起热应力，以在一个或多个切割平面处将晶体硅晶片切割。
14H。根据条款11H所述的方法，包括在一个或多个切割平面处将 晶体硅晶片机械切割。
15H。根据条款11H所述的方法，其中一个或多个前表面非晶硅层/ 晶体硅层与晶体硅晶片形成n-p结。
16H。根据条款11H所述的方法，其中一个或多个后表面非晶硅层/ 晶体硅层与晶体硅晶片形成n-p结。
17H。据条款11H所述的方法，其中在太阳能电池工作时，晶体硅 晶片的第一表面将被光照射。
18H。据条款11H所述的方法，其中在太阳能电池工作时，晶体硅 晶片的第二表面将被光照射。
19H。一种太阳能板，包括：
多个超级电池，每个超级电池都包括成直线布置的多个太阳能电池， 其中相邻太阳能电池的端部以叠盖方式重叠且传导性地接合到彼此，从而 将太阳能电池串联电连接。
其中每个太阳能电池都包括：晶体硅衬底；一个或多个第一表面非晶 硅层，其设置在晶体硅衬底的第一表面上以形成n-p结；一个或多个第二 表面非晶硅层，其设置在晶体硅衬底的第二表面上，所述第二表面位于晶 体硅衬底的第一表面的相对侧；以及钝化层，其防止第一表面非晶硅层的 边缘处或第二表面非晶硅层的边缘处出现载流子复合，或者既防止第一表 面非晶硅层的边缘处又防止第二表面非晶硅层的边缘处出现载流子复合。
20H。根据条款19H所述的太阳能板，其中所述钝化层包括透明的 传导性氧化物。
21H。根据条款19H所述的太阳能板，其中所述超级电池布置成单 个排或者两个或多个平行排，以形成太阳能板的前表面，在太阳能板工作 期间，前表面将被太阳辐射照射。
Z1。一种太阳能模块，包括：
大于或等于约250个的N个矩形或实质上矩形的硅太阳能电池，所述 硅太阳能电池布置成两个或多个平行排中的多个串联连接的超级电池，每 个超级电池包括布置成直线的多个所述硅太阳能电池，其中相邻硅太阳能 电池的长边重叠并用既导电又导热的粘合剂传导性地彼此接合，以将所述 超级电池中的所述硅太阳能电池串联电连接；以及
一个或多个旁路二极管；
其中所述太阳能模块中的每一对相邻的平行排通过旁路二极管电连 接，所述旁路二极管传导性地接合到该对平行排的一排中位于中心的太阳 能电池上的后表面电触点，并且传导性地接合到该对平行排的另一排中的 相邻太阳能电池上的后表面电触点。
Z2。根据条款Z1所述的太阳能模块，其中每一对相邻的平行排通 过至少一个其他旁路二极管电连接，所述旁路二极管传导性地接合到该对 平行排的一排中的太阳能电池上的后表面电触点，并且传导性地接合到该 对平行排的另一排中的相邻太阳能电池上的后表面电触点。
Z3。根据条款Z2所述的太阳能模块，其中每一对相邻的平行排通 过至少一个其他旁路二极管电连接，所述旁路二极管传导性地接合到该对 平行排的一排中的太阳能电池上的后表面电触点，并且传导性地接合到该 对平行排的另一排中的相邻太阳能电池上的后表面电触点。
Z4。根据条款Z1所述的太阳能模块，其中所述既导电又导热的粘 合剂在相邻太阳能电池之间形成接合，这些接合在垂直于太阳能电池方向 上的厚度小于或等于约50微米，而在垂直于太阳能电池方向上的热导率大 于或等于约1.5W/(m-K)。
Z5。根据条款Z1所述的太阳能模块，其中所述超级电池封装在前 玻璃板与后玻璃板之间的热塑性烯烃层中。
Z6。根据条款Z1所述的太阳能模块，其中重叠的太阳能电池之间 的传导性接合为超级电池提供机械可塑性，从而在约-40℃至约100℃的温 度范围内，调和平行于超级电池排的方向上超级电池与玻璃前板之间的热 膨胀失配，使所述热膨胀失配不至于损坏太阳能模块。
Z7。根据条款Z1到Z6中任一项所述的太阳能模块，其中N大于或 等于约300、大于或等于约350、大于或等于约400、大于或等于约450、 大于或等于约500、大于或等于约550、大于或等于约600、大于或等于约 650，或者大于或等于约700。
Z8。根据条款Z1到Z7中任一项所述的太阳能模块，其中所述超级 电池电连接以提供高直流电压，所述高直流电压大于或等于约120伏、大 于或等于约180伏、大于或等于约240伏、大于或等于约300伏、大于或 等于约360伏、大于或等于约420伏、大于或等于约480伏、大于或等于 约540伏，或者大于或等于约600伏。
