ES2745079T3 - Interconector, serie de baterías solares que usan dicho interconector - Google Patents

Abstract

Una serie de células solares que comprende: una pluralidad de células solares (9) que incluye electrodos (8a, 8b); y un miembro conductor en términos de electricidad (3) que conecta eléctricamente los electrodos respectivos de dichas células solares adyacentes entre sí, dicho miembro conductor en términos de electricidad incluye al menos dos porciones de conexión conectadas a electrodos proporcionados en una de una superficie receptora de luz y una superficie trasera de una de dichas células solares, dicho miembro conductor se proporciona con una porción sin conexión ubicada entre dichas porciones de conexión y no conectada físicamente a los electrodos de las células solares, y dicha porción sin conexión incluye al menos una abertura formada en dicho miembro conductor en términos eléctricos, y la abertura presenta una configuración con su circunferencia cerrada.

Description

DESCRIPCIÓN

Interconector, serie de baterías solares que usan dicho interconector

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere a un interconector que conecta células solares entre sí, una serie de células solares que usa el interconector y un procedimiento para fabricar la serie de células solares y un módulo de células que usa la serie de células solares. Más específicamente, la invención se refiere a un interconector con el que puede reducirse un alabeo que se produce en cada célula solar cuando las células solares están conectadas por medio del interconector.

ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA

Para las células solares que convierten la energía solar directamente en energía eléctrica, recientemente las expectativas han crecido de manera notable con respecto a su disponibilidad como una fuente de energía de próxima generación, en particular, en términos de problemas ambientales globales. Las células solares se clasifican en varios tipos, como el que usa un semiconductor compuesto o el que usa un material orgánico. Actualmente, la mayoría de las células solares usan un cristal de silicio que es un semiconductor. Como los sistemas de generación de potencia fotovoltaica se generalizan rápidamente, la reducción del costo de fabricación de la célula solar se vuelve indispensable. Para reducir el costo de fabricación de la célula solar, resulta significativamente efectivo aumentar el tamaño y reducir el grosor de una oblea de silicio, el cual es un material semiconductor.

Un tamaño aumentado y un grosor reducido de la oblea de silicio, sin embargo, están acompañados por el siguiente problema. Se supone que un interconector enrollado en una bobina empleado convencionalmente cuya carga del 0,2 % es de 13 a 15 kgf (interconector: un miembro conductor en términos de electricidad largo y fino para conectar eléctricamente células solares adyacentes entre sí, véase un interconector 1 en las Fig. 24 y 26) y los electrodos (véanse los electrodos 18a, 18b de las Fig. 25, 26) de las células solares se usan como están para fabricar una serie de células solares (véase la Fig. 26). En un proceso de calentamiento para conectar un electrodo de una célula solar y el interconector, hay una diferencia en el coeficiente de expansión térmica entre el silicio, el cual es un material para un sustrato de la célula solar, y cobre, el cual es un material de base para el interconector. A medida que se hace disminuir la temperatura hasta alcanzar la temperatura ambiente, se provoca un gran alabeo de la célula solar.

Aquí, la "carga del 0,2 %" hace referencia a la magnitud de tensión requerida para hacer que la longitud de una barra de alambre se extienda en un 0,2 %. Como se muestra en la fig. 32, la carga del 0,2 % corresponde a una carga de tensión que hace que la longitud después de aplicar la carga sea L1 (1,002 veces tan larga como la longitud L0 antes de aplicar la carga).

Además, el alabeo que se produce en la célula solar provoca un error de transporte y una grieta de la célula en un sistema de transporte incluido en una línea de fabricación del módulo automatizado. Además, en el estado donde una pluralidad de células solares se conecta eléctricamente por medio de un interconector (al que se hace referencia de aquí en adelante como "serie"), si cada célula solar presenta un alabeo, se aplica una fuerte fuerza local a la célula solar, que es un componente de la serie, en un proceso de encapsulado con resina para la fabricación de un módulo, lo que provoca el agrietamiento de la célula solar.

A fin de abordar dicho problema, se propone un interconector (véase por ejemplo la Patente japonesa puesta a disposición del público No. 2005-142282) que incluye un miembro conductor en términos de electricidad largo y fino para conectar eléctricamente los electrodos de células solares adyacentes entre sí. El miembro conductor presenta extremos opuestos que conectan porciones conectadas a los electrodos de las células solares. Al menos una porción de conexión presenta una pluralidad de pequeñas partes transversales donde el área transversal disminuye localmente.

En el caso donde dicho interconector se usa donde al menos una porción de conexión del interconector presenta pequeñas partes transversales dispuestas lado a lado en la dirección longitudinal del miembro conductor, las pequeñas partes transversales que presentan una fuerza relativamente menor en comparación con otras porciones se extienden porque su fuerza recupera la forma original de la célula solar. Como consecuencia de esto, se reduce un alabeo que se produce en la célula solar (véanse las fig. 28 a 32).

Además, como el alabeo de la célula solar se reduce por medio de la extensión de las pequeñas partes transversales como se describió anteriormente, la porción de conexión del interconector puede unirse a toda la superficie del electrodo de la célula solar, sin importar la tensión térmica aplicada a la célula solar y, por consiguiente, la confiabilidad después de que las células se conectan resulta mejorada.

Documento de patente 1: Patente japonesa puesta a disposición del público No. 2005-142282

Según el documento DE 3902838 A1, un electrodo se forma en una primera región de una superficie receptora de luz de un elemento de batería solar y una porción de extremo de un interconector se conecta a una parte de la región superficial del electrodo, mientras que una capa adhesiva se proporciona en la superficie receptora de luz, la superficie del electrodo y la porción de extremo del interconector. Además, uno o más orificios de paso se proporcionan en una región del interconector adyacente a la porción de extremo. Por consiguiente, incluso si un agente adhesivo que forman una capa adhesiva fluye fuera durante la formación de la capa adhesiva, las partes de flujo hacia afuera del agente adhesivo quedan atrapadas en los orificios de paso, por medio de lo cual el dispositivo de batería solar puede reducirse en cuanto a su tamaño.

Un interconector descrito en el documento DE 4330282 A1 incluye una primera porción de conexión conectada a un electrodo de superficie frontal de una célula solar, una segunda porción de conexión conectada a un electrodo de superficie trasera y otra célula solar conectada en la dirección de la serie, y una porción de alivio de tensión formada entre la primera porción de conexión y la segunda porción de conexión para absorber el desplazamiento. El ancho de la primera porción de conexión en la dirección paralela se hace más pequeña que el ancho de la porción de alivio de tensión en la dirección paralela. Mediante esta estructura, puede reducirse el ancho del electrodo de superficie frontal de la célula solar, puede aumentarse el área receptora de luz efectiva de la célula solar y, por lo tanto, puede mejorarse la eficiencia de la generación de potencia.

Los miembros de interconexión del documento de los EE.UU. 6034322 A montan un diodo de desvío de protección, eléctricamente intermedio y en serie con el primero y el segundo miembro conductor, sobre una célula solar en una relación mutuamente coplanaria próxima a, pero espaciada de, un borde biselado, admitiendo un movimiento relativo en el plano entre el diodo de desvío y la célula solar. Los miembros de interconexión incluyen un miembro de interconexión superior que se extiende entre y se fija, respectivamente, a un primer miembro de almohadilla metálica sobre la primera superficie opuesta ubicada de manera adyacente al borde biselado y conectado eléctricamente al miembro de bus y a una primera superficie del diodo de desvío y un miembro de interconexión inferior que se extiende entre y se fija, respectivamente, a un segundo miembro de almohadilla metálica montado de manera adyacente al borde biselado y conectado eléctricamente al recubrimiento metálico y a una segunda superficie del diodo de desvío.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

PROBLEMAS A RESOLVER POR LA INVENCIÓN

En un proceso de fabricación de un módulo de células solares que usa el interconector antes descrito, debido a una historia térmica o similar en un proceso de calentamiento para conectar los electrodos de las células solares y el interconector, por ejemplo, surge un problema de que la expansión y contracción en la dirección longitudinal del interconector se concentran localmente en las pequeñas partes transversales donde el tamaño es localmente más pequeño del interconector. Por lo tanto, a fin de dispersar las fuerzas de expansión y contracción, deben procesarse muchas partes transversales pequeñas, llevando a un aumento en el costo de fabricación del interconector en sí mismo, lo que no resulta deseable.

Además, debido a un ciclo térmico en el proceso de conectar un interconector, en el proceso de formar un módulo de célula solar o después de que el módulo se completa e instala, o debido al ablandamiento y fluido de una resina encapsulante para un módulo de célula solar, se produce una tensión en la dirección longitudinal del interconector. En el caso donde dicha tensión se produce en el interconector que presenta una sección transversal reducida de manera local, la tensión en esta dirección se concentra localmente en esta pequeña parte transversal, resultando en una posibilidad de que el interconector se rompa. Por lo tanto, el interconector convencional antes descrito presenta el problema de que no es posible asegurar una confiabilidad a largo plazo.

