CN114175279B - 叠瓦式太阳能电池板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制作多个条带彼此局部地重叠的串并将串与串电连接的叠瓦式太阳能电池板及其制造方法，叠瓦式太阳能电池板的制造方法构成为包括：制作具有在上部和下部分别形成有多个导电层的HIT结构的晶片的步骤；在上部导电层上涂布导电性粘合剂而形成粘合层的步骤；将形成有上述粘合层的晶片分割为多个条带的步骤；以及在上述被分割的条带中的设置有粘合层的区域重叠另一个条带的下部导电层而形成串的步骤，上述多个条带各自的上部导电层和下部导电层仅通过上述粘合层电接合，从而能够以低成本制造叠瓦式太阳能电池板。

Description

叠瓦式太阳能电池板及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种叠瓦式太阳能电池板及其制造方法，尤其涉及一种制作多个条带彼此局部地重叠(叠瓦式结构)的串并将串与串电连接的叠瓦式太阳能电池板及其制造方法。
背景技术
最近，作为能源的化石燃料的使用在趋于减少。例如，人们早已认识到，若使用诸如石油(oil)、煤炭以及天然气之类的基于化石燃料的能源选项则生成气体且不容易从大气中去除污染。不仅如此，随着消耗更多的基于化石燃料的能源，对贴近的生活带来坏影响的更多的污染源排放到大气中。尽管结果如此，基于化石燃料的能源选项仍在快速枯竭，其结果，诸如石油之类的这些化石燃料资源的一部分成本在上升。另外，许多化石燃料储存部位于政治上不稳定的地区，因此，不能预测化石燃料的供给和费用。
用于解决这些问题的清洁能源的一种形态即太阳能的人气在上升。另外，由于半导体技术的进步，已经能够设计出更有效且能够得到更高的效率的太阳能模块和太阳能电池板。另外，为了制造太阳能模块和太阳能电池板而使用的物质变得相对低廉，从而有助于降低太阳能发电的生产成本。根据2019年度的伍德麦肯兹(Wood Mackenzie)，预计全球太阳能模块市场终将突破100GW，至2023年为止太阳能市场规模有望占全球新增需求的83％，且在中东和地中海(沙特阿拉伯、伊朗、埃及、意大利)最快地增长。
这种太阳能发电是将无限制、无公害的太阳能直接转换为电能的技术。太阳能发电的基本原理是若太阳光照射到由半导体PN结构成的太阳能电池(solar cell)，则通过光能而产生电子和空穴对，且电子和空穴移动并穿过n层和p层而产生电流，通过这种光伏效应而产生电动势，从而电流流过与外部连接的负载。
另外，太阳能电池模块构成为多层结构以保护太阳能电池免受外部环境的影响。太阳能电池模块框架执行保持太阳能电池模块的机械强度并使太阳能电池与层叠于太阳能电池的正面和背面的各种材料牢固地接合的作用。
另一方面，将多个串(string)串联连接而构成太阳能模块。例如，4～6个串构成一个太阳能模块，它们各自独立地具有太阳能发电功能。如图1所示，就上述的串而言，在分割的条带10的下部和上部分别制作汇流条20并以ECA30来连接并接合该汇流条20。因此，需要设置单独的形成电极的工序，由此还需要准备形成电极所需的材料。
在下述专利文献等中公开了这种技术的一个例子。
专利文献1(美国公开专利公报US 2018/0019349，2018年01月18日公开)公开了一种无栅极的太阳能电池及利用其的串制造方法，其中，粘合性高分子化合物能够使用于附着到无栅极(Grid less)PV结构上，并在使用高输出激光束而在所期望的位置以规定的深度对光电池的表面进行划片之后，施加适当的力而将被划片的光电池切割成多个小的电池，且在形成更小的电池之后，串联连接多个更小的电池，其中，相邻的更小的电池彼此局部地重叠而形成光电池单元串。
另外，专利文献2(美国授权专利公报US 9,484,484，2016年11月05日授权)公开了一种叠瓦式太阳能电池模块，其将晶片分割成6等份的分割太阳能电池，并在分割太阳能电池各自进行激光划片而形成划片线，从而在硅太阳能电池限定多个矩形区域，并沿着平行于晶片的第一和第二外侧边缘的划片线切割硅晶片，上述分割太阳能电池包括正面金属化图案和第二汇流条(接触垫列)并具备多个指状物，其中，正面金属化图案包括配置成与晶片的第一外侧边缘平行且相邻的第一汇流条，第二汇流条平行于与晶片的第一边缘相对且与其平行的晶片的第二外侧边缘且配置成与其相邻。
另外，专利文献3(国际专利公开公报WO 2019/016118，2019年01月24日公开)公开了一种稳定的叠瓦式太阳能电池串及其制造方法，其中，设置包括用于形成叠瓦式太阳能电池串的重叠区域的至少2个太阳能电池，粘合箔(adhesive foil)位于一个太阳能电池的上部侧面和重叠太阳能电池的下部侧面，粘合箔包括多个金属线，该粘合箔提供叠瓦式太阳能电池的机械位置设定及固定。
发明内容
技术问题
在如上所述的专利文献等所公开的技术中，由于使用高输出激光束而仅在表面上执行划片，因此，存在在条带的形成过程中在切割部分出现条带不良或产生毛刺之类的问题，且在分割太阳能电池时在切割面沿着一个方向形成汇流条，并且边缘面形成为比中心部短，因此在这种情况下，存在与其相应地浪费用于形成汇流条的材料的缺点。
另外，在上述专利文献等所公开的现有技术中，根据切割线的划片器的引导功能缺乏，从而需要精确的划片，且要对各个电极执行热处理，因此还存在退火效果降低之类的问题。
另一方面，在如上所述的现有技术中适用具有2～3mm宽度的带状物，因此，对应于所安装的带状物的整个面积的区域被遮蔽，从而太阳能电池模块的整体输出降低，因而在执行制造工序时带状物的破损危险性增大，且还存在电流流过时发生电力损失的问题。
本发明是为了解决如上所述的问题而完成的，本发明的目的在于提供一种在多个太阳能电池条带彼此局部地重叠(叠瓦式结构)而形成串时在条带仅涂布导电性粘合剂而能够电连接的叠瓦式太阳能电池板及其制造方法。
