DE102016007216A1

DE102016007216A1 - Hochleistungssolarzellenmodul

Info

Publication number: DE102016007216A1
Application number: DE102016007216.4A
Authority: DE
Inventors: Cheng-Lien Wang; Chien-Hsiang Chen; Chien-Chun Hsieh
Original assignee: Win Win Precision Technology Co Ltd
Current assignee: Win Win Precision Technology Co Ltd
Priority date: 2015-07-16
Filing date: 2016-06-14
Publication date: 2017-01-19
Also published as: CN106356410B; US20170018672A1; TWI539613B; CN106356410A; TW201705508A; JP2017028238A

Abstract

Ein Hochleistungssolarzellenmodul wird vorgesehen, welches eine Deckplatte, eine Rückplatte, eine erste Umhüllung, eine zweite Umhüllung, eine Vielzahl von PERC-Solarzellen des P-Typs und eine Vielzahl von reflektierenden Verbindungsbändern aufweist. Jede der PERC-Solarzellen des P-Typs hat eine Licht aufnehmende Oberfläche und eine kein Licht aufnehmende Oberfläche gegenüberliegend zur Licht aufnehmenden Oberfläche. Die reflektierenden Verbindungsbänder sind zwischen der ersten Umhüllung und der zweiten Umhüllung gelegen, und jeweils zwei benachbarte PERC-Solarzellen des P-Typs sind in Reihe entlang einer ersten Richtung durch mindestens vier der reflektierenden Verbindungsbänder verbunden. Jedes der reflektierenden Verbindungsbänder hat eine Vielzahl von dreieckigen, stabförmigen Strukturen. Jede der dreieckigen, stabförmigen Strukturen zeigt zur Deckplatte und erstreckt sich entlang der ersten Richtung.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Solarzellenmodul und insbesondere bezieht sie sich auf ein Hochleistungssolarzellenmodul.
Beschreibung verwandter Technik
Solarzellen können Solarenergie in elektrische Energie umwandeln, und keine für die umweltschädliche Substanz, wie beispielsweise Kohlendioxid oder Nitrid usw., wird während eines fotoelektrischen Umwandlungsprozesses erzeugt. Daher wurden die Solarzellen ein sehr wichtiger und populärer Teil der Forschung nach erneuerbaren Energien der letzten Jahre.
Typen von Solarzellen weisen Solarzellen aus ein-kristallinem Silizium, aus polykristallinem Silizium, aus amorphem Silizium, Dünnfilm-Solarzellen und Farb- bzw. Dye-Solarzellen auf. Die Solarzellen aus ein-kristallinem Silizium weisen Solarzellen des N-Typs und Solarzellen des P-Typs auf. Die Solarzellen des N-Typs haben eine höhere fotoelektrische Umwandlungseffizienz, und ein Solarzellenmodul, welches aus 60 Teilen von Solarzellen des N-Typs mit 6 Zoll zusammengesetzt ist, kann eine Leistung von über 300 W erreichen. Jedoch hat die Solarzelle des N-Typs relativ hohe Kosten und hat Probleme bezüglich eines komplexen Herstellungsprozesses und niedriger Ausbeute usw. Im Vergleich zur Solarzelle des N-Typs hat die Solarzelle des P-Typs relativ geringe Kosten, einen einfachen Herstellungsprozess und eine relativ hohe Ausbeute. Jedoch ist die Effizienz der fotoelektrischen Umwandlung der Solarzelle des P-Typs geringer als jene der Solarzelle des N-Typs, so dass eine Ausgangsleistung der Solarzelle des P-Typs allgemein niedriger ist als eine Ausgangsleistung der Solarzelle des N-Typs. Obwohl eine gewisse Verbesserung der Ausgangsleistung der Solarzelle des P-Typs gemäß der bestehenden Technik gemacht wurde, bieten die Verbesserungseffekte immer noch Raum zur Verbesserung.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung ist auf ein Hochleistungssolarzellenmodul gerichtet, welches eine hohe Ausgangsleistung hat.