Además, si bien un interconector que incluye un miembro conductor en términos de electricidad largo y fino puede almacenarse fácilmente en un estado continuamente enrollado, una tensión se concentra en una parte transversal que presenta un tamaño localmente reducido, cuando el interconector se enrolla o desenrolla. Por lo tanto, existe el problema de que el interconector está dañado y deformado, lo que lleva a un error de fabricación.

Además, también existe la posibilidad de que las muescas del interconector interfieran entre sí y, por consiguiente, el suave enrollado y desenrollado del interconector no puede efectuarse de manera eficiente. Si el interconector es forzado a ser configurado en una célula a pesar del hecho de que cualquier muesca quede atrapada en algo, el interconector se daña y se deforma. Además, existe el problema de que podría producirse un error de transporte en un sistema de transporte para alimentar un interconector en una línea de fabricación del módulo.

La presente invención se ha efectuado en vista de los problemas antes descritos, y un objeto de la invención es proporcionar un interconector con el que es posible reducir un alabeo que se produce en una célula solar después de que el interconector se conecta a la célula solar y que presenta una excelente confiabilidad después de la conexión.

MEDIOS PARA RESOLVER LOS PROBLEMAS

La invención se define por medio de las reivindicaciones adjuntas. Las referencias a las realizaciones que no caen dentro del alcance de las reivindicaciones deben entenderse como ejemplos útiles para comprender la invención.

En un aspecto, un interconector de la presente descripción que resuelve los problemas antes descritos es un interconector que conecta eléctricamente los electrodos respectivos entre sí de células solares adyacentes entre sí, y el interconector incluye un miembro conductor en términos de electricidad y en forma de tira que incluye una parte de alivio de tensión. La parte de alivio de tensión es plana y presenta una muesca que forma un ángulo obtuso en un extremo lateral o es lineal en un extremo lateral.

En una realización del interconector de la presente descripción, el miembro conductor incluye una pluralidad de partes de alivio de tensión planas. Además, una pluralidad de miembros conductores se almacena continuamente en estado enrollado.

En otra realización, el interconector de la presente descripción incluye un miembro conductor en términos de electricidad para conectar eléctricamente los electrodos respectivos de células solares adyacentes entre sí, al menos una parte del miembro conductor debe conectarse a un electrodo de una célula solar y al menos otra parte del miembro conductor incluye una pequeña parte transversal donde se realiza un recorte, de modo tal que una sección transversal lateral se divida en porciones de extremo lateral opuestas.

En incluso otra realización del interconector de la presente descripción, al menos una parte del miembro conductor se conecta a un electrodo de una célula solar y al menos otra parte del miembro conductor incluye un recorte de una muesca de una porción de superficie lateral para presentar una pequeña parte transversal donde un área transversal se reduce continuamente.

Al menos una parte de la muesca de la presente descripción incluye una porción curva, o la muesca incluye una porción que se corta de manera oblicua con respecto a una dirección longitudinal del miembro conductor. Además, en una realización de la presente invención, la pluralidad de muescas es simétrica en el punto de corte o en línea.

Una serie de células solares a las que se aplica el interconector antes descrito incluye células solares que incluyen los electrodos respectivos y adyacentes entre sí y el interconector que conecta eléctricamente los electrodos de las células solares adyacentes entre sí.

Un procedimiento para fabricar la serie de células solares de la presente descripción incluye la etapa de conectar un electrodo de una célula solar y el interconector mediante cualquiera de los siguientes: un calentamiento con calentador, un calentamiento con lámpara o un procedimiento de reflujo.

Un módulo de células solares de la presente descripción incluye un material encapsulante que encapsula la serie de células solares y un par de terminales externos que se extienden hacia afuera desde la serie de células solares a través del material encapsulante.

En un aspecto adicional, un interconector de la presente descripción que resuelve los problemas antes descritos incluye un miembro conductor en términos de electricidad y con forma de tira para conectar eléctricamente los electrodos respectivos entre sí de células solares adyacentes entre sí, y el miembro conductor presenta una carga del 0,2 % de no más de 10 kgf.

En una realización del interconector de la presente descripción, un sustrato semiconductor de una célula solar presenta un grosor de no más de 180 pm y el miembro conductor presenta una carga del 0,2 % de no más de 10 kgf. En otra realización del interconector de la presente invención, un sustrato semiconductor de una célula solar presenta un grosor de no más de 160 pm y el miembro conductor presenta una carga del 0,2 % de no más de 6,5 kgf. En incluso otra realización del interconector de la presente invención, un sustrato semiconductor de una célula solar presenta un grosor de no más de 120 pm y el miembro conductor presenta una carga del 0,2 % de no más de 3,0 kgf. Además, en una realización de la presente invención, una pluralidad de miembros conductores se embobina continuamente en un rollo y se almacenan.

Un procedimiento para fabricar la serie de células solares de la presente descripción incluye la etapa de conectar un electrodo de una célula solar y el interconector mediante cualquiera de los siguientes: un calentamiento con calentador, un calentamiento con lámpara o un procedimiento de reflujo. Un módulo de células solares de la presente invención incluye un material encapsulante que encapsula la serie de células solares y un par de terminales externos que se extienden hacia afuera desde la serie de células solares a través del material encapsulante.

En un aspecto adicional, un interconector de la presente descripción que resuelve los problemas antes descritos incluye un miembro conductor en términos de electricidad y con forma de tira para conectar eléctricamente los electrodos respectivos entre sí de células solares adyacentes entre sí, y el miembro conductor presenta un esfuerzo de tensión del 0,2 % de no más de 7,5 kgf/mm2.

EFECTOS DE LA INVENCIÓN

Con el interconector de la presente invención, una tensión debida a una diferencia en el coeficiente de expansión térmica entre el interconector y la célula solar se alivia notablemente. Entonces, se reduce un alabeo que se produce en la célula solar y se mejora la confiabilidad de la conexión entre el interconector y la célula solar. Además, una parte de alivio de tensión es más plana y presenta una muesca que a su vez presenta un extremo lateral formando un ángulo obtuso o un extremo lateral lineal. Por lo tanto, la parte de alivio de tensión del interconector puede presentar la estructura que no tiene posibilidad de quedar atrapada en algo.

Además, como el alabeo de la célula solar se reduce como se describió anteriormente, puede evitarse la ocurrencia de un error de transporte y una grieta de la célula en un sistema de transporte de la línea de fabricación de un módulo. Asimismo, como la grieta de la célula en un proceso de encapsulado con resina para la fabricación de un módulo también se evita, el rendimiento y la productividad de los módulos de células solares resultan mejorados.

Por otra parte, como también se evita la ruptura del interconector en un proceso de configuración, un proceso de tratamiento con calor o un proceso de encapsulado con resina, por ejemplo, para fabricar un módulo, se mejoran el rendimiento y la productividad de los módulos de células solares.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La fig. 1 muestra un ejemplo de la forma de una pequeña parte transversal en el caso donde una sección transversal lateral del miembro conductor es rectangular en una primera realización de la invención, (a) es una vista frontal, (b) es una vista lateral y (c) es una vista inferior.

La fig. 2 muestra otro ejemplo de la forma de una pequeña parte transversal en el caso donde una sección transversal lateral del miembro conductor es rectangular en la primera realización de la invención, (a) es una vista frontal, (b) es una vista lateral y (c) es una vista inferior.

La fig. 3 muestra incluso otro ejemplo de la forma de una pequeña parte transversal en el caso donde una sección transversal lateral del miembro conductor es rectangular en la primera realización de la intención, (a) es una vista frontal, (b) es una vista lateral, (c) es una vista inferior y (d) es una vista ampliada de una parte de alivio de tensión. La fig. 4 muestra otro ejemplo de la forma de una pequeña parte transversal en el caso donde una sección transversal lateral del miembro conductor es rectangular en la primera realización de la intención, (a) es una vista frontal, (b) es una vista lateral y (c) es una vista inferior.

La fig. 5 muestra otro ejemplo de la forma de una pequeña parte transversal en el caso donde una sección transversal lateral del miembro conductor es rectangular en la primera realización de la intención, (a) es una vista frontal, (b) es una vista lateral y (c) es una vista inferior.

La fig. 6 muestra otro ejemplo de la forma de una pequeña parte transversal en el caso donde una sección transversal lateral del miembro conductor es rectangular en la primera realización de la intención, (a) es una vista frontal, (b) es una vista lateral y (c) es una vista inferior.

La fig. 7 muestra otro ejemplo de la forma de una pequeña parte transversal en el caso donde una sección transversal lateral del miembro conductor es rectangular en la primera realización de la intención, (a) es una vista frontal, (b) es una vista lateral y (c) es una vista inferior.

La fig. 8 muestra otro ejemplo de la forma de una pequeña parte transversal en el caso donde una sección transversal lateral del miembro conductor es rectangular en la primera realización de la intención, (a) es una vista frontal, (b) es una vista lateral y (c) es una vista inferior.

La fig. 9 muestra otro ejemplo de la forma de una pequeña parte transversal en el caso donde una sección transversal lateral del miembro conductor es rectangular en la primera realización de la intención, (a) es una vista frontal, (b) es una vista lateral y (c) es una vista inferior.

