JP2019071446A - Shingled solar cell module - Google Patents
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Description
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本国際特許出願は、米国特許出願第14/530,405号(発明の名称が「Shingled Solar Cell Module」、出願日が2014年10月31日)、米国特許出願第14/532,293号(発明の名称が「Shingled Solar Cell Module」、出願日が2014年11月4日)、米国特許出願第14/536,486号(発明の名称が「Shingled Solar Cell Module」、出願日が2014年11月7日)、米国特許出願第14/539,546号(発明の名称が「Shingled Solar Cell Module」、出願日が2014年11月12日)、米国特許出願第14/543,580号(発明の名称が「Shingled Solar Cell Module」、出願日が2014年11月17日)、米国特許出願第14/548,081号(発明の名称が「Shingled Solar Cell Module」、出願日が2014年11月19日)、米国特許出願第14/550,676号(発明の名称が「Shingled Solar Cell Module」、出願日が2014年11月21日)、米国特許出願第14/552,761号(発明の名称が「Shingled Solar Cell Module」、出願日が2014年11月25日)、米国特許出願第14/560,577号(発明の名称が「Shingled Solar Cell Module」、出願日が2014年12月4日)、米国特許出願第14/566,278号(発明の名称が「Shingled Solar Cell Module」、出願日が2014年12月10日)、米国特許出願第14/565,820号(発明の名称が「Shingled Solar Cell Module」、出願日が2014年12月10日)、米国特許出願第14/572,206号(発明の名称が「Shingled Solar Cell Module」、出願日が2014年12月16日)、米国特許出願第14/577,593号(発明の名称が「Shingled Solar Cell Module」、出願日が2014年12月19日)、米国特許出願第14/586,025号(発明の名称が「Shingled Solar Cell Module」、出願日が2014年12月30日)、米国特許出願第14/585,917号(発明の名称が「Shingled Solar Cell Module」、出願日が2014年12月30日)、米国特許出願第14/594,439号(発明の名称が「Shingled Solar Cell Module」、出願日が2015年1月12日)、米国特許出願第14/605,695号(発明の名称が「Shingled Solar Cell Module」、出願日が2015年1月26日)、米国仮特許出願第62/003,223号(発明の名称が「Shingled Solar Cell Module」、出願日が2014年5月27日)、米国仮特許出願第62/036,215号(発明の名称が「Shingled Solar Cell Module」、出願日が2014年8月12日)、米国仮特許出願第62/042,615号(発明の名称が「Shingled Solar Cell Module」、出願日が2014年8月27日)、米国仮特許出願第62/048,858号(発明の名称が「Shingled Solar Cell Module」、出願日が2014年9月11日)、米国仮特許出願第62/064,260号(発明の名称が「Shingled Solar Cell Module」、出願日が2014年10月15日)、米国仮特許出願第62/064,834号(発明の名称が「Shingled Solar Cell Module」、出願日が2014年10月16日)、米国特許出願第14/674,983号(発明の名称が「Shingled Solar Cell Panel Employing Hidden Taps」、出願日が2015年3月31日)、米国仮特許出願第62/081,200号(発明の名称が「Solar Cell Panel Employing Hidden Taps」、出願日が2014年11月18日)、米国仮特許出願第62/113,250号(発明の名称が「Shingled Solar Cell Panel Employing Hidden Taps」、出願日が2015年2月6日)、米国仮特許出願第62/082,904号(発明の名称が「High Voltage Solar Panel」、出願日が2014年11月21日)、米国仮特許出願第62/103,816号(発明の名称が「High Voltage Solar Panel」、出願日が2015年1月15日)、米国仮特許出願第62/111,757号(発明の名称が「High Voltage Solar Panel」、出願日が2015年2月4日)、米国仮特許出願第62/134,176号(発明の名称が「Solar Cell Cleaving Tools and Methods」、出願日が2015年3月17日)、米国仮特許出願第62/150,426号(発明の名称が「Shingled Solar Cell Panel Comprising Stencil−Printed Cell Metallization」、出願日が2015年4月21日)、米国仮特許出願第62/035,624号(発明の名称が「Solar Cells with Reduced Edge Carrier Recombination」、出願日が2014年8月11日)、米国意匠出願第29/506,415号(出願日が2014年10月15日)、米国意匠出願第29/506,755号(出願日が2014年10月20日)、米国意匠出願第29/508,323号(出願日が2014年11月5日)、米国意匠出願第29/509,586号(出願日が2014年11月19日)、および米国意匠出願第29/509,588号(出願日が2014年11月19日)の優先権を主張する。上記のリスト内の特許出願のうちそれぞれが、その全体が参照により本明細書にあらゆる目的のために組み込まれる。
[Cross-reference to related applications]
This international patent application is described in U.S. Patent Application No. 14 / 530,405 (title of the invention "Shingled Solar Cell Module", filed October 31, 2014), U.S. Patent Application No. 14 / 532,293 (filed on October 31, 2014). The title of the invention is "Shingled Solar Cell Module", the filing date is November 4, 2014), U.S. Patent Application No. 14 / 536,486 (the title of the invention is "Shingled Solar Cell Module", the filing date is 2014 14 No. 14 / 539,546 (title of the invention "Shingled Solar Cell Module", filing date November 12, 2014), U.S. patent application no. 14 / 543,580 (invention) The name of the "Shingled Solar Cell Module No. 14 / 548,081 (title of the invention is "Singled Solar Cell Module", filing date November 19, 2014), U.S. Patent Application No. 14 / 548,081. No. 14 / 552,761 (the title of the invention is "Shingled Solar Cell Module", the title of the invention is the title of the invention "Shingled Solar Cell Module", No. 14 / 560,577 filed on Nov. 25, 2014, entitled "Shingled Solar Cell Module", filed Dec. 4, 2014, and U.S. Pat. No. 566, 278 (title of the invention "Shinled Solar Cell Module, filed on Dec. 10, 2014), U.S. Patent Application No. 14 / 565,820 (titled as "Shinled Solar Cell Module", filed on Dec. 10, 2014), U.S. Patent Application No. 14 / 572,206 (title of the invention "Shingled Solar Cell Module", filing date: December 16, 2014), U.S. Patent Application No. 14 / 577,593 (title of the invention "Shingled Solar Cell Module" Module, filed on December 19, 2014), U.S. Patent Application No. 14 / 586,025 (title of the invention is "Singled Solar Cell Module", filed on December 30, 2014), U.S. Patent Application No. 14/585, 917 (the title of the invention is “Sh filing date: December 30, 2014), U.S. Patent Application No. 14 / 594,439 (title of the invention "Shingled Solar Cell Module", filing date: January 12, 2015), U.S. Patent Application No. 14 / 605,695 (title of the invention "Shingled Solar Cell Module", filing date January 26, 2015), U.S. Provisional Patent Application No. 62 / 003,223 (name of the invention " Shingled Solar Cell Module, filed May 27, 2014), US Provisional Patent Application No. 62 / 036,215 (titled as "Shinled Solar Cell Module", filed August 12, 2014) U.S. Provisional Patent Application No. 62 / 042,615 (The title of the invention is "Shingled Solar Cell Module", filed on August 27, 2014), US Provisional Patent Application No. 62 / 048,858 (the title of the invention is "Shingled Solar Cell Module", the filing date is 2014 U.S. Provisional Patent Application No. 62 / 064,260 (titled as "Singled Solar Cell Module", filed on October 15, 2014), U.S. Provisional Patent Application No. 62/064, No. 834 (titled as "Singled Solar Cell Module", filed October 16, 2014), U.S. Patent Application No. 14 / 674,983 (titled as "Singled Solar Cell Panel Employing Hidden Taps"), application U.S. Provisional Patent Application No. 62 / 081,200, entitled "Solar Cell Panel Employing Hidden Taps", filed on Nov. 18, 2014, U.S. Provisional Patent Application No. 62 / 081,200; No. 62 / 113,250 (title of the invention "Shingled Solar Cell Panel Employing Hidden Taps", filing date: February 6, 2015), U.S. Provisional Patent Application No. 62 / 082,904 (title of the invention "High "Voltage Solar Panel", filed on Nov. 21, 2014), US Provisional Patent Application No. 62 / 103,816 (title of the invention is "High Voltage Solar Panel", filed on Jan. 15, 2015), US Provisional Patent Application No. 62 / 111,75 No. (title of the invention "High Voltage Solar Panel", filed on February 4, 2015), US Provisional Patent Application No. 62 / 134,176 (title of the invention "Solar Cell Cleaving Tools and Methods", application) U.S. Provisional Patent Application No. 62 / 150,426, entitled "Shingled Solar Cell Panel Composing Stencil-Printed Cell Metallization", filed on April 21, 2015, US Provisional Patent Application No. 62 / 035,624 (The title of the invention is "Solar Cells with Reduced Edge Carrier Recombination", filed on August 11, 2014, US) Takumi application 29/506, 415 (filing date: October 15, 2014), US design application 29/506, 755 (filing date: October 20, 2014), US design application 29/508 , No. 323 (filing date: November 5, 2014), U.S. Design Application No. 29 / 509,586 (filing date: November 19, 2014), and U.S. Design Application no. Sun claims the priority of November 19, 2014). Each of the patent applications in the above list is incorporated herein by reference in its entirety for all purposes.
本願発明は、概して、太陽電池がこけら葺き状に配置された太陽電池モジュールに関する。 The present invention generally relates to a solar cell module in which the solar cells are arranged in a ground state.
増加し続ける世界規模のエネルギー需要を満たすべく、代替的なエネルギー源が必要とされている。太陽エネルギー源は、多くの地理的領域で、部分的に、太陽(例えば、光)電池で生成された電力の提供により、そのような需要を満たすのに十分である。 Alternative energy sources are needed to meet the ever increasing global energy demand. Solar energy sources are sufficient to meet such needs, in many geographical areas, in part by the provision of electrical power generated by solar (eg, light) cells.
太陽電池モジュール内での太陽電池の高効率な配置、およびそのようなソーラーモジュールを作る方法を本明細書で開示する。 Disclosed herein is a highly efficient arrangement of solar cells within a solar cell module, and a method of making such a solar module.
一態様において、ソーラーモジュールは、N(≧25)個の、約10ボルトより高い降伏電圧を平均で有する長方形または略長方形太陽電池の直列接続ストリングを含む。上記複数の太陽電池は、1または複数のスーパーセルとなるようグループ化されており、各スーパーセルが、隣接し合う太陽電池の長辺が重なり合い電気および熱伝導性接着剤により互いに伝導接合した状態で並んで配置された太陽電池のうち2またはそれより多くを有する。太陽電池の上記ストリング内のいずれの単一の太陽電池も、またはN個より少ない太陽電池のグループも個別に、バイパスダイオードと並列に電気接続しない。ソーラーモジュールの安全かつ信頼性のある動作が、隣接し合う太陽電池の接合する重なり合う部分を通じてのスーパーセルに沿った、逆バイアスがかかった太陽電池でのホットスポットの形成を防ぐ、または減らす効果的な熱伝導により容易とされる。スーパーセルは、例えば、ガラス製の前面シートと後面シートとの間に挟まれた熱可塑性オレフィンポリマー内に封入され得、これにより、さらに、熱的ダメージに関するモジュールの堅牢性が高められる。いくつかの変形例において、N≧30、≧50、または≧100である。 In one aspect, the solar module comprises a series connected string of N (≧ 25) rectangular or nearly rectangular solar cells having on average a breakdown voltage greater than about 10 volts. The plurality of solar cells are grouped into one or more supercells, in which the long sides of adjacent solar cells overlap and are conductively joined to each other by an electrical and thermally conductive adhesive. With two or more of the solar cells arranged side by side. No single solar cell in the string of solar cells, or a group of less than N solar cells, is individually electrically connected in parallel with the bypass diode. The safe and reliable operation of the solar module is effective to prevent or reduce the formation of hot spots in reverse biased solar cells along the supercell through the joining overlapping portions of adjacent solar cells Heat conduction makes it easy. The supercell can be enclosed within a thermoplastic olefin polymer sandwiched, for example, between a glass front sheet and a back sheet, which further enhances the robustness of the module with respect to thermal damage. In some variations, N ≧ 30, 5050, or 100100.
他の態様において、スーパーセルは、対向して位置付けられた平行な第1長辺および第2長辺と2つの対向して位置付けられた短辺とにより画定される形状を有する長方形または略長方形の前面(太陽側)および後面をそれぞれが有する複数のシリコン太陽電池を含む。各太陽電池は、上記第1長辺に隣接して位置付けられた少なくとも1つの前面コンタクトパッドを含む電気伝導性前面金属被覆パターンと、上記第2長辺に隣接して位置付けられた少なくとも1つの後面コンタクトパッドを含む電気伝導性後面金属被覆パターンとを含む。上記複数のシリコン太陽電池は、隣接し合うシリコン太陽電池の第1長辺および第2長辺が重なり合った状態で、かつ、隣接し合うシリコン太陽電池上の前面および後面のコンタクトパッドが、重なり合い伝導性粘着接合剤により互いに伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置される。各シリコン太陽電池の上記前面金属被覆パターンは、上記スーパーセルの製造の間の上記伝導性粘着接合剤の硬化の前に、上記伝導性粘着接合剤を上記少なくとも1つの前面コンタクトパッドへ実質的に封じ込めるよう構成されたバリアを含む。 In another aspect, the supercell is a rectangular or substantially rectangular shape having a shape defined by oppositely positioned parallel first and second long sides and two oppositely positioned short sides. It includes a plurality of silicon solar cells each having a front (sun side) and a back surface. Each solar cell includes an electrically conductive front metallization pattern including at least one front contact pad positioned adjacent to the first long side, and at least one back side positioned adjacent to the second long side. And an electrically conductive back surface metallization pattern including contact pads. In the plurality of silicon solar cells, the first long side and the second long side of the adjacent silicon solar cells overlap, and the contact pads on the front and rear faces on the adjacent silicon solar cells overlap and conduct The adjacent silicon solar cells are arranged side by side in a state of being electrically connected in series by conductive bonding with each other by the adhesive adhesive. The front metallized pattern of each silicon solar cell substantially transfers the conductive adhesive bond to the at least one front contact pad prior to curing of the conductive adhesive bond during fabrication of the supercell. Includes a barrier configured to contain.
他の態様において、スーパーセルは、対向して位置付けられた平行な第1長辺および第2長辺と2つの対向して位置付けられた短辺とにより画定される形状を有する長方形または略長方形の前面(太陽側)および後面をそれぞれが含む複数のシリコン太陽電池を含む。各太陽電池は、上記第1長辺に隣接して位置付けられた少なくとも1つの前面コンタクトパッドを含む電気伝導性前面金属被覆パターンと、上記第2長辺に隣接して位置付けられた少なくとも1つの後面コンタクトパッドを含む電気伝導性後面金属被覆パターンとを含む。上記複数のシリコン太陽電池は、隣接し合うシリコン太陽電池の第1長辺および第2長辺が重なり合った状態で、かつ、隣接し合うシリコン太陽電池上の前面および後面のコンタクトパッドが、重なり合い伝導性粘着接合剤により互いに伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置される。各シリコン太陽電池の上記後面金属被覆パターンは、上記スーパーセルの製造の間の上記伝導性粘着接合剤の硬化の前に、上記伝導性粘着接合剤を上記少なくとも1つの後面コンタクトパッドへ実質的に封じ込めるよう構成されたバリアを含む。 In another aspect, the supercell is a rectangular or substantially rectangular shape having a shape defined by oppositely positioned parallel first and second long sides and two oppositely positioned short sides. It includes a plurality of silicon solar cells each including a front (sun side) and a back surface. Each solar cell includes an electrically conductive front metallization pattern including at least one front contact pad positioned adjacent to the first long side, and at least one back side positioned adjacent to the second long side. And an electrically conductive back surface metallization pattern including contact pads. In the plurality of silicon solar cells, the first long side and the second long side of the adjacent silicon solar cells overlap, and the contact pads on the front and rear faces on the adjacent silicon solar cells overlap and conduct The adjacent silicon solar cells are arranged side by side in a state of being electrically connected in series by conductive bonding with each other by the adhesive adhesive. The backside metallized pattern of each silicon solar cell may substantially transfer the conductive adhesive bond to the at least one rear contact pad prior to curing of the conductive adhesive during manufacture of the supercell. Includes a barrier configured to contain.
他の態様において、太陽電池ストリングを作る方法は、1または複数の擬似正方形シリコンウェハのうち各擬似正方形シリコンウェハの長い縁と平行な複数の線に沿って上記1または複数の擬似正方形シリコンウェハをダイシングして、長軸に沿って実質的に同じ長さをそれぞれが有する複数の長方形シリコン太陽電池を形成する工程を含む。方法は、隣接し合う太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合して、上記隣接し合う太陽電池を直列に電気接続した状態で上記複数の長方形シリコン太陽電池を並べて配置する工程も含む。上記複数の長方形シリコン太陽電池は、上記擬似正方形ウェハの複数の角に、または複数の角の一部に対応する2つの面取りされた角を含む少なくとも1つの長方形太陽電池と、面取りされた角をそれぞれが有さない1または複数の長方形シリコン太陽電池とを含む。上記擬似正方形ウェハのダイシングが沿って行われる複数の平行線間の間隔は、上記面取りされた角を含む長方形シリコン太陽電池の上記長軸と垂直な幅を、上記面取りされた角を有さない複数の長方形シリコン太陽電池の長軸と垂直な幅より大きくすることにより、上記面取りされた角を補うよう選択され、これにより、上記太陽電池ストリング内の上記複数の長方形シリコン太陽電池のうちそれぞれが、上記太陽電池ストリングの動作において光に曝される面積が実質的に同じである前面を有する。 In another aspect, a method of making a solar cell string comprises combining one or more pseudo-square silicon wafers along a plurality of lines parallel to the long edge of each pseudo-square silicon wafer of one or more pseudo-square silicon wafers. Dicing to form a plurality of rectangular silicon solar cells each having substantially the same length along the major axis. The method also includes the step of arranging the plurality of rectangular silicon solar cells side-by-side in a state in which the long sides of adjacent solar cells overlap and are conductively connected to each other to electrically connect the adjacent solar cells in series. The plurality of rectangular silicon solar cells comprises at least one rectangular solar cell including two beveled corners corresponding to a plurality of corners of the pseudo-square wafer or a portion of the plurality of corners; And one or more rectangular silicon solar cells that each does not have. The spacing between the plurality of parallel lines along which dicing of the pseudo-square wafer is performed does not have a width perpendicular to the long axis of the rectangular silicon solar cell including the chamfered corner, the chamfered corner The chamfers are selected to compensate for the chamfered corners by making them wider than the major axis of the plurality of rectangular silicon solar cells, whereby each of the plurality of rectangular silicon solar cells in the solar cell string is The front surface is substantially the same in area exposed to light in the operation of the solar cell string.
他の態様において、スーパーセルは、隣接し合う太陽電池の端部が重なり合い互いに伝導接合して、上記隣接し合う太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された複数のシリコン太陽電池を含む。上記複数のシリコン太陽電池のうち少なくとも1つは、ダイシング元の擬似正方形シリコンウェハの複数の角、または複数の角の一部に対応する面取りされた角を有し、上記複数のシリコン太陽電池のうち少なくとも1つは、面取りされた角を有さず、上記複数のシリコン太陽電池のうちそれぞれが、上記太陽電池ストリングの動作の間に光に曝される面積が実質的に同じである前面を有する。 In another aspect, the supercells are made up of a plurality of silicon solar cells arranged side by side with the ends of adjacent solar cells overlapping and in conductive junction with each other to electrically connect the adjacent solar cells in series. Including. At least one of the plurality of silicon solar cells has a chamfered corner corresponding to a plurality of corners or a portion of a plurality of corners of the pseudo square silicon wafer from which dicing is performed, and At least one does not have beveled corners, and each of the plurality of silicon solar cells has substantially the same area exposed to light during operation of the solar cell string. Have.
他の態様において、2またはそれより多くのスーパーセルを作る方法は、1または複数の擬似正方形シリコンウェハのうち各擬似正方形シリコンウェハの長い縁と平行な複数の線に沿って上記1または複数の擬似正方形シリコンウェハをダイシングして、上記1または複数の擬似正方形シリコンウェハの複数の角、または複数の角の一部に対応する面取りされた角を含む第1の複数の長方形シリコン太陽電池と、上記1または複数の擬似正方形シリコンウェハの全幅に亘って広がる第1の長さをそれぞれが有し、面取りされた角を有さない第2の複数の長方形シリコン太陽電池とを形成する工程を含む。方法は、上記第1の複数の長方形シリコン太陽電池のうちそれぞれから上記面取りされた角を取り除いて、上記第1の長さより短い第2の長さをそれぞれが有し、面取りされた角を有さない第3の複数の長方形シリコン太陽電池を形成する工程も含む。方法は、
隣接し合う長方形シリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合して、上記第2の複数の長方形シリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で上記第2の複数の長方形シリコン太陽電池を並べて配置して、幅が上記第1の長さと等しい太陽電池ストリングを形成する工程と、
隣接し合う長方形シリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合して、上記第3の複数の長方形シリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で上記第3の複数の長方形シリコン太陽電池を並べて配置して、幅が上記第2の長さと等しい太陽電池ストリングを形成する工程と
をさらに含む。
In another aspect, a method of making two or more supercells comprises combining one or more pseudo-square silicon wafers along a plurality of lines parallel to the long edge of each pseudo-square silicon wafer. A first plurality of rectangular silicon solar cells including chamfered corners corresponding to a plurality of corners of the one or more pseudo square silicon wafers, or dicing the pseudo square silicon wafer; Forming a second plurality of rectangular silicon solar cells each having a first length extending across the entire width of the one or more pseudo-square silicon wafers and having no chamfered corners . The method removes the beveled corner from each of the first plurality of rectangular silicon solar cells, each having a second length shorter than the first length, and having a beveled corner. Also included is the step of forming a third plurality of rectangular silicon solar cells. The way is
The second plurality of rectangular silicon solar cells are arranged side by side in a state in which the long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlap and are conductively connected to each other to electrically connect the second plurality of rectangular silicon solar cells in series. Forming a solar cell string having a width equal to the first length;
The third plurality of rectangular silicon solar cells are arranged side by side in a state in which the long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlap and are conductively connected to each other to electrically connect the third plurality of rectangular silicon solar cells in series. Forming a solar cell string having a width equal to the second length.
他の態様において、
2またはそれより多くのスーパーセルを作る方法であって、
1または複数の擬似正方形シリコンウェハのうち各擬似正方形シリコンウェハの長い縁と平行な複数の線に沿って上記1または複数の擬似正方形シリコンウェハをダイシングして、上記1または複数の擬似正方形シリコンウェハの複数の角、または複数の角の一部に対応する面取りされた角を含む第1の複数の長方形シリコン太陽電池と、面取りされた角を有さない第2の複数の長方形シリコン太陽電池とを形成する工程と、
隣接し合う長方形シリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合して、上記第1の複数の長方形シリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で上記第1の複数の長方形シリコン太陽電池を並べて配置する工程と、
隣接し合う長方形シリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合して、上記第2の複数の長方形シリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で上記第2の複数の長方形シリコン太陽電池を並べて配置する工程と
を含む。
In another aspect,
How to make two or more supercells,
The one or more pseudo square silicon wafers are diced along a plurality of lines parallel to the long edge of each pseudo square silicon wafer among one or more pseudo square silicon wafers, and the one or more pseudo square silicon wafers A first plurality of rectangular silicon solar cells including chamfered corners corresponding to a plurality of corners of the plurality of corners or a plurality of corners, and a second plurality of rectangular silicon solar cells having no chamfered corners Forming the
The first plurality of rectangular silicon solar cells are arranged side by side in a state where the long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlap and are conductively connected to each other to electrically connect the first plurality of rectangular silicon solar cells in series. Process,
The second plurality of rectangular silicon solar cells are arranged side by side in a state in which the long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlap and are conductively connected to each other to electrically connect the second plurality of rectangular silicon solar cells in series. Including processes and
他の態様において、スーパーセルは、
隣接し合うシリコン太陽電池の端部が重なり合い互いに伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で第1方向に並んで配置された複数のシリコン太陽電池と、
細長のフレキシブル電気相互接続部と
を備え、
上記細長のフレキシブル電気相互接続部の長軸は、上記第1方向と垂直な第2方向と平行に方向付けられ、
上記細長のフレキシブル電気相互接続部は、
上記第2方向に沿って配置された複数の不連続な位置において上記複数のシリコン太陽電池のうち端のシリコン太陽電池の前面または後面に伝導接合し、
上記第2方向に上記端の太陽電池の少なくとも全幅に亘って延び、
上記端のシリコン太陽電池の上記前面または裏面と垂直な方向に測定される導体厚さが、約100ミクロン未満であり、またはそれと等しく、
上記第2方向への電流の流れに対して約0.012オームより低い、またはそれと等しい抵抗を提供し、
約−40℃から約85℃の温度範囲で、上記端のシリコン太陽電池と上記相互接続部との間で、上記第2方向への差異のある膨張に適応するフレキシブル性を提供するよう構成されている。
In another aspect, the supercell is
A plurality of silicon solar cells arranged in the first direction in a state in which the ends of adjacent silicon solar cells overlap and conductively bond with each other to electrically connect the adjacent silicon solar cells in series;
Long and narrow flexible electrical interconnections,
A longitudinal axis of the elongated flexible electrical interconnect is oriented parallel to a second direction perpendicular to the first direction;
The elongated flexible electrical interconnect is
Conducting bonding to the front or back surface of the silicon solar cell at one end of the plurality of silicon solar cells at a plurality of discontinuous positions arranged along the second direction;
Extends at least the full width of the end solar cell in the second direction,
The conductor thickness measured in the direction perpendicular to the front or back of the silicon solar cell at the end is less than or equal to about 100 microns,
Provide a resistance less than or equal to about 0.012 ohms to the flow of current in the second direction,
Configured to provide flexibility to accommodate differential expansion in the second direction between the silicon solar cell at the end and the interconnect at a temperature range of about -40.degree. C. to about 85.degree. C. ing.
上記フレキシブル電気相互接続部は、例えば、上記端のシリコン太陽電池の上記前面および裏面と垂直な方向に測定される導体厚さが、約30ミクロン未満であって、またはそれと等しい厚さであり得る。上記フレキシブル電気相互接続部は、上記第2方向に上記スーパーセルを越えて延在して、少なくとも、ソーラーモジュール内で上記スーパーセルと平行、かつ隣接して位置付けられた第2スーパーセルへの電気相互接続を提供し得る。加えて、または代替的に、上記フレキシブル電気相互接続部は、上記第1方向に上記スーパーセルを越えて延在して、ソーラーモジュール内で上記スーパーセルと平行、かつ並んで位置付けられた第2スーパーセルへの電気相互接続を提供し得る。 The flexible electrical interconnect may, for example, have a conductor thickness measured in a direction perpendicular to the front and back surfaces of the silicon solar cell at the end is less than or equal to about 30 microns in thickness . The flexible electrical interconnect extends beyond the supercell in the second direction and at least to the second supercell positioned parallel to and adjacent to the supercell in the solar module. It can provide interconnections. Additionally or alternatively, the flexible electrical interconnect extends in the first direction beyond the supercell and is positioned parallel to and alongside the supercell in the solar module It can provide electrical interconnection to the supercell.
他の態様において、ソーラーモジュールは、上記ソーラーモジュールの幅に亘って広がる2またはそれより多くの平行行に配置されて、上記ソーラーモジュールの前面を形成する複数のスーパーセルを含む。各スーパーセルが、隣接し合うシリコン太陽電池の端部が重なり合い互いに伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された複数のシリコン太陽電池を含む。少なくとも、第1行内の上記ソーラーモジュールの縁に隣接する第1スーパーセルの端は、
複数の不連続な位置において電気伝導性粘着接合剤により上記第1スーパーセルの前面に接合し、
上記ソーラーモジュールの上記縁と平行に延び、
少なくとも一部が上記第1スーパーセルの上記端周りで折れ、上記ソーラーモジュールの前からの視界から隠れた、
フレキシブル電気相互接続部を介し、
第2行内の上記ソーラーモジュールの同じ上記縁に隣接する、第2スーパーセルの端に電気接続する。
In another aspect, the solar module includes a plurality of supercells disposed in two or more parallel rows extending across the width of the solar module to form the front surface of the solar module. Each supercell includes a plurality of silicon solar cells arranged side by side, with the ends of adjacent silicon solar cells overlapping and conducting junctions with each other to electrically connect the adjacent silicon solar cells in series. At least the end of the first supercell adjacent to the edge of the solar module in the first row is:
Bonded to the front of the first supercell by means of an electrically conductive adhesive in discrete locations,
Extends parallel to the edge of the solar module,
At least a part of which is broken around the end of the first supercell and is hidden from view from the front of the solar module,
Through flexible electrical interconnections,
Electrically connected to the end of the second supercell adjacent to the same edge of the solar module in the second row.
他の態様において、スーパーセルを作る方法は、
1または複数のシリコン太陽電池のうち各シリコン太陽電池上に1または複数のスクライブラインをレーザースクライブして、上記1または複数のシリコン太陽電池上に複数の長方形領域を画定する工程と、
各長方形領域の長辺に隣接する1または複数の位置において、スクライブされた上記1または複数のシリコン太陽電池に電気伝導性粘着接合剤を適用する工程と、
上記1または複数のスクライブラインに沿って上記1または複数のシリコン太陽電池を分離させて、長辺に隣接した前面に配された上記電気伝導性粘着接合剤の一部をそれぞれが含む複数の長方形シリコン太陽電池を提供する工程と、
隣接し合う長方形シリコン太陽電池の長辺が、上記電気伝導性粘着接合剤の一部が間に配されてこけら葺き状に重なり合った状態で上記複数の長方形シリコン太陽電池を並べて配置する工程と、
上記電気伝導性接合剤を硬化させて、それにより、隣接し合い重なり合う長方形シリコン太陽電池を互いに接合し、それらを直列に電気接続する工程と
を含む。
In another aspect, a method of making a supercell is
Laser scribing one or more scribe lines on each silicon solar cell of one or more silicon solar cells to define a plurality of rectangular regions on the one or more silicon solar cells;
Applying an electrically conductive adhesive to the scribed one or more silicon solar cells at one or more locations adjacent to the long side of each rectangular region;
A plurality of rectangles each including a portion of the electrically conductive adhesive, disposed on the front surface adjacent to the long side, with the one or more silicon solar cells separated along the one or more scribe lines Providing a silicon solar cell;
Arranging the plurality of rectangular silicon solar cells side by side in a state in which the long sides of adjacent rectangular silicon solar cells are partially overlapped with each other in a state in which a part of the electrically conductive adhesive is disposed therebetween;
Curing the electrically conductive bonding agent, thereby bonding adjacent and overlapping rectangular silicon solar cells together and electrically connecting them in series.
他の態様において、スーパーセルを作る方法は、
1または複数のシリコン太陽電池のうち各シリコン太陽電池上に1または複数のスクライブラインをレーザースクライブして、上記1または複数のシリコン太陽電池上に複数の長方形領域を画定する工程と、
上記1または複数のシリコン太陽電池の頂面の一部に電気伝導性粘着接合剤を適用する工程と、
上記1または複数のシリコン太陽電池の上記底面と湾曲支持面との間で真空を引いて、上記湾曲支持面に寄せて上記1または複数のシリコン太陽電池を曲げ、それにより、上記1または複数のスクライブラインに沿って上記1または複数のシリコン太陽電池を劈開して、長辺に隣接する前面に配された上記電気伝導性粘着接合剤の一部をそれぞれが含む複数の長方形シリコン太陽電池を提供する工程と、
隣接し合う長方形シリコン太陽電池の長辺が、上記電気伝導性粘着接合剤の一部が間に配されてこけら葺き状に重なり合った状態で上記複数の長方形シリコン太陽電池を並べて配置する工程と、
上記電気伝導性接合剤を硬化させ、それにより、隣接し合い重なり合う長方形シリコン太陽電池を互いに接合し、それらを直列に電気接続する工程と
を含む。
In another aspect, a method of making a supercell is
Laser scribing one or more scribe lines on each silicon solar cell of one or more silicon solar cells to define a plurality of rectangular regions on the one or more silicon solar cells;
Applying an electrically conductive adhesive to a portion of the top surface of the one or more silicon solar cells;
A vacuum is drawn between the bottom surface and the curved support surface of the one or more silicon solar cells to move the one or more silicon solar cells toward the curved support surface, thereby bending the one or more silicon solar cells. Cleavage of the one or more silicon solar cells along the scribe line to provide a plurality of rectangular silicon solar cells each including a portion of the electrically conductive adhesive bond disposed on the front surface adjacent to the long side The process to
Arranging the plurality of rectangular silicon solar cells side by side in a state in which the long sides of adjacent rectangular silicon solar cells are partially overlapped with each other in a state in which a part of the electrically conductive adhesive is disposed therebetween;
Curing the electrically conductive bonding agent, thereby bonding adjacent and overlapping rectangular silicon solar cells together and electrically connecting them in series.
他の態様において、ソーラーモジュールを作る方法は、隣接し合う長方形シリコン太陽電池の長辺上の複数の端部がこけら葺き状に重なり合った状態で並んで配置された複数の長方形シリコン太陽電池をそれぞれが有する複数のスーパーセルを組み立てる工程を含む。方法はまた、上記複数のスーパーセルを加熱および加圧することにより、隣接し合う長方形シリコン太陽電池の重なり合う上記端部間に配された電気伝導性接合剤を硬化させ、それにより、隣接し合い重なり合う長方形シリコン太陽電池を互いに接合し、それらを直列に電気接続する、工程を含む。方法はまた、
封入材を含む層スタック内で、所望されるソーラーモジュール構成で上記複数のスーパーセルを配置し相互接続する工程と、
上記層スタックを加熱および加圧して、積層構造を形成する工程と
を含む。
In another aspect, a method of making a solar module comprises forming a plurality of rectangular silicon solar cells arranged side by side with a plurality of ends on adjacent long sides of rectangular silicon solar cells overlapping in a scaly manner. Including the steps of assembling a plurality of supercells that each has. The method also cures the conductive binder disposed between the overlapping ends of adjacent rectangular silicon solar cells by heating and pressing the plurality of supercells, thereby adjacent and overlapping. Bonding the rectangular silicon solar cells together and electrically connecting them in series. The way is also
Placing and interconnecting the plurality of supercells in a desired solar module configuration in a layer stack including an encapsulant;
Heating and pressing the layer stack to form a laminated structure.
方法のいくつかの変形例は、上記層スタックを加熱および加圧して、上記積層構造を形成する工程の前に、上記複数のスーパーセルを加熱および加圧することにより、上記電気伝導性接合剤を硬化または部分硬化させる工程であって、それにより、上記積層構造の形成の前に、中間製品として硬化または部分硬化させられたスーパーセルを形成する、工程を含む。いくつかの変形例において、スーパーセルの組み立ての間にそれぞれの追加の長方形シリコン太陽電池が上記スーパーセルに追加される際に、新たに追加される上記太陽電池と、その隣接し重なっている太陽電池との間の上記電気伝導性粘着接合剤は、任意の他の長方形シリコン太陽電池が上記スーパーセルに追加される前に硬化または部分硬化させられる。代替的に、いくつかの変形例は、スーパーセル内の上記電気伝導性接合剤の全てを同じ工程で硬化または部分硬化させる工程を含む。 Some variations of the method include heating and pressing the layer stack to heat and press the plurality of supercells prior to the step of forming the laminated structure. And curing or partially curing, thereby forming a cured or partially cured supercell as an intermediate product prior to formation of the laminated structure. In some variations, as each additional rectangular silicon solar cell is added to the supercell during assembly of the supercell, the newly added solar cell and its adjacent overlapping solar cell are added The electrically conductive adhesive binder between the cells is cured or partially cured before any other rectangular silicon solar cells are added to the supercell. Alternatively, some variations include curing or partially curing all of the above described conductive binders in the supercell in the same step.
スーパーセルが、部分硬化させられた中間製品として形成される場合、方法は、上記層スタックを加熱および加圧しつつ、上記電気伝導性接合剤の硬化を完了させて、上記積層構造を形成する工程を含み得る。 If the supercell is formed as a partially cured intermediate product, the method comprises completing the curing of the electrically conductive binder while heating and pressing the layer stack to form the laminated structure. May be included.
方法のいくつかの変形例は、上記積層構造の形成の前に、中間製品として硬化または部分硬化させられたスーパーセルを形成することなく、上記層スタックを加熱および加圧しつつ上記電気伝導性接合剤を硬化させて、積層構造を形成する工程を含む。 Some variations of the method may include, prior to formation of the laminated structure, the electrically conductive bond while heating and pressing the layer stack without forming a hardened or partially hardened supercell as an intermediate product. Curing the agent to form a laminated structure.
方法は、より面積の小さい複数の長方形となるように1または複数の標準サイズのシリコン太陽電池をダイシングして、上記複数の長方形シリコン太陽電池を提供する工程を含み得る。上記電気伝導性粘着接合剤は、上記1または複数のシリコン太陽電池をダイシングする工程の前に上記1または複数のシリコン太陽電池に適用されて、事前に適用された電気伝導性粘着接合剤を有する複数の長方形シリコン太陽電池を提供し得る。代替的に、上記電気伝導性粘着接合剤は、上記1または複数のシリコン太陽電池をダイシングして、上記長方形シリコン太陽電池を提供した後に、上記長方形シリコン太陽電池に適用され得る。 The method may include dicing one or more standard sized silicon solar cells into smaller rectangles to provide the plurality of rectangular silicon solar cells. The electrically conductive adhesive is applied to the one or more silicon solar cells prior to the step of dicing the one or more silicon solar cells and has a previously applied electrically conductive adhesive. Multiple rectangular silicon solar cells can be provided. Alternatively, the electrically conductive adhesive binder may be applied to the rectangular silicon solar cell after dicing the one or more silicon solar cells to provide the rectangular silicon solar cell.
一態様において、ソーラーモジュールは、2またはそれより多くの平行行に配置された複数のスーパーセルを含む。各スーパーセルが、隣接し合うシリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに直接伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された複数の長方形または略長方形シリコン太陽電池を含む。ソーラーパネルはまた、
上記複数のスーパーセルのうち第1スーパーセルに沿った中間位置に位置する第1太陽電池の後面に位置する第1隠れタップコンタクトパッドと、
上記第1隠れタップコンタクトパッドに伝導接合する第1電気相互接続部と
を含む。上記第1電気相互接続部は、上記相互接続部と、それの接合先の上記シリコン太陽電池との間の差異のある熱膨張に適応する応力緩和特徴を含む。本明細書で相互接続部に関して用いられる「応力緩和特徴」という用語は、例えば、キンク、ループ、またはスロットなどの幾何学的特徴、その相互接続部の厚さ(例えば、非常に薄い)、および/または、その相互接続部の延性を指し得る。例えば、応力緩和特徴は、その相互接続部が、非常に薄い銅リボンから形成されているということであり得る。
In one aspect, the solar module includes a plurality of supercells arranged in two or more parallel rows. A plurality of rectangular or substantially rectangular silicons arranged side by side in a state in which the adjacent silicon solar cells are electrically connected in series, with each supercell having the long sides of adjacent silicon solar cells overlapping and in direct conductive junction with each other Includes solar cells. Solar panels are also
A first hidden tap contact pad located on the back surface of the first solar cell located at an intermediate position along the first supercell among the plurality of supercells;
A first electrical interconnect conductively coupled to the first hidden tap contact pad. The first electrical interconnect includes stress relief features that accommodate differential thermal expansion between the interconnect and the silicon solar cell to which it is bonded. The term "stress relaxation features" as used herein with respect to interconnects includes, for example, geometric features such as kinks, loops, or slots, the thickness (eg, very thin) of the interconnect, and And / or may refer to the ductility of the interconnect. For example, the stress relief feature may be that the interconnect is formed of a very thin copper ribbon.
ソーラーモジュールは、
隣接するスーパーセル行内の上記複数のスーパーセルのうち第2スーパーセルに沿った中間位置において上記第1太陽電池に隣接して位置する第2太陽電池の後面に位置する第2隠れタップコンタクトパッドを含み得、
上記第1隠れタップコンタクトパッドは、上記第1電気相互接続部を通じて上記第2隠れタップコンタクトパッドに電気接続し得る。そのような場合、上記第1電気相互接続部は、上記第1スーパーセルと上記第2スーパーセルとの間の間隙を跨いで延在し、上記第2隠れタップコンタクトパッドに伝導接合し得る。代替的に、第1隠れタップコンタクトパッドと第2隠れタップコンタクトパッドとの間の電気接続は、第2隠れタップコンタクトパッドに伝導接合し、第1電気相互接続部に電気接続(例えば伝導接合)された他の電気相互接続部を含み得る。いずれかの相互接続スキームが、オプションで、追加の複数のスーパーセル行に亘って延在し得る。例えば、いずれかの相互接続スキームが、オプションで、モジュールの全幅に亘って延在して、隠れタップコンタクトパッドを介し、各行の太陽電池を相互接続し得る。
Solar modules are
A second hidden tap contact pad located on a back surface of a second solar cell positioned adjacent to the first solar cell at an intermediate position along the second supercell among the plurality of supercells in the adjacent supercell row; May be included
The first hidden tap contact pad may be electrically connected to the second hidden tap contact pad through the first electrical interconnect. In such a case, the first electrical interconnect may extend across the gap between the first supercell and the second supercell and be conductively bonded to the second hidden tap contact pad. Alternatively, the electrical connection between the first hidden tap contact pad and the second hidden tap contact pad is conductively coupled to the second hidden tap contact pad and electrically connected to the first electrical interconnect (eg, conductive junction) Other electrical interconnections may be included. Any interconnection scheme may optionally extend across additional supercell rows. For example, any interconnection scheme may optionally extend across the full width of the module to interconnect the solar cells of each row through hidden tap contact pads.
ソーラーモジュールは、
上記複数のスーパーセルのうち第1スーパーセルに沿った他の中間位置に位置する第2太陽電池の後面に位置する第2隠れタップコンタクトパッドと、
上記第2隠れタップコンタクトパッドに伝導接合する第2電気相互接続部と、
上記第1隠れタップコンタクトパッドと上記第2隠れタップコンタクトパッドとの間に位置する上記太陽電池と並列に上記第1電気相互接続部および上記第2電気相互接続部により電気接続するバイパスダイオードと
を含み得る。
Solar modules are
A second hidden tap contact pad located on the back surface of the second solar cell located at another intermediate position along the first supercell among the plurality of supercells;
A second electrical interconnect conductively bonded to the second hidden tap contact pad;
A bypass diode electrically connected by the first electrical interconnection and the second electrical interconnection in parallel with the solar cell positioned between the first hidden tap contact pad and the second hidden tap contact pad; May be included.