Die Erfindung sieht ein Hochleistungssolarzellenmodul vor, welches eine Deckplatte, eine Rückplatte, eine erste Umhüllung, eine zweite Umhüllung, eine Vielzahl von PERC-Solarzellen des P-Typs (PERC = passivated emitter rear contact – Zelle mit passiviertem Emitter und passivierter Rückseite) und eine Vielzahl von reflektierenden Verbindungsbändern aufweist. Die Rückplatte ist gegenüberliegend zur Deckplatte. Die erste Umhüllung ist zwischen der Deckplatte und der Rückplatte angeordnet. Die zweite Umhüllung ist zwischen der ersten Umhüllung und der Rückplatte angeordnet. Die PERC-Solarzellen des P-Typs sind zwischen der ersten Umhüllung und der zweiten Umhüllung angeordnet, und jede der PERC-Solarzellen des P-Typs hat eine Licht aufnehmende Oberfläche und eine kein Licht aufnehmende Oberfläche gegenüberliegend zu der Licht aufnehmenden Oberfläche. Die reflektierenden Verbindungsbänder sind zwischen der ersten Umhüllung und der zweiten Umhüllung angeordnet, und jeweils zwei benachbarte PERC-Solarzellen des P-Typs sind in Reihe entlang einer ersten Richtung durch mindestens vier der reflektierenden Verbindungsbänder verbunden. Jedes der reflektierenden Verbindungsbänder hat eine Vielzahl von dreieckigen stabförmigen Strukturen. Jede der dreieckigen stabförmigen Strukturen zeigt zur Deckplatte und erstreckt sich entlang der ersten Richtung.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung hat eine Oberfläche der Rückplatte, die zur Deckplatte weist, eine Vielzahl von Mikrostrukturen. Die Mikrostrukturen reflektieren einen Lichtstrahl, der von der Deckplatte in das Hochleistungssolarzellenmodul eintritt, und der Lichtstrahl wird einer totalen inneren Reflexion an einer Außenfläche der Deckplatte unterworfen.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Lichtdurchlässigkeit der ersten Umhüllung und der zweiten Umhüllung für Lichtstrahlen mit einer Wellenlänge in einem Bereich von 250 nm bis 340 nm höher als 70%.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist jede der PERC-Solarzellen des P-Typs ein P-dotiertes Substrat, eine N-dotierte Schicht, eine erste Elektrodenschicht, eine Isolierschicht, eine zweite Elektrodenschicht und eine Rückelektrodenschicht auf. Das P-dotierte Substrat hat eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche. Die erste Oberfläche ist zwischen der Licht aufnehmenden Oberfläche und der kein Licht aufnehmenden Oberfläche angeordnet. Die zweite Oberfläche ist zwischen der ersten Oberfläche und der kein Licht aufnehmenden Oberfläche angeordnet. Die N-dotierte Schicht ist auf der ersten Oberfläche angeordnet. Die erste Elektrodenschicht ist auf der N-dotierten Schicht angeordnet und weist vier Buselektroden auf. Jedes der reflektierenden Verbindungsbänder ist an einer der Buselektroden angeordnet. Die Isolierschicht ist auf der zweiten Oberfläche angeordnet und hat eine Vielzahl von Öffnungen. Die Rückelektrodenschicht ist in mindestens einem Teil der Öffnungen angeordnet.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist jede der PERC-Solarzellen des P-Typs weiter eine Antireflexionsschicht auf. Die Antireflexionsschicht ist auf der N-dotierten Schicht angeordnet und ist in einem Bereich außerhalb der ersten Elektrodenschicht gelegen. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Rückelektrodenschicht weiter auf der Isolierschicht angeordnet.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Isolierschicht eine Oxidschicht, eine Nitrid-Schicht oder eine gestapelte Schicht der obigen zwei Schichten auf.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Breite von jedem der reflektierenden Verbindungsbänder in einem Bereich von 0,8 mm bis 1,5 mm, und eine Dicke von jedem der reflektierenden Verbindungsbänder ist in einem Bereich von 0,15 mm bis 0,3 mm.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die reflektierenden Verbindungsbänder jeweils an den PERC-Solarzellen des P-Typs durch eine thermisch aushärtende leitende Klebeschicht fixiert.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung hat jedes der reflektierenden Verbindungsbänder weiter eine Reflexionsschicht. Die Reflexionsschicht ist auf den dreieckigen stabförmigen Strukturen angeordnet, wobei ein Material der Reflexionsschicht Silber aufweist, und wobei eine Dicke der Reflexionsschicht in einem Bereich von 0,5 μm bis 10 μm ist.