La fig. 10 muestra otro ejemplo de la forma de una pequeña parte transversal en el caso donde una sección transversal lateral del miembro conductor es rectangular en la primera realización de la intención, (a) es una vista frontal, (b) es una vista lateral y (c) es una vista inferior.

La fig. 11 muestra otro ejemplo de la forma de una pequeña parte transversal en el caso donde una sección transversal lateral del miembro conductor es rectangular en la primera realización de la intención, (a) es una vista frontal, (b) es una vista lateral y (c) es una vista inferior.

La fig. 12 muestra otro ejemplo de la forma de una pequeña parte transversal en el caso donde una sección transversal lateral del miembro conductor es rectangular en la primera realización de la intención, (a) es una vista frontal, (b) es una vista lateral y (c) es una vista inferior.

La fig. 13 muestra otro ejemplo de la forma de una pequeña parte transversal en el caso donde una sección transversal lateral del miembro conductor es rectangular en la primera realización de la intención, (a) es una vista frontal, (b) es una vista lateral y (c) es una vista inferior.

La fig. 14 muestra otro ejemplo de la forma de una pequeña parte transversal en el caso donde una sección transversal lateral del miembro conductor es rectangular en la primera realización de la intención, (a) es una vista frontal, (b) es una vista lateral y (c) es una vista inferior.

La fig. 15 es una vista en planta que muestra un interconector en una segunda realización de la invención.

La fig. 16 muestra una célula solar en la segunda realización de la invención, (a) es una vista frontal y (b) es una vista trasera.

La fig. 17 ilustra una serie de células solares en la segunda realización de la invención.

La fig. 18 ilustra un módulo de célula solar en la segunda realización de la invención.

La fig. 19 muestra los gráficos 1 a 3 de los datos en las tablas 1 a 3, con respecto a un interconector en una tercera realización de la invención.

La fig. 20 muestra el gráfico 4 de una relación entre un grosor B de un sustrato semiconductor y una carga del 0,2 % F en el caso donde la C/A es del 4,0 % y el gráfico 5 de los datos en la tabla 5.

La fig. 21 muestra un interconector en un estado ampliado en una cuarta realización de la invención, (a) es una vista frontal, (b) es una vista lateral y (c) es una vista inferior.

La fig. 22 ilustra que el interconector mostrado en la fig. 21 está conectado a un electrodo de superficie receptora de luz y un electrodo trasero de células solares.

La fig. 23 muestra un módulo de células solares que usa una serie de células solares en una quinta realización de la invención.

La fig. 24 es una vista en planta que muestra un ejemplo de un interconector convencional.

La fig. 25 muestra un ejemplo de una célula solar convencional (a) muestra un lado frontal y (b) muestra un lado trasero.

La fig. 26 ilustra una serie de células solares convencionales.

La fig. 27 muestra células solares conectadas por medio de un interconector convencional.

La fig. 28 es una vista ampliada de una porción de conexión de un interconector convencional.

La fig. 29 ilustra que un interconector convencional se une a un electrodo de una célula solar mediante la aplicación de calor.

La fig. 30 ilustra que el interconector convencional unido por medio de la aplicación de calor se enfría hasta alcanzar la temperatura ambiente, haciendo que la célula solar se deforme.

La fig. 31 ilustra que las pequeñas partes transversales del interconector convencional se extiendan para reducir la deformación de la célula solar.

La fig. 32 ilustra la definición de una carga del 0,2 %.

La fig. 33 ilustra la definición de una cantidad C de alabeo de la oblea.

DESCRIPCIÓN DE LOS SÍMBOLOS DE REFERENCIA

1, 11, 21, 31 interconector, 2, 12, 20 célula solar, 3, 33 miembro conductor, 3a, 3b superficie lateral del miembro conductor, 6, 16 electrodo de aluminio, 7, 37 pequeña parte transversal, 8a, 18a electrodo de la superficie receptora de luz, 8b, 18b, electrodo trasero, 9, 19, 39 célula solar, 22 serie de células solares, 23 módulo de células solares, 24 material encapsulante, 25 capa de protección superficial, 26 película trasera, 27, 28 terminal externo, 29 estructura, 35 porción de conexión

MEJORES MODOS DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN

Primera realización

A continuación, se describirá una primera realización de un interconector de la presente invención con referencia a las fig. 1 a 14.

El interconector de la presente invención se forma usando un miembro conductor en términos de electricidad y con una forma de tira 3, y el miembro conductor 3 preferentemente presenta una forma lineal. Más preferentemente, una parte de alivio de tensión presenta una forma plana y puede disponerse en paralelo con respecto a una superficie de una célula solar sin un espacio entre ellas. El miembro conductor 3 incluye al menos una parte de alivio de tensión para aliviar las tensiones de expansión y contracción, y la parte de alivio de tensión se estructura de modo tal que la parte de alivio de tensión no tenga posibilidad de quedar atrapada en algo.

Más preferentemente, a fin de evitar que una fuerza de concentre localmente en la parte de alivio de tensión, la parte de alivio de tensión presenta su sección transversal cuya área transversal cambia continuamente en la dirección longitudinal del interconector. De manera alternativa, a fin de evitar que una fuerza de concentre localmente en la parte de alivio de tensión, la parte de alivio de tensión presenta su sección transversal cuya área transversal está dividida.

Además, resulta deseable usar un interconector que incluya muescas dispuestas de modo tal que una tensión de expansión o contracción en la parte de tensión se ejerza de manera oblicua en relación a la dirección longitudinal. Además, resulta deseable usar un interconector que incluya muescas dispuestas de modo tal que una tensión de expansión o contracción en la parte de tensión se disperse.

Además, preferentemente, la parte de alivio de tensión del interconector se coordina con un patrón de electrodos de una célula solar y, de manera deseable, la parte de alivio de tensión no se conecta físicamente a un electrodo de una célula solar. Aquí, la célula solar 2 incluye aquellos formados mediante el uso de un semiconductor elemental como silicio amorfo, silicio policristalino y silicio monocristalino y un semiconductor compuesto como GaAs, por ejemplo.

Preferentemente, el miembro conductor 3 está hecho de un material con forma de tira que es conductor en términos de electricidad, presenta la forma de una lámina u hoja y, preferentemente, está hecho de un material conductor en términos de electricidad, formado de manera tal que el material pueda almacenarse en un estado enrollado. En el caso donde el miembro conductor presenta una forma de tira, su ancho W es de aproximadamente 0,5 a 5,0 mm, más preferentemente de alrededor de 0,5 a 3,0 mm y, en particular, preferentemente de 2,5 mm. El grosor T es preferentemente de alrededor de 0,05 a 0,5 mm, más preferentemente de alrededor de 0,05 a 0,3 mm y, en particular, preferentemente de alrededor de 0,2 mm.

Uno o ambos extremos del miembro conductor pueden dividirse en porciones múltiples. Por ejemplo, en el caso donde una de las células solares adyacentes entre sí presenta su superficie receptora de luz, donde se proporcionan una pluralidad de electrodos y la otra célula solar presenta su superficie trasera donde se proporciona un electrodo, preferentemente se usa un interconector que se forma usando un miembro conductor que presenta un extremo dividido en una pluralidad de porciones.

El material conductor incluye varios metales y aleaciones. Específicamente, el miembro conductor incluye metales como Au, Ag, Cu, Pt, Al, Ni y Ti, así como también sus aleaciones. En particular, se usa preferentemente Cu. Preferentemente, el miembro conductor está chapado por soldadura. Un interconector chapado por soldadura se conecta seguramente con un electrodo de plata de una célula solar. El chapado por soldadura puede hacerse después o antes de que se forme la pequeña parte transversal.

Cada pequeña parte transversal 7 hace referencia a una porción que presenta un área transversal más pequeña que aquella de la mayoría de las partes del interconector. De manera específica, la pequeña parte transversal hace referencia a una porción de ancho pequeño o a una porción de diámetro pequeño formada por medio del recorte de una porción de conexión. Un procedimiento para recortar una parte de la porción de conexión incluye un procedimiento que usa un corte o pulido mecánico, un procedimiento que usa un punzonado con una matriz y un procedimiento que lleva a cabo un grabado, por ejemplo.

Como una pequeña parte transversal 7 presenta una fuerza menor contra las tensiones de expansión y contracción, en comparación con la mayoría de las partes del interconector, la pequeña parte transversal se extiende por medio de una fuerza relativamente débil. Por lo tanto, una pequeña parte transversal contribuye a reducir un alabeo de la célula solar por medio de la extensión de la célula solar con la robustez de recuperar su forma original.

Si bien el aumento de la resistencia eléctrica del interconector como un resultado de proporcionar una pequeña parte transversal puede ser una preocupación, la longitud de cada pequeña parte transversal en la dirección longitudinal del miembro conductor puede hacerse significativamente más pequeña que la totalidad de la longitud del interconector, a fin de reducir el aumento de la resistencia eléctrica del interconector como un todo a un grado que permite ser ignorado.

Una pequeña parte transversal puede formarse entre las células solares adyacentes entre sí. Por consiguiente, en el caso donde la distancia entre las células solares adyacentes entre sí cambia, la pequeña parte transversal se extiende para aliviar una tensión aplicada entre las células solares y el interconector.

