JP2001332753A - 軽量の太陽電池モジュールおよびその製造方法 - Google Patents
軽量の太陽電池モジュールおよびその製造方法Info
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Abstract
池モジュールを提供することを目的とする。 【解決手段】 基体20と、基体20により支持され、それ
ぞれ上面29と背面21とを有する第1、第2の太陽電池1
1, 12と、それらの1つの太陽電池12の上面に固定さ
れ、その背面とインターフェイスして動作するタブ14
と、基体20とタブ14との間に直接配置されている結合素
子18と、基体20と結合素子18の間に直接配置されている
金属トレース素子19とを具備していることを特徴とす
る。
Description
に関し、特に廉価で軽量である改良された太陽電池モジ
ュールと、その製造方法に関する。
おける太陽エネルギの容易で有効な利用において、光起
電セルによる太陽エネルギから電気エネルギへの変換は
電力を発生するための明白な1つの選択肢である。太陽
エネルギはまた、さらに典型的なパワープラントに関連
する価格が年々増加するため、地上用として電力を発生
するための主な考察である。太陽光から電力への変換の
高い効率は、軽い重量の宇宙船または高いペーロード容
量に等しく、共に財政面での利点を有する。地上システ
ムの高い効率は高いシステム効率に等しく、これは地上
区域、支持構造、配線のようなシステム価格のバランス
を減少する。効率を増加する1方法は多数の接合を有す
る太陽電池、または各セルまたは層が異なるエネルギ帯
域ギャップを有し太陽光の広いエネルギ分布の異なる部
分を吸収できるように積層されている層を製造すること
である。シリコンと比較してこれらのセルの電圧が高
く、逆方向バイアス破壊に対する感応度のために、バイ
パスダイオードで各セルを保護する必要が存在する。各
セルに対するダイオードの取付けは、電圧増加を目的と
した直列接続による太陽電池回路の相互接続に付加して
取付ける必要がある。
接続部とダイオードタブを含んでいる。ダイオードタブ
は通常は金属の別々の条帯であり、セルの上面から背面
へ巻き付けられている。これは多くの処理、取付け、洗
浄動作を必要とし、太陽電池モジュールの製造価格を増
加し、処理のために太陽電池の損傷を生じる。
属化ラップアラウンドまたはラップスルー区域を使用
し、これはセルの後部の正および負の両極へアクセスす
ることを可能にする。この方法は蒸発室中の金属ラップ
アラウンドまたはラップスルーの蒸着を含んでいる。こ
の金属ラップアラウンドの欠点は、金属のバイア孔のレ
ーザ穿孔またはマイクロブラスティングおよびモノリシ
ックに金属ラップアラウンドをセルに取付け絶縁するた
めに必要とされるエッチングおよびフォトリソグラフス
テップの関連するコストである。ラップアラウンドプロ
セスに対する別の欠点は蒸着された金属ラップアラウン
ドを絶縁するために使用される薄い誘電体の欠陥を通っ
てセルの分路が形成される傾向があることである。
太陽電池がストリングで相互接続されると、ストリング
は2フェースシートハニカム(honeycomb )構造に結合
される。セルを高電圧に対して直列に、または高電流に
対して並列にワイヤ接続することは絶縁されたワイヤお
よびはんだ結合されたジョイントの使用により典型的に
実現される。しかしながら、このはんだ結合方法は、点
検、再生、洗浄を必要とする時間を消費する一連の手作
業のプロセスを含んでいる。時間の消費と共に、これら
のステップは脆弱で高価な太陽電池を損傷させるおそれ
がある。
しさに耐えるように頑丈に設計されなければならない。
個々の太陽電池とそれらの基体は発射期間中の大きな機
械的振動と、宇宙における宇宙船の使命期間中の熱サイ
クリングを受ける。熱サイクリングは種々の材料の熱膨
張と収縮を生じさせる。これは構成素子の材料間の熱膨
張係数(CTE)に不一致が存在するならば、太陽電池
パネルの構成要素に応力を発生させる。頻度および大き
さに関して応力が大きいと、パネルの予測寿命は短くな
る。最終的に、太陽電池が使用される宇宙船は寿命が短
くなり、それを交換するために価格の増加を招く。
しようとする太陽電池パネルの過去の設計は多数あり、
その中には米国特許第4,083,097 号明細書も含まれてい
