CN115836397A - 太阳能电池板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

在本实施例的太阳能电池板中,连接包括彼此电连接的第一太阳能电池和第二太阳能电池的复数个太阳能电池的配线部的连接结构得到改善。更详细而言,配线部包括与复数个太阳能电池中的每一个对应的第一延伸配线和第二延伸配线,第一延伸配线具有第一外侧部分,第一外侧部分经过太阳能电池的第一侧向外侧延伸,第二延伸配线具有第二外侧部分,第二外侧部分经过太阳能电池的与第一侧相反的第二侧向外侧延伸。包括:连接部分,第一太阳能电池的第二延伸配线和第二太阳能电池的第一延伸配线在连接部分重叠并且连接,连接部分具有与第一太阳能电池的一部分重叠而形成的重叠部分。

Description

太阳能电池板及其制造方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池板及其制造方法,更具体而言,涉及一种改善了结构和工序的太阳能电池板及其制造方法。
背景技术
太阳能电池是将太阳能转换为电能的装置。可以通过利用配线将复数个太阳能电池电连接在配线,并执行用于保护它们的封装(packaging)工序,来制造成太阳能电池板的形态。作为利用配线来电连接复数个太阳能电池的结构,可以采用多样的结构。
作为一例,如韩国公开特许第10-2017-0017776号所公开,可以利用较长地延伸为横跨两个太阳能电池的配线来连接相邻的太阳能电池。由于太阳能电池板需要长期在多样的环境中发电,因此需要较高的长期可靠性,但是如果连接复数个太阳能电池的配线因温度的变化等而反复膨胀和收缩,则可能在贴合力较弱的部分发生配线分离的问题。因此,可能使太阳能电池板的输出下降,不良率上升,长期可靠性不优异。随着配线横跨两个太阳能电池较长地形成,这样的问题可能会更为严重,在配线仅位于太阳能电池的一面的情况下则可能会进一步严重。
考虑到这样的问题,在配线与各个太阳能电池对应地形成的情况下,需要配备有用于连接与相邻的两个太阳能电池对应的配线的额外的配线(例如,位于两个太阳能电池之间,并且沿与各个太阳能电池对应的配线交叉的方向配置的桥接配线)。因此,使成本增加并且制造工序复杂。另外,还存在如下的问题,与各个太阳能电池对应的配线和将他们连接的桥接配线的连接特性不好,或者为了稳定的连接而需要在恶劣的条件下执行工序。因此,可能会使太阳能电池板的可靠性和生产效率下降。
发明内容
发明所要解决的问题
本实施例的目的在于,提供一种能够提高可靠性和生产效率的太阳能电池板及其制造方法。
更具体而言,本实施例的目的在于,提供一种不仅简化与相邻的太阳能电池连接的配线的连接结构和工序,而且能够提高连接特性的太阳能电池板及其制造方法。
尤其,本实施例的目的在于,提供一种在与各个太阳能电池对应的配线位于一面的结构中,在相邻的太阳能电池之间未配备有与配线交叉的配线,从而不仅能够简化结构和工序而且提高连接特性的太阳能电池板及其制造方法。
解决问题的技术方案
在本实施例的太阳能电池板中,改善对包括彼此电连接的第一太阳能电池和第二太阳能电池的复数个太阳能电池进行连接的配线部的连接结构。更详细而言,配线部包括第一延伸配线和第二延伸配线,第一延伸配线和第二延伸配线与复数个太阳能电池中的每一个对应,第一延伸配线具有第一外侧部分,第一外侧部分经过太阳能电池的第一侧向外侧延伸,第二延伸配线具有第二外侧部分,第二外侧部分经过太阳能电池的与第一侧相反的第二侧向外侧延伸。包括:连接部分,第一太阳能电池的第二延伸配线和第二太阳能电池的第一延伸配线在连接部分重叠并且连接,连接部分具有与第一太阳能电池的一部分重叠而形成的重叠部分。
在此,第一太阳能电池的第二延伸配线和第二太阳能电池的第一延伸配线可以彼此平行地延伸并且直接连接。此外,第一太阳能电池的第二延伸配线可以位于与第二太阳能电池隔开的位置。此时,在连接部分中,第二太阳能电池的第一延伸配线可以位于第一太阳能电池的第二延伸配线的上方。
例如,第一外侧部分的长度可以大于第一延伸配线或第二延伸配线的宽度。或者第二外侧部分的长度可以大于第一延伸配线或第二延伸配线的宽度。或者连接部分的长度可以大于第一延伸配线或第二延伸配线的宽度。或者第二外侧部分的长度可以等于或大于第二外侧部分的外侧端部和第二太阳能电池之间的隔开距离。或者重叠部分的长度可以大于第一延伸配线或第二延伸配线的宽度。或者重叠部分的长度可以大于第二外侧部分的长度。或者重叠部分的长度可以等于或大于第一延伸配线或第二延伸配线的内侧端部与太阳能电池的第二侧或第一侧之间的端部间隔。
作为一例,重叠部分可以被配置为与设置于第一太阳能电池的第一电极和第二电极中的至少一个电极重叠。
在本实施例中,可以包括:固定部,形成为包括连接部分的至少一部分,以固定第一延伸配线和第二延伸配线。作为一例,连接部分可以具有位于第一太阳能电池和第二太阳能电池之间的电池间区域的电池间部分,固定部可以由线接合部分构成,线接合部分与电池间部分对应地局部形成,并且具有与其他部分不同的厚度或表面粗糙度或形状。作为另一例,固定部可以包括:固定构件,覆盖连接部分的至少一部分。此时,固定构件可以由绝缘带构成,以至少覆盖第一太阳能电池和重叠部分的至少一部分。
在本实施例中,连接部分的面积可以是3至16.5mm2
在本实施例中,第一延伸配线或第二延伸配线的屈服强度可以是80至170MPa。
在本实施例中,复数个太阳能电池可以在与第一方向交叉的第二方向上构成复数个太阳能电池串,并且还可以包括在复数个太阳能电池串的端部沿第二方向连接复数个太阳能电池串的母线配线。第一延伸配线或第二延伸配线可以具有与母线配线不同的物质或不同的熔点或不同的屈服强度。
例如,第一延伸配线或第二延伸配线的熔点可以高于母线配线的熔点。或者,第一延伸配线或第二延伸配线可以包含锡铋合金,母线带可以包含锡铅合金。或者第一延伸配线或第二延伸配线的屈服强度可以等于或低于母线配线的屈服强度。
本实施例的太阳能电池板包括:太阳能电池;第一延伸配线,具有第一外侧部分,第一外侧部分在第一方向上经过太阳能电池的第一侧向外侧延伸;以及第二延伸配线,具有第二外侧部分,第二外侧部分在第一方向上经过与太阳能电池的第一侧相反的第二侧向外侧延伸。此时,第一外侧部分和第二外侧部分具有彼此不同的长度。
例如,第一外侧部分的长度可以大于第一延伸配线或第二延伸配线的宽度。或者第二外侧部分的长度可以大于第一延伸配线或第二延伸配线的宽度。或者第二外侧部分的长度可以等于或大于第一延伸配线或第二延伸配线的内侧端部与太阳能电池的第二侧或第一侧之间的端部间隔。或者第一延伸配线的内侧端部和第二延伸配线的内侧端部可以在第一方向上位于彼此对称的位置。
本实施例的太阳能电池板的制造方法包括:制造包括彼此电连接的第一太阳能电池和第二太阳能电池的复数个太阳能电池的步骤;通过包括提高屈服强度的屈服强度提高工序来准备配线材料的步骤;将第一延伸配线和第二延伸配线贴合于复数个太阳能电池中的每一个的步骤;排列步骤,将第一太阳能电池直接投入,将第二太阳能电池旋转180度之后投入,使第二太阳能电池的第一延伸配线被配置为在第一太阳能电池的第二延伸配线的上方与第一太阳能电池的一部分重叠;在第一延伸配线和第二延伸配线重叠并且连接的连接区域的至少一部分形成固定部,以构成太阳能电池串的步骤;以及层压步骤,通过堆叠第一盖构件、第一密封材料、太阳能电池串、第二密封材料以及第二盖构件并施加热量和压力来进行一体化。
作为一例,连接部分可以具有位于第一太阳能电池和第二太阳能电池之间的电池间区域的电池间部分,在形成固定部的步骤中,可以通过局部地焊接电池间部分来形成由线接合部分构成的固定部。作为另一例,在形成固定部的步骤中,在形成固定部的步骤中,固定构件至少可以将由绝缘带构成的固定构件贴合在第一太阳能电池和重叠部分的至少一部分的上方。
在屈服强度提高工序中,可以通过在解绕屈服强度为50至120MPa的基部配线的工序中进行拉伸,使第一延伸配线和第二延伸配线具有80至170MPa的屈服强度。
技术效果
根据本实施例,通过设置有与各个太阳能电池对应且具有彼此不同的长度的第一延伸配线和第二延伸配线来充分地确保连接部分的面积(尤其,重叠部分的面积),由此能够提高连接特性,并提高结构稳定性。此时,第一延伸配线和第二延伸配线彼此平行地延伸并且直接连接,从而具有未配备有与其交叉的配线的简单的结构,因此能够减少材料费并且简化工序。由此,能够提高太阳能电池板的可靠性和生产效率。
此外,通过形成复数个太阳能电池,并将其中一部分直接投入,将另一部分进行旋转之后投入,由此能够以简单的工序制造出具有所希望的太阳能电池、配线部的结构以及排列的太阳能电池板。并且,平行延伸的第一延伸配线和第二延伸配线彼此连接为具有重叠部分,并在层压工序之前仅需形成用于预固定的固定部即可,因此能够更加简化工序。另外,能够通过在配线材料准备步骤中执行屈服强度提高工序来使第一延伸配线和第二延伸配线具有所希望的特性。由此,能够提高具有优异的可靠性的太阳能电池板的生产效率。
附图说明
图1是概略示出本发明实施例的太阳能电池板的分解立体图。
图2是示出图1所示的太阳能电池板中包括的太阳能电池的一例的剖视图。
图3a是示出图1所示的太阳能电池板中包括的第一太阳能电池、配线材料、绝缘构件以及连接构件的背面俯视图。
图3b是示出图1所示的太阳能电池板中包括的第二太阳能电池、配线材料、绝缘构件以及连接构件的背面俯视图。
图4是概略示出构成图1所示的太阳能电池板中包括的一个太阳能电池串的复数个太阳能电池和与其连接的配线部的背面俯视图。
图5是将图4的A部分放大并示出的局部俯视图,(a)是正面俯视图,(b)是背面俯视图。
图6是与图5的VI-VI线对应的太阳能电池板的剖视图。
图7是示出本发明实施例的太阳能电池板的制造方法的流程图。
图8是示出本发明另一实施例的太阳能电池板中包括的第一太阳能电池和第二太阳能电池的俯视图。
图9是与图8的IX-IX线对应的太阳能电池板的剖视图。
图10是示出本发明的一变形例的太阳能电池板中包括的第一太阳能电池和第二太阳能电池的俯视图。
图11是对实施例1的太阳能电池板反复执行200次的温度循环(thermal cycle,TC)测试之后,拍摄太阳能电池板的一部分的照片。
图12是对实施例1的太阳能电池板反复执行200次的温度循环测试之后,拍摄太阳能电池板的一部分的致电发光(electro luminescence,EL)照片。
图13是对比较例1的太阳能电池板反复执行200次的温度循环测试之后,拍摄太阳能电池板的一部分的照片。
图14是对比较例1的太阳能电池板反复执行200次的温度循环测试之后,拍摄太阳能电池板的一部分的致电发光照片。
具体实施方式
以下,参照附图详细地说明本发明的实施例。但是,本发明不限于这些实施例,并且可以变形为各种形式。
在附图中,为了明确且简要地说明本发明,省略了与说明无关的部分的图示,并且在整个说明书中相同或极其相似的部分使用相同的附图标记。并且,为了进一步明确地说明,扩大或缩小了厚度、宽度等,本发明的厚度、宽度等不限于附图中所示。
并且,在整个说明书中,当某些部分“包括”另一部分时,除非有特别相反的记载,则不排除其他部分,而是可以进一步包括其他部分。另外,当表示层、膜、区域、板等部分在另一部分“的上方”时,这不仅包括“直接在”另一部分“的上方”的情况,而且包括其他部分位于他们之间的情况。当表示层、膜、区域、板等部分“直接在”另一部分“的上方”时,是指没有其他部分位于他们之间。