本发明的另一目的在于提供一种除了控制根据需要设定的重叠间隔之外还在紧急情况下控制条带的重叠区间而能够形成叠瓦式太阳能电池板的叠瓦式太阳能电池板及其制造方法。
本发明的又一目的在于提供一种使串间隔最小化而提高太阳能电池的集成度并使在连接串与串时有可能发生的电力损失最小化而具有高输出且能够使效率最大化的叠瓦式太阳能电池板及其制造方法。
本发明的又一目的在于提供一种将电线方向对准串中指状物的垂直方向并通过预层叠(Pre-lamination)而能够增大串与串之间的机械强度的叠瓦式太阳能电池板及其制造方法。
本发明的又一目的在于提供一种具有太阳能电池的有效的分割结构且在将电池分割成条带之后能够直接层叠而无需追加作业的叠瓦式太阳能电池板及其制造方法。
解决问题方案
为了达到上述目的，根据本发明的叠瓦式太阳能电池板的制造方法的特征在于，包括：(a)制作具有在上部和下部分别形成有多个导电层的HIT(Hetrojunction withIntrinsic Thin layer，本征薄层异质结)结构的晶片的步骤；(b)在上部导电层上涂布导电性粘合剂而形成粘合层的步骤；(c)将形成有上述粘合层的晶片分割为多个条带的步骤；以及(d)在上述被分割的条带中的设置有粘合层的区域重叠另一个条带的下部导电层而形成串的步骤，上述多个条带各自的上部导电层和下部导电层仅通过上述粘合层电接合。
另外，为了达到上述目的，根据本发明的叠瓦式太阳能电池板的制造方法的特征在于，包括：(a)制作多个条带彼此局部地重叠而形成一个串的多个太阳能电池的步骤；(b)制作分别配置有多个电线的多个电线薄片的步骤；(c)在作为上述多个太阳能电池中的一个太阳能电池的第一串和第三串的上表面安装作为上述多个电线薄片中的一个电线薄片的第一电线薄片和第二电线薄片的步骤；(d)在上述第一电线薄片和第二电线薄片上安装作为上述多个太阳能电池中的一个太阳能电池的第二串的步骤；(e)通过分别设置于上述第一电线薄片和第二电线薄片的多个电线而将上述第一串、第二串以及第三串相互电连接的步骤；以及(f)将分别设置于上述第一电线薄片和第二电线薄片的多个电线固定于上述太阳能电池的步骤，上述第一串、第二串以及第三串隔着规定的间隔配置。
另外，为了达到上述目的，根据本发明的叠瓦式太阳能电池板的制造方法的特征在于，包括：(a)制作太阳能电池用晶片的步骤；(b)在上述晶片的正面部和背面部分别设置多个切割线的步骤；(c)在上述晶片的正面部和背面部分别设置多个汇流条的步骤；以及(d)沿着上述多个切割线切割上述晶片而制作多个太阳能电池的步骤，上述汇流条成对地设置在上述一个切割线两侧并与上述一个切割线相邻。
发明效果
如上所述，利用根据本发明的叠瓦式太阳能电池板及其制造方法，则由于仅设置粘合层而不形成汇流条，因此，除了控制根据需要设定的重叠间隔之外还在紧急情况下控制条带的重叠区间，从而得到能够容易地形成叠瓦式太阳能电池之类的效果。
另外，利用根据本发明的叠瓦式太阳能电池板及其制造方法，则由于省略使用昂贵的材料的形成汇流条的过程，因此，还得到能够以低成本制造叠瓦式太阳能电池模块之类的效果。
另外，利用根据本发明的叠瓦式太阳能电池板及其制造方法，则由于用电线来执行串与串之间的电连接，由此，减小接触电阻而使输出损失最小化，从而能够得到高输出，且容易地执行串宽度的控制而使串与串之间的电连接过程中出现的微裂纹最小化，从而得到能够提高太阳能电池板的制造效率之类的效果。
另外，利用根据本发明的叠瓦式太阳能电池板及其制造方法，则由于形成利用电线而将多个太阳能电池串相互电连接的结构，因此，与现有的适用了带状电线的结构相比，将阴暗(Shading)区域减小86％左右，由此增加入射面积，因此得到能够提高太阳能电池板的输出之类的效果。
另一方面，利用根据本发明的叠瓦式太阳能电池板及其制造方法，则由于与一个切割线相邻而在该一个切割线两侧设置一对汇流条，从而通过电极的热处理而提高退火的效果，并能够有效地分割出5个或6个太阳能电池，且将多个汇流条形成为点状，因此还得到能够将用于形成汇流条的糊料量节省50％左右之类的效果。
附图说明
图1是现有的叠瓦式太阳能电池模块的模式图；
图2是适用于本发明的一般HIT太阳能电池的模式图；
图3是适用于根据本发明的第一实施例的叠瓦式太阳能电池板的粘合剂所涂布的晶片的俯视图；
图4和图5是用于说明根据本发明形成条带的过程的晶片的剖视图；
图6是根据本发明制成的条带的立体图；
图7是用于说明根据本发明形成串的过程的工序图；
图8是用于说明根据本发明的第二实施例的具备电线的叠瓦式太阳能电池板的制造过程的工序图；
图9是根据本发明的第二实施例的具备电线的叠瓦式太阳能电池板的立体图；
图10是用于制造图示于图9的叠瓦式太阳能电池板的模式图；
图11是适用于本发明的第二实施例的电线薄片的立体图；
图12是配置于电线薄片的电线的剖视图；
图13是适用于本发明的第二实施例的电线薄片的另一例的立体图；
图14是适用于本发明的第二实施例的电线薄片的又一例的剖视图；
图15是适用于本发明的第二实施例的电线薄片的又一例的剖视图；
图16是用于说明根据本发明的第三实施例的叠瓦式太阳能电池板的制造过程的工序图；
图17是用于制造根据本发明的第三实施例的叠瓦式太阳能电池板的晶片的正面部的立体图；
图18是图示于图17的晶片的背面部的立体图；
图19是用于制造根据本发明的第四实施例的叠瓦式太阳能电池板的晶片的正面部的立体图；
图20是图示于图19的晶片的背面部的立体图；
图21是用于制造根据本发明的第五实施例的叠瓦式太阳能电池板的晶片的正面部的立体图；
图22是图示于图21的晶片的背面部的立体图；
图23是用于制造根据本发明的第六实施例的叠瓦式太阳能电池板的晶片的正面部的立体图；
图24是图示于图23的晶片的背面部的立体图；
图25是用于制造根据本发明的第七实施例的叠瓦式太阳能电池板的晶片的正面部的立体图；