上記の変形例のうちいずれかにおいて、上記第1隠れタップコンタクトパッドは、上記第1太陽電池の長軸と平行に延びる行内の上記第1太陽電池の上記後面に配置された複数の隠れタップコンタクトパッドのうち1つであり得、
上記第1電気相互接続部は、上記複数の隠れ接触部のうちそれぞれに伝導接合し、上記長軸に沿った上記第1太陽電池の上記長さに亘って実質的に広がる。加えて、または代替的に、第1隠れコンタクトパッドは、第1太陽電池の長軸と垂直に延びる行内の第1太陽電池の後面に配置された複数の隠れタップコンタクトパッドのうち1つであり得る。後者の場合、隠れタップコンタクトパッドの行は、例えば、第1太陽電池の短い縁に隣接して位置し得る。第1隠れコンタクトパッドは、第1太陽電池の後面の2次元アレイに配置された複数の隠れタップコンタクトパッドのうち1つであり得る。
In any of the above variations, the first hidden tap contact pad may be a plurality of hidden tap contacts disposed on the back surface of the first solar cell in a row extending parallel to the long axis of the first solar cell. Can be one of the pads,
The first electrical interconnect is conductively bonded to each of the plurality of hidden contacts and extends substantially over the length of the first solar cell along the major axis. Additionally or alternatively, the first hidden contact pad is one of a plurality of hidden tap contact pads disposed on the back surface of the first solar cell in a row extending perpendicularly to the long axis of the first solar cell. obtain. In the latter case, a row of hidden tap contact pads may be located, for example, adjacent to the short edge of the first solar cell. The first hidden contact pad may be one of a plurality of hidden tap contact pads arranged in a two-dimensional array on the back surface of the first solar cell.
代替的に、上記の変形例のうちいずれかにおいて、上記第1隠れタップコンタクトパッドは、上記第1太陽電池の上記後面の短辺に隣接して位置し得、
上記第1電気相互接続部は、上記太陽電池の上記長軸に沿って上記隠れタップコンタクトパッドから実質的に内側に延在せず、
上記第1太陽電池上の後面金属被覆パターンが、約5オーム/スクエアより低い、またはそれと等しい、または、約2.5オーム/スクエアより低い、またはそれと等しいシート抵抗を好ましくは有する上記相互接続部への伝導路を提供する。そのような場合において、上記第1相互接続部は、例えば、上記応力緩和特徴の対向し合う側に位置付けられた2つのタブを含み得、
上記2つのタブのうち一方は、上記第1隠れタップコンタクトパッドに伝導接合し得る。それら2つのタブは、異なる長さのものであり得る。
Alternatively, in any of the above variations, the first hidden tap contact pad may be located adjacent to the short side of the back surface of the first solar cell,
The first electrical interconnect does not extend substantially inward from the hidden tap contact pad along the long axis of the solar cell;
The above interconnect wherein the back side metallization pattern on the first solar cell preferably has a sheet resistance less than or equal to about 5 ohms / square, or less than or equal to about 2.5 ohms / square Provide a conduction path to In such case, the first interconnect may include, for example, two tabs positioned on opposite sides of the stress relief feature,
One of the two tabs may be conductively bonded to the first hidden tap contact pad. The two tabs may be of different lengths.
上記の変形例のうちいずれかにおいて、上記第1電気相互接続部は、上記第1隠れタップコンタクトパッドとの所望される位置合わせを特定する、または、上記第1スーパーセルの縁との所望される位置合わせを特定する、または上記第1隠れタップコンタクトパッドとの所望される位置合わせと上記第1スーパーセルの縁との所望される位置合わせとを特定する位置合わせ特徴を含み得る。 In any of the above variations, the first electrical interconnect identifies a desired alignment with the first hidden tap contact pad, or is desired with the edge of the first supercell. Alignment features, or alignment features identifying the desired alignment with the first hidden tap contact pad and the desired alignment with the edge of the first supercell.
他の態様において、ソーラーモジュールは、ガラス製の前面シートと、後面シートと、上記ガラス製の前面シートと上記後面シートとの間の2またはそれより多くの平行行に配置された複数のスーパーセルとを含む。各スーパーセルが、隣接し合うシリコン太陽電池の長辺が重なり合いフレキシブルに互いに直接伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された複数の長方形または略長方形シリコン太陽電池を有する。第1フレキシブル電気相互接続部が、上記複数のスーパーセルのうち第1スーパーセルに強固に伝導接合する。重なり合う太陽電池間の複数の上記フレキシブル伝導接合は、上記ソーラーモジュールにダメージを与えることなく約−40℃から約100℃の温度範囲で、上記複数の行と平行な方向への上記複数のスーパーセルと上記ガラス製の前面シートとの間の熱膨張の不一致に適応する機械的コンプライアンスを、上記複数のスーパーセルに提供する。上記第1スーパーセルと上記第1フレキシブル電気相互接続部との間の強固な伝導接合は、ソーラーモジュールにダメージを与えることなく約−40℃から約180℃の温度範囲で、第1フレキシブル電気相互接続部に、上記複数の行と垂直な方向への、第1スーパーセルと第1フレキシブル電気相互接続部との間の熱膨張の不一致に適応させる。 In another aspect, the solar module comprises a plurality of supercells arranged in two or more parallel rows between a glass front sheet, a back sheet, the glass front sheet and the back sheet. And. A plurality of rectangles or approximately arranged in parallel in a state in which the adjacent silicon solar cells are electrically connected in series, with each supercell having the long sides of the adjacent silicon solar cells overlapping and flexibly conducting junctions with each other in a flexible manner It has a rectangular silicon solar cell. A first flexible electrical interconnect is conductively bonded to a first one of the plurality of supercells. The plurality of flexible conductive junctions between overlapping solar cells may be arranged in parallel to the plurality of rows in a temperature range of about -40.degree. C. to about 100.degree. C. without damaging the solar modules. Provide mechanical compliance to the plurality of supercells that accommodates thermal expansion mismatches between the two and the glass front sheet. The strong conductive junction between the first supercell and the first flexible electrical interconnect provides a first flexible electrical interconnection at a temperature range of about -40.degree. C. to about 180.degree. C. without damaging the solar module. The connection is adapted to the thermal expansion mismatch between the first supercell and the first flexible electrical interconnect in a direction perpendicular to the plurality of rows.
スーパーセル内の重なり合い隣接し合う太陽電池間の複数の上記伝導接合は、上記スーパーセルと上記フレキシブル電気相互接続部との間の複数の上記伝導接合とは異なる伝導性接着剤を利用し得る。スーパーセル内の少なくとも1つの太陽電池の一辺の上記伝導接合は、その他辺の上記伝導接合とは異なる伝導性接着剤を利用し得る。例えば、スーパーセルとフレキシブル電気相互接続部との間の強固な接合を形成する伝導性接着剤は、はんだであり得る。いくつかの変形例において、スーパーセル内の重なり合う太陽電池間の複数の伝導接合は、非はんだ伝導性接着剤で形成され、スーパーセルと、フレキシブル電気相互接続部との間の伝導接合は、はんだで形成される。 The plurality of conductive junctions between overlapping adjacent solar cells in a supercell may utilize a different conductive adhesive than the plurality of conductive junctions between the supercell and the flexible electrical interconnect. The conductive bond of one side of at least one solar cell in the supercell may utilize a conductive adhesive different from the conductive bond of the other side. For example, the conductive adhesive that forms a strong bond between the supercell and the flexible electrical interconnect can be a solder. In some variations, the plurality of conductive junctions between overlapping solar cells in the supercell are formed of a non-solder conductive adhesive, and the conductive junction between the supercell and the flexible electrical interconnect is soldered It is formed by
丁度説明したように2つの異なる伝導性接着剤を利用するいくつかの変形例において、両方の伝導性接着剤が、同じ処理工程で(例えば、同じ温度で、同じ圧力で、および/または同じ時間間隔内で)硬化させられ得る。 In some variations that utilize two different conductive adhesives as just described, both conductive adhesives may be in the same process step (eg, at the same temperature, at the same pressure, and / or for the same time) Can be cured).
重なり合い隣接し合う太陽電池間の複数の上記伝導接合は、例えば、各電池と上記ガラス製の前面シートとの間の約15ミクロンより大きい、またはそれと等しい差異のある運動に適応し得る。 The plurality of conductive junctions between overlapping and adjacent solar cells may, for example, accommodate differential motion greater than or equal to about 15 microns between each cell and the glass front sheet.
重なり合い隣接し合う太陽電池間の複数の上記伝導接合は、例えば、上記隣接し合う太陽電池と垂直な方向への厚さが約50ミクロンより小さい、またはそれと等しい厚さであり、上記複数の太陽電池と垂直な方向への熱伝導性が約1.5W/(メートル−K)より高い、またはそれと等しい熱伝導性であり得る。 The plurality of conductive junctions between overlapping and adjacent solar cells may, for example, have a thickness perpendicular to the adjacent solar cells less than or equal to about 50 microns, The thermal conductivity in the direction perpendicular to the cell may be greater than or equal to about 1.5 W / (meter-K).
上記第1フレキシブル電気相互接続部は、例えば、上記第1フレキシブル相互接続部の、約40ミクロンより大きい、またはそれと等しい熱膨張または収縮に耐え得る。 The first flexible electrical interconnect may, for example, withstand thermal expansion or contraction of the first flexible interconnect greater than or equal to about 40 microns.
上記スーパーセルに伝導接合する、上記第1フレキシブル電気相互接続部の部分は、銅から形成されたリボン状であり、例えば、接合先の上記太陽電池の表面と垂直な方向への厚さが約30ミクロンより小さい、若しくはそれと等しい、または約50ミクロンより小さい、若しくはそれと等しくてよい。上記第1フレキシブル電気相互接続部は、上記太陽電池に伝導接合する、上記第1フレキシブル電気相互接続部の部分より高い伝導性を提供する、上記太陽電池に接合しない一体の伝導性銅部分を有し得る。第1フレキシブル電気相互接続部は、接合先の上記太陽電池の表面と垂直な方向への厚さが約30ミクロンより小さい、若しくはそれと等しい、または約50ミクロンより小さい、若しくはそれと等しい厚さであり、太陽電池の表面の面における、上記相互接続部を通る電流の流れと垂直な方向への幅が約10mmより大きい、またはそれと等しい幅であり得る。上記第1フレキシブル電気相互接続部は、上記第1電気相互接続部より高い伝導性を提供する、上記太陽電池に近接した導体に伝導接合し得る。 The portion of the first flexible electrical interconnect, which is conductively bonded to the supercell, is in the form of a ribbon formed of copper, for example, having a thickness in the direction perpendicular to the surface of the solar cell to be bonded. It may be less than or equal to 30 microns, or less than or equal to about 50 microns. The first flexible electrical interconnect has an integral conductive copper portion which is conductively bonded to the solar cell and provides higher conductivity than the portion of the first flexible electrical interconnect, which is not bonded to the solar cell It can. The first flexible electrical interconnect has a thickness in a direction perpendicular to the surface of the solar cell to which it is bonded is less than or equal to about 30 microns, or less than or equal to about 50 microns, or less The width in the direction perpendicular to the flow of current through the interconnect, in the plane of the surface of the solar cell, may be greater than or equal to about 10 mm. The first flexible electrical interconnect may be conductively bonded to a conductor in proximity to the solar cell that provides higher conductivity than the first electrical interconnect.
他の態様において、ソーラーモジュールは、2またはそれより多くの平行行に配置された複数のスーパーセルを含む。各スーパーセルが、隣接し合うシリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに直接伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された複数の長方形または略長方形シリコン太陽電池を含む。通常動作で実質的な電流を伝導しない隠れタップコンタクトパッドが、スーパーセルの上記2またはそれより多くの平行行のうち第1行内の上記複数のスーパーセルのうち第1スーパーセルに沿った中間位置に位置する第1太陽電池の後面に位置している。上記隠れタップコンタクトパッドは、スーパーセルの上記2またはそれより多くの平行行のうち第2行内の少なくとも第2太陽電池に並列に電気接続する。 In another aspect, the solar module includes a plurality of supercells arranged in two or more parallel rows. A plurality of rectangular or substantially rectangular silicons arranged side by side in a state in which the adjacent silicon solar cells are electrically connected in series, with each supercell having the long sides of adjacent silicon solar cells overlapping and in direct conductive junction with each other Includes solar cells. An intermediate position along the first supercell of the plurality of supercells in the first of the two or more parallel rows of supercells in which the hidden tap contact pads do not conduct substantial current in normal operation Is located on the back of the first solar cell. The hidden tap contact pads electrically connect in parallel to at least a second solar cell in a second of the two or more parallel rows of supercells.
ソーラーモジュールは、上記隠れタップコンタクトパッドに接合し、上記隠れタップコンタクトパッドを上記第2太陽電池に電気相互接続する電気相互接続部を含み得る。いくつかの変形例において、電気相互接続部は、上記第1太陽電池の長さに亘って実質的に広がらず、
上記第1太陽電池上の後面金属被覆パターンが、約5オーム/スクエアより低い、またはそれと等しいシート抵抗を有する、上記隠れタップコンタクトパッドへの伝導路を提供する。
A solar module may include an electrical interconnect that bonds to the hidden tap contact pad and electrically interconnects the hidden tap contact pad to the second solar cell. In some variations, the electrical interconnects do not extend substantially along the length of the first solar cell.
The back side metallization pattern on the first solar cell provides a conductive path to the hidden tap contact pad having a sheet resistance less than or equal to about 5 ohms / square.
上記複数のスーパーセルは、上記複数の行と垂直な上記ソーラーモジュールの幅に亘って広がる3またはそれより多くの平行行に配置され得、
上記隠れタップコンタクトパッドは、スーパーセルの上記3またはそれより多くの平行行のうち各行内の少なくとも1つの太陽電池上の隠れコンタクトパッドに電気接続して、スーパーセルの上記3またはそれより多くの平行行の全てを並列に電気接続する。そのような変形例において、ソーラーモジュールは、隠れタップコンタクトパッドのうち少なくとも1つへの、または、隠れタップコンタクトパッド間の相互接続部への、バイパスダイオードまたは他の電子デバイスに接続する少なくとも1つのバス接続を含み得る。
The plurality of supercells may be arranged in three or more parallel rows extending across the width of the solar module perpendicular to the plurality of rows,
The hidden tap contact pads are electrically connected to the hidden contact pads on at least one solar cell in each of the three or more parallel rows of supercells to provide the three or more of the supercells. Electrically connect all of the parallel rows in parallel. In such variations, the solar module connects at least one to a bypass diode or other electronic device to at least one of the hidden tap contact pads or to an interconnection between the hidden tap contact pads. May include a bus connection.
ソーラーモジュールは、隠れタップコンタクトパッドに伝導接合して、それを第2太陽電池に電気接続するフレキシブル電気相互接続部を含み得る。上記隠れタップコンタクトパッドに伝導接合する、上記フレキシブル電気相互接続部の部分は、例えば、銅から形成されたリボン状であり、接合先の上記太陽電池の表面と垂直な方向への厚さが約50ミクロンより小さい、またはそれと等しくてよい。上記隠れタップコンタクトパッドと上記フレキシブル電気相互接続部との間の上記伝導接合は、上記ソーラーモジュールにダメージを与えることなく約−40℃から約180℃の温度範囲で、上記フレキシブル電気相互接続部に、上記第1太陽電池と上記フレキシブル相互接続部との間の熱膨張の不一致を耐えさせ、熱膨張から結果として生じる上記第1太陽電池と上記第2太陽電池との間の相対運動に適応させ得る。 The solar module may include a flexible electrical interconnect conductively coupled to the hidden tap contact pad to electrically connect it to the second solar cell. The portion of the flexible electrical interconnect that is conductively bonded to the hidden tap contact pad is, for example, in the form of a ribbon formed of copper and has a thickness in the direction perpendicular to the surface of the solar cell to which it is bonded. It may be less than or equal to 50 microns. The conductive junction between the hidden tap contact pad and the flexible electrical interconnect may be applied to the flexible electrical interconnect at a temperature range of about -40.degree. C. to about 180.degree. C. without damaging the solar module. Enduring the thermal expansion mismatch between the first solar cell and the flexible interconnect, and adapting to the relative movement between the first solar cell and the second solar cell resulting from the thermal expansion. obtain.
いくつかの変形例において、上記ソーラーモジュールの動作において、上記第1隠れコンタクトパッドは、上記複数の太陽電池のうち任意の1つで生成される電流より大きい電流を伝導し得る。 In some variations, in operation of the solar module, the first hidden contact pad may conduct a current greater than the current generated by any one of the plurality of solar cells.
典型的には、上記第1太陽電池の、上記第1隠れタップコンタクトパッド上に横たわる前面は、コンタクトパッドまたは任意の他の相互接続特徴により占有されていない。典型的には、上記第1太陽電池の、上記第1スーパーセル内の隣接する太陽電池の一部が重なっていない前面のどのエリアも、コンタクトパッドまたは任意の他の相互接続特徴により占有されていない。 Typically, the front side of the first solar cell lying on the first hidden tap contact pad is not occupied by the contact pad or any other interconnect feature. Typically, any area of the first solar cell in the front of the first supercell where some of the adjacent solar cells in the first supercell do not overlap is occupied by the contact pad or any other interconnect feature. Absent.
いくつかの変形例において、各スーパーセル内で、上記複数の電池の殆どは、隠れタップコンタクトパッドを有さない。そのような変形例において、隠れタップコンタクトパッドを有する上記複数の電池は、隠れタップコンタクトパッドを有さない上記複数の電池より大きな集光面積を有し得る。 In some variations, within each supercell, most of the plurality of cells do not have a hidden tap contact pad. In such variations, the plurality of cells with hidden tap contact pads may have a larger collection area than the plurality of cells without hidden tap contact pads.
他の態様において、ソーラーモジュールは、ガラス製の前面シートと、後面シートと、上記ガラス製の前面シートと上記後面シートとの間の2またはそれより多くの平行行に配置された複数のスーパーセルとを含む。各スーパーセルが、隣接し合うシリコン太陽電池の長辺が重なり合いフレキシブルに互いに直接伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された複数の長方形または略長方形シリコン太陽電池を有する。第1フレキシブル電気相互接続部が、上記複数のスーパーセルのうち第1スーパーセルに強固に伝導接合する。重なり合う太陽電池間のフレキシブルな上記伝導接合は、第1伝導性接着剤から形成され、約800メガパスカルより低い、またはそれと等しい剛性率を有する。上記第1スーパーセルと上記第1フレキシブル電気相互接続部との間の強固な上記伝導接合は、第2伝導性接着剤から形成され、約2000メガパスカルより高い、またはそれと等しい剛性率を有する。 In another aspect, the solar module comprises a plurality of supercells arranged in two or more parallel rows between a glass front sheet, a back sheet, the glass front sheet and the back sheet. And. A plurality of rectangles or approximately arranged in parallel in a state in which the adjacent silicon solar cells are electrically connected in series, with each supercell having the long sides of the adjacent silicon solar cells overlapping and flexibly conducting junctions with each other in a flexible manner It has a rectangular silicon solar cell. A first flexible electrical interconnect is conductively bonded to a first one of the plurality of supercells. The flexible conductive junction between overlapping solar cells is formed from the first conductive adhesive and has a stiffness less than or equal to about 800 megapascals. The rigid conductive junction between the first supercell and the first flexible electrical interconnect is formed of a second conductive adhesive and has a stiffness coefficient greater than or equal to about 2000 megapascals.
上記第1伝導性接着剤は、例えば、約0℃より低い、またはそれと等しいガラス転移温度を有し得る。 The first conductive adhesive may, for example, have a glass transition temperature less than or equal to about 0 ° C.
いくつかの変形例において、上記第1伝導性接着剤と上記第2伝導性接着剤とは異なり、両方の伝導性接着剤が、同じ処理工程で硬化させられ得る。 In some variations, unlike the first conductive adhesive and the second conductive adhesive, both conductive adhesives can be cured in the same process step.
いくつかの変形例において、重なり合い隣接し合う太陽電池間の複数の上記伝導接合は、上記太陽電池と垂直な方向への厚さが約50ミクロンより薄く、またはそれと等しく、上記太陽電池と垂直な方向への熱伝導性が約1.5W/(メートル−K)より高い、またはそれと等しい。 In some variations, the plurality of conductive junctions between overlapping adjacent solar cells have a thickness in a direction perpendicular to the solar cells less than or equal to about 50 microns and perpendicular to the solar cells Thermal conductivity in the direction is greater than or equal to about 1.5 W / (meter-K).
一態様において、ソーラーモジュールは、2またはそれより多くの平行行に複数のスーパーセルとして配置された、N個(約150より大きい、またはそれと等しい数の)長方形または略長方形シリコン太陽電池を含む。各スーパーセルが、隣接し合うシリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された複数のシリコン太陽電池を含む。スーパーセルは、電気接続して、約90ボルトより高い、またはそれと等しい高い直流電圧を提供する。 In one aspect, the solar module comprises N (a number greater than or equal to about 150) rectangular or nearly rectangular silicon solar cells arranged as a plurality of supercells in two or more parallel rows. Each supercell includes a plurality of silicon solar cells arranged side by side in a state in which the adjacent silicon solar cells are electrically connected in series, with the long sides of the adjacent silicon solar cells overlapping and in conductive connection with each other. The supercell is electrically connected to provide a high DC voltage above or equal to about 90 volts.
一変形例において、ソーラーモジュールは、上記複数のスーパーセルを直列に電気接続して、上記高い直流電圧を提供するよう配置された1または複数のフレキシブル電気相互接続部を含む。ソーラーモジュールは、上記高い直流電圧を交流電圧に変換するインバータを含むモジュールレベルのパワーエレクトロニクスを含み得る。上記モジュールレベルのパワーエレクトロニクスは、上記高い直流電圧を感知し得、上記モジュールを最適な電流−電圧電力点で動作させ得る。 In one variation, the solar module includes one or more flexible electrical interconnects arranged to electrically connect the plurality of supercells in series to provide the high DC voltage. The solar module may include module level power electronics including an inverter that converts the high DC voltage to an AC voltage. The module level power electronics can sense the high DC voltage and allow the module to operate at an optimal current-voltage power point.
他の変形例において、ソーラーモジュールは、
複数の個々の、隣接し合う直列接続するスーパーセル行ペアに電気接続し、それら複数のスーパーセル行ペアのうち1または複数を直列に電気接続して、上記高い直流電圧を提供するモジュールレベルのパワーエレクトロニクスと、
上記高い直流電圧を交流電圧に変換するインバータと
を含む。オプションで、上記モジュールレベルのパワーエレクトロニクスは、各個々のスーパーセル行ペアにかかる電圧を感知し得、最適な電流−電圧電力点で各個々のスーパーセル行ペアを動作させ得る。オプションで、個々のスーパーセル行ペアにかかる電圧が閾値を下回った場合、上記モジュールレベルのパワーエレクトロニクスは、上記高い直流電圧を提供している回路から上記行ペアをスイッチアウトし得る。
In another variation, the solar module is
A module level module electrically connected to a plurality of individual, adjacent series-connected supercell row pairs, and one or more of the plurality of supercell row pairs connected in series to provide the high DC voltage. With power electronics,
And an inverter for converting the high DC voltage into an AC voltage. Optionally, the module level power electronics may sense the voltage across each individual supercell row pair and operate each individual supercell row pair at an optimal current-voltage power point. Optionally, the module level power electronics may switch out the row pair from the circuit providing the high DC voltage if the voltage across the individual supercell row pair falls below a threshold.
他の変形例において、ソーラーモジュールは、各個々のスーパーセル行に電気接続し、複数の上記スーパーセル行のうち2またはそれより多くを直列に電気接続して、上記高い直流電圧を提供するモジュールレベルのパワーエレクトロニクスと、
上記高い直流電圧を交流電圧に変換するインバータと
を含む。オプションで、上記モジュールレベルのパワーエレクトロニクスは、各個々のスーパーセル行にかかる電圧を感知し得、最適な電流−電圧電力点で各個々のスーパーセル行を動作させ得る。オプションで、個々のスーパーセル行にかかる電圧が閾値を下回った場合、上記モジュールレベルのパワーエレクトロニクスは、上記高い直流電圧を提供している回路から上記スーパーセル行をスイッチアウトし得る。
In another variation, the solar module is electrically connected to each individual supercell row, and two or more of the plurality of supercell rows are electrically connected in series to provide the high DC voltage. Level power electronics,
And an inverter for converting the high DC voltage into an AC voltage. Optionally, the module level power electronics may sense the voltage across each individual supercell row and operate each individual supercell row at an optimal current-voltage power point. Optionally, the module level power electronics may switch out the supercell row from the circuit providing the high DC voltage if the voltage across the individual supercell row falls below a threshold.
他の変形例において、ソーラーモジュールは、各個々のスーパーセルに電気接続し、複数のスーパーセルのうち2またはそれより多くを直列に電気接続して、上記高い直流電圧を提供するモジュールレベルのパワーエレクトロニクスと、
上記高い直流電圧を交流電圧に変換するインバータと
を含む。オプションで、上記モジュールレベルのパワーエレクトロニクスは、各個々のスーパーセルにかかる電圧を感知し得、最適な電流−電圧電力点で各個々のスーパーセルを動作させ得る。オプションで、個々のスーパーセルにかかる電圧が閾値を下回った場合、上記モジュールレベルのパワーエレクトロニクスは、上記高い直流電圧を提供している回路から上記スーパーセルをスイッチアウトし得る。
In another variation, a solar module is electrically connected to each individual supercell, and module-level power to electrically connect two or more of the plurality of supercells in series to provide the high DC voltage. With electronics,
And an inverter for converting the high DC voltage into an AC voltage. Optionally, the module level power electronics can sense the voltage across each individual supercell and operate each individual supercell at an optimal current-voltage power point. Optionally, the module level power electronics may switch out the supercell from the circuit providing the high DC voltage if the voltage across the individual supercell falls below a threshold.
他の変形例において、モジュール内の各スーパーセルが、複数の隠れタップにより複数のセグメントとなるよう電気的にセグメント化されている。上記ソーラーモジュールは、上記複数の隠れタップを通じて各スーパーセルの各セグメントに電気接続し、2またはそれより多くのセグメントを直列に電気接続して、上記高い直流電圧を提供するモジュールレベルのパワーエレクトロニクスを含み、
上記高い直流電圧を交流電圧に変換するインバータを含む。オプションで、上記モジュールレベルのパワーエレクトロニクスは、各スーパーセルの各個々のセグメントにかかる電圧を感知し得、最適な電流−電圧電力点で各個々のセグメントを動作させ得る。オプションで、個々のセグメントにかかる電圧が閾値を下回った場合、上記モジュールレベルのパワーエレクトロニクスは、上記高い直流電圧を提供している回路から上記セグメントをスイッチアウトし得る。
In another variation, each supercell in the module is electrically segmented into multiple segments with multiple hidden taps. The solar module electrically connects to each segment of each supercell through the plurality of hidden taps and electrically connects two or more segments in series to provide module level power electronics that provide the high DC voltage. Including
The inverter includes an inverter for converting the high DC voltage into an AC voltage. Optionally, the module level power electronics can sense the voltage across each individual segment of each supercell and operate each individual segment at an optimal current-voltage power point. Optionally, the module level power electronics may switch out the segments from the circuit providing the high DC voltage if the voltage across the individual segments falls below a threshold.
上記の変形例のうちいずれかにおいて、最適な電流−電圧電力点は、最大電流−電圧電力点であり得る。 In any of the above variations, the optimal current-voltage power point may be the maximum current-voltage power point.
上記の変形例のうちいずれかにおいて、上記モジュールレベルのパワーエレクトロニクスは、直流−直流ブースト構成要素を有さなくてよい。 In any of the above variations, the module level power electronics may not have a DC-DC boost component.
上記の変形例のうちいずれかにおいて、Nは、約200より大きい、若しくはそれと等しい、約250より大きい、若しくはそれと等しい、約300より大きい、若しくはそれと等しい、約350より大きい、若しくはそれと等しい、約400より大きい、若しくはそれと等しい、約450より大きい、若しくはそれと等しい、約500より大きい、若しくはそれと等しい、約550より大きい、若しくはそれと等しい、約600より大きい、若しくはそれと等しい、約650より大きい、若しくはそれと等しい、または、約700より大きい、若しくはそれと等しい値であり得る。 In any of the above variations, N is greater than or equal to about 200, greater than or equal to about 250, greater than or equal to about 250, greater than or equal to about 300, greater than or equal to about 350, or about Greater than or equal to 400, greater than or equal to about 450, or greater than or equal to about 500, greater than or equal to about 500, greater than or equal to about 550, greater than or equal to about 600, or greater than or equal to about 650 It may be equal to it, or greater than or equal to about 700.
上記の変形例のうちいずれかにおいて、高い直流電圧は、約120ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約180ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約240ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約300ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約360ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約420ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約480ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約540ボルトより高い、若しくはそれと等しい、または、約600ボルトより高い、若しくはそれと等しい電圧であり得る。 In any of the above variations, the high DC voltage is higher than or equal to about 120 volts, higher than or equal to about 180 volts, higher than or equal to about 240 volts, higher than about 300 volts Or equal to, greater than or equal to about 360 volts, higher than or equal to about 420 volts, higher than or equal to about 480 volts, higher than or equal to about 540 volts, or about 600 volts It may be at a higher or equal voltage.
他の態様において、太陽光発電システムは、並列に電気接続する2またはそれより多くのソーラーモジュールと、インバータとを備える。各ソーラーモジュールは、2またはそれより多くの平行行に複数のスーパーセルとして配置された、N個(約150より大きい、またはそれと等しい数の)長方形または略長方形シリコン太陽電池を含む。各モジュール内の各スーパーセルが、隣接し合うシリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された当該モジュール内の複数のシリコン太陽電池のうち2またはそれより多くのシリコン太陽電池を含む。各モジュール内で、スーパーセルは、電気接続して、約90ボルトより高い、またはそれと等しい高電圧直流モジュール出力を提供する。インバータは、2またはそれより多くのソーラーモジュールに電気接続して、それらの高電圧直流出力を交流に変換する。 In another aspect, a photovoltaic system comprises two or more solar modules electrically connected in parallel and an inverter. Each solar module comprises N (greater than or equal to about 150) rectangular or nearly rectangular silicon solar cells arranged as a plurality of supercells in two or more parallel rows. The supercells in each module are arranged side by side with the long sides of the adjacent silicon solar cells overlapping and conducting junctions with each other to electrically connect the adjacent silicon solar cells in series. It includes two or more silicon solar cells of the plurality of silicon solar cells. Within each module, the supercell is electrically connected to provide a high voltage DC module output above or equal to about 90 volts. The inverter is electrically connected to two or more solar modules to convert their high voltage DC output into AC.
各ソーラーモジュールは、上記ソーラーモジュール内の上記複数のスーパーセルを直列に電気接続するよう配置されて、上記ソーラーモジュールの高電圧直流出力を提供する1または複数のフレキシブル電気相互接続部を含み得る。 Each solar module may include one or more flexible electrical interconnects arranged to electrically connect the plurality of supercells in the solar module in series to provide a high voltage DC output of the solar module.
太陽光発電システムは、並列に電気接続する2またはそれより多くのソーラーモジュールのうち第1ソーラーモジュールと直列に電気接続する第3ソーラーモジュールを少なくとも含み得る。そのような場合に、第3ソーラーモジュールは、2またはそれより多くの平行行に複数のスーパーセルとして配置された、N'個(約150より大きい、またはそれと等しい数の)長方形または略長方形シリコン太陽電池を含み得る。第3ソーラーモジュール内の各スーパーセルが、隣接し合うシリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された当該モジュール内の複数のシリコン太陽電池のうち2またはそれより多くのシリコン太陽電池を含む。第3ソーラーモジュール内で、スーパーセルは、電気接続して、約90ボルトより高い、またはそれと等しい高電圧直流モジュール出力を提供する。 The photovoltaic system may include at least a third solar module electrically connected in series with a first solar module of the two or more solar modules electrically connected in parallel. In such cases, the third solar module may be N 'number (greater than or equal to about 150) rectangular or near rectangular silicon arranged as a plurality of supercells in two or more parallel rows. It may include a solar cell. The super cells in the third solar module are arranged side by side with the long sides of adjacent silicon solar cells overlapping and conductively joined to electrically connect the adjacent silicon solar cells in series. Among the plurality of silicon solar cells, two or more silicon solar cells are included. Within the third solar module, the supercell is electrically connected to provide a high voltage DC module output above or equal to about 90 volts.
丁度説明したように、2またはそれより多くのソーラーモジュールのうち第1ソーラーモジュールと直列に電気接続する第3ソーラーモジュールを備える変形例は、並列に電気接続する2またはそれより多くのソーラーモジュールのうち第2ソーラーモジュールと直列に電気接続する第4ソーラーモジュールも少なくとも含み得る。第4ソーラーモジュールは、2またはそれより多くの平行行に複数のスーパーセルとして配置された、N''個(約150より大きい、またはそれと等しい数の)長方形または略長方形シリコン太陽電池を含み得る。第4ソーラーモジュール内の各スーパーセルが、隣接し合うシリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された当該モジュール内の複数のシリコン太陽電池のうち2またはそれより多くのシリコン太陽電池を含む。第4ソーラーモジュール内で、スーパーセルは、電気接続して、約90ボルトより高い、またはそれと等しい高電圧直流モジュール出力を提供する。 As just described, of the two or more solar modules, the variant comprising the third solar module electrically connected in series with the first solar module consists of two or more solar modules electrically connected in parallel. At least a fourth solar module electrically connected in series with the second solar module may also be included. The fourth solar module may include N ′ ′ (number greater than or equal to about 150) rectangular or nearly rectangular silicon solar cells arranged as a plurality of supercells in two or more parallel rows . The super cells in the fourth solar module are arranged side by side in a state in which the long sides of adjacent silicon solar cells overlap and are conductively connected to each other to electrically connect the adjacent silicon solar cells in series. Among the plurality of silicon solar cells, two or more silicon solar cells are included. Within the fourth solar module, the supercell is electrically connected to provide a high voltage DC module output above or equal to about 90 volts.
太陽光発電システムは、上記2またはそれより多くのソーラーモジュールのうち任意の1つに起こっている短絡が、上記2またはそれより多くのソーラーモジュールのうち他のソーラーモジュールで生成された電力を放散させるのを防ぐよう配置された複数のヒューズおよび/またはブロッキングダイオードを含み得る。 The photovoltaic system is configured such that a short circuit occurring on any one of the two or more solar modules dissipates power generated by the other solar modules of the two or more solar modules. It may include a plurality of fuses and / or blocking diodes arranged to prevent this.
太陽光発電システムは、上記2またはそれより多くのソーラーモジュールの並列な電気接続先の、および上記インバータの電気接続先の正極バスおよび負極バスを含み得る。代替的に、太陽光発電システムは、上記2またはそれより多くのソーラーモジュールの別個の導体による電気接続先のコンバイナボックスを含み得る。コンバイナボックスは、ソーラーモジュールを並列に電気接続し、オプションで、上記2またはそれより多くのソーラーモジュールのうち任意の1つに起こっている短絡が、他のソーラーモジュールで生成された電力を放散させるのを防ぐよう配置された複数のヒューズおよび/またはブロッキングダイオードを含み得る。 The photovoltaic system may include positive and negative buses of the parallel electrical connection of the two or more solar modules and the electrical connection of the inverter. Alternatively, the photovoltaic system may include a combiner box to which the two or more solar modules are electrically connected by separate conductors. The combiner box electrically connects the solar modules in parallel, and optionally, a short circuit occurring in any one of the two or more solar modules dissipates the power generated by the other solar modules May include a plurality of fuses and / or blocking diodes arranged to prevent
上記インバータは、ソーラーモジュールに逆バイアスをかけることを避けるよう設定された最小値より高い直流電圧で上記2またはそれより多くのソーラーモジュールを動作させるよう構成され得る。 The inverter may be configured to operate the two or more solar modules at a DC voltage higher than a minimum value set to avoid reverse biasing the solar modules.
インバータは、ソーラーモジュールのうち1または複数で起こっている逆バイアス状態を認識し、逆バイアス状態を避ける電圧でソーラーモジュールを動作させるよう構成され得る。 The inverter may be configured to recognize a reverse bias condition occurring in one or more of the solar modules and to operate the solar module at a voltage that avoids the reverse bias condition.
太陽光発電システムは、屋根上に位置付けられ得る。 A photovoltaic system may be positioned on the roof.
上記の変形例のうちいずれかにおいて、N、N'、およびN''は、約200より大きい、若しくはそれと等しい、約250より大きい、若しくはそれと等しい、約300より大きい、若しくはそれと等しい、約350より大きい、若しくはそれと等しい、約400より大きい、若しくはそれと等しい、約450より大きい、若しくはそれと等しい、約500より大きい、若しくはそれと等しい、約550より大きい、若しくはそれと等しい、約600より大きい、若しくはそれと等しい、約650より大きい、若しくはそれと等しい、または、約700より大きい、若しくはそれと等しい値であり得る。N、N'、およびN''は、同じ、または異なる値を有し得る。 In any of the above variations, N, N ′ and N ′ ′ are greater than or equal to about 200, greater than or equal to about 250, or greater than or equal to about 300, about 350 Greater than or equal to, greater than about 400 or equal to, greater than or equal to about 450, greater than or equal to about 500, greater than or equal to about 500, greater than or equal to about 550, or greater than about 600 It may be equal to, greater than about 650, or equal to, or greater than or equal to about 700. N, N 'and N' 'may have the same or different values.
上記の変形例のうちいずれかにおいて、ソーラーモジュールにより提供される上記高い直流電圧は、約120ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約180ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約240ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約300ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約360ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約420ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約480ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約540ボルトより高い、若しくはそれと等しい、または、約600ボルトより高い、若しくはそれと等しい電圧であり得る。 In any of the above variations, the high DC voltage provided by the solar module is greater than or equal to about 120 volts, greater than or equal to about 180 volts, or greater than about 240 volts or Equal, higher than or equal to about 300 volts, higher than or equal to about 360 volts, higher than or equal to about 420 volts, higher than or equal to about 480 volts, or higher than about 540 volts The voltage may be equal to, or greater than or equal to about 600 volts.
他の態様において、太陽光発電システムは、2またはそれより多くの平行行に複数のスーパーセルとして配置された、N個(約150より大きい、またはそれと等しい数の)長方形または略長方形シリコン太陽電池を含む第1ソーラーモジュールを含む。各スーパーセルが、隣接し合うシリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された複数のシリコン太陽電池を含む。システムは、インバータも備える。インバータは、例えば、第1ソーラーモジュールと統合されたマイクロインバータであり得る。第1ソーラーモジュール内の上記複数のスーパーセルは、電気接続して、約90ボルトより高い、またはそれと等しい高い直流電圧を、その直流を交流に変換する上記インバータに提供する。 In another aspect, the photovoltaic system comprises N (approximately greater than or equal to about 150) rectangular or nearly rectangular silicon solar cells arranged as a plurality of supercells in two or more parallel rows. Including a first solar module. Each supercell includes a plurality of silicon solar cells arranged side by side in a state in which the adjacent silicon solar cells are electrically connected in series, with the long sides of the adjacent silicon solar cells overlapping and in conductive connection with each other. The system also comprises an inverter. The inverter may, for example, be a micro-inverter integrated with the first solar module. The plurality of supercells in the first solar module are electrically connected to provide a high DC voltage, greater than or equal to about 90 volts, to the inverter that converts the DC to AC.
第1ソーラーモジュールは、上記ソーラーモジュール内の上記複数のスーパーセルを直列に電気接続するよう配置されて、上記ソーラーモジュールの高電圧直流出力を提供する1または複数のフレキシブル電気相互接続部を含み得る。 The first solar module may include one or more flexible electrical interconnects arranged to electrically connect the plurality of supercells in the solar module in series to provide a high voltage DC output of the solar module .
太陽光発電システムは、第1ソーラーモジュールと直列に電気接続する第2ソーラーモジュールを少なくとも含み得る。第2ソーラーモジュールは、2またはそれより多くの平行行に複数のスーパーセルとして配置された、N'個(約150より大きい、またはそれと等しい数の)長方形または略長方形シリコン太陽電池を含み得る。第2ソーラーモジュール内の各スーパーセルが、隣接し合うシリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された当該モジュール内の複数のシリコン太陽電池のうち2またはそれより多くのシリコン太陽電池を含む。第2ソーラーモジュール内で、スーパーセルは、電気接続して、約90ボルトより高い、またはそれと等しい高電圧直流モジュール出力を提供する。 The photovoltaic system may at least include a second solar module in electrical connection in series with the first solar module. The second solar module may include N 'number (greater than or equal to about 150) rectangular or nearly rectangular silicon solar cells arranged as a plurality of supercells in two or more parallel rows. The super cells in the second solar module are arranged side by side with the long sides of adjacent silicon solar cells overlapping and conductively joined to electrically connect the adjacent silicon solar cells in series. Among the plurality of silicon solar cells, two or more silicon solar cells are included. Within the second solar module, the supercell is electrically connected to provide a high voltage DC module output above or equal to about 90 volts.
インバータ(例えば、マイクロインバータ)は、直流−直流ブースト構成要素を有さなくてよい。 The inverter (eg, a micro-inverter) may not have a DC-DC boost component.
上記の変形例のうちいずれかにおいて、NおよびN'は、約200より大きい、若しくはそれと等しい、約250より大きい、若しくはそれと等しい、約300より大きい、若しくはそれと等しい、約350より大きい、若しくはそれと等しい、約400より大きい、若しくはそれと等しい、約450より大きい、若しくはそれと等しい、約500より大きい、若しくはそれと等しい、約550より大きい、若しくはそれと等しい、約600より大きい、若しくはそれと等しい、約650より大きい、若しくはそれと等しい、または、約700より大きい、若しくはそれと等しい値であり得る。N、N'は、同じ、または異なる値を有し得る。 In any of the above variations, N and N ′ are greater than or equal to about 200, greater than or equal to about 250, greater than or equal to about 250, greater than or equal to about 300, or greater than or about 350 Equal to, greater than about 400, or equal to, greater than about 450, equal to, greater than about 500, equal to, greater than about 550, or greater than about 600, or greater than about 650 It may be greater than or equal to it, or greater than or equal to about 700. N, N ′ may have the same or different values.
上記の変形例のうちいずれかにおいて、ソーラーモジュールにより提供される上記高い直流電圧は、約120ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約180ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約240ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約300ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約360ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約420ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約480ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約540ボルトより高い、若しくはそれと等しい、または、約600ボルトより高い、若しくはそれと等しい電圧であり得る。 In any of the above variations, the high DC voltage provided by the solar module is greater than or equal to about 120 volts, greater than or equal to about 180 volts, or greater than about 240 volts or Equal, higher than or equal to about 300 volts, higher than or equal to about 360 volts, higher than or equal to about 420 volts, higher than or equal to about 480 volts, or higher than about 540 volts The voltage may be equal to, or greater than or equal to about 600 volts.
他の態様において、ソーラーモジュールは、2またはそれより多くの平行行に複数の直列接続するスーパーセルとして配置された、N個(約250より大きい、またはそれと等しい数の)長方形または略長方形シリコン太陽電池を含む。各スーパーセルが、複数のシリコン太陽電池を含み、複数のシリコン太陽電池は、隣接し合うシリコン太陽電池の長辺が重なり合い電気および熱伝導性接着剤により互いに直接伝導接合して、スーパーセル内のシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置されている。ソーラーモジュールは、25個の太陽電池当たり1つ未満のバイパスダイオードを備える。上記電気および熱伝導性接着剤は、上記複数の太陽電池と垂直な方向への厚さが約50ミクロンより小さい、またはそれと等しく、上記複数の太陽電池と垂直な方向への熱伝導性が約1.5W/(メートル−K)より高い、またはそれと等しい、隣接し合う太陽電池間の複数の接合を形成する。 In another aspect, the solar modules are arranged as a plurality of series-connected supercells in two or more parallel rows, N (a number greater than or equal to about 250) rectangular or substantially rectangular silicon solar Including batteries. Each supercell comprises a plurality of silicon solar cells, wherein the long sides of adjacent silicon solar cells overlap and are directly conductively joined to each other by an electrical and thermally conductive adhesive to form a supercell. The silicon solar cells are arranged side by side in a state of being electrically connected in series. The solar module comprises less than one bypass diode per 25 solar cells. The electrically and thermally conductive adhesive has a thickness in the direction perpendicular to the plurality of solar cells less than or equal to about 50 microns and a thermal conductivity in the direction perpendicular to the plurality of solar cells of about 50 microns. Form multiple junctions between adjacent solar cells higher than or equal to 1.5 W / (meter-K).