以下,参照附图对本发明实施例的太阳能电池板及其制造方法进行详细的说明。在本说明书中,“第一”、“第二”等的表述仅用于区分彼此,本发明并不限于此。
图1是概略示出本发明实施例的太阳能电池板的分解立体图,图2是示出图1所示的太阳能电池板中包括的太阳能电池的一例的剖视图。作为参考,图2是沿图3的II-II线的太阳能电池的剖视图。
参照图1和图2,本实施例的太阳能电池板100包括:复数个太阳能电池10,包括彼此连接的第一、第二太阳能电池10a、10b;以及配线部20,将复数个太阳能电池10电连接。此外,太阳能电池板100包括:密封材料30,包围并密封太阳能电池10和配线部20;第一盖构件42,在密封材料30的上方位于太阳能电池10的一面(作为一例,正面);以及第二盖构件44,在密封材料30的上方位于太阳能电池10的另一面(作为一例,背面)。对此,进行更详细的说明。此时,太阳能电池10可以包括半导体基板110和位于半导体基板110的一面(作为一例,背面)的第一、第二电极142、144。
在本实施例中,太阳能电池板100具有复数个太阳能电池10,复数个太阳能电池10可以利用配线部20来可通电地串联或并联或串并联。
例如,配线部20可以包括:配线材料22,其至少一部分与各个太阳能电池10的第一、第二电极142、144重叠并且与第一、第二电极142、144连接。利用配线材料22,复数个太阳能电池10可以沿第一方向(附图中的x轴方向)连接并形成一个列(即,太阳能电池串S)。此外,配线部20还可以包括:母线配线28,位于太阳能电池串S的两个末端并将其连接到另一太阳能电池串S或外部电路(例如,接线盒)(未图示)。
密封材料30可以包括:第一密封材料30a,位于利用配线部20连接的太阳能电池10的正面;以及第二密封材料30b,位于太阳能电池10的背面。第一密封材料30a和第二密封材料30b防止水分和氧气的流入,并且使太阳能电池板100各个要素化学结合。第一、第二密封材料30a、30b可以由具有透光性和粘合性的绝缘物质构成。作为一例,第一密封材料30a和第二密封材料30b可以使用乙烯醋酸乙烯共聚物树脂(EVA)、聚乙烯醇缩丁醛、硅树脂、酯系树脂、烯烃系树脂等。通过利用第一、第二密封材料30a、30b的层压工序等,第二盖构件44、第二密封材料30b、太阳能电池10、配线部20、第一密封材料30a、第一盖构件42可以被一体化并构成太阳能电池板100。在图1分开示出了第一、第二密封材料30a、30b,但是第一、第二密封材料30a、30b可以通过层压工序而成为一体,并构成为不具有额外的边界的一体化的部分。
第一盖构件42位于第一密封材料30a上并构成太阳能电池板100的一面(作为一例,正面),第二盖构件44位于第二密封材料30b上并构成太阳能电池10的另一面(作为一例,背面)。第一盖构件42和第二盖构件44可以各自由能够保护太阳能电池10以使其免受外部的冲击、湿气、紫外线等影响的绝缘物质构成。此外,第一盖构件42可以由能够使光穿过的透光性物质构成,第二盖构件44可以由片材(sheet)构成,所述片材由透光性物质或非透光性物质或反射物质等构成。作为一例,第一盖构件42可以由玻璃基板等构成,第二盖构件44可以由薄膜或片材等构成。第二盖构件44可以是TPT(Tedlar/PET/Tedlar)类型,或者可以包括形成于基膜(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))的至少一面的聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride,PVDF)树脂层。
但是,本发明不限于此。因此,第一、第二密封材料30a、30b或者第一盖构件42或者第二盖构件44可以包含除了上述说明之外的多样的物质、并且可以呈多样的形态。例如,第一盖构件42或第二盖构件44可以具有多样的形态(例如,基板、薄膜、片材等)或物质。
参照图2对本发明实施例的太阳能电池板100中包括的太阳能电池10的一例进行更详细的说明。
参照图2,本实施例的太阳能电池10包括:光电转换部,包括半导体基板110;以及第一、第二电极142、144,与光电转换部连接。在此,第一、第二电极142、144可以包括彼此平行地形成的部分,在本实施例中,收集呈彼此相反的极性的载流子的第一电极142和第二电极144可以一起位于光电转换部的一面(作为一例,背面)并且彼此平行地形成。如上所述,太阳能电池10可以具有背面电极结构。
在本实施例中,光电转换部可以包括:半导体基板110;以及导电型区域132、134,位于半导体基板110或半导体基板110的上方。在本实施例中,涉及呈彼此相反的极性的载流子的第一导电型区域132和第二导电型区域134可以一起位于半导体基板110的一面(作为一例,背面)侧。此时,示出了第一导电型区域132和第二导电型区域134在其之间隔着中间膜120而与半导体基板110分开配置的情形。
作为一例,半导体基板110可以包括:基部区域112,由包含第二导电掺杂剂的晶体半导体(例如,单晶半导体或多晶半导体,作为一例,单晶硅或多晶硅,尤其是单晶硅)构成。如上所述,基于因结晶度高而缺陷少的基部区域112或半导体基板110的太阳能电池10具有优异的电特性。正面电场区域114可以位于半导体基板110的正面,所述正面电场区域114具有与基部区域112相同的导电型并且具有高于基部区域112的掺杂浓度。此外,在半导体基板110的正面可以设置有用于防止反射的反射防止结构(作为一例,由半导体基板110的面111构成的金字塔形状的纹理结构),半导体基板110的背面由镜面研磨的面构成,从而表面粗糙度可以小于正面。但是,本发明不限于此,可以以多样的方式变形。
中间膜120可以由氧化膜、包含硅的介电膜或绝缘膜、氮化氧化膜、碳化氧化膜等构成。作为一例,中间膜120可以是硅氧化膜。中间膜120可以作为防止第一、第二导电型区域132、134中包含的第一或第二导电掺杂剂的扩散的掺杂阻隔膜,或者产生复数个载流子的隧穿的隧穿膜等发挥功能。
第一、第二导电型区域132、134可以通过将第一或第二导电掺杂剂掺杂在非晶半导体或微晶半导体或多晶半导体(作为一例,非晶硅或微晶硅或多晶硅)等来形成。尤其,如果第一、第二导电型区域132、134具有多晶半导体,则可以具有较高的载流子迁移率。例如,在第一或第二导电掺杂剂为p型的情况下,可以使用硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)等三族元素。在第一或第二导电掺杂剂为n型的情况下,可以使用磷(P)、砷(As)、铋(Bi)、锑(Sb)等五族元素。作为一例,第一、第二导电掺杂剂中的一个可以是硼(B),另一个可以是磷(P)。
第一导电型区域132可以包括沿与第一方向交叉(作为一例,正交)的第二方向(附图中的y轴方向)较长地衔接的复数个第一导电型区域132。此外,第二导电型区域134可以包括沿第二方向较长地衔接的复数个第二导电型区域134。此时,在第一方向上,第一导电型区域132和第二导电型区域134可以彼此交替地配置,并且屏障区域136可以位于第一导电型区域132和第二导电型区域134之间。
此时,第一导电型区域132的面积(作为一例,宽度)可以大于第二导电型区域134的面积(作为一例,宽度)。据此,作为发射区域发挥功能的第一导电型区域132的面积大于作为背面电场区域发挥功能的第二导电型区域134的面积,从而可以有利于光电转换。在本实施例中,第一、第二导电型区域132、134一起配置在位于同一平面的半导体层130,并且在第一、第二导电型区域132、134之间可以设置有由未被掺杂的本征半导体构成的屏障区域136。
但是,本发明不限于此。作为一例,可以不具有中间膜120。或者,第一、第二导电型区域132、134和/或屏障区域136的位置、形状等可以以多样的方式变形。或者,也可以是第一、第二导电型区域132、134中的至少一个通过对半导体基板110的一部分掺杂掺杂剂而形成并且形成为构成半导体基板110的一部分的掺杂区域。此外,可以不具有屏障区域136,或者屏障区域136可以由除了半导体物质之外的其他物质或空余的空间构成。除此之外,还可以进行多样的变形。
此外,正面绝缘膜122可以整体上位于半导体基板110的正面的上方(更准确而言,在形成于半导体基板110的正面的正面电场区域114的上方)。正面绝缘膜122可以包括正面钝化膜122a和反射防止膜122b中的至少一个。背面钝化膜140可以除了接触孔140a之外整体上位于半导体层130的背面的上方。作为一例,正面钝化膜122a或反射防止膜122b或背面钝化膜140可以具有选于由硅氮化膜、包括氢的硅氮化膜、硅氧化膜、硅氧化氮化膜、铝氧化膜、硅碳化膜,MgF2、ZnS、TiO2以及CeO2组成的组中的任一种的单一膜或者两个以上的膜组合的多层膜结构。
此外,第一电极142可以通过接触孔140a与第一导电型区域132电连接(作为一例,接触),第二电极144可以通过接触孔140a与第二导电型区域134电连接(作为一例,接触)。第一电极142和第二电极144可以由导电性物质(作为一例,金属)构成。接触孔140a的形状、位置、数量等可以多样地变形。
这样的太阳能电池10可以通过包括配线材料22的配线部20来与其他太阳能电池10电连接。下面,参照图3a、图3b以及图4至图6,对本实施例的太阳能电池10和配线部20的结构进行更详细的说明。
图3a是示出图1所示的太阳能电池板100中包括的第一太阳能电池10a、配线材料22、绝缘构件34以及连接构件32的背面俯视图,图3b是示出图1所示的太阳能电池板100中包括的第二太阳能电池10b、配线材料22、绝缘构件34以及连接构件32的背面俯视图。
在本实施例中,利用第一、第二电极142、144、与他们连接的第一、第二配线22a、22b的配置等存在差异的第一、第二太阳能电池10a、10b来构成太阳能电池串S,在第一、第二太阳能电池10a、10b中,第一、第二电极142、144和第一、第二配线22a、22b的连接结构彼此相同。因此,先对太阳能电池10中的第一、第二电极142、144和第一、第二配线22a、22b的连接结构进行说明,之后对第一、第二太阳能电池10a、10b的差异进行详细的说明。
与图1、图2一同参照图3a、图3b,在各个太阳能电池10中,第一、第二电极142、144可以分别具有与第一、第二导电型区域132、134对应的形状。由此,第一电极142可以具有沿第二方向较长地衔接的复数个第一电极142,以与复数个第一导电型区域132对应。并且,第二电极144可以具有沿第二方向较长地衔接的复数个第二电极144,以与复数个第二导电型区域134对应。此外,在第一方向上,第一电极142和第二电极144可以彼此交替地配置,以与第一导电型区域132和第二导电型区域134对应。此时,第一、第二电极142、144可以具有相同或相似于与其对应的第一、第二导电型区域132、134的形状并且具有小于第一、第二导电型区域132、134的宽度。但是,本发明不限于此,第一、第二电极142、144也可以具有与第一、第二导电型区域132、134不同的形状。