图26是图示于图25的晶片的背面部的立体图；
图27是用于制造根据本发明的第八实施例的叠瓦式太阳能电池板的晶片的正面部的立体图；
图28是图示于图27的晶片的背面部的立体图；
图29是用于制造根据本发明的第九实施例的叠瓦式太阳能电池板的晶片的正面部的立体图；
图30是图示于图29的晶片的背面部的立体图；
图31是用于制造根据本发明的第十实施例的叠瓦式太阳能电池板的晶片的正面部的立体图；
图32是图示于图31的晶片的背面部的立体图。
具体实施方式
本发明的上述及其它的目的和新颖特征将通过本说明书的描述和附图而更加清楚。
本申请中使用的用语“晶片”是由单晶硅或多晶硅制成的太阳能电池用晶片，“太阳能电池”以电极丝网印刷(screen print)在P型硅基板上的形态制成，且能够由p-PERC(Passivated Emitter and Rearside Contact，钝化发射极和背面接触)、n-HIT(Hetrojunction with Intrinsic Thin lyaer，本征薄层异质结)、n-PERT(PassivatedEmitter and Rear Totally diffused，钝化发射极和背面完全扩散)或CSC(ChargeSelective Contact，电荷选择性接触)形成。
另外，作为本申请中使用的用语，“太阳能电池结构(photovoltaic structure)”是能够将光转换为电的装置，是指能够包括多个半导体或其它类型的物质，且“太阳能电池(solar cell)”或“电池”是能够将光转换为电的光电池(PV)结构，其能够具有各种大小和形态，且能够由各种材料制造，而且可以是制造在半导体(例如，硅)晶片或基板上的PV结构或制造在基板(例如，玻璃、塑料、金属或能够支撑光电池结构的任意其它物质)上的一个以上的薄膜。
另外，“指状线(finger line)”、“指状电极(finger electrode)”、“指状条带(finger strip)”或“指状物”是指用于收集载流子的光电池结构物的延伸的导电性(例如，金属)电极，“汇流条(busbar)”、“母线(bus line)”或母线电极(bus electrode)是用于汇集通过2个以上的指状线而收集的电流的PV结构的延伸的导电性(例如：金属)电极，其通常比指状线宽，且能够配置于光电池结构物上或其内部，而且在单个光电池结构物上能够设置一个以上的汇流条。
另一方面，“金属栅极(grid)”或“栅极”通常是指状线或汇流条的汇集，是指在光电池结构物上沉积金属材料层而形成，“太阳能电池条带(strip)”、“光电池条带”或“条带”是诸如太阳能电池之类的PV结构的一部分或片段，PV结构能够分离成多个条带，该条带的宽度和长度能够设置成彼此相同或不同。
另外，用语“叠瓦式(shingled)阵列结构”是指将形成有正面电极和背面电极的太阳能电池切割而形成多个条带以提高每一个太阳能电池模块的单位转换效率和输出并利用导电性粘合剂粘合连接该正面电极和背面电极的串结构。
另外，“太阳能电池模块”是指多个叠瓦式阵列结构的太阳能电池串电连接在框架上且玻璃位于正面并在背面形成有EVA薄片且在中间配置有填充材料等而形成太阳能电池板。
本申请中使用的用语“导电性粘合剂(Electroconductive Adhesive；ECA)”是使用于电气电子产品或电路的布线接合的具有导电性的粘合剂，其使用在环氧树脂中配合有银颗粒的粘合剂。另外，就导电性粘合剂而言，能够利用丝网印刷方式或微型分配器而进行涂布，而且从针头吐出的量必须一定且不得流淌下来。作为导电性填料，能够使用金、铂、银、铜、镍等的金属粉末、碳或碳纤维、石墨以及复合粉末等。
另外，本申请中使用的电线能够设置成例如SWCT(Smart Wire ConnectionTechnology，智能接线技术)的连接结构。
参照图2对适用于本发明的HIT(Hetrojunction with Intrinsic Thin lyaer，本征薄层异质结)太阳能电池进行说明。图2是适用于本发明的一般HIT太阳能电池的模式图。
适用于本发明的HIT太阳能电池如一般晶体硅太阳能电池那样能够使用如下制造的HIT太阳能电池，即、在将N型晶体硅基板1的两侧表面进行湿法或干法蚀刻而形成表面纹理之后，在两个面上形成本征a-Si：H钝化层21、22，并在两个钝化层21、22上形成P型a-Si：H层31和N型a-Si：H层32，且在表面形成ITO材质的透明导电层(TCO)41、42之后形成上部电极50和下部电极60。然而，不限定于如图7所示那样的结构，还能够随各种技术的发展而使用薄型化、高输出化的HIT太阳能电池。
以下，参照附图说明根据本发明的实施例。
[第一实施例]
图3是适用于根据本发明的第一实施例的叠瓦式太阳能电池板的粘合剂所涂布的晶片的俯视图，图3和图4是用于说明根据本发明形成条带的过程的晶片的剖视图，图5是根据本发明制作的条带的立体图。
首先，为了制造根据本发明的叠瓦式太阳能电池板而制作形成为四个角部分被斜切的四边形(pseudo-squared)或四边形(full-squared)的太阳能电池用晶片。
如图3所示，在本发明中，虽然适用形成为四边形的太阳能电池用晶片100，但并不限定于此，还能够适用四个角部分被斜切的四边形。另外，如图2所示，上述晶片100能够适用在上部和下部分别形成有作为多个导电层的上部电极50和下部电极60的HIT(Hetrojunction with Intrinsic Thin lyaer，本征薄层异质结)结构。即、在晶片上与多个条带200分别对应而设置多个导电层。
接着，如图3所示，在晶片100的上部导电层上涂布导电性粘合剂(ECA)而形成粘合层300。上述粘合层300根据晶片100将被分割为N个条带例如被分割为4个、5个、6个等的条带200而设置成(N-1)个。即、如图3所示，在晶片100被分割为4个条带200的情况下设置3个粘合层300，或者，在被分割为5个条带200的情况下设置4个粘合层300，在被分割为6个条带200的情况下，仅在晶片100的内部设置5个粘合层300。