Da die PERC-Solarzellen des P-Typs eine Kontaktstruktur mit passiviertem Emitter und passivierter Rückseite einsetzen, wird gemäß den obigen Beschreibungen eine Effizienz der fotoelektrischen Umwandlung der PERC-Solarzellen des P-Typs verbessert, und das Ausmaß bzw. die Größe der reflektierenden Verbindungsbänder und die Konstruktion der dreieckigen stabförmigen Strukturen helfen dabei, eine Lichtverwendungs- bzw. Lichtumwandlungsrate zu verbessern. Daher hat das Hochleistungssolarzellenmodul der Erfindung eine hohe Ausgangsleistung.
Um die vorher erwähnten Merkmale und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung verständlich zu machen, werden verschiedene beispielhafte Ausführungen im Zusammenhang mit Figuren im Detail unten beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die beigefügten Zeichnungen sind vorgesehen, um ein weiteres Verständnis der Erfindung zu bieten, und sie sind in dieser Beschreibung mit eingeschlossen und bilden einen Teil davon. Die Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsbeispiele der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erklärung der Prinzipien der Erfindung.
1 ist eine Querschnittsansicht eines Hochleistungssolarzellenmoduls gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
2 ist eine Querschnittsansicht einer PERC-Solarzelle des P-Typs in 1 (PERC = passivated emitter rear contact).
3 ist eine Frontansicht einer PERC-Solarzelle des P-Typs aus 1.
4 ist eine Rückansicht des Hochleistungssolarzellenmoduls aus 1.
5 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht der PERC-Solarzelle des P-Typs aus 2.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
1 ist eine Querschnittsansicht eines Hochleistungssolarzellenmoduls gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 2 ist eine Querschnittsansicht einer PERC-Solarzelle des P-Typs in 1. 3 ist eine Frontansicht einer PERC-Solarzelle des P-Typs aus 1. 4 ist eine Rückansicht des Hochleistungssolarzellenmoduls aus 1, wobei eine zweite Umhüllung und eine Rückplatte aus 1 weggelassen sind. 5 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht der PERC-Solarzelle des P-Typs aus 2. Mit Bezug auf 1 bis 5 weist ein Hochleistungssolarzellenmodul 100 eine Deckplatte 110, eine Rückplatte 120, eine erste Umhüllung 130, eine zweite Umhüllung 140, eine Vielzahl von PERC-Solarzellen 150 des P-Typs und eine Vielzahl von reflektierenden Verbindungsbändern 160 auf.
Die Deckplatte 110 ist ausgebildet, um die PERC-Solarzellen 150 des P-Typs zu schützen, die darunter angeordnet sind, um zu vermeiden, dass eine äußere Kraft die PERC-Solarzellen 150 des P-Typs trifft und beschädigt. Darüber hinaus ist ein Material der Deckplatte 110 ein transparentes Material, um irgendeine Beeinflussung der PERC-Solarzellen 150 des P-Typs beim Absorbieren eines Lichtstrahls L, der von außerhalb kommt, zu vermeiden. Das transparente Material bezieht sich allgemein auf ein Material mit einer hohen Lichtdurchlässigkeit, und es ist nicht auf ein Material mit einer Lichtdurchlässigkeit von 100% eingeschränkt. Beispielsweise kann die Deckplatte 130 ein Glassubstrat mit niedrigem Eisengehalt sein, obwohl die Erfindung nicht darauf eingeschränkt ist.
Die Rückplatte 120 ist gegenüberliegend zur Deckplatte 110, welche ausgebildet ist, um die darauf angeordneten PERC-Solarzellen 150 des P-Typs zu schützen, um zu vermeiden, dass eine Kraft von außen die PERC-Solarzellen 150 des P-Typs trifft und beschädigt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Rückplatte 120 eine reflektierende Rückplatte sein, um eine Lichtverwendungs- bzw. Lichtumwandlungsrate zu verbessern. Beispielsweise hat eine Oberfläche der Rückplatte 120, die zur Deckplatte 110 weist (d. h. die Oberfläche der Rückplatte 120, welche die zweite Umhüllung 140 berührt) eine Vielzahl von (nicht gezeigten) Mikrostrukturen. Die Mikrostrukturen sind ausgebildet, um den Lichtstrahl L zu reflektieren, der von der Deckplatte 110 in das Hochleistungssolarzellenmodul 100 eintritt, so dass der Lichtstrahl L zur Deckplatte 110 transmittiert bzw. durchgelassen wird. Der Lichtstrahl L wird einer totalen inneren Reflexion an einer Oberfläche (beispielsweise eine Außenoberfläche) der Deckplatte 110 unterworfen und trifft auf die PERC-Solarzellen 150 des P-Typs. Auf diese Weise wird eine Ausgangsleistung des Hochleistungssolarzellenmoduls 100 vergrößert.