在本实施例中,配线材料22可以包括在各个太阳能电池10与第一配线22a连接的第一电极142和与第二电极144连接的第二配线22b。更详细而言,在各个太阳能电池10中,第一配线22a可以沿第一方向较长地衔接为,与复数个第一电极142重叠并且与其连接。与此相似地,在各个太阳能电池10中,第二配线22b可以沿第一方向较长地衔接为,与复数个第二电极144重叠并且与其连接。此时,在各个太阳能电池10中,第一配线22a可以通过连接构件32来与设置于各个太阳能电池10的第一电极142电连接,并且通过绝缘构件34来与第二电极144绝缘。此外,在各个太阳能电池10中,第二配线22b可以通过连接构件32来与第二电极144电连接,并且通过绝缘构件34来与第一电极142绝缘。作为一例,位于第一配线22a和第一电极142之间的连接构件32可以分别与第一配线22a和第一电极142接触,位于第二配线22b和第二电极144之间的连接构件32可以分别与第二配线22b和第二电极144接触。此外,在各个太阳能电池10中,从第二方向观察时,复数个第一配线22a和复数个第二配线22b可以彼此交替地配置。这样一来,复数个第一、第二配线22a、22b可以具有均等的间隔并且与复数个第一、第二电极142、144连接,从而能够有效地传递载流子。
在本实施例中,连接构件32可以包含多样的导电性物质,绝缘构件34可以包含多样的绝缘物质。例如,连接构件32可以由包含第一、第二电极142、144和/或配线材料22中含有的物质的物质或他们的混合物质形成。作为一例,连接构件32可以通过将配线材料22放置在第一电极142或第二电极144的上方并施加热量的工序等来包含第一、第二电极142、144和/或配线材料22的物质。或者,连接构件32可以包括焊膏层、环氧系焊膏层等。作为一例,连接构件32可以一同包括低温焊膏层和高温焊膏层。此外,绝缘构件34可以包含硅系树脂、环氧系树脂、聚氨酯系树脂、丙烯酸系树脂、聚酰亚胺、聚乙烯等。但是,本实施例并不限定于连接构件32和绝缘构件34的物质,连接构件32和绝缘构件34可以由多样的物质构成。
在本实施例中,第一、第二配线22a、22b与太阳能电池10分别对应地配置。在此,第一配线22a与太阳能电池10分别对应地配置是指,在第一方向上,通过连接构件32来与各个太阳能电池10上形成的复数个第一电极142连接的第一配线22a被个别地配置在各个太阳能电池10并且单一地构成。此外,第二配线22b与太阳能电池10分别对应地配置是指,在第一方向上,通过连接构件32来与各个太阳能电池10上形成的复数个第二电极144连接的第二配线22b被个别地配置在各个太阳能电池10并且单一地构成。由此,第一配线22a不会通过连接构件32来与设置于复数个太阳能电池10的第一电极142一起连接,并且在第一方向上不会在一个太阳能电池10上设置有复数个。与此相似地,第二配线22b不会通过连接构件32来与设置于复数个太阳能电池10的第二电极144连接,并且在第一方向上不会在一个太阳能电池10上设置有复数个。因此,在第一方向上,第一配线22a或第二配线22b的长度可以与太阳能电池10的长度相似或稍长。例如,在第一方向上,第一配线22a或第二配线22b的整个长度可以是各个太阳能电池10的长度(作为一例,最大长度)的120%以内(作为一例,110%)。如上所述,第一配线22a和第二配线22b不会横跨两个太阳能电池10而形成,由此能够减小第一配线22a和第二配线22a、22b的长度,并且单一地形成为与各个太阳能电池10分别对应,从而可以简化结构。因此,能够有效地防止在第一配线22a或第二配线22b的整个长度较大时可能发生的问题。
更详细而言,如果在太阳能电池板100所处的环境中温度发生变化,则会反复第一或第二配线22a、22b的膨胀和收缩。此时可能发生如下的问题,配线材料22因第一或第二配线22a、22b的膨胀和收缩而从太阳能电池10分离,或者配线材料22受损或被撕裂等。这样的问题可能会随着第一或第二配线22a、22b的整体长度变大而更严重。如果发生这样的问题,则可以判断为太阳能电池板100不良,并且会使输出下降。尤其,如本实施例所述,在第一、第二电极142、144以及配线材料22仅位于太阳能电池10的一面的结构中,第一或第二配线22a、22b的膨胀以及收缩引起的问题可能更严重。
考虑到此,本实施例使用整体长度相对短的第一或第二配线22a、22b,由此能够防止配线材料22的膨胀和收缩引起的问题。因此,能够防止太阳能电池板100的输出下降和不良,并能够提高长期可靠性。
另外,由于第一配线22a和第二配线22b分别与太阳能电池10对应地单独形成,因此可以在将第一配线22a和第二配线22b贴合在各个太阳能电池10之后,通过连接或预固定相邻的太阳能电池10(例如,第一太阳能电池10a和第二太阳能电池10b)的第一配线22a和第二配线22b来电连接和/或物理连接相邻的太阳能电池10。由此,可以简化太阳能电池10和配线材料22的对准工序。此外,在配线材料22或者太阳能电池10受损等从而需要修、更换等时,能够仅更换相应的配线材料22或者太阳能电池10,从而容易地实现修理、更换等。另一方面,在使用横跨相邻的两个太阳能电池延伸的单一的配线材料的情况下,需要对相邻的两个太阳能电池和横跨他们的单一的配线材料一起进行对准,因此对准工序变得复杂,并且发生未对准的可能性非常大。此外,当在太阳能电池或配线材料受损时,为了太阳能电池或者配线材料的修理、更换而需要进行切断配线材料等工序,因此不易实现修理、更换,并且可能会发生再连接的部位上的可靠性较大地下降等问题。
在本实施例中,可以将第一配线22a和第二配线22b中具有经过太阳能电池10的第一侧S1(作为一例,图3a和图3b的左侧)向外侧延伸的第一外侧部分24a的配线称作第一延伸配线24,将具有经过与第一侧S1相反的第二侧S2(作为一例,图3a和3b的右侧)向外侧延伸的第二外侧部分26a的配线称作第二延伸配线26。在本实施例中,在第一方向上,第一延伸部分24a的长度L1和第二延伸部分26a的长度L2彼此不同。彼此相邻的两个太阳能电池10中包括的第一延伸部分24a和第二延伸部分26b是以构成彼此重叠连接的连接部分(图5的附图标记CP,以下相同)的至少一部分的方式延伸的部分,本实施例可以通过使第一延伸部分24a的长度L1和第二延伸部分26a的长度L2彼此不同来提高第一延伸配线24和第二延伸配线26(即,第一配线22a和第二配线22b)的连接特性。对此,将在后面进行更详细的说明。
如前述,在本实施例中,一同具有第一、第二电极142、144和/或第一、第二配线22a、22b的配置等彼此不同的第一、第二太阳能电池10a、10b。
更详细而言,如图3a所示,在第一太阳能电池10a中,在第一方向上,具有第一电极142和第二电极144的排列的一对电极可以从第一侧S1到第二侧S2反复地配置。因此,在第一太阳能电池10a中,在第一方向上,从第一侧S1到第二侧S2可以反复第一电极142和第二电极144、第一电极142和第二电极144、第一电极142和第二电极144等排列。如图3b所示,在第二太阳能电池10b中,在第一方向上,具有第二电极144和第一电极142的排列的一对电极可以从第一侧S1到第二侧S2反复地配置。因此,在第二太阳能电池10b中,在第一方向上,从第一侧S1到第二侧S2可以反复第二电极144和第一电极142、第二电极144和第一电极142、第二电极144和第一电极142等排列。即,在第一、第二太阳能电池10a、10b中,在第一方向上,第一电极142和第二电极144的排列顺序彼此相反。
此外,在第一、第二太阳能电池10a、10b中的每一个中,可以由第一配线22a构成第一延伸配线24,由第二配线22b构成第二延伸配线26。此时,在第一、第二太阳能电池10a、10b中,彼此不同的配线将位于第二方向上的彼此相同的位置。
即,在第一、第二太阳能电池10a、10b中,第一太阳能电池10a的第一配线22a和第二太阳能电池10b的第二配线22b可以在第一方向上位于相同的位置(作为一例,第一位置P1)。此外,在第一、第二太阳能电池10a、10b中,第一太阳能电池10a的第二配线22b和第二太阳能电池10b的第一配线22b可以在第一方向上位于与第一位置P1不同的位置(作为一例,第二位置P2)。此外,第一位置P1和第二位置P2可以在第二方向上彼此交替地配置,从而第一配线22a和第二配线22b可以彼此交替地配置。
更详细而言,在第二方向上,具有第一配线22a和第二配线22b的排列的一对配线可以从第一太阳能电池10a的一侧(作为一例,图3a的上侧)到另一侧(作为一例,图3a的下侧)反复地配置。因此,在第一太阳能电池10a中,在第二方向上,从一侧到另一侧可以具有第一配线22a和第二配线22b、第一配线22a和第二配线22b、第一配线22a和第二配线22b等排列。此外,在第二方向上,具有第二配线22b和第一配线22a的排列的一对配线可以从第二太阳能电池10b的一侧(作为一例,图3b的上侧)到另一侧(作为一例,图3b的下侧)反复地配置。因此,在第二太阳能电池10b中,在第二方向上,从一侧到另一侧可以具有第二配线22b和第一配线22a、第二配线22b和第一配线22a、第二配线22b和第一配线22a等排列。
由此,在第一、第二太阳能电池10a、10b中,第一太阳能电池10a的第一延伸配线24和第二太阳能电池10b的第二延伸配线26可以位于第一位置P1。并且,在第一、第二太阳能电池10a、10b中,第一太阳能电池10a的第二延伸配线26和第二太阳能电池10b的第一延伸配线24可以位于第二位置P2。此外,第一位置P1和第二位置P2可以在第二方向上彼此交替地配置,从而第一延伸配线24和第二延伸配线26可以彼此交替地配置。更详细而言,在第二方向上,具有第一延伸配线24和第二延伸配线26的排列的一对延伸配线从第一太阳能电池10a的一侧(作为一例,图3a的上侧)到另一侧(作为一例,图3a的下侧)反复地配置。因此,在第一太阳能电池10a中,在第二方向上,从一侧到另一侧可以具有第一延伸配线24和第二延伸配线26、第一延伸配线24和第二延伸配线26、第一延伸配线24和第二延伸配线26等排列。此外,在第二方向上,具有第二延伸配线26和第一延伸配线24的排列的一对延伸配线可以从第二太阳能电池10b的一侧(作为一例,图3b的上侧)到另一侧(作为一例,图3b的下侧)反复地配置。因此,在第二太阳能电池10b中,在第二方向上,从一侧到另一侧可以具有第二延伸配线26和第一延伸配线24、第二延伸配线26和第一延伸配线24、第二延伸配线26和第一延伸配线24等排列。
即,在第一、第二太阳能电池10a、10b中,在第二方向上,第一配线22a和第二配线22b的排列顺序以及第一延伸配线24和第二延伸配线26的排列顺序彼此相反。
作为一例,第一太阳能电池10a和第二太阳能电池10b可以具有实质上相同的结构,并且可以使第一、第二配线22a、22b或者第一、第二延伸配线24、26的配置等彼此不同。例如,在制造出复数个相同的太阳能电池10之后,一个可以直接配置并用作第一太阳能电池10a,与其相邻的另一个可以通过旋转180度来用作第二太阳能电池10b。即,太阳能电池10a和第二太阳能电池10b可以被配置为圆点对称的状态。