通过丝网印刷而整批地进行上述的导电性粘合剂的涂布。然而不限定于此，还能够通过利用微型分配器的方法进行涂布。
这种导电性粘合剂是市场销售的导电性粘合剂中适合于本发明的具有与高导电性相符的粘度的产品，其能够适用例如SKC Panacol公司的EL-3012、EL-3556、EL-3653、EL-3655和Henkel公司的CE3103WLV、CA3556HF，例如，适用在25℃下的粘度为28,000～35,000mPa·s(cP)且具有电学特性即具有体积电阻率为0.0025Ω·cm、固化温度为130～150℃、固化时间为25～35秒的特性的粘合剂。另外，在导电性粘合剂中，导电性填料能够包含选自Au、Pt、Pd、Ag、Cu、Ni以及碳中的至少一种物质。然而，导电性粘合剂的固化时间和温度能够根据所使用的粘合剂的种类、粘合剂涂布范围以及厚度等而变更。
接着，将形成有上述粘合层300的晶片100分割为多个条带200。在以下的说明中，将参照图3说明分割为4个条带200的过程。
首先，如图4所示，利用低能级的紫外激光器/绿光激光器沿着上述粘合层300的一侧(在图4中为粘合层300的右侧)从上述晶片的上部进行划片，以在划片过程中使晶片的表面烧毁和毛刺的产生最小化。作为上述低能级的激光器能够适用波长为335nm、442nm或532nm的紫外激光器/绿光激光器。因此，设置在晶片100上的粘合层300还能够用作在划片过程中引导激光器的移动方向的基准。
即、如图4所示，在上述晶片100的上部110形成深度小于晶片厚度的60％的第一槽101，优选形成具有大致50％的深度的第一槽101，如图5所示，在上述晶片100的下部120形成深度小于晶片厚度的40％的第二槽102。另外，还能够同时执行在上述晶片100中形成第一槽101和第二槽102。
接着，如图6所示，对于形成有第一槽101和第二槽102的晶片，从上部朝向下部进行机械分割，由此形成4个条带。就这种机械分割而言，适用使用通常的太阳能电池的设备就能够容易地实现，因此，省略对其的具体说明。
如上所述，由于在根据本发明的条带200中不设置汇流条，因此，省略汇流条形成过程，从而简化制造工序，另外，能够节省用于形成汇流条的昂贵的材料。
接着，参照图7对使用如上所述那样制作的条带而形成串的过程进行说明。
图7是用于说明根据本发明形成串的过程的工序图。另外，在图7中的说明虽然以如图6所示那样的4个条带200来进行说明，但不限定于此，还能够适用于5个条带或6个条带。
在本发明中，不是使用汇流条，而是在被分割的条带200中的设置有粘合层300的区域重叠另一个条带的下部导电层而形成如图7所示那样的串。
即，如图7的(a)所示，排列图示于图6的4个条带200，如图7的(b)所示，将4个条带中的最右侧的第四个条带重叠在第三个条带上。就这种重叠而言，设置于第四个条带的下部的导电层定位在设置于第三个条带的粘合层300上而执行。
其后，将第三个条带重叠在第二个条带上。就这种重叠而言，设置于第三个条带的下部的导电层定位在设置于第二个条带的粘合层300上而执行。
继而将第二个条带重叠在第一个条带上。就这种重叠而言，设置于第二个条带的下部的导电层定位在设置于第一个条带的粘合层300上而执行，由此完成如图7的(c)所示那样的串。因此，上述多个条带的上部导电层和下部导电层仅通过上述粘合层300电接合。
接下来，将如上所述那样制作的各个串串联、并联或串并联连接而形成太阳能电池模块。
如上所述，在本发明中，不限定于如现有技术那样的汇流条，因此能够容易地控制条带重叠宽度。即、如图6所示，在本发明中，仅设置粘合层300而不形成汇流条，因此，除了控制根据需要设定的重叠间隔之外还在紧急情况下控制条带200的重叠区间而能够形成叠瓦式太阳能电池。
另外，如图6所示，在本发明中，还能够在形成如上所述的串之前在被分割的条带的边缘部分例如在设置有粘合层300的部分进一步涂布导电性粘合剂。
[第二实施例]
图8是用于说明根据本发明的第二实施例的具备电线的叠瓦式太阳能电池板的制造过程的工序图，图9是根据本发明的第二实施例的具备电线的叠瓦式太阳能电池板的立体图，图9的(a)是示出板的正面状态的一个例子的立体图，图9的(b)是示出板的背面状态的一个例子的立体图，图10是用于制造图示于图9的叠瓦式太阳能电池板的模式图。
如图8和图9所示，为了制造根据本发明的第二实施例的叠瓦式太阳能电池板400而制作形成为四个角部分被斜切的四边形(pseudo-squared)或四边形(full-squared)的太阳能电池用晶片，且将该晶片以一定间隔切割成4个或5个而制作多个条带200(S10)。
接着，将在上述步骤S10制作的多个条带200彼此局部地重叠而形成叠瓦式太阳能电池板的串210(S20)。
另一方面，制作分别配置有多个电线的多个电线薄片(Wire sheet)250。
参照图11和图12对上述电线薄片和电线进行说明。
图11是适用于本发明的第二实施例的电线薄片的立体图，图11的(a)是电线薄片的俯视模式图，图11的(b)是电线薄片的剖视图，图12是配置于电线薄片的电线的剖视图。
如图11所示，上述电线薄片250由下部薄片251和上部薄片252构成，多个电线253均匀地排列在该下部薄片251与上部薄片252之间。例如，虽然在图11中示出了均匀地排列有6个电线的结构，但不限定于此，其能够根据设置在条带200上的电极而变更。