La pequeña parte transversal del interconector de la presente invención puede presentar, por ejemplo, cualquiera de las formas respectivas que se muestran en las fig. 1 a 11. Los interconectores en las fig. 1 a 4 muestran ejemplos de la forma donde un miembro conductor presenta una sección transversal rectangular, y un par de muescas formadas por medio del recorte de superficies laterales opuestas del miembro conductor, por ejemplo, desde una pequeña parte transversal. Las fig. 5 a 11 muestran ejemplos de la forma donde un miembro conductor presenta una sección transversal rectangular, y las muescas formadas dentro del interconector forman una porción de área transversal.

Como se muestra en la fig. 1, una pequeña parte transversal 7 se forma mediante el recorte de dos superficies laterales opuestas 3a y 3b del miembro conductor 3, de modo tal que las superficies laterales se curvan entre sí con una dimensión en la dirección longitudinal del interconector de S1 y una dimensión en la dirección a lo ancho del mismo de D1. En consecuencia, una parte de alivio de tensión X1 presenta una sección transversal cuya área transversal continuamente cambia en la dirección longitudinal del interconector.

Aquí, en el caso donde el miembro conductor presenta una forma de lámina y presenta un ancho W1 de aproximadamente 2,5 mm y un grosor T1 de aproximadamente 0,20 mm, se prefiere, particularmente, que S1 sea de aproximadamente 2 a 5 mm y D1 sea de aproximadamente 0,5 a 1,0 mm. Preferentemente, un ancho mínimo de la pequeña parte transversal 7 es de aproximadamente 0,5 a 1,5 mm.

Como se muestra en la fig. 2, una pequeña parte transversal 7 se forma mediante el recorte de dos superficies laterales opuestas 3a y 3b del miembro conductor 3, de modo tal que las superficies laterales se curvan de manera alterna en la dirección longitudinal con una dimensión en la dirección longitudinal del interconector de S2 y una dimensión en la dirección a lo ancho del mismo de D2. En consecuencia, una parte de alivio de tensión X2 presenta una sección transversal cuya área transversal continuamente cambia en la dirección longitudinal del interconector.

Si bien la fig. 2 muestra un ejemplo donde las muescas no se superponen en la dirección longitudinal, las muescas pueden superponerse parcialmente en la dirección longitudinal.

Aquí, en el caso donde el miembro conductor presenta una forma de lámina y presenta un ancho W2 de aproximadamente 2,5 mm y un grosor T2 de aproximadamente 0,20 mm, se prefiere, particularmente, que S2 sea de aproximadamente 1 a 5 mm y D2 sea de aproximadamente 0,5 a 1,5 mm. Preferentemente, un ancho mínimo de la pequeña parte transversal 7 es de aproximadamente 0,5 a 1,5 mm.

Como se muestra en la fig. 3, una pequeña parte transversal 7 se forma mediante el recorte de dos superficies laterales opuestas 3a y 3b del miembro conductor 3, de modo tal que las superficies laterales presentan una forma de doblez de manera alterna en la dirección longitudinal con una dimensión en la dirección longitudinal del interconector de S3 y una dimensión en la dirección a lo ancho del mismo de D3. En consecuencia, una parte de alivio de tensión X3 presenta una sección transversal cuya área transversal continuamente cambia en la dirección longitudinal del interconector.

Si bien la fig. 3 muestra un ejemplo donde las muescas no se superponen en la dirección longitudinal, las muescas pueden superponerse parcialmente en la dirección longitudinal. Si bien la forma de la muesca es trapezoidal en este ejemplo, la muesca puede ser curva en su esquina. Además, el par de muescas trapezoidales proporcionadas en los lados derecho e izquierdo respectivamente presenta lados oblicuos paralelos respectivos de las muescas y una pequeña parte transversal 7 se forma entre los lados oblicuos. Por consiguiente, la pequeña parte transversal 7 se extiende de manera oblicua en relación a la dirección longitudinal. Como la muesca es trapezoidal y el ángulo formado por medio de la superficie lateral del miembro conductivo y el lado oblicuo de la muesca trapezoidal es obtuso (el ángulo), la parte de alivio de tensión del interconector presenta una estructura sin posibilidad de quedar atrapada en algo. De manera específica, en el caso donde el interconector continuo está embobinado en un rollo o desembobinado del mismo, o en el caso donde el interconector se configura para conectar el interconector a una célula solar en un proceso de fabricación de un módulo, por ejemplo, es posible evitar la interferencia entre interconectores y la interferencia entre un interconector y otro componente. En otras palabras, se pueden reducir o evitar daños como la deformación o ruptura del interconector en sí mismo, lo cual es provocado por una tensión excesiva en el interconector o una tensión generada cuando el interconector queda atrapado antes de conectarse a la célula solar.

Aquí, en el caso donde el miembro conductor presenta una forma de lámina y presenta un ancho W3 de aproximadamente 2,5 mm y un grosor T3 de aproximadamente 0,20 mm, se prefiere, particularmente, que S3 sea de aproximadamente 1 a 5 mm y D3 sea de aproximadamente 0,5 a 1,5 mm. Preferentemente, un ancho mínimo de la pequeña parte transversal 7 es de aproximadamente 0,5 a 1,5 mm.

Preferentemente, el ancho WB de la pequeña parte transversal que se define por medio de lados oblicuos enfrentados entre sí de las muescas trapezoidales opuestas y el ancho WA de la pequeña porción de área seccional que se define por medio de la superficie lateral del miembro conductor con forma de tira y el lado superior de la muesca trapezoidal que mira a la superficie lateral presentan la relación WB > WA. Por consiguiente, una pluralidad de (dos en la presente realización) partes transversales con un ancho WA se extienden de modo tal que el interconector pueda cambiarse fácilmente en cuanto a su forma en la dirección longitudinal y la extensión pueda dispersarse sobre una pluralidad de porciones. Además, como el interconector en la fig. 3 es simétrico en los puntos, la extensión puede dispersarse eficientemente.

Aquí, todas las partes de alivio de tensión X1 a X3 de los interconectores en la realización mostrada en las fig. 1 a 3 presentan un ángulo obtuso formado por la muesca y el extremo lateral. Por consiguiente, la parte de alivio de tensión puede estructurarse de modo tal que la parte de alivio de tensión no tenga posibilidad de quedar atrapada en algo.

Como se muestra en la fig. 4, una pequeña parte transversal 7 se forma mediante el recorte de dos superficies laterales opuestas 3a y 3b del miembro conductor 3, de modo tal que las superficies laterales presentan una forma de rendija de manera alterna en la dirección longitudinal y de manera oblicua a la dirección longitudinal con una dimensión en la dirección longitudinal del interconector de S7 y una dimensión en la dirección a lo ancho del mismo de D7, y la muesca con forma de rendija presenta una porción de abertura con forma redondeada. En consecuencia, una parte de alivio de tensión X7 presenta una sección transversal cuya área transversal continuamente cambia en la dirección longitudinal del interconector. Con respecto a esta forma, si bien se prefiere que una porción de extremo de la muesca con forma de rendija sea curva, la porción de extremo de la muesca puede presentar una forma rectangular. Además, se prefiere que las direcciones respectivas de las muescas con forma de rendijas tengan la misma dirección y la pequeña parte transversal 7 se extienda de manera oblicua en la dirección opuesta con respecto a la dirección longitudinal.

Aquí, en el caso donde el miembro conductor presenta una forma de lámina y presenta un ancho W7 de aproximadamente 2,5 mm y un grosor T7 de aproximadamente 0,20 mm, se prefiere, particularmente, que S7 sea de aproximadamente 0,1 a 2 mm y D7 sea de aproximadamente 1 a 2,0 mm. Preferentemente, un ancho mínimo de la pequeña parte transversal 7 es de aproximadamente 0,5 a 1,5 mm.

Como se muestra en la fig. 5, una pequeña parte transversal 7 incluye dos muescas en la dirección longitudinal, las muescas se forman mediante el recorte del plano interno del miembro conductor 3 en la forma de un rectángulo con una dimensión en la dirección longitudinal de S8 y una dimensión en la dirección a lo ancho de D8, y las muescas se desplazan entre sí en la dirección a lo ancho. Las muescas rectangulares se hacen en el plano interno del miembro conductivo 3 para dividir el interconector. En consecuencia, una parte de alivio de tensión X8 presenta una sección transversal cuya área transversal cambia de manera dispersa. En el caso donde una esquina de la muesca rectangular es curva, la parte de alivio de tensión X8 también presenta su sección transversal, cuya área transversal continuamente cambia en la dirección longitudinal del interconector. En este ejemplo, dos muescas rectangulares se recortan en la dirección longitudinal desde el plano interno del miembro conductor 3 y las muescas se desplazan entre sí en la dirección a lo ancho. Sin embargo, las muescas pueden ser más de dos. Además, las muescas podrían no desplazarse entre sí en la dirección a lo ancho.