る。ここで、カプセルに収納された太陽電池モジュール
の製造方法は、行に整列された凹部を有するエンボス表
面を与えるためにモールドされたポリマーカバー膜を含
んでいる。各凹部は太陽電池と同一形状を有する。後部
表面上に正および負の接触部を有する太陽電池が好まし
く、凹部の底部と接触する光源に面したセルの正面を有
するように凹部に位置されることができる。相互接続す
る回路の金属被覆を有する第2のポリマー膜はセルの後
部表面を覆って配置され、それによってセルは電気的に
接続される。しかしながら欠点は、セルの後部表面と第
2のポリマー膜との間に直接結合がないことであり、こ
れは金属被覆から分離する潜在性を大きくする。別の欠
点は、熱膨張が電気的接続の損失を生じるような宇宙空
間等の過酷な熱環境でこの装置が動作できないことであ
る。
米国特許第5,185,042 号明細書に示されている。太陽電
池は相互接続パッドにより基体に物理的および電気的に
接続されている。セルの後部面上の正および負の端子は
相互接続パッドにはんだ結合されることにより接続され
ることが好ましい。端子がセルの反対側にあるならば、
特定の方法について説明しないが、金属相互接続子は上
面の端子をセルエッジを覆って相互接続パッドへ接続す
る方法が使用されてもよい。特定の方法は説明しない
が、接着剤は随意的にセルを基体に固定する。応力レリ
ーフループは基体でカプセルに収納された電気導体に相
互接続パッドを結合する。この結果、太陽電池がコイル
ばね上で基体に実効的に取付けられる。基体の背面では
導電性の取付けパッドが阻止および分路ダイオードのよ
うな素子への取付けを可能にする。セルがバネ状の導体
にはんだ結合されるならば、はんだはばねを横切って短
絡して熱応力の吸収体としてのばねの利点を失わせる。
別の欠点は、コイル状のループの構造が、応力を受ける
とき構造上の故障、したがって電気的な接続の故障を受
けやすい比較的弱い構造を提供することである。さらに
別の欠点は、この設計は太陽電池の背面またはタブに両
セルの接触部を与えるラップスルー金属構造を必要とす
ることである。前記米国特許明細書に記載されているタ
ブタイプは隣接する導電パッドへのセルのブリッジを除
外し、所定のパワー設計において太陽電池アレイで必要
とされる面積を増加することである。ラップスルー金属
構造は前述した欠点を有する。
ジュールとその製造方法の必要性が存在する。さらに軽
量で廉価に製造できる太陽電池モジュールが必要とされ
ている。別の要求はバイパスダイオードを有するセルの
廉価で上部から背面への接続を与える太陽電池モジュー
ルである。さらに自動化を容易にするための処理、取付
け、洗浄動作の必要性を減少する太陽電池パネルの製造
方法が必要とされている。またレーザ処理、マイクロブ
ラスティング、エッチング、フォトリソグラフステップ
の必要性をなくす太陽電池パネルの製造方法が必要とさ
れており、それでなければモノリシックに金属ラップア
ラウンドをセルに取付け絶縁する必要がある。金属ラッ
プアラウンドをセル基体から絶縁する誘電体中の欠陥を
通してセルを分路する潜在性を最小にする装置および方
法がさらに必要とされている。
り支持される第1の太陽電池とを具備する改良された太
陽電池モジュールに関し、第1の太陽電池は第1の上面
と第1の背面を有する。第2の太陽電池は基体により支
持され、第2の上面と第2の背面を有し、第2の太陽電
池は第1の太陽電池に動作的に隣接している。第1のタ
ブは一方の太陽電池の上面に固定され、その背面にイン
ターフェイスして動作する。結合素子は基体と第1、第
2の背面との間に配置されている。結合素子は(a)基
体を第1、第2の背面の一方に結合し、(b)基体をタ
ブに直接結合する。第1の金属トレース素子は基体と第
1、第2の太陽電池との間に配置され、金属トレースは
第1、第2の上面のうちの一方を第1、第2の背面の一
方へ電気的に接続する。
ルの製造方法は第1の太陽電池を第2の太陽電池に隣接
して位置させる。第1のパターンの複数の導電素子は第
1の太陽電池に与えられる。第2のパターンの別の複数
の導電素子は第2の太陽電池に与えられる。結合素子は
第1、第2の太陽電池に接着され、結合素子は第1、第
2のパターンで配置された複数の開口を有する。複数の
金属トレース素子が基体上に設けられ、その後金属トレ