上記複数のスーパーセルは、前面シートと後面シートとの間の熱可塑性オレフィン層内に封入され得る。スーパーセルと、それらの封入材は、ガラス製の前面シートと後面シートとの間に挟まれ得る。 The plurality of supercells may be enclosed in a thermoplastic olefin layer between the front and back sheets. The supercell and their encapsulants can be sandwiched between a glass front sheet and a back sheet.
ソーラーモジュールは、例えば、30個の太陽電池当たり1つ未満のバイパスダイオード、または50個の太陽電池当たり1つ未満のバイパスダイオード、または100個の太陽電池当たり1つ未満のバイパスダイオードを備え得る。ソーラーモジュールは、例えば、バイパスダイオードを備えない、または、単一のバイパスダイオードのみ、または3つ以下のバイパスダイオード、または6つ以下のバイパスダイオード、または10個以下のバイパスダイオードを備え得る。 The solar module may, for example, comprise less than one bypass diode per thirty solar cells, or less than one bypass diode per fifty solar cells, or less than one bypass diode per hundred solar cells. The solar module may, for example, comprise no bypass diode, or only a single bypass diode, or 3 or less bypass diodes, or 6 or less bypass diodes, or 10 or less bypass diodes.
重なり合う太陽電池間の伝導性の複数の伝導接合はオプションで、上記ソーラーモジュールにダメージを与えることなく約−40℃から約100℃の温度範囲で、上記複数の行と平行な方向への上記複数のスーパーセルと上記ガラス製の前面シートとの間の熱膨張の不一致に適応する機械的コンプライアンスを、上記複数のスーパーセルに提供し得る。 A plurality of conductive junctions between overlapping solar cells are optional, the plurality in the direction parallel to the plurality of rows at a temperature range of about -40 ° C to about 100 ° C without damaging the solar module Mechanical compliance can be provided to the plurality of supercells to accommodate the thermal expansion mismatch between the supercell and the glass front sheet.
上記の変形例のうちいずれかにおいて、Nは、約300より大きい、若しくはそれと等しい、約350より大きい、若しくはそれと等しい、約400より大きい、若しくはそれと等しい、約450より大きい、若しくはそれと等しい、約500より大きい、若しくはそれと等しい、約550より大きい、若しくはそれと等しい、約600より大きい、若しくはそれと等しい、約650より大きい、若しくはそれと等しい、または、約700より大きい、若しくはそれと等しい値であり得る。 In any of the above variations, N is greater than or equal to about 300, greater than or equal to about 350, greater than or equal to about 350, greater than or equal to about 400, or greater than or equal to about 450, about It may be a value greater than or equal to 500, greater than or equal to about 550, greater than or equal to about 600, greater than or equal to about 600, greater than or equal to about 650, or greater than or equal to about 700.
上記の変形例のうちいずれかにおいて、上記複数のスーパーセルは、電気接続して、約120ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約180ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約240ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約300ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約360ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約420ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約480ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約540ボルトより高い、若しくはそれと等しい、または、約600ボルトより高い、若しくはそれと等しい高い直流電圧を提供し得る。 In any of the above variations, the plurality of supercells are electrically connected to be greater than or equal to about 120 volts, greater than or equal to about 180 volts, or greater than about 240 volts, or Equal, higher than or equal to about 300 volts, higher than or equal to about 360 volts, higher than or equal to about 420 volts, higher than or equal to about 480 volts, or higher than about 540 volts A high DC voltage may be provided that is equal to, or greater than or equal to about 600 volts.
太陽エネルギーシステムは、
上記の変形例のうちいずれかのソーラーモジュールと、
上記ソーラーモジュールに電気接続し、上記ソーラーモジュールからのDC出力を変換して、AC出力を提供するよう構成されたインバータ(例えば、マイクロインバータ)と
を含み得る。インバータは、DC−DCブースト構成要素を有さなくてよい。上記インバータは、太陽電池に逆バイアスをかけることを避けるよう設定された最小値より高い直流電圧で上記ソーラーモジュールを動作させるよう構成され得る。最小電圧値は、温度依存であり得る。上記インバータは、逆バイアス状態を認識し、上記逆バイアス状態を避ける電圧で上記ソーラーモジュールを動作させるよう構成され得る。例えば、上記インバータは、上記ソーラーモジュールの電圧−電流出力曲線の極大領域において上記ソーラーモジュールを動作させて、上記逆バイアス状態を避けるよう構成され得る。
Solar energy system
The solar module of any of the above variations,
And an inverter (e.g., a micro-inverter) configured to be electrically connected to the solar module and to convert a DC output from the solar module to provide an AC output. The inverter may not have a DC-DC boost component. The inverter may be configured to operate the solar module at a DC voltage higher than a minimum value set to avoid reverse biasing the solar cell. The minimum voltage value may be temperature dependent. The inverter may be configured to recognize a reverse bias condition and operate the solar module at a voltage that avoids the reverse bias condition. For example, the inverter may be configured to operate the solar module in the maximum region of the voltage-current output curve of the solar module to avoid the reverse bias condition.
本明細書は、太陽電池劈開ツールと、太陽電池劈開方法とを開示する。 The present specification discloses a solar cell cleaving tool and a solar cell cleaving method.
一態様において、太陽電池を製造する方法は、
湾曲面に沿って太陽電池ウェハを進行させる工程と、
上記湾曲面と上記太陽電池ウェハの底面の間で真空を引いて、上記湾曲面に寄せて上記太陽電池ウェハを曲げ、それにより、事前に用意された1または複数のスクライブラインに沿って上記太陽電池ウェハを劈開して、複数の太陽電池を上記太陽電池ウェハから分離させる工程と
を含む。太陽電池ウェハは、例えば湾曲面に沿って連続的に進行させられ得る。代替的に、太陽電池は、不連続な動きで湾曲面に沿って進行させられ得る。
In one aspect, a method of manufacturing a solar cell comprises
Advancing the solar cell wafer along the curved surface;
A vacuum is drawn between the curved surface and the bottom surface of the solar cell wafer to bend the solar cell wafer toward the curved surface, whereby the solar is along one or more previously prepared scribe lines. Cleaving the cell wafer to separate a plurality of solar cells from the cell solar wafer. The solar cell wafer can, for example, be advanced continuously along the curved surface. Alternatively, the solar cells can be advanced along the curved surface in discrete motions.
上記湾曲面は、例えば、上記真空を上記太陽電池ウェハの上記底面に対して引く真空マニホールドの上面の湾曲部分であり得る。上記真空マニホールドにより上記太陽電池ウェハの上記底面に対して引かれる上記真空は、上記太陽電池ウェハの移動方向に沿って変化し得、例えば、上記太陽電池ウェハが順次劈開される、上記真空マニホールドの領域において最も強くてよい。 The curved surface may be, for example, a curved portion of the top surface of a vacuum manifold that pulls the vacuum against the bottom surface of the solar cell wafer. The vacuum drawn to the bottom surface of the solar cell wafer by the vacuum manifold may change along the moving direction of the solar cell wafer, for example, the solar cell wafer is sequentially cleaved. It may be the strongest in the area.
方法は、上記真空マニホールドの湾曲した上記上面に沿って、穿孔付ベルトにより上記太陽電池ウェハを搬送する工程であって、上記真空は、上記穿孔付ベルトの複数の穿孔を通じて上記太陽電池ウェハの上記底面に対して引かれる工程を含み得る。上記複数の穿孔はオプションで、上記太陽電池ウェハの移動方向に沿った上記太陽電池ウェハの前縁および後縁が、上記穿孔付ベルトの少なくとも1つの穿孔上に横たわり、したがって、真空により湾曲面の方へ引っ張られるようにベルトに配置され得るが、このことは必須ではない。 The method comprises the step of transporting the solar cell wafer by a perforated belt along the curved upper surface of the vacuum manifold, wherein the vacuum is applied to the solar cell wafer through a plurality of perforations in the perforated belt. It may include the step of being drawn against the bottom. The plurality of perforations is optionally such that the leading and trailing edges of the solar cell wafer along the direction of movement of the solar cell wafer overlie at least one of the perforations in the perforated belt, and thus the curved surface due to vacuum. It may be arranged on the belt so as to be pulled towards, but this is not necessary.
方法は、上記真空マニホールドの上記上面の平坦領域に沿って上記太陽電池ウェハを進行させて、第1曲率を有する、上記真空マニホールドの上記上面の遷移湾曲領域に到達させ、その後、上記太陽電池ウェハが順次劈開される、上記真空マニホールドの上記上面の劈開領域内に上記太陽電池ウェハを進行させる工程であって、上記真空マニホールドの上記劈開領域は、上記第1曲率より高い第2曲率を有する、工程を備え得る。方法は、上記第2曲率より高い第3曲率を有する上記真空マニホールドの劈開後領域内へ劈開済の上記複数の太陽電池を進行させる工程をさらに備え得る。 The method advances the solar cell wafer along the flat region of the top surface of the vacuum manifold to reach a transition curve region of the top surface of the vacuum manifold having a first curvature, and then the solar cell wafer Advancing the solar cell wafer into the cleavage region of the top surface of the vacuum manifold, wherein the cleavage region of the vacuum manifold has a second curvature higher than the first curvature. A process may be provided. The method may further include the step of advancing the plurality of cleaved solar cells into the post-cleavage region of the vacuum manifold having a third curvature higher than the second curvature.
上記の変形例のうちいずれかにおいて、方法は、各スクライブラインの一端で、その後、各スクライブラインの反対側の端で、より強い上記太陽電池ウェハと上記湾曲面との間の真空を引いて、各スクライブラインに沿った単一の劈開裂け目の核生成および伝播を促す、各スクライブラインに沿った非対称な応力分布を提供する工程を備え得る。代替的に、または加えて、上記の変形例のうちいずれかにおいて、方法は、各スクライブラインに関して、一端が、他端の前に、真空マニホールドの湾曲した劈開領域に到達するよう、太陽電池ウェハ上のスクライブラインを、真空マニホールドに対して角度を付けて方向付ける工程を含み得る。 In any of the above variations, the method pulls a vacuum between the stronger solar cell wafer and the curved surface at one end of each scribe line and then at the opposite end of each scribe line. And providing a non-symmetrical stress distribution along each scribe line, promoting nucleation and propagation of a single blemish break line along each scribe line. Alternatively, or additionally, in any of the above variations, the method comprises, for each scribe line, a solar cell wafer such that one end reaches the curved cleavage area of the vacuum manifold before the other end The process may include the step of orienting the upper scribe line at an angle to the vacuum manifold.
上記の変形例のうちいずれかにおいて、方法は、劈開済の太陽電池の縁が触れ合う前に、劈開済の太陽電池を湾曲面から取り除く工程を含み得る。例えば、方法は、マニホールドに沿った電池の移動速度より速い速度で、マニホールドの湾曲面に正接する、またはおよそ正接する方向で電池を取り除く工程を含み得る。このことは、例えば、正接するよう配置された移動ベルトにより、または任意の他の適したメカニズムにより達成され得る。 In any of the above variations, the method may include the step of removing the cleaved solar cell from the curved surface before the edges of the cleaved solar cell touch. For example, the method may include removing the cell in a direction tangent or approximately tangent to the curved surface of the manifold at a rate faster than the rate of movement of the cell along the manifold. This may be achieved, for example, by a moving belt arranged to be tangent or by any other suitable mechanism.
上記の変形例のうちいずれかにおいて、方法は、太陽電池ウェハ上にスクライブラインをスクライブする工程と、スクライブラインに沿って太陽電池ウェハを劈開する前に、太陽電池ウェハの頂面または底面の一部に電気伝導性粘着接合剤を適用する工程とを含み得る。結果として得られる劈開済の太陽電池のうちそれぞれが、その後、その頂面または底面の劈開縁に沿って配された電気伝導性粘着接合剤の一部を含み得る。スクライブラインは、任意の適したスクライブ方法を用い電気伝導性粘着接合剤が適用される前、またはその後に形成され得る。スクライブラインは、例えば、レーザースクライブにより形成され得る。 In any of the above variations, the method comprises the steps of: scribing a scribe line on the solar cell wafer; and, before cleaving the solar cell wafer along the scribe line, one of the top or bottom surface of the solar cell wafer. Applying a conductive adhesive to the part. Each of the resulting cleaved solar cells may then include a portion of the electrically conductive adhesive that is disposed along the top or bottom cleavage edge thereof. The scribe line may be formed before or after the electrically conductive adhesive is applied using any suitable scribing method. The scribe line can be formed, for example, by laser scribing.
上記の変形例のうちいずれかにおいて、太陽電池ウェハは、正方形または擬似正方形シリコン太陽電池ウェハであり得る。 In any of the above variations, the solar cell wafer may be a square or pseudo square silicon solar cell wafer.
他の態様において、太陽電池ストリングを作る方法は、電気伝導性粘着接合剤が間に配された隣接する長方形太陽電池の長辺がこけら葺き状に重なり合った状態で複数の長方形太陽電池を並べて配置する工程と、電気伝導性接合剤を硬化させて、それにより、隣接し合い重なり合う長方形太陽電池を互いに接合し、それらを直列に電気接続する工程とを備える。太陽電池は、例えば、上記で説明した太陽電池を製造するための方法の変形例のうちいずれかにより製造され得る。 In another aspect, a method of making a solar cell string comprises arranging a plurality of rectangular solar cells side by side with the long sides of adjacent rectangular solar cells interspersed in an electrically conductive adhesive adhesive interposed therebetween. The steps of disposing and curing the electrically conductive bonding agent thereby bonding adjacent and overlapping rectangular solar cells together and electrically connecting them in series. The solar cell may be manufactured, for example, by any of the variants of the method for manufacturing a solar cell described above.
一態様において、太陽電池ストリングを作る方法は、1または複数の正方形太陽電池のうち各正方形太陽電池上に裏面金属被覆パターンを形成する工程と、
単一の孔版印刷工程で、単一のステンシルを用いて、上記1または複数の正方形太陽電池のうち各正方形太陽電池上に完全な前面金属被覆パターンを孔版印刷する工程と
を含む。これらの工程は、いずれかの順序、または適している場合には同時に実行され得る。「完全な前面金属被覆パターン」とは、孔版印刷工程の後、前面金属被覆の形成を完了するのに追加の金属被覆材料が正方形太陽電池の前面に堆積させられる必要がないことを意味する。方法はまた、
2またはそれより多くの長方形太陽電池となるように各正方形太陽電池を分離させて、完全な前面金属被覆パターンと裏面金属被覆パターンとをそれぞれが含む複数の長方形太陽電池を、上記1または複数の正方形太陽電池から形成する工程と、
隣接し合う長方形太陽電池の長辺がこけら葺き状に重なり合った状態で上記複数の長方形太陽電池を並べて配置する工程と、
隣接し合い重なり合う長方形太陽電池の各ペアに含まれる上記長方形太陽電池を間に配された電気伝導性接合剤で互いに伝導接合する工程であって、上記ペアに含まれる上記長方形太陽電池のうち一方の長方形太陽電池の上記前面金属被覆パターンを、上記ペアに含まれる上記長方形太陽電池のうち他方の長方形太陽電池の上記裏面金属被覆パターンに電気接続し、それにより、上記複数の長方形太陽電池を直列に電気接続する、工程と
を含む。
In one aspect, a method of making a solar cell string comprises forming a backside metallization pattern on each square solar cell of one or more square solar cells;
And, in a single stencil printing step, stencil printing the complete front metallization pattern on each square solar cell of the one or more square solar cells using a single stencil. These steps may be performed in any order or simultaneously as appropriate. By "complete front metallization pattern" is meant that after the stencil printing process, no additional metallization material needs to be deposited on the front of the square solar cell to complete the formation of the front metallization. The way is also
Separating each square solar cell into two or more rectangular solar cells such that a plurality of rectangular solar cells each comprising a full front metallization pattern and a back metallization pattern, Forming from square solar cells;
Arranging the plurality of rectangular solar cells side by side in a state in which the long sides of adjacent rectangular solar cells overlap each other in the form of grit;
Conductively bonding together said rectangular solar cells contained in each pair of adjacent and overlapping rectangular solar cells with an electrically conductive bonding agent disposed therebetween, one of said rectangular solar cells contained in said pair Electrically connecting the front surface metallization pattern of the rectangular solar cell to the backside metal coverage pattern of the other rectangular solar cell of the rectangular solar cells included in the pair, whereby the plurality of rectangular solar cells are connected in series Electrically connect to the process.
ステンシルは、上記1または複数の正方形太陽電池上の上記前面金属被覆パターンの1または複数の特徴を画定する、上記ステンシルの全ての部分が、孔版印刷の間、上記ステンシルの面内に横たわるよう上記ステンシルの他の部分への物理的接続により留められるよう構成され得る。 The stencil defines one or more features of the front side metallization pattern on the one or more square solar cells, such that all portions of the stencil lie in the plane of the stencil during stencil printing. It may be configured to be secured by physical connection to other parts of the stencil.
各長方形太陽電池上の上記前面金属被覆パターンは、例えば、上記長方形太陽電池の長辺と垂直な方向に方向付けられた複数のフィンガーを含み得、上記前面金属被覆パターン内の上記複数のフィンガーはどれも、上記前面金属被覆パターンにより互いに物理的に接続しない。 The front surface metallization pattern on each rectangular solar cell may, for example, include a plurality of fingers oriented in a direction perpendicular to the long side of the rectangular solar cell, the plurality of fingers in the front surface metallization pattern being None are physically connected to one another by the front side metallization pattern.
本明細書は、例えば、キャリア再結合を促す劈開縁がなく、太陽電池の縁でのキャリア再結合損失が減る太陽電池と、そのような太陽電池を製造するための方法と、スーパーセルの形成における、こけら葺き状(重なり合う)配置でのそのような太陽電池の使用とを開示する。 This specification describes, for example, a solar cell without cleavage edge promoting carrier recombination and reducing carrier recombination loss at the edge of the solar cell, a method for manufacturing such a solar cell, and formation of a supercell And the use of such solar cells in a scaly arrangement (overlapping).
一態様において、
複数の太陽電池を製造する方法は、
結晶シリコンウェハの前面に1または複数の前面アモルファスシリコン層を堆積させる工程と、
上記結晶シリコンウェハの上記前面の反対側にある上記結晶シリコンウェハの裏面に1または複数の裏面アモルファスシリコン層を堆積させる工程と、
上記1または複数の前面アモルファスシリコン層をパターニングして、上記1または複数の前面アモルファスシリコン層に1または複数の前面トレンチを形成する工程と、
上記1または複数の前面アモルファスシリコン層上および上記1または複数の前面トレンチ内に前面パッシベート層を堆積させる工程と、
上記1または複数の裏面アモルファスシリコン層をパターニングして、上記1または複数の裏面アモルファスシリコン層内に1または複数の裏面トレンチを形成する工程と、
上記1または複数の裏面アモルファスシリコン層上および上記1または複数の裏面トレンチ内に裏面パッシベート層を堆積させる工程と
を含む。1または複数の裏面トレンチのうちそれぞれが、前面トレンチのうち対応する1つと並んで形成される。方法は、1または複数の劈開面において上記結晶シリコンウェハを劈開する工程であって、各劈開面は、対応し合う前面トレンチおよび裏面トレンチの異なるペア上で中心、または実質的に中心に位置する、工程をさらに含む。結果として得られる太陽電池の動作において、前面アモルファスシリコン層は、光により照射されることになる。
In one aspect,
The method of manufacturing multiple solar cells is
Depositing one or more front amorphous silicon layers on the front of the crystalline silicon wafer;
Depositing one or more backside amorphous silicon layers on the backside of the crystalline silicon wafer opposite the front side of the crystalline silicon wafer;
Patterning the one or more front amorphous silicon layers to form one or more front trenches in the one or more front amorphous silicon layers;
Depositing a front passivation layer on the one or more front amorphous silicon layers and in the one or more front trenches;
Patterning the one or more backside amorphous silicon layers to form one or more backside trenches in the one or more backside amorphous silicon layers;
Depositing a backside passivation layer on the one or more backside amorphous silicon layers and in the one or more backside trenches. Each of the one or more back side trenches is formed alongside the corresponding one of the front side trenches. The method is cleaving the crystalline silicon wafer at one or more cleavage planes, each cleavage plane being centered or substantially centered on different pairs of corresponding front and back trenches. , Further including a process. In the operation of the resulting solar cell, the front amorphous silicon layer will be illuminated by light.
いくつかの変形例において、前面トレンチのみが形成され、裏面トレンチは形成されない。他の変形例において、裏面トレンチのみが形成され、前面トレンチは形成されない。 In some variations, only the front trench is formed and the back trench is not formed. In another variation, only the back surface trench is formed and the front surface trench is not formed.
方法は、上記1または複数の前面トレンチを形成して、上記前面アモルファスシリコン層を貫通させて、上記結晶シリコンウェハの上記前面に到達させる工程、および/または、上記1または複数の裏面トレンチを形成して、上記1または複数の裏面アモルファスシリコン層を貫通させて、上記結晶シリコンウェハの上記裏面に到達させる工程を含み得る。 The method forms the one or more front trenches and penetrates the front amorphous silicon layer to reach the front of the crystalline silicon wafer and / or forms one or more back trenches. The method may include penetrating the one or more backside amorphous silicon layers to reach the backside of the crystalline silicon wafer.
方法は、上記前面パッシベート層および/または上記裏面パッシベート層を透明な伝導性酸化物から形成する工程を含み得る。 The method may comprise forming the front passivation layer and / or the back passivation layer from a transparent conductive oxide.
(例えば、およそ100ミクロンの長さの)劈開点を開始するのに、パルスレーザまたはダイアモンドチップが用いられ得る。圧縮する、および伸長させる高い熱応力を引き起こし、結晶シリコンウェハ内での完全な劈開の伝播を誘導して、1または複数の劈開面において結晶シリコンウェハを分離させるようCWレーザーおよび冷却ノズルが順次用いられ得る。代替的に、結晶シリコンウェハは、1または複数の劈開面において機械的に劈開され得る。任意の適した劈開方法が用いられ得る。 A pulsed laser or diamond tip may be used to initiate a cleavage point (e.g., approximately 100 microns long). A CW laser and cooling nozzle are used sequentially to cause high thermal stress to compress and stretch and to induce the propagation of complete cleavage within the crystalline silicon wafer to separate the crystalline silicon wafer at one or more cleavage planes Can be Alternatively, crystalline silicon wafers can be mechanically cleaved at one or more cleavage planes. Any suitable cleaving method may be used.
1または複数の前面アモルファス結晶シリコン層は、結晶シリコンウェハとn−p接合を形成し得、この場合、結晶シリコンウェハを、その裏面側から劈開することが好ましいかもしれない。代替的に、1または複数の裏面アモルファス結晶シリコン層は、結晶シリコンウェハとn−p接合を形成し得、この場合、結晶シリコンウェハを、その前面側から劈開することが好ましいかもしれない。 The one or more front side amorphous crystalline silicon layers may form an np junction with the crystalline silicon wafer, in which case it may be preferable to cleave the crystalline silicon wafer from its back side. Alternatively, the one or more backside amorphous crystalline silicon layers may form an np junction with the crystalline silicon wafer, in which case it may be preferable to cleave the crystalline silicon wafer from its front side.
他の態様において、複数の太陽電池を製造する方法は、
結晶シリコンウェハの第1表面に1または複数のトレンチを形成する工程と、
上記結晶シリコンウェハの上記第1表面に1または複数のアモルファスシリコン層を堆積させる工程と、
上記結晶シリコンウェハの上記第1表面の上記1または複数のトレンチ内および上記1または複数のアモルファスシリコン層上にパッシベート層を堆積させる工程と、
上記結晶シリコンウェハの上記第1表面の反対側にある上記結晶シリコンウェハの第2表面に1または複数のアモルファスシリコン層を堆積させる工程と、
1または複数の劈開面において上記結晶シリコンウェハを劈開する工程であって、各劈開面は、上記1または複数のトレンチのうち異なる1つのトレンチ上で中心、または実質的に中心に位置する、工程と
を含む。
In another aspect, a method of fabricating a plurality of solar cells comprises
Forming one or more trenches in the first surface of the crystalline silicon wafer;
Depositing one or more amorphous silicon layers on the first surface of the crystalline silicon wafer;
Depositing a passivation layer in the one or more trenches on the first surface of the crystalline silicon wafer and on the one or more amorphous silicon layers;
Depositing one or more amorphous silicon layers on a second surface of the crystalline silicon wafer opposite the first surface of the crystalline silicon wafer;
Cleaving the crystalline silicon wafer at one or more cleavage planes, each cleavage plane being centered or substantially centered on a different one of the one or more trenches Includes and.
方法は、上記パッシベート層を透明な伝導性酸化物から形成する工程を含み得る。 The method may include the step of forming the passivated layer from a transparent conductive oxide.
上記結晶シリコンウェハに熱応力を引き起こして、上記1または複数の劈開面において上記結晶シリコンウェハを劈開するのに、レーザーが用いられ得る。代替的に、結晶シリコンウェハは、1または複数の劈開面において機械的に劈開され得る。任意の適した劈開方法が用いられ得る。 A laser may be used to cause thermal stress in the crystalline silicon wafer to cleave the crystalline silicon wafer at the one or more cleavage planes. Alternatively, crystalline silicon wafers can be mechanically cleaved at one or more cleavage planes. Any suitable cleaving method may be used.
上記1または複数の前面アモルファス結晶シリコン層は、上記結晶シリコンウェハとn−p接合を形成し得る。代替的に、上記1または複数の裏面アモルファス結晶シリコン層は、上記結晶シリコンウェハとn−p接合を形成し得る。 The one or more front amorphous crystalline silicon layers may form an np junction with the crystalline silicon wafer. Alternatively, the one or more backside amorphous crystalline silicon layers may form an np junction with the crystalline silicon wafer.
他の態様において、ソーラーパネルは、隣接し合う太陽電池の端部がこけら葺き状に重なり合い互いに伝導接合して、上記隣接し合う太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された複数の太陽電池をそれぞれが有する複数のスーパーセルを備える。各太陽電池は、
結晶シリコン基板と、
上記結晶シリコン基板の第1表面に配されてn−p接合を形成する1または複数の第1表面アモルファスシリコン層と、
上記結晶シリコン基板の上記第1表面の反対側にある上記結晶シリコン基板の第2表面に配された1または複数の第2表面アモルファスシリコン層と、
上記1または複数の第1表面アモルファスシリコン層の縁における、上記1または複数の第2表面アモルファスシリコン層の縁における、または、上記1または複数の第1表面アモルファスシリコン層の縁および上記1または複数の第2表面アモルファスシリコン層の縁におけるキャリア再結合を防ぐ複数のパッシベート層と
を含む。上記複数のパッシベート層は透明な伝導性酸化物を含み得る。
In another embodiment, a plurality of solar panels are arranged side by side with the adjacent solar cells connected in series, with the ends of the adjacent solar cells overlapping and conductingly bonding to each other. A plurality of supercells each having a solar cell of Each solar cell is
A crystalline silicon substrate,
One or more first surface amorphous silicon layers disposed on the first surface of the crystalline silicon substrate to form an np junction;
One or more second surface amorphous silicon layers disposed on the second surface of the crystalline silicon substrate opposite to the first surface of the crystalline silicon substrate;
The edge of the one or more first surface amorphous silicon layers, or the edge of the one or more second surface amorphous silicon layers, or the edge of the one or more first surface amorphous silicon layers and the one or more And a plurality of passivated layers to prevent carrier recombination at the edge of the second surface amorphous silicon layer. The plurality of passivated layers may comprise transparent conductive oxides.
太陽電池は、例えば、上記で要約された、またはそうでなければ本明細書で開示する方法のうちいずれかにより形成され得る。 The solar cells may be formed, for example, by any of the methods summarized above or otherwise disclosed herein.
本願発明のこれらの、および他の実施形態、特徴、および利点は、最初に簡単に説明する添付の図面と関連して、以下の本願発明のより詳細な説明を参照した場合に、当業者に、より明らかとなる。 These and other embodiments, features, and advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the art upon review of the following more detailed description of the present invention in conjunction with the accompanying drawings, which are briefly described first. It becomes clearer.
以下の発明を実施するための形態は、同一の参照番号が、異なる図面を通して同様の要素を指す、図面を参照して読まれるべきである。必ずしも縮尺通りではないそれら図面は、選ばれた実施形態を描写しており、本願発明の範囲を限定することは意図されていない。発明を実施するための形態は、発明の原理を、限定によってではなく例として示している。本説明により明らかに、当業者は、本願発明を作り、用いることが可能となり、本説明は、本願発明を実施する最良の態様と現時点で考えられるものを含む、本願発明のいくつかの実施形態、適応例、変形例、代替例、および使用を説明する。 The following detailed description should be read with reference to the drawings in which the same reference numerals indicate the same elements throughout the different drawings. The drawings, which are not necessarily to scale, depict selected embodiments and are not intended to limit the scope of the present invention. The mode for carrying out the invention is illustrated by way of example and not limitation of the principles of the invention. The present description clearly enables one skilled in the art to make and use the present invention, and the present description includes several embodiments of the present invention, including the best mode of practicing the present invention and what is presently considered. , Adaptations, variations, alternatives, and uses.
本明細書および添付の請求項で用いられるように、単数形の「a」、「an」、および「the」は、文脈が明らかに異なることを示さない限り、複数形の指示物を含む。また、「平行」という用語は、「平行であること、または実質的に平行であること」を意味しており、本明細書で説明する任意の平行な配置が正確に平行であることを要求するのではなく、平行である幾何学からの多少の逸脱を包含することが意図されている。「垂直」という用語は、「垂直であること、または実質的に垂直であること」を意味すること、および、本明細書で説明する任意の垂直な配置が正確に垂直であることを要求するのではなく、垂直である幾何学からの多少の逸脱を包含することが意図されている。「正方形」という用語は、「正方形または略正方形であること」を意味すること、および、正方形形状からの多少の逸脱、例えば、面取りされた(例えば、丸みのある、または他の場合においては端を切られた)角を含む略正方形である形状を包含することが意図されている。「長方形」という用語は、「長方形または略長方形であること」を意味すること、および、長方形形状からの多少の逸脱、例えば、面取りされた(例えば、丸みのある、または他の場合においては端を切られた)角を含む略長方形である形状を包含することが意図されている。 As used in the specification and the appended claims, the singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly indicates otherwise. Also, the term "parallel" means "parallel or substantially parallel" and requires that any parallel arrangements described herein be exactly parallel. Rather, it is intended to cover some deviations from parallel geometry. The term "vertical" means "perpendicular, or substantially perpendicular" and requires that any vertical arrangement described herein be exactly perpendicular. It is intended to encompass some deviations from the geometry that is vertical rather than vertical. The term "square" is meant to be "square or nearly square" and with some deviation from a square shape, eg, chamfered (eg, rounded or otherwise end) It is intended to encompass shapes that are approximately square including the corners. The term "rectangular" is meant to be "rectangular or nearly rectangular" and with some deviation from rectangular shape, eg, chamfered (eg, rounded or otherwise end) It is intended to encompass shapes that are substantially rectangular, including the corners.
本明細書は、太陽電池モジュール内のシリコン太陽電池の高効率なこけら葺き状配置、および、そのような配置で用いられ得る、太陽電池のための前面および裏面金属被覆パターンおよび相互接続部を開示する。本明細書は、そのようなソーラーモジュールを製造するための方法も開示する。太陽電池モジュールは、「1つの太陽」(非集中的な)照射の下で有利に採用され得、それらが、従来のシリコン太陽電池モジュールの代わりに用いられることを可能とする物理的寸法および電気的特性を有し得る。 This specification discloses a highly efficient shingled arrangement of silicon solar cells within a solar cell module, and front and back metallization patterns and interconnects for the solar cells that can be used in such an arrangement. Do. The present specification also discloses a method for manufacturing such a solar module. Solar cell modules can be advantageously employed under "one solar" (decentralized) illumination, which allows them to be used in place of conventional silicon solar cell modules, with physical dimensions and electricity Characteristics may be possessed.
図1は、隣接し合う太陽電池の端が重なり合い電気接続してスーパーセル100を形成した状態の、こけら葺き状に配置された直列接続する太陽電池10のストリングの断面図を示す。各太陽電池10は、半導体ダイオード構造、および同半導体ダイオード構造への複数の電気接触部を含む。これにより、太陽電池10が光により照射された場合に太陽電池10内で生成される電流は、外部負荷に提供され得る。 FIG. 1 shows a cross-sectional view of a string of serially connected solar cells 10 arranged in a glazed state with the ends of adjacent solar cells overlapped and electrically connected to form a supercell 100. Each solar cell 10 includes a semiconductor diode structure and a plurality of electrical contacts to the semiconductor diode structure. Thereby, when the solar cell 10 is irradiated with light, the current generated in the solar cell 10 may be provided to the external load.
本明細書で説明する例において、各太陽電池10は、n−p接合の対向し合う側に電気接触をもたらす前(太陽側)面および裏(影側)面の金属被覆パターンを有する結晶シリコン太陽電池であり、前面金属被覆パターンは、n型導電性の半導体層上に配され、裏面金属被覆パターンは、p型導電性の半導体層上に配される。しかし、本明細書で説明するソーラーモジュール内の太陽電池10の代わりに、またはそれに加えて、任意の他の適した材料系、ダイオード構造、物理的寸法、または電気接触配置を採用する任意の他の適した太陽電池が用いられ得る。例えば、前(太陽側)面金属被覆パターンは、p型導電性の半導体層上に配され得、裏(影側)面金属被覆パターンは、n型導電性の半導体層上に配され得る。 In the example described herein, each solar cell 10 is a crystalline silicon with a front (sun side) and back (shadow) side metallization pattern that provides electrical contact on opposite sides of the np junction. In a solar cell, the front surface metallization pattern is disposed on the n-type conductivity semiconductor layer, and the back surface metallization pattern is disposed on the p-type conductivity semiconductor layer. However, instead of, or in addition to the solar cells 10 in the solar modules described herein, any other suitable material system, diode structure, physical dimensions, or any other that employs electrical contact arrangements A suitable solar cell may be used. For example, the front (sun side) side metallization pattern may be disposed on a p-type conductive semiconductor layer, and the back (shadow side) side metallization pattern may be disposed on an n-type conductive semiconductor layer.
図1を改めて参照すると、スーパーセル100において、隣接し合う太陽電池10は、それらが重なり合う領域で、一方の太陽電池の前面金属被覆パターンを、隣接する太陽電池の裏面金属被覆パターンに電気接続する電気伝導性接合剤により互いに伝導接合する。適した電気伝導性接合剤は、例えば、電気伝導性接着剤、電気伝導性粘着フィルムおよび粘着テープ、並びに従来のはんだを含み得る。好ましくは、電気伝導性接合剤は、その電気伝導性接合剤の熱膨張係数(CTE)と、太陽電池のCTE(例えば、シリコンのCTE)との間の不一致から生じる応力に適応する機械的コンプライアンスを、隣接し合う太陽電池間の接合に提供する。そのような機械的コンプライアンスを提供すべく、いくつかの変形例において、電気伝導性接合剤は、約0℃より低い、またはそれと等しいガラス転移温度を有するものが選択される。CTEの不一致から生じる、太陽電池の重なり合う縁と平行な方向への応力をさらに低下させ、およびその応力に適応するべく、電気伝導性接合剤はオプションで、太陽電池の実質的に縁の長さに亘って延在する実線状にではなく、太陽電池の重なり合う領域に沿った複数の不連続な位置にのみ適用され得る。 Referring back to FIG. 1, in the supercell 100, adjacent solar cells 10 electrically connect the front metallization pattern of one solar cell to the back metallization pattern of the adjacent solar cell in the area where they overlap. Conductingly bond to each other by an electrically conductive bonding agent. Suitable electrically conductive binders may include, for example, electrically conductive adhesives, electrically conductive adhesive films and tapes, and conventional solders. Preferably, the electrically conductive bonding agent is mechanical compliant to adapt to the stress resulting from the mismatch between the coefficient of thermal expansion (CTE) of the electrically conductive bonding agent and the CTE of the solar cell (e.g. the CTE of silicon) Provide for junctions between adjacent solar cells. To provide such mechanical compliance, in some variations, the electrically conductive bonding agent is selected to have a glass transition temperature less than or equal to about 0 ° C. In order to further reduce the stress in the direction parallel to the overlapping edges of the solar cells resulting from the CTE mismatch and to accommodate that stress, the electrically conductive bonding agent is optionally a length of substantially the edge of the solar cells It can be applied only at a plurality of discrete locations along the overlapping area of the solar cells, rather than in a solid line extending across.
電気伝導性接合剤により形成される、隣接し合い重なり合う太陽電池間の導電接合の、太陽電池の前面および裏面と垂直な方向に測定する厚さは、例えば、約0.1mm未満であり得る。そのような薄い接合は、電池間の相互接続における抵抗損失を減らし、また、動作の間に現れるかもしれない、スーパーセル内の任意のホットスポットからの、スーパーセルに沿った熱の流れを促す。太陽電池間の接合の熱伝導性は、例えば、≧約1.5ワット/(メートルK)であり得る。 The thickness measured in the direction perpendicular to the front and back surfaces of the solar cells of the conductive junction between adjacent and overlapping solar cells formed by the electrically conductive bonding agent may be, for example, less than about 0.1 mm. Such thin junctions reduce resistive losses in the interconnections between the cells and also facilitate heat flow along the supercell from any hot spots in the supercell that may appear during operation . The thermal conductivity of the junction between the solar cells may be, for example, ≧ about 1.5 watts / (meter K).
図2Aは、スーパーセル100で用いられ得る例示的な長方形太陽電池10の前面を示す。太陽電池10には他の形状も適宜用いられ得る。図示されている例において、太陽電池10の前面金属被覆パターンは、太陽電池10の長辺のうち一方の縁に隣接して位置付けられ、実質的に長辺の長さに亘って長辺と平行に延びるバスバー15と、バスバーと垂直な方向に取り付けられ、太陽電池10の実質的に短辺の長さに亘って互いに、および、それら短辺と平行に延びる複数のフィンガー20とを含む。 FIG. 2A shows the front of an exemplary rectangular solar cell 10 that may be used in supercell 100. Other shapes may be used as appropriate for the solar cell 10. In the illustrated example, the front surface metallization pattern of the solar cell 10 is positioned adjacent to one of the long sides of the solar cell 10 and is substantially parallel to the long side over the length of the long side And a plurality of fingers 20 attached in a direction perpendicular to the bus bars and extending parallel to one another and substantially parallel to the short sides of the solar cell 10.
図2Aの例において、太陽電池10は、長さが約156mmであり、幅が約26mmであり、したがって、アスペクト比(短辺の長さ/長辺の長さ)が、約1:6である。6つのそのような太陽電池が、標準的な156mm×156mm寸法のシリコンウェハ上に用意され、その後、分離されて(ダイシングされて)、図示されているような複数の太陽電池を提供し得る。他の変形例において、寸法が約19.5mm×156mmであり、したがって、アスペクト比が約1:8である8つの太陽電池10が標準的なシリコンウェハから用意され得る。より一般的に、太陽電池10は、アスペクト比が、例えば、約1:2から約1:20であり得、標準サイズのウェハから、または任意の他の適した寸法のウェハから用意され得る。 In the example of FIG. 2A, the solar cell 10 has a length of about 156 mm and a width of about 26 mm, so that the aspect ratio (short side length / long side length) is about 1: 6. is there. Six such solar cells can be prepared on a standard 156 mm × 156 mm sized silicon wafer and then separated (diced) to provide a plurality of solar cells as shown. In another variation, eight solar cells 10 having dimensions of about 19.5 mm × 156 mm and an aspect ratio of about 1: 8 can be prepared from a standard silicon wafer. More generally, the solar cell 10 may have an aspect ratio of, for example, about 1: 2 to about 1:20, and may be prepared from a standard sized wafer or from any other suitable sized wafer.
図3Aは、標準的なサイズおよび形状の擬似正方形シリコン太陽電池ウェハ45を、切断、破壊、またはそうでなければ分割して、丁度説明したような複数の長方形太陽電池を形成し得る例示的な方法を示す。本例において、いくつかの、全幅の長方形太陽電池10Lが、ウェハの中央部分から切断され、加えて、いくつかの、より短い長方形太陽電池10Sが、ウェハの端部から切断され、ウェハの面取りされた、または丸みのある角は破棄される。太陽電池10Lは、1つの幅のこけら葺き状スーパーセルを形成するのに用いられ得、太陽電池10Sは、より幅狭のこけら葺き状スーパーセルを形成するのに用いられ得る。 FIG. 3A illustrates that a quasi-square silicon solar cell wafer 45 of standard size and shape may be cut, broken or otherwise divided to form a plurality of rectangular solar cells as just described. Show the method. In this example, several full width rectangular solar cells 10L are cut from the central portion of the wafer, and in addition, several shorter rectangular solar cells 10S are cut from the edge of the wafer to chamfer the wafer. Rounded or rounded corners are discarded. The solar cell 10L can be used to form a single-width, scaly supercell, and the solar cell 10S can be used to form a narrower, scaly supercell.
代替的に、面取りされた(例えば、丸みのある)角は、ウェハの端部から切断された太陽電池上に残され得る。図2Bおよび2Cは、図2Aのものと実質的に同様ではあるが、太陽電池の切断元のウェハから残された面取りされた角を含む例示的な「シェブロン」長方形太陽電池10の前面を示す。図2Bにおいて、バスバー15は、2つの長辺のうち短い方に隣接して位置付けられ、実質的に同辺の長さに亘って同辺と平行に延び、さらに、両端において、少なくとも部分的に、太陽電池の面取りされた角周りに延在する。図2Cにおいて、バスバー15は、2つの長辺のうち長い方に隣接して位置付けられ、実質的に同辺の長さに亘って同辺と平行に延びる。図3Bおよび3Cは、図3Cに示す破線に沿ってダイシングされて、図2Aに示すものと同様の前面金属被覆パターンを有する複数の太陽電池10と、図2Bに示すものと同様の前面金属被覆パターンを有する2つの面取りされた太陽電池10とを提供し得る擬似正方形ウェハ45の前面図および裏面図を示す。 Alternatively, chamfered (eg, rounded) corners may be left on the solar cells cut from the edge of the wafer. FIGS. 2B and 2C show the front face of an exemplary “chevron” rectangular solar cell 10 substantially similar to that of FIG. 2A, but including chamfered corners left from the wafer from which the solar cell was cut. . In FIG. 2B, the bus bar 15 is positioned adjacent to the shorter one of the two long sides, extends substantially parallel to the length of the same side, and at least partially at both ends. , Extends around the beveled corner of the solar cell. In FIG. 2C, the bus bar 15 is positioned adjacent to the longer side of the two long sides, and extends substantially parallel to the same side over the length of the same side. FIGS. 3B and 3C are a plurality of solar cells 10 having a front surface metallization pattern similar to that shown in FIG. 2A and diced along the dashed lines shown in FIG. 3C, and a front surface metallization similar to that shown in FIG. 2B. FIG. 6 shows front and back views of a pseudo-square wafer 45 that may provide two beveled solar cells 10 with a pattern.