Die erste Umhüllung 130 ist zwischen der Deckplatte 110 und der Rückplatte 120 angeordnet. Die zweite Umhüllung 140 ist zwischen der ersten Umhüllung 130 und der Rückplatte 120 angeordnet. Insbesondere sind die erste Umhüllung 130 und die zweite Umhüllung 140 jeweils auf zwei gegenüberliegenden Seiten der PERC-Solarzellen 150 des P-Typs angeordnet, um die PERC-Solarzellen 150 des P-Typs abzudichten. Ein Material der ersten Umhüllung 130 und der zweiten Umhüllung 140 setzt ein Material ein, welches geeignet ist, um Feuchtigkeit und Sauerstoff in der Umgebung abzublocken. Darüber hinaus setzt das Material der ersten Umhüllung 130 und der zweiten Umhüllung 140 ein Material mit einer hohen Lichtdurchlässigkeit ein, welches auch für ultraviolettes Licht durchlässig ist. Auf diese Weise wird eine Wahrscheinlichkeit, dass der Lichtstrahl L durch die erste Umhüllung 130 dringt, um die PERC-Solarzellen 150 des P-Typs zu erreichen, verbessert, und eine Wahrscheinlichkeit, dass der Lichtstrahl L, der von der Rückplatte 120 reflektiert wird, durch die zweite Umhüllung 140 dringt, um die PERC-Solarzellen 150 des P-Typs zu erreichen, wird verbessert. Beispielsweise ist eine Lichtdurchlässigkeit der ersten Umhüllung 130 und der zweiten Umhüllung 140 für Lichtstrahlen mit einer Wellenlänge in einem Bereich von 250 nm bis 350 nm höher als 70%. Darüber hinaus kann das Material der ersten Umhüllung 130 und der zweiten Umhüllung 140 Ethylvinylazetat (EVA), Polyvinylbutyral (PVB), Polyolefin, Polyurethan, Silizium oder transparentes Polymerisolationsklebemittel sein.
Die PERC-Solarzellen 150 des P-Typs sind zwischen der ersten Umhüllung 130 und der zweiten Umhüllung 140 angeordnet, und jede der PERC-Solarzellen 150 des P-Typs hat eine Licht aufnehmende Oberfläche SA und eine kein Licht aufnehmende Oberfläche SB gegenüberliegend zu der Licht aufnehmenden Oberfläche SA, und die Licht aufnehmende Oberfläche SA ist zwischen der Deckplatte 110 und der kein Licht aufnehmenden Oberfläche SB angeordnet.
2 veranschaulicht eine Ausführung der PERC-Solarzelle 150 des P-Typs, obwohl die Struktur der PERC-Solarzelle 150 des P-Typs nicht auf die in 2 gezeigte Ausführung eingeschränkt ist. Wie in 2 gezeigt, weist jede der PERC-Solarzellen 150 des P-Typs ein P-dotiertes Substrat 151, eine N-dotierte Schicht 152, eine erste Elektrodenschicht 153, eine Isolierschicht 154 eine zweite Elektrodenschicht 155 und eine Rückelektrodenschicht 156 auf.
Das P-dotierte Substrat 151 hat eine erste Oberfläche 51 und eine zweite Oberfläche S2. Die erste Oberfläche S1 ist zwischen der Licht aufnehmenden Oberfläche SA und der kein Licht aufnehmenden Oberfläche SB angeordnet. Die zweite Oberfläche S2 ist zwischen der ersten Oberfläche S1 und der kein Licht aufnehmenden Oberfläche SB angeordnet. Die erste Oberfläche S1 und/oder die zweite Oberfläche S2 können selektiv eine texturierte Oberfläche formen bzw. aufweisen (als gezackte Oberfläche in 2 gezeigt), um eine Absorptionsrate des Lichtstrahls L zu vergrößern. In 2 ist die erste Oberfläche S1 die texturierte Oberfläche, und die zweite Oberfläche S2 ist eine flache Oberfläche, obwohl die Erfindung nicht darauf eingeschränkt ist. Beispielsweise können in einem anderen Ausführungsbeispiel sowohl die erste Oberfläche S1 als auch die zweite Oberfläche S2 die texturierte Oberfläche sein.
Die N-dotierte Schicht 152 ist an der ersten Oberfläche S1 angeordnet, und die N-dotierte Schicht 152 ist beispielsweise an die erste Oberfläche S1 angepasst, d. h., die N-dotierte Schicht 152 steigt und fällt entsprechend der texturierten Oberfläche.