作为一例,具有相同的形状的对准标记50a、50b可以在第一太阳能电池10a和第二太阳能电池10b中位于彼此不同的位置。例如,第一太阳能电池10a的第一对准标记50a可以位于图3a的上部左侧,第二对准标记50b可以位于图3a的下部右侧,第二太阳能电池10b的第一对准标记50a可以位于图3b的下部右侧,第二对准标记50b可以位于图3b的上部左侧。可以确认出,利用对准标记50a、50b来使第一、第二太阳能电池10a、10b中的一个直接配置,而另一个通过旋转180度来配置。
通过反复配置这样的一对第一、第二太阳能电池10a、10b,可以形成由复数个太阳能电池10构成的太阳能电池串S。这样一来,可以通过相同的工序来制造出复数个太阳能电池10并使用,并且在相同地执行太阳能电池10、绝缘构件32以及连接构件34的形成工序之后,可以在贴合配线材料22之前或者之后通过旋转太阳能电池10来实现所希望的第一、第二电极42、44的配置或第一、第二配线22a、22b或第一、第二延伸配线24、26的配置。
但是,本发明不限于此。因此,也可以另行制作第一、第二太阳能电池10a、10b并使用。例如,可以分开使用具有适合于第一太阳能电池10a的第一、第二导电型区域32、34以及第一、第二电极42、44配置的太阳能电池和具有适合于第二太阳能电池10b的第一、第二导电型区域32、34以及第一、第二电极42、44配置的太阳能电池。在此情况下,第一太阳能电池10a和第二太阳能电池10b中的第一、第二延伸配线24、26的配置也与上述相同。此时,第一配线22a中形成第一延伸配线24的配线和第二配线22a中形成第二延伸配线26的配线彼此相同或彼此相反等可以实现多样的变形。
以各个太阳能电池10为基准进行描述,在第一方向上,第一延伸配线24的第一外侧部分24a的长度L1可以大于第二延伸配线26的第二外侧部分26a的长度L2。作为一例,长度L1、L2彼此不同或第一外侧部分24a的长度L1大于第二外侧部分26a的长度L2是指,以更长的长度为基准存在10%以上的差异或0.1mm以上的差异。但是,本发明不限于此,可被判断为彼此不同的情况均属于本发明。
此时,在各个太阳能电池10的第一侧S1和第二侧S2可以分别隔开电池间距离(参照图5的附图标记D,以下相同)而配置有分别不同的太阳能电池10。即,在各个太阳能电池10的第一侧S1,各个太阳能电池10和位于其的第一侧S1的第一侧太阳能电池可以彼此隔开电池间距离D而配置,在各个太阳能电池10的第二侧S2,各个太阳能电池10和位于其的第二侧S2的第二侧太阳能电池可以彼此隔开电池间距离D而配置。在此,电池间距离D可以是指在相邻的太阳能电池10之间作为主边缘的第二侧S2和第一侧S1之间的距离(例如,在未配置有位于各个太阳能电池10的棱角处的倾斜部10S的部分中的第二侧S2和第一侧S1之间的距离,例如,最短距离)。作为一例,以图1所示的第一太阳能电池10a为基准,位于其的第一侧S1的第二太阳能电池10b或第一端部太阳能电池101可以是第一侧太阳能电池,位于其的第二侧S2的第二太阳能电池10b或第一端部太阳能电池101可以是第二侧太阳能电池。作为另一例,以图1所示的第二太阳能电池10b为基准,位于其的第一侧S1的第一太阳能电池10a或第二端部太阳能电池102可以是第一侧太阳能电池,位于其的第二侧S2的第二太阳能电池10b或第二端部太阳能电池102可以是第二侧太阳能电池。
在本实施例中,由于第一外侧部分24a的长度L1大于电池间距离D,因此第一外侧部分24a可以具有与第一侧太阳能电池重叠的重叠部分(图5的附图标记OP,以下相同),由于第二外侧部分26a的长度L2小于电池间距离D,因此第二外侧部分26a可以与第二侧太阳能电池隔开。例如,重叠部分OP的长度(图5的附图标记L11,以下相同)可以大于第一或第二延伸配线24、26的宽度(图5的附图标记W,以下相同)。这是考虑到相邻的太阳能电池10的配线部22的连接稳定性等,对此,将在后面进行更详细的说明。但是,本发明不限于此,重叠部分OP的长度L11可以等于或小于第一或第二延伸配线24、26的宽度W。
此外,第一外侧部分24a的长度L1(尤其,重叠部分OP的长度L11)可以等于或大于第一延伸配线24的内侧端部24b(即,与太阳能电池10的第二侧S2邻近的第一延伸配线24的内侧端部24b)和太阳能电池10的第二侧S2之间的第一端部间隔ED1,或者等于或大于第二延伸配线26的内侧端部26b(即,与太阳能电池10的第一侧S1邻近的第二延伸配线26的内侧端部26b)和太阳能电池10的第一侧S1之间的第二端部间隔ED2。尤其,重叠部分OP的长度L11可以分别大于第一端部间隔ED1和第二端部间隔ED2。
即,如果连接相邻的太阳能电池10的第一、第二延伸配线24、26,则在太阳能电池10的第二侧S2上,与第二侧太阳能电池对应的第一延伸配线24的重叠部分OP的外侧端部24c可以位于比第二延伸配线26的内侧端部26b更靠内侧的位置。作为一例,如果连接相邻的太阳能电池10的第一、第二延伸配线24、26,则在太阳能电池10的第二侧S2上,与第二侧太阳能电池对应的第一延伸配线24的重叠部分OP可以被配置为,在与太阳能电池10的第二侧S2邻近的第一、第二电极142、144中的至少一个的上方重叠。这是考虑到相邻的太阳能电池10的配线部22的连接稳定性等,对此,将在后面进行更详细的说明。
作为一例,第一端部间隔ED1和第二端部间隔ED2彼此实质上相同,因此在第一方向上观察时,第一延伸配线24的内侧端部24b和第二延伸配线26的内侧端部26b可以彼此对称地配置。在此,实质上相同是指以第一、第二端部间隔ED1、ED2中更大的端部间隔为基准的更小的端部间隔的比率差异为10%以内。由此,能够稳定地确保第一延伸配线24和第二延伸配线26的内侧端部24b、26b与太阳能电池10的第二侧S2和第一侧S1的端部间隔ED1、ED2。这与第一外侧部分24a的长度L1和第二外侧部分26a的长度L2彼此不同而在第一方向上呈非对称的情形存在差异。
此外。第二外侧部分26a的长度L2可以等于或大于第一端部间隔ED1或第二端部间隔ED2。作为一例,第二外侧部分26a的长度L2可以大于第一端部间隔ED1或第二端部间隔ED2。或者,第二外侧部分26a的长度L2可以等于或大于第二外侧部分26a的外侧端部26c与第二侧太阳能电池之间的隔开距离(图5的附图标记SD,以下相同)(即,从电池间距离D减去第二外侧部分26a的长度L2的值)。作为一例,第二外侧部分26a的长度L2可以大于隔开距离SD。如果连接相邻的太阳能电池10的第一、第二延伸配线24、26,则第二外侧部分26a是与第一外侧部分24a彼此重叠并且形成连接部分CP的一部分的部分。如上所述,如果充分确保形成连接部分CP的第二外侧部分26a的长度L2,则能够提高相邻的太阳能电池10的配线部22的连接的稳定性等。对此,将在后面进行更详细的说明。
下面,图4至图6,对具有这样的第一、第二太阳能电池10a、10b的连接结构以及包括其的太阳能电池串S进行更详细的说明。
图4是概略示出构成图1所示的太阳能电池板100中包括的一个太阳能电池串S的复数个太阳能电池10和与其连接的配线部20的背面俯视图。图5是将图4的A部分放大并示出的局部俯视图,(a)是正面俯视图,(b)是背面俯视图。此外,图6是与图5的VI-VI线对应的太阳能电池板100的剖视图。为了清楚地理解,图5的(b)中仅在第一太阳能电池10a概略示出了第一、第二电极142、144。
参照图4至图6,在本实施例中,第一太阳能电池10a和第二太阳能电池10b在第一方向上交替地配置,并且可以通过连接从相邻的两个太阳能电池10(例如,第一太阳能电池10a和第二太阳能电池10b)延伸而彼此邻近的第一延伸配线24和第二延伸配线26来形成太阳能电池串S。此时,端部太阳能电池101、102可以位于与母线配线28邻近的位置。在与端部太阳能电池101、102对应的第一或第二延伸配线242、262中位于与母线配线28邻近的部分的第一或第二外侧部分242a、262a也可以具有与第一、第二太阳能电池10a、10b(即,内部太阳能电池)的第一或第二外侧部分24a、26a不同的长度,以构成母线连接部分。作为参考,在本说明书中,第一、第二延伸配线24、26是分别包括第一或第二延伸配线242、262的含义,仅在与设置于端部太阳能电池101、102的第一或第二延伸配线24、26相应的内容的情况下,才使用第一或第二延伸配线242、262的表述。
首先,在第一太阳能电池10a的第二侧S2上,第一太阳能电池10a的第二延伸配线26和与第一太阳能电池10a的第二侧S2邻近的第二侧太阳能电池(即,第二太阳能电池10b或第二端部太阳能电池102)的第一延伸配线24彼此物理连接和电连接。以下,以在第一太阳能电池10a的第二侧S2上第一太阳能电池10a和第二太阳能电池10b的连接结构为主进行详细的说明。此时,可以具有通过第一太阳能电池10a的第二延伸配线26和第二太阳能电池10b的第一延伸配线24彼此重叠而连接的连接部分CP,连接部分CP可以具有通过与第一太阳能电池10a的一部分重叠而形成的重叠部分OP。
更详细而言,在本实施例中,第一太阳能电池10a的第二延伸配线26和第二太阳能电池10b的第一延伸配线24可以沿彼此平行的方向延伸并且直接连接或接触连接。在此,直接连接可以是指未配备有额外的构件(例如,金属构件、带构件、沿与第一、第二延伸配线24、26交叉的方向连接的桥接带(ribbon)、额外的配线)等而连接的情形。此时,直接连接不仅包括第一太阳能电池10a的第二延伸配线26和第二太阳能电池10b的第一延伸配线24彼此接触连接的情形,而且还包括通过夹设用于提高粘合特性的熔接层、粘合层等而连接的情形。
即,在本实施例中,可以将具有一字形状或沿第一方向彼此平行且较长地衔接的形状的第一太阳能电池10a的第二延伸配线26和第二太阳能电池10b的第一延伸配线24直接连接或接触连接。如上所述,由于第一太阳能电池10a的第二延伸配线26和第二太阳能电池10b的第一延伸配线24在不具有弯曲的部分、弯折的部分、交叉的部分等的情况下彼此平行地连接,因此能够有效地防止在弯曲的部分、弯折的部分、交叉的部分等中可能会发生的应力集中、受损、扭转等问题。
此时,连接部分CP可以具有与第一太阳能电池10a的一部分重叠的重叠部分OP,并且与第二太阳能电池10b隔开。即,连接部分CP可以包括:重叠部分OP,与第一太阳能电池10a的一部分重叠;以及电池间部分SP,在第一太阳能电池10a和第二太阳能电池10b之间的电池间区域中与第一太阳能电池10a邻近且与第二太阳能电池10b隔开。
为此,在第一方向上,第一延伸配线24的第一外侧部分24a的长度L1可以大于第二延伸配线26的第二外侧部分26a的长度L2。更详细而言,通过使第二太阳能电池10b的第一外侧部分24a的长度L1大于电池间距离D,可以具有与第一太阳能电池10a或位于其的内部的第二延伸配线26重叠的重叠部分OP。并且,由于第一太阳能电池10a的第二外侧部分26a的长度L2小于电池间距离D,因此在电池间区域中第二外侧部分26a所处的部分构成连接部分CP的电池间部分SP,在第二太阳能电池10b侧中未配置有第二外侧部分26a的部分将不具有连接部分CP。由此,在电池间区域中,连接部分CP可以与第二太阳能电池10b彼此隔开隔开距离SD。