図2Bに示す例示的な前面金属被覆パターンにおいて、電池の面取りされた角周りに延在する、バスバー15の2つの端部はそれぞれ、電池の長辺に隣接して位置している、バスバーの部分からの距離が長くなるにつれ徐々に小さくなる(徐々に狭くなる)幅を有し得る。同様に、図3Bに示す例示的な前面金属被覆パターンにおいて、不連続なコンタクトパッド15を相互接続する薄い導体の2つの端部は、太陽電池の面取りされた角周りに延在し、不連続なコンタクトパッドが沿って配置されている、太陽電池の長辺からの距離が長くなるにつれ徐々に小さくなる。そのように幅が徐々に小さくなることはオプションではあるが、抵抗損失を実質的に増加させることなく、有利に、金属の使用を減らし得、太陽電池の作用領域が影になることを減らし得る。 In the exemplary front surface metallization pattern shown in FIG. 2B, the two ends of the bus bar 15 extending around the beveled corners of the cell are each located adjacent to the long side of the cell, of the bus bar It may have a width that gradually decreases (is gradually narrowed) as the distance from the portion increases. Similarly, in the exemplary frontside metallization pattern shown in FIG. 3B, the two ends of the thin conductor interconnecting the discontinuous contact pads 15 extend around the beveled corners of the solar cell and are discontinuous The contact pads are arranged along and gradually decrease as the distance from the long side of the solar cell increases. Such gradual reduction in width is optional, but can advantageously reduce the use of metal and substantially reduce shadowing of the solar cell's active area without substantially increasing resistive losses. .
図3Dおよび3Eは、図3Eに示す破線に沿ってダイシングされて、図2Aに示すものと同様の前面金属被覆パターンを有する複数の太陽電池10を提供し得る完全な正方形ウェハ47の前面図および裏面図を示す。 FIGS. 3D and 3E are front views of a full square wafer 47 which can be diced along the dashed lines shown in FIG. 3E to provide a plurality of solar cells 10 having a front side metallization pattern similar to that shown in FIG. 2A. The reverse view is shown.
面取りされた長方形太陽電池は、面取りされた太陽電池のみを含むスーパーセルを形成するのに用いられ得る。追加的に、または代替的に、1または複数のそのような面取りされた長方形太陽電池は、スーパーセルを形成するのに、1または複数の面取りされていない長方形太陽電池(例えば図2A)と組み合わせて用いられ得る。例えば、スーパーセルの端の太陽電池は、面取りされた太陽電池であり得、中間の太陽電池は、面取りされていない太陽電池であり得る。スーパーセル内で、または、より一般的にソーラーモジュール内で、面取りされた太陽電池が、面取りされていない太陽電池と組み合わせて用いられた場合、結果として得られる面取りされた太陽電池および面取りされていない太陽電池の、太陽電池の動作の間に光に曝される前面の面積が同じとなるような太陽電池の寸法を用いることが望ましいかもしれない。このように太陽電池の面積を一致させることにより、面取りされた太陽電池と面取りされていない太陽電池とで生成される電流が一致し、このことは、面取りされた太陽電池および面取りされていない太陽電池の両方を含む直列接続ストリングの性能を向上させる。同じ擬似正方形ウェハから切断される面取りされた太陽電池の面積と面取りされていない太陽電池の面積とは、例えば、ウェハのダイシングが沿って行われる線の位置を調整して、面取りされた太陽電池の、太陽電池の長軸と垂直な方向への幅を、面取りされていない太陽電池よりわずかに広くして、面取りされた太陽電池上のなくなってしまった角を補うことにより一致させられ得る。 Chamfered rectangular solar cells may be used to form a supercell that includes only beveled solar cells. Additionally or alternatively, one or more such beveled rectangular solar cells are combined with one or more non-chamfered rectangular solar cells (eg, FIG. 2A) to form a supercell It can be used. For example, the solar cell at the end of the supercell may be a beveled solar cell, and the middle solar cell may be an unchamfered solar cell. When chamfered solar cells are used in combination with unchamfered solar cells in the supercell or more generally in the solar module, the resulting chamfered solar cells and chamfers are It may be desirable to use the dimensions of a solar cell such that the area of the front surface exposed to light during operation of the solar cell is the same. By matching the areas of the solar cells in this way, the currents generated by the beveled solar cells and the non-chamfered solar cells are matched, which means that the beveled solar cells and the non-chamfered solar cells Improve the performance of series connected strings that include both batteries. The area of the chamfered solar cell and the area of the non-chamfered solar cell cut from the same pseudo-square wafer, for example, adjust the position of the line along which wafer dicing is performed, and the chamfered solar cell The width of the solar cell in a direction perpendicular to the long axis of the solar cell may be made slightly larger than that of the unchamfered solar cell to match by compensating for the missing corner on the beveled solar cell.
ソーラーモジュールは、面取りされていない長方形太陽電池から排他的に形成されたスーパーセルのみを含み得、または、面取りされた長方形太陽電池から形成されたスーパーセルのみを含み得、または、面取りされた太陽電池および面取りされていない太陽電池を含むスーパーセルのみを含み得、または、スーパーセルのこれらの3つの変形例の任意の組み合わせを含み得る。 The solar module may include only supercells formed exclusively from unchamfered rectangular solar cells, or only supercells formed from chamfered rectangular solar cells, or may be chamfered solar It may only comprise supercells comprising cells and unchamfered solar cells, or it may comprise any combination of these three variants of supercells.
いくつかの事例において、標準サイズの正方形または擬似正方形太陽電池ウェハ(例えば、ウェハ45またはウェハ47)の、ウェハの縁近くの一部が、それらの縁から離れて位置する、ウェハの一部より低い効率で光を電気に変換し得る。結果として得られる長方形太陽電池の効率を向上させるべく、いくつかの変形例において、ウェハの1または複数の縁がトリミングされて、ウェハがダイシングされる前に低効率部分を取り除く。ウェハの縁からトリミングされる部分は、幅が、例えば、約1mmから約5mmであり得る。さらに、図3Bおよび3Dに示すように、ウェハからダイシングされることになる2つの端の太陽電池10は、それらの前面バスバー(または不連続なコンタクトパッド)15が、それらの外側縁に沿った、したがって、ウェハの縁のうち2つに沿った状態で方向付けられ得る。本明細書に開示されているスーパーセル内で、バスバー(または不連続なコンタクトパッド)15には、典型的には、隣接する太陽電池が重なるので、ウェハのそれら2つの縁に沿った低い光変換効率は典型的には、太陽電池の性能に影響しない。結果として、いくつかの変形例において、長方形太陽電池の短辺と平行に方向付けられた正方形または擬似正方形ウェハの縁は、丁度説明したようにトリミングされるが、長方形太陽電池の長辺と平行に方向付けられたウェハの縁は、トリミングされない。他の変形例において、正方形ウェハ(例えば、図3Dのウェハ47)の1、2、3、または4つの縁が、丁度説明したようにトリミングされる。他の変形例において、擬似正方形ウェハの長い縁のうち1、2、3、または4つが、丁度説明したようにトリミングされる。 In some cases, a portion of a standard sized square or pseudo-square solar cell wafer (e.g., wafer 45 or wafer 47) near the edge of the wafer is located away from the edge of the portion of the wafer Light can be converted to electricity with low efficiency. In order to improve the efficiency of the resulting rectangular solar cells, in some variations, one or more edges of the wafer are trimmed to remove low efficiency portions before the wafer is diced. The portion to be trimmed from the edge of the wafer may be, for example, about 1 mm to about 5 mm in width. Furthermore, as shown in FIGS. 3B and 3D, the two end solar cells 10 to be diced from the wafer have their front bus bars (or discontinuous contact pads) 15 along their outer edges Therefore, it can be oriented along two of the edges of the wafer. Within the supercell disclosed herein, the bus bars (or discontinuous contact pads) 15 typically have low light along those two edges of the wafer, as adjacent solar cells overlap. Conversion efficiency typically does not affect the performance of the solar cell. As a result, in some variations, the edge of a square or pseudo-square wafer oriented parallel to the short side of the rectangular solar cell is trimmed as just described, but parallel to the long side of the rectangular solar cell The edge of the wafer directed to is not trimmed. In other variations, one, two, three or four edges of a square wafer (e.g., wafer 47 of FIG. 3D) are trimmed as just described. In other variations, one, two, three, or four of the long edges of the pseudo-square wafer are trimmed as just described.
図示されているような、長く狭いアスペクト比を有し、かつ、標準的な156mm×156mmの太陽電池の面積より狭い面積を有する太陽電池が、本明細書で開示する太陽電池モジュール内のI2R抵抗電力損失を減らすのに有利に採用され得る。特に、標準サイズのシリコン太陽電池と比較して小さくなった太陽電池10の面積は、太陽電池で生成される電流を減少させ、その太陽電池内の、およびそのような太陽電池の直列接続ストリング内の抵抗電力損失を直接的に減らす。加えて、電流が太陽電池の短辺と平行にスーパーセル100を通るようにスーパーセルにそのような長方形太陽電池を配置することにより、電流が、前面金属被覆パターンのフィンガー20に到達するべく半導体材料を通って流れなければならない距離を短くし、必要とされるフィンガーの長さを短くし得、このことも、抵抗電力損失を減らし得る。 A solar cell having a long narrow aspect ratio as shown and having an area smaller than that of a standard 156 mm × 156 mm solar cell is I 2 in the solar cell module disclosed herein. It may be advantageously employed to reduce R resistive power losses. In particular, the reduced area of the solar cell 10 compared to a standard sized silicon solar cell reduces the current generated by the solar cell, within the solar cell, and within the series connected string of such solar cells. Directly reduce the resistive power loss of In addition, by placing such a rectangular solar cell in the supercell such that the current passes through the supercell 100 parallel to the short sides of the solar cell, the current is semiconductor to reach the fingers 20 of the front surface metallization pattern The distance that must flow through the material can be shortened and the required finger length can be shortened, which can also reduce resistive power losses.
上述したように、重なり合う太陽電池10を重なり合う領域において互いに接合して、それら重なり合う太陽電池を直列に電気接続することは、従来のようにタブが付けられた、太陽電池の直列接続ストリングと比較して隣接し合う太陽電池間の電気接続の長さを短くする。このことも、抵抗電力損失を減らす。 As described above, bonding the overlapping solar cells 10 to one another in the overlapping region and electrically connecting the overlapping solar cells in series is compared to a series connection string of solar cells, conventionally tabbed. Shorten the electrical connection between adjacent solar cells. This also reduces resistive power losses.
図2Aを改めて参照すると、図示されている例において、太陽電池10上の前面金属被覆パターンは、バスバー15と平行に延び、バスバーと離れているオプションのバイパス導体40を含む。(そのようなバイパス導体は、図2B−2C、3Bおよび3Dに示す金属被覆パターンでもオプションで用いられ得、連続的なバスバーではなく不連続なコンタクトパッド15と組み合わせて図2Qにも示されている。)バイパス導体40は、フィンガー20を相互接続して、バスバー15とバイパス導体40との間に形成され得る裂け目を電気的にバイパスする。バスバー15に近い位置でフィンガー20を切断し得るそのような裂け目は、他の場合においては、バスバー15から、太陽電池10の領域を分離させ得る。バイパス導体は、そのような切断されたフィンガーとバスバーとの間の代替的な電気経路を提供する。図示されている例は、バスバー15と平行に位置付けられ、バスバーのおよそ全長に亘って延在し、あらゆるフィンガー20を相互接続するバイパス導体40を示している。この配置は好ましいかもしれないが、必須ではない。存在する場合、バイパス導体は、バスバーと平行に延びる必要はなく、バスバーの全長に亘って延在する必要はない。さらに、バイパス導体は、少なくとも2つのフィンガーを相互接続するが、全てのフィンガーを相互接続する必要はない。例えば、2またはそれより多くの短いバイパス導体が、より長いバイパス導体の代わりに用いられ得る。バイパス導体の任意の適した配置が用いられ得る。そのようなバイパス導体の使用は、発明の名称が「Solar Cell With Metallization Compensating For Or Preventing Cracking」であり、2012年2月13日に出願された米国特許出願第13/371,790号に、より詳細に説明されている。同特許出願はその全体が、参照により本明細書に組み込まれる。 Referring back to FIG. 2A, in the illustrated example, the front metallization pattern on the solar cell 10 includes an optional bypass conductor 40 that extends parallel to and away from the bus bars 15. (Such bypass conductors may also optionally be used with the metallization patterns shown in FIGS. 2B-2C, 3B and 3D, and are also shown in FIG. 2Q in combination with discontinuous contact pads 15 rather than continuous bus bars The bypass conductors 40 interconnect the fingers 20 to electrically bypass the crevices that may be formed between the bus bars 15 and the bypass conductors 40. Such a crevice that may cut the finger 20 in a position close to the bus bar 15 may in other cases separate the area of the solar cell 10 from the bus bar 15. The bypass conductor provides an alternative electrical path between such disconnected fingers and the bus bar. The illustrated example shows a bypass conductor 40 positioned parallel to the bus bar 15 and extending approximately the entire length of the bus bar, interconnecting all the fingers 20. This arrangement may be preferred but not required. If present, the bypass conductor does not have to extend parallel to the bus bar and does not have to extend the entire length of the bus bar. Furthermore, the bypass conductor interconnects at least two fingers, but not all fingers need to be interconnected. For example, two or more short bypass conductors may be used instead of longer bypass conductors. Any suitable arrangement of bypass conductors may be used. The use of such a bypass conductor is disclosed in US patent application Ser. No. 13 / 371,790, filed on Feb. 13, 2012, entitled "Solar Cell With Metallization Compensating For Or Preventing Cracking" and filed on Feb. 13, 2012. It is explained in detail. The same patent application is incorporated herein by reference in its entirety.
図2Aの例示的な前面金属被覆パターンは、バスバー15とは反対側の、フィンガー20の遠い側の端においてフィンガー20を相互接続する、オプションの端導体42も含む。(そのような端導体は、図2B−2C、3Bおよび3Dおよび2Qに示す金属被覆パターンでもオプションで用いられ得る。)導体42の幅は、例えば、フィンガー20の幅とおよそ同じであり得る。導体42は、フィンガー20を相互接続して、バイパス導体40と導体42との間に形成され得る裂け目を電気的にバイパスし、それにより、他の場合においては、そのような裂け目により電気的に分離されるかもしれない太陽電池10の領域のためにバスバー15への電流経路を提供する。 The exemplary front surface metallization pattern of FIG. 2A also includes an optional end conductor 42 that interconnects the fingers 20 at the far end of the fingers 20 opposite the bus bars 15. (Such end conductors may optionally be used with the metallization patterns shown in FIGS. 2B-2C, 3B and 3D and 2Q.) The width of the conductor 42 may be, for example, about the same as the width of the finger 20. The conductors 42 interconnect the fingers 20 to electrically bypass the crevices that may be formed between the bypass conductor 40 and the conductor 42, and thereby electrically in other cases by such crevices It provides a current path to the bus bar 15 for the area of the solar cell 10 that may be separated.
図示されている例のうちいくつかは、均一な幅で、太陽電池10の実質的に長辺の長さに亘って延在する前バスバー15を示すが、このことは必須ではない。例えば、上記にて言及されているように、前バスバー15は、例えば図2H、2Qおよび3Bに示すように、例えば太陽電池10の辺に沿って互いに並んで配置され得る2またはそれより多くの前面不連続なコンタクトパッド15と置き換えられ得る。そのような不連続なコンタクトパッドは、オプションで、例えば丁度触れた図面に示すように、それらの間に延びるより薄い導体により相互接続し得る。そのような変形例において、太陽電池の長辺と垂直な方向に測定する、コンタクトパッドの幅は、例えば、コンタクトパッドを相互接続する薄い導体の幅の約2から約20倍であり得る。前面金属被覆パターン内の各フィンガーのために別個の(例えば小さい)コンタクトパッドがあり得、または、各コンタクトパッドが、2またはそれより多くのフィンガーに接続し得る。前面コンタクトパッド15は、例えば、正方形であり得、または、太陽電池の縁と平行に細長い長方形状を有し得る。前面コンタクトパッド15は、太陽電池の長辺と垂直な方向への幅が、例えば、約1mmから約1.5mmであり得、太陽電池の長辺と平行な方向への長さが、例えば、約1mmから約10mmであり得る。太陽電池の長辺と平行な方向に測定する、コンタクトパッド15間の間隔は、例えば、約3mmから約30mmであり得る。 Although some of the illustrated examples have a uniform width, the front bus bar 15 extending substantially the length of the long side of the solar cell 10, this is not required. For example, as mentioned above, the front bus bars 15 may for example be two or more, which may be arranged alongside one another along the sides of the solar cell 10, for example as shown in FIGS. 2H, 2Q and 3B. The front discontinuous contact pad 15 can be replaced. Such discontinuous contact pads may optionally be interconnected by thinner conductors extending between them, as shown for example in the drawing just touched. In such variations, the width of the contact pads, measured in a direction perpendicular to the long side of the solar cell, can be, for example, about 2 to about 20 times the width of the thin conductors interconnecting the contact pads. There may be separate (eg, small) contact pads for each finger in the front surface metallization pattern, or each contact pad may connect to two or more fingers. The front contact pad 15 may, for example, be square or have an elongated rectangular shape parallel to the edge of the solar cell. The front contact pad 15 may have a width in the direction perpendicular to the long side of the solar cell of, for example, about 1 mm to about 1.5 mm, and a length in the direction parallel to the long side of the solar cell, for example It can be about 1 mm to about 10 mm. The distance between the contact pads 15 measured in a direction parallel to the long side of the solar cell may be, for example, about 3 mm to about 30 mm.
代替的に、太陽電池10は、前バスバー15および不連続な前コンタクトパッド15の両方を有さず、前面金属被覆パターンにおいてフィンガー20のみを含み得る。そのような変形例において、他の場合においては前バスバー15またはコンタクトパッド15により実施されるであろう集電機能は代わりに、上記で説明した重なり合う構成において2つの太陽電池10を互いに接合するのに用いられる伝導性材料により実施、または部分的に実施され得る。 Alternatively, the solar cell 10 may not have both the front bus bar 15 and the discontinuous front contact pad 15 and may include only the fingers 20 in the front surface metallization pattern. In such a variant, the current collecting function which would otherwise be performed by the front bus bar 15 or the contact pad 15 instead joins the two solar cells 10 together in the overlapping configuration described above Can be implemented or partially implemented by the conductive material used in
バスバー15およびコンタクトパッド15の両方を有さない太陽電池は、バイパス導体40を含んでも、またはバイパス導体40を含まなくてもよい。バスバー15およびコンタクトパッド15が存在しない場合、バイパス導体40が、同バイパス導体と、重なっている太陽電池に伝導接合する、前面金属被覆パターンの部分との間に形成される裂け目をバイパスするよう配置され得る。 A solar cell that does not have both the bus bars 15 and the contact pads 15 may or may not include the bypass conductor 40. In the absence of the bus bars 15 and the contact pads 15, the bypass conductor 40 is arranged to bypass the crevice formed between the same bypass conductor and the part of the front metallization pattern which is conductively joined to the overlapping solar cells It can be done.
バスバーまたは不連続なコンタクトパッド15と、フィンガー20と、バイパス導体40(存在する場合)と、端導体42(存在する場合)とを含む前面金属被覆パターンは、例えば、そのような目的のために従来用いられている銀製のペーストから形成され、例えば、従来のスクリーン印刷方法により堆積させられ得る。代替的に、前面金属被覆パターンは、電気めっきされた銅から形成され得る。任意の他の適した材料およびプロセスも用いられ得る。前面金属被覆パターンが銀から形成される変形例において、電池の縁に沿って、連続的なバスバー15ではなく、不連続な前面コンタクトパッド15を使用することにより、太陽電池上での銀の量が減り、このことは、コストを有利に低下させ得る。前面金属被覆パターンが銅から、または銀より安価な他の導体から形成される変形例において、連続的なバス15が、コスト面での不利益なしに採用され得る。 A front side metallization pattern comprising bus bars or discontinuous contact pads 15, fingers 20, bypass conductors 40 (if present) and end conductors 42 (if present) is for example for such purpose It is formed from a silver paste conventionally used and can be deposited, for example, by a conventional screen printing method. Alternatively, the front side metallization pattern may be formed of electroplated copper. Any other suitable materials and processes may also be used. In the variation where the front side metallization pattern is formed of silver, the amount of silver on the solar cell by using discontinuous front contact pads 15 instead of continuous bus bars 15 along the cell edge Is reduced, which can advantageously reduce costs. In variations where the front side metallization pattern is formed of copper or other conductors cheaper than silver, a continuous bus 15 can be employed without cost penalty.
図2Dから2G、3Cおよび3Eは、太陽電池のための例示的な裏面金属被覆パターンを示す。これらの例において、裏面金属被覆パターンは、太陽電池の裏面の長い縁のうち1つに沿って配置された不連続な裏面コンタクトパッド25と、太陽電池の残りの裏面の実質的に全てを覆う金属接触部30とを含む。こけら葺き状スーパーセル内で、コンタクトパッド25は、例えば、隣接し重なっている太陽電池の上面の縁に沿って配置されたバスバーに、または不連続なコンタクトパッドに接合して、2つの太陽電池を直列に電気接続する。例えば、各不連続な裏面コンタクトパッド25は、重なっている太陽電池の前面の対応する不連続な前面コンタクトパッド15と位置合わせされ、不連続なコンタクトパッドにのみ適用される電気伝導性接合剤により接合し得る。不連続なコンタクトパッド25は、例えば、正方形であり得(図2D)、または、太陽電池の縁と平行に細長い長方形状を有し得る(図2E−2G、3C、3E)。コンタクトパッド25は、太陽電池の長辺と垂直な方向への幅が、例えば、約1mmから約5mmであり得、太陽電池の長辺と平行な方向への長さが、例えば、約1mmから約10mmであり得る。太陽電池の長辺と平行な方向に測定する、コンタクトパッド25間の間隔は、例えば、約3mmから約30mmであり得る。 Figures 2D through 2G, 3C and 3E show exemplary back side metallization patterns for solar cells. In these examples, the backside metallization pattern covers the discontinuous backside contact pad 25 disposed along one of the long edges of the backside of the solar cell and substantially all of the remaining backside of the solar cell And a metal contact portion 30. Within the scaly supercell, the contact pads 25 are joined, for example, to bus bars disposed along the edge of the top surface of the adjacent overlapping solar cells, or to the discontinuous contact pads, for example, two solar Connect the batteries in series. For example, each non-continuous back contact pad 25 is aligned with the corresponding non-continuous front contact pad 15 on the front of the overlapping solar cell, with an electrically conductive adhesive applied only to the non-continuous contact pad It can be joined. The discontinuous contact pads 25 may, for example, be square (FIG. 2D) or have an elongated rectangular shape parallel to the edge of the solar cell (FIGS. 2E-2G, 3C, 3E). The contact pad 25 may have a width in the direction perpendicular to the long side of the solar cell of, for example, about 1 mm to about 5 mm, and a length in the direction parallel to the long side of the solar cell of, for example, about 1 mm to It may be about 10 mm. The distance between the contact pads 25 measured in a direction parallel to the long side of the solar cell may be, for example, about 3 mm to about 30 mm.
接触部30は、例えば、アルミニウムおよび/または電気めっきされた銅から形成され得る。アルミニウム製の後接触部30の形成により、典型的には、太陽電池内の後面再結合を減らし、それにより、太陽電池効率を向上させる後面フィールドがもたらされる。接触部30が、アルミニウムではなく銅から形成された場合、接触部30は、他のパッシベートスキーム(例えば、酸化アルミニウム)と組み合わせて用いられて、同様に、後面再結合を減らし得る。不連続なコンタクトパッド25は、例えば、銀製のペーストから形成され得る。電池の縁に沿って、連続的な銀製のコンタクトパッドではなく不連続な銀製のコンタクトパッド25を使用することにより、裏面金属被覆パターン内の銀の量が減り、このことは、コストを有利に低下させ得る。 The contacts 30 may be formed, for example, of aluminum and / or electroplated copper. The formation of the aluminum back contact 30 typically results in a back surface field that reduces back surface recombination within the solar cell, thereby improving solar cell efficiency. If contact 30 is formed from copper rather than aluminum, contact 30 may be used in combination with other passivation schemes (eg, aluminum oxide) to reduce back surface recombination as well. The discontinuous contact pads 25 can be formed, for example, from a silver paste. By using discontinuous silver contact pads 25 instead of continuous silver contact pads along the edge of the cell, the amount of silver in the backside metallization pattern is reduced, which has an advantage in cost It can be reduced.
さらに、後面再結合を減らすのに、太陽電池が、アルミニウム製の接触部の形成によりもたらされる後面フィールドを頼りにした場合、連続的な銀製の接触部ではなく不連続な銀製の接触部を使用することにより、太陽電池効率が向上し得る。これは、銀製の裏面接触部が後面フィールドをもたらさず、したがって、キャリア再結合を促し、銀製の接触部上方で太陽電池内でデッド(作用しない)ボリュームを生じさせがちになるからである。従来のようにリボンタブ付けされた太陽電池ストリングは、それらのデッドボリュームは、典型的には、太陽電池の前面のリボンおよび/またはバスバーにより影となり、したがって、何らかの追加の効率損失にはならなかった。しかし、本明細書で開示する太陽電池およびスーパーセル内で、裏面の銀製のコンタクトパッド25上方の、太陽電池のボリュームは、典型的には、何らかの前面金属被覆により影にならず、銀製の裏面金属被覆の使用から結果として生じる何らかのデッドボリュームが、電池の効率を低下させる。したがって、太陽電池の裏面の縁に沿って、連続的な銀製のコンタクトパッドではなく不連続な銀製のコンタクトパッド25を使用することにより、何らかの対応するデッドゾーンのボリュームが減り、太陽電池の効率が高まる。 Furthermore, to reduce back surface recombination, when the solar cell relies on the back surface field provided by the formation of aluminum contacts, it uses discrete silver contacts rather than continuous silver contacts. By doing this, the solar cell efficiency can be improved. This is because the silver back contact does not provide a back surface field, thus promoting carrier recombination and tending to cause dead volume in the solar cell above the silver contact. As with conventional ribbon tabbed solar cell strings, their dead volume was typically shaded by the ribbon and / or bus bars on the front of the solar cell and thus did not result in any additional efficiency loss . However, in the solar cells and supercells disclosed herein, the volume of the solar cell above the backside silver contact pad 25 is typically not shadowed by any front side metallization and the silver backside Any dead volume resulting from the use of the metallization reduces the efficiency of the cell. Thus, by using discontinuous silver contact pads 25 instead of continuous silver contact pads along the edge of the back of the solar cell, the volume of any corresponding dead zone is reduced and the efficiency of the solar cell is increased. Increase.
後面再結合を減らすのに後面フィールドを頼りにしない変形例において、裏面金属被覆パターンは、例えば図2Qに示すように、不連続なコンタクトパッド25ではなく太陽電池の長さに亘って延在する連続的なバスバー25を採用し得る。そのようなバスバー25は、例えば、スズまたは銀から形成され得る。 In variations where the back surface field is not relied upon to reduce back surface recombination, the back surface metallization pattern extends across the length of the solar cell rather than the discontinuous contact pads 25, as shown for example in FIG. 2Q. A continuous bus bar 25 can be employed. Such bus bars 25 may be formed, for example, from tin or silver.
裏面金属被覆パターンの他の変形例は、不連続なスズ製のコンタクトパッド25を採用し得る。裏面金属被覆パターンの変形例は、図2A−2Cの前面金属被覆パターンに示すものと同様のフィンガー接触部を採用し得、コンタクトパッドおよびバスバーを有さなくてよい。 Another variation of the backside metallization pattern may employ a discontinuous tin contact pad 25. A variation of the back side metallization pattern may employ finger contacts similar to those shown in the front side metallization pattern of FIGS. 2A-2C, and may not have contact pads and bus bars.
図面に示す特定の例示的な太陽電池は、前面および裏面金属被覆パターンの特定の組み合わせを有するものとして説明しているが、より一般的に、前面および裏面金属被覆パターンの任意の適した組み合わせが用いられ得る。例えば、1つの適した組み合わせは、不連続なコンタクトパッド15と、フィンガー20と、オプションであるバイパス導体40と、を含む銀製の前面金属被覆パターン、および、アルミニウム製の接触部30と不連続な銀製のコンタクトパッド25とを含む裏面金属被覆パターンを採用し得る。他の適した組み合わせは、連続的なバスバー15と、フィンガー20と、オプションであるバイパス導体40とを含む銅製の前面金属被覆パターン、および、連続的なバスバー25と銅製の接触部30とを含む裏面金属被覆パターンを採用し得る。 Although the particular exemplary solar cells shown in the drawings are described as having a particular combination of front and back metallization patterns, more generally, any suitable combination of front and back metallization patterns is It can be used. For example, one suitable combination is a silver front metallization pattern including discontinuous contact pads 15, fingers 20 and an optional bypass conductor 40, and discontinuities with aluminum contacts 30. A backside metallization pattern may be employed, including silver contact pads 25. Another suitable combination includes a copper front metallization pattern including a continuous bus bar 15, fingers 20 and an optional bypass conductor 40, and a continuous bus bar 25 and copper contacts 30. A backside metallization pattern may be employed.
(以下により詳細に説明する)スーパーセル製造プロセスにおいて、スーパーセル内で隣接し合い重なり合う太陽電池を接合するのに用いられる電気伝導性接合剤は、太陽電池の前面または裏面の縁にある(不連続な、または連続的な)コンタクトパッド上にのみ分配されて、太陽電池の周囲部分上には分配されなくてよい。このことは材料の使用を減らし、上記で説明したように、電気伝導性接合剤と太陽電池との間のCTEの不一致から生じる応力を低下させ得、またはその応力に適応し得る。しかし、堆積の間または後に、および、硬化の前に、電気伝導性接合剤の一部は、コンタクトパッドを越えて、太陽電池の周囲部分上に広がりがちになり得る。例えば、電気伝導性接合剤の結合樹脂部分がコンタクトパッドから離れて、毛管力により、太陽電池表面の粗い、または小さな穴が多くある複数の隣接部分上に引き寄せられるかもしれない。加えて、堆積プロセスの間、伝導性接合剤の一部が、コンタクトパッドを外れてしまうかもしれず、代わりに、太陽電池表面の複数の隣接部分上に堆積させられ、場合によってはそこから広がってしまうかもしれない。この、伝導性接合剤の広がり、および/または不正確な堆積は、重なり合う太陽電池間の接合を弱めるかもしれず、伝導性接合剤が上に広がった、または誤って堆積させられた太陽電池の一部にダメージを与えるかもしれない。電気伝導性接合剤のそのような広がりは、例えば、各コンタクトパッド近く、またはその周りにダムまたはバリアを形成して、電気伝導性接合剤を実質的にあるべき位置に保つ金属被覆パターンにより低減または防止され得る。 In the supercell manufacturing process (described in more detail below), the electrically conductive bonding agent used to join adjacent overlapping solar cells in the supercell is at the edge of the front or back of the solar cell (not It may be distributed only on contact pads which are continuous or continuous, and may not be distributed on the peripheral portion of the solar cell. This reduces the use of the material and may reduce or adapt to the stress resulting from the CTE mismatch between the electrically conductive bonding agent and the solar cell, as described above. However, during or after deposition and before curing, a portion of the electrically conductive bonding agent may tend to spread over the contact pad and onto the peripheral portion of the solar cell. For example, the bonding resin portion of the electrically conductive bonding agent may be separated from the contact pad and drawn by capillary forces onto a plurality of adjacent portions of the surface of the solar cell where there are many rough or small holes. In addition, during the deposition process, a portion of the conductive bonding agent may break off the contact pad, instead being deposited on, and possibly extending from, a plurality of adjacent portions of the solar cell surface It may end up. This spreading and / or incorrect deposition of the conductive bonding agent may weaken the bonding between the overlapping solar cells, and the conductive bonding agent may be spread over or incorrectly deposited. It may damage the club. Such spreading of the electrically conductive bond is reduced, for example, by the metallization pattern forming a dam or barrier near or around each contact pad to keep the conductive bond substantially in place. Or may be prevented.
図2H−2Kに示すように、例えば、前面金属被覆パターンは、各バリア17が対応する不連続なコンタクトパッド15を囲い、そのコンタクトパッドとそのバリアとの間に堀を形成するダムとして作用する状態でコンタクトパッド15と、フィンガー20と、バリア17とを含み得る。太陽電池上に分配されたときにコンタクトパッドから離れて流れる、または、コンタクトパッドから外れてしまう、未硬化の伝導性粘着接合剤18の部分19は、バリア17により堀に封じ込められ得る。このことは、伝導性粘着接合剤がさらに、コンタクトパッドから電池の周囲部分上に広がるのを防止する。バリア17は、例えば、フィンガー20およびコンタクトパッド15と同じ材料(例えば、銀)から形成され得、例えば、高さが、約10ミクロンから約40ミクロンであり得、例えば、幅が約30ミクロンから約100ミクロンであり得る。バリア17とコンタクトパッド15との間に形成される堀は、幅が、例えば、約100ミクロンから約2mmであり得る。図示されている例は、各前コンタクトパッド15周りに単一のバリア17のみを含んでいるが、他の変形例において、2またはそれより多くのそのようなバリアが、例えば、各コンタクトパッド周りに同心円状に位置付けられ得る。前面コンタクトパッドおよびその1または複数の囲みバリアは、例えば、「ブルズアイ」ターゲットと同様の形状を形成し得る。図2Hに示すように、例えば、バリア17は、フィンガー20と、およびコンタクトパッド15を相互接続する薄い導体と相互接続し得る。 As shown in FIGS. 2H-2K, for example, the front surface metallization pattern acts as a dam that encloses the corresponding discrete contact pads 15 with each barrier 17 and forms a moat between the contact pads and the barriers. In the state, the contact pad 15 may include the finger 20 and the barrier 17. Portions 19 of uncured conductive adhesive 18 that may flow away from the contact pad or dislodge from the contact pad when dispensed onto the solar cell may be contained in the moat by the barrier 17. This further prevents the conductive adhesive from spreading out from the contact pads on the peripheral part of the cell. Barrier 17 may be formed, for example, from the same material (eg, silver) as finger 20 and contact pad 15, and may be, for example, about 10 microns to about 40 microns in height, for example, about 30 microns in width. It may be about 100 microns. The moat formed between the barrier 17 and the contact pad 15 may be, for example, about 100 microns to about 2 mm in width. Although the illustrated example includes only a single barrier 17 around each front contact pad 15, in other variations two or more such barriers, for example, around each contact pad Can be positioned concentrically. The front contact pad and the one or more surrounding barriers may form, for example, a shape similar to a "bulls-eye" target. As shown in FIG. 2H, for example, the barriers 17 may interconnect with the fingers 20 and with thin conductors interconnecting the contact pads 15.
同様に、図2L−2Nに示すように、例えば、裏面金属被覆パターンは、(例えば、銀製の)不連続な裏コンタクトパッド25と、太陽電池の残りの裏面の実質的に全てを覆う(例えば、アルミニウム製の)接触部30と、それぞれが、対応する裏コンタクトパッド25を囲み、そのコンタクトパッドと自身との間に堀を形成するダムとして作用する(例えば、銀製の)バリア27とを含み得る。図示されているように、接触部30の一部が堀を埋め得る。太陽電池上に分配されたときにコンタクトパッド25から離れて流れる、または、コンタクトパッドから外れてしまう、未硬化の伝導性粘着接合剤の一部は、バリア27により堀に封じ込められ得る。このことは、伝導性粘着接合剤がさらに、コンタクトパッドから電池の周囲部分上に広がるのを防止する。バリア27は、例えば、高さが、約10ミクロンから約40ミクロンであり得、例えば、幅が約50ミクロンから約500ミクロンであり得る。バリア27とコンタクトパッド25との間に形成される堀は、幅が、例えば、約100ミクロンから約2mmであり得る。図示されている例は、各裏面コンタクトパッド25周りに単一のバリア27のみを含んでいるが、他の変形例において、2またはそれより多くのそのようなバリアが、例えば、各コンタクトパッド周りに同心円状に位置付けられ得る。裏面コンタクトパッドおよびその1または複数の囲みバリアは、例えば、「ブルズアイ」ターゲットと同様の形状を形成し得る。 Similarly, as shown in FIGS. 2L-2N, for example, the back side metallization pattern covers substantially all of the back side contact pads 25 (eg, made of silver) and the remaining back side of the solar cell (eg, , Aluminum), and a barrier 27 (eg, silver) each acting as a dam surrounding the corresponding back contact pad 25 and forming a moat between the contact pad and itself. obtain. As shown, a portion of the contact portion 30 may fill the moat. A portion of the uncured conductive adhesive that may flow away from the contact pad 25 or dislodged from the contact pad when dispensed onto the solar cell may be contained in the moat by the barrier 27. This further prevents the conductive adhesive from spreading out from the contact pads on the peripheral part of the cell. The barrier 27 may, for example, be about 10 microns to about 40 microns in height, for example, about 50 microns to about 500 microns in width. The moat formed between the barrier 27 and the contact pad 25 may be, for example, about 100 microns to about 2 mm in width. Although the illustrated example includes only a single barrier 27 around each back contact pad 25, in other variations two or more such barriers may be provided, for example, around each contact pad. Can be positioned concentrically. The back contact pad and the one or more surrounding barriers may form, for example, a shape similar to a "bulls-eye" target.
太陽電池の実質的に縁の長さに亘って延びる連続的なバスバーまたはコンタクトパッドも、伝導性粘着接合剤の広がりを防ぐバリアにより囲まれ得る。例えば、図2Qは、裏面バスバー25を囲むそのようなバリア27を示す。前面バスバー(例えば、図2Aのバスバー15)は、同様にバリアにより囲まれ得る。同様に、複数の前面または裏面コンタクトパッドの行は、個別に別個のバリアにより囲まれるのではなく、そのようなバリアによりグループとして囲まれ得る。 A continuous bus bar or contact pad extending substantially the length of the edge of the solar cell may also be surrounded by a barrier that prevents the spreading of the conductive adhesive. For example, FIG. 2Q shows such a barrier 27 surrounding the back bus bar 25. The front bus bar (eg, bus bar 15 of FIG. 2A) may be similarly surrounded by the barrier. Similarly, rather than being individually surrounded by separate barriers, rows of multiple front or back contact pads may be surrounded by such barriers as a group.
丁度説明したように、バスバーまたは1または複数のコンタクトパッドを囲むのではなく、前面金属被覆パターンまたは裏面金属被覆パターン特徴が、バスバーまたはコンタクトパッドがバリアと太陽電池の重なった縁との間に位置付けられた状態で太陽電池の縁と平行な方向への実質的に太陽電池の長さに亘って延びるバリアを形成し得る。そのようなバリアは、(上記で説明した)バイパス導体として2つの役割を果たし得る。例えば、図2Rにおいて、バイパス導体40は、コンタクトパッド15上の未硬化の伝導性粘着接合剤が、太陽電池の前面の作用面積上に広がるのを防ぐのに役立つバリアを提供する。同様の配置が、裏面金属被覆パターンのために用いられ得る。 As just described, rather than surrounding the bus bar or one or more contact pads, the front metallization pattern or the back metallization pattern feature locates the bus bar or contact pad between the barrier and the overlapping edge of the solar cell In the as-formed state, a barrier can be formed that extends substantially the length of the solar cell in a direction parallel to the edge of the solar cell. Such a barrier may serve two roles as a bypass conductor (described above). For example, in FIG. 2R, the bypass conductor 40 provides a barrier that helps to prevent the uncured conductive adhesive bond on the contact pad 15 from spreading over the active area of the front of the solar cell. A similar arrangement can be used for the backside metallization pattern.
伝導性粘着接合剤の広がりに対するバリアは、コンタクトパッドまたはバスバーから離れて、丁度説明したように堀を形成し得るが、このことは必須ではない。そのようなバリアは代わりに、例えば図2Oまたは2Pに示すように、コンタクトパッドまたはバスバーに当接し得る。そのような変形例において、バリアは好ましくは、コンタクトパッドまたはバスバーより高くて、未硬化の伝導性粘着接合剤をコンタクトパッドまたはバスバー上に保つ。図2Oおよび2Pは、前面金属被覆パターンの一部を示しているが、同様の配置が裏面金属被覆パターンのために用いられ得る。 The barrier to the spread of the conductive adhesive bond may form a moat apart from the contact pads or bus bars, just as described, but this is not required. Such barriers may alternatively abut the contact pads or bus bars, for example as shown in FIG. 2O or 2P. In such variations, the barrier is preferably higher than the contact pad or bus bar to keep the uncured conductive adhesive bond on the contact pad or bus bar. Although Figures 2O and 2P show a portion of the front side metallization pattern, similar arrangements can be used for the back side metallization pattern.
伝導性粘着接合剤の広がりに対するバリア、および/または、そのようなバリアと、コンタクトパッドまたはバスバーとの間の堀、および、そのような堀内に広がった何らかの伝導性粘着接合剤がオプションで、スーパーセル内の隣接する太陽電池が重なった、太陽電池表面の領域内に横たわり得、したがって、視界から隠れ、太陽放射への露出から遮られ得る。 A barrier to the spread of the conductive adhesive, and / or a moat between such a barrier and the contact pad or bus bar, and any conductive adhesive that has spread inside such moat, is optionally super Adjacent solar cells in the cell may lie in an overlapping area of the solar cell surface and thus be hidden from view and shielded from exposure to solar radiation.
代替的に、または、丁度説明したようなバリアの使用に加えて、電気伝導性接合剤は、マスクを用い、または任意の他の適した方法(例えば、スクリーン印刷)により堆積させられて、正確な堆積を可能とし、したがって、コンタクトパッドを越えて広がる、または堆積の間にコンタクトパッドから外れる可能性がより低くなる、より少ない量の電気伝導性接合剤を必要とし得る。 Alternatively, or in addition to the use of a barrier as just described, the electrically conductive bonding agent may be deposited using a mask or deposited by any other suitable method (eg screen printing) It is possible to require a smaller amount of electrically conductive bonding agent, which allows for deposition and thus extends beyond the contact pad or is less likely to come off the contact pad during deposition.
より一般的に、太陽電池10は、任意の適した前面および裏面金属被覆パターンを採用し得る。 More generally, solar cell 10 may employ any suitable front and back metallization patterns.