ース素子は導電素子と接触される。
特性、利点は図面、説明、特許請求の範囲を参照して良
好に理解されるであろう。改良された太陽電池モジュー
ル10とその製造方法を種々の実施形態において以下説明
する。しかしながら他の実施形態も考慮される。さらに
本発明は衛星の太陽電池パネルのような宇宙船の情況で
特に便利であり、地上および地上以外のその他の応用が
考慮される。
形態の概略断面図である。説明の目的で、3つの太陽電
池だけ、即ち第1の太陽電池11、第2の太陽電池12、第
3の太陽電池13が記載されている。勿論太陽電池の数は
モジュール10の特定の応用にしたがって変更できる。図
1に示されているように、太陽電池11−13は通常共通の
平面に位置され、動作的に相互に隣接している。太陽電
池11−13は米国特許第5,800,630 号および第5,407,491
号明細書に示されているように技術でよく知られた設計
で構成されている。これは変化できるが、各太陽電池11
−13は背面21と上面29により規定され、典型的に約7ミ
ルの厚さである。
陽電池パネルの場合には、スイッチング装置)が逆バイ
アス電圧の効果を最小にするために、はんだ結合または
導電性接着剤によって各太陽電池11−13の背面21に取付
けられることが好ましい。バイパスダイオードの使用は
技術で知られており、例えば米国特許第5,616,185 号明
細書に示されている。さらに、本発明は全ての太陽電池
11−13が関連するバイパスダイオード15を有するわけで
はないことを考慮する。
より支持されている。図3でさらに良好に示されている
ように、タブ14は熱サイクル中に応力の軽減を与えるた
めメッシュ構造を有し、銀メッキされたコバール(Kova
r :商標名)とインバー(Invar :商標名)またはモリ
ブデンのような導電性材料から構成されることが好まし
い。タブ14の好ましい形態はほぼ長方形の主部分のエッ
ジの1つに小さい2次的な長方形部分を有する。タブ14
の主部分はセル11−13の上面29において導電性素子、ま
たはオーム接続バー(図示せず)に溶接等によって固定
されている。上面29から、タブ14の主部分はセル11−13
のエッジをラップアラウンドするが接触していない。タ
ブ14の2次部分またはダイオード部分は背面21と隔離さ
れている。2次部分は溶接等によって、背面21と反対側
のバイパスダイオード15の側面に固定される。ダイオー
ド15ははんだ結合、導電性接着剤または他の導電手段に
よりセルの背部へ電気的に取付けられる。それによっ
て、ダイオード15はタブ14とセル11−13の背面21との間
に直接位置付けられる。
ンドタブ14は各セル11−13に固定されており、全ての各
セル11−13がタブ14を有するわけではないことを考慮す
る。例えば、セル11−13の列では、列の端部のセルはラ
ップアラウンドでないタブを有してもよい。シリコンの
ような材料から作られるセルは各セルにバイパスダイオ
ードを必要とするのではなく、例えば10個のセルの間
隔で回路にこれらを構成してもよい。したがって、端部
のセルはそれらを細管26に電気的に接続する“一直線”
タブを有し、細管26は以下説明するように電流を伝播す
る。
素子16はバイパスダイオード15にすぐ隣接して、タブ14
とセル11−13の背面21との間に直接位置される。厚さは
変更できるが、絶縁素子16は好ましくは約0.5乃至
2.5ミルの厚さである。絶縁素子16はセル11−13をラ
ップアラウンドするタブ14によるセル11−13の電気的な
短絡を防止する。したがって、絶縁素子16はポリイミド
膜およびデュポン社のカプトン(Kapton:商標名)のよ
うな種々の誘電材料から作られることができる。
13の背面21部分とタブ14の部分のすぐ下に配置され接着
される。結合素子18はさらに以下説明するように、太陽
電池11−13を支持するフレキシブルな基体20へさらに接
着される。したがって結合素子18は直接的に基体20とタ
ブ14および基体20と背面21との間であり、直接結合す
る。結合素子18の一般的な機能は太陽電池11−13を相互
に、および基体20へ機械的に結合することである。特
に、結合素子18は1つのセル上のタブ14を背面21におい
て隣接セル11−13へ結合し、タブ14を基体20へ結合し、
タブ14を以下説明する金属トレース19へ結合し、セル11