En el caso donde dos muescas se desplazan entre sí en la dirección a lo ancho, una pequeña parte transversal que presenta un área transversal más pequeña se extiende principalmente en la dirección longitudinal. Como la ruta actual es una porción de área transversal que presenta un área transversal más grande, el cambio del área transversal debido a la extensión es más pequeño y estable. Por consiguiente, el interconector puede recolectar eficientemente la potencia eléctrica generada.

Aquí, en el caso donde el miembro conductor presenta una forma de lámina y presenta un ancho W8 de aproximadamente 2,5 mm y un grosor T8 de aproximadamente 0,20 mm, se prefiere, particularmente, que S8 sea de aproximadamente 0,1 a 2 mm y D8 sea de aproximadamente 1 a 2,0 mm. Preferentemente, Z8 es de 0 a 0,5 mm y un ancho mínimo de la pequeña parte transversal 7 es de aproximadamente 0,25 a 1,5 mm.

Con respecto al interconector que se muestra en la Fig. 6, la pequeña parte transversal 7 incluye dos muescas en la dirección longitudinal que se recortan en la forma de un trapecio de un plano interno del miembro conductor 3 con una dimensión en la dirección longitudinal de S9 y una dimensión en la dirección a lo ancho de D9, y estas muescas se desplazan entre sí en la dirección a lo ancho. Como las muescas trapezoidales se proporcionan en el plano interno del miembro conductor 3, el interconector se divide y una parte de alivio de tensión X9 presenta su sección transversal, cuya área transversal cambia de manera dispersa. Además, los lados oblicuos de las muescas trapezoidales se inclinan aproximadamente 45 grados con respecto a la dirección longitudinal y se disponen enfrentadas entre sí. Por consiguiente, una parte de alivio de tensión X9 también presenta su sección transversal, cuya área transversal continuamente cambia en la dirección longitudinal del interconector. La fig. 6 muestra dos muescas trapezoidales que se recortan del plano interno del miembro conductor 3 se disponen en la dirección longitudinal y las muescas trapezoidales se desplazan entre sí en la dirección a lo ancho, y, en consecuencia, la pequeña área transversal 7 se inclina con respecto a la dirección longitudinal.

Si bien los lados oblicuos de las muescas trapezoidales del interconector, como se muestra, se inclinan aproximadamente 30 grados con respecto a la dirección longitudinal, el ángulo de inclinación puede configurarse de manera adecuada.

Además, como se muestra en la fig. 8, las muescas trapezoidales se desplazan en la dirección a lo ancho en la dirección opuesta relativa al interconector que se muestra en la fig. 6 y, en consecuencia, la pequeña parte transversal 7 se inclina en la dirección opuesta con respecto a la dirección longitudinal.

Asimismo, como se muestra en la fig. 9, las muescas del interconector pueden ser tres o más y podrían no desplazarse entre sí en la dirección a lo ancho. Preferentemente, una esquina de las muescas trapezoidales es curva en cuanto a su forma.

Aquí, en el caso donde el miembro conductor presenta una forma de lámina y presenta un ancho W9, W10, W11, W12 de aproximadamente 2,5 mm y un grosor T9, T10, T11, T12 de aproximadamente 0,20 mm, se prefiere, particularmente, que S9, S10, S11, S12 sean de aproximadamente 0,1 a 3 mm y D9, D10, D11, D12 sean de aproximadamente 1 a 2,0 mm. Preferentemente, Z9, Z10, Z11, Z12 son de 0 a 0,5 mm y un ancho mínimo de la pequeña parte transversal 7 es de aproximadamente 0,25 a 1,5 mm.

Como se muestra en la fig. 10, la pequeña parte transversal 7 incluye dos muescas circulares en la dirección longitudinal que se recortan de un plano interno del miembro conductor 3 con una dimensión en la dirección longitudinal del interconector S13 y una dimensión en la dirección a lo ancho de D13. Como las muescas circulares se cortan en el plano interno del miembro conductor 3, el interconector se divide y, en consecuencia, una parte de alivio de tensión X13 presenta una sección transversal cuya área transversal cambia de manera dispersa. Además, la sección transversal de la parte de alivio de tensión X13 también presenta un área transversal que cambia de manera continua en la dirección longitudinal del interconector.

Las muescas pueden desplazarse entre sí en la dirección a lo ancho, como se muestra en las fig. 10 y 11 o estar dispuestas sin desplazarse entre sí en la dirección a lo ancho, como se muestra en la fig. 12. Además, las muescas pueden presentar una forma elíptica en lugar de una circular, y el eje principal puede ser oblicuo con respecto a la dirección longitudinal.

Aquí, en el caso donde el miembro conductor presenta una forma de lámina y presenta un ancho W13, W14, W15 de aproximadamente 2,5 mm y un grosor T13, T14, T15 de aproximadamente 0,20 mm, se prefiere, particularmente, que S13, S14, S15 sean de aproximadamente 1 a 3 mm y D13, D14, D15 sean de aproximadamente 1 a 2,0 mm. Preferentemente, Z13, Z14 son de 0 a 0,5 mm y un ancho mínimo de la pequeña parte transversal 7 es de aproximadamente 0,25 a 1,5 mm.

Con respecto al interconector que se muestra en la fig. 13, la pequeña parte transversal 7 incluye una muesca rectangular que se recorta de un plano interno de un miembro conductor 3 con una dimensión en la dirección longitudinal del interconector S16 y una dimensión en la dirección a lo ancho de D16. Como la muesca rectangular se proporciona en el plano interno del miembro conductor 3, el interconector se divide y una parte de alivio de tensión X16 presenta su sección transversal, cuya área transversal cambia de manera dispersa.

Además, con respecto al interconector que se muestra en la fig. 14, la pequeña parte transversal 7 incluye una muesca circular que se recorta de un plano interno de un miembro conductor 3 con una dimensión en la dirección longitudinal del interconector S17 y una dimensión en la dirección a lo ancho de D17. Como la muesca circular se proporciona en el plano interno del miembro conductor 3, el interconector se divide y una parte de alivio de tensión X16 presenta su sección transversal, cuya área transversal cambia de manera dispersa y continua en la dirección longitudinal del interconector.

La muesca puede ser elíptica en lugar de circular en cuanto a su forma, y el eje principal puede ser oblicuo con respecto a la dirección longitudinal.

Los ejemplos de las fig. 13 y 14 se describen al respecto del caso donde el eje principal del interconector y el eje central de la muesca se superponen, el eje principal del interconector y el eje central de la muesca pueden desplazarse entre sí.

Aquí, en el caso donde el miembro conductor presenta una forma de lámina y presenta un ancho W16, W17 de aproximadamente 2,5 mm y un grosor T16, T17 de aproximadamente 0,20 mm, se prefiere, particularmente, que S16, S17 sean de aproximadamente 1 a 3 mm y D16, D17 sean de aproximadamente 1 a 2,0 mm. Preferentemente, un ancho mínimo de la pequeña parte transversal 7 es de aproximadamente 0,25 a 1,25 mm.

Según otro aspecto, la presente invención proporciona una serie de células solares que incluye una célula solar adyacente a la otra y presenta electrodos respectivamente y un interconector que conecta eléctricamente los electrodos respectivos de las células solares adyacentes entre sí, y el interconector es el interconector antes descrito de la presente invención. Al respecto de la serie de células solares antes descritas de la presente invención, preferentemente cada célula solar es rectangular y presenta cada uno de sus lados de 155 mm o más. Además, con respecto a la serie de células solares antes descritas de la presente invención, preferentemente cada célula solar presenta un grosor de 300 pm o menos.

Como la célula solar es más larga y más fina, el problema del alabeo de la célula solar se vuelve notorio. El interconector como se describió anteriormente en la presente invención se usa para reducir efectivamente el alabeo que se produce cuando el interconector se conecta y, por consiguiente, se mejora la productividad.

Según incluso otro aspecto, la presente invención proporciona un procedimiento para fabricar la serie de células solares antes descrita en la presente invención, incluyendo la etapa de conectar un electrodo de una célula solar y una porción de conexión del interconector mediante cualquiera de los siguientes: un calentamiento con calentador, un calentamiento con lámpara o un procedimiento de reflujo.

Con este procedimiento de fabricación, el electrodo de la célula solar y la porción de conexión del interconector se conectan usando un procedimiento que es cualquiera de los siguientes: un calentamiento con calentador, un calentamiento con lámpara o un procedimiento de reflujo, de modo tal que el interconector se une a toda la superficie del electrodo de la célula solar y se mejora la confiabilidad a largo plazo del módulo completado.

Segunda realización

Como una segunda realización, se describirá una realización de una serie de células solares y un módulo de células solares a la que se aplica el interconector de la primera realización, con referencia a las fig. 15 a 18.

Según incluso otro aspecto, la presente invención proporciona un módulo de célula solar que incluye una serie de células solares, un material encapsulante que encapsula la serie de células solares y un par de terminales externos que se extienden hacia afuera de la serie de células solares a través del material encapsulante, y la serie de células solares es la serie de células solares antes descritas en la presente invención. La serie de células solares se encapsula en el material encapsulante para mejorar la resistencia al ambiente de la serie de células solares. Como el material encapsulante, por ejemplo, se usa el copolímero de etilvinilacetato.