図4Aは、図1に示すようにこけら葺き状に配置された、図2Aに示すような太陽電池10を含む例示的な長方形スーパーセル100の前面の一部を示す。こけら葺き状幾何学の結果として、太陽電池10のペア間には物理的な間隙はない。加えて、スーパーセル100の一端にある太陽電池10のバスバー15は視認出来るが、他の太陽電池のバスバー(または前面コンタクトパッド)は、隣接し合う太陽電池の重なり合う部分の下方に隠れる。結果として、スーパーセル100は、ソーラーモジュール内でそれ自体が占有する面積を効率的に用いる。特に、その面積のうち、従来のようにタブ付けされた太陽電池配置、および、太陽電池の照射表面の多数の視認出来るバスバーを含む太陽電池配置の場合と比較してより大きな部分が、電気を生成するのに利用出来る。図4B−4Cは、複数の主に面取りされたシェブロン長方形シリコン太陽電池を含むが、その他の点では図4Aのものと同様である他の例示的なスーパーセル100の前面図および裏面図をそれぞれ示している。 FIG. 4A shows a portion of the front surface of an exemplary rectangular supercell 100 including a solar cell 10 as shown in FIG. 2A arranged in a square pattern as shown in FIG. As a result of the scaly geometry, there is no physical gap between the pairs of solar cells 10. In addition, while the bus bars 15 of the solar cells 10 at one end of the supercell 100 are visible, the bus bars (or front contact pads) of the other solar cells are hidden below the overlapping portions of adjacent solar cells. As a result, the supercell 100 efficiently uses the area it occupies in the solar module. In particular, the larger part of the area compared to that of a conventional tabbed solar cell arrangement and a solar cell arrangement comprising a large number of visible bus bars on the irradiated surface of the solar cell It can be used to generate. 4B-4C show front and back views, respectively, of another exemplary supercell 100 that includes a plurality of predominantly beveled chevron rectangular silicon solar cells but otherwise is similar to that of FIG. 4A. It shows.
図4Aに図示されている例において、バイパス導体40は、隣接する電池の重なり合う部分に隠れる。代替的に、バイパス導体40を含む太陽電池は、バイパス導体を覆うことなく、図4Aに示すようなものと同様に重なり合い得る。 In the example illustrated in FIG. 4A, the bypass conductors 40 are hidden in the overlapping portions of adjacent cells. Alternatively, solar cells comprising bypass conductor 40 may overlap similarly to those shown in FIG. 4A without covering the bypass conductor.
スーパーセル100の一端にある露出した前面バスバー15と、スーパーセル100の他端にある太陽電池の裏面金属被覆は、所望されるように他のスーパーセルおよび/または他の電気構成要素へスーパーセル100を電気接続するのに用いられ得る、負極および正極の(末端)端接触部をスーパーセルに提供する。 The exposed front bus bar 15 at one end of the supercell 100 and the back side metallization of the solar cell at the other end of the supercell 100 may be supercelled to other supercells and / or other electrical components as desired. The negative and positive (end) end contacts that can be used to electrically connect 100 are provided to the supercell.
スーパーセル100内の隣接し合う太陽電池は、任意の適した量、例えば、約1ミリメートル(mm)から約5mm分、重なり合い得る。 Adjacent solar cells in supercell 100 may overlap in any suitable amount, for example, about 1 millimeter (mm) to about 5 mm.
図5A−5Gに示すように、例えば、丁度説明したようなこけら葺き状スーパーセルは、ソーラーモジュールのエリアを効率的に埋め得る。そのようなソーラーモジュールは、例えば、正方形または長方形であり得る。図5A−5Gに図示されているような長方形ソーラーモジュールは、長さが例えば約1メートルである短辺と、長さが例えば約1.5から約2.0メートルである長辺とを有し得る。ソーラーモジュールには任意の他の適した形状および寸法も用いられ得る。ソーラーモジュール内のスーパーセルの任意の適した配置が、用いられ得る。 As shown in FIGS. 5A-5G, for example, a scaly supercell as just described may effectively fill the area of the solar module. Such solar modules may be, for example, square or rectangular. A rectangular solar module as illustrated in FIGS. 5A-5G has a short side, for example about 1 meter in length, and a long side, for example about 1.5 to about 2.0 meters in length. It can. Any other suitable shape and size may be used for the solar module. Any suitable arrangement of supercells within the solar module may be used.
正方形または長方形ソーラーモジュール内で、スーパーセルは、典型的には、ソーラーモジュールの短辺または長辺と平行な行に配置される。各行は、端と端とを繋いで配置された1つ、2つ、またはより多くのスーパーセルを含み得る。そのようなソーラーモジュールの一部を形成するスーパーセル100は、任意の適した数の太陽電池10を含み得、および任意の適した長さのものであり得る。いくつかの変形例において、スーパーセル100はそれぞれ長さが、それら自体が一部を成す長方形ソーラーモジュールの短辺の長さにおよそ等しい。他の変形例において、スーパーセル100はそれぞれ長さが、それら自体が一部を成す長方形ソーラーモジュールの短辺の半分の長さにおよそ等しい。他の変形例において、スーパーセル100はそれぞれ長さが、それら自体が一部を成す長方形ソーラーモジュールの長辺の長さにおよそ等しい。他の変形例において、スーパーセル100はそれぞれ長さが、それら自体が一部を成す長方形ソーラーモジュールの長辺の半分の長さにおよそ等しい。これらの長さのスーパーセルを作るのに必要な太陽電池の数は、勿論、ソーラーモジュールの寸法、太陽電池の寸法、および隣接し合う太陽電池が重なり合う量に依存する。スーパーセルには任意の他の適した長さも用いられ得る。 Within the square or rectangular solar modules, the supercells are typically arranged in rows parallel to the short sides or long sides of the solar modules. Each row may include one, two, or more supercells arranged end to end. The supercell 100 forming part of such a solar module may include any suitable number of solar cells 10 and may be of any suitable length. In some variations, the supercells 100 are each approximately equal in length to the length of the short side of the rectangular solar module of which they are a part. In another variant, the supercells 100 are each approximately equal in length to the half length of the short side of the rectangular solar module of which they are a part. In another variation, the supercells 100 are each approximately equal in length to the length of the long side of the rectangular solar module of which they are a part. In another variant, the supercells 100 are each approximately equal in length to the length of one half of the long side of the rectangular solar module of which they are a part. The number of solar cells needed to make supercells of these lengths will, of course, depend on the size of the solar modules, the size of the solar cells, and the amount of overlap between adjacent solar cells. Any other suitable length may be used for the supercell.
スーパーセル100の長さが、長方形ソーラーモジュールの短辺の長さにおよそ等しい変形例において、スーパーセルは、例えば、約19.5ミリメートル(mm)×約156mmの寸法を有する56個の長方形太陽電池を、隣接し合う太陽電池が約3mm分、重なり合った状態で含み得る。8つのそのような長方形太陽電池が、従来の正方形または擬似正方形の156mmのウェハから分離させられ得る。代替的に、そのようなスーパーセルは、例えば、約26mm×約156mmの寸法を有する38個の長方形太陽電池を、隣接し合う太陽電池が約2mm分、重なり合った状態で含み得る。6つのそのような長方形太陽電池が、従来の正方形または擬似正方形の156mmのウェハから分離させられ得る。スーパーセル100の長さが、長方形ソーラーモジュールの短辺の半分の長さにおよそ等しい変形例において、スーパーセルは、例えば、約19.5ミリメートル(mm)×約156mmの寸法を有する28個の長方形太陽電池を、隣接し合う太陽電池が約3mm分、重なり合った状態で含み得る。代替的に、そのようなスーパーセルは、例えば、約26mm×約156mmの寸法を有する19個の長方形太陽電池を、隣接し合う太陽電池が約2mm分、重なり合った状態で含み得る。 In variations where the length of the supercell 100 is approximately equal to the length of the short side of the rectangular solar module, the supercell may, for example, have 56 rectangular suns having dimensions of about 19.5 millimeters (mm) by about 156 mm. The cells may be included with adjacent solar cells overlapping for about 3 mm. Eight such rectangular solar cells can be separated from a conventional square or pseudo-square 156 mm wafer. Alternatively, such supercells may include, for example, 38 rectangular solar cells having dimensions of about 26 mm by about 156 mm, with adjacent solar cells overlapping by about 2 mm. Six such rectangular solar cells can be separated from a conventional square or pseudo-square 156 mm wafer. In variations where the length of the supercell 100 is approximately equal to the length of the short half of the rectangular solar module, the supercell has, for example, 28 pieces having dimensions of about 19.5 millimeters (mm) by about 156 mm. Rectangular solar cells may be included with adjacent solar cells overlapping for about 3 mm. Alternatively, such a supercell may include, for example, 19 rectangular solar cells having dimensions of about 26 mm by about 156 mm, with adjacent solar cells overlapping by about 2 mm.
スーパーセル100の長さが、長方形ソーラーモジュールの長辺の長さにおよそ等しい変形例において、スーパーセルは、例えば、約26ミリメートル(mm)×約156mmの寸法を有する72個の長方形太陽電池を、隣接し合う太陽電池が約2mm分、重なり合った状態で含み得る。スーパーセル100の長さが、長方形ソーラーモジュールの長辺の半分の長さにおよそ等しい変形例において、スーパーセルは、例えば、約26mm×約156mmの寸法を有する36個の長方形太陽電池を、隣接し合う太陽電池が約2mm分、重なり合った状態で含み得る。 In variations where the length of the supercell 100 is approximately equal to the length of the long side of the rectangular solar module, the supercell may, for example, have 72 rectangular solar cells having dimensions of about 26 millimeters (mm) by about 156 mm. The adjacent solar cells may include about 2 mm in an overlapping state. In a variant in which the length of the supercell 100 is approximately equal to the length of one half of the long side of the rectangular solar module, the supercell adjoins, for example, 36 rectangular solar cells having the dimensions About 2 mm of overlapping solar cells may be included in an overlapping state.
図5Aは、ソーラーモジュールの短辺の半分の長さにおよそ等しい長さをそれぞれが有する20個の長方形スーパーセル100を含む例示的な長方形ソーラーモジュール200を示す。それらスーパーセルは、ペアを組んで端と端とを繋いで配置されて、10のスーパーセル行を、それら行と、スーパーセルの長辺とが、ソーラーモジュールの短辺と平行に方向付けられた状態で形成している。他の変形例において、各スーパーセル行は、3またはそれより多くのスーパーセルを含み得る。また、同様に構成されたソーラーモジュールが、本例において示されているより多い、またはより少ないスーパーセル行を含み得る。(例えば、図14Aは、それぞれ2つのスーパーセルの12の行に配置された24個の長方形スーパーセルを含むソーラーモジュールを示す。) FIG. 5A shows an exemplary rectangular solar module 200 including twenty rectangular supercells 100 each having a length approximately equal to the length of one half of the short side of the solar module. The supercells are arranged in pairs and connected end to end, so that ten supercell rows are oriented with the rows and the long sides of the supercells parallel to the short sides of the solar module. It is formed in the In other variations, each supercell row may include three or more supercells. Also, similarly configured solar modules may include more or fewer supercell rows than shown in this example. (For example, FIG. 14A shows a solar module that includes 24 rectangular supercells arranged in 12 rows of 2 supercells each.)
各行のスーパーセル100が、それら各行内のスーパーセルのうち少なくとも1つがその行内の他のスーパーセルに隣接するスーパーセルの端上の前面端接触部を有するよう配置される変形例において、図5Aに示す間隙210が、ソーラーモジュールの中心線に沿った、スーパーセルの前面端接触部(例えば、露出したバスバーまたは不連続な接触部15)との電気接触を容易にする。例えば、行内の2つのスーパーセルが、一方のスーパーセルがソーラーモジュールの中心線に沿った前面末端接触部を有し、他方のスーパーセルがソーラーモジュールの中心線に沿った裏面末端接触部を有した状態で配置され得る。そのような配置において、行内の2つのスーパーセルは、ソーラーモジュールの中心線に沿って配置された、一方のスーパーセルの前面末端接触部に、および他方のスーパーセルの裏面末端接触部に接合する相互接続部により直列に電気接続し得る。(例えば、以下に説明する図8Cを参照。)各スーパーセル行が3またはそれより多くのスーパーセルを含む変形例において、スーパーセル間の追加の間隙が存在し得、同様に、ソーラーモジュールの辺から離れて位置する前面端接触部との電気接触を容易にし得る。 In the variation where the supercell 100 in each row is arranged such that at least one of the supercells in each row has a front end contact on the end of the supercell adjacent to the other supercell in that row, FIG. A gap 210 shown in FIG. 1 facilitates electrical contact with the front end contacts of the supercell (eg, exposed bus bars or discontinuous contacts 15) along the centerline of the solar module. For example, two supercells in a row have front end contacts with one supercell along the centerline of the solar module and the other supercell with back end contacts along the centerline of the solar module. It can be arranged in the closed state. In such an arrangement, the two supercells in a row are joined to the front end contacts of one supercell and to the back end contacts of the other supercell, arranged along the centerline of the solar module Electrical connections may be made in series by means of interconnects. (See, for example, FIG. 8C described below.) In variations where each supercell row includes three or more supercells, there may be additional gaps between the supercells, as well as in the solar module. Electrical contact with the front end contacts located away from the side may be facilitated.
図5Bは、ソーラーモジュールの短辺の長さにおよそ等しい長さをそれぞれが有する10個の長方形スーパーセル100を含む例示的な長方形ソーラーモジュール300を示す。それらスーパーセルは、10の平行行として、長辺が同モジュールの短辺と平行に方向付けられた状態で配置されている。同様に構成されたソーラーモジュールが、本例において示されているより多い、またはより少ない、そのような辺の長さのスーパーセルの行を含み得る。 FIG. 5B shows an exemplary rectangular solar module 300 comprising ten rectangular supercells 100 each having a length approximately equal to the length of the short side of the solar module. The supercells are arranged in ten parallel rows, with the long side oriented parallel to the short side of the module. A similarly configured solar module may include more or less rows of supercells of such side lengths than shown in this example.
図5Bは、ソーラーモジュール200内の複数のスーパーセル行内の隣接し合うスーパーセル間に間隙がなかった場合に図5Aのソーラーモジュール200がどのように見えるかも示す。図5Aの間隙210は、例えば、各行内の両方のスーパーセルが、モジュールの中心線に沿って後面端接触部を有するようにスーパーセルを配置することにより取り除くことが出来る。この場合、モジュールの中心に沿ってスーパーセルの前面に接近する必要がないので、それらスーパーセルは、それらの間に追加の間隙が殆ど、または全くない状態で互いにほぼ当接して配置され得る。代替的に、行内の2つのスーパーセル100は、一方が、モジュールの辺に沿って前面端接触部を有し、モジュールの中心線に沿って裏面端接触部を有し、他方が、モジュールの中心線に沿って前面端接触部を有し、モジュールの反対側の辺に沿って裏面端接触部を有し、スーパーセルの隣接し合う端が重なり合った状態で配置され得る。ソーラーモジュールの前面のどの部分も影にすることのない状態でフレキシブル相互接続部がスーパーセルの重なり合う端間に挟まれて、スーパーセルのうち一方の前面端接触部と、他方のスーパーセルの裏面端接触部とに電気接続を提供し得る。3またはそれより多くのスーパーセルを含む行に関しては、これらの2つの手法が組み合わせで用いられ得る。 FIG. 5B also shows how the solar module 200 of FIG. 5A would look if there were no gaps between adjacent supercells in the plurality of supercell rows in the solar module 200. The gaps 210 in FIG. 5A can be removed, for example, by arranging the supercells such that both supercells in each row have back end contacts along the centerline of the module. In this case, the supercells may be arranged substantially abutting one another with little or no additional gap between them, as it is not necessary to approach the front of the supercell along the center of the module. Alternatively, two supercells 100 in a row, one with front end contacts along the sides of the module and the other end contact with the back end along the centerline of the module, the other of the modules There may be front end contacts along the centerline, and back end contacts along the opposite side of the module, with adjacent ends of the supercell being arranged in an overlapping manner. The flexible interconnects are sandwiched between the overlapping ends of the supercell without shadowing any portion of the front of the solar module, and one of the front end contacts of the supercell and the back of the other supercell Electrical connections may be provided to the end contacts. These two approaches may be used in combination for rows containing three or more supercells.
図5A−5Bに示すスーパーセルおよび複数のスーパーセル行は、例えば、図10A−15に関して以下にさらに説明するように、直列および並列の電気接続の任意の適した組み合わせにより相互接続し得る。スーパーセル間の相互接続は、例えば、図5C−5G、およびそれに続く図面に関して以下に説明するのと同様に、フレキシブル相互接続部を用いて確立され得る。本明細書で説明する例の多くにより示されているように、本明細書で説明するソーラーモジュール内のスーパーセルは、直列および並列の接続の組み合わせにより相互接続して、従来のソーラーモジュールのものと実質的に同じである出力電圧をモジュールに提供し得る。そのような場合に、ソーラーモジュールからの出力電流も、従来のソーラーモジュールのものと実質的に同じであり得る。代替的に、以下にさらに説明するように、ソーラーモジュール内のスーパーセルは相互接続して、同ソーラーモジュールから、従来のソーラーモジュールにより提供されるより実質的により高い出力電圧を提供し得る。 The supercells and supercell rows shown in FIGS. 5A-5B may be interconnected by any suitable combination of series and parallel electrical connections, for example, as further described below with respect to FIGS. 10A-15. The interconnections between the supercells may be established using flexible interconnections, for example, as described below with respect to FIGS. 5C-5G and subsequent figures. As illustrated by many of the examples described herein, the supercells in the solar modules described herein are interconnected by a combination of series and parallel connections to form a conventional solar module An output voltage may be provided to the module that is substantially the same as In such cases, the output current from the solar module may also be substantially the same as that of the conventional solar module. Alternatively, as discussed further below, the supercells in the solar modules may be interconnected to provide substantially higher output voltages from the solar modules than provided by conventional solar modules.
図5Cは、ソーラーモジュールの長辺の長さにおよそ等しい長さをそれぞれが有する6つの長方形スーパーセル100を含む例示的な長方形ソーラーモジュール350を示す。それらスーパーセルは、6つの平行行として、長辺が同モジュールの長辺と平行に方向付けられた状態で配置されている。同様に構成されたソーラーモジュールが、本例において示されているより多い、またはより少ない、そのような辺の長さのスーパーセルの行を含み得る。本例において(および、以下の例のうちいくつかにおいて)各スーパーセルが、156mmの正方形または擬似正方形ウェハの幅のおよそ1/6に等しい幅をそれぞれが有する72個の長方形太陽電池を含む。任意の他の適した寸法の任意の他の適した数の長方形太陽電池も用いられ得る。本例において、スーパーセルの前面末端接触部は、フレキシブル相互接続部400がモジュールの一方の短辺の縁に隣接して位置付けられ、同縁と平行に延びた状態で互いに電気接続する。スーパーセルの裏面末端接触部は、同様に、同ソーラーモジュールの後方で、他方の短辺の縁に隣接して位置付けられ、同縁と平行に延びるフレキシブル相互接続部により、互いに接続する。裏面の相互接続部は、図5Cにおいて視界から隠れる。この配置は、6つのモジュールの長さのスーパーセルを並列に電気接続する。この、および他のソーラーモジュール構成におけるフレキシブル相互接続部、およびそれらの配置の詳細は、図6−8Gに関して以下により詳細に説明する。 FIG. 5C shows an exemplary rectangular solar module 350 comprising six rectangular supercells 100 each having a length approximately equal to the length of the long side of the solar module. The supercells are arranged in six parallel rows, with the long side oriented parallel to the long side of the module. A similarly configured solar module may include more or less rows of supercells of such side lengths than shown in this example. In this example (and in some of the following examples), each supercell comprises 72 rectangular solar cells, each having a width equal to approximately 1/6 of the width of a 156 mm square or pseudo-square wafer. Any other suitable number of rectangular solar cells of any other suitable dimensions may also be used. In this example, the front end contacts of the supercell are electrically connected to one another with the flexible interconnect 400 positioned adjacent the edge of one short side of the module and extending parallel to the same edge. The back end contacts of the supercell are likewise connected to one another by means of flexible interconnects which are located behind the solar module and adjacent to the other short side edge and extend parallel to the same edge. The backside interconnects are hidden from view in FIG. 5C. This arrangement electrically connects six module length supercells in parallel. Details of the flexible interconnects in this and other solar module configurations, and their placement, are described in more detail below with respect to FIGS. 6-8G.
図5Dは、ソーラーモジュールの長辺の半分の長さにおよそ等しい長さをそれぞれが有する12個の長方形スーパーセル100を含む例示的な長方形ソーラーモジュール360を示す。それらスーパーセルは、ペアを組んで端と端とを繋いで配置されて、6つのスーパーセル行を、それら行と、スーパーセルの長辺とが、ソーラーモジュールの長辺と平行に方向付けられた状態で形成している。他の変形例において、各スーパーセル行は、3またはそれより多くのスーパーセルを含み得る。また、同様に構成されたソーラーモジュールが、本例において示されているより多い、またはより少ないスーパーセル行を含み得る。本例において(および、以下の例のうちいくつかにおいて)各スーパーセルが、156mmの正方形または擬似正方形ウェハの幅のおよそ1/6に等しい幅をそれぞれが有する36個の長方形太陽電池を含む。任意の他の適した寸法の任意の他の適した数の長方形太陽電池も用いられ得る。間隙410は、ソーラーモジュールの中心線に沿った、スーパーセル100の前面端接触部への電気接触を確立することを容易にする。本例において、モジュールの一方の短辺の縁に隣接して位置付けられ、同縁と平行に延びるフレキシブル相互接続部400は、スーパーセルのうち6つの前面末端接触部を電気相互接続する。同様に、モジュールの後方で、モジュールの他方の短辺の縁に隣接して位置付けられ、同縁と平行に延びるフレキシブル相互接続部は、他の6つのスーパーセルの裏面末端接触部を電気接続する。間隙410に沿って位置付けられている(この図面に示されていない)フレキシブル相互接続部は、行内のスーパーセルの各ペアを直列に相互接続し、オプションで、横方向に延在して、隣接し合う行を並列に相互接続する。この配置は、6つのスーパーセル行を並列に電気接続する。オプションで、第1グループのスーパーセル内で、各行内の第1スーパーセルは、他の行のうち各行内の第1スーパーセルと並列に電気接続し、第2グループのスーパーセル内で、第2スーパーセルは、他の行のうち各行内の第2スーパーセルと並列に電気接続し、スーパーセルの2つのグループは直列に電気接続する。後者の配置により、スーパーセルの2つのグループのそれぞれが、個別に、バイパスダイオードと並列にされることが可能となる。 FIG. 5D shows an exemplary rectangular solar module 360 including twelve rectangular supercells 100 each having a length approximately equal to the length of one half of the long side of the solar module. The supercells are arranged in pairs and connected end to end so that the six supercell rows, with the rows and the long sides of the supercells, are oriented parallel to the long sides of the solar module It is formed in the In other variations, each supercell row may include three or more supercells. Also, similarly configured solar modules may include more or fewer supercell rows than shown in this example. In this example (and in some of the following examples), each supercell comprises 36 rectangular solar cells, each having a width equal to approximately 1/6 of the width of a 156 mm square or pseudo-square wafer. Any other suitable number of rectangular solar cells of any other suitable dimensions may also be used. The gap 410 facilitates establishing electrical contact to the front end contact of the supercell 100 along the centerline of the solar module. In this example, a flexible interconnect 400 positioned adjacent to and extending parallel to one short side edge of the module electrically interconnects the six front end contacts of the supercell. Similarly, a flexible interconnect located behind and adjacent to the other short side edge of the module and extending parallel to the same edge electrically connects the back end contacts of the other six supercells . A flexible interconnect (not shown in this figure) positioned along the gap 410 interconnects each pair of supercells in a row in series, optionally laterally extending, adjacent Interconnect each other's rows in parallel. This arrangement electrically connects the six supercell rows in parallel. Optionally, in the first group of supercells, the first supercell in each row is electrically connected in parallel with the first supercell in each row of the other rows, and in the second group of supercells, The two supercells are electrically connected in parallel with the second supercell in each row of the other rows, and the two groups of supercells are electrically connected in series. The latter arrangement allows each of the two groups of supercells to be individually paralleled with bypass diodes.
図5Dの詳細Aは、モジュールの一方の短辺の縁に沿った、スーパーセルの裏面末端接触部の相互接続の、図8Aに示す断面図の位置を特定している。詳細Bは、同様に、モジュールの他方の短辺の縁に沿った、スーパーセルの前面末端接触部の相互接続の、図8Bに示す断面図の位置を特定している。詳細Cは、間隙410に沿った行内の、スーパーセルの直列相互接続の、図8Cに示す断面図の位置を特定している。 Detail A of FIG. 5D identifies the location of the cross-section shown in FIG. 8A of the interconnection of the back end contacts of the supercell along the edge of one short side of the module. Detail B likewise locates the cross-section shown in FIG. 8B of the interconnection of the front end contacts of the supercell along the edge of the other short side of the module. Detail C specifies the position of the cross-over shown in FIG. 8C of the series interconnection of supercells in a row along the gap 410.
図5Eは、図5Cのものと同様に構成された例示的な長方形ソーラーモジュール370の図を示す。異なるのは、本例において、スーパーセルを形成する太陽電池の全てが、太陽電池の分離元の擬似正方形ウェハの角に対応する面取りされた角を含むシェブロン太陽電池である点である。 FIG. 5E shows a view of an exemplary rectangular solar module 370 configured similarly to that of FIG. 5C. The difference is that, in this example, all of the solar cells forming the supercell are chevron solar cells that include chamfered corners that correspond to the corners of the pseudo-square wafer from which the solar cells are separated.
図5Fは、図5Cのものと同様に構成された他の例示的な長方形ソーラーモジュール380を示す。異なるのは、本例において、スーパーセルを形成する太陽電池は、分離元の擬似正方形ウェハの形状を再現するよう配置されたシェブロン太陽電池および長方形太陽電池のミックスされたものを含む点である。図5Fの例において、シェブロン太陽電池と長方形太陽電池とが、モジュールの動作の間に太陽放射に曝される作用面積が同じであり、したがって、電流が一致するよう、シェブロン太陽電池は、長方形太陽電池より、それらの長軸と垂直な方向に広くて、シェブロン電池上のなくなった角を補い得る。 FIG. 5F shows another exemplary rectangular solar module 380 configured similarly to that of FIG. 5C. The difference is that, in this example, the solar cells forming the supercell comprise a mixture of chevron solar cells and rectangular solar cells arranged to reproduce the shape of the pseudo square wafer from which they were separated. In the example of FIG. 5F, the chevron solar cells are rectangular solar cells so that the active areas to which the chevron solar cells and the rectangular solar cells are exposed to solar radiation during the operation of the module are the same, thus the currents are matched. The cells may be wider in the direction perpendicular to their long axes to compensate for missing corners on the chevron cells.
図5Gは、図5Eのもの(すなわち、シェブロン太陽電池のみを含む)と同様に構成された他の例示的な長方形ソーラーモジュールを示す。異なるのは、図5Gのソーラーモジュール内で、スーパーセル内の隣接し合うシェブロン太陽電池が、それらの重なり合う縁が同じ長さとなるよう互いの鏡像として配置されている点である。このことは、それぞれの重なる連結部の長さを最大化させ、それにより、スーパーセルを通る熱の流れを促す。 FIG. 5G shows another exemplary rectangular solar module configured similarly to that of FIG. 5E (ie, including only chevron solar cells). The difference is that within the solar module of FIG. 5G, adjacent chevron solar cells in the supercell are arranged as mirror images of one another such that their overlapping edges have the same length. This maximizes the length of each overlapping link, thereby facilitating the flow of heat through the supercell.
長方形ソーラーモジュールの他の構成は、長方形の(面取りされていない)太陽電池のみから形成される、1または複数のスーパーセル行と、面取りされた太陽電池のみから形成される、1または複数のスーパーセル行とを含み得る。例えば、長方形ソーラーモジュールが、面取りされた太陽電池のみから形成されたスーパーセル行とそれぞれが置き換えられた2つの外側のスーパーセル行を有する以外は図5Cのものと同様に構成され得る。それら行内の面取りされた太陽電池は、例えば、図5Gに示すように鏡像のペアとして配置され得る。 Another configuration of the rectangular solar module is one or more supercell rows formed with only rectangular (not chamfered) solar cells and one or more supercells formed with chamfered solar cells only And cell rows. For example, a rectangular solar module may be configured similar to that of FIG. 5C except that it has two outer supercell rows, each of which is replaced with a supercell row formed only of beveled solar cells. The beveled solar cells in the rows may be arranged, for example, as mirror image pairs as shown in FIG. 5G.
図5C−5Gに示す例示的なソーラーモジュール内で、スーパーセルを形成する長方形太陽電池は、従来サイズの太陽電池の作用面積の約1/6の作用面積を有するので、各スーパーセル行に沿った電流は、同じ面積の従来のソーラーモジュール内の電流の約1/6である。しかし、これらの例において、6つのスーパーセル行は並列に電気接続するので、例示的なソーラーモジュールは、同じ面積の従来のソーラーモジュールにより生成される総電流に等しい総電流を生成し得る。このことは、従来のソーラーモジュールを図5C−5Gの例示的なソーラーモジュール(および、以下に説明する他の例)と置き換えることを容易にする。 In the exemplary solar modules shown in FIGS. 5C-5G, the rectangular solar cells forming the supercell have an active area of about 1/6 of the active area of conventional sized solar cells, so along each supercell row The current is about 1/6 of the current in a conventional solar module of the same area. However, in these examples, the six supercell rows are electrically connected in parallel, so the exemplary solar module may generate a total current equal to the total current generated by a conventional solar module of the same area. This facilitates replacing the conventional solar module with the exemplary solar module of FIGS. 5C-5G (and the other examples described below).
図6は、図5C−5Gより詳細に、各行内のスーパーセルを互いに直列にし、それら行を互いに並列にするようフレキシブル電気相互接続部により相互接続する3つのスーパーセル行の例示的な配置を示す。これらは、例えば、図5Dのソーラーモジュール内の3行であり得る。図6の例において、各スーパーセル100は、それの前面末端接触部に伝導接合するフレキシブル相互接続部400と、その裏面末端接触部に伝導接合する他のフレキシブル相互接続部とを有する。各行内の2つのスーパーセルは、一方のスーパーセルの前面末端接触部と、他方のスーパーセルの裏面末端接触部とに伝導接合する共有されるフレキシブル相互接続部により直列に電気接続する。各フレキシブル相互接続部は、その接合先のスーパーセルの端に隣接して位置付けられ、同端と平行に延び、スーパーセルを越えて横方向に延在して、隣接する行内のスーパーセル上のフレキシブル相互接続部に伝導接合し、隣接し合う行を並列に電気接続し得る。図6の点線は、スーパーセルの、上に横たわっている一部により視界から隠れるフレキシブル相互接続部の一部、または、フレキシブル相互接続部の上に横たわっている一部により視界から隠れるスーパーセルの一部を描写している。 FIG. 6 illustrates in more detail FIGS. 5C-5G an exemplary arrangement of three supercell rows interconnected by flexible electrical interconnects such that the supercells in each row are in series with one another and the rows are in parallel with one another. Show. These may be, for example, three rows in the solar module of FIG. 5D. In the example of FIG. 6, each supercell 100 has a flexible interconnect 400 conductively bonded to its front end contact and another flexible interconnect conductively bonded to its back end contact. The two supercells in each row are electrically connected in series by a shared flexible interconnect that is conductively bonded to the front end contacts of one supercell and the back end contacts of the other supercell. Each flexible interconnect is positioned adjacent to the end of its mating supercell, extends parallel to the same end, extends laterally beyond the supercell, and on the supercell in an adjacent row Conducting bonds to the flexible interconnects may be used to electrically connect adjacent rows in parallel. The dotted lines in FIG. 6 represent the portion of the flexible interconnect that is hidden from view by the overlying portion of the supercell, or the portion of the supercell that is obscured from view by the portion that overlies the flexible interconnect. It depicts a part.
フレキシブル相互接続部400は、例えば、重なり合う太陽電池の接合における使用に関して上記で説明したような機械的コンプライアンスを有する電気伝導性接合剤により、スーパーセルに伝導接合し得る。オプションで、電気伝導性接合剤は、スーパーセルの実質的に縁の長さに亘って延在する実線状にではなく、スーパーセルの縁に沿った不連続な位置にのみ位置して、電気伝導性接合剤または相互接続部の熱膨張係数と、スーパーセルの熱膨張係数との間の不一致から生じる、スーパーセルの縁と平行な方向への応力を低下させ得る、または同応力に適応し得る。 The flexible interconnect 400 may be conductively bonded to the supercell, for example, with an electrically conductive bond having mechanical compliance as described above for use in overlapping solar cell bonding. Optionally, the electrically conductive bonding agent is not in the form of a solid line extending substantially the length of the edge of the supercell, but only at discrete locations along the edge of the supercell. Can reduce or adapt to stresses parallel to the edge of the supercell resulting from a mismatch between the coefficient of thermal expansion of the conductive bonding agent or interconnect and the coefficient of thermal expansion of the supercell obtain.
フレキシブル相互接続部400は、例えば薄い銅板から形成され得、または薄い銅板を含み得る。フレキシブル相互接続部400は、オプションで、パターニングされて、または他の場合においては、スーパーセルの縁と垂直な方向および平行な方向の両方の機械的コンプライアンス(フレキシブル性)が高まるよう構成されて、相互接続部のCTEと、スーパーセルのCTEとの間の不一致から生じる、スーパーセルの縁と垂直な方向および平行な方向への応力を低下させ得る、または同応力に適応し得る。そのようなパターニングは、例えば、スリット、スロット、または孔を含み得る。相互接続部400の複数の伝導性部分は、厚さが、例えば、約100ミクロン未満、約50ミクロン未満、約30ミクロン未満、または約25ミクロン未満であって、相互接続部のフレキシブル性を高め得る。フレキシブル相互接続部の機械的コンプライアンスと、その、スーパーセルへの接合は、相互接続するスーパーセルが、こけら葺き状太陽電池モジュールを製造する方法に関して以下により詳細に説明する積層プロセスの間に、CTEの不一致から生じる応力に耐え、約−40℃と約85℃との間の温度サイクリングテストの間のCTEの不一致から生じる応力に耐えることが出来るよう十分でなければならない。 Flexible interconnect 400 may be formed, for example, of a thin copper plate, or may include a thin copper plate. The flexible interconnect 400 is optionally configured to be patterned or otherwise enhance mechanical compliance (flexibility) both in a direction perpendicular and parallel to the edge of the supercell, The stress in the direction perpendicular to and parallel to the edge of the supercell can be reduced or can result from the mismatch between the CTE of the interconnect and the CTE of the supercell. Such patterning may include, for example, slits, slots, or holes. The plurality of conductive portions of interconnect 400 may have a thickness of, for example, less than about 100 microns, less than about 50 microns, less than about 30 microns, or less than about 25 microns to enhance the flexibility of the interconnects. obtain. The mechanical compliance of the flexible interconnect and its connection to the supercell is during the lamination process described in more detail below with respect to how the interconnecting supercell manufactures a glazed solar cell module. It should be sufficient to withstand the stress resulting from the CTE mismatch and the stress resulting from the CTE mismatch during the temperature cycling test between about -40 ° C and about 85 ° C.
好ましくは、フレキシブル相互接続部400は、それらの接合先のスーパーセルの端と平行な方向への電流の流れに対する抵抗が、約0.015オームより低い、またはそれと等しい、約0.012オームより低い、またはそれと等しい、または、約0.01オームより低い、またはそれと等しい。 Preferably, the flexible interconnects 400 have a resistance to current flow in a direction parallel to the end of their mating supercell less than or equal to about 0.015 ohms, less than about 0.012 ohms Low, or equal to, or less than or equal to about 0.01 ohms.
図7Aは、フレキシブル相互接続部400に適しているかもしれない、参照番号400A−400Tにより特定されるいくつかの例示的な構成を示す。 FIG. 7A illustrates some exemplary configurations identified by reference numbers 400A-400T, which may be suitable for flexible interconnect 400. FIG.
図8A−8Cの断面図に示すように、例えば、本明細書で説明するソーラーモジュールは、典型的には、スーパーセルと1または複数の封入材材料4101とが、透明な前面シート420と後面シート430との間に挟まれた状態の積層構造を含む。透明な前面シートは、例えば、ガラスであり得る。オプションで、後面シートも透明であり得、このことは、ソーラーモジュールの二面動作を可能し得る。後面シートは、例えば、ポリマーシートであり得る。代替的に、ソーラーモジュールは、前面シートおよび後面シートの両方がガラスであるガラス−ガラスモジュールであり得る。 As shown in the cross-sectional views of FIGS. 8A-8C, for example, the solar modules described herein typically include a supercell and one or more encapsulant materials 4101, a transparent front sheet 420 and a back surface. The laminated structure in the state of being sandwiched between the sheet 430 is included. The transparent front sheet can be, for example, glass. Optionally, the backsheet may also be transparent, which may allow two-sided operation of the solar module. The back sheet can be, for example, a polymer sheet. Alternatively, the solar module may be a glass-glass module in which both the front and back sheets are glass.
図8Aの断面図(図5Dからの詳細A)は、ソーラーモジュールの縁近くでスーパーセルの裏面末端接触部に伝導接合し、ソーラーモジュールの前からの視界から隠れて、スーパーセル下方で内側に延在するフレキシブル相互接続部400の例を示す。封入材の追加のストリップが、図示されているように、相互接続部400と、スーパーセルの裏面との間に配され得る。 The cross-sectional view of FIG. 8A (detail A from FIG. 5D) is conductively bonded to the back end contact of the supercell near the edge of the solar module, hidden from view from the front of the solar module, and inward below the supercell. An example of an extending flexible interconnect 400 is shown. An additional strip of encapsulant may be disposed between the interconnect 400 and the back of the supercell, as shown.
図8Bの断面図(図5Bからの詳細B)は、スーパーセルの前面末端接触部に伝導接合するフレキシブル相互接続部400の例を示す。 The cross-sectional view of FIG. 8B (detail B from FIG. 5B) shows an example of a flexible interconnect 400 conductively bonded to the front end contact of the supercell.
図8Cの断面図(図5Bからの詳細C)は、一方のスーパーセルの前面末端接触部と、他方のスーパーセルの裏面末端接触部とに伝導接合して、2つのスーパーセルを直列に電気接続する共有されるフレキシブル相互接続部400の例を示す。 The cross-sectional view of FIG. 8C (detail C from FIG. 5B) shows a conductive junction between the front end contact of one supercell and the back end contact of the other supercell to electrically connect two supercells in series. An example of a shared shared flexible interconnect 400 is shown.
スーパーセルの前面末端接触部に電気接続するフレキシブル相互接続部は、例えば、ソーラーモジュールの縁に隣接して位置し得る、ソーラーモジュールの前面の狭い幅のみを占有するよう構成または配置され得る。そのような相互接続部により占有されるモジュールの前面の領域は、スーパーセルの縁と垂直な方向への幅が、例えば、≦約10mm、≦約5mm、または≦約3mmと狭くてよい。図8Bに示す配置において、例えば、フレキシブル相互接続部400は、そのような距離以下分、スーパーセルの端を越えて延在するよう構成され得る。図8D−8Gは、スーパーセルの前面末端接触部に電気接続するフレキシブル相互接続部が、モジュールの前面の狭い幅のみを占有し得る配置の追加の例を示す。そのような配置は、モジュールの前面面積の電気生成のための効率的な使用を容易にする。 The flexible interconnects that electrically connect to the front end contacts of the supercell can be configured or arranged to occupy only a narrow width of the front of the solar module, which can be located, for example, adjacent to the edge of the solar module. The area of the front of the module occupied by such interconnects may be as narrow as, for example, ≦ about 10 mm, ≦ about 5 mm, or ≦ about 3 mm in the direction perpendicular to the edge of the supercell. In the arrangement shown in FIG. 8B, for example, the flexible interconnect 400 can be configured to extend beyond the end of the supercell by such distance or less. 8D-8G show additional examples of arrangements in which the flexible interconnects electrically connected to the front end contacts of the supercell may occupy only the narrow width of the front of the module. Such an arrangement facilitates efficient use for the electrical generation of the frontal area of the module.
図8Dは、スーパーセルの末端前面接触部に伝導接合し、スーパーセルの縁周りでスーパーセルの裏まで折れたフレキシブル相互接続部400を示す。フレキシブル相互接続部400上に事前にコーティングされ得る絶縁膜435は、フレキシブル相互接続部400と、スーパーセルの裏面との間に配され得る。 FIG. 8D shows a flexible interconnect 400 conductively bonded to the distal front contact of the supercell and folded to the back of the supercell around the edge of the supercell. An insulating film 435, which may be pre-coated on the flexible interconnect 400, may be disposed between the flexible interconnect 400 and the back of the supercell.
図8Eは、スーパーセルの末端前面接触部に、また、スーパーセルの裏面の後方に延在する薄い幅広のリボン445に伝導接合する薄い幅狭のリボン440を含むフレキシブル相互接続部400を示す。リボン445上に事前コーティングされ得る絶縁膜435は、リボン445と、スーパーセルの裏面との間に配され得る。 FIG. 8E shows a flexible interconnect 400 including a thin narrow ribbon 440 conductively bonded to the distal front contact of the supercell and to a thin wide ribbon 445 extending behind the back of the supercell. An insulating film 435, which may be pre-coated on the ribbon 445, may be disposed between the ribbon 445 and the back surface of the supercell.
図8Fは、スーパーセルの末端前面接触部に接合し、かつ、巻かれて、ソーラーモジュール前面の狭い幅のみを占有するフラットなコイルとなるようプレス加工されるフレキシブル相互接続部400を示す。 FIG. 8F shows a flexible interconnect 400 bonded to the distal front contact of the supercell and pressed into a flat coil that occupies only a narrow width on the front of the solar module.
図8Gは、スーパーセルの末端前面接触部に伝導接合する薄いリボンセクションを含むフレキシブル相互接続部400、および、スーパーセルに隣接して位置する厚い断面部分を示す。 FIG. 8G shows a flexible interconnect 400 including a thin ribbon section conductively bonded to the distal front contact of the supercell, and a thick cross-sectional portion located adjacent to the supercell.
図8A−8Gにおいて、フレキシブル相互接続部400は、例えば、図6に示すように、スーパーセルの縁の全長に沿って(例えば、図面のページ内に向かって)延在し得る。 In Figures 8A-8G, the flexible interconnect 400 may extend along the entire length of the edge of the supercell (e.g., into the page of the drawing), as shown for example in Figure 6.
オプションで、他の場合においてはモジュールの前から視認出来るフレキシブル相互接続部400の一部は、濃色のフィルム、またはコーティングで覆われて、または他の場合においては、着色されて、通常の色覚を有する人により知覚される、相互接続部とスーパーセルとの間の視認出来るコントラストを低下させ得る。例えば、図8Cにおいて、オプションの黒色フィルムまたはコーティング425が、他の場合においてはモジュールの前から視認出来るであろう、相互接続部400の一部を覆う。他の複数の図面に示す、他の場合においては視認出来る、相互接続部400の一部は、同様に覆われ得る、または着色され得る。 Optionally, in other cases a portion of the flexible interconnect 400 visible from the front of the module is covered with a dark film or coating or otherwise colored to provide normal color vision Can reduce the visible contrast between the interconnect and the supercell, as perceived by a person having the For example, in FIG. 8C, an optional black film or coating 425 covers a portion of interconnect 400 that would otherwise be visible from the front of the module. Portions of the otherwise visible interconnect 400 shown in other figures may be similarly covered or colored.