−13の背面21を基体20へ結合する。
合素子18は好ましくはシート構造であり、1つのパター
ンの複数の開口22を有し、このようにパターン化された
開口の機能を以下さらに説明する。その一般的な結合機
能が与えられると、結合素子18はシリコーン、ウレタン
またはエポキシのような接着材料から作られることがで
きる。結合素子18は特定の応用に応じて変化する厚さを
有することができるが、厚さは典型的に約4乃至15ミ
ルの範囲である。
タブ14とセル11−13の各背面21と接触している。第1の
太陽電池11上の導電素子17は、結合素子18の開口パター
ン22の部分と一致することが好ましい導電パターンのス
ポットとして設けられることが図3で認められる。開口
パターンの残りは図4で示されているように残りの太陽
電池に関連する他の導電パターンに一致されることが好
ましい。しかしながら、図4は説明の目的で第4の太陽
電池23をさらに示していることに留意する。導電性を与
えるため、導電素子17は金属を負荷された導電性接着剤
またははんだのような導電材料から作られることができ
る。導電素子17の厚さは少なくとも結合素子18程度の厚
さであるべきであり、それによって導電素子17は開口22
を通過して延在し、以下説明する金属トレース19と電気
的接触を行う。したがって、導電素子17は金属トレース
19と背面21との間に電気的接続を提供する。
態の各導電素子17を示しており、他の形態が使用される
こともできる。また図3のBおよび図4は結合素子18の
開口22に相関する各導電素子17を示しているが、本発明
はあらゆる導電素子17が開口22に相関しなければならな
いわけではないことを考慮する。さらに各セル11−13、
23の導電パターンが同一であるように図4で示されてい
るが、本発明は導電パターンが全て異なるか、或いは幾
つかは同一であることも可能である。
と、金属トレース19は基体20上に設けられ、それによっ
てトレース19の末端部は結合素子18の開口22の開口パタ
ーンと、導電素子17の導電パターンに一致することが好
ましい。結果として、金属トレース19の1つの末端部は
セル11−13、23の背面21に固定されている導電素子17と
整合する。金属トレース19の他の末端部はタブ14に固定
された導電素子17に整合する。この方法で、図4で示さ
れている実施形態では、3つの金属トレース19は1つの
セルを隣接セル11−13、23へ電気的に接続する。特に3
つの金属トレース19は1つのセルの背面21にインターフ
ェイスするタブ14部分を隣接セル11−13、23へ電気的に
接続する。結果として、上部から下部への電気接続は1
つのセルから全てのセル11−13、23中で次のセルに対し
て行われる。金属トレース19は金属シートを基体20へ接
着し、その後、フォトレジスタストとエッチング剤を使
用してパターンをエッチングすることにより作られるこ
とができる。例えば各2つのセル11−13間の3つの金属
トレース19は過酷な熱環境に良好に耐えるためにメッシ
ュパターンにエッチングされてもよい(図6)。
た、金属トレース19の各末端部が各開口22および/また
は各導電素子17に一致しないことを考えてもよい。3個
程度の金属トレース19が1つのセルを次のセルへ電気的
に接続するために使用されることができることも考慮さ
れている。
基体20の反対側の端部に配置されているバスバー26上に
形成されている。例えば米国特許第5,961,737 号明細書
では、類似の細管が示されている。各バスバー26は溶接
または導電性接着剤等により基体20に固定され、導電性
材料から作られ、すぐ隣接するトレース19へ電気的に接
続される。それによってセル11−13、23により発生され
る電流は金属トレース19を通って送られ、バスバー26上
に形成された細管に固定されているワイヤ27により伝送
される。
電池モジュール10の前述の素子を支持し、軽量の誘電体
材料から作られることが好ましい。基体は発射価格を節
約するために軽量であり、短絡を防止するため誘電体で
ある。図4の実施形態では、基体20はフレキシブルなメ
ッシュ25を保持する比較的剛性のフレーム24を含んでい
る。フレーム24は黒鉛のような材料から構成され、メッ
シュ25はガラスファイバまたはデュポン社のKevlar(商
標名)のような織られたファイバのような材料から作ら