El módulo de célula solar antes descrito de la presente invención puede incluir además una capa de protección superficial de vidrio o policarbonato en un lado de superficie receptora de luz y una película trasera de resina acrílica en un lado trasero, y adicionalmente puede incluir una estructura de aluminio alrededor del módulo.

Además, el módulo de célula solar de la presente invención puede cualquiera de los varios módulos de células solares como un módulo integrado de teja, un módulo integrado de piedra pizarra o un módulo de tipo transparente.

Un interconector 1 que se muestra en la fig. 15 está hecho, por ejemplo, con el uso de un miembro conductor en términos de electricidad (alambre de cobre) 3 que, por ejemplo, está chapado por soldadura, y tiene un ancho máximo W1 (véase la fig. 1 (a)) de 2,5 mm y un grosor máximo T1 (véase la fig. 1 (c)) de 0,20 mm. Como un material para el miembro conductor, es posible usar cualquier otro material como, por ejemplo, una aleación de cobre-aluminio-cobre o cobre-indio-cobre.

Como se muestra en la fig. 15, el interconector 1 incluye una pluralidad de pequeñas partes transversales 7. Como se muestra en la fig. 1, por ejemplo, cada pequeña parte transversal 7 se forma recortando cada una de las dos superficies laterales 3a, 3b del miembro conductor 3 en aproximadamente 0,75 mm, en la dirección del ancho, a fin de formar una curva. Las pequeñas partes transversales 7 se disponen en la dirección longitudinal del miembro conductor 3 de manera correspondiente a un electrodo de plata de una superficie receptora de luz y un electrodo de plata de la superficie trasera, mientras que evitan estos electrodos de plata.

La fig. 16 (a) muestra electrodos de superficie receptora de luz de una célula solar, incluyendo un electrodo de cuadrícula dispuesto en paralelo y un electrodo de superficie receptora de luz 8a que es un electrodo de junta de interconectores dispuesto sustancialmente de manera ortogonal al electrodo de cuadrícula. La fig. 16 (b) muestra electrodos traseros de una célula solar, incluyendo los electrodos traseros 8b que son una pluralidad de electrodos de junta de interconectores dispuestos sustancialmente en paralelo entre sí en la forma de tiras rotas. De manera específica, en términos de recolectar potencia eléctrica, preferentemente el electrodo frontal o el trasero se forman desde un extremo lateral al extremo lateral opuesto de un sustrato semiconductor y el miembro conductor se conecta preferentemente al electrodo desde un extremo lateral al extremo lateral opuesto del sustrato semiconductor.

Como se muestra en la fig. 16 (a), dos huecos (porciones sin conexión) 10a se proporcionan alrededor de una porción central de la cuadrícula principal del electrodo frontal y, por consiguiente, la cuadrícula principal se divide en tres secciones. Como se muestra en la fig. 16 (b), el diseño se hace de modo tal que la porción donde se conectan un electrodo de plata trasero y un interconector en el lado trasero y una porción donde se conectan el electrodo de plata frontal y un interconector en el lado frontal son simétricos entre sí. La fig. 17 muestra que los interconectores están conectados a las células solares diseñadas de esta manera. Concretamente, la fig. 17 muestra que las células solares de silicio cristalino de la primera realización de la presente invención se conectan por medio de interconectores. En la porción de hueco proporcionada en la cuadrícula principal del electrodo superficial, el interconector no se conecta a la cuadrícula. La pequeña parte transversal 7 del interconector se dispone en la porción de este hueco. En la superficie trasera, el interconector y la célula solar no se sueldan en una porción del electrodo de aluminio 6 y se sueldan únicamente en la porción del electrodo de plata. Aquí, el electrodo de aluminio se dispone en la pequeña parte transversal 7 del interconector.

Además, como se muestra en la fig. 17, la porción donde el interconector y el electrodo de plata frontal se conectan en el lado frontal y la porción donde el interconector y el electrodo de plata trasero se conectan en el lado trasero se disponen exactamente en la misma posición y, en consecuencia, una tensión provocada por una diferencia en el coeficiente de expansión térmica entre el interconector y la célula solar en el lado frontal y la del lado trasero son sustancialmente iguales entre sí. Por lo tanto, la tensión debida al coeficiente de expansión térmica entre la célula y el interconector que es una causa de ocurrencia del alabeo de la célula solar se equilibra entre el lado frontal y el lado trasero. De manera específica, se proporciona el patrón del electrodo antes descrito y cada pequeña parte transversal 7 se dispone en la porción donde cada electrodo de plata y el interconector no se conectan, de modo tal que se aplican fuerzas iguales a la célula solar desde el lado frontal y el lado trasero. Con estos efectos, se reduce el alabeo de la célula solar y es posible evitar una conexión defectuosa y la ocurrencia de una grieta en la célula.

Se describirá un proceso de conexión de cada electrodo de plata y un interconector. Una célula solar 9 que se muestra en la fig. 17 se estructura usando un sustrato de silicio policristalino que presenta un lado de 155 mm y un grosor de 200 |jm, por ejemplo. Un interconector que conecta una pluralidad de células solares 9 usa un miembro conductor en términos de electricidad que es un material de alambre largo y fino de cobre, por ejemplo, y está cubierto con una soldadura, y el miembro conductor se almacena continuamente en un estado enrollado y se divide en piezas, cada una de las cuales presenta una longitud según el diseño. El interconector puede presentar una parte de alivio de tensión formada por adelantado y almacenada en un rollo, o una parte de alivio de tensión puede formarse cuando el interconector se separa del rollo.

Después, como se muestra en la fig. 17, los interconectores 1 y las células solares 9 que presentan un electrodo de plata se transportan y configuran de manera alterna. Específicamente, un electrodo trasero 8b de la célula solar 9 se pone sobre el interconector 1, otro interconector 1 se pone sobre un electrodo de superficie receptora de luz 8a de esta célula solar 9 y un electrodo trasero 8b de otra célula solar 9 se pone sobre este interconector 1 sucesivamente. En el estado donde se disponen los interconectores y las células solares requeridos, se realiza el calentamiento con calentador, por ejemplo, para soldar el interconector 1 y cada electrodo de plata y así conectar el interconector y el electrodo. De manera específica, el interconector conectado a la cuadrícula principal de la superficie receptora de luz se extiende sobre la superficie trasera de una célula adyacente y se conecta al electrodo de plata de la superficie trasera. De esta manera, se completa una serie de células solares 22 con un pequeño alabeo, donde una pluralidad de células solares 2 se conectan eléctricamente entre sí en una línea por medio de los interconectores 1.

Por consiguiente, los interconectores, como se muestran en las fig. 1 a 4, pueden usarse para reducir una tensión de contracción ejercida en la célula cuando se disminuye la temperatura en el proceso de conexión del interconector.

Específicamente, el interconector incluye una región donde la fuerza de prueba es parcialmente débil y presenta un área transversal que cambia continuamente en la dirección longitudinal del interconector, de modo tal que se evitan la concentración de tensión y la ruptura local.

Además, los interconectores, como se muestran en las fig. 5 a 12, pueden usarse para reducir una tensión de contracción ejercida en la célula cuando se disminuye la temperatura en el proceso de conexión del interconector. Específicamente, el interconector incluye una región donde la fuerza de prueba es parcialmente débil, el interconector se divide para presentar un área transversal que cambia de manera dispersa y el área transversal que cambia continuamente en la dirección longitudinal del interconector, de modo tal que se evitan la concentración de tensión y la ruptura local.

En particular, los interconectores, como se muestran en las fig. 13 y 14, pueden usarse para reducir una tensión de contracción ejercida en la célula cuando se disminuye la temperatura en el proceso de conexión del interconector. Específicamente, el interconector incluye una región donde la fuerza de prueba es parcialmente débil, y el interconector se divide para presentar un área transversal que cambia de manera dispersa, de modo tal que se evitan la concentración de tensión y la ruptura local.

Además, en el caso donde se usan los interconectores, como se muestran en las fig. 5 a 14, la forma del interconector no presenta ninguna muesca, en las porciones de superficie lateral 3a y 3b del material conductor 3, que queda atrapado en algo cuando el interconector se alimenta en el proceso de conexión del interconector y la célula solar. Por lo tanto, el transporte del dispositivo se facilita y, entonces, puede mejorarse la productividad.

Con referencia a la fig. 18, se describirá un módulo de célula solar 23 que usa la serie de células solares 22 antes descritas.

Según convenga, las series de células solares 22 se conectan en serie entre sí usando un material de alambres relativamente fuerte al que se denomina barra de distribución, y las series de células, por consiguiente, conectadas quedan atrapadas entre películas de EVA (etilvinilacetato), el cual es un material encapsulante 24, y de ahí en adelante quedan atrapadas entre una lámina de vidrio que es una capa de protección superficial 25 y una película trasera que es una película posterior 26 hecha de resina acrílica, por ejemplo. Las burbujas de aire entre las películas se eliminan disminuyendo la presión (laminado) y el calentamiento (curado) se lleva a cabo para endurecer el EVA y encapsular las células solares 2. Después de esto, una estructura de aluminio que es una estructura 29 se hace encajar en los cuatro lados de la lámina de vidrio, y una caja terminal se conecta a un par de terminales externos 27 y 28 extendiéndose hacia afuera de la serie de células solares 22. Por consiguiente, se completa un módulo de células solares 23.