此时,在连接部分CP(尤其,重叠部分OP)中,具有相对长的长度L2的第一延伸部分24a的第二太阳能电池10b的第一延伸配线24可以位于具有相对短的长度L1的第二延伸部分26a的第一太阳能电池10a的第二延伸配线26的背面的上方。这是考虑到第一太阳能电池10a的第二延伸配线26和第二太阳能电池10b的第一延伸配线24的稳定的堆叠结构。
如上所述,如果第二太阳能电池10b的第一延伸配线24与第一太阳能电池10a具有重叠部分OP,则能够充分确保第一太阳能电池10a的第二延伸配线26和第二太阳能电池10b的第一延伸配线24的连接部分CP的面积,并且能够通过位于第一太阳能电池10a的上方的重叠部分OP来提高结构稳定性。与此不同地,如果未配备有重叠部分OP而仅在电池间区域连接与各个太阳能电池10个别地对应的第一、第二延伸配线24、26,则连接部分的面积较少,从而导致连接特性下降并且容易因温度变化等而分离。
此外,第一太阳能电池10a的第二延伸配线26与第二太阳能电池10b彼此隔开隔开距离SD而形成,从而能够提高电稳定性。即,在第二太阳能电池10b的第一延伸配线24位于第一太阳能电池10a的第二延伸配线26背面的上方的情况下,如果第一太阳能电池10a的第二延伸配线26与第二太阳能电池10b彼此不隔开隔开距离SD,则可能会发生第一太阳能电池10a的第二延伸配线26的一部分位于第二太阳能电池10b的正面等的不良。利用隔开距离SD可以有效地防止上述的不良等。
例如,重叠部分OP的长度L11可以等于或大于第一端部间隔ED1。即,在第一方向上,在第一太阳能电池10a的第二侧S2上,第二太阳能电池10b的第一延伸配线24的外侧端部24c可以位于比第一太阳能电池10a的第一延伸配线24a的内侧端部24b更靠第一太阳能电池10a的内侧的位置。作为一例,第二太阳能电池10b的第一延伸配线24(即,重叠部分OP)可以在第一太阳能电池10a中被配置为,在第一太阳能电池10a的第二延伸配线26的上方与邻近于太阳能电池10的第二侧S2的第一、第二电极142、144中的至少一个的上方重叠。此外,第一外侧部分24a的长度L1可以大于第一或第二延伸配线24、26的宽度W。这是为了充分确保连接部分CP的长度,即重叠部分OP的长度L11和电池间部分SP的长度(即,第二外侧部分26a的长度L2)之和(尤其,重叠部分OP的长度L11)。
此外,重叠部分OP的长度L11可以大于第二外侧部分26a的长度L2。据此,能够通过充分确保重叠部分OP的长度或连接部分CP的面积来提高第一延伸配线24和第二延伸配线26的连接特性和结构稳定性,进而能够提高可靠性。但是,本发明不限于此。因此,重叠部分OP的长度L11可以等于或小于第二外侧部分26a的长度L2。这样一来,可以通过减小第一外侧部分24a或第一延伸配线24的长度来节省材料费,并且能够防止在第一外侧部分24a未对准的情况下可能会发生的短路等。此外,如果重叠部分OP的长度变长,则在重叠部分OP可能会发生密封材料30渗透到彼此堆叠的第一延伸配线24和第二延伸配线26之间等问题,但是如果使重叠部分OP的长度L11相对较短,则能够有效地防止这样的问题。
此外,第一太阳能电池10a的第二外侧部分26a的长度L2可以等于或大于第一端部间隔ED1。作为一例,第二外侧部分26a的长度L2可以大于第一或第二延伸配线24、26的宽度W。这是为了充分确保连接部分CP的长度,即重叠部分OP的长度L11与电池间部分SP的长度(即,第二外侧部分26a的长度L2)之和(尤其,重叠部分OP的长度L11)。或者,第一延伸配线24和第二延伸配线26的连接部分CP的长度可以大于第一或第二延伸配线24、26的宽度W。这是为了充分确保连接部分CP的长度。
据此,能够充分地确保第一延伸配线24和第二延伸配线26的连接部分CP的面积。但是,本发明不限于此。如果第一或第二延伸配线24、26的宽度W变大从而连接部分CP的面积变大,则可以减小第一外侧部分24a和/或第二外侧部分26a的长度L2、连接部分CP的长度等。由此,第一外侧部分24a的长度L1可以等于或小于第一或第二延伸配线24、26的宽度W。或者,第二外侧部分26a的长度L2可以等于或小于第一或第二延伸配线24、26的宽度W。或者,第一延伸配线24和第二延伸配线26的连接部分CP的长度可以等于或小于第一或第二延伸配线24、26的宽度W。
作为一例,第一太阳能电池10a的第二延伸配线26的外侧端部26c和第二太阳能电池10b之间的隔开距离SD可以是0.5mm以上。由此,通过使第二延伸配线26和第二太阳能电池10b具有稳定的隔开距离SD且彼此隔开,从而能够使第二延伸配线26和第二太阳能电池10b的干涉最小化。或者,第二外侧部分26a的长度L2(即,电池间部分SP的长度)可以大于隔开距离SD。由此,能够通过使第一延伸配线24和第二延伸配线26的连接部分CP的面积(尤其,电池间部分SP的面积)最大化来提高结构稳定性。尤其,在电池间部分SP可以具有对第一外侧部分24a和第二外侧部分26a执行预固定或假固定而形成的线接合部分AP。因此,可以通过使第二外侧部分26a和第一外侧部分24a的电池间部分SP的面积最大化,来提高对第一延伸配线24和第二延伸配线26的进行预固定或假固定的工序稳定性。但是,本发明不限于此,隔开距离SD、第二外侧部分26a的长度L2等可以多样地变更。例如,第二外侧部分26a的长度L2可以等于或小于隔开距离SD。除此之外,还可以实现多样的变形。
在本实施例中,电池间部分SP可以是对第一太阳能电池10a的第二延伸配线26和第二太阳能电池10b的第一延伸配线24执行预固定或假固定工序,从而具有在层压工序之前被接合的线接合部分AP的部分。即,在本实施例中,可以在层压工序之前,在电池间部分SP执行通过在将第一太阳能电池10a的第二延伸配线26和第二太阳能电池10b的第一延伸配线24叠加的状态下对其施加热量和压力来执行的焊接工序。如上所述,通过在电池间部分SP局部地执行焊接工序而彼此相接形成的部分将可以构成线接合部分AP。
在本实施例中,在层压工序之前通过焊接工序形成的线接合部分AP可以是具有与其他部分不同的厚度或表面粗糙度或形状的部分。尤其,线接合部分AP的导电性涂层SA的外部侧部分可以具有与其他部分的导电性涂层SA的外部侧部分不同的厚度或表面粗糙度或形状。例如,线接合部分A的导电性涂层SA的外部侧部分可以具有比其他部分的导电性涂层SA的外部侧部分更薄的厚度,或者线接合部分A的导电性涂层SA的外部侧部分可以具有比其他部分的导电性涂层SA的外部侧部分更大的表面粗糙度,或者线接合部分A的导电性涂层SA的外部侧部分可以具有比其他部分的导电性涂层SA的外部侧部分更不规则的形状或更不规则的表面。这是因在层压工序之前执行的焊接工序中施加的压力而形成的,可以视其为一种被按压的痕迹。但是,即使在焊接工序中形成了线接合部分AP,但是由于在层压工序中第一、第二延伸配线24、26的导电性涂层SA整体被熔融,从而线接合部分AP还可能不会残存在最终结构中。或者,即使在层压工序中第一、第二延伸配线24、26的导电性涂层SA整个被熔融,但是也可能会因线接合部分AP的一部分或特性差异等在焊接工序中按原有的样子残存在最终结构中。
如上所述,在本实施例中,仅对电池间部分SP执行焊接工序来进行预固定,之后通过层压工序来固定重叠部分OP,从而能够减小用于第一太阳能电池10a的第二延伸配线26和第二太阳能电池10b的第一延伸配线24的预固定或假固定的工序的工序时间、工序温度等。对此,将在后面进行更详细的说明。
作为一例,在本实施例中,连接部分CP的面积可以是3至16.5mm2(作为一例,6至16.5mm2)。这是考虑到第一延伸配线24的长度L1和第二延伸配线26的长度L2以及在宽度方向上的第一延伸配线24和第二延伸配线26的重叠宽度等,以能够使第一延伸配线24和第二延伸配线26的连接特性最大化并且节省材料费的长度来限定的。或者,重叠部分OP的长度L11可以是1mm至8mm(例如,2mm至7mm,作为一例,4mm以上)。这是为了使基于重叠部分OP的结构稳定性提高效果最大化。但是,本发明不限于此,连接部分CP的面积、重叠部分OP的长度L11等可以多样地变形。
与此相似地,在第一太阳能电池10a的第一侧S1上,第一太阳能电池10a的第一延伸配线24和与第一太阳能电池10a的第一侧S1邻近的第一侧太阳能电池(即,其他第二太阳能电池10b或第一端部太阳能电池101)的第一延伸配线24彼此物理连接和电连接。上述第一太阳能电池10a的第二延伸配线26和第二太阳能电池10b的第一延伸配线24的连接结构可以直接应用于其他第二太阳能电池10b的第二延伸配线26和第一太阳能电池10b的第一延伸配线24的连接结构。
作为一例,第一端部太阳能电池101可以具有与第二太阳能电池10b相同的第一、第二电极142、144、第一、第二延伸配线242、262的配置,并且与第一母线配线28a连接的第一延伸配线242的第一外侧部分242a可以具有适合于与第一母线配线28a连接的长度。例如,与第一母线配线28a连接的第一延伸配线242的第一外侧部分242a的长度可以等于或大于或小于第二太阳能电池10b的第一延伸配线24的第一外侧部分24a的长度。这是因为第二太阳能电池10b的第一外侧部分24a具有相对长的长度L1。作为一例,如果与第一母线配线28a连接的第一延伸配线242的第一外侧部分242a的长度与第二太阳能电池10b的第一延伸配线24的第一外侧部分242a的长度L1相同,则可以直接将第二太阳能电池10b用作第一端部太阳能电池101,从而能够简化太阳能电池10的制造工序。
此外,作为一例,第二端部太阳能电池102可以具有与第一太阳能电池10a相同的第一、第二电极142、144以及第一、第二延伸配线242、262的配置,并且与第二母线配线28b连接的第二延伸配线262的第二外侧部分262a可以具有适合于与母线配线28a的连接的长度。例如,与第二母线配线28a连接的第二延伸配线26的第二外侧部分262a的长度可以大于第一太阳能电池10a的第二延伸配线26的第二外侧部分26a的长度。这是考虑到第一太阳能电池10a的第二外侧部分26a具有相对小的长度L2。作为一例,如果与第二母线配线28b连接的第二延伸配线262的第二外侧部分262a的长度与第一太阳能电池10a或第二端部太阳能电池102中的第一延伸配线24的第一外侧部分24a的长度L1相同,则能够提高结构稳定性,并且能够通过将具有相同长度的配线用作第二延伸配线262来形成第二端部太阳能电池102,从而能够简化制造工序。
但是,本发明不限于此,与第一、第二母线配线28a、28b连接的第一、第二端部太阳能电池101、102的第一或第二外侧部分242a、262a的长度可以多样地变更。
如上所述,可以通过反复配置相邻的太阳能电池10,即第一端部太阳能电池101和第一太阳能电池10a、第一太阳能电池10a和第二太阳能电池10b、第二太阳能电池10b和第一太阳能电池10a、第一太阳能电池10a和第二端部太阳能电池102的连接结构来构成太阳能电池串S。因此,可以通过反复执行在相邻的两个太阳能电池10中的一个太阳能电池10的第二外侧部分26a的上方叠加另一个太阳能电池20的第一外侧部分24a来形成连接部分CP(尤其,重叠部分OP)的工序,来稳定地连接第一延伸配线24和第二延伸配线26。因此能够以简单的制造工序来形成太阳能电池串S。但是,本发明不限于此,第一太阳能电池10a、第二太阳能电池10b、第一端部太阳能电池101、第二端部太阳能电池102的配置等可以多样地变形。