Z9。一种太阳能系统，包括：
根据条款Z1所述的太阳能模块；以及
逆变器，所述逆变器电连接到所述太阳能模块，并被配置用于转换来 自所述太阳能模块的直流输出以提供交流输出。
Z10。根据条款Z9所述的太阳能系统，其中所述逆变器缺少直流到 直流升压部件。
Z11。根据条款Z9所述的太阳能系统，其中所述逆变器被配置用于 在高于最小值的直流电压下操作太阳能模块，所述最小值被设置成避免太 阳能电池反偏。
Z12。根据条款Z11所述的太阳能系统，其中最小电压值取决于温 度。
Z13。根据条款Z9所述的太阳能系统，其中所述逆变器被配置用于 识别反偏状态，并在避免出现反偏状态的电压下操作太阳能模块。
Z14。根据条款Z13所述的太阳能系统，其中所述逆变器被配置用 于在太阳能模块的电压-电流功率曲线的局部最大区域内操作太阳能模块， 以避免出现反偏状态。
Z15。根据条款Z9到Z14中任一项所述的太阳能系统，其中所述逆 变器是与所述太阳能模块集成的微逆变器。
公开的内容仅用于举例说明，不用于限制。鉴于公开的内容，另外 的修改对于本领域技术人员而言将显而易见，并旨在属于所附权利要求的 范围。

Claims (29)

1.一种设备，包括：
一串彼此串联连接的N个矩形硅太阳能电池，所述N个矩形硅太阳能电池直线布置并且平均具有击穿电压Vc和平均具有开路电压Voc，其中相邻太阳能电池的长边彼此重叠，并由既导电又导热的粘合剂传导性地彼此接合以形成第一超级电池；以及
电源管理装置，其用于监控所述第一超级电池的电压输出，并且在监控到所述第一超级电池的电压输出下降到预定阈值VLimit以下的情况下将所述第一超级电池从电系统断开，所述预定阈值VLimit由以下式子计算出
CellVoc@Low Irr&High Temp×Nnumber of cells in series–VrbReverse breakdown voltage≤VLimit，
其中，CellVoc@Low Irr&High Temp为在低辐射和高温下工作的电池的开路电压，Nnumber of cells in series为受监控的每个超级电池中串联连接的电池的数量，VrbReverse breakdown voltage为将电流传输通过电池所需的反极性电压；
其中，在太阳能电池串中没有单个太阳能电池或总数小于N的太阳能电池组与旁路二极管单独地并联直接电连接。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述粘合剂的厚度小于或等于0.1mm，并且所述粘合剂的热导率大于或等于1.5W/m/K。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述粘合剂的厚度小于或等于50微米。
4.根据权利要求1所述的设备，包括：
另一串彼此串联连接的矩形硅太阳能电池，这些太阳能电池直线布置，其中相邻太阳能电池的长边彼此重叠，并由既导电又导热的粘合剂传导性地彼此接合以形成第二超级电池；
第一接触垫，其位于所述第一超级电池中的第一太阳能电池的背表面上；
第二接触垫，其位于所述第二超级电池中的第二太阳能电池的背表面上；以及
电互连件，其传导性地接合至所述第一接触垫和所述第二接触垫，以电连接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4所述的设备，其中，所述第一太阳能电池位于沿着所述第一超级电池的中间位置。
6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述第二太阳能电池位于沿着所述第二超级电池的中间位置。
7.根据权利要求4所述的设备，其中，在所述设备中的所有太阳能电池正常操作的情况下，所述电互连件不传导电流。
8.根据权利要求1所述的设备，其中：
所述矩形硅太阳能电池中的第一矩形硅太阳能电池包括相对的第一长边和第二长边、相对的第一短边和第二短边、设置在第一短边和第二长边之间的第一倒角、以及置在第二短边和第二长边之间的第二倒角，其中第二长边短于第一长边；