従来のソーラーモジュールは、典型的には、各バイパスダイオードが、18から24個のシリコン太陽電池の直列接続するグループと並列に接続した状態で3またはそれより多くのバイパスダイオードを含む。このことは、逆バイアスがかかった太陽電池において熱として放散させられ得る電力の量を制限するよう行われる。太陽電池は、例えば、ストリングで生成された電流を通過させる能力を低下させる欠陥、汚れた前面、または不均一な照射が原因となって逆バイアスがかかってしまうかもしれない。逆バイアスがかかった太陽電池で生成される熱は、太陽電池にかかる電圧、および太陽電池を通る電流に依存する。逆バイアスがかかった太陽電池にかかる電圧が太陽電池の降伏電圧を越えた場合、電池内で放散する熱は、降伏電圧に、ストリングで生成された電流全体を乗算したものに等しくなるであろう。シリコン太陽電池は、典型的には、16から30ボルトの降伏電圧を有する。各シリコン太陽電池は、動作において約0.64ボルトの電圧を生成するので、24より多くの太陽電池のストリングは、逆バイアスがかかった太陽電池に、降伏電圧を上回る電圧を生成し得る。 Conventional solar modules typically include three or more bypass diodes with each bypass diode connected in parallel with a series connected group of 18 to 24 silicon solar cells. This is done to limit the amount of power that can be dissipated as heat in a reverse biased solar cell. The solar cell may be reverse biased due to, for example, defects that reduce the ability to pass current generated in the string, a dirty front, or uneven illumination. The heat generated in a reverse biased solar cell depends on the voltage across the solar cell and the current through the solar cell. If the voltage across the reverse biased solar cell exceeds the solar cell's breakdown voltage, the heat dissipated in the cell will be equal to the breakdown voltage multiplied by the total current generated in the string. . Silicon solar cells typically have a breakdown voltage of 16 to 30 volts. As each silicon solar cell produces a voltage of about 0.64 volts in operation, a string of more than 24 solar cells can produce a voltage above the breakdown voltage in the reverse biased solar cells.
太陽電池が互いに離れており、リボンにより相互接続する従来のソーラーモジュール内で、高温の太陽電池から離して熱を移すのは容易ではない。結果として、降伏電圧がかかった太陽電池において放散させられる電力は、かなりの熱的ダメージ、ことによると発火を引き起こす、ホットスポットを太陽電池内で生じさせ得る。したがって、従来のソーラーモジュール内で、ストリング内のどの太陽電池にも、降伏電圧を越えて逆バイアスが確実にかかり得ないよう、18から24個の直列接続する太陽電池のグループ毎に、バイパスダイオードが必要である。 It is not easy to transfer heat away from the hot solar cells in a conventional solar module where the solar cells are separated from one another and interconnected by a ribbon. As a result, the power dissipated in the breakdown voltage solar cells can create hot spots in the solar cells that cause considerable thermal damage, possibly ignition. Thus, in a conventional solar module, a bypass diode for each group of 18 to 24 series connected solar cells is used to ensure that any solar cells in the string can not be reverse biased beyond the breakdown voltage in a conventional solar module is necessary.
本出願人は、隣接し合い重なり合うシリコン太陽電池間の薄い電気および熱伝導性接合を通じてシリコンスーパーセルに沿って熱が容易に移されることを発見した。さらに、本明細書で説明するスーパーセルは、典型的には、従来の太陽電池の作用面積より狭い作用面積(例えば、1/6)をそれぞれが有する長方形太陽電池をこけら葺き状にすることにより形成されるので、本明細書で説明するソーラーモジュール内のスーパーセルを通る電流は、典型的には、従来の太陽電池のストリングを通る電流未満である。さらに、本明細書で典型的に採用される太陽電池の長方形のアスペクト比は、隣接し合う太陽電池間の熱的接触の領域を拡大させる。結果として、降伏電圧で逆バイアスがかかった太陽電池において放散させられる熱の量が少なくなり、危険なホットスポットを生じさせることなく、スーパーセルおよびソーラーモジュールを通って熱が容易に広がる。したがって出願人は、本明細書で説明するようなスーパーセルから形成されるソーラーモジュールが、従来必要と考えられているよりはるかに少ないバイパスダイオードを採用し得ると分かった。 Applicants have found that heat is easily transferred along the silicon supercell through thin electrical and thermally conductive junctions between adjacent and overlapping silicon solar cells. Furthermore, the supercells described herein typically have rectangular solar cells each having a smaller active area (e.g., 1/6) than that of conventional solar cells. Thus, the current through the supercell in a solar module described herein is typically less than the current through a string of conventional solar cells. Furthermore, the rectangular aspect ratio of the solar cells typically employed herein enlarges the area of thermal contact between adjacent solar cells. As a result, the amount of heat dissipated in the reverse biased solar cell at breakdown voltage is reduced and heat is easily spread through the supercell and the solar module without creating dangerous hot spots. Thus, the applicant has found that a solar module formed from a supercell as described herein may employ far fewer bypass diodes than previously considered necessary.
例えば、本明細書で説明するようなソーラーモジュールのいくつかの変形例において、N>25個の太陽電池、N≧約30個の太陽電池、N≧約50個の太陽電池、N≧約70個の太陽電池、または、N≧約100個の太陽電池を含むスーパーセルが、スーパーセル内において単一の太陽電池、またはN個より少ない太陽電池のグループがバイパスダイオードと並列に個別に電気接続することなく、採用され得る。オプションで、これらの長さのスーパーセル全体が、単一のバイパスダイオードと並列に電気接続し得る。オプションで、これらの長さのスーパーセルが、バイパスダイオードなしで採用され得る。 For example, in some variations of solar modules as described herein, N> 25 solar cells, N ≧ about 30 solar cells, N ≧ about 50 solar cells, N ≧ about 70 Single solar cell or a group of less than N solar cells are individually electrically connected in parallel with the bypass diode in the supercell, with one solar cell or supercell comprising N ≧ about 100 solar cells It can be adopted without doing. Optionally, the entire supercell of these lengths may be electrically connected in parallel with a single bypass diode. Optionally, supercells of these lengths may be employed without bypass diodes.
いくつかの追加の、およびオプションの設計特徴により、本明細書で説明するようなスーパーセルを採用するソーラーモジュールを、逆バイアスがかかった太陽電池において放散させられる熱に対してさらに高い耐性を有するものとし得る。図8A−8Cを改めて参照すると、封入材4101は、熱可塑性オレフィン(TPO)ポリマーであり得、またはそれを含み得る。TPO封入材は、標準的なエチレン酢酸ビニル(EVA)封入材より光熱に対する安定性が高い。EVAは、温度および紫外線で褐色になり、電流を制限する電池により生じるホットスポットに関する課題に繋がる。これらの課題は、TPO封入材により軽減される、または避けられる。さらに、ソーラーモジュールは、透明な前面シート420および後面シート430の両方がガラスであるガラス−ガラス構造を有し得る。そのようなガラス−ガラスにより、ソーラーモジュールは、従来のポリマー後面シートが耐えられるより高い温度で安全に動作することが可能となる。さらにまた、接続箱が、ソーラーモジュールの後方ではなく、ソーラーモジュールの1または複数の縁上に取り付され得る。ここで接続箱は、その上方にあるモジュール太陽電池に対して、追加の熱隔離層を追加するであろう。 Several additional and optional design features make solar modules employing supercells as described herein more resistant to the heat dissipated in reverse biased solar cells It can be Referring back to FIGS. 8A-8C, the encapsulant 4101 can be or can include a thermoplastic olefin (TPO) polymer. TPO encapsulant is more stable to light and heat than standard ethylene vinyl acetate (EVA) encapsulant. EVA is browned with temperature and ultraviolet light, leading to issues with hot spots generated by cells that limit the current. These issues are mitigated or avoided by the TPO encapsulant. Additionally, the solar module may have a glass-glass structure in which both the transparent front sheet 420 and the back sheet 430 are glass. Such glass-glass allows solar modules to operate safely at higher temperatures than conventional polymer backsheets can withstand. Furthermore, the junction box may be mounted on one or more edges of the solar module rather than behind the solar module. Here the junction box will add an additional thermal isolation layer to the module solar cells above it.
図9Aは、ソーラーモジュールの長辺の長さに亘って延在する6行に配置された6つの長方形のこけら葺き状スーパーセルを含む例示的な長方形ソーラーモジュールを示す。6つのスーパーセルは、互いに、およびソーラーモジュールの裏面の接続箱490に配されたバイパスダイオードと並列に電気接続する。スーパーセルとバイパスダイオードとの間の電気接続は、モジュールの積層構造に埋め込まれたリボン450を通じて確立される。 FIG. 9A shows an exemplary rectangular solar module comprising six rectangular scaly supercells arranged in six rows extending the length of the long side of the solar module. The six supercells are electrically connected to one another and in parallel with bypass diodes arranged in the junction box 490 on the back of the solar module. Electrical connection between the supercell and the bypass diode is established through the ribbon 450 embedded in the laminated structure of the module.
図9Bは、ソーラーモジュールの長辺の長さに亘って延在する6行に配置された6つの長方形のこけら葺き状スーパーセルを含む他の例示的な長方形ソーラーモジュールを示す。スーパーセルは、互いに並列に電気接続する。別個の正端子接続箱490Pと負端子接続箱490Nとが、ソーラーモジュールの対向し合う端において、ソーラーモジュールの裏面に配されている。スーパーセルは、それら接続箱間に延びる外部ケーブル455により、それら接続箱のうち一方に位置するバイパスダイオードと並列に電気接続する。 FIG. 9B illustrates another exemplary rectangular solar module that includes six rectangular scaly supercells arranged in six rows extending the length of the long side of the solar module. The supercells are electrically connected in parallel with one another. Separate positive terminal connection boxes 490P and negative terminal connection boxes 490N are disposed on the back of the solar module at opposite ends of the solar module. The supercell is electrically connected in parallel with a bypass diode located in one of the junction boxes by an external cable 455 extending between the junction boxes.
図9C−9Dは、ガラス製の前面シートおよび後面シートを含む積層構造において、ソーラーモジュールの長辺の長さに亘って延在する6行に配置された6つの長方形のこけら葺き状スーパーセルを含む例示的なガラス−ガラス長方形ソーラーモジュールを示す。スーパーセルは、互いに並列に電気接続する。別個の正端子接続箱490Pと負端子接続箱490Nとが、ソーラーモジュールの対向し合う縁に取り付けられている。 9C-9D show six rectangular scaly supercell-like supercells arranged in six rows extending across the length of the long side of the solar module in a laminated structure including glass front and back sheets Fig. 6 illustrates an exemplary glass-glass rectangular solar module including: The supercells are electrically connected in parallel with one another. Separate positive terminal connection boxes 490P and negative terminal connection boxes 490N are attached to the opposite edges of the solar module.
こけら葺き状スーパーセルは、モジュールレベルの電力管理デバイス(例えば、DC/ACマイクロインバータ、DC/DCモジュール電力オプティマイザー、電圧インテリジェンスおよびスマートスイッチ、および関連デバイス)に関して、モジュールのレイアウトのためのユニークな機会を生み出す。モジュールレベルの電力管理システムの主な特徴は、電力最適化である。本明細書で説明および採用されているようなスーパーセルは、伝統的なパネルより高い電圧を生成し得る。加えて、スーパーセルモジュールのレイアウトはさらに、モジュールを分割し得る。より高い電圧および更なる分割の両方が、電力最適化のための潜在的な利点を生み出す。 Super-Like Supercell is unique for module layout with respect to module level power management devices (eg, DC / AC micro-inverters, DC / DC module power optimizers, voltage intelligence and smart switches, and related devices) Create an opportunity. The main feature of the module level power management system is power optimization. Supercells as described and employed herein can generate higher voltages than traditional panels. In addition, the layout of the supercell module may further divide the module. Both higher voltages and further partitioning create potential benefits for power optimization.
図9Eは、こけら葺き状スーパーセルを用いるモジュールレベルの電力管理の1つの例示的な構造を示す。本図において、例示的な長方形ソーラーモジュールは、ソーラーモジュールの長辺の長さに亘って延在する6行に配置された6つの長方形のこけら葺き状スーパーセルを含む。スーパーセルの3つのペアは個別に、電力管理システム460に接続し、このことにより、モジュールのより個別化された電力最適化が可能となる。 FIG. 9E illustrates one exemplary structure of module level power management using a ground supercell. In the figure, the exemplary rectangular solar module comprises six rectangular grid-like supercells arranged in six rows extending over the length of the long side of the solar module. The three pairs of supercells are individually connected to the power management system 460, which allows more personalized power optimization of the modules.
図9Fは、こけら葺き状スーパーセルを用いるモジュールレベルの電力管理の他の例示的な構造を示す。本図において、例示的な長方形ソーラーモジュールは、ソーラーモジュールの長辺の長さに亘って延在する6行に配置された6つの長方形のこけら葺き状スーパーセルを含む。6つのスーパーセルは個別に、電力管理システム460に接続し、このことにより、モジュールのさらにより個別化された電力最適化が可能となる。 FIG. 9F illustrates another exemplary structure of module level power management using a ground supercell. In the figure, the exemplary rectangular solar module comprises six rectangular grid-like supercells arranged in six rows extending over the length of the long side of the solar module. The six supercells are individually connected to the power management system 460, which allows for even more personalized power optimization of the modules.
図9Gは、こけら葺き状スーパーセルを用いるモジュールレベルの電力管理の他の例示的な構造を示す。本図において、例示的な長方形ソーラーモジュールは、6またはそれより多くの行に配置された、6またはそれより多くの長方形のこけら葺き状スーパーセル998を含む。ここで、3またはそれより多くのスーパーセルペアが、バイパスダイオードまたは電力管理システム460に個別に接続して、モジュールのさらにより個別化された電力最適化を可能とする。 FIG. 9G illustrates another exemplary structure of module level power management using a ground supercell. In the figure, an exemplary rectangular solar module includes six or more rectangular scaly supercells 998 arranged in six or more rows. Here, three or more super cell pairs can be separately connected to the bypass diode or power management system 460 to enable even more personalized power optimization of the modules.
図9Hは、こけら葺き状スーパーセルを用いるモジュールレベルの電力管理の他の例示的な構造を示す。本図において、例示的な長方形ソーラーモジュールは、6またはそれより多くの行に配置された6またはそれより多くの長方形のこけら葺き状スーパーセル998を含む。ここで、2つのスーパーセル毎に直列に接続し、全てのペアが、並列に接続する。バイパスダイオードまたは電力管理システム460は、全てのペアと並列に接続しており、このことにより、モジュールの電力最適化が可能となる。 FIG. 9H illustrates another exemplary structure of module level power management using a ground supercell. In the figure, an exemplary rectangular solar module includes six or more rectangular scaly supercells 998 arranged in six or more rows. Here, every two super cells are connected in series, and all pairs are connected in parallel. A bypass diode or power management system 460 is connected in parallel with all the pairs, which allows power optimization of the module.
いくつかの変形例において、モジュールレベルの電力管理により、ホットスポットのリスクを依然としてなくしつつ、ソーラーモジュール上の全てのバイパスダイオードを取り除くことが可能となる。このことは、モジュールレベルでの電圧インテリジェンスを統合することにより達成される。ソーラーモジュール内の太陽電池回路(例えば、1または複数のスーパーセル)の電圧出力をモニタリングすることにより、その回路が逆バイアスがかかった何らかの太陽電池を含むかを「スマートスイッチ」電力管理デバイスが判断出来る。逆バイアスがかかった太陽電池が検出された場合、電力管理デバイスは、例えば、リレースイッチまたは他の構成要素を用いて、対応する回路を電気システムから切断することが出来る。例えば、モニタリングされる太陽電池回路の電圧が所定の閾値(VLimit)を下回った場合、電力管理デバイスは、モジュール、または複数のモジュールのストリングを確実に接続させたまま、その回路をシャットオフする(回路を開く)であろう。 In some variations, module level power management makes it possible to remove all bypass diodes on the solar module while still eliminating the risk of hot spots. This is achieved by integrating voltage intelligence at the module level. By monitoring the voltage output of the solar cell circuitry (eg, one or more supercells) within the solar module, the “smart switch” power management device determines if the circuitry includes any reverse biased solar cells. It can. If a reverse biased solar cell is detected, the power management device can disconnect the corresponding circuit from the electrical system, for example using a relay switch or other component. For example, if the voltage of the solar cell circuit being monitored falls below a predetermined threshold (V Limit ), the power management device shuts off the circuit while keeping the module or string of modules connected securely. (Open circuit).
回路の電圧が、同じソーラーアレイ内の他の回路よりある割合または大きさ(例えば、20%または10V)より大きく低下する特定の実施形態において、その回路はシャットオフされるであろう。電子機器は、この変化を、モジュール間通信に基づき検出するであろう。 In certain embodiments where the voltage of a circuit drops more than some percentage or magnitude (e.g., 20% or 10 V) than other circuits in the same solar array, that circuit will be shut off. The electronics will detect this change based on inter-module communication.
そのような電圧インテリジェンスの実施例は、既存のモジュールレベルの電力管理ソリューション(例えば、Enphase Energy Inc.、Solaredge Technologies,Inc.、Tigo Energy,Inc.からの)に、またはあつらえの回路設計を通じて組み込まれ得る。 Examples of such voltage intelligence can be integrated into existing module level power management solutions (eg from Enphase Energy Inc., Solaredge Technologies, Inc., Tigo Energy, Inc.) or through custom circuit design obtain.
VLimit閾値電圧をどのように計算し得るかの一例は、
CellVoc@Low Irr & High Temp×Nnumber of cells in series-VrbReverse breakdown voltage≦VLimit
である。ここで、
●CellVoc@Low Irr & High Temp=低照射および高温で動作している電池の開回路電圧(最も低い予期される動作Voc)。
●Nnumber of cells in series=モニタリングされる各スーパーセル内で直列に接続する電池の数。
●VrbReverse breakdown voltage=電池を通して電流を通過させるのに必要とされる逆極性電圧。
An example of how the V Limit threshold voltage can be calculated is
Cell Voc @ Low Irr & High Temp x N number of cells in series- Vrb Reverse breakdown voltage V V Limit
It is. here,
CellVoc @ Low Irr & High Temp = Open circuit voltage of the battery operating at low illumination and high temperature (lowest expected operating Voc).
N number of cells in series = number of cells connected in series in each supercell to be monitored.
● Vrb Reverse breakdown voltage = reverse polarity voltage required to pass current through the battery.
スマートスイッチを用いる、モジュールレベルの電力管理に対するこの手法は、安全性、またはモジュールの信頼性に影響することなく、例えば100より多くのシリコン太陽電池が、単一のモジュール内で直列に接続することを可能とし得る。加えて、そのようなスマートスイッチは、セントラルインバータに向かうストリング電圧を制限するのに用いられ得る。したがって、より長いモジュールストリングが、過電圧についての安全性または許容に関する懸念なしで設置され得る。ストリングの電圧が制限に反して高まった場合、最も弱いモジュールはバイパス(スイッチオフ)され得る。 This approach to module level power management using smart switches does not affect safety or module reliability, for example, connecting more than 100 silicon solar cells in series in a single module Can be made possible. In addition, such smart switches can be used to limit the string voltage going to the central inverter. Thus, longer module strings can be installed without concern regarding safety or tolerance for overvoltages. The weakest module can be bypassed (switched off) if the voltage of the string rises against the limit.
以下に説明する図10A、11A、12A、13A、13Bおよび14Bは、こけら葺き状スーパーセルを採用するソーラーモジュールに関する追加の例示的な概略電気回路図を提供する。図10B−1、10B−2、11B−1、11B−2、11C−1、11C−2、12B−1、12B−2、12C−1、12C−2、12C−3、13C−1、13C−2、14C−1および14C−2は、それらの概略回路図に対応する例示的な物理的レイアウトを提供する。物理的レイアウトの説明においては、各スーパーセルの前面端接触部が負極性を有し、各スーパーセルの裏面端接触部が正極性を有すると想定している。代わりに、正極性を有する前面端接触部と負極性を有する裏面端接触部とを有するスーパーセルをモジュールが採用する場合、以下の物理的レイアウトに関する説明は、正極と負極とを入れ替えること、およびバイパスダイオードの向きを逆にすることにより変更され得る。これらの図面の説明において言及されている様々なバスのうちいくつかは、例えば、上記で説明した相互接続部400で形成され得る。これらの図面で説明する他のバスは、例えば、ソーラーモジュールの積層構造に埋め込まれたリボンで、または外部ケーブルで実装され得る。 FIGS. 10A, 11A, 12A, 13A, 13B and 14B, described below, provide additional exemplary schematic electrical schematics for a solar module that employs a scaly supercell. 10B-1, 10B-2, 11B-1, 11B-2, 11C-1, 11C-2, 12B-1, 12B-2, 12C-1, 12C-2, 12C-3, 13C-1, 13C -2, 14C-1 and 14C-2 provide an exemplary physical layout corresponding to their schematic circuit diagrams. In the description of the physical layout, it is assumed that the front end contact portion of each supercell has negative polarity, and the back end contact portion of each supercell has positive polarity. Alternatively, if the module employs a supercell having a front end contact with positive polarity and a back end contact with negative polarity, the following description of the physical layout is to replace the positive and negative electrodes, and It can be changed by reversing the direction of the bypass diode. Some of the various buses mentioned in the description of these figures may be formed, for example, with the interconnect 400 described above. The other buses described in these figures can be implemented, for example, with ribbons embedded in the laminated structure of the solar module or with external cables.
図10Aは、ソーラーモジュールの短辺の長さにおよそ等しい長さをそれぞれが有する10個の長方形スーパーセル100を含む、図5Bに図示されているようなソーラーモジュールの例示的な概略電気回路図を示す。それらスーパーセルは、長辺がモジュールの短辺と平行に方向付けられた状態でソーラーモジュールに配置されている。それらスーパーセルの全てが、バイパスダイオード480と並列に電気接続する。 FIG. 10A is an exemplary schematic electrical diagram of a solar module as illustrated in FIG. 5B, including ten rectangular supercells 100 each having a length approximately equal to the length of the short side of the solar module. Indicates The supercells are arranged in the solar module with the long side oriented parallel to the short side of the module. All of the supercells are electrically connected in parallel with the bypass diode 480.
図10B−1および10B−2は、図10Aのソーラーモジュールの例示的な物理的レイアウトを示す。バス485Nは、スーパーセル100の負極(前面)端接触部を、モジュールの裏面に位置する接続箱490内でバイパスダイオード480の正端子に接続する。バス485Pは、スーパーセル100の正極(裏面)端接触部を、バイパスダイオード480の負端子に接続する。バス485Pは、全体がスーパーセルの後方に横たわり得る。バス485Nおよび/またはその、スーパーセルへの相互接続は、モジュールの前面の一部を占有する。 10B-1 and 10B-2 show an exemplary physical layout of the solar module of FIG. 10A. Bus 485 N connects the negative (front) end contact of supercell 100 to the positive terminal of bypass diode 480 in junction box 490 located on the back of the module. Bus 485 P connects the positive (back) end contact of supercell 100 to the negative terminal of bypass diode 480. The bus 485P may lie entirely behind the supercell. The bus 485N and / or its interconnection to the supercell occupies part of the front of the module.
図11Aは、ソーラーモジュールの短辺の半分の長さにおよそ等しい長さをそれぞれが有する20個の長方形スーパーセル100を含む、図5Aに図示されているようなソーラーモジュールの例示的な概略電気回路図を示し、スーパーセルは、ペアを組んで端と端とを繋いで配置されて、10のスーパーセル行を形成している。各行の第1スーパーセルは、他の行の第1スーパーセルと並列に、および、バイパスダイオード500と並列に接続する。各行の第2スーパーセルは、他の行の第2スーパーセルと並列に、バイパスダイオード510と並列に接続する。複数のスーパーセルの2つのグループは、2つのバイパスダイオードと同じように直列に接続する。 FIG. 11A is an exemplary schematic diagram of a solar module as illustrated in FIG. 5A, including 20 rectangular supercells 100 each having a length approximately equal to the length of one half of the short side of the solar module. Shown in the circuit diagram, the supercells are arranged in pairs and connected end to end to form ten supercell rows. The first supercell in each row is connected in parallel with the first supercell in the other row and in parallel with the bypass diode 500. The second supercell in each row is connected in parallel with the bypass diode 510 in parallel with the second supercell in the other row. Two groups of supercells are connected in series in the same manner as two bypass diodes.
図11B−1および11B−2は、図11Aのソーラーモジュールの例示的な物理的レイアウトを示す。このレイアウトにおいて、各行の第1スーパーセルは、前面(負極)端接触部が、モジュールの第1辺に沿っており、裏面(正極)端接触部が、モジュールの中心線に沿っており、各行の第2スーパーセルは、前面(負極)端接触部が、モジュールの中心線に沿っており、裏面(正極)端接触部が、第1辺と反対側のモジュールの第2辺に沿っている。バス515Nは、各行の第1スーパーセルの前面(負極)端接触部を、バイパスダイオード500の正端子に接続する。バス515Pは、各行の第2スーパーセルの裏面(正極)端接触部を、バイパスダイオード510の負端子に接続する。バス520は、各行の第1スーパーセルの裏面(正極)端接触部および各行の第2スーパーセルの前面(負極)端接触部を、バイパスダイオード500の負端子およびバイパスダイオード510の正端子に接続する。 11B-1 and 11B-2 show an exemplary physical layout of the solar module of FIG. 11A. In this layout, the first supercell in each row has the front (negative) end contacts along the first side of the module and the back (positive) end contacts along the centerline of the module, each row The second supercell has a front (negative) end contact along the centerline of the module and a back (positive) end contact along the second side of the module opposite the first side . Bus 515 N connects the front (negative) end contacts of the first supercell in each row to the positive terminal of bypass diode 500. Bus 515 P connects the back (positive) end contacts of the second supercell in each row to the negative terminal of bypass diode 510. Bus 520 connects the back (positive) end contact of the first supercell in each row and the front (negative) end contact of the second supercell in each row to the negative terminal of bypass diode 500 and the positive terminal of bypass diode 510 Do.
バス515Pは、全体がスーパーセルの後方に横たわり得る。バス515Nおよび/またはその、スーパーセルへの相互接続は、モジュールの前面の一部を占有する。バス520は、モジュールの前面の一部を占有し、図5Aに示すような間隙210が必要となり得る。代替的に、バス520は、全体が、スーパーセルの後方に横たわっており、隠れ相互接続部がスーパーセルの重なり合う端間に挟まれた状態でスーパーセルに電気接続し得る。そのような場合、間隙210は殆ど、または全く必要とされない。 The bus 515P may lie entirely behind the supercell. The bus 515 N and / or its interconnection to the supercell occupies a portion of the front of the module. The bus 520 occupies a portion of the front of the module and may require a gap 210 as shown in FIG. 5A. Alternatively, the bus 520 may lie entirely behind the supercell and electrically connect to the supercell with the hidden interconnects sandwiched between the overlapping ends of the supercell. In such cases, little or no gap 210 is required.
図11C−1、11C−2および11C−3は、図11Aのソーラーモジュールの他の例示的な物理的レイアウトを示す。このレイアウトにおいて、各行の第1スーパーセルは、前面(負極)端接触部がモジュールの第1辺に沿っており、裏面(正極)端接触部がモジュールの中心線に沿っており、各行の第2スーパーセルは、裏面(正極)端接触部がモジュールの中心線に沿っており、前面(負極)端接触部が、第1辺と反対側のモジュールの第2辺に沿っている。バス525Nは、各行の第1スーパーセルの前面(負極)端接触部を、バイパスダイオード500の正端子に接続する。バス530Nは、各行の第2電池の前面(負極)端接触部を、バイパスダイオード500の負端子およびバイパスダイオード510の正端子に接続する。バス535Pは、各行の第1電池の裏面(正極)端接触部を、バイパスダイオード500の負端子およびバイパスダイオード510の正端子に接続する。バス540Pは、各行の第2電池の裏面(正極)端接触部を、バイパスダイオード510の負端子に接続する。 11C-1, 11C-2 and 11C-3 illustrate another exemplary physical layout of the solar module of FIG. 11A. In this layout, the first supercell in each row has the front (negative) end contact along the first side of the module, the back (positive) end contact along the centerline of the module, and the first supercell in each row In the second supercell, the back (positive) end contact portion is along the centerline of the module, and the front (negative) end contact is along the second side of the module opposite to the first side. Bus 525 N connects the front (negative) end contact of the first supercell in each row to the positive terminal of bypass diode 500. Bus 530 N connects the front (negative) end contact of the second battery of each row to the negative terminal of bypass diode 500 and the positive terminal of bypass diode 510. A bus 535 P connects the back (positive) end contact of the first battery of each row to the negative terminal of bypass diode 500 and the positive terminal of bypass diode 510. The bus 540 P connects the back (positive) end contacts of the second battery of each row to the negative terminal of the bypass diode 510.
バス535Pおよびバス540Pは、全体が、スーパーセルの後方に横たわり得る。バス525Nおよびバス530N、および/またはそれらの、スーパーセルへの相互接続は、モジュールの前面の一部を占有する。 The bus 535P and the bus 540P may lie entirely behind the supercell. The bus 525N and the bus 530N and / or their interconnections to the supercell occupy part of the front of the module.
図12Aは、ソーラーモジュールの短辺の半分の長さにおよそ等しい長さをそれぞれが有する20個の長方形スーパーセル100を含む、図5Aに図示されているようなソーラーモジュールの他の例示的な概略回路図を示し、スーパーセルは、ペアを組んで端と端とを繋いで配置されて、10のスーパーセル行を形成している。図12Aに示す回路において、スーパーセルは、4つのグループに配置されている。第1グループにおいて、最上部の5行の第1スーパーセルは、互いに、およびバイパスダイオード545と並列に接続する。第2グループにおいて、最上部の5行の第2スーパーセルは、互いに、およびバイパスダイオード505と並列に接続する。第3グループにおいて、最下部の5行の第1スーパーセルは、互いに、およびバイパスダイオード560と並列に接続する。第4グループにおいて、最下部の5行の第2スーパーセルは、互いに、およびバイパスダイオード555と並列に接続する。スーパーセルのそれら4つのグループは、互いに直列に接続する。第4バイパスダイオードも直列である。 FIG. 12A is another exemplary solar module as illustrated in FIG. 5A, including 20 rectangular supercells 100 each having a length approximately equal to the length of one half of the short side of the solar module. A schematic circuit diagram is shown, in which the supercells are arranged in pairs and connected end to end to form ten supercell rows. In the circuit shown in FIG. 12A, supercells are arranged in four groups. In the first group, the top five rows of first supercells are connected to each other and in parallel with the bypass diode 545. In the second group, the top five rows of second supercells are connected to each other and in parallel with the bypass diode 505. In the third group, the lowermost five rows of first supercells are connected to one another and in parallel with the bypass diode 560. In the fourth group, the lowermost five rows of second supercells are connected to each other and in parallel with bypass diode 555. The four groups of supercells are connected in series with one another. The fourth bypass diode is also in series.
図12B−1および12B−2は、図12Aのソーラーモジュールの例示的な物理的レイアウトを示す。このレイアウトにおいて、第1グループのスーパーセルは、前面(負極)端接触部がモジュールの第1辺に沿っており、裏面(正極)端接触部がモジュールの中心線に沿っており、第2グループのスーパーセルは、前面(負極)端接触部がモジュールが中心線に沿っており、裏面(正極)端接触部が第1辺と反対側のモジュールの第2辺に沿っており、第3グループのスーパーセルは、裏面(正極)端接触部がモジュールの第1辺に沿っており、前面(負極)端接触部がモジュールの中心線に沿っており、第4グループのスーパーセルは、裏面(正極)端接触部がモジュールの中心線に沿っており、前面(負極)端接触部が、モジュールの第2辺に沿っている。 12B-1 and 12B-2 show an exemplary physical layout of the solar module of FIG. 12A. In this layout, the first group of supercells has a front (negative) end contact along the first side of the module and a back (positive) end contact along the centerline of the module; In the supercell, the front (negative) end contact portion is along the center line of the module, and the back (positive) end contact portion is along the second side of the module opposite to the first side, and the third group In the supercell, the back (positive) end contact portion is along the first side of the module, the front (negative) end contact is along the centerline of the module, and the fourth group of supercells is The positive) end contact is along the centerline of the module, and the front (negative) end contact is along the second side of the module.
バス565Nは、第1グループのスーパーセルに含まれるスーパーセルの前面(負極)端接触部を互いに、およびバイパスダイオード545の正端子に接続する。バス570は、第1グループのスーパーセルに含まれるスーパーセルの裏面(正極)端接触部および第2グループのスーパーセルに含まれるスーパーセルの前面(負極)端接触部を互いに、バイパスダイオード545の負端子に、およびバイパスダイオード550の正端子に接続する。バス575は、第2グループのスーパーセルに含まれるスーパーセルの裏面(正極)端接触部および第4グループのスーパーセルに含まれるスーパーセルの前面(負極)端接触部を互いに、バイパスダイオード550の負端子に、およびバイパスダイオード555の正端子に接続する。バス580は、第4グループのスーパーセルに含まれるスーパーセルの裏面(正極)端接触部および第3グループのスーパーセルに含まれるスーパーセルの前面(負極)端接触部を互いに、バイパスダイオード555の負端子に、およびバイパスダイオード560の正端子に接続する。バス585Pは、第3グループのスーパーセルに含まれるスーパーセルの裏面(正極)端接触部を互いに、およびバイパスダイオード560の負端子に接続する。 A bus 565 N connects the front (negative) end contacts of supercells included in the first group of supercells to each other and to the positive terminal of the bypass diode 545. The bus 570 connects the back (positive) end contact portion of the supercell included in the first group supercell and the front (negative) end contact portion of the supercell included in the second group supercell to each other. Connect to the negative terminal and to the positive terminal of the bypass diode 550. The bus 575 connects the back (positive) end contact portion of the supercell included in the second group supercell and the front (negative) end contact portion of the supercell included in the fourth group supercell to each other. Connect to the negative terminal and to the positive terminal of bypass diode 555. The bus 580 is configured such that the back (positive) end contact portion of the supercell included in the fourth group supercell and the front (negative) end contact portion of the supercell included in the third group supercell are mutually connected. Connect to the negative terminal and to the positive terminal of bypass diode 560. The bus 585 P connects the back (positive) end contacts of supercells included in the third group of supercells to each other and to the negative terminal of the bypass diode 560.
バス585Pと、第2グループのスーパーセルのスーパーセルに接続する、バス575の部分とは、全体が、スーパーセルの後方に横たわり得る。バス575およびバス565Nの残りの部分、および/またはそれらの、スーパーセルへの相互接続は、モジュールの前面の一部を占有する。 The bus 585P and the portion of the bus 575 connected to the supercell supercell of the second group may all lie behind the supercell. Bus 575 and the rest of bus 565N, and / or their interconnections to the supercell, occupy a portion of the front of the module.
バス570とバス580とは、モジュールの前面の一部を占有し、図5Aに示すよう間隙210が必要となり得る。代替的に、それらは、全体が、スーパーセルの後方に横たわっており、隠れ相互接続部が、スーパーセルの重なり合う端間に挟まれた状態でスーパーセルに電気接続し得る。そのような場合、間隙210は殆ど、または全く必要とされない。 Bus 570 and bus 580 occupy a portion of the front of the module and may require gaps 210 as shown in FIG. 5A. Alternatively, they may lie entirely behind the supercell, and the hidden interconnects may electrically connect to the supercell with the supercell overlapping between the overlapping ends. In such cases, little or no gap 210 is required.
図12C−1、12C−2および12C−3は、図12Aのソーラーモジュールの代替的な物理的レイアウトを示す。このレイアウトは、図12B−1および12B−2に示す単一接続箱490の代わりに2つの接続箱490Aおよび490Bを用いるが、他の面では、図12B−1および12B−2のものと同等である。 12C-1, 12C-2 and 12C-3 show alternative physical layouts of the solar module of FIG. 12A. This layout uses two junction boxes 490A and 490B instead of the single junction box 490 shown in FIGS. 12B-1 and 12B-2, but is otherwise equivalent to that of FIGS. 12B-1 and 12B-2. It is.
図13Aは、ソーラーモジュールの短辺の半分の長さにおよそ等しい長さをそれぞれが有する20個の長方形スーパーセル100を含む、図5Aに図示されているようなソーラーモジュールの他の例示的な概略回路図を示し、スーパーセルは、ペアを組んで端と端とを繋いで配置されて、10のスーパーセル行を形成している。図13Aに示す回路において、スーパーセルは4つのグループに配置されている。第1グループにおいて、最上部の5行の第1スーパーセルは、互いに並列に接続する。第2グループにおいて、最上部の5行の第2スーパーセルは、互いに並列に接続する。第3グループにおいて、最下部の5行の第1スーパーセルは、互いに並列に接続する。第4グループにおいて、最下部の5行の第2スーパーセルは、互いに並列に接続する。第1グループと第2グループとは、互いに直列に接続しおり、したがって、バイパスダイオード590と並列に接続する。第3グループと第4グループとは、互いに直列に接続しおり、したがって、他のバイパスダイオード595と並列に接続する。第1グループと第2グループとは、第3グループと第4グループと直列に接続しており、2つのバイパスダイオードも直列である。 FIG. 13A is another exemplary solar module as illustrated in FIG. 5A, including 20 rectangular supercells 100 each having a length approximately equal to the length of one half of the short side of the solar module. A schematic circuit diagram is shown, in which the supercells are arranged in pairs and connected end to end to form ten supercell rows. In the circuit shown in FIG. 13A, supercells are arranged in four groups. In the first group, the top five rows of first supercells are connected in parallel with one another. In the second group, the top five rows of second supercells are connected in parallel with one another. In the third group, the lowermost five rows of first supercells are connected in parallel with one another. In the fourth group, the lowermost five rows of second supercells are connected in parallel with each other. The first group and the second group are connected in series with each other, and thus in parallel with the bypass diode 590. The third and fourth groups are connected in series with each other and thus in parallel with the other bypass diodes 595. The first group and the second group are connected in series to the third group and the fourth group, and the two bypass diodes are also in series.
図13C−1および13C−2は、図13Aのソーラーモジュールの例示的な物理的レイアウトを示す。このレイアウトにおいて、第1グループのスーパーセルは、前面(負極)端接触部がモジュールの第1辺に沿っており、裏面(正極)端接触部がモジュールの中心線に沿っており、第2グループのスーパーセルは、前面(負極)端接触部がモジュールの中心線に沿っており、裏面(正極)端接触部が、第1辺とは反対側のモジュールの第2辺に沿っており、第3グループのスーパーセルは、裏面(正極)端接触部が、モジュールの第1辺に沿っており、前面(負極)端接触部がモジュールの中心線に沿っており、第4グループのスーパーセルは、裏面(正極)端接触部がモジュールの中心線に沿っており、前面(負極)端接触部がモジュールの第2辺に沿っている。 13C-1 and 13C-2 show an exemplary physical layout of the solar module of FIG. 13A. In this layout, the first group of supercells has a front (negative) end contact along the first side of the module and a back (positive) end contact along the centerline of the module; In the supercell, the front (negative) end contact is along the centerline of the module, and the back (positive) end contact is along the second side of the module opposite to the first side, and The back face (positive electrode) end contacts of the three groups of supercells are along the first side of the module, the front face (negative electrode) end contacts are along the centerline of the module, and the fourth group of supercells is The back (positive) end contact portion is along the centerline of the module, and the front (negative) end contact portion is along the second side of the module.
バス600は、第1グループのスーパーセルの前面(負極)端接触部を互いに、第3グループのスーパーセルの裏面(正極)端接触部に、バイパスダイオード590の正端子に、およびバイパスダイオード595の負端子に接続する。バス605は、第1グループのスーパーセルの裏面(正極)端接触部を互いに、および第2グループのスーパーセルの前面(負極)端接触部に接続する。バス610Pは、第2グループのスーパーセルの裏面(正極)端接触部を互いに、およびバイパスダイオード590の負端子に接続する。バス615Nは、第4グループのスーパーセルの前面(負極)端接触部を互いに、およびバイパスダイオード595の正端子に接続する。バス620は、第3グループのスーパーセルの前面(負極)端接触部を互いに、および第4グループのスーパーセルの裏面(正極)端接触部に接続する。 The bus 600 connects the front (negative) end contacts of the first group of supercells to each other, to the back (positive) end contacts of the third group of supercells, to the positive terminal of the bypass diode 590 and Connect to the negative terminal. A bus 605 connects the back (positive) end contacts of the first group of supercells to each other and to the front (negative) end contacts of the second group of supercells. Buses 610 P connect the back (positive) end contacts of the second group of super cells to each other and to the negative terminal of bypass diode 590. Bus 615 N connects the front (negative) end contacts of the fourth group of supercells to each other and to the positive terminal of bypass diode 595. A bus 620 connects the front (negative) end contacts of the third group of supercells to each other and to the back (positive) end contacts of the fourth group of supercells.
バス610Pと、第3グループのスーパーセルに含まれるスーパーセルに接続する、バス600の部分とは、全体が、スーパーセルの後方に横たわり得る。バス600およびバス615Nの残りの部分、および/またはそれらの、スーパーセルへの相互接続は、モジュールの前面の一部を占有する。 The bus 610P and the portion of the bus 600 connected to the supercell included in the third group of supercells may all lie behind the supercell. The bus 600 and the rest of the bus 615N and / or their interconnections to the supercell occupy a portion of the front of the module.
バス605とバス620とは、モジュールの前面の一部を占有し、図5Aに示すような間隙210が必要となる。代替的に、それらは、全体が、スーパーセルの後方に横たわっており、隠れ相互接続部が、スーパーセルの重なり合う端間に挟まれた状態でスーパーセルに電気接続し得る。そのような場合、間隙210は殆ど、または全く必要とされない。 Bus 605 and bus 620 occupy a portion of the front of the module and require a gap 210 as shown in FIG. 5A. Alternatively, they may lie entirely behind the supercell, and the hidden interconnects may electrically connect to the supercell with the supercell overlapping between the overlapping ends. In such cases, little or no gap 210 is required.
図13Bは、図5Bに図示されているようなソーラーモジュールの例示的な概略電気回路図を示し、ソーラーモジュールは、ソーラーモジュールの短辺の長さにおよそ等しい長さをそれぞれが有する10個の長方形スーパーセル100を含む。それらスーパーセルは、長辺がモジュールの短辺と平行に方向付けられた状態でソーラーモジュールに配置されている。図13Bに示す回路において、スーパーセルは2つのグループに配置されている。第1グループにおいて、最上部の5つのスーパーセルは、互いに、およびバイパスダイオード590と並列に接続しており、第2グループにおいて、最下部の5つのスーパーセルは、互いに、およびバイパスダイオード595と並列に接続する。それら2つのグループは互いに直列に接続する。バイパスダイオードも直列に接続する。 FIG. 13B shows an exemplary schematic electrical diagram of a solar module as illustrated in FIG. 5B, wherein the solar modules each have ten lengths each approximately equal to the length of the short side of the solar module A rectangular supercell 100 is included. The supercells are arranged in the solar module with the long side oriented parallel to the short side of the module. In the circuit shown in FIG. 13B, the supercells are arranged in two groups. In the first group, the top five supercells are connected to each other and in parallel with the bypass diode 590, and in the second group, the bottom five supercells are in parallel with each other and the bypass diode 595 Connect to The two groups are connected in series with one another. The bypass diodes are also connected in series.
図13Bの概略回路は、図13Aの2つのスーパーセルの各行が単一のスーパーセルで置き換えられている点で図13Aのものとは異なる。結果として、図13Bのソーラーモジュールの物理的レイアウトは、バス605とバス620とが省略された図13C−1、13C−2および13C−3に示すようなものであり得る。 The schematic circuit of FIG. 13B differs from that of FIG. 13A in that each row of the two supercells of FIG. 13A is replaced by a single supercell. As a result, the physical layout of the solar module of FIG. 13B may be as shown in FIGS. 13C-1, 13C-2 and 13C-3, with bus 605 and bus 620 omitted.