此时,在本实施例中,第一、第二延伸配线24、26(或者第一、第二配线22a、22b)可以具有与母线配线28彼此不同的物质、彼此不同的熔点、彼此不同的屈服强度等。这是因为,在本实施例中,第一、第二延伸配线24、延伸配线26之间的连接工序和第一或第二延伸配线24、26与母线配线28的连接工序中可能会存在差异。更详细而言,这是因为,第一延伸配线24和第二延伸配线26是在通过预固定或假固定而被连接之后,在层压工序中实质上被固定,而第一或第二延伸配线24、26(尤其,第一或第二延伸配线242、262)与母线配线28是在层压工序之前通过焊接工序来进行固定。
在本实施例中,第一或第二延伸配线24、26或母线配线28可以各自包含导电性物质(作为一例,金属物质)。作为一例,第一或第二延伸配线24、26或母线配线28可以包括:芯(core)CA,含有金(Au)银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)中的任一种,从而具有导电性;以及导电性涂层(作为一例,焊料层)SA,位于芯CA的表面的上方,包含锡(Sn)或含有其的合金。
作为一例,第一或第二延伸配线24、26或母线配线28的芯CA可以由铜(Cu)形成,从而可以节省材料费并且具有优异的导电率。
此外,第一或第二延伸配线24、26的熔点可以低于母线配线28的熔点。在本说明书中,第一或第二延伸配线24、26的熔点可以是指第一或第二延伸配线24、26的导电性涂层SA的熔点,母线配线28的熔点可以是指母线配线28的导电性涂层SA的熔点。作为一例,第一或第二延伸配线24、26的熔点可以是120摄氏度至150摄氏度,母线配线28的熔点可以是150摄氏度至180摄氏度(超过150摄氏度且低于180摄氏度)。或者,第一或第二延伸配线24、26的导电性涂层SA可以包含锡铋合金(SnBi),母线配线28的导电性涂层SA可以包含锡铅合金(SnPb)。这样的熔点、物质等是考虑到实施例中的第一、第二延伸配线24、26之间的连接工序和第一或第二延伸配线24、26与母线配线28的连接工序。但是,本发明不限于此,而是可以进行多样的变形。
此外,考虑到设置有重叠部分OP,第一延伸配线24和第二延伸配线26可以具有相对高的屈服强度。例如,第一或第二延伸配线24、26的屈服强度可以是80至170MPa(更详细而言,110Ma以上,作为一例,130MPa以上)。为此,在将第一或第二延伸配线24、26贴合于太阳能电池10之前,可以追加执行提高第一或第二延伸配线24、26的屈服强度的工序。对此,将在太阳能电池板100的制造方法中进行更详细的说明。即,由于第一延伸配线24具有与相邻的太阳能电池10的一部分重叠的重叠部分OP,因此需要具有相对高的屈服强度才能够使太阳能电池10的变形最小化,并且能防止在重叠部分OP中位于第二延伸配线26的上方的第一延伸配线24翘起的现象。
此外,母线配线28的屈服强度可以等于或低于第一或第二延伸配线24、26的屈服强度。尤其,母线配线28的屈服强度可以低于第一或第二延伸配线24、26的屈服强度。例如,母线配线28的屈服强度可以是70至120MPa。这是因为,由于母线配线28不是与太阳能电池10直接连接的配线,因此无需额外地追加提高屈服强度的工序或者使提高其屈服强度的程度可以不大。通过使母线配线28的屈服强度相对较低地形成,能够容易通过焊接工序来与第一或第二延伸配线24、26(即,第一或第二延伸配线24、26)连接。但是,本发明不限于此,母线配线28的屈服强度可以高于第一或第二延伸配线24、26的屈服强度。除此之外,还可以进行多样的变形。
根据本实施例,设置有与各个太阳能电池10对应并且具有彼此不同的长度L1、L2的第一、第二延伸配线24、26,由此能够通过充分地确保连接部分CP的面积(尤其,重叠部分OP面积)来提高连接特性、提高结构稳定性。此时,第一、第二延伸配线24、26彼此平行地延伸并且直接连接,从而具有未配备有与其交叉的配线的简单的结构,因此能够节省材料费并且简化工序。由此,能够提高太阳能电池板100的可靠性和生产效率。
下面,与图1至图6一同参照图7对上述太阳能电池板100的制造方法进行说明。
图7是示出本发明实施例的太阳能电池板100的制造方法的流程图。
首先,在太阳能电池制造步骤ST10中,制造如图2所示的复数个太阳能电池10。作为太阳能电池10的制造工序可以使用公知的多样的工序。之后根据规定的图案形成连接构件32和绝缘构件34。作为太阳能电池10的制造、连接构件32和绝缘构件34的形成工序可以使用公知的多样的工序。
接着,在配线材料准备步骤ST20中,准备将要贴合于太阳能电池10的配线材料22。在本实施例中,配线材料准备步骤ST20可以包括提高配线材料22的屈服强度的屈服强度提高工序。在此,屈服强度提高工序是用于使将要与各个太阳能电池10对应地贴合的第一、第二延伸配线24、26具有相对高的屈服强度而对其进行处理的工序。如上所述,第一、第二延伸配线24、26需要具有相对高的屈服强度,才能使太阳能电池10的变形最小化并且能够防止重叠部分OP中位于第二延伸配线26的上方的第一延伸配线24翘起的现象。
在此,屈服强度提高工序可以通过多样的方法来执行,例如,可以在解绕线轴(spool)上卷绕的基部配线的工序中,通过进行拉伸来提高其屈服强度。此时,也可以加工为使第一、第二延伸配线24、26具有所希望的形状、图案等。并且,在屈服强度提高工序之后,可以通过以预定的长度切断来制造出具有所希望的屈服强度和所希望的长度的第一、第二延伸配线24、26。如上所述,如果在解绕基部配线的工序中通过拉伸基部配线来执行屈服强度提高工序,则无需追加额外的工序就能够提高屈服强度,从而能够简化工序。
例如,基部配线的屈服强度可以是50至120MPa,执行了屈服强度提高工序的第一、第二延伸配线24、26的屈服强度可以是80至170MPa。作为一例,在屈服强度提高工序中,可以提高10至100MPa(例如,20至50MPa)的屈服强度。如果在屈服强度提高工序中屈服强度超过100MPa(例如,50MPa),则工序变得困难并且使除了屈服强度之外的其他特性下降,从而可能会使可靠性下降。
接着,在配线材料贴合步骤ST30中,利用连接构件32来贴合与各个太阳能电池10对应的第一延伸配线24和第二延伸配线26。此时,与各个太阳能电池10对应的第一延伸配线24和第二延伸配线26的配置、长度等可以考虑到其在第一太阳能电池10a、第二太阳能电池10b、第一端部太阳能电池101、第二端部太阳能电池102上的配置、长度等来贴合。即,可以将配线材料22贴合在复数个太阳能电池10的上方,并且与第一太阳能电池10a、第二太阳能电池10b、第一端部太阳能电池101、第二端部太阳能电池102对应地使第一延伸配线24和第二延伸配线26的配置、长度等彼此不同地形成并进行贴合。
此外,在将配线材料22贴合在各个太阳能电池10的上方之后,为了实现更稳定的固定,还可以使覆盖太阳能电池10和配线材料22的单元内固定构件位于太阳能电池10的背面的上方。在此,单元内固定构件可以具有多样的物质或形态,例如,可以由含有粘合物质或黏合物质的绝缘带构成。作为一例,单元内固定构件可以具有在第一方向上具有预定的宽度并且在第二方向上较长地衔接的形状,以覆盖太阳能电池10和配线材料22的一部分。作为单元内固定构件可以直接应用参照图8和图9说明的固定构件29,因此省略对其的详细说明。
接着,在太阳能电池排列步骤ST40中,可以使用旋转投入工序来将复数个太阳能电池10按所希望的顺序排列。即,可以通过将贴合有配线材料22的复数个太阳能电池10中的一部分直接投入而将另一部分旋转180度之后投入,来构成太阳能电池串S的排列。
例如,可以将第一端部太阳能电池101旋转180度之后投入。之后可以反复复数次如下的工序,将第一太阳能电池10a直接投入,并将第二太阳能电池10b旋转180度之后投入。之后可以将第二端部太阳能电池102直接投入。由此,可以完成构成太阳能电池串S的太阳能电池10的排列。
此时,在彼此相邻的两个太阳能电池10中,后投入的太阳能电池10的第一延伸配线24将位于先投入的太阳能电池10的第二延伸配线26的上方,由此构成连接部分CP。此时,通过使后投入的太阳能电池10的第一延伸配线24与先投入的太阳能电池10重叠地配置来构成重叠部分OP。
更详细而言,使第一太阳能电池10a的第一延伸配线24位于第一端部太阳能电池101的第二延伸配线262的背面的上方。作为一例,第一太阳能电池10a的第一延伸配线24在第一端部太阳能电池101内直接连接在第二延伸配线26的背面的上方,从而以形成重叠部分OP的状态配置。
此外,使第二太阳能电池10b的第一延伸配线24位于第一太阳能电池10a的第二延伸配线26的背面的上方。作为一例,第二太阳能电池10b的第一延伸配线24在第一太阳能电池10a内直接连接在第二延伸配线26的背面的上方,从而以形成重叠部分OP的状态配置。之后,使又一第一太阳能电池10a的第一延伸配线24位于第二太阳能电池10b的第二延伸配线26的背面的上方。作为一例,又一第一太阳能电池10a的第一延伸配线24在第二太阳能电池10b内直接连接在第二延伸配线26的背面的上方,从而以形成重叠部分OP的状态配置。通过反复这样的工序来交替并依次排列复数个第一太阳能电池10a和复数个第二太阳能电池10b。
此外,使第二端部太阳能电池102的第一延伸配线24位于第二太阳能电池10b的第二延伸配线26的背面的上方。作为一例,第二端部太阳能电池102的第一延伸配线24在第二太阳能电池10b内直接连接在第二延伸配线26的背面的上方,从而以形成重叠部分OP的状态配置。
接着,在固定部形成步骤ST50中,形成对相邻的两个太阳能电池10上设置的第一、第二延伸配线24、26进行固定的固定部。在此,固定部可以形成在包括连接部分CP的至少一部分的区域。
在本实施例中,固定部可以由在电池间部分SP局部地形成的线接合部分AP构成。线接合部分AP可以通过施加热量和压力的焊接工序来形成,更详细而言,可以通过对第一、第二延伸配线24、26进行预固定的预焊接工序来形成。这是因为,在本实施例中,由于彼此相邻的太阳能电池10的第一、第二延伸配线24、26在层压工序接合,因此线接合部分AP在层压工序之前为止仅需发挥防止第一、第二延伸配线24、26被扭曲、变形等的作用即可。因此,形成线接合部分AP的预焊接工序的温度可以低于连接复数个配线部20的焊接工序(例如,连接第一或第二延伸配线242、262与母线配线28的焊接工序)的温度。
作为一例,预焊接工序的温度可以是300至400摄氏度,连接复数个配线部20的焊接工序(例如,连接第一或第二延伸配线242、262与母线配线28的焊接工序)的温度可以是400至500摄氏度(作为一例,超过400摄氏度且500摄氏度以下)。虽然预焊接工序的温度相对较低,但是具有高于第一、第二延伸配线24、26的熔点的温度,这是为了提高工序速度。但是,本发明不限于此,可以进行多样的变形。