Die erste Elektrodenschicht 153 ist an der N-dotierten Schicht 152 angeordnet. Da die erste Elektrodenschicht 153 an einer Seite der PERC-Solarzelle 150 des P-Typs nahe an der Licht aufnehmenden Oberfläche S1 angeordnet ist, kann die erste Elektrodenschicht 153 eine gemusterte Konstruktion haben, um einen Anteil zu verringern, den die erste Elektrodenschicht 153 vom Lichtstrahl L abschirmt. 3 veranschaulicht eine Ausführung der ersten Elektrodenschicht 153, obwohl die Erfindung nicht darauf eingeschränkt ist. Wie in 3 gezeigt, kann die erste Elektrodenschicht 153 vier Buselektroden BE (Busschiene) aufweisen, welche sich entlang einer ersten Richtung D1 erstrecken, und eine Vielzahl von Fingerelektroden FE, die sich von den Buselektroden BE erstrecken. Die Fingerelektroden FE erstrecken sich beispielsweise jeweils entlang einer zweiten Richtung D2. Die erste Richtung D1 ist beispielsweise senkrecht zur zweiten Richtung D2, obwohl die Erfindung nicht darauf eingeschränkt ist.
Die Isolierschicht 154 ist an der zweiten Oberfläche S2 angeordnet und hat eine Vielzahl von Öffnungen O. Die Isolierschicht 154 kann eine Oxidschicht, eine Nitrid-Schicht oder eine gestapelte Schicht aus den obigen beiden Schichten aufweisen. Die zuvor erwähnte Oxidschicht kann eine Aluminiumoxidschicht oder eine Siliziumoxid-Schicht sein, und die Nitrid-Schicht kann eine Siliziumnitrid-Schicht sein, obwohl die Erfindung nicht darauf eingeschränkt ist.
Die zweite Elektrodenschicht 155 ist in einem Teil der Öffnungen O angeordnet, und die Rückelektrodenschicht 156 ist in dem anderen Teil der Öffnungen O angeordnet. Wie in 2 gezeigt, ist die zweite Elektrodenschicht 155 beispielsweise in den Öffnungen O entsprechend den Buselektroden BE angeordnet, wobei die zweite Elektrodenschicht 155 eine Vielzahl von Buselektroden BE' haben kann, und die Buselektroden BE' und die Buselektroden der BE können einen ähnlichen Musteraufbau haben, obwohl die Erfindung nicht darauf eingeschränkt ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Rückelektrodenschicht 156 weiter auf der Isolierschicht 154 angeordnet sein. Durch einen Heizprozess kann die Rückelektrodenschicht 156 lokale Rückseitenfelder LB (lokale BSFs; BSF = back surface field) auf der zweite Oberfläche S2 an Stellen benachbart zu den Öffnungen O bilden. In dieser Weise wird eine Trägersammlung verbessert und nicht absorbierte Photonen können aufgenommen werden, um die Effizienz der fotoelektrischen Umwandlung zu verbessern. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann eine Vielzahl von Ausnehmungen an der zweiten Oberfläche S2 an Stellen entsprechend den Öffnungen O ausgebildet werden, und die Rückelektrodenschicht 156 kann in die Ausnehmungen gefüllt werden, was auch dabei hilft, die lokalen BSFs zu formen.
Die PERC-Solarzelle 150 des P-Typs kann weiter eine Antireflexionsschicht 157 aufweisen. Die Antireflexionsschicht 157 ist auf der N-dotierten Schicht 152 angeordnet und ist in einer Region außerhalb der ersten Elektrodenschicht 153 zur Verbesserung der Absorptionsrate des Lichtstrahl L angeordnet. Gemäß unterschiedlichen Anforderungen kann die PERC-Solarzelle 150 des P-Typs weiter andere Filmschichten aufweisen, die nicht eingeführt werden.