上述下部薄片251和上部薄片252各自能够适用通常用作填充材料的EVA(ethylene-vinyl acetate copolymer，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)薄膜或用作收缩材料的POF(polyolefin，聚烯烃)薄膜，若在如图11的(b)那样电线253配置于下部薄片251与上部薄片252之间的状态下用层压机压合，则电线253固定在电线薄片250上。另外，上述下部薄片251和上部薄片252通过如上所述的压合而保持几乎透明的状态。
另外，虽然在图11中示出了电线253设置于下部薄片251与上部薄片252之间的结构，但不限定于此，电线253还能够保持附着在下部薄片251上的状态。
另一方面，如图11的(a)所示，上述电线253设置成其两端从电线薄片250突出以与串210电连接。
如图12所示，上述电线253制成直径为250～350μm，且由芯254和包覆上述芯254的包覆材料255构成，该包覆材料255能够以加热时能够熔化的聚合物来涂布。
上述芯254由Cu制成，上述包覆材料255能够由作为无铅合金的In/Sn、Bi/Sn或纯Sn制成。即、在本发明中，解决由于铅(Pb)的毒性而带来的环境问题，从而能够使有害金属元素带给环境的影响最小化，作为具有优良的焊接性和韧性的无铅焊料合金，能够使用由锡(Sn)、铋(Bi)或铟(In)组成的合金，还能够包含银(Ag)以提高电导率。
如图10的(a)所示，作为上述多个太阳能电池中的一个太阳能电池，适用在上述步骤S20制作的串210，在第一串210与第三串230之间隔着第二串220所配置的间隔而配置第一串210和第三串230，如图10的(b)所示，在第一串210和第三串230的上表面安装作为上述多个电线薄片250中的一个电线薄片的第一电线薄片和第二电线薄片(S30)。
根据本发明的串与串之间的配置间隔设置成0.5～1mm以下。即、在本发明中，串与串通过电线电连接，因此，能够比使用现有的带状物的太阳能电池中的配置间隔更窄。因此，在本发明中能够提高有限的面积中的电池集成度且能够具体实现高输出和高效率。另外，在使用现有的带状物的情况下，由于配置间隔大，因而还能够解决带状物被切割的问题。
在上述步骤S30中，配置成从第一电线薄片向左侧突出的电线(例如，在图示于图11的(a)的状态下为左侧)部分位于第一串210的上表面，且配置成从第二电线薄片向右侧突出的电线(例如，在图示于图11的(a)的状态下为右侧)部分位于第三串230的上表面。
另外，在上述步骤S30中，执行第一串210与第一电线薄片的电连接以及第三串210与第二电线薄片的电连接，从而能够以将电线薄片250固定在串上的方式执行电连接。
就这种串与电线的电连接而言，例如，利用能够施加作为无铅合金的In/Sn、Bi/Sn或纯Sn的熔点以上的焊接设备来熔化埋入有上述电线253的聚合物，且在加热时电线253的包覆材料255通过聚合物熔化的过程而被暴露，并通过焊接该包覆材料255和串的电极而执行电结合。
如上所述，在本发明中，用电线来执行串与串的电连接，因此，能够使连接串与串时有可能发生的电力损失最小化。
接着，如图10的(c)所示，将作为上述多个太阳能电池中的一个太阳能电池的第二串220安装到在上述步骤S30准备的第一电线薄片和第二电线薄片上(S40)。
即，配置成从第一电线薄片向右侧突出的电线(例如，在图示于图11的(a)的状态下为右侧)部分位于上述第二串220的下表面，另外，配置成从第二电线薄片向左侧突出的电线(例如，在图示于图5的(a)的状态下为左侧)部分位于第二串220的下表面。这种配置状态如图9的(b)所示。
接下来，通过分别设置在上述第一电线薄片和第二电线薄片上的多个电线而将上述第二串220相互电连接。该第二串220与第一电线薄片和第二电线薄片的电连接也能够通过如上所述的焊接而执行。
另外，虽然在上述说明中以在将上述第一串210和第三串230与分别设置在上述第一电线薄片和第二电线薄片上的多个电线电连接之后将第二串220与分别设置在第一电线薄片和第二电线薄片上的多个电线电连接的结构来进行了说明，但不限定于此，能够在第一电线薄片和第二电线薄片配置于上述第一串210和第三串230且第二串220配置于第一电线薄片和第二电线薄片上的状态下依次对第一串210、第二串220以及第三串230执行与电线的电连接(S50)。
在上述步骤S50完成第一串210、第二串220以及第三串230与电线230的电连接之后将分别设置于上述第一电线薄片和第二电线薄片的多个电线固定于上述太阳能电池(S60)。
在上述步骤S60中，就上述多个电线的固定而言，在串和相邻的串的下部例如在上述第一串210和第二串220的下部设置EVA薄膜并将上述EVA薄膜压合而将多个电线固定在上述第一串210和第二串220的表面上。
另外，如图9所示，在根据本发明的第二实施例的叠瓦式太阳能电池板的制造方法中，电线薄片并不是对应于一个条带250，而是配置成电线薄片也位于相邻的条带部分，通过将该电线薄片250配置于相邻的条带上而能够更可靠地固定电线。
接着，参照图13至图15对适用于本发明的第二实施例的电线薄片的另一例进行说明。
在图示于图11的电线薄片中，虽然图示了多个电线253均匀地排列在下部薄片251与上部薄片252之间的结构，但如图13所示，能够适用仅在串210的连接部位设置了电线253的结构。
图13是适用于本发明的第二实施例的电线薄片的另一例的立体图，图13的(a)是电线薄片的俯视模式图，图13的(b)是电线薄片的剖视图。
如图13所示，在靠近串连接部位配置电线253的情况下，能够仅将电线薄片部分更牢固地固定到相邻的条带部分。另外，还具有能够使电线与条带的电极之间的焊接过程简便之类的优点。
另外，虽然在图示于图11和图13的结构中示出了多个电线253配置于下部薄片251与上部薄片252之间的结构，但如图14所示，通过在下部薄片251一体地形成电线253所插入的开口部而能够保持电线253的配置关系均匀。
图14是适用于本发明的第二实施例的电线薄片的又一例的剖视图。