れてもよい。図5、6で示されている別の実施形態で
は、基体20はデュポン社のカプトン(商標名)のような
誘電体膜28等の材料から構成され、これはエポキシ樹脂
を含浸させた黒鉛またはデュポン社のKevlar(商標名)
のようなさらに剛性の基体へ接着される。
の実施形態が図2に示されている。第2の実施形態はバ
イパスダイオード35の位置を除いて大体において図1で
示されている第1の実施形態と同一である。第2の実施
形態では、バイパスダイオード35は太陽電池と反対側の
基体40上に位置されている。第1の実施形態では、バイ
パスダイオード15は太陽電池と同一の基体20の面上、即
ちタブ14と背面21の間に位置されている。
形態は複数の太陽電池、即ち第1の太陽電池31、第2の
太陽電池32、第3の太陽電池33を含んでいる。太陽電池
31−33は図1の第1の実施形態の太陽電池11−13と類似
した方法で構成される。ラップアラウンドタブ34は第1
の実施形態のタブ14のように構成され、それによってタ
ブ34は前面からセル31−33のエッジ周辺を背面42まで各
セル31−33をラップアラウンドする。しかし、第1の実
施形態と異なって、タブ34はセル31−33の背面42に対し
てバイパスダイオードを支持しない。代わりに、タブ34
は背面32へ並置され、絶縁素子36だけがその間に存在す
る。絶縁素子36は第1の実施形態の絶縁素子16のように
構成される。
図2から見たとき、セル31−33の背面42部分とタブ34部
分のすぐ下に配置され接着される。結合素子38も実施形
態1のように基体40に接着される。結果として、結合素
子38は前述の結合素子18のように構成され機能する。
導電素子37(特に素子37の導電部分37a)は図2から見
たとき、各タブ34とセル31−33の各背面42のすぐ下であ
り、それと接触する。また図1の実施形態のように、導
電素子37は導電パターンのスポットとして設けられ、総
合的には結合素子38の開口パターンと整合することが好
ましい。
され設計されている。金属トレース39aは図1の金属ト
レース19と類似の方法で図2の実施形態で設けられてい
る。換言すると、金属トレース39aはセル31−33の背面
42との間に介在する基体40の面で支持されている。しか
しながら第1の実施形態と対照的に、第2の実施形態は
付加的に各セル31−33と関連する1対の金属トレース39
bを提供する。これらの金属トレース39bはセル31−33
の背面と反対側の基体40の面上に電気的に固定されてい
る。
と、導電素子37の導電部分37bは図2から観察するとき
金属トレース39bの底部を横切って延在する。導電素子
37の導電部分37cは導電部分37bから金属トレース39b
と基体40を通ってそれぞれの導電部分37aまで延在す
る。1つの導電部分37bの下にはバイパスダイオード35
が配置されている。バイパスダイオード35はタブ41を経
て他の導電部分37bへ電気的に接続されている。
形成する1つの好ましい方法が図3乃至6に示されてい
る。このような方法にしたがって、メッシュタブ14の主
要部分は溶接等によってセル11−13、23の上部29上のオ
ーム接続バー(図示せず)に取付けられている。バイパ
スダイオード15はその後、溶接等によってメッシュタブ
14の二次的またはダイオード部分に取付けられている。
フィルタのカバーガラス(図示せず)はその後、透明の
接着剤(図示せず)により太陽電池の正面29に結合され
る。絶縁素子16はその後セル11−13、23の背面21に与え
られる。上面29から、メッシュタブは背面21へラップア
ラウンドされる。バイパスダイオード15はその後、はん
だペーストまたは熱硬化導電性エポキシ等によって背面
21に取付けられる。前述のステップは各セル11−13、23
で反復される。
取付けられている。太陽電池11−13、23はその後、上を
向いている背面21を有する割出し用取付け具に位置され
る。割出し用取付け具はセルが相互に関して固定した位
置に位置付けられ保持されることを可能にする任意の設
計のものでよい。例えば取付け具は太陽電池アセンブリ
が適合できる刻み目を有するdelrinプラスティックまた
はアルミニウムの機械加工されたブロックで構成するこ
とができる。
り、導電性接着剤またははんだペーストの形態等の導電
素子17が各セル11−13、23の背面21に与えられる。その