図14Aは、ソーラーモジュールの短辺の半分の長さにおよそ等しい長さをそれぞれが有する24個の長方形スーパーセル100を含む例示的な長方形ソーラーモジュール700を示す。スーパーセルは、ペアを組んで端と端とを繋いで配置されて、12のスーパーセル行を、それら行と、スーパーセルの長辺とが、ソーラーモジュールの短辺と平行に方向付けられた状態で形成している。 FIG. 14A shows an exemplary rectangular solar module 700 including 24 rectangular supercells 100 each having a length approximately equal to the length of one half of the short side of the solar module. The super cells are arranged in pairs and connected end to end, with 12 super cell rows, with those rows and the long side of the super cell, oriented parallel to the short side of the solar module It is formed in the state.
図14Bは、図14Aに図示されているようなソーラーモジュールの例示的な概略回路図を示す。図14Bに示す回路において、スーパーセルは3つのグループに配置されている。第1グループにおいて、最上部の8行の第1スーパーセルは、互いに、およびバイパスダイオード705と並列に接続しており、第2グループにおいて、最下部の4行のスーパーセルは、互いに、およびバイパスダイオード710と並列に接続しており、第3グループにおいて、最上部の8行の第2スーパーセルは、互いに、およびバイパスダイオード715と並列に接続する。3つのグループのスーパーセルは直列に接続する。3つのバイパスダイオードも直列である。 FIG. 14B shows an exemplary schematic circuit diagram of a solar module as illustrated in FIG. 14A. In the circuit shown in FIG. 14B, supercells are arranged in three groups. In the first group, the top eight first supercells in the top row are connected in parallel with each other and with the bypass diode 705, and in the second group the bottom four supercells in each other and the bypass Connected in parallel with the diode 710, in the third group, the top eight rows of second super cells are connected in parallel with each other and with the bypass diode 715. Three groups of supercells are connected in series. The three bypass diodes are also in series.
図14C−1および14C−2は、図14Bのソーラーモジュールの例示的な物理的レイアウトを示す。このレイアウトにおいて、第1グループのスーパーセルは、前面(負極)端接触部がモジュールの第1辺に沿っており、裏面(正極)端接触部がモジュールの中心線に沿っている。第2グループのスーパーセル内で、最下部の4行のうちそれぞれに含まれる第1スーパーセルは、裏面(正極)端接触部がモジュールの第1辺に沿っており、前面(負極)端接触部がモジュールの中心線に沿っており、最下部の4行のうちそれぞれに含まれる第2スーパーセルは、前面(負極)端接触部がモジュールの中心線に沿っており、裏面(正極)端接触部が、第1辺とは反対側のモジュールの第2辺に沿っている。第3太陽電池グループは、裏面(正極)端接触部がモジュールの中心線に沿っており、裏面(負極)端接触部がモジュールの第2辺に沿っている。 14C-1 and 14C-2 show an exemplary physical layout of the solar module of FIG. 14B. In this layout, the first group of supercells has a front (negative) end contact along the first side of the module and a back (positive) end contact along the centerline of the module. In the second group of supercells, the first supercell included in each of the lowermost four rows has the back (positive) end contact portion along the first side of the module, and the front (negative) end contact The second supercell in which the section is along the centerline of the module and in each of the lowermost four rows has the front (negative) end contact along the centerline of the module, and the back (positive) end The contact portion is along the second side of the module opposite to the first side. In the third solar cell group, the back (positive) end contact portion is along the center line of the module, and the back (negative) end contact is along the second side of the module.
バス720Nは、第1グループのスーパーセルの前面(負極)端接触部を互いに、およびバイパスダイオード705の正端子に接続する。バス725は、第1グループのスーパーセルの裏面(正極)端接触部を、第2グループのスーパーセルの前面(負極)端接触部に、バイパスダイオード705の負端子に、およびバイパスダイオード710の正端子に接続する。バス730Pは、第3グループのスーパーセルの裏面(正極)端接触部を互いに、およびバイパスダイオード715の負端子に接続する。バス735は、第3グループのスーパーセルの前面(負極)端接触部を互いに、第2グループのスーパーセルの裏面(正極)端接触部に、バイパスダイオード710の負端子に、およびバイパスダイオード715の正端子に接続する。 Bus 720 N connects the front (negative) end contacts of the first group of supercells to each other and to the positive terminal of bypass diode 705. Bus 725 connects the back (positive) end contact of the first group of supercells to the front (negative) end contact of the second group of supercells, to the negative terminal of bypass diode 705, and the positive terminal of bypass diode 710. Connect to the terminal. A bus 730 P connects the back (positive) end contacts of the third group of supercells to each other and to the negative terminal of the bypass diode 715. The bus 735 connects the front (negative) end contacts of the third group of supercells to each other, to the back (positive) end contacts of the second group of supercells, to the negative terminal of the bypass diode 710 and Connect to the positive terminal.
第1グループのスーパーセルに含まれるスーパーセルに接続する、バス725の部分と、バス730Pと、第2グループのスーパーセルに含まれるスーパーセルに接続する、バス735の部分とは、全体が、スーパーセルの後方に横たわり得る。バス720Nと、バス725およびバス735の残りの部分と、および/または、それらの、スーパーセルへの相互接続とは、モジュールの前面の一部を占有する。 The part of the bus 725 connected to the supercell included in the first group supercell, and the part of the bus 735 connected to the bus 730P and the supercell included in the second group supercell are all It can lie behind the supercell. Bus 720N, the rest of bus 725 and bus 735, and / or their interconnection to the supercell occupy a portion of the front of the module.
上記で説明した例のうちいくつかは、ソーラーモジュールの裏面の1または複数の接続箱内にバイパスダイオードを収容する。しかし、このことは必須ではない。例えば、バイパスダイオードのうちいくつか、または全てが、ソーラーモジュールの周囲で、またはスーパーセル間の間隙でスーパーセルと面内に位置付けられ得、またはスーパーセルの後方に位置付けられ得る。そのような場合に、バイパスダイオードは、例えば、スーパーセルが封入されている積層構造に配され得る。したがって、バイパスダイオードの位置は、分散させられ、接続箱から取り除かれ、正極モジュール端子および負極モジュール端子の両方を含む中央の接続箱の、例えば、ソーラーモジュールの外縁近くのソーラーモジュールの裏面に位置し得る2つの別個の単一端子接続箱との置き換えを容易にし得る。この手法は一般的に、ソーラーモジュール内のリボン導体における、およびソーラーモジュール間のケーブル配線における電流経路の長さを短くし、これらの両方が、材料コストを低下させ、(抵抗電力損失を減らすことにより)モジュールの電力を高め得る。 Some of the examples described above accommodate bypass diodes in one or more junction boxes on the back of the solar module. However, this is not essential. For example, some or all of the bypass diodes may be positioned in the plane of the supercell or in the space around the solar module, or in the gaps between the supercells, or may be positioned behind the supercell. In such cases, the bypass diode may be arranged, for example, in a stacked structure in which the supercell is enclosed. Thus, the position of the bypass diode is dispersed and removed from the junction box and located on the back of the solar module, for example near the outer edge of the solar module, of the central junction box containing both positive and negative module terminals. Replacement with the two separate single terminal connection boxes obtained can be facilitated. This approach generally reduces the length of the current path in the ribbon conductors in the solar modules and in the cabling between the solar modules, both of which lowers the material cost (reducing the resistive power loss Can increase the power of the module).
図15を参照すると、例えば、図10Aの概略回路図を有する図5Bに図示されているようなソーラーモジュールの様々な電気相互接続の物理的レイアウトは、スーパーセル積層構造内に位置するバイパスダイオード480と、2つの単一端子接続箱490Pおよび490Nとを採用し得る。図15は、図10B−1および10B−2との比較により最もよく理解されるかもしれない。上記で説明した他のモジュールのレイアウトは、同様に変更され得る。 Referring to FIG. 15, for example, the physical layout of various electrical interconnections of the solar module as illustrated in FIG. 5B having the schematic circuit diagram of FIG. 10A is a bypass diode 480 located within the supercell stack structure. And two single terminal connection boxes 490P and 490N. FIG. 15 may be best understood by comparison with FIGS. 10B-1 and 10B-2. The layout of the other modules described above may be modified as well.
丁度説明したような積層内バイパスダイオードの使用は、上記で説明したような、電流の減少した(面積が狭くなった)長方形太陽電池の使用により容易となり得る。なぜならば、電流の減少した太陽電池により、順バイアスがかかったバイパスダイオードにおいて放散させられる電力は、従来サイズの太陽電池の場合に放散させられるであろう電力より低くなり得るからである。したがって、本明細書で説明するソーラーモジュール内のバイパスダイオードは、熱吸収が従来より少なくてよく、結果として、モジュールの裏面の接続箱から出して積層内に移動させられ得る。 The use of in-stack bypass diodes as just described may be facilitated by the use of current-reduced (area-reduced) rectangular solar cells as described above. This is because the reduced current solar cells can dissipate the power dissipated in the forward-biased bypass diode than would be dissipated with conventional sized solar cells. Thus, the bypass diodes in the solar modules described herein may have less heat absorption and as a result may be moved out of the junction box on the back of the module into the stack.
単一のソーラーモジュールが、2またはそれより多くの電気構成に対応する、例えば、上記で説明した電気構成のうち2またはそれより多くに対応する、相互接続部、他の導体、および/または、バイパスダイオードを含み得る。そのような場合において、ソーラーモジュールの動作のための特定の構成が、例えば、スイッチ、および/またはジャンパーの使用と併せて2またはそれより多くの代替例から選択され得る。異なる構成間で、直列および/または並列のスーパーセルの数は異なり、ソーラーモジュールから出力される電圧および電流の異なる組み合わせを提供し得る。したがって、そのようなソーラーモジュールは、2またはそれより多くの異なる電圧と電流との組み合わせから選択するよう、例えば、高電圧および小電流の構成と、低電圧および高電流の構成との間で選択をするよう工場または現場で構成可能であり得る。 An interconnect, another conductor, and / or, a single solar module corresponds to two or more electrical configurations, eg, to two or more of the electrical configurations described above It may include a bypass diode. In such cases, a particular configuration for operation of the solar module may be selected from two or more alternatives, for example, in conjunction with the use of switches and / or jumpers. Between different configurations, the number of series and / or parallel supercells may be different to provide different combinations of voltage and current output from the solar module. Thus, such solar modules are selected, for example, between high voltage and low current configurations and low voltage and high current configurations to select from a combination of two or more different voltages and currents. Can be configurable at the factory or in the field.
図16は、2つのソーラーモジュール間の、上記で説明したようなスマートスイッチモジュールレベルの電力管理デバイス750の例示的な配置を示す。 FIG. 16 shows an exemplary arrangement of a smart switch module level power management device 750 as described above between two solar modules.
ここで図17を参照すると、本明細書で開示されるようなソーラーモジュールを作るための例示的な方法800は、以下の工程を含む。工程810において、従来サイズの太陽電池(例えば、156ミリメートル×156ミリメートルまたは125ミリメートル×125ミリメートル)が、切断および/または劈開されて、幅狭の複数の長方形太陽電池「ストリップ」が形成される。(例えば、図3A−3E、および上記の関連する説明も参照)。結果として得られる太陽電池ストリップはオプションで、テストされ、電流−電圧性能に従って選別され得る。電流−電圧性能が一致している、またはおよそ一致している電池は、有利に、同じスーパーセル内で、または直列接続するスーパーセルの同じ行内で用いられ得る。例えば、スーパーセル内で、またはスーパーセル行内で直列に接続する電池は、同じ照射の下で、一致している、またはおよそ一致している電流を生成するのが有利であるかもしれない。 Referring now to FIG. 17, an exemplary method 800 for making a solar module as disclosed herein includes the following steps. In step 810, conventional sized solar cells (eg, 156 mm × 156 mm or 125 mm × 125 mm) are cut and / or cleaved to form narrow rectangular solar cell “strips”. (See, eg, FIGS. 3A-3E and the related discussion above). The resulting solar cell strips can optionally be tested and sorted according to current-voltage performance. Batteries with matching or approximately matching current-voltage performance may advantageously be used in the same supercell or in the same row of series connected supercells. For example, cells connected in series in a supercell or in a row of supercells may be advantageous to generate matching or approximately matching currents under the same illumination.
工程815において、伝導性粘着接合剤が、スーパーセル内の隣接し合う太陽電池の重なり合う部分間に配された状態でストリップ太陽電池からスーパーセルが組み立てられる。伝導性粘着接合剤は、例えば、インクジェット印刷またはスクリーン印刷により適用され得る。 In step 815, the supercell is assembled from the strip solar cells with the conductive adhesive being disposed between overlapping portions of adjacent solar cells in the supercell. The conductive adhesive binder can be applied, for example, by ink jet printing or screen printing.
工程820において、加熱または加圧が行われて、スーパーセル内の太陽電池間の伝導性粘着接合剤を硬化または部分硬化させる。一変形例において、それぞれの追加の太陽電池がスーパーセルに追加される際に、新たに追加された太陽電池と(既にスーパーセルの一部である)その隣接し重なっている太陽電池との間の伝導性粘着接合剤が、次の太陽電池がスーパーセルに追加される前に、硬化または部分硬化させられる。他の変形例において、2つより多くの太陽電池、または、スーパーセル内の全ての太陽電池が、伝導性粘着接合剤が硬化または部分硬化させられる前に所望の重なり合わせる様式で位置付けられ得る。この工程から結果として得られるスーパーセルはオプションで、テストされ、電流−電圧性能に従って選別され得る。一致している、またはおよそ一致している電流−電圧性能を有するスーパーセルは、有利に、同じスーパーセル行内で、または同じソーラーモジュール内で用いられ得る。例えば、並列に電気接続するスーパーセルまたは複数のスーパーセル行が、同じ照射の下で一致している、またはおよそ一致している電圧を生成するのが有利であるかもしれない。 In step 820, heating or pressing is performed to cure or partially cure the conductive adhesive bond between the solar cells in the supercell. In one variation, as each additional solar cell is added to the supercell, between the newly added solar cell and its adjacent overlapping solar cell (which is already part of the supercell) The conductive adhesive is cured or partially cured before the next solar cell is added to the supercell. In other variations, more than two solar cells, or all solar cells in a supercell, can be positioned in the desired overlapping manner before the conductive adhesive binder is cured or partially cured. The resulting supercell from this step can optionally be tested and sorted according to current-voltage performance. Supercells with current or voltage performance that are matched or approximately matched can advantageously be used in the same supercell row or in the same solar module. For example, it may be advantageous for the supercell or rows of supercells electrically connected in parallel to produce a matching or approximately matching voltage under the same illumination.
工程825において、硬化または部分硬化させられたスーパーセルは、封入材材料、透明な前(太陽側)シート、および(オプションで、透明な)後面シートを含む層状構造内で所望されるモジュール構成で配置され相互接続する。層状構造は、例えば、ガラス基板上の封入材の第1層、封入材の第1層上で太陽側が下で配置された相互接続するスーパーセル、スーパーセルの層上の封入材の第2層、および封入材の第2層上の後面シートを含み得る。任意の他の適した配置も用いられ得る。 In step 825, the cured or partially cured supercell is in the desired modular configuration within the layered structure including the encapsulant material, the transparent front (sun side) sheet, and the (optionally transparent) back surface sheet Arranged and interconnected. The layered structure may be, for example, a first layer of encapsulant on a glass substrate, an interconnecting supercell disposed on the solar side below the first layer of encapsulant, a second layer of encapsulant on a layer of supercells And a back sheet on the second layer of encapsulant. Any other suitable arrangement may also be used.
積層工程830において、加熱および加圧が層状構造に対して行われて、硬化させられた積層構造を形成する。 In the laminating step 830, heating and pressing are performed on the layered structure to form a hardened layered structure.
図17の方法の一変形例において、複数の太陽電池ストリップとなるよう従来サイズの太陽電池が分離させられて、その後に、伝導性粘着接合剤が各個々の太陽電池ストリップに適用される。代替的な変形例において、伝導性粘着接合剤は、複数の太陽電池ストリップとなるように太陽電池が分離させられる前に、従来サイズの太陽電池に適用される。 In one variation of the method of FIG. 17, conventional sized solar cells are separated into a plurality of solar cell strips, after which a conductive adhesive binder is applied to each individual solar cell strip. In an alternative variation, the conductive adhesive is applied to conventional sized solar cells before the solar cells are separated into a plurality of solar cell strips.
硬化工程820において、伝導性粘着接合剤は完全に硬化させられ得、または部分硬化のみさせられ得る。後者の場合、伝導性粘着接合剤は、最初に、スーパーセルの取り扱いおよび相互接続を容易にするよう十分に工程820において部分硬化させられ、続く積層工程830の間に完全に硬化させられ得る。 In the curing step 820, the conductive adhesive may be fully cured or only partially cured. In the latter case, the conductive adhesive may be first partially cured in step 820 to facilitate handling and interconnection of the supercell and may be fully cured during the subsequent lamination step 830.
いくつかの変形例において、方法800において中間製品として組み立てられたスーパーセル100は、隣接し合う太陽電池の長辺が上記で説明したように重なり合い伝導接合し、複数の相互接続部が、スーパーセルの対向し合う端で末端接触部に接合した状態で配置された複数の長方形太陽電池10を含む。 In some variations, the supercell 100 assembled as an intermediate product in the method 800 has overlapping and conductive junctions with the long sides of adjacent solar cells as described above, and the plurality of interconnects are supercell And a plurality of rectangular solar cells 10 arranged in contact with the end contacts at opposite ends of the.
図30Aは、電気相互接続部が前面および裏面末端接触部に接合した状態の例示的なスーパーセルを示す。電気相互接続部は、スーパーセルの末端縁と平行に延び、スーパーセルを越えて横方向に延在して、隣接するスーパーセルとの電気相互接続を容易にする。 FIG. 30A shows an exemplary supercell with electrical interconnects bonded to the front and back end contacts. The electrical interconnects extend parallel to the distal edge of the supercell and extend laterally beyond the supercell to facilitate electrical interconnect with an adjacent supercell.
図30Bは、並列に相互接続する、図30Aのスーパーセルのうち2つを示す。他の場合においてはモジュールの前から視認出来る、相互接続部の一部は、覆われて、または着色されて(例えば、濃色が着けられて)通常の色覚を有する人により知覚される、相互接続部とスーパーセルとの間の視認出来るコントラストを低下させ得る。図30Aに図示されている例において、相互接続部850は、スーパーセルの一端(図面の右側)において、第1極性(例えば、+または−)の前側末端接触部に伝導接合し、他の相互接続部850は、スーパーセルの他端(図面の左側)において、逆極性の後側末端接触部に伝導接合する。上記で説明した他の相互接続部と同様に、相互接続部850は、例えば、同じ伝導性粘着接合剤を太陽電池間で用いてスーパーセルに伝導接合し得るが、このことは必須ではない。図示されている例において、各相互接続部850の一部は、スーパーセルの長軸と垂直な(および、太陽電池10の長軸と平行な)方向にスーパーセル100の縁を越えて延在する。図30Bに示すように、このことにより2またはそれより多くのスーパーセル100が、一方のスーパーセルの相互接続部850が、隣接するスーパーセル上の対応する相互接続部850に重なり伝導接合して、2つのスーパーセルを並列に電気相互接続した状態で並んで位置付けられることが可能となる。丁度説明したような直列に相互接続するいくつかのそのような相互接続部850が、モジュールのためのバスを形成し得る。この配置は、例えば、個々のスーパーセルが、モジュールの全幅または全長に亘って延在する場合(例えば、図5B)に適しているかもしれない。加えて、相互接続部850は、スーパーセル行内の2つの隣接し合うスーパーセルの末端接触部を直列に電気接続するのにも用いられ得る。行内のそのような相互接続するスーパーセルのペアまたはより長いストリングは、図30Bに示すようなものと同様に、1つの行の相互接続部850と隣接する行の相互接続部850に重ならせ伝導接合することにより、隣接する行の同様に相互接続するスーパーセルと並列に電気接続し得る。 FIG. 30B shows two of the supercells of FIG. 30A interconnected in parallel. In other cases some of the interconnects visible from the front of the module may be covered or colored (eg darkened) as perceived by a person with normal color vision It can reduce the visible contrast between the connection and the supercell. In the example illustrated in FIG. 30A, the interconnect 850 is conductively bonded to the front end contact of the first polarity (eg, + or-) at one end (right side of the drawing) of the supercell and the other The connection 850 is conductively joined to the reverse terminal back end contact at the other end of the supercell (left side of the drawing). As with the other interconnects described above, interconnect 850 may, for example, be conductively bonded to the supercell using the same conductive adhesive bond between the solar cells, although this is not required. In the illustrated example, a portion of each interconnect 850 extends beyond the edge of supercell 100 in a direction perpendicular to the long axis of the supercell (and parallel to the long axis of solar cell 10). Do. As shown in FIG. 30B, this causes two or more supercells 100 to overlap and conductively interconnect one supercell's interconnect 850 to a corresponding interconnect 850 on an adjacent supercell. The two supercells can be positioned side by side with electrical interconnection in parallel. Several such interconnects 850 interconnected in series as just described may form a bus for the module. This arrangement may be suitable, for example, if the individual supercells extend over the full width or length of the module (e.g., FIG. 5B). In addition, interconnects 850 can also be used to electrically connect the end contacts of two adjacent supercells in a supercell row in series. Such pairs of interconnecting supercells in a row or longer strings overlap one row of interconnects 850 and adjacent rows of interconnects 850, as shown in FIG. 30B. Conducting junctions can provide an electrical connection in parallel with similarly interconnected supercells in adjacent rows.
相互接続部850は、例えば、伝導性のシートからダイカットされ得、オプションで、パターニングされて、その、スーパーセルの縁と垂直な方向および平行な方向の両方への機械的コンプライアンスを高めて、相互接続部のCTEと、スーパーセルのCTEとの間の不一致から生じる、スーパーセルの縁と垂直な方向および平行な方向への応力を低下させ得る、またはその応力に適応し得る。そのようなパターニングは、例えば、スリット、スロット、または孔(示されていない)を含み得る。相互接続部850の機械的コンプライアンス、および、その、スーパーセルへの接合または複数の接合は、スーパーセルへの接続が、以下により詳細に説明する積層プロセスの間、CTEの不一致から生じる応力に耐えられるよう十分であるべきである。相互接続部850は、例えば、重なり合う太陽電池の接合での使用に関して上記で説明したような機械的コンプライアンスを有する電気伝導性接合剤により、スーパーセルに接合し得る。オプションで、電気伝導性接合剤は、スーパーセルの実質的に縁の長さに亘って延在する実線状にではなく、スーパーセルの縁に沿った不連続な位置にのみ位置して、電気伝導性接合剤または相互接続部の熱膨張係数と、スーパーセルの熱膨張係数との間の不一致から生じる、スーパーセルの縁と平行な方向への応力を低下させ得る、または同応力に適応し得る。 The interconnects 850 may, for example, be die-cut from a conductive sheet, optionally patterned to increase their mechanical compliance in both the perpendicular and parallel directions to the edges of the supercell, and to each other. The stress in the direction perpendicular and parallel to the edge of the supercell can be reduced or adapted to that resulting from the mismatch between the CTE of the connection and the CTE of the supercell. Such patterning may include, for example, slits, slots, or holes (not shown). The mechanical compliance of interconnect 850, and its junction or junctions to the supercell, allow the connection to the supercell to resist the stresses resulting from CTE mismatch during the lamination process described in more detail below. It should be enough to be The interconnects 850 may be bonded to the supercell, for example, by means of an electrically conductive bond having mechanical compliance as described above for use in overlapping solar cell bonding. Optionally, the electrically conductive bonding agent is not in the form of a solid line extending substantially the length of the edge of the supercell, but only at discrete locations along the edge of the supercell. Can reduce or adapt to stresses parallel to the edge of the supercell resulting from a mismatch between the coefficient of thermal expansion of the conductive bonding agent or interconnect and the coefficient of thermal expansion of the supercell obtain.
相互接続部850は、例えば、薄い銅板から切断され得、スーパーセル100が、標準的なシリコン太陽電池より面積が狭い太陽電池から形成され、したがって、従来より小さい電流で動作する場合に、従来の伝導性相互接続部より薄くてよい。例えば、相互接続部850は、厚さが約50ミクロンから約300ミクロンの銅板から形成され得る。相互接続部850は、上記で説明した相互接続部と同様に、それらの接合先のスーパーセルの縁周りに、およびその後方に折れることが出来るよう十分に薄く、高いフレキシブル性を有し得る。 The interconnect 850 can be cut, for example, from a thin copper plate, and the supercell 100 is formed from a smaller area solar cell than a standard silicon solar cell, and thus, operates with less current than conventional. It may be thinner than the conductive interconnect. For example, interconnect 850 may be formed of a copper plate having a thickness of about 50 microns to about 300 microns. The interconnects 850, as well as the interconnects described above, may be sufficiently thin and flexible enough to be folded around and behind the edge of the supercell to which they are attached.
図19A−19Dは、スーパーセル内の隣接し合う太陽電池間の伝導性粘着接合剤を硬化または部分硬化させるよう方法800の間に加熱および加圧を行い得るいくつかの例示的な配置を示す。任意の他の適した配置も採用され得る。 19A-19D illustrate some exemplary arrangements in which heating and pressing may be performed during method 800 to cure or partially cure a conductive adhesive bond between adjacent solar cells in a supercell. . Any other suitable arrangement may also be employed.
図19Aにおいて、1度につき1つの連結部(重なり合う領域)で、伝導性粘着接合剤12を硬化または部分硬化させるよう加熱および局所的な加圧が行われる。スーパーセルは、表面1000により支持され得、加圧は、例えば、バー、ピン、または他の機械的な接触により上方から連結部に対して機械的に行なわれ得る。加熱は、例えば、高温の空気(または他の高温の気体)により、赤外線電球により、または、連結部に局所的な加圧を行う機械的な接触部を加熱することにより、連結部に対して行なわれ得る。 In FIG. 19A, heating and local pressure are applied to cure or partially cure the conductive adhesive 12 at one joint (overlapping area) per degree. The supercell may be supported by the surface 1000 and pressing may be performed mechanically from above onto the connection, for example by means of bars, pins or other mechanical contacts. Heating may be performed on the connection, for example, by means of high-temperature air (or other high-temperature gas), by means of an infrared bulb, or by heating a mechanical contact which exerts a local pressure on the connection. It can be done.
図19Bにおいて、図19Aの配置が、スーパーセル内の複数の連結部に対して加熱および局所的な加圧を同時に行うバッチプロセスに拡張されている。 In FIG. 19B, the arrangement of FIG. 19A is extended to a batch process in which heating and localized pressurization are simultaneously performed on multiple connections in the supercell.
図19Cにおいて、未硬化のスーパーセルがリリースライナー1015と再利用可能な熱可塑性シート1020との間に挟まれ、表面1000により支持されたキャリアプレート1010上に位置付けられている。シート1020の熱可塑性材料は、スーパーセルが硬化させられる温度で溶融するよう選択される。リリースライナー1015は、例えば、ファイバーガラスおよびPTFEから形成され得、硬化プロセスの後、スーパーセルにくっつかない。好ましくは、リリースライナー1015は、太陽電池の熱膨張係数(例えば、シリコンのCTE)に一致する、または実質的に一致するCTEを有する材料から形成される。なぜならば、リリースライナーのCTEが太陽電池のCTEとあまりにも異なる場合、太陽電池とリリースライナーとが、硬化プロセスの間に異なる量の分、長くなり、このことは、スーパーセルを連結部において長さ方向に関して離れるように引っ張りがちになるであろうからである。真空ブラダー1005が、この配置上に横たわっている。未硬化のスーパーセルは、例えば、表面1000およびキャリアプレート1010を通して下方から加熱され、真空が、ブラダー1005と支持表面1000との間で引かれる。結果として、ブラダー1005は、溶融した熱可塑性シート1020を通して静圧をスーパーセルに対して加える。 In FIG. 19C, the uncured supercell is positioned between the release liner 1015 and the reusable thermoplastic sheet 1020 and positioned on the carrier plate 1010 supported by the surface 1000. The thermoplastic material of sheet 1020 is selected to melt at the temperature at which the supercell is cured. The release liner 1015 can be formed, for example, of fiber glass and PTFE, and does not stick to the supercell after the curing process. Preferably, the release liner 1015 is formed of a material having a CTE that matches or substantially matches the thermal expansion coefficient of the solar cell (eg, the CTE of silicon). Because if the CTE of the release liner is too different from the CTE of the solar cell, then the solar cell and the release liner will be lengthened by different amounts during the curing process, which lengthens the supercell at the junction Because they will tend to pull apart in the longitudinal direction. A vacuum bladder 1005 is lying on this arrangement. The uncured supercell is heated from below, for example, through surface 1000 and carrier plate 1010, and a vacuum is drawn between bladder 1005 and support surface 1000. As a result, the bladder 1005 applies static pressure to the supercell through the molten thermoplastic sheet 1020.
図19Dにおいて、未硬化のスーパーセルは、スーパーセルを加熱するオーブン1035を通って穿孔付移動ベルト1025により運ばれる。ベルトの穿孔を通じて引かれる真空は、太陽電池10をベルトに向けて引っ張り、それにより、それらの間の連結部に対して加圧を行う。それらの連結部における伝導性粘着接合剤は、スーパーセルがオーブンを通過する際に硬化させられる。好ましくは、穿孔付ベルト1025、太陽電池のCTE(例えば、シリコンのCTE)に一致する、または実質的に一致するCTEを有する材料から形成される。なぜならば、ベルト1025のCTEが太陽電池のCTEとあまりにも異なる場合、太陽電池とベルトとが、オーブン1035内で異なる量の分、長くなり、このことは、スーパーセルを連結部において長さ方向に関して離れるように引っ張りがちになるであろうからである。 In FIG. 19D, the uncured supercell is carried by the perforated moving belt 1025 through the oven 1035 which heats the supercell. The vacuum drawn through the perforations in the belt pulls the solar cells 10 towards the belt, thereby exerting pressure on the connection between them. The conductive adhesive binders at their junctions are cured as the supercell passes through the oven. Preferably, the perforated belt 1025 is formed of a material having a CTE that matches or substantially matches the CTE of the solar cell (e.g., the CTE of silicon). Because if the CTE of the belt 1025 is too different from the CTE of the solar cells, the solar cells and the belt will be lengthened by different amounts in the oven 1035, which will lengthen the supercell at the junction Because they will tend to pull away with respect to
図17の方法800は、個別の、スーパーセルの硬化工程と積層工程とを含み、中間的なスーパーセル製品を生じさせる。対照的に、図18に示す方法900において、スーパーセルの硬化工程と積層工程とが組み合わされている。工程910において、従来サイズの太陽電池(例えば、156ミリメートル×156ミリメートルまたは125ミリメートル×125ミリメートル)が切断および/または劈開されて、幅狭の複数の長方形太陽電池ストリップが形成される。結果として得られる太陽電池ストリップはオプションで、テストされ選別され得る。 The method 800 of FIG. 17 includes separate supercell curing and lamination steps, resulting in an intermediate supercell product. In contrast, in the method 900 shown in FIG. 18, the curing and laminating steps of the supercell are combined. At step 910, conventional sized solar cells (eg, 156 mm × 156 mm or 125 mm × 125 mm) are cut and / or cleaved to form narrow rectangular solar cell strips. The resulting solar cell strips can optionally be tested and sorted.
工程915において、それら太陽電池ストリップは、封入材材料、透明な前(太陽側)シート、および後面シートを含む層状構造の所望されるモジュール構成で配置され相互接続する。太陽電池ストリップは、未硬化の伝導性粘着接合剤が、スーパーセル内の隣接し合う太陽電池の重なり合う部分の間に配された状態でスーパーセルとして配置される。(伝導性粘着接合剤は、例えば、インクジェット印刷またはスクリーン印刷により適用され得る。)相互接続部が、所望される構成で未硬化のスーパーセルを電気相互接続するよう配置される。層状構造は、例えば、ガラス基板上の封入材の第1層、封入材の第1層上で太陽側が下で配置された相互接続するスーパーセル、スーパーセルの層上の封入材の第2層、および封入材の第2層上の後面シートを含み得る。任意の他の適した配置も用いられ得る。 In step 915, the solar cell strips are arranged and interconnected in the desired modular configuration of a layered structure including encapsulant material, a transparent front (solar side) sheet, and a back sheet. The solar cell strip is arranged as a supercell with the uncured conductive adhesive being disposed between overlapping portions of adjacent solar cells in the supercell. (The conductive adhesive bond may be applied, for example, by ink jet printing or screen printing.) The interconnects are arranged to electrically interconnect the uncured supercell in the desired configuration. The layered structure may be, for example, a first layer of encapsulant on a glass substrate, an interconnecting supercell disposed on the solar side below the first layer of encapsulant, a second layer of encapsulant on a layer of supercells And a back sheet on the second layer of encapsulant. Any other suitable arrangement may also be used.
積層工程920において、加熱および加圧が層状構造に対して行われて、スーパーセル内の伝導性粘着接合剤を硬化させ、硬化させられた積層構造を形成する。スーパーセルに相互接続部を接合するのに用いられる伝導性粘着接合剤も、この工程で硬化させられ得る。 In the lamination step 920, heating and pressure are applied to the layered structure to cure the conductive adhesive in the supercell to form a cured laminated structure. The conductive adhesive used to bond the interconnect to the supercell can also be cured in this step.
方法900の一変形例において、複数の太陽電池ストリップとなるよう従来サイズの太陽電池が分離させられて、その後に、伝導性粘着接合剤が各個々の太陽電池ストリップに適用される。代替的な変形例において、伝導性粘着接合剤は、複数の太陽電池ストリップとなるよう太陽電池が分離させられる前に、従来サイズの太陽電池に適用される。例えば、複数の従来サイズの太陽電池が、大きなテンプレート上に載置され、その後、伝導性粘着接合剤がそれら太陽電池上に分配され、その後、太陽電池は、同時に、大きな固定具により複数の太陽電池ストリップとなるよう分離させられ得る。結果として得られる太陽電池ストリップは、その後、グループとして搬送させられ、上記で説明したような所望されるモジュール構成に配置され得る。 In one variation of method 900, conventional sized solar cells are separated into a plurality of solar cell strips, and then a conductive adhesive binder is applied to each individual solar cell strip. In an alternative variation, the conductive adhesive binder is applied to conventional sized solar cells before the solar cells are separated into multiple solar cell strips. For example, a plurality of conventional sized solar cells are placed on a large template, and then a conductive adhesive binder is distributed over the solar cells, and then the solar cells are simultaneously treated with a plurality of solar cells with a large fixture. It can be separated into a battery strip. The resulting solar cell strips can then be transported as a group and placed in the desired module configuration as described above.
上述したように、方法800および方法900のいくつかの変形例において、伝導性粘着接合剤は、複数の太陽電池ストリップとなるよう太陽電池が分離させられる前に、従来サイズの太陽電池に適用される。従来サイズの太陽電池が分離させられて複数の太陽電池ストリップを形成するとき、伝導性粘着接合剤は未硬化状態である(すなわち、まだ「乾いていない」)。これらの変形例のうちいくつかにおいて、伝導性粘着接合剤が、従来サイズの太陽電池に(例えば、インクジェットまたはスクリーン印刷により)適用され、その後、レーザーを用いて、太陽電池上に線をスクライブし、太陽電池が劈開させられて太陽電池ストリップを形成することになる位置を画定し、その後、太陽電池が、スクライブラインに沿って劈開させられる。これらの変形例において、レーザーパワー、および/またはスクライブライン間の距離、および粘着接合剤は、レーザーからの熱で、伝導性粘着接合剤を偶発的に硬化または部分硬化させるのを避けるよう選択され得る。他の変形例において、レーザーを用いて、従来サイズの太陽電池上に線をスクライブし、太陽電池が劈開させられて太陽電池ストリップを形成することになる位置を画定し、その後、伝導性粘着接合剤が太陽電池に(例えば、インクジェットまたはスクリーン印刷により)適用され、その後、太陽電池が、スクライブラインに沿って劈開させられる。後者の変形例において、伝導性粘着接合剤を適用する工程を、スクライブされた太陽電池をこの工程の間に偶発的に劈開または破壊することなく達成することが好ましいかもしれない。 As mentioned above, in some variations of the method 800 and the method 900, the conductive adhesive bonding agent is applied to conventional sized solar cells before the solar cells are separated into multiple solar cell strips. Ru. When conventional sized solar cells are separated to form a plurality of solar cell strips, the conductive adhesive bond is uncured (i.e. still "not dry"). In some of these variations, a conductive adhesive binder is applied (e.g., by ink jet or screen printing) to a conventionally sized solar cell, and then a laser is used to scribe the lines on the solar cell. The solar cells are cleaved to define the locations that will form the solar cell strips, and then the solar cells are cleaved along the scribe line. In these variations, the laser power and / or the distance between the scribe lines, and the adhesive bond are selected to avoid accidental curing or partial curing of the conductive adhesive bond with heat from the laser. obtain. In another variation, a laser is used to scribe the wire onto a conventionally sized solar cell to define the locations where the solar cell is to be cleaved to form a solar cell strip and then conductive adhesive bonding The agent is applied to the solar cell (eg, by ink jet or screen printing) and then the solar cell is cleaved along the scribe line. In the latter variant, it may be preferable to achieve the step of applying the conductive adhesive binder without accidentally cleaving or breaking the scribed solar cell during this step.
図20A−20Cを改めて参照すると、図20Aは、伝導性粘着接合剤が適用された、スクライブされた太陽電池を劈開させるのに用いられ得る例示的な装置1050の側面図を概略的に図示する。(スクライブ、および伝導性粘着接合剤の適用は、いずれの順序で起こっていてよい。)本装置において、伝導性粘着接合剤が適用された、スクライブされた従来サイズの太陽電池45は、真空マニホールド1070の湾曲部分上方を、穿孔付移動ベルト1060により運ばれる。太陽電池45が、真空マニホールドの湾曲部分上方を通過する際、ベルトの穿孔を通じて引かれる真空が、真空マニホールドに寄せて太陽電池45の底面を引っ張り、それにより、太陽電池を曲げる。真空マニホールドの湾曲部分の曲率半径Rは、このように太陽電池45を曲げることにより、スクライブラインに沿って太陽電池を劈開するよう選択され得る。有利に、太陽電池45は、伝導性粘着接合剤が適用された太陽電池45の頂面に接触することなく、本方法により劈開させられ得る。 Referring back to FIGS. 20A-20C, FIG. 20A schematically illustrates a side view of an exemplary device 1050 that may be used to cleave a scribed solar cell to which a conductive adhesive binder has been applied. . (The scribing and application of the conductive adhesive bond may occur in any order.) In this device, the scribed conventional sized solar cell 45 to which the conductive adhesive adhesive is applied is a vacuum manifold It is carried by a perforated moving belt 1060 above the curved portion of 1070. As the solar cell 45 passes over the curved portion of the vacuum manifold, the vacuum drawn through the perforations in the belt pulls the bottom of the solar cell 45 toward the vacuum manifold, thereby bending the solar cell. The radius of curvature R of the curved portion of the vacuum manifold may be selected to cleave the solar cell along the scribe line by bending the solar cell 45 in this manner. Advantageously, the solar cell 45 can be cleaved by this method without contacting the top surface of the solar cell 45 to which the conductive adhesive binder has been applied.
スクライブラインの一端(すなわち、太陽電池45の1つの縁)において劈開が開始するのが好ましい場合、このことは、各スクライブラインに関して、一端が、他端の前に真空マニホールドの湾曲部分に到達するよう、例えば、スクライブラインが、真空マニホールドに対して角度θを付けて方向付けられるよう配置することにより、図20Aの装置1050で達成され得る。図20Bに示すように、例えば、太陽電池は、それらのスクライブラインがベルトの移動方向、および、ベルトの移動方向と垂直な方向に方向付けられたマニホールドに対して角度を付けた状態で方向付けられ得る。他の例として、図20Cは、スクライブラインがベルトの移動方向と垂直な状態で方向付けられた電池と、角度を付けて方向付けられたマニホールドとを示す。 If cleavage is preferably initiated at one end of the scribe line (ie one edge of the solar cell 45), this means that for each scribe line, one end reaches the curved portion of the vacuum manifold in front of the other end Thus, for example, by arranging the scribe line to be oriented at an angle θ with respect to the vacuum manifold, this can be achieved in the device 1050 of FIG. 20A. As shown in FIG. 20B, for example, the solar cells are oriented with their scribe lines angled with respect to the direction of movement of the belt and the manifolds oriented in a direction perpendicular to the direction of movement of the belt. Can be As another example, FIG. 20C shows cells oriented with the scribe line perpendicular to the direction of belt travel, and an angled oriented manifold.
伝導性粘着接合剤が適用されたスクライブされた太陽電池を劈開させて、事前に適用された伝導性粘着接合剤を有するストリップ太陽電池を形成するのに、任意の他の適した装置も用いられ得る。そのような装置は、例えば、伝導性粘着接合剤が適用された太陽電池の頂面に対して加圧を行うのにローラーを用い得る。そのような場合、伝導性粘着接合剤が適用されていない領域のみにおいて、ローラーが、太陽電池の頂面に触れるのが好ましい。 Any other suitable device is also used to cleave the scribed solar cell with the conductive adhesive bond applied to form a strip solar cell with the pre-applied conductive adhesive bond obtain. Such devices may use, for example, a roller to apply pressure to the top surface of the solar cell to which the conductive adhesive binder has been applied. In such a case, it is preferred that the roller touch the top surface of the solar cell only in the area where the conductive adhesive binder is not applied.
いくつかの変形例において、ソーラーモジュールは、最初は太陽電池に吸収されず、それら太陽電池を通過する太陽放射の一部が、後面シートにより反射されて、太陽電池内に戻されて電気を生成し得るよう、白色の、または他の場合においては反射性の後面シート上の複数の行に配置されたスーパーセルを含む。反射性の後面シートは、複数のスーパーセル行間の間隙を通じて視認出来得、このことの結果として、ソーラーモジュールは、その前面に亘って延びる複数の平行な明るい(例えば、白色の)線の複数の行を有するように見え得る。図5Bを参照すると、例えば、複数のスーパーセル100の行の間で延びる複数の平行な濃色の線は、スーパーセル100が、白色の後面シート上に配置された場合、白色の線に見えるかもしれない。これは、ソーラーモジュールのいくつかの用途、例えば、屋根上での用途に関しては美的に不快であるかもしれない。 In some variations, the solar modules are not initially absorbed by the solar cells, and a portion of the solar radiation passing through the solar cells is reflected by the back sheet back into the solar cells to produce electricity As it may be, it comprises supercells arranged in a plurality of rows on a white or otherwise reflective backsheet. A reflective backsheet can be viewed through the gaps between the plurality of supercell rows, as a result of which the solar module has a plurality of parallel bright (e.g. white) lines extending across the front surface. It can appear to have a line. Referring to FIG. 5B, for example, a plurality of parallel dark lines extending between a plurality of rows of supercells 100 appear as white lines when supercells 100 are disposed on a white back sheet. It may be. This may be aesthetically unpleasant for some applications of the solar module, for example on a roof.