Die reflektierenden Verbindungsbänder 160 sind zwischen der ersten Umhüllung 130 und der zweiten Umhüllung 140 angeordnet, und sie sind ausgebildet, um die PERC-Solarzellen 150 des P-Typs in Reihen entlang der ersten Richtung D1 zu verbinden, um eine Vielzahl von Zellbändern R zu formen, die entlang der zweiten Richtung D2 angeordnet sind (in 4 gezeigt). Darüber hinaus sind, wie in 2 gezeigt, jeweils zwei benachbarte PERC-Solarzellen 150 des P-Typs in Reihe entlang der ersten Richtung D1 durch mindestens vier der reflektierenden Verbindungsbänder 160 verbunden. Insbesondere ist ein Teil von jedem der reflektierenden Verbindungsbänder 160 auf einer der Buselektroden BE gelegen, und die Buselektroden BE und die reflektierenden Verbindungsbänder 160 stellen eine Aufbaubeziehung bzw. Verbindungsbeziehung von eins-zu-eins dar. Darüber hinaus ist der andere Teil von jedem der reflektierenden Verbindungsbänder 160 auf einer der Buselektroden BE' gelegen, und die Buselektroden BE' und die reflektierenden Verbindungsbänder 160 stellen auch eine Aufbaubeziehung von eins-zu-eins dar. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine breite W160 von jedem der jeweiligen Verbindungsbänder 160 in einem Bereich von 0,8 mm bis 1,5 mm, und eine Dicke H160 von jedem der reflektierenden Verbindungsbänder 160 ist in einem Bereich von 0,15 mm bis 0,3 mm. Die Breiten WBE und WBE' der Buselektroden BE und BE' können die Gleichen sein wie die Breite W160 der reflektierenden Verbindungsbänder 160, obwohl die Erfindung nicht darauf eingeschränkt ist. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel können die Breiten WBE und WBE' der Buselektroden BE und BE' geringfügig kleiner sein als die Breite W160 der reflektierenden Verbindungsbänder 160.
Wie in 4 gezeigt, kann das Hochleistungssolarzellenmodul 100 weiter eine Vielzahl von Busbändern 170 aufweisen, um die Zellbänder R in Reihe zu verbinden. Gemäß unterschiedlichen Anforderungen kann das Hochleistungssolarzellenmodul 100 weiter andere in der Technik wohl bekannte Komponenten aufweisen, beispielsweise Bypass-Dioden, Verbindungskästen usw., die nicht eingeführt bzw. erklärt werden.
Wie in 5 gezeigt, hat jedes der reflektierenden Verbindungsbänder 160 eine Vielzahl von dreieckigen, stabförmigen Strukturen 162. Jede der dreieckigen, stabförmigen Strukturen 162 zeigt zur Deckplatte 110 und erstreckt sich entlang der ersten Richtung D1. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist jede der dreieckigen, stabförmigen Strukturen 162 beispielsweise ein gleichschenkliges Dreieck auf, und einen Spitzenwinkel θ von jedem der dreieckigen stabförmigen Strukturen 162 ist beispielsweise in einem Bereich von 60° bis 90°, obwohl die Erfindung nicht darauf eingeschränkt ist.
Die Spitzenwinkel θ können in Zusammenarbeit der Menge (4) der reflektierenden Verbindungsbänder 160 entsprechend jeder der PERC-Solarzellen 150 des P-Typs ausgelegt werden, um die Lichtverwendungs- bzw. Lichtumwandlungsrate zu optimieren. Um genau zu sein, wird der Lichtstrahl L, welcher das reflektierende Verbindungsband 160 beleuchtet, durch die dreieckigen, stabförmigen Strukturen 162 reflektiert und wird sequenziell zur Deckplatte 110, zur Außenfläche S3 der Deckplatte 110 (der totalen inneren Reflexion an der Außenfläche S3 unterworfen) und zu den PERC-Solarzellen 150 des P-Typs weitergeleitet, und wird von den PERC-Solarzellen 150 des P-Typs absorbiert, was dabei hilft, die Lichtverwendungsrate zu verbessern. Ob der total innen reflektierte Lichtstrahl L zur PERC-Solarzelle 150 des P Typs übertragen wird, hängt mit der Menge der reflektierenden Verbindungsbänder 160 und der Auslegung des Spitzenwinkels θ zusammen. Durch Einstellen der Menge der reflektierenden Verbindungsbänder 160 (beispielsweise vier reflektierende Verbindungsbänder 160) entsprechend jeder der PERC-Solarzellen 150 des P-Typs und durch die Auslegung der dreieckigen, stabförmigen Strukturen 162, kann daher die Lichtverwendungs- bzw. Lichtumwandlungsrate optimiert werden, um die Ausgangsleistung des Hochleistungssolarzellenmoduls 100 zu vergrößern.