代わりに、導電素子は導電トレース19に取付けられるこ
とができる。好ましくは、自動化されたX−Y−Zディ
スペンサは予め選択された導電パターンで導電素子17を
放出し提供することに使用される。前述したように、導
電パターンは異なることができるが各セル11−13、23で
同一であることが好ましい。
シート形態の結合素子18が導電素子17を横切って位置付
けられ、それによって開口パターンの開口22は導電パタ
ーンの導電素子17の位置と整合する。代わりに、熱硬化
接着剤形態の結合素子18は自動化された分配装置によっ
て付与されることができる。基体20はその後、太陽電池
回路に関して位置付けられ、それによって導電トレース
19は導電素子17で割出しされる。基体20、バスタブ26、
導電トレース19、結合素子18、導電素子17、ダイオード
15、タブ14、セル11−13、23を含んでいる前述のコンポ
ーネントは熱真空バッグ中に置かれ、圧力下で加熱され
る。熱および圧力は結合素子18を硬化させてセルに接着
させるように選択される。同時に、導電性接着剤17は非
導電性結合接着剤18と同時に硬化でき、またははんだ17
が溶解できる。
後、熱真空バッグから取出されてフレーム24(図4)に
取付けられ、またはさらに剛性の基体(図示せず)へ結
合される。その後、ワイヤ27が太陽電池列の端部の露出
された導電トレース19に直接はんだ付けされることがで
きる。ワイヤ27はその後、直列または並列に或いは電気
負荷へ直接配線されるように他のパネルに接続されるこ
とができる。
シート方法はセクタ結合間で硬化するのに約24時間か
かる一般的な混合および拡散プロセスよりも優れた改良
である。本発明の高速熱硬化プロセスは例示したよう
に、パネル全体、例えば3つの別々の結合セクタが一日
で結合されることを可能にする。
2で示された第2の実施形態の太陽電池モジュール20を
生成する。第2の方法はバイパスダイオード35を異なっ
て位置に取付けた構成が形成される点を除いて、基本的
に前述の第1の好ましい方法と同一である。したがっ
て、この第2の方法はダイオードをタブに取付けダイオ
ードを太陽電池42の背面に取付ける前述のステップを省
略する。その代わりに、金属トレース39aと39bは、誘
電体基体40の両側に接着されている金属シートからパタ
ーンをエッチングする等の方法により基体40の両側に形
成される。バイパスダイオード35は溶接等によりタブ41
に取付けられ、その後、タブ41とダイオード35ははんだ
ペーストまたは導電性接着剤等によりそれぞれ導電部分
37bに取付けられる。導電素子37は導電トレース39aと
誘電体基体40を貫通する穴に隣接した導電トレース39a
の上部表面に与えられる。図2で示されているアセンブ
リが例えば熱真空バッグで加熱および加圧されるとき、
導電素子37は穴を通って流れ、導電部分37a−cを形成
し、ダイオード35およびダイオードタブ41と電気的接触
を行う。導電性接着剤37はその後、硬化(またははんだ
37が溶解)し、凝固し、導電トレース39aと39b間、ラ
ップアラウンドタブ34とダイオードタブ41間、トレース
39aと39b間、太陽電池31−33の背面とダイオード35の
上面間で電気的接続を行う。
上以外の応用で使用されることができる改良された太陽
電池モジュールとその製造方法を提供する。本発明によ
る太陽電池モジュールは軽量で、しかも製造が廉価であ
る。本発明はバイパスダイオードを有するものを含む太
陽電池の上面から背面の接続を行う。本発明は処理、取
付け、洗浄動作を実質上減少する太陽電池パネルの製造
方法を付加的に提供する。この方法はまたレーザ処理ま
たはマイクロブラスティング、エッチングおよびフォト
リソグラフステップの必要性を無くすが、本発明によら
なければ導電性ラップアラウンドタブをセルにモノリシ
ックに取付けて絶縁することを必要とする。本発明は同
時に複数のセルを一緒に電気的に接続しこれらを基体に
結合するので、点検と、改良と、洗浄を必要とする時間
のかかる手作業のプロセスを有する一般的な直列回路は
んだ付けプロセスの必要性をなくす。このようなステッ
プは時間の浪費に加えて脆弱なウェハを損傷させて消耗
する。対照的に、本発明は基体の導電性パッドと一致す
るように計量された量の導電性接着剤を正確に分配する