这样的预焊接工序可以通过多样的方法、装置等来执行,作为一例,可以利用脉冲加热器来执行。即,可以通过向电池间部分SP提供压力的同时提供基于脉冲加热器的热量来形成线接合部分AP。由于脉冲加热器的升温速度快,从而能够稳定地形成线接合部分AP。如上所述,线接合部分AP可以具有与其他部分不同的厚度或表面粗糙度或形状,作为一例,可以具有被按压的痕迹。
接着,在母线配线贴合步骤ST60中,可以沿第二方向排列复数个太阳能电池串S,并利用母线配线28交替地连接太阳能电池串S的端部。作为一例,在一个太阳能电池串S和与其在第二方向上相邻的太阳能电池串S中,第一端部太阳能电池101和第二端部太阳能电池102可以沿第二方向交替地配置。此外,第一母线配线28a可以将一个太阳能电池串S的第一端部太阳能电池101与在第二方向上位于一侧的另一个太阳能电池串S的第二端部太阳能电池102连接,第二母线配线28b可以将一个太阳能电池串S的第二端部太阳能电池102与在第二方向上位于另一侧的又一个太阳能电池串S的第一端部太阳能电池101连接。更详细而言,母线配线28可以沿与第一端部太阳能电池101的第一延伸配线242和第二端部太阳能电池102的第二延伸配线262交叉的第二方向延伸,并且通过在与他们重叠的部分进行焊接工序来被固定。由此,可以形成串联连接的复数个太阳能电池串S。但是,本发明不限于此,可以进行多样的变形。
在本实施例中,对于母线配线28可以不执行屈服强度提高工序,或者即使执行屈服强度提高工序也可以使其屈服强度等于或低于第一、第二延伸配线24、26的屈服强度。由于其并不是与太阳能电池10直接连接的部分,因此能够通过使其相对容易变形来防止母线配线28的剥离等。
此外,母线配线贴合步骤ST60可以通过焊接工序来执行。如前所述,形成线接合部分AP的预焊接工序的温度可以低于执行母线配线贴合步骤ST60的焊接工序的温度,执行母线配线贴合步骤ST60的焊接工序的温度可以是400至500摄氏度(作为一例,超过400摄氏度且500摄氏度以下)。由此,可以在母线配线28与第一、第二延伸配线24、26彼此重叠的部分实现完全焊接。
利用母线配线贴合步骤ST60,可以在第一或第二延伸配线24、26和母线配线28形成具有与其他部分不同的厚度或表面粗糙度或形状的接合部分。接合部分可以具有与线接合部分AP相似的特性。
例如,接合部分可以是具有与其他部分不同的厚度或表面粗糙度或形状的部分。尤其,接合部分的导电性涂层SA的外部侧部分可以具有与其他部分的导电性涂层SA的外部侧部分不同的厚度或表面粗糙度或形状。例如,接合部分的导电性涂层SA的外部侧部分可以具有比其他部分的导电性涂层SA的外部侧部分更薄的厚度,或者接合部分的导电性涂层SA的外部侧部分可以具有比其他部分的导电性涂层SA的外部侧部分更大的表面粗糙度,或者接合部分的导电性涂层SA的外部侧部分具有比其他部分的导电性涂层SA的外部侧部分更不规则的形状或更不规则的表面。这是因在层压工序之前通过焊接工序施加的压力而形成的,可以视其为一种被按压的痕迹。
接着,在层压步骤ST70中,可以在热量和压力的作用下,将第一盖构件42、第一密封材料30a、利用母线配线28连接的复数个太阳能电池串S、第二密封材料30b以及第二盖构件44进行一体化,从而可以制造出太阳能电池板100。
更详细而言,通过使第一盖构件110、第一密封材料30a、利用母线配线28连接的复数个太阳能电池串S、第二密封材料30b、第二盖构件44依次位于层压装置的作业台的上方来形成堆叠结构体。作为一例,虽然可以使由玻璃基板构成的第一盖构件42位于层压装置的作业台侧并使第一密封材料30a、利用母线配线28连接的复数个太阳能电池串S、第二密封材料30b、第二盖构件44等依次位于其上方,但是本发明不限于此,可以进行多样的变形。接着,执行对堆叠结构体施加热量和压力的层压工序。这样一来,第一密封材料30a和第二密封材料30b熔融之后被固化,并在压力的作用下被贴压而使密封材料30完全填充第一盖构件42和第二盖构件44之间的空间。由此,第一盖构件42和第二盖构件44之间的空间完全被密封材料30填充,从而可以密封利用母线配线28连接的复数个太阳能电池串S。由此,制造出具有所希望的形状的太阳能电池板100。
层压工序可以以能够熔融第一、第二密封材料30a、30b的温度执行,例如,可以在160至180摄氏度条件下执行。在本实施例中,第一或第二延伸配线24、26的熔点可以低于层压工序的温度,作为一例,可以是120摄氏度至150摄氏度。由此,导电性涂层SA在第一、第二延伸配线24、26的连接部分CP整体上被熔融从而可以彼此接合。因此,在层压工序之前,无需进行对第一、第二延伸配线24、26的重叠部分CP整体上进行焊接的工序,从而可以仅对由用于预固定或假固定的焊接工序等构成的作为预备执行的固定部(线接合部分AP或固定构件(参照图9的附图标记29))进行预固定。
如前所述,由于具有低于层压工序的温度的熔点的第一、第二延伸配线24、26的导电性涂层SA在层压工序中整体上被熔融,因此,在层压工序之后,线接合部分AP可能会被消失,或者即使残存有接合部分AP其形态也与其他部分的形态没有太大的差异。并且,由于在线接合部分AP中,第一、第二延伸配线24、26的导电性涂层SA彼此相接的部分一同整体上被熔融,因此,如图6的放大图所示,第一、第二延伸配线24、26的导电性涂层SA成为一体,从而他们之间将不具有边界。另一方面,由于具有相对高的熔点的母线配线28的导电性涂层SA不会在层压工序中被熔融,因此即使在层压工序之后也可能会按原有的样子残存有母线配线28的导电性涂层SA上形成的接合部分或被按压的痕迹,或者相较于线接合部分AP时其与其他部分的形态差异可能会更大。此外,由于母线配线28的导电性涂层SA的导电性涂层SA由与第一或第二延伸配线24、26的导电性涂层SA彼此不同的物质构成,因此在层压工序之后,母线配线28的导电性涂层SA与第一或第二延伸配线24、26的导电性涂层SA之间的边界面将按原有的样子存在。
根据本实施例的制造方法,形成复数个太阳能电池10,其中一部分直接投入,而其他一部分通过旋转之后投入,由此能够以简单的工序制造出具有所希望的太阳能电池10、配线部20的结构以及排列的太阳能电池板100。此外,使平行延伸的第一、第二延伸配线24、26以具有重叠部分CP的方式彼此连接,由此在层压工序之前仅需形成用于预固定的固定部即可,因此能够进一步简化工序。另外,在配线材料准备步骤ST20中执行屈服强度提高工序,由此能够使第一、第二延伸配线24、26具有所希望的特性。因此,能够以简单的工序制造出具有优异的可靠性的太阳能电池板100。
在上述说明中,对在配线材料贴合步骤ST30之后执行的太阳能电池排列步骤ST40中包括旋转工序的情形进行了说明。但是,可以在其他工序中执行旋转工序。例如,也可以在配线材料贴合步骤ST30之前先执行一部分太阳能电池10的旋转工序,之后再贴合配线材料22。除此之外,还可以进行多样的变形。
并且,在本实施例中,在太阳能电池排列步骤ST40之后执行固定部形成步骤ST50。此时,也可以在太阳能电池排列步骤ST40中将与太阳能电池串S相应的复数个太阳能电池10全部排列之后,再执行固定部形成步骤ST50。或者,也可以在太阳能电池排列步骤ST40中,在将与太阳能电池串S相应的复数个太阳能电池10排列的工序中一起执行固定部形成步骤ST50。即,在将两个太阳能电池10的第一、第二延伸配线24、26叠加之后,执行形成相应第一、第二延伸配线24、26的固定部的工序,并且可以反复执行这样的工序。
下面,对本发明另一实施例的太阳能电池板及其制造方法进行详细的说明。对于与上述说明相同或者极其相似的部分将省略详细的说明,而是仅对彼此不同的部分进行详细的说明。并且,将上述实施例或上述实施例的变形例和下述实施例或下述实施例的变形例彼此结合的情形也属于本发明。
图8是示出本发明另一实施例的太阳能电池板中包括的第一太阳能电池和第二太阳能电池的俯视图,图9是与图8的IX-IX线对应的太阳能电池板的剖视图。
参照图8和图9,在本实施例中,固定第一太阳能电池10a的第二延伸配线26和第二太阳能电池10b的第一延伸配线24的固定部可以包括覆盖连接部分的至少一部分的固定构件29。
此时,固定构件29可以包括能够固定第一、第二延伸配线24、26以及第一和/或第二太阳能电池10a、10b的多样的物质。作为一例,固定构件29可以由绝缘带构成,所述绝缘带包括基部构件29a和位于基部构件29a的一面并且与配线部20连接的贴合层29b。如上所述,如果固定构件29由带(tape)构成,则可以通过对带进行贴合的单纯的工序来将固定构件29固定在所希望的位置。
基部构件29a可以起到提高固定构件29的强度的作用。作为一例,可以将树脂作为基部构件29a的主成分,例如,可以包含聚乙烯(polyethylene,PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)等。
此外,贴合层29b可以包括粘合物质或黏合物质,并利用粘合或黏合的方式固定在配线材料22。在此,粘合(adhesion)可以是指两个层完全物理贴合,从而在分离两个层时至少一个层受损,黏合(cohesion)可以是指在常温条件下能够以预定的物理力使两个层无损地彼此贴合或分离的方式被固定。如果贴合层29b包含粘合物质,则可以具有更优异的固定特性。如果贴合层29b包含黏合物质,则在固定构件29的贴合不正确的情况下,或在太阳能电池10的更换、修理时可以容易地分离固定构件29。例如,贴合层29b可以包含环氧系(epoxy)或丙烯酸(acryl)系或硅(silicone)系的粘合物质或黏合物质。
此时,基部构件29a的厚度可以等于或大于贴合层29b的厚度。由此,能够提高固定构件29的强度。例如,基部构件29a的厚度可以是100um以下(作为一例,50um至70um),贴合层29b的厚度可以是100um以下(作为一例,10um至30um)。但是,本发明不限于此,基部构件29a的厚度和贴合层29b的厚度可以具有多样的值。
此外,也可以通过涂覆粘合物质或黏合物质来形成固定构件29,而不是由绝缘带构成。
在本实施例中,固定构件29可以在第一太阳能电池10a和/或第二太阳能电池10b的背面的上方以覆盖第一、第二延伸配线24、26的连接部分CP(尤其,重叠部分OP)的方式形成。作为一例,固定构件29可以在第一太阳能电池10a和/或第二太阳能电池10b的背面的上方粘合在第一、第二延伸配线24、26的背面。这样一来,可以简化固定结构。
作为一例,如图8所示,固定构件29可以沿与第一、第二延伸配线24、26的延伸方向交叉(作为一例,正交)的方向较长地衔接并且横跨第一、第二太阳能电池10a、10b而形成。在如上所述的情况下,能够稳定地固定第一、第二延伸配线24、26。
但是,本发明不限于此。作为一个变形例,如图10所示,固定构件29也可以被配置为与第一、第二太阳能电池10a、10b中相应的第一、第二延伸配线24、26的重叠部分OP所处的第一太阳能电池10a对应。此外,固定构件29的平面形状也可以进行多样的变形。另外,在图8至图10中,示出了固定构件29位于第一、第二延伸配线24、26的背面的情形,但是本发明不限于此。例如,固定构件29也可以位于第一、第二延伸配线24、26的正面,或者也可以位于正面和背面。在固定构件29位于第一、第二延伸配线24、26的正面的情况下,可以具有预定的颜色,从而可以有助于提高太阳能电池板100的外观。例如,固定构件29可以由罩体构件构成,所述罩体构件具有与第一、第二太阳能电池10a、10b之间的电池间区域对应的形状,并且具有不透明的颜色、与太阳能电池10相似的颜色,从而不易识别太阳能电池10的边界面。除此之外,还可以进行多样的变形。