Bezüglich des Solarzellenmoduls, welches aus 60 Teilen der Solarzellen des P-Typs gemäß gegenwärtiger Marktverfügbarkeit zusammengesetzt ist, ist die Ausgangsleistung davon ungefähr 280 Watt. Jedoch kann die Ausgangsleistung des Hochleistungssolarzellenmoduls 100 der vorliegenden Ausführungsform gemäß der obigen Konstruktion gemäß einer tatsächlichen Messung 300 Watt erreichen (die Ausgangsleistung wird um 7,1% vergrößert), und das gegenwärtige Solarzellenmodul mit 60 Teilen von Solarzellen des P-Typs kann eine solche Ausgangsleistung nicht erreichen.
Um die reflektierenden Verbindungsbänder 160 eng mit den PERC-Solarzellen 150 des P-Typs zu verbinden, können die reflektierenden Verbindungsbänder 160 jeweils an den PERC-Solarzellen 150 des P-Typs durch eine thermisch aushärtende, leitende Klebeschicht AD befestigt werden. Um genau zu sein, ist die thermisch aushärtende, leitende Klebeschicht AD zwischen den jeweiligen reflektierenden Verbindungsbändern 160 und den Buselektroden BE und zwischen den reflektierenden Verbindungsbändern 160 und den Buselektroden BE' angeordnet. Die thermisch aushärtende, leitende Klebeschicht AD kann irgend eine Klebeschicht sein, welche leitende Partikel enthält und ausgebildet ist, um durch einen Heizprozess ausgehärtet zu werden. Beispielsweise kann die thermisch aushärtende, leitende Klebeschicht AD eine leitende Paste sein, die in der taiwanesischen Patentveröffentlichung Nr. 1284328 dargelegt wird, obwohl die Erfindung nicht darauf eingeschränkt ist.
Darüber hinaus kann jedes der reflektierenden Verbindungsbänder 160 weiter eine Reflexionsschicht 164 haben, um weiter das Reflexionsvermögen der reflektierenden Verbindungsbänder 160 zu verbessern (da die Reflexionsschicht 164 sehr dünn ist, ist sie nur in 5 veranschaulicht). Die Reflexionsschicht 164 ist auf den dreieckigen stabförmigen Strukturen 162 angeordnet, und das Reflexionsvermögen der Reflexionsschicht 164 ist größer als 95%. Beispielsweise weist ein Material der Reflexionsschicht 164 Silber auf und eine Dicke H164 der Reflexionsschicht 164 ist beispielsweise in einem Bereich von 0,5 μm bis 10 μm.
Da die Kontaktstruktur mit passiviertem Emitter und passivierter Rückseite bzw. PERC-Struktur dabei hilft, die Effizienz der fotoelektrischen Umwandlung der PERC-Solarzellen des P-Typs zu verbessern, und weil die Menge der reflektierenden Verbindungsbänder und die Konstruktion der dreieckigen, stabförmigen Strukturen dabei helfen, eine Lichtverwendungs- bzw. Lichtumwandlungsrate zu verbessern, hat das Hochleistungssolarzellenmodul der Erfindung insgesamt eine hohe Ausgangsleistung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

TW 1284328 [0039]

Claims

Hochleistungssolarzellenmodul (100), welches Folgendes aufweist: eine Deckplatte (110); eine Rückplatte (120), gegenüberliegend zur Deckplatte (110); eine erste Umhüllung (130), die zwischen der Deckplatte (110) und der Rückplatte (120) angeordnet ist; eine zweite Umhüllung (140), die zwischen der ersten Umhüllung (130) und der Rückplatte (120) angeordnet ist; eine Vielzahl von PERC-Solarzellen (150) des P-Typs, die zwischen der ersten Umhüllung (130) und der zweiten Umhüllung (140) angeordnet sind, und wobei jede der PERC-Solarzellen (150) des P-Typs eine Licht aufnehmende Oberfläche (SA) und eine kein Licht aufnehmende Oberfläche (SB) gegenüberliegend zur Licht aufnehmende Oberfläche (SA) hat; und eine Vielzahl von reflektierenden Verbindungsbändern (160), die zwischen der ersten Umhüllung (130) und der zweiten Umhüllung (140) angeordnet sind, wobei jeweils zwei benachbarte PERC-Solarzellen (150) des P-Typs in Reihe entlang einer ersten Richtung (D1) durch mindestens vier der reflektierenden Verbindungsbänder (160) verbunden sind, wobei jedes der reflektierenden Verbindungsbänder (160) eine Vielzahl von dreieckigen, stabförmigen Strukturen (162) hat, und wobei jede der dreieckigen, stabförmigen Strukturen (162) zur Deckplatte (110) zeigt und sich entlang der ersten Richtung (D1) erstreckt.