所述矩形硅太阳能电池中的第二矩形硅太阳能电池包括相对的第一长边和第二长边、相对的第一短边和第二短边、设置在第一短边和第一长边之间的第一倒角、以及置在第二短边和第一长边之间的第二倒角，其中第一长边短于第二长边；以及
所述第一矩形硅太阳能电池的第二长边与所述第二矩形硅太阳能电池的第一长边彼此重叠，并且由所述既导电又导热的粘合剂传导性地彼此接合。
9.根据权利要求1所述的设备，其中：
所述矩形硅太阳能电池中的第一矩形硅太阳能电池包括相对的第一长边和第二长边、相对的第一短边和第二短边、设置在第一短边和第二长边之间的第一倒角、以及置在第二短边和第二长边之间的第二倒角，其中第二长边短于第一长边；
所述矩形硅太阳能电池中的第二矩形硅太阳能电池包括相对的第一长边和第二长边、相对的第一短边和第二短边、设置在第一短边和第一长边之间的第一倒角、以及置在第二短边和第一长边之间的第二倒角，其中第一长边短于第二长边；以及
所述第一矩形硅太阳能电池的第一长边与所述第二矩形硅太阳能电池的第二长边彼此重叠，并且由所述既导电又导热的粘合剂传导性地彼此接合。
10.根据权利要求1所述的设备，其中，N大于或等于30，并且Vc小于15伏。
11.根据权利要求1所述的设备，其中，N大于或等于50，并且Vc小于25伏。
12.根据权利要求11所述的设备，其中，Vc小于20伏。
13.根据权利要求11所述的设备，其中，Vc小于15伏。
14.根据权利要求1所述的设备，其中，N大于或等于70，并且Vc小于35伏。
15.根据权利要求14所述的设备，其中，Vc在16伏至30伏之间。
16.根据权利要求14所述的设备，其中，Vc小于30伏。
17.根据权利要求14所述的设备，其中，Vc小于25伏。
18.根据权利要求14所述的设备，其中，Vc小于20伏。
19.根据权利要求14所述的设备，其中，Vc小于15伏。
20.根据权利要求1所述的设备，其中，N大于或等于100，并且Vc小于50伏。
21.根据权利要求20所述的设备，其中，Vc大于10伏。
22.根据权利要求20所述的设备，其中，Vc小于35伏。
23.根据权利要求20所述的设备，其中，Vc在16伏至30伏之间。
24.根据权利要求20所述的设备，其中，Vc小于30伏。
25.根据权利要求20所述的设备，其中，Vc小于25伏。
26.根据权利要求20所述的设备，其中，Vc小于20伏。
27.根据权利要求20所述的设备，其中，Vc小于15伏。
28.根据权利要求1所述的设备，其中，所述N个矩形硅太阳能电池的串封装在热塑性烯烃聚合物中。
29.一种设备，包括：
用于扩散由一串彼此串联连接的N个矩形硅太阳能电池中的一个或多个矩形硅太阳能电池的热点状态产生的热量的装置，所述N个矩形硅太阳能电池直线布置并且平均具有击穿电压Vc和平均具有开路电压Voc，其中相邻太阳能电池的长边彼此重叠，并由既导电又导热的粘合剂传导性地彼此接合以形成第一超级电池，使得来自具有热点状态的所述一个或多个矩形硅太阳能电池的热量扩散到所述第一超级电池的其他一个或多个矩形硅太阳能电池，从而防止热点状态对所述设备造成不可逆的破坏；以及
电源管理装置，其用于监控所述第一超级电池的电压输出，并且在监控到所述第一超级电池的电压输出下降到预定阈值VLimit以下的情况下将所述第一超级电池从电系统断开，所述预定阈值VLimit由以下式子计算出
CellVoc@Low Irr&High Temp×Nnumber of cells in series–VrbReverse breakdown voltage≤VLimit，
其中，CellVoc@Low Irr&High Temp为在低辐射和高温下工作的电池的开路电压，Nnumber of cells in series为受监控的每个超级电池中串联连接的电池的数量，VrbReverse breakdown voltage为将电流传输通过电池所需的反极性电压；
其中，在太阳能电池串中没有单个太阳能电池或总数小于N的太阳能电池组与旁路二极管单独地并联直接电连接。
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