ための電子機械ロボット分配装置を使用して実施される
ことができる。これは脆弱なウェハと直接接触せずに迅
速に正確に行われることができ、再作業または回路の洗
浄を必要としない。本発明の予め穿孔された“B”段階
接着剤シート方法はセクタ結合間で硬化するのに約24
時間かかる一般的な混合および拡散プロセスよりも優れ
た改良である。本発明の高速熱硬化プロセスは例示され
たようにパネル全体、例えば3つの別々の結合セクタが
一日で結合されることを可能にする。本発明のメッシュ
のラップアラウンドタブは例えば一般的なプロセスを使
用して作られた一般的な構造の3つの相互接続および2
つのダイオードタブを置換することができる。これは処
理、取付け、洗浄動作の数を減少する。本発明は透明な
フラックスのない導電ペポキシまたは高温はんだペース
トで実施されることができるので、RMAフラックスを
有するはんだが使用されるときに典型的に必要とされる
洗浄動作は必要とされない。本発明による装置および方
法は、導電性のラップアラウンドタブを太陽電池のセル
基体から絶縁する誘電体中の欠陥によるセルの分路形成
の可能性を最小にする。
ポーネントとして電子スイッチおよび電力調節回路を使
用する“スマートパネル”になっている。本発明はこの
ような“スマートパネル”にも応用可能である。バイパ
スダイオード35の代わりに、素子35がスイッチング装置
であることも考えられる。結果として、ここに記載され
たバイパスダイオードに対する技術はスイッチング装置
等の素子に一般的に適用可能であると考えられる。
形態に関してなされたものであり、種々の変形が特許請
求の範囲で説明されている本発明の技術的範囲を逸脱せ
ずに行われてもよいことが理解されよう。
ュールの概略断面図。
ジュールの概略断面図。
するための本発明にしたがったプロセスの一部の説明
図。
するための本発明にしたがったプロセスの別の部分の説
明図。
するための本発明にしたがったプロセスの別の部分の説
明図。
するための本発明にしたがったプロセスのさらに別の部
分の説明図。
するための本発明にしたがったプロセスの一部の説明
図。
Claims (8)
- 【請求項1】 基体と、 前記基体により支持され、第1の上面と第1の背面とを
有する第1の太陽電池と、 前記基体により支持され、第2の上面と第2の背面とを
有し、前記第1の太陽電池に隣接して動作する第2の太
陽電池と、 前記第1および第2の太陽電池の1つの上面に固定さ
れ、その太陽電池の背面にインターフェイスして動作す
るタブと、 前記基体とタブとの間に直接配置されている結合素子
と、 前記基体と結合素子の間に直接配置されている金属トレ
ース素子とを具備している太陽電池モジュール。 - 【請求項2】 前記基体の上面に隣接して前記第1およ
び第2の背面の少なくとも一方の背面上に配置されてい
る少なくとも1つの第1のバイパスダイオードをさらに
具備し、前記基体の上面は前記基体の背面よりも前記太
陽電池の前記第1の背面に近接している請求項1記載の
モジュール。 - 【請求項3】 前記基体の背面に隣接して配置されてい
る第1のバイパスダイオードを具備している請求項1ま
たは2記載のモジュール。 - 【請求項4】 前記タブに加えて、前記金属トレース素
子と前記第1および第2の太陽電池との間に位置されて
いる複数の導電素子をさらに具備している請求項1乃至
3のいずれか1項記載のモジュール。 - 【請求項5】 前記タブと、前記第1および第2の背面
のうちの1つとの間に位置されている絶縁素子をさらに
具備している請求項1乃至4のいずれか1項記載のモジ
ュール。 - 【請求項6】 前記第1および第2の太陽電池の他方の
ものの上面と、その太陽電池の背面とに取付けられてい
る別のタブをさらに具備している請求項1乃至5のいず
れか1項記載のモジュール。 - 【請求項7】 前記基体の上面に隣接して前記第1およ
び第2の背面の少なくとも一方の背面上に配置されてい
る少なくとも第1のスイッチング装置をさらに具備し、
前記基体の上面は前記基体の背面よりも前記太陽電池の
背面に近接している請求項1記載のモジュール。 - 【請求項8】 前記基体の背面に隣接して配置されてい
る第1のスイッチング装置をさらに具備している請求項
7記載のモジュール。
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