Como se observa a partir de lo anterior, el módulo de células solares 23 usa una serie de células solares 22 con un pequeño alabeo, de modo que las grietas de las células solares 2 se reducen en el proceso de encapsulado con un material encapsulante 24.

Tercera realización

Se describirá una tercera realización del interconector de la presente invención con referencia a los dibujos. Con respecto a la forma del interconector de la tercera realización, las características comunes a aquellas del interconector en la primera realización se describirán por medio del uso de los dibujos, a los que se hace referencia para la descripción de la primera realización.

El interconector de la tercera realización de la presente invención se forma usando un miembro conductor en términos de electricidad y con una forma de tira 3, como en la primera realización, y un miembro conductor 3 preferentemente presenta una forma lineal. Más preferentemente, una parte de alivio de tensión es de forma plana y las partes de alivio de tensión pueden disponerse en paralelo sin un espacio entre ellas con respecto a una superficie de una célula solar.

El interconector de la tercera realización se proporciona con una porción de una tensión de prueba baja sobre la totalidad o al menos una parte del interconector, y la porción de tensión de prueba baja se forma usando un miembro conductor en términos eléctricos que presenta una carga del 0,2 % de no más de 10,0 kgf. Además, preferentemente, el interconector de la presente realización se forma totalmente usando el mismo miembro conductor.

Aquí, la célula solar 2 incluye aquellos formados mediante el uso de un semiconductor elemental como silicio amorfo, silicio policristalino y silicio monocristalino y un semiconductor compuesto como GaAs, por ejemplo. Preferentemente, el miembro conductor 3 está hecho de un material con forma de tira que es conductor en términos de electricidad, presenta la forma de una lámina u hoja y está hecho de un material conductor en términos de electricidad, formado de manera tal que el material pueda almacenarse en un estado enrollado.

En el caso donde el miembro conductor presenta una forma de tira, su ancho W es de aproximadamente 0,5 a 5,0 mm, más preferentemente de alrededor de 0,5 a 3,0 mm y, en particular, preferentemente de 2,5 mm. El grosor T es preferentemente de alrededor de 0,05 a 0,5 mm, más preferentemente de alrededor de 0,05 a 0,3 mm y, en particular, preferentemente de alrededor de 0,2 mm.

En la presente realización, preferentemente, la célula solar 2 incluye un electrodo formado en una superficie frontal o trasera de un sustrato semiconductor, el electrodo se forma desde un extremo lateral al extremo lateral opuesto del sustrato semiconductor y el miembro conductor 3 está conectado a un electrodo desde un extremo lateral al extremo lateral opuesto del sustrato semiconductor. Además, uno o ambos extremos del miembro conductor pueden dividirse en porciones múltiples. Por ejemplo, en el caso donde una de las células solares adyacentes entre sí presenta su superficie receptora de luz, donde se proporcionan una pluralidad de electrodos y la otra célula solar presenta su superficie trasera donde se proporciona un electrodo, puede usarse un interconector que se forma usando un miembro conductor que presenta un extremo dividido en una pluralidad de porciones.

El material conductor incluye varios metales y aleaciones. Específicamente, el miembro conductor incluye metales como Au, Ag, Cu, Pt, Al, Ni y Ti, así como también sus aleaciones. En particular, se usa preferentemente Cu. Preferentemente, el miembro conductor está chapado por soldadura. Un interconector chapado por soldadura se conecta seguramente con un electrodo de plata de una célula solar.

Un interconector que usa un miembro conductor que presenta una carga del 0,2 % de no más de 10,0 kgf presenta una fuerza inferior contra las tensiones de expansión y contracción, en comparación con un interconector convencional que presenta una carga del 0,2 % de aproximadamente 13 a 15 kgf y, por consiguiente, se extiende por medio de una fuerza relativamente baja. Por lo tanto, dicho interconector contribuye a la reducción de un alabeo de la célula solar por medio de la extensión de la célula solar con la robustez de recuperar su forma original.

El interconector puede cortarse parcialmente para que presente una pequeña parte transversal, de modo tal que el interconector cuente con una estructura fácilmente extensible y puede proporcionarse parcialmente con una porción de fuerza de prueba baja para reducir la carga del 0,2 % de todo el interconector. La pequeña parte transversal puede cambiarse para ajustar la carga del 0,2 % a aproximadamente 0,1 kgf o más. La pequeña parte transversal de la presente realización puede ser, por ejemplo, la forma que se muestra en la fig. 3 o 5.

En particular, con respecto a un interconector que usa un miembro conductor que presenta una carga del 0,2 % de 10,0 kgf o menos, el interconector que presenta su área transversal continuamente cambiando en la dirección longitudinal como se muestra en la fig. 3 puede usarse para reducir de manera más efectiva un alabeo que se produce en la célula solar y evitar la ruptura de la pequeña parte transversal.

Además, con respecto a un interconector que usa un miembro conductor que presenta una carga del 0,2 % de 10,0 kgf o menos, el interconector que presenta su sección transversal, la cual cambia de manera dispersa como se muestra en la fig. 5 puede usarse para reducir de manera más efectiva un alabeo que se produce en la célula solar y evitar la ruptura de la pequeña parte transversal.

Se proporcionará una descripción de una relación entre una carga del 0,2 % y una cantidad de alabeo de la oblea, usando el interconector antes descrito que presenta una carga del 0,2 % de 10,0 kgf o menos.

La tabla 1 muestra los resultados de la medición de una cantidad de alabeo de la oblea después de que un interconector que presenta una longitud L0 de 296 mm se suelda a un electrodo de una célula solar que es sustancialmente cuadrada, presenta un lado A de 155 mm y un grosor B de un sustrato semiconductor de 180 pm. La cantidad de alabeo se mide como se muestra en los dibujos, en las cuatro esquinas de la oblea y los cuatro puntos de intersección de los cuatro lados de la oblea y las líneas donde se conectan dos interconectores, concretamente, se miden en ocho sitios en total. La cantidad de alabeo de la oblea se define como una distancia entre un plano que entra en contacto con el centro de la oblea (el punto de intersección de las líneas quebradas oblicuas de la fig. 33) y un extremo de la oblea, y el promedio de las mediciones respectivas en los ocho sitios (puntos 1 a 8) que se muestran en la fig. 33 (a) se usa como una cantidad de alabeo C de la célula solar. Una dimensión C3 en la fig. 33 (b) representa la cantidad de alabeo en el punto 3.

Tabla 1

A: ancho del sustrato [mm]

B: grosor del sustrato [|jm]

F: carga del 0,2 % [kgf]

W: ancho del interconector [mm]

T: grosor del interconector [mm]

C: cantidad de alabeo de la célula solar [mm]

En el caso donde se usa el C/A, que es un valor determinado por medio de la división del promedio de las cantidades de alabeo respectivas de los extremos de la célula solar en los ocho sitios relativos al centro de la célula solar en la dirección longitudinal del miembro conductor por el ancho de la célula solar en la dirección longitudinal del miembro conductor, las grietas de la oblea en un proceso de módulo (proceso de laminación) debido al alabeo de la oblea se reducen en el caso en que el C/A se ubica dentro del 4,0 %. Por ejemplo, en el caso donde A es de 155 mm, la cantidad de alabeo C donde las grietas de la oblea se reducen es de aproximadamente 6,2 mm.

Las muestras 1 a 4, que se muestran en la tabla 1, presentan un C/A con respecto a la carga del 0,2 % F como se indica a continuación.

Muestra 1: Carga del 0,2 % F 1,77 kgf y C/A = ,97 %

Muestra 2: Carga del 0,2 % F 3,62 kgf y C/A = 1,57 %

Muestra 3: Carga del 0,2 % F 4,46 kgf y C/A = 1,94 %

Muestra 4: Carga del 0,2 % F 6,18 kgf y C/A = 2,46 %

Muestra 5: Carga del 0,2 % F 7,70 kgf y C/A = 3,19 %

Muestra 6: Carga del 0,2 % F 9,67 kgf y C/A = 3,67 %

Muestra 7: Carga del 0,2 % F kgf y C/A = 4,52 %

A partir de los datos, se deriva la relación de carga del 0,2 % F - C/A, como se muestra en el gráfico 1 de la fig. 19. Se determina la carga del 0,2 % F con respecto a la que el C/A es del 4,0 % y esta carga del 0,2 % es de aproximadamente 10,0 kgf. Concretamente, para una célula solar sustancialmente cuadrada que presenta un lado A de 155 mm y un grosor del sustrato semiconductor de 180 jm , las grietas del sustrato de la célula solar se reducen, siempre que la carga del 0,2 % F sea de aproximadamente 10,0 kgf o menos.

Del mismo modo, en base a los datos en el caso donde una célula solar presenta un lado A de 155 mm y un grosor B de un sustrato semiconductor de 160 jm , como se muestra en la tabla 2, la carga del 0,2 % F, donde las grietas de la oblea se reducen, se deriva del gráfico 2 de la fig. 19. La F resultante es de aproximadamente 6,5 kgf o menos.