上述以第一、第二太阳能电池10a、10b为基准进行了说明,但是上述说明也可以适用于包括第一端部太阳能电池和第二端部太阳能电池的复数个太阳能电池10中彼此相邻的两个太阳能电池。
在上述包括第一、第二太阳能电池10a、10b的太阳能电池板100的制造方法中,固定部形成步骤ST50可以通过将固定构件29贴合在第一和/或第二太阳能电池10a、10b以及第一、第二延伸配线24、26的上方来执行。
下面,通过本发明的实验例对本发明进行更详细的说明。但是,本发明的实验例仅用于示例本发明,本发明不限于此。
实施例1
制造图2所示的复数个太阳能电池,在各个太阳能电池形成绝缘构件和连接构件,在300摄氏度的温度条件下执行预焊接工序,由此贴合了第一延伸构件和第二延伸构件。通过将相邻的两个太阳能电池的第一延伸配线和第二延伸配线连接为具有连接部分来形成太阳能电池串,通过在450摄氏度的温度条件下执行焊接工序来将母线配线贴合于太阳能电池串。依次堆叠第一盖构件、第一密封材料、贴合有母线配线的太阳能电池串、第二密封材料以及第二盖构件,执行在180摄氏度的温度条件下施加压力的层压工序,由此完成太阳能电池板的制造。
在此,第一延伸构件和第二延伸构件通过执行对屈服强度为80MPa的基部配线进行拉伸的屈服强度提高工序来形成,从而其屈服强度达到了110MPa。此外,第一延伸配线和第二延伸配线包含锡铋合金并且熔点为120摄氏度,母线配线包含锡铅合金并且熔点为150摄氏度。此外,使第一延伸配线和第二延伸配线的连接部分被配置为具有与一个太阳能电池重叠的重叠部分,该重叠部分的长度为3mm。
比较例1
在第一延伸配线和第二延伸配线的连接部分不具有与一个太阳能电池重叠的重叠部分,而是仅位于相邻的太阳能电池之间的隔开区域,从而连接部分的长度小于隔开距离,除此之外均以与实施例1相同的方法制造了太阳能电池板。
图11和图12分别示出了对实施例1的太阳能电池板反复执行200次的温度循环(thermal cycle,TC)测试之后拍摄的太阳能电池板的一部分的照片和致电发光(electroluminescence,EL)照片,图13和图14分别示出了对比较例1的太阳能电池板反复执行200次的温度循环测试之后拍摄的太阳能电池板的照片和致电发光照片。
参照图11,可以确认出在实施例1的太阳能电池板中,第一延伸配线和第二延伸配线被稳定地连接。参照图12,可以确认出在实施例1的太阳能电池板中,即使在致电发光照片中太阳能电池内也未出现阴影,由此,可以确认出即使在温度循环测试之后也未发生第一延伸配线和第二延伸配线翘起的现象。如上所述,可以确认出,在具有重叠部分的实施例1中,第一延伸配线和第二延伸配线被稳定地连接并且未发生第一延伸配线和第二延伸配线翘起的现象,从而具有优异的可靠性。
另一方面,参照图13,可以确认出,在比较例1的太阳能电池板中,发生了第一延伸配线和第二延伸配线未被稳定地连接的部分。参照图14,在比较例1的太阳能电池板的情况下,在致电发光照片中出现相较于太阳能电池内的其他部分暗的阴影,由此可以确认出,在温度循环测试之后出现了第一延伸配线和第二延伸配线翘起的现象。如上所述,在不具有重叠部分的比较例1中,由于第一延伸配线和第二延伸配线未被稳定地连接或发生第一延伸配线和第二延伸配线的翘起现象,因此可能会使可靠性下降。
如上所述的特征、结构、效果等包括在本发明的至少一个实施例中,而并非必须仅限于一个实施例。此外,在各实施例中示例的特征、结构、效果等可以由本领域普通技术人员对其他实施例进行组合或变形来实施。因此,应当被解释为与这样的组合和变形相关的内容落入本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种太阳能电池板,其中,
包括:
复数个太阳能电池,包括彼此电连接的第一太阳能电池和第二太阳能电池;以及
配线部,将复数个所述太阳能电池电连接,
所述配线部包括第一延伸配线和第二延伸配线,所述第一延伸配线和所述第二延伸配线与复数个所述太阳能电池中的每一个对应,所述第一延伸配线具有第一外侧部分,所述第一外侧部分经过所述太阳能电池的第一侧向外侧延伸,所述第二延伸配线具有第二外侧部分,所述第二外侧部分经过所述太阳能电池的与所述第一侧相反的第二侧向外侧延伸;
包括:
连接部分,所述第一太阳能电池的所述第二延伸配线和所述第二太阳能电池的所述第一延伸配线在所述连接部分重叠并且连接,
所述连接部分具有与所述第一太阳能电池的一部分重叠而形成的重叠部分。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池板,其中,
所述第一太阳能电池的所述第二延伸配线和所述第二太阳能电池的所述第一延伸配线彼此平行地延伸并且直接连接。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池板,其中,
所述第一太阳能电池的所述第二延伸配线位于与所述第二太阳能电池隔开的位置。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池板,其中,
在所述连接部分中,所述第二太阳能电池的所述第一延伸配线位于所述第一太阳能电池的所述第二延伸配线的上方。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池板,其中,
所述第一外侧部分的长度大于所述第一延伸配线或所述第二延伸配线的宽度,
或者所述第二外侧部分的长度大于所述第一延伸配线或所述第二延伸配线的宽度,
或者所述连接部分的长度大于所述第一延伸配线或所述第二延伸配线的宽度,
或者所述第二外侧部分的长度等于或大于所述第二外侧部分的外侧端部和所述第二太阳能电池之间的隔开距离,
或者所述重叠部分的长度大于所述第一延伸配线或所述第二延伸配线的宽度,
或者所述重叠部分的长度大于所述第二外侧部分的长度,
或者所述重叠部分的长度等于或大于所述第一延伸配线或所述第二延伸配线的内侧端部与所述太阳能电池的所述第二侧或所述第一侧之间的端部间隔。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池板,其中,
所述重叠部分被配置为与设置于所述第一太阳能电池的第一电极和第二电极中的至少一个电极重叠。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池板,其中,
包括:
固定部,形成为包括所述连接部分的至少一部分,以固定所述第一延伸配线和所述第二延伸配线。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池板,其中,
所述连接部分具有位于所述第一太阳能电池和所述第二太阳能电池之间的电池间区域的电池间部分,
所述固定部由线接合部分构成,所述线接合部分与所述电池间部分对应地局部形成,并且具有与其他部分不同的厚度或表面粗糙度或形状。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池板,其中,
所述固定部包括:
固定构件,覆盖所述连接部分的至少一部分。
10.根据权利要求9所述的太阳能电池板,其中,
所述固定构件由绝缘带构成,以至少覆盖所述第一太阳能电池和所述重叠部分的至少一部分。
11.根据权利要求1所述的太阳能电池板,其中,
所述连接部分的面积为3至16.5mm2
12.根据权利要求1所述的太阳能电池板,其中,
所述第一延伸配线或所述第二延伸配线的屈服强度为80至170MPa。
13.根据权利要求1所述的太阳能电池板,其中,
复数个所述太阳能电池在与所述第一方向交叉的第二方向上构成复数个太阳能电池串,
还包括在复数个所述太阳能电池串的端部沿所述第二方向连接复数个所述太阳能电池串的母线配线,
所述第一延伸配线或所述第二延伸配线具有与所述母线配线不同的物质或不同的熔点或不同的屈服强度。
14.根据权利要求13所述的太阳能电池板,其中,
所述第一延伸配线或所述第二延伸配线的熔点高于所述母线配线的熔点,
或者所述第一延伸配线或所述第二延伸配线包含锡铋合金,所述母线带包含锡铅合金,
或者所述第一延伸配线或所述第二延伸配线的屈服强度等于或低于所述母线配线的屈服强度。
15.一种太阳能电池板,其中,
包括:
太阳能电池;
第一延伸配线,具有第一外侧部分,所述第一外侧部分在第一方向上经过所述太阳能电池的第一侧向外侧延伸;以及
第二延伸配线,具有第二外侧部分,所述第二外侧部分在所述第一方向上经过与所述太阳能电池的所述第一侧相反的第二侧向外侧延伸,
所述第一外侧部分和所述第二外侧部分具有彼此不同的长度。
16.根据权利要求15所述的太阳能电池板,其中,
所述第一外侧部分的长度大于所述第一延伸配线或所述第二延伸配线的宽度,
或者所述第二外侧部分的长度大于所述第一延伸配线或所述第二延伸配线的宽度,
或者所述第二外侧部分的长度等于或大于所述第一延伸配线或所述第二延伸配线的内侧端部与所述太阳能电池的所述第二侧或所述第一侧之间的端部间隔,
或者所述第一延伸配线的内侧端部和所述第二延伸配线的内侧端部在所述第一方向上位于彼此对称的位置。
17.一种太阳能电池板的制造方法,其中,
包括:
制造包括彼此电连接的第一太阳能电池和第二太阳能电池的复数个太阳能电池的步骤;
通过包括提高屈服强度的屈服强度提高工序来准备配线材料的步骤;
将第一延伸配线和第二延伸配线贴合于复数个所述太阳能电池中的每一个的步骤;
排列步骤,将所述第一太阳能电池直接投入,将所述第二太阳能电池旋转180度之后投入,使所述第二太阳能电池的所述第一延伸配线被配置为在所述第一太阳能电池的所述第二延伸配线的上方与所述第一太阳能电池的一部分重叠;
在所述第一延伸配线和所述第二延伸配线重叠并且连接的连接区域的至少一部分形成固定部,以构成太阳能电池串的步骤;以及
层压步骤,通过堆叠第一盖构件、第一密封材料、所述太阳能电池串、第二密封材料以及第二盖构件并施加热量和压力来进行一体化。
18.根据权利要求17所述的太阳能电池板的制造方法,其中,
所述连接部分具有位于所述第一太阳能电池和所述第二太阳能电池之间的电池间区域的电池间部分,
在形成所述固定部的步骤中,通过局部地焊接所述电池间部分来形成由线接合部分构成的所述固定部。
19.根据权利要求17所述的太阳能电池板的制造方法,其中,
在形成所述固定部的步骤中,所述固定构件至少将由绝缘带构成的固定构件贴合在所述第一太阳能电池和所述重叠部分的至少一部分的上方。
20.根据权利要求17所述的太阳能电池板的制造方法,其中,
在所述屈服强度提高工序中,通过在解绕屈服强度为50至120MPa的基部配线的工序中进行拉伸,使所述第一延伸配线和所述第二延伸配线具有80至170MPa的屈服强度。
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