Hochleistungssolarzellenmodul (100) nach Anspruch 1, wobei eine Oberfläche der Rückplatte (120), die zur Deckplatte (110) weist, eine Vielzahl von Mikrostrukturen hat, wobei die Mikrostrukturen einen Lichtstrahl (L) reflektieren, der von der Deckplatte (110) in das Hochleistungssolarmodul (100) eintritt, und wobei der Lichtstrahl (L) einer totalen inneren Reflexion an einer Außenfläche (S3) der Deckplatte (110) unterworfen ist.
Hochleistungssolarzellenmodul (100) nach Anspruch 1, wobei eine Lichtdurchlässigkeit der ersten Umhüllung (130) und der zweiten Umhüllung (140) für Lichtstrahlen mit einer Wellenlänge in einem Bereich von 250 nm bis 340 nm größer als 70% ist.
Hochleistungssolarzellenmodul (100) nach Anspruch 1, wobei jede der PERC-Solarzellen (150) des P-Typs ein P-dotiertes Substrat (151), eine N-dotierte Schicht (152), eine erste Elektrodenschicht (153), eine Isolierschicht (154), eine zweite Elektrodenschicht (155) und eine Rückelektrodenschicht (156) aufweist, wobei das P-dotierte Substrat (151) eine erste Oberfläche (S1) und eine zweite Oberfläche (S2) hat, wobei die erste Oberfläche (S1) zwischen der Licht aufnehmenden Oberfläche (SA) und der kein Licht aufnehmenden Oberfläche (SB) gelegen ist, wobei die zweite Oberfläche (S2) zwischen der ersten Oberfläche (S1) und der kein Licht aufnehmenden Oberfläche (SB) gelegen ist, wobei die N-dotierte Schicht (152) auf der ersten Oberfläche (S1) angeordnet ist, wobei die erste Elektrodenschicht (153) auf der N-dotierten Schicht (152) angeordnet ist und vier Buselektroden (BE) aufweist, wobei jedes der reflektierenden Verbindungsbänder (160) auf einer der Buselektroden (BE) gelegen ist, wobei die Isolierschicht (154) auf der zweiten Oberfläche (S2) angeordnet ist und eine Vielzahl von Öffnungen (O) hat, und wobei die Rückelektrodenschicht (156) in zumindest einem Teil der Öffnungen (O) angeordnet ist.
Hochleistungssolarzellenmodul (100) nach Anspruch 4, wobei jede der PERC-Solarzellen (150) des P-Typs weiter eine Antireflexionsschicht (157) aufweist, und wobei die Antireflexionsschicht (157) auf der N-dotierten Schicht (152) angeordnet ist und in einem Bereich außerhalb der ersten Elektrodenschicht (153) gelegen ist.
Hochleistungssolarzellenmodul (100) nach Anspruch 4, wobei die Rückelektrodenschicht (156) weiter auf der Isolierschicht (154) angeordnet ist.
Hochleistungssolarzellenmodul (100) nach Anspruch 4, wobei die Isolierschicht (154) eine Oxidschicht, eine Nitrid-Schicht oder eine gestapelte Schicht der obigen zwei Schichten aufweist.
Hochleistungssolarzellenmodul (100) nach Anspruch 1, wobei eine breite (W160) von jedem der reflektierenden Verbindungsbänder (160) in einem Bereich von 0,8 mm bis 1,5 mm ist, und wobei eine Dicke (H160) von jedem der reflektierenden Verbindungsbänder (160) in einem Bereich von 0,15 mm bis 0,3 mm ist.
Hochleistungssolarzellenmodul (100) nach Anspruch 1, wobei die reflektierenden Verbindungsbänder (160) jeweils an den PERC-Solarzellen (150) des P-Typs durch eine thermisch aushärtende, leitende Klebeschicht (AD) befestigt sind.
Hochleistungssolarzellenmodul (100) nach Anspruch 1, wobei jedes der reflektierenden Verbindungsbänder (160) eine Reflexionsschicht (164) hat, wobei die Reflexionsschicht (164) auf den dreieckigen, stabförmigen Strukturen (162) angeordnet ist, wobei ein Material der Reflexionsschicht (164) Silber aufweist, und wobei eine Dicke (H164) der Reflexionsschicht (164) in einem Bereich von 0,5 μm bis 10 μm ist.