另外，如图15所示，在下部薄片251与上部薄片252之间设置波纹形状的电线配置薄膜257，由此，能够保持电线253的配置关系均匀，且还能够提高电线与电线之间的绝缘性。
图15是适用于本发明的第二实施例的电线薄片的又一例的剖视图。
[第三实施例]
图16是用于说明根据本发明的第三实施例的叠瓦式太阳能电池板的制造过程的工序图，图17是用于制造根据本发明的第三实施例的叠瓦式太阳能电池板的晶片的正面部的立体图，图18是图示于图17的晶片的背面部的立体图。
首先，为了制造根据本发明的叠瓦式太阳能电池板而制作如图17和图18所示那样的太阳能电池用晶片100(S100)。上述晶片100是太阳能电池用晶片，其能够由单晶硅或多晶硅制成，且形成为四个角部分被斜切的四边形(pseudo-squared)。
接着，如图17和图18所示，在上述步骤S100中所制作的上述晶片100的正面部和背面部分别设置多个切割线500(S200)。
设置于上述正面部和背面部的多个切割线500以一定间隔即以沿着切割线切割之后各个太阳能电池的宽度相同的方式分别设置第一切割线、第二切割线、第三切割线以及第四切割线。
另外，在上述晶片100的正面部和背面部分别设置多个汇流条600(S300)。以1.1～1.4mm的宽度设置各个汇流条600。
如图17所示，就设置于上述正面部的汇流条600而言，设置于左侧的一个边缘部、上述第二切割线的两侧以及上述第四切割线的两侧。另外，如图18所示，就设置于上述背面部的汇流条600而言，设置于上述第一切割线的两侧、上述第三切割线的两侧以及右侧的另一个边缘部。
即、不同于现有技术，在根据本发明的叠瓦式太阳能电池板的制造中，汇流条600能够成对地设置在一个切割线500两侧并与该一个切割线500相邻。
与上述一个切割线相邻并设置在上述一个切割线两侧的一对汇流条以270～350μm的间隔形成，优选以600μm的间隔形成。
接下来，沿着上述多个切割线500切割上述晶片100而制作多个太阳能电池(S400)。
因此，在根据本发明的第三实施例的叠瓦式太阳能电池板的制造中能够制作5个太阳能电池。
另一方面，如图17和图18所示，在本发明的第三实施例中，汇流条600成对地设置在一个切割线500两侧并与该一个切割线500相邻，因此，在上述步骤S400中，在用划片器沿着切割线500切割上述晶片100时，一对汇流条600能够实现上述划片器的引导功能。另外，在通过照射激光而执行划片时，在相邻的汇流条600中通过电极的热处理的退火效果提高。尤其，在适用于在低温工序中形成的HIT(Heterojunction with Intrinsic Thin layer，本征薄层异质结)电池的情况下，退火效果进一步提高。
另外，上述划片能够通过例如纳秒激光器(来自Coherent公司，532nm、20ns、30-100KHz)而执行。即、能够在使用532nm波长的20ns激光器中设定成平均功率为10W、频率为50KHz、扫描速度为1,600mm/s而执行。
接下来，对在上述步骤S400中制作的5个太阳能电池的正面部的汇流条600和背面部的汇流条600中的至少一个汇流条600涂布导电性粘合剂(S500)。
这种导电性粘合剂是市场销售的导电性粘合剂中具有与高导电性相符的粘度的产品，其能够适用例如SKC Panacol公司的EL-3012、EL-3556、EL-3653、EL-3655和Henkel公司的CE3103WLV、CA3556HF，例如，适用在25℃下的粘度为28,000～35,000mPa·s(cP)且具有电学特性即具有体积电阻率为0.0025Ω·cm、固化温度为130～150℃、固化时间为25～35秒的特性的粘合剂。另外，在导电性粘合剂中，导电性填料能够包含选自Au、Pt、Pd、Ag、Cu、Ni以及碳中的至少一种物质。另外，就导电性粘合剂而言，能够通过RPM的控制而执行例如从具有250μm的直径的微型分配器的针吐出的量。
接着，将在上述步骤S500中涂布了上述导电性粘合剂的上述正面部的汇流条和背面部的汇流条相互串联连接而形成叠瓦式模块结构的太阳能电池串(S600)。能够在例如25～35秒和130～150℃的热处理条件下执行上述步骤S600中的串形成。
接下来，将在上述步骤S600中制作的各个串串联、并联或串并联连接而形成太阳能电池板(S700)。
如上所述，在根据本发明的第三实施例的叠瓦式太阳能电池板的制造中能够形成有效地分割5个太阳能电池的结构。
[第四实施例]
接着，参照图19和图20对根据本发明的第四实施例的叠瓦式太阳能电池板的制造进行说明。另外，在第四实施例中，对于与第一实施例相同的部分附注相同的附图标记，并省略对其的重复说明。
图19是用于制造根据本发明的第四实施例的叠瓦式太阳能电池板的晶片的正面部的立体图，图20是图示于图19的晶片的背面部的立体图。
如图19和图20所示，在本发明的第四实施例中，晶片100形成为四边形(full-squared)而不同于形成为四个角部分被斜切的四边形的第一实施例的晶片。
在该第四实施例中，汇流条600也成对地设置在一个切割线500两侧并与该一个切割线500相邻，且设置成晶片100的边缘部分的长度与中心部的长度相同，因此，能够防止浪费用于形成汇流条的材料，且也能够与中心部相同地使用晶片100的左右两侧的边缘部分，因此与第一实施例相比，能够提高太阳能电池板的制造效率。
[第五实施例]
接着，参照图21和图22对根据本发明的第五实施例的叠瓦式太阳能电池板的制造进行说明。另外，在第五实施例中，对于与第三实施例相同的部分附注相同的附图标记，并省略对其的重复说明。
图21是用于制造根据本发明的第五实施例的叠瓦式太阳能电池板的晶片的正面部的立体图，图22是图示于图21的晶片的背面部的立体图。
在本发明的第五实施例中，如第三实施例那样，晶片100是太阳能电池用晶片，其能够由单晶硅或多晶硅制成，且形成为四个角部分被斜切的四边形(pseudo-squared)，如图21和图22所示，汇流条600成对地设置在一个切割线500两侧并与该一个切割线500相邻，且分别设置于晶片100的正面部和背面部的多个汇流条600形成为点状。