Tabla 2

Del mismo modo, en base a los datos en el caso donde una célula solar presenta un lado A de 155 mm y un grosor B de un sustrato semiconductor de 120 |jm, como se muestra en la tabla 3, la carga del 0,2 % F, donde las grietas de la oblea se reducen, se deriva del gráfico 3 de la fig. 19. La F resultante es de aproximadamente 3,0 kgf o menos.

Tabla 4

A partir del gráfico 4, se deriva

F = 0,272e002ce ... Expresión (1)

la relación. Concretamente, puede usarse el interconector que cumple con la relación de la Expresión (1).

Además, con respecto a las muestras 19 y 26, que son cada una un miembro conductor sin muesca y que presentan la misma área transversal y que difieren en la carga del 0,2 %, concretamente para las muestras 19 y 26 que presentan esfuerzos de tensión del 0,2 % diferentes, en base a los datos en el caso donde una célula solar presenta un lado A de 155 mm y un grosor B de un sustrato semiconductor de 120 jm , como se muestra en la tabla 5, una relación entre el esfuerzo de tensión del 0,2 % G y el C/A se muestra en el gráfico 5 de la fig. 20. Aquí, el "esfuerzo de tensión del 0,2 %" hace referencia a una carga del 0,2 % por unidad de área.

la relación. Concretamente, puede usarse el interconector que cumple con la relación de la Expresión (1).

Además, con respecto a las muestras 19 y 26, que son cada una un miembro conductor sin muesca y que presentan la misma área transversal y que difieren en la carga del 0,2 %, concretamente para las muestras 19 y 26 que presentan esfuerzos de tensión del 0,2 % diferentes, en base a los datos en el caso donde una célula solar presenta un lado A de 155 mm y un grosor B de un sustrato semiconductor de 120 jm , como se muestra en la tabla 5, una relación entre el esfuerzo de tensión del 0,2 % G y el C/A se muestra en el gráfico 5 de la fig. 16. Aquí, el "esfuerzo de tensión del 0,2 %" hace referencia a una carga del 0,2 % por unidad de área.

Tabla 5

A: ancho del sustrato [mm]

B: grosor del sustrato [|jm]

F: carga del 0,2 % [kgf]

W: ancho del interconector [mm]

T: grosor del interconector [mm]

C: cantidad de alabeo de la célula solar [mm]

Del gráfico 5 de la fig. 20, en base a los datos en el caso donde la célula solar tiene un lado A de 155 mm y un grosor B de un sustrato semiconductor de 120 jm , como se muestra en la tabla 5, se determina el esfuerzo de tensión de 0,2 % G, con respecto a la que C/A es del 4,0 % donde las grietas de la oblea se reducen, y la tensión determinada es de aproximadamente 7,5 kgf/mm2 o menos.

Además, el esfuerzo de tensión del 0,2 % G del miembro conductor puede ajustarse arbitrariamente, dependiendo del proceso de fabricación, por ejemplo, el recocido, y el esfuerzo de tensión puede ser cualquier valor, mientras se cumpla con un C/A < 4,0 %.

Cuarta realización

Se describirá un interconector según una cuarta realización de la presente invención con referencia a la fig. 21. El interconector 1 que se muestra en la fig. 21 está hecho con el uso de un miembro conductor (alambre de cobre) 3 que, por ejemplo, está chapado por soldadura, y tiene un ancho máximo W (véase la fig. 23 (a)) de 2,5 mm y un grosor máximo T (véase la fig. 21 (b)) de 0,20 mm. Como un material para el miembro conductor, es posible usar otro material, por ejemplo, un material revestido de cobre-aluminio-cobre o cobre-Inver-cobre.

La fig. 22 (a) muestra electrodos de superficie receptora de luz de una célula solar, incluyendo un electrodo de cuadrícula dispuesto en paralelo y un electrodo de superficie receptora de luz 8a que es un electrodo de junta de interconectores dispuesto sustancialmente de manera ortogonal al electrodo de cuadrícula. La fig. 22 (b) muestra electrodos traseros de una célula solar, incluyendo los electrodos traseros 8b que son una pluralidad de electrodos de junta de interconectores dispuestos sustancialmente en paralelo entre sí en la forma de tiras rotas. De manera específica, en términos de recolectar potencia eléctrica, preferentemente el electrodo frontal o el trasero se forman desde un extremo lateral al extremo lateral opuesto de un sustrato semiconductor y, preferentemente, el miembro conductor se conecta al electrodo desde un extremo lateral al extremo lateral opuesto del sustrato semiconductor. Quinta realización

Se describirá una quinta realización al respecto de un proceso de conectar cada electrodo de plata y el interconector de la cuarta realización. Una célula solar 9 que se muestra en la fig. 23 se estructura, por ejemplo, usando un sustrato de silicio policristalino que presenta un lado de 155 mm y un grosor de 180 |jm, por ejemplo. Un interconector de tensión de prueba baja, que conecta una pluralidad de células solares 9, como se lo usa, se produce por medio del recubrimiento de un material de alambre largo y fino hecho de cobre, por ejemplo, con una soldadura, para producir un miembro conductor en términos de electricidad, almacenando el miembro conductor continuamente en un estado enrollado y separado el miembro conductor en piezas de una longitud diseñada.

Después, como se muestra en la fig. 23, los interconectores 1 y las células solares 9 que presentan un electrodo de plata se transportan y configuran de manera alterna. Específicamente, un electrodo trasero 8b de la célula solar 9 se pone sobre el interconector 1, otro interconector 1 se pone sobre un electrodo de superficie receptora de luz 8a de esta célula solar 9 y un electrodo trasero 8b de otra célula solar 9 se pone sobre este interconector 1 sucesivamente. En el estado donde se disponen los interconectores y las células solares requeridos, se realiza el calentamiento con calentador, por ejemplo, para soldar el interconector 1 y cada electrodo de plata y así conectar el interconector y el electrodo. De manera específica, el interconector conectado a la cuadrícula principal de la superficie receptora de luz se extiende sobre la superficie trasera de una célula adyacente y se conecta al electrodo de plata de la superficie trasera.

De esta manera, se completa una serie de células solares 22 con un pequeño alabeo, donde una pluralidad de células solares 2 se conectan eléctricamente entre sí en una línea por medio del interconector 1. Dicho interconector que presenta una tensión de prueba baja puede usarse para reducir una tensión de contracción aplicada a la célula cuando se disminuye la temperatura en el proceso de conexión del interconector.

Por consiguiente, un interconector que presenta una carga del 0,2 % de 10 kgf o menos puede usarse para reducir una tensión de contracción aplicada a la célula cuando se disminuye la temperatura en el proceso de conexión del interconector.

Además, un interconector que presenta una carga del 0,2 % de 10 kgf o menos y como se muestra en las fig. 3 y 5 puede usarse para reducir efectivamente una tensión de contracción aplicada a la célula cuando se disminuye la temperatura en el proceso de conexión del interconector. De manera específica, un interconector dividido para que tenga un área transversal dispersamente cambiante o que presente un área transversal continuamente cambiante en la dirección longitudinal del interconector puede usarse para evitar la concentración de tensión y la ruptura local de un miembro conductor que presenta una carga del 0,2 % de 10 kgf o menos.

Debe interpretarse que las realizaciones descritas anteriormente solo tienen fines ilustrativos en todos los aspectos y no son limitantes. Se pretende que el alcance de la presente invención se defina por medio de las reivindicaciones, no por medio de las realizaciones y ejemplos anteriores, e incluya todas las modificaciones y variaciones equivalentes en significado y alcance a las reivindicaciones.

Claims (5)

REIVINDICACIONES

1. Una serie de células solares que comprende:

una pluralidad de células solares (9) que incluye electrodos (8a, 8b); y

un miembro conductor en términos de electricidad (3) que conecta eléctricamente los electrodos respectivos de dichas células solares adyacentes entre sí,

dicho miembro conductor en términos de electricidad incluye al menos dos porciones de conexión conectadas a electrodos proporcionados en una de una superficie receptora de luz y una superficie trasera de una de dichas células solares,

dicho miembro conductor se proporciona con una porción sin conexión ubicada entre dichas porciones de conexión y no conectada físicamente a los electrodos de las células solares, y

dicha porción sin conexión incluye al menos una abertura formada en dicho miembro conductor en términos eléctricos, y la abertura presenta una configuración con su circunferencia cerrada.

2. La serie de células solares según la reivindicación 1, donde dicha abertura es rectangular o trapezoidal en su forma.

3. La serie de células solares según la reivindicación 1, donde dicha abertura es circular o elíptica en su forma.

4. La serie de células solares según la reivindicación 1, donde al menos una esquina de dicha abertura es curva.

5. Un módulo de células solares que comprende:

la serie de células solares como se cita en la reivindicación 1;

un material encapsulante que encapsula dicha serie de células solares; y

un par de terminales externos que se extienden hacia afuera de dicha serie de células solares a través del material encapsulante.