在该第五实施例中，由于多个汇流条600形成为点状，因此与第三实施例相比，能够将用于形成汇流条的糊料量节省50％左右。
[第六实施例]
接着，参照图23和图24对根据本发明的第六实施例的叠瓦式太阳能电池板的制造进行说明。另外，在第六实施例中，对于与第四实施例相同的部分附注相同的附图标记，并省略对其的重复说明。
图23是用于制造根据本发明的第六实施例的叠瓦式太阳能电池板的晶片的正面部的立体图，图24是图示于图23的晶片的背面部的立体图。
如图23和图24所示，在本发明的第六实施例中，晶片100与第四实施例相同地形成为四边形(full-squared)，汇流条600成对地设置在一个切割线500两侧并与该一个切割线500相邻，且分别设置于晶片100的正面部和背面部的多个汇流条600形成为点状。
在该第六实施例中，由于多个汇流条600形成为点状，因此与第四实施例相比，能够将用于形成汇流条的糊料量节省50％左右。
[第七实施例]
接着，参照图25和图26对根据本发明的第七实施例的叠瓦式太阳能电池板的制造进行说明。另外，在第七实施例中，对于与第三实施例相同的部分附注相同的附图标记，并省略对其的重复说明。
图25是用于制造根据本发明的第七实施例的叠瓦式太阳能电池板的晶片的正面部的立体图，图26是图示于图25的晶片的背面部的立体图。
为了制造根据本发明的第七实施例的叠瓦式太阳能电池板而制作如图25和图26所示那样形成为四个角部分被斜切的四边形(pseudo-squared)的晶片100。
另外，设置于上述晶片100的正面部和背面部的多个切割线500以一定间隔即以沿着切割线切割之后各个太阳能电池的宽度相同的方式分别设置第一切割线、第二切割线、第三切割线、第四切割线以及第五切割线，如图25所示，汇流条600设置在上述晶片100的正面部的上述第一切割线的两侧、第三切割线的两侧以及上述第五切割线的两侧，如图26所示，汇流条600设置在上述背面部的一个边缘部、上述第二切割线的两侧、上述第四切割线的两侧以及另一个边缘部。
即、在根据本发明的第七实施例的叠瓦式太阳能电池板的制造中，汇流条600成对地设置在一个切割线500两侧并与该一个切割线500相邻而不同于现有技术，且能够制作6个太阳能电池。
在根据本发明的第七实施例中，汇流条600也如上述的第三实施例那样成对地设置在一个切割线500两侧并与该一个切割线500相邻，因此，在用划片器沿着切割线500切割上述晶片100时，一对汇流条600能够实现上述划片器的引导功能，且在通过照射激光而执行划片时，在相邻的汇流条600中通过电极的热处理的退火效果提高。
另外，在涉及根据本发明的叠瓦式太阳能电池板的制造的第七实施例中，能够形成有效地分割6个太阳能电池的结构。
[第八实施例]
接着，参照图27和图28对根据本发明的第八实施例的叠瓦式太阳能电池板的制造进行说明。另外，在第八实施例中，对于与第七实施例相同的部分附注相同的附图标记，并省略对其的重复说明。
图27是用于制造根据本发明的第八实施例的叠瓦式太阳能电池板的晶片的正面部的立体图，图28是图示于图27的晶片的背面部的立体图。
如图27和图28所示，在本发明的第八实施例中，晶片100形成为四边形(full-squared)而不同于形成为四个角部分被斜切的四边形的第六实施例的晶片。
在该第八实施例中，汇流条600成对地设置在一个切割线500两侧并与该一个切割线500相邻，且设置成晶片100的边缘部分的长度与中心部的长度相同，因此与第七实施例相比，能够防止浪费用于形成汇流条的材料，且也能够与中心部相同地使用晶片100的左右两侧的边缘部分，因此与第五实施例相比，能够提高太阳能电池板的制造效率。
[第九实施例]
接着，参照图29和图30对根据本发明的第九实施例的叠瓦式太阳能电池板的制造进行说明。另外，在第九实施例中，对于与第七实施例相同的部分附注相同的附图标记，并省略对其的重复说明。
图29是用于制造根据本发明的第九实施例的叠瓦式太阳能电池板的晶片的正面部的立体图，图30是图示于图29的晶片的背面部的立体图。
在本发明的第九实施例中，如第七实施例那样，晶片100是太阳能电池用晶片，其能够由单晶硅或多晶硅制成，且形成为四个角部分被斜切的四边形(pseudo-squared)，如图29和图30所示，汇流条600成对地设置在一个切割线500两侧并与该一个切割线500相邻，且分别设置于晶片100的正面部和背面部的多个汇流条600形成为点状。
在该第九实施例中，由于多个汇流条600形成为点状，因此与第七实施例相比，能够将用于形成汇流条的糊料量节省50％左右。
[第十实施例]
接着，参照图31和图32对根据本发明的第十实施例的叠瓦式太阳能电池板的制造进行说明。另外，在第十实施例中，对于与第八实施例相同的部分附注相同的附图标记，并省略对其的重复说明。
图31是用于制造根据本发明的第十实施例的叠瓦式太阳能电池板的晶片的正面部的立体图，图32是图示于图31的晶片的背面部的立体图。
如图31和图32所示，在本发明的第十实施例中，晶片100与第八实施例相同地形成为四边形(full-squared)，汇流条600成对地设置在一个切割线500两侧并与该一个切割线500相邻，且分别设置于晶片100的正面部和背面部的多个汇流条600形成为点状。
在该第十实施例中，由于多个汇流条600形成为点状，因此与第八实施例相比，能够将用于形成汇流条的糊料量节省50％左右。
以上根据上述实施例具体地说明了由本发明人完成的发明，但本发明不限定于上述实施例，当然，在不脱离本发明的要旨的范围内能够进行各种变更。
工业上可利用性
使用根据本发明的叠瓦式太阳能电池板及其制造方法，则能够以低成本制造叠瓦式太阳能电池板。

Claims (14)

1.一种叠瓦式太阳能电池板的制造方法，其特征在于，包括：
(a)制作具有在上部和下部分别形成有多个导电层的HIT结构的晶片的步骤；
(b)仅在上述晶片的上部导电层上涂布导电性粘合剂来形成多个粘合层的步骤；
(c)将形成有上述多个粘合层的晶片分割为多个条带的步骤；以及，
(d)在分割的上述条带中设置有粘合层的区域重叠另一个条带的下部导电层来形成串的步骤；
其中，上述多个粘合层通过丝网印刷整批地设置而成，
上述多个条带各自的上部导电层和下部导电层仅通过上述粘合层电接合；
上述粘合层设置有N-1个，N为条带的个数，第N条带上不具有上述粘合层，
上述粘合层在上述(c)的步骤的分割过程中用作引导激光器的移动方向的基准，
在上述(c)的步骤中，在上述晶片的上部形成深度小于晶片厚度的60％的第一槽，在上述晶片的下部形成深度小于晶片厚度的40％的第二槽，其中，同时形成上述第一槽及第二槽来分割成多个条带。
2.根据权利要求1所述的叠瓦式太阳能电池板的制造方法，其特征在于：
在上述步骤(c)中，利用低能级的激光器沿着上述粘合层的一侧从上述晶片的上部和下部进行划片而分割形成多个条带。
3.根据权利要求1所述的叠瓦式太阳能电池板的制造方法，其特征在于：
进一步包括将导电性粘合剂涂布到在上述步骤(c)中被分割的条带的边缘部分的步骤。
4.一种叠瓦式太阳能电池板的制造方法，其特征在于，包括：
(a)制作由多个条带彼此局部地重叠来形成一个串的多个太阳能电池的步骤；
(b)制作分别配置有多个电线的多个电线薄片的步骤；
(c)在作为上述多个太阳能电池中的一个太阳能电池的第一串和第三串的上表面安装作为上述多个电线薄片中的一个电线薄片的第一电线薄片和第二电线薄片的步骤；
(d)在上述第一电线薄片和第二电线薄片上安装作为上述多个太阳能电池中的一个太阳能电池的第二串的步骤；
(e)通过分别设置于上述第一电线薄片和第二电线薄片的多个电线将上述第一串、第二串以及第三串相互电连接的步骤；以及，
(f)将分别设置于上述第一电线薄片和第二电线薄片的多个电线固定于上述太阳能电池的步骤；
其中，上述第一串、第二串以及第三串隔着预定的间隔配置；
在上述(c)的步骤中，配置成上述第一电线薄片中向左侧凸出的电线部分位于上述第一串的上面，配置成上述第二电线薄片中向右侧凸出的电线部分位于上述第三串的上面，执行上述第一串和第一电线薄片之间的电连接及上述第三串和第二电线薄片之间电连接以在串上固定电线薄片，
在上述(d)的步骤中，安装成上述第一电线薄片中向右侧凸出的电线部分及上述第二电线薄片中向左侧凸出的电线部分位于上述第二串的下面。
5.根据权利要求4所述的叠瓦式太阳能电池板的制造方法，其特征在于：
上述多个电线设置成两端从上述电线薄片突出。
6.根据权利要求5所述的叠瓦式太阳能电池板的制造方法，其特征在于：
上述电线各自由芯和包覆上述芯的包覆材料构成；
上述芯由Cu制成，上述包覆材料由In/Sn、Bi/Sn或纯Sn制成。
7.根据权利要求6所述的叠瓦式太阳能电池板的制造方法，其特征在于：
上述电线制成直径为250～350μm；
上述电线埋入聚合物中，且在加热时电线通过聚合物熔化的过程而暴露，从而形成上述串之间的电结合。
8.根据权利要求5所述的叠瓦式太阳能电池板的制造方法，其特征在于：
上述多个电线以等间隔配置于上述电线薄片或靠近与串连接的部位配置。
9.根据权利要求4所述的叠瓦式太阳能电池板的制造方法，其特征在于：
在上述步骤(f)中，就上述多个电线的固定而言，在串和相邻的串的下部设置EVA薄膜并压合上述EVA薄膜而固定上述多个电线。
10.根据权利要求4所述的叠瓦式太阳能电池板的制造方法，其特征在于：
上述串与串之间的间隔为0.5～1mm。
11.一种叠瓦式太阳能电池板的制造方法，其特征在于，包括：
(a)制作太阳能电池用晶片的步骤；
(b)在上述晶片的正面部和背面部分别设置多个切割线的步骤；
(c)在上述晶片的正面部和背面部分别以预定间隔设置多个汇流条的步骤；以及，
(d)沿着上述多个切割线切割上述晶片制作多个太阳能电池的步骤；
其中，上述汇流条从划片的开始位置到结束位置为止设置成点状；
上述多个汇流条中一对汇流条在上述正面部及背面部相邻于一个切割线设置，并且从划片的开始位置到结束位置为止隔着270～350μm的间隔在两侧成对设置，
在上述(d)的步骤中沿着上述切割线用划片器切割上述晶片时设置于上述划片的开始位置和结束位置的一对汇流条起到上述划片器的引导功能，
上述汇流条以1.1～1.4㎜的宽度设置于上述正面部及背面部且长度与上述切割线的长度相同，
将使用532nm波长的20ns激光器设置成平均功率为10W、频率为50KHz、扫描速度为1300mm/s来执行上述划片。
12.根据权利要求11所述的叠瓦式太阳能电池板的制造方法，其特征在于：
设置于上述正面部和背面部的多个切割线以一定间隔分别设置为第一切割线、第二切割线、第三切割线以及第四切割线；
设置于上述正面部的汇流条设置在一个边缘部、上述第二切割线的两侧以及上述第四切割线的两侧，设置于上述背面部的汇流条设置在上述第一切割线的两侧、上述第三切割线的两侧以及另一个边缘部。
13.根据权利要求11所述的叠瓦式太阳能电池板的制造方法，其特征在于：
设置于上述正面部和背面部的多个切割线以一定间隔分别设置为第一切割线、第二切割线、第三切割线、第四切割线以及第五切割线；
设置于上述正面部的汇流条设置在上述第一切割线的两侧、第三切割线的两侧以及上述第五切割线的两侧，设置于上述背面部的汇流条设置在一个边缘部、上述第二切割线的两侧、上述第四切割线的两侧以及另一个边缘部。
14.根据权利要求11所述的叠瓦式太阳能电池板的制造方法，其特征在于：
上述太阳能电池由p-PERC、n-HIT、n-PERT以及CSC中的任一种形成。
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