図21を参照すると、ソーラーモジュールの美的外観を向上させるべく、いくつかの変形例は、後面シート上に配置されることになるスーパーセルの複数の行間の間隙に対応する位置に位置する複数の濃色のストライプ1105を含む白色の後面シート1100を採用する。それらストライプ1105は、組み立てられたモジュールにおいて、複数のスーパーセル行間の間隙を通じて後面シートの白色の部分が視認出来ないよう十分に幅が広い。このことは、通常の色覚を有する人により知覚される、スーパーセルと後面シートとの間の視覚的コントラストを低下させる。結果として得られるモジュールは、白色の後面シートを含むが、例えば、図5A−5Bに図示されているモジュールの外観と同様の外観の前面を有し得る。濃色のストライプ1105は、例えば、複数の長さの濃色のテープで、または任意の他の適した様式で生成され得る。 Referring to FIG. 21, in order to improve the aesthetic appearance of the solar module, some variations are located at positions corresponding to the gaps between the rows of supercells to be placed on the back sheet. A white backsheet 1100 is employed that includes dark stripes 1105. The stripes 1105 are wide enough so that in the assembled module the white portions of the backsheet are not visible through the gaps between the plurality of supercell rows. This reduces the visual contrast between the supercell and the back sheet perceived by a person with normal color vision. The resulting module includes a white backsheet, but may have a front that looks similar to that of the module illustrated in, for example, FIGS. 5A-5B. Dark stripes 1105 may be produced, for example, on multiple length dark tapes, or in any other suitable manner.
前に言及したように、ソーラーモジュール内の個々電池が影になることにより、影になっていない電池の電力が、影になった電池で放散してしまう「ホットスポット」を生じさせ得る。この放散させられた電力は、モジュールを劣化させ得る局所的な温度スパイクを生成する。 As mentioned earlier, the shadowing of the individual cells in the solar module may cause the power of the non-shadowed cells to create "hot spots" that may dissipate in the shaded cells. This dissipated power produces local temperature spikes that can degrade the module.
これらのホットスポットの潜在的な深刻さを最小化すべく、従来、バイパスダイオードが、モジュールの一部として挿入されている。バイパスダイオード間の電池の最大数は、モジュールの最高温度を制限し、モジュールに対する不可逆的なダメージを防ぐよう設定される。シリコン電池に関する標準的なレイアウトは、20または24個の電池毎に1つのバイパスダイオードを利用し得、この数は、シリコン電池の典型的な降伏電圧により決定する。特定の実施形態において、降伏電圧は、約10−50Vの間の範囲にあり得る。特定の実施形態において、降伏電圧は、約10V、約15V、約20V、約25V、約30V、または約35Vであり得る。 In order to minimize the potential severity of these hot spots, bypass diodes are conventionally inserted as part of the module. The maximum number of batteries between bypass diodes is set to limit the maximum temperature of the module and to prevent irreversible damage to the module. A standard layout for silicon cells may utilize one bypass diode for every 20 or 24 cells, the number being determined by the typical breakdown voltage of silicon cells. In certain embodiments, the breakdown voltage can be in the range between about 10-50V. In particular embodiments, the breakdown voltage may be about 10V, about 15V, about 20V, about 25V, about 30V, or about 35V.
実施形態によると、複数の切断された太陽電池から成るストリップを、薄い熱伝導性接着剤を用いてこけら葺き状にすることにより、太陽電池間の熱的接触が向上させられる。この高められた熱的接触により、伝統的な相互接続技術より高い度合いの熱拡散が可能となる。こけら葺き状にすることに基づく、そのような熱的な熱拡散設計により、従来の設計にとって制約であった、1つのバイパスダイオード当たり24個の(またはそれより少ない数の)太陽電池より長い太陽電池のストリングが用いられることが可能となる。実施形態に従ってこけら葺き状にすることにより容易とされる熱拡散によって、そのように、短い間隔でバイパスダイオードを設けることに関する要求が緩和され、1または複数の利点がもたらされ得る。例えば、このことにより、多数のバイパスダイオードを設ける必要性によって妨げられることなく、様々な太陽電池ストリング長さのモジュールのレイアウトの作成が可能となる。 According to an embodiment, the thermal contact between the solar cells is enhanced by firing a strip of the plurality of cut solar cells with a thin thermally conductive adhesive. This enhanced thermal contact allows for a higher degree of heat diffusion than traditional interconnect technology. Such thermal thermal diffusion design based on shimmering makes it longer than 24 (or fewer) solar cells per bypass diode, which has been a constraint for conventional designs A string of solar cells can be used. The heat diffusion facilitated by grinding according to an embodiment may thus alleviate the need for providing bypass diodes at short intervals and may provide one or more advantages. For example, this allows the creation of a layout of modules of different solar cell string lengths without being hampered by the need to provide multiple bypass diodes.
実施形態によると、熱拡散は、隣接する電池との、物理的および熱的な接合を維持することにより達成される。このことにより、接合された連結部を通じた十分な熱の放散が可能となる。 According to embodiments, thermal diffusion is achieved by maintaining physical and thermal bonding with adjacent cells. This allows for sufficient heat dissipation through the joined connections.
特定の実施形態において、この連結部は、約200マイクロメートルまたはそれより薄い厚さで維持され、セグメント化されたパターンで太陽電池の長さに亘って延びる。実施形態に応じて、その連結部は厚さが、約200マイクロメートルまたはそれより薄く、約150マイクロメートルまたはそれより薄く、約125マイクロメートルまたはそれより薄く、約100マイクロメートルまたはそれより薄く、約90マイクロメートルまたはそれより薄く、約80マイクロメートルまたはそれより薄く、約70マイクロメートルまたはそれより薄く、約50マイクロメートルまたはそれより薄く、または約25マイクロメートルまたはそれより薄くてよい。 In certain embodiments, the connection is maintained at a thickness of about 200 micrometers or less and extends across the length of the solar cell in a segmented pattern. Depending on the embodiment, the connection is about 200 micrometers or thinner, about 150 micrometers or thinner, about 125 micrometers or thinner, about 100 micrometers or thinner, It may be about 90 micrometers or thinner, about 80 micrometers or thinner, about 70 micrometers or thinner, about 50 micrometers or thinner, or about 25 micrometers or thinner.
接合し合う電池間の熱拡散を促すために厚さが薄いままで、信頼性のある連結部が確実に維持されるよう、正確な接着剤の硬化処理が重要であるかもしれない。 The exact adhesive curing process may be important to ensure that the reliable connections are maintained, while maintaining a small thickness to promote heat transfer between cells that join.
より長く延びるストリング(例えば、24個より多くの電池)が可能であることにより、太陽電池およびモジュールの設計にフレキシブル性が与えられる。例えば、特定の実施形態においては、こけら葺き状に組み立てられる、切断された複数の太陽電池のストリングが利用され得る。そのような構成は、1つのモジュール当たり従来のモジュールより実質的に多くの電池を利用し得る。 The ability to extend longer strings (e.g., more than 24 cells) provides flexibility to the solar cell and module design. For example, in certain embodiments, a string of cut multiple solar cells can be utilized that are assembled into a grit. Such an arrangement may utilize substantially more batteries per module than conventional modules.
熱拡散性がない場合には、24個の電池毎に1つのバイパスダイオードが必要であろう。1/6に太陽電池が切断される場合に、1つのモジュール当たりのバイパスダイオードは、従来のモジュール(3つの切断されていない電池から成る)の6倍であり、合計で18個のダイオードになるであろう。したがって、熱拡散により、バイパスダイオードの数のかなりの減少が可能となる。 In the absence of thermal diffusivity, one bypass diode would be required for every 24 cells. When the solar cell is disconnected in 1/6, the bypass diode per module is 6 times that of the conventional module (consisting of 3 uncut cells), for a total of 18 diodes Will. Thus, heat diffusion allows a significant reduction in the number of bypass diodes.
さらに、バイパス電気経路を完成させるのに、バイパスダイオード毎にバイパス回路が必要である。各ダイオードは、2つの相互接続点と、そのような相互接続点にそれらを接続するよう導体のルーティングとを要する。このことにより複雑な回路が形成され、ソーラーモジュールを組み立てることに関連する、標準的なレイアウトのコストより大きい、かなりの費用に繋がる。 Furthermore, a bypass circuit is required for each bypass diode to complete the bypass electrical path. Each diode requires two interconnection points and conductor routing to connect them to such interconnection points. This leads to complex circuits and leads to considerable outlays over standard layout costs associated with assembling solar modules.
対照的に、熱拡散技術は、1つのモジュール当たり、1つのみのバイパスダイオードを要し、または、バイパスダイオードを全く要さないことさえある。そのような構成は、モジュール組み立てプロセスを能率化し、単純な自動化ツールがレイアウト製造工程を実行することを可能とする。 In contrast, thermal diffusion techniques require only one bypass diode per module, or even none at all. Such an arrangement streamlines the module assembly process and allows simple automation tools to perform the layout manufacturing process.
したがって、24個の電池毎にバイパス保護する必要性を避けることは、電池モジュールの製造をより容易にする。モジュールの中間の複雑なタップアウト、および、バイパス回路のための長い並列接続が避けられる。この熱拡散は、モジュールの幅および/または長さに亘って延びる、複数の電池の長いこけら葺き状ストリップを作成することにより実装される。 Thus, avoiding the need for bypass protection every 24 cells makes battery module manufacture easier. Complex tap outs in the middle of the module and long parallel connections for bypass circuits are avoided. This heat spread is implemented by creating a long, scaly strip of batteries extending across the width and / or length of the module.
熱的熱拡散を提供することに加えて、実施形態に従ってこけら葺き状にすることは、太陽電池内で放散させられる電流の大きさを小さくすることにより、向上させられたホットスポット性能も可能とする。具体的には、ホットスポット状態の間、太陽電池内で放散させられる電流の量は、電池の面積に依存する。 In addition to providing thermal thermal diffusion, hoarring according to an embodiment may also allow enhanced hot spot performance by reducing the magnitude of the current dissipated in the solar cell I assume. Specifically, during hot spot conditions, the amount of current dissipated in the solar cell depends on the area of the cell.
こけら葺き状にすることにより、電池をより狭い面積に切断し得るので、ホットスポット状態の1つの電池を通過する電流の量は、切断される寸法の関数である。ホットスポット状態の間、電流は、通常、電池レベルの欠陥のある接面または結晶粒界である抵抗が最も低い経路を通過する。この電流を減らすことは利点であり、ホットスポット状態における信頼性に関するリスクの失敗を最小化する。 The amount of current passing through one cell in a hot spot condition is a function of the size to be cut, as this allows the cells to be cut into smaller areas. During the hot spot condition, the current passes through the path of lowest resistance, which is usually a cell level defect interface or grain boundary. It is an advantage to reduce this current, which minimizes the failure of reliability risks in hot spot conditions.
図22Aは、ホットスポット状態にある、伝統的なリボン接続部2201を利用する従来のモジュール2200の平面図を示す。ここで、1つの電池2204上の影2202の結果として、熱が、その単一の電池に集中することになる。 FIG. 22A shows a top view of a conventional module 2200 utilizing a traditional ribbon connection 2201 in a hot spot condition. Here, as a result of shadow 2202 on one cell 2204 heat will be concentrated to that single cell.
対照的に、図22Bは、同じくホットスポット状態にある、熱拡散を利用するモジュールの平面図を示す。ここで、電池2252上の影2250は、その電池内で熱を生成する。しかし、この熱は、モジュール2256内の他の電気的および熱的に接合する電池2254に拡散させられる。 In contrast, FIG. 22B shows a plan view of the module utilizing thermal diffusion, also in a hot spot condition. Here, the shadow 2250 on the battery 2252 generates heat within the battery. However, this heat is diffused to other electrically and thermally bonded cells 2254 in module 2256.
なお、さらに、放散させられる電流の減少の利点は、多結晶太陽電池で数倍になる。そのような多結晶電池は、高いレベルの欠陥のある接面に起因して、ホットスポット状態において不十分な働きしかしないことが知られている。 Still further, the benefit of reducing the dissipated current is several-fold with polycrystalline solar cells. Such polycrystalline cells are known to only perform poorly in hot spot conditions due to the high level of defect interface.
上記で示されているように、特定の実施形態は、面取りされ切断された電池をこけら葺き状にすることを採用し得る。そのような場合、各電池と隣接する電池との間の接合線に沿った、よく似た熱拡散の利点がある。 As indicated above, certain embodiments may employ grinding of the beveled and cut cells. In such a case, there is a similar thermal diffusion advantage along the bond line between each cell and the adjacent cell.
このことは、それぞれの重なった連結部の接合長さを最大化する。接合された連結部は、電池間の熱拡散のための主要な接面であるので、この長さを最大化することにより、最適な熱拡散が確実に得られることになり得る。 This maximizes the bond length of each overlapping link. Since the joined connections are the main interface for heat diffusion between the cells, maximizing this length may ensure that optimum heat diffusion is obtained.
図23Aは、面取りされた電池2302を含むスーパーセルストリングレイアウト2300の一例を示す。この構成において、面取りされた電池は、同じ方向に方向付けられており、したがって、全ての接合された連結部の伝導路は同じである(125mm)。 FIG. 23A shows an example of a supercell string layout 2300 that includes beveled cells 2302. In this configuration, the beveled cells are oriented in the same direction, so the conduction paths of all joined connections are the same (125 mm).
1つの電池2304上の影2306の結果として、その電池には逆バイアスがかかる。熱は、隣接する電池に拡散する。面取りされた電池の非接合端2304aは、隣の電池までの伝導の長さがより長くなることに起因して、最も熱くなる。 As a result of the shadow 2306 on one cell 2304, the cell is reverse biased. The heat diffuses to the adjacent cells. The non-bonded end 2304a of the chamfered cell is the hottest due to the longer conduction length to the next cell.
図23Bは、面取りされた電池2352を含むスーパーセルストリングレイアウト2350の他の例を示す。この構成において、面取りされた電池は、異なる方向に方向付けられており、面取りされた電池の長い縁のうちいくつかは、互いに面している。このことの結果として、接合された連結部の伝導路の長さは2つ、125mmおよび156mmとなる。 FIG. 23B shows another example of a supercell string layout 2350 that includes beveled cells 2352. In this configuration, the beveled cells are oriented in different directions, and some of the long edges of the beveled cells face each other. As a result of this, the lengths of the conductive paths of the joined connections are two, 125 mm and 156 mm.
電池2354が影2356となる場合、図23Bの構成は、より長い接合長さに沿った、向上した熱拡散を呈する。したがって、図23Bは、面取りされた電池が互いに面した状態の、スーパーセル内の熱拡散を示す。 When battery 2354 is shaded 2356, the configuration of FIG. 23B exhibits enhanced thermal diffusion along the longer junction length. Thus, FIG. 23B shows thermal diffusion in the supercell with the beveled cells facing each other.
上記の説明は、共通の基板上でこけら葺き状に(切断された太陽電池であり得る)複数の太陽電池を組み立てることに焦点を当ててきた。このことの結果として、単一の電気相互接続部−接続箱(またはjボックス)を有するモジュールが形成されることになる。 The above description has focused on assembling multiple solar cells (which can be cut solar cells) on a common substrate. As a result of this, a module with a single electrical interconnect-junction box (or j-box) will be formed.
しかし、有用となる十分な量の太陽エネルギーを集めるために、設備は典型的には、それら自体が一緒に組み立てられることになるそのようなモジュールを多数含む。実施形態によると、複数の太陽電池モジュールも、こけら葺き状に組み立てられて、アレイの面積効率を高め得る。 However, in order to collect a sufficient amount of solar energy to be useful, the installation typically comprises a large number of such modules that themselves will be assembled together. According to embodiments, a plurality of solar cell modules may also be assembled in a glazed manner to increase the area efficiency of the array.
特定の実施形態において、モジュールが、太陽エネルギーの方向に面した上側伝導性リボンと、太陽エネルギーの方向から離れる方向に面した下側伝導性リボンとを含み得る。 In certain embodiments, the module may include an upper conductive ribbon facing in the direction of solar energy and a lower conductive ribbon facing away from the direction of solar energy.
下側リボンは、電池の下に埋設される。したがって、それは入射光をブロックせず、モジュールの面積効率に不利に影響しない。対照的に、上側リボンは露出させられ、入射光をブロックし、効率に不利に影響し得る。 The lower ribbon is buried below the battery. Thus, it does not block incident light and does not adversely affect the area efficiency of the module. In contrast, the upper ribbon is exposed and can block incident light, which can adversely affect efficiency.
実施形態によると、モジュール自体がこけら葺き状にされ、これにより、上側リボンが近隣のモジュールにより覆われ得る。図24は、隣接するモジュール2402の端部2401が、検討対象の(instant)モジュール2406の上側リボン2404に重なるように機能する、そのような配置2400の単純化された断面図を示す。各モジュールはそれ自体が、複数のこけら葺き状太陽電池2407を含む。 According to embodiments, the module itself may be fired, whereby the upper ribbon may be covered by neighboring modules. FIG. 24 shows a simplified cross-sectional view of such an arrangement 2400 in which the ends 2401 of adjacent modules 2402 function to overlap the upper ribbon 2404 of the instant module 2406. Each module itself comprises a plurality of ground solar cells 2407.
検討対象のモジュール2406の下側リボン2408は埋設されている。それは、隣の隣接するこけら葺き状モジュールに重なるために、検討対象のこけら葺き状モジュールの高くなった辺上に位置する。 The lower ribbon 2408 of the module 2406 to be considered is embedded. It is located on the raised edge of the target Gauze-like module to be superimposed on the next adjacent Gauze-like module.
このこけら葺き状モジュール構成は、モジュールアレイの最終的な露出面積に不利に影響を与えることなく、他の要素のための、モジュール上の追加の面積も提供し得る。重なり合う領域に位置付けられ得るモジュール要素の例は、接続箱(jボックス)2410および/またはバスリボンを含み得るがこれらに限定されない。 This square shaped module configuration may also provide additional area on the module for other elements without adversely affecting the final exposed area of the module array. Examples of modular elements that may be positioned in overlapping areas may include, but are not limited to, connection boxes (j-boxes) 2410 and / or bus ribbons.
図25は、こけら葺き状モジュール構成2500の他の実施形態を示す。ここで、それぞれの隣接し合うこけら葺き状モジュール2506および2508のjボックス2502、2504は、それらの間で電気接続を達成するために嵌合配置2510されている。このことは、配線を取り除くことにより、こけら葺き状モジュールのアレイの構成を単純化する。 FIG. 25 illustrates another embodiment of a glazed module configuration 2500. Here, the j-boxes 2502, 2504 of the respective adjacent floor modules 2506 and 2508 are in a mating arrangement 2510 to achieve an electrical connection therebetween. This simplifies the construction of the array of ground-like modules by removing the wiring.
特定の実施形態において、jボックスは、追加の構造的なスタンドオフにより強化され得、および/または、スタンドオフと組み合わせられ得る。そのような構成は、接続箱の寸法が傾きを決定する、統合された、傾いたモジュール屋根マウントラックの解決法を生み出し得る。そのような実施例は、こけら葺き状モジュールのアレイが、平坦な屋根に取り付られる場合に特に有用であり得る。 In certain embodiments, the j-box may be enhanced by additional structural standoffs and / or combined with the standoffs. Such an arrangement can yield an integrated, inclined modular roof mount rack solution where the dimensions of the junction box determine the inclination. Such an embodiment may be particularly useful when the array of glazed modules is mounted on a flat roof.
モジュールが、ガラス基板およびガラスカバー(ガラス−ガラスモジュール)を含む場合、モジュールは、全体的なモジュール長さ(したがって、こけら葺き状にすることから結果として生じる露出される長さL)を短縮化することにより、追加のフレーム部材なしで用いられ得る。そのような短縮化により、傾いたアレイのモジュールは、歪みによって折れることなく、予期される物理的荷重(例えば、5400Paの積雪荷重の限界)に耐えることが可能となるであろう。 If the module includes a glass substrate and a glass cover (glass-glass module), the module shortens the overall module length (and thus the exposed length L resulting from grinding) Can be used without additional frame members. Such shortening would allow the modules of the tilted array to withstand the expected physical load (e.g. snow load limit of 5400 Pa) without breaking due to strain.
強調するが、こけら葺き状に組み立てられた複数の個々の太陽電池を含むスーパーセル構造を使用することにより、物理的荷重および他の要求により必要とされる特定の長さに適合するようモジュールの長さの変更に容易に適応することが可能となる。 It is emphasized that by using a supercell structure comprising a plurality of individual solar cells assembled in a scalloped manner, the module can be adapted to the specific length required by the physical load and other requirements. It is possible to easily adapt to changes in length.
図26は、ソーラーモジュールの裏側の接続箱への、こけら葺き状スーパーセルの前(太陽側)面末端電気接触部の例示的な電気相互接続を図示する、モジュールの裏(影)面の図を示す。こけら葺き状スーパーセルの前面末端接触部は、モジュールの縁に隣接して位置し得る。 FIG. 26 illustrates an exemplary electrical interconnection of the front (solar side) face end electrical contact of the glazed supercell to the junction box on the back side of the solar module, of the back (shadow) side of the module Figure shows. The front end contact of the glazed supercell may be located adjacent to the edge of the module.
図26は、スーパーセル100の前面端接触部に電気接触するフレキシブル相互接続部400の使用を示す。図示されている例において、フレキシブル相互接続部400は、スーパーセル100の端と平行、かつ隣接して延びるリボン部分9400Aと、リボン部分と垂直な方向に延在して、伝導接合先のスーパーセル内の端の太陽電池の前面金属被覆パターン(示されていない)に接触するフィンガー9400Bとを含む。相互接続部9400に伝導接合するリボン導体9410は、スーパーセル100の後方を通過して、相互接続部9400を、スーパーセルが一部を形成するソーラーモジュールの裏面の電気構成要素(例えば、接続箱内のモジュール端子および/またはバイパスダイオード)に電気接続する。絶縁膜9420が、導体9410と、スーパーセル100の縁および裏面との間に配されて、リボン導体9410をスーパーセル100から電気的に絶縁し得る。 FIG. 26 illustrates the use of the flexible interconnect 400 in electrical contact with the front end contact of the supercell 100. In the illustrated example, the flexible interconnect 400 extends in a direction parallel to and adjacent to the end of the supercell 100 and a ribbon portion 9400A and a direction perpendicular to the ribbon portion to provide a supercell with a conductive junction. And a finger 9400B in contact with the front metallization pattern (not shown) of the inner end solar cell. A ribbon conductor 9410 conductively bonded to the interconnect 9400 passes through the back of the supercell 100 to provide the interconnect 9400 with the electrical components on the back of the solar module of which the supercell forms part (e.g. junction box) Electrically connect to the internal module terminals and / or bypass diode). An insulating film 9420 may be disposed between the conductor 9410 and the edge and back surface of the supercell 100 to electrically isolate the ribbon conductor 9410 from the supercell 100.
相互接続部400はオプションで、リボン部分9400Aが、スーパーセルの後方に、または部分的に後方に横たわるよう、スーパーセルの縁周りに折れ得る。そのような場合、電気絶縁層が典型的には、相互接続部400と、スーパーセル100の縁および裏面との間に提供される。 The interconnect 400 may optionally fold around the edge of the supercell such that the ribbon portion 9400A lies behind or partially behind the supercell. In such cases, an electrically insulating layer is typically provided between the interconnect 400 and the edge and back of the supercell 100.
相互接続部400は、例えば、伝導性のシートからダイカットされ得、オプションで、パターニングされて、その、スーパーセルの縁と垂直な方向および平行な方向の両方への機械的コンプライアンスを高めて、相互接続部のCTEと、スーパーセルのCTEとの間の不一致から生じる、スーパーセルの縁と垂直な方向および平行な方向への応力を低下させ得る、またはその応力に適応し得る。そのようなパターニングは、例えば、スリット、スロット、または孔(示されていない)を含み得る。相互接続部400の機械的コンプライアンス、および、その、スーパーセルへの接合は、スーパーセルへの接続が、以下により詳細に説明する積層プロセスの間、CTEの不一致から生じる応力に耐えられるよう十分であるべきである。相互接続部400は、例えば、重なり合う太陽電池の接合での使用に関して上記で説明したような機械的コンプライアンスを有する電気伝導性接合剤により、スーパーセルに接合し得る。オプションで、電気伝導性接合剤は、スーパーセルの実質的に縁の長さに亘って延在する実線状にではなく、(例えば、端の太陽電池上の不連続なコンタクトパッドの位置に対応する)スーパーセルの縁に沿った不連続な位置にのみ位置して、電気伝導性接合剤または相互接続部の熱膨張係数と、スーパーセルの熱膨張係数との間の不一致から生じる、スーパーセルの縁と平行な方向への応力を低下させ得る、または同応力に適応し得る。 The interconnect 400 may be die cut from, for example, a conductive sheet, and optionally patterned to increase its mechanical compliance in both the perpendicular and parallel directions to the edges of the supercell, and to each other. The stress in the direction perpendicular and parallel to the edge of the supercell can be reduced or adapted to that resulting from the mismatch between the CTE of the connection and the CTE of the supercell. Such patterning may include, for example, slits, slots, or holes (not shown). The mechanical compliance of the interconnect 400, and its connection to the supercell, is sufficient to allow the connection to the supercell to withstand the stresses resulting from CTE mismatch during the lamination process described in more detail below. Should be. The interconnect 400 may be bonded to the supercell, for example, by an electrically conductive bonding agent having mechanical compliance as described above for use in overlapping solar cell bonding. Optionally, the electrically conductive bonding agent is not in the form of a solid line extending substantially the length of the edge of the supercell (eg, corresponding to the location of the discontinuous contact pads on the edge solar cells) Supercell, which is located only at discrete locations along the edge of the supercell, resulting from a mismatch between the coefficient of thermal expansion of the electrically conductive bonding agent or interconnect and the coefficient of thermal expansion of the supercell The stress in the direction parallel to the edge of the can be reduced or adapted to the same.
相互接続部400は、例えば、薄い銅板から切断され得、スーパーセル100が、標準的なシリコン太陽電池より面積が狭い太陽電池から形成され、したがって、従来より小さい電流で動作する場合に、従来の伝導性相互接続部より薄くてよい。例えば、相互接続部400は、厚さが約50ミクロンから約300ミクロンの銅板から形成され得る。相互接続部400は、上記で説明したようにパターニングされることがなかったとしても、相互接続部のCTEと、スーパーセルのCTEとの間の不一致から生じる、スーパーセルの縁と垂直な方向および平行な方向への応力に適応出来るよう十分に薄くてよい。リボン導体9410は、例えば、銅から形成され得る。 The interconnect 400 can be cut, for example, from a thin copper plate, and the supercell 100 is formed from a smaller area solar cell than a standard silicon solar cell, and thus, operates with less current than conventional. It may be thinner than the conductive interconnect. For example, interconnect 400 may be formed of a copper plate having a thickness of about 50 microns to about 300 microns. Interconnect 400 is perpendicular to the edge of the supercell and resulting from the mismatch between the CTE of the interconnect and the CTE of the supercell, even if not patterned as described above. It may be thin enough to accommodate stresses in parallel directions. The ribbon conductor 9410 may be formed, for example, of copper.
図27は、スーパーセルの前(太陽側)面末端電気接触部が互いに、および、ソーラーモジュールの裏側にある接続箱に接続した状態の、2またはそれより多くの並列なこけら葺き状スーパーセルの例示的な電気相互接続を図示する、モジュールの裏(影)面の図を示す。こけら葺き状スーパーセルの前面末端接触部は、モジュールの縁に隣接して位置し得る。 FIG. 27 shows two or more parallel scaly supercells with the front (solar side) face end electrical contacts of the supercell connected to each other and to the junction box on the back of the solar module FIG. 7 shows a view of the back (shadow) side of the module illustrating an exemplary electrical interconnect. The front end contact of the glazed supercell may be located adjacent to the edge of the module.
図27は、2つの隣接し合うスーパーセル100の前面末端接触部に電気接触する、丁度説明したような2つのフレキシブル相互接続部400の使用を示す。スーパーセル100の端と平行、かつ隣接して延びるバス9430が、2つのフレキシブル相互接続部に伝導接合して、スーパーセルを並列に電気接続する。このスキームは、所望に応じて、追加のスーパーセル100を並列に相互接続するよう拡張され得る。バス9430は、例えば銅製のリボンから形成され得る。 FIG. 27 shows the use of two flexible interconnects 400 as just described, in electrical contact with the front end contacts of two adjacent supercells 100. A bus 9430 extending parallel to and adjacent to the end of the supercell 100 conductively joins the two flexible interconnects to electrically connect the supercells in parallel. This scheme can be extended to interconnect additional supercells 100 in parallel, as desired. The bus 9430 may be formed of, for example, a copper ribbon.
図26に関して上記で説明したようなものと同様に、相互接続部400とバス9430とはオプションで、リボン部分9400Aとバス9430とが、スーパーセルの後方に、または部分的にその後方に横たわるように、スーパーセルの縁周りに折れ得る。そのような場合、電気絶縁層が典型的には、相互接続部400と、スーパーセル100の縁および裏面との間、および、バス9430と、スーパーセル100の縁および裏面との間に提供される。 Similar to those described above with respect to FIG. 26, the interconnect 400 and the bus 9430 are optional so that the ribbon portion 9400A and the bus 9430 lie behind or partially behind the supercell. Can be broken around the edge of the supercell. In such cases, an electrically insulating layer is typically provided between the interconnect 400 and the edge and back surface of the supercell 100, and between the bus 9430 and the edge and back surface of the supercell 100. Ru.
図28は、スーパーセルの前(太陽側)面末端電気接触部が互いに、および、ソーラーモジュールの裏側にある接続箱に接続した状態の、2またはそれより多くの並列なこけら葺き状スーパーセルの他の例示的な電気相互接続を図示する、モジュールの裏(影)面の図を示す。こけら葺き状スーパーセルの前面末端接触部は、モジュールの縁に隣接して位置し得る。 Figure 28 shows two or more parallel scaly supercells with the front (solar side) face end electrical contacts of the supercell connected to each other and to the junction box at the back of the solar module FIG. 7 shows a view of the back (shadow) side of the module illustrating another exemplary electrical interconnect. The front end contact of the glazed supercell may be located adjacent to the edge of the module.
図28は、スーパーセル100の前面端接触部に電気接触する他の例示的なフレキシブル相互接続部9440の使用を示す。本例において、フレキシブル相互接続部9440は、スーパーセル100の端と平行、かつ隣接して延びるリボン部分9440Aと、リボン部分と垂直な方向に延在して、伝導接合先のスーパーセル内の端の太陽電池の前面金属被覆パターン(示されていない)に接触するフィンガー9440Bと、リボン部分と垂直な方向に、およびスーパーセルの後方で延在するフィンガー9440Cとを含む。フィンガー9440Cは、バス9450に伝導接合する。バス9450は、スーパーセル100の裏面に沿って、スーパーセル100の端と平行、かつ隣接して延び、延在して、それの同様な電気接続先であり得る、隣接し合うスーパーセルに重なり、それにより、スーパーセルを並列に接続し得る。バス9450に伝導接合するリボン導体9410は、スーパーセルを、ソーラーモジュールの裏面の電気構成要素(例えば、接続箱内のモジュール端子および/またはバイパスダイオード)に電気相互接続する。電気絶縁膜9420が、フィンガー9440Cと、スーパーセル100の縁および裏面との間、バス9450と、スーパーセル100の裏面との間、およびリボン導体9410と、スーパーセル100の裏面との間に提供され得る。 FIG. 28 illustrates the use of another exemplary flexible interconnect 9440 in electrical contact with the front end contact of the supercell 100. In the present example, the flexible interconnect 9440 extends in a direction parallel to and adjacent to the end of the supercell 100 and a ribbon portion 9440A and a direction perpendicular to the ribbon portion, the end in the supercell being the conductive junction. And a finger 9440C contacting the front metallization pattern (not shown) of the solar cell, and a finger 9440C extending in a direction perpendicular to the ribbon portion and at the back of the supercell. Finger 9440 C conductively bonds to bus 9450. A bus 9450 extends parallel to and adjacent to the end of the supercell 100 along the back surface of the supercell 100 and extends to overlap adjacent supercells, which may be its similar electrical contacts. , Thereby connecting the supercells in parallel. A ribbon conductor 9410 conductively coupled to the bus 9450 electrically interconnects the supercell to electrical components on the back of the solar module (eg, module terminals in the junction box and / or bypass diodes). An electrically insulating film 9420 is provided between the finger 9440C and the edge and back surface of the supercell 100, the bus 9450 and the back surface of the supercell 100, and between the ribbon conductor 9410 and the back surface of the supercell 100. It can be done.
相互接続部9440は、例えば、伝導性のシートからダイカットされ得、オプションで、パターニングされて、その、スーパーセルの縁と垂直な方向および平行な方向の両方への機械的コンプライアンスを高めて、相互接続部のCTEと、スーパーセルのCTEとの間の不一致から生じる、スーパーセルの縁と垂直な方向および平行な方向への応力を低下させ得る、またはその応力に適応し得る。そのようなパターニングは、例えば、スリット、スロット、または孔(示されていない)を含み得る。相互接続部9440の機械的コンプライアンス、および、その、スーパーセルへの接合は、スーパーセルへの接続が、以下により詳細に説明する積層プロセスの間、CTEの不一致から生じる応力に耐えられるよう十分であるべきである。相互接続部9440は、例えば、重なり合う太陽電池の接合での使用に関して上記で説明したような機械的コンプライアンスを有する電気伝導性接合剤により、スーパーセルに接合し得る。オプションで、電気伝導性接合剤は、スーパーセルの実質的に縁の長さに亘って延在する実線状にではなく、(例えば、端の太陽電池上の不連続なコンタクトパッドの位置に対応する)スーパーセルの縁に沿った不連続な位置にのみ位置して、電気伝導性接合剤または相互接続部の熱膨張係数と、スーパーセルの熱膨張係数との間の不一致から生じる、スーパーセルの縁と平行な方向への応力を低下させ得る、または同応力に適応し得る。 The interconnects 9440 can be die cut from, for example, a conductive sheet, and optionally are patterned to enhance their mechanical compliance in both the perpendicular and parallel directions to the edges of the supercell, The stress in the direction perpendicular and parallel to the edge of the supercell can be reduced or adapted to that resulting from the mismatch between the CTE of the connection and the CTE of the supercell. Such patterning may include, for example, slits, slots, or holes (not shown). The mechanical compliance of interconnect 9440 and its connection to the supercell are sufficient to allow the connection to the supercell to withstand the stresses resulting from CTE mismatch during the lamination process described in more detail below. Should be. The interconnects 9440 can be bonded to the supercell, for example, by means of an electrically conductive bonding agent that has mechanical compliance as described above for use in overlapping solar cell bonding. Optionally, the electrically conductive bonding agent is not in the form of a solid line extending substantially the length of the edge of the supercell (eg, corresponding to the location of the discontinuous contact pads on the edge solar cells) Supercell, which is located only at discrete locations along the edge of the supercell, resulting from a mismatch between the coefficient of thermal expansion of the electrically conductive bonding agent or interconnect and the coefficient of thermal expansion of the supercell The stress in the direction parallel to the edge of the can be reduced or adapted to the same.
相互接続部9440は、例えば、薄い銅板から切断され得、スーパーセル100が、標準的なシリコン太陽電池より面積が狭い太陽電池から形成され、したがって、従来より小さい電流で動作する場合に、従来の伝導性相互接続部より薄くてよい。例えば、相互接続部9440は、厚さが約50ミクロンから約300ミクロンの銅板から形成され得る。相互接続部9440は、上記で説明したようにパターニングされることがなかったとしても、相互接続部のCTEと、スーパーセルのCTEとの間の不一致から生じる、スーパーセルの縁と垂直な方向および平行な方向への応力に適応出来るよう十分に薄くてよい。バス9450は、例えば、銅製のリボンから形成され得る。 The interconnects 9440 can be cut, for example, from a thin copper plate, and the supercell 100 is formed from a smaller area solar cell than a standard silicon solar cell, and thus, operates with less current than conventional. It may be thinner than the conductive interconnect. For example, interconnect 9440 may be formed of a copper plate having a thickness of about 50 microns to about 300 microns. Interconnect 9440 is perpendicular to the edge of the supercell and resulting from the mismatch between the CTE of the interconnect and the CTE of the supercell, even if not patterned as described above. It may be thin enough to accommodate stresses in parallel directions. The bus 9450 may be formed of, for example, a copper ribbon.
フィンガー9440Cは、フィンガー9440Bがスーパーセル100の前面に接合した後に、バス9450に接合し得る。そのような場合、フィンガー9440Cは、バス9450に接合する場合に、スーパーセル100の裏面から離れる方向に、例えばスーパーセル100と垂直な方向に曲げられ得る。その後、フィンガー9440Cは、曲げられて、図28に示すように、スーパーセル100の裏面に沿って延び得る。 Finger 9440 C may join to bus 9450 after finger 9440 B joins to the front of supercell 100. In such a case, the finger 9440 C may be bent away from the back surface of the supercell 100, eg, in a direction perpendicular to the supercell 100 when joining the bus 9450. The fingers 9440C may then be bent to extend along the back of the supercell 100, as shown in FIG.
図29は、隣接し合うスーパーセルの重なり合う端間に挟まれて、それらスーパーセルを直列に電気接続し、接続箱への電気接続を提供するフレキシブル相互接続部の使用を図示する、2つのスーパーセルの断片的な断面図および透視図を示す。図29Aは、図29の対象エリアの拡大図を示す。 FIG. 29 illustrates two supers, which are sandwiched between overlapping ends of adjacent supercells to electrically connect the supercells in series and to provide electrical connection to the junction box. FIG. 7 shows a fragmentary cross-sectional view and perspective view of the cell. FIG. 29A shows an enlarged view of the target area of FIG.
図29および図29Aは、2つのスーパーセル100の重なり合う端間に部分的に挟まれ、それら端を電気相互接続して、それらスーパーセルのうち一方の前面端接触部に、および、他方のスーパーセルの裏面端接触部に電気接続を提供し、それにより、それらスーパーセルを直列に相互接続する例示的なフレキシブル相互接続部2960の使用を示す。図示されている例において、相互接続部2960は、2つの重なり合う太陽電池のうち上側のものにより、ソーラーモジュールの前からの視界から隠れる。他の変形例において、2つのスーパーセルの隣接し合う端は重なり合わず、2つのスーパーセルのうち一方の前面端接触部に接続する、相互接続部2960の部分は、ソーラーモジュールの前面から視認出来得る。オプションで、そのような変形例において、他の場合においてはモジュールの前から視認出来る、相互接続部の部分は、覆われて、または着色されて(例えば、濃色が着けられて)通常の色覚を有する人により知覚される、相互接続部とスーパーセルとの間の視認出来るコントラストを低下させ得る。相互接続部2960は、2つのスーパーセルの側縁を越えて、スーパーセルの隣接する縁と平行に延在して、隣接し合う行の同様に配置されたスーパーセルのペアと並列に、スーパーセルのペアを電気接続し得る。 Figures 29 and 29A are partially sandwiched between the overlapping ends of the two supercells 100, with the ends electrically interconnected to one of the front end contacts of the supercells and the other The use of an exemplary flexible interconnect 2960 to provide electrical connections to the back end contacts of the cells, thereby interconnecting the supercells in series, is illustrated. In the illustrated example, the interconnect 2960 is hidden from view in front of the solar module by the upper one of the two overlapping solar cells. In another variation, the portions of interconnect 2960 that connect adjacent ends of the two supercells do not overlap and connect to the front end contacts of one of the two supercells are visible from the front of the solar module It can be done. Optionally, in such a variant, the part of the interconnect, which is otherwise visible from the front of the module, is covered or colored (eg darkened) for the usual color vision Can reduce the visible contrast between the interconnect and the supercell, as perceived by a person having the Interconnect 2960 extends parallel to the adjacent edges of the supercell, beyond the side edges of the two supercells, and in parallel to the pair of similarly arranged supercells in adjacent rows. A pair of cells can be electrically connected.
リボン導体2970が、示されているように相互接続部2960に伝導接合して、2つのスーパーセルの隣接し合う端を、ソーラーモジュールの裏面の電気構成要素(例えば、接続箱内のモジュール端子および/またはバイパスダイオード)に電気接続し得る。(図示されていない)他の変形例において、リボン導体2970が、相互接続部2960に伝導接合する代わりに、それらの重なり合う端から離れる方向に、重なり合うスーパーセルのうち一方の裏面接触部に電気接続し得る。その構成も、1または複数のバイパスダイオード、またはソーラーモジュールの裏面の他の電気構成要素への隠れタップを提供し得る。 A ribbon conductor 2970 is conductively coupled to the interconnect 2960 as shown to allow adjacent ends of the two supercells to be exposed to electrical components on the back of the solar module (eg, module terminals within the junction box and And / or electrically connected to the bypass diode). In another variation (not shown), instead of conductively bonding the ribbon conductor 2970 to the interconnect 2960, electrical connection is made to the back contact of one of the overlapping supercells away from their overlapping ends It can. The configuration may also provide a hidden tap to one or more bypass diodes or other electrical components on the back of the solar module.
相互接続部2960はオプションで、例えば、伝導性のシートからダイカットされ得、オプションで、パターニングされて、その、スーパーセルの縁と垂直な方向および平行な方向の両方への機械的コンプライアンスを高めて、相互接続部のCTEと、スーパーセルのCTEとの間の不一致から生じる、スーパーセルの縁と垂直な方向および平行な方向への応力を低下させ得る、またはその応力に適応し得る。そのようなパターニングは、例えば、スリット、(示されているような)スロット、または孔を含み得る。フレキシブル相互接続部の機械的コンプライアンス、および、その、スーパーセルへの接合または複数の接合は、相互接続するスーパーセルが、以下により詳細に説明る積層プロセスの間、CTEの不一致から生じる応力に耐えられるよう十分であるべきである。フレキシブル相互接続部は、例えば、重なり合う太陽電池の接合での使用に関して上記で説明したような機械的コンプライアンスを有する電気伝導性接合剤により、スーパーセルに接合し得る。オプションで、電気伝導性接合剤は、スーパーセルの実質的に縁の長さに亘って延在する実線状にではなく、スーパーセルの縁に沿った不連続な位置にのみ位置して、電気伝導性接合剤または相互接続部の熱膨張係数と、スーパーセルの熱膨張係数との間の不一致から生じる、スーパーセルの縁と平行な方向への応力を低下させ得る、または同応力に適応し得る。相互接続部2960は、例えば、薄い銅板から切断され得る。 Interconnect 2960 may optionally be die-cut from, for example, a conductive sheet, and optionally patterned to enhance its mechanical compliance both in the direction perpendicular and parallel to the edges of the supercell. The stress in the direction perpendicular to and parallel to the edge of the supercell resulting from the mismatch between the CTE of the interconnect and the CTE of the supercell may be reduced or adapted to that stress. Such patterning may include, for example, slits, slots (as shown), or holes. The mechanical compliance of the flexible interconnect, and its junction or junctions to the supercell, allow the interconnecting supercell to withstand the stresses resulting from CTE mismatch during the lamination process described in more detail below. It should be enough to be The flexible interconnect may be bonded to the supercell, for example, by means of an electrically conductive bonding agent that has mechanical compliance as described above for use in overlapping solar cell bonding. Optionally, the electrically conductive bonding agent is not in the form of a solid line extending substantially the length of the edge of the supercell, but only at discrete locations along the edge of the supercell. Can reduce or adapt to stresses parallel to the edge of the supercell resulting from a mismatch between the coefficient of thermal expansion of the conductive bonding agent or interconnect and the coefficient of thermal expansion of the supercell obtain. The interconnect 2960 can be cut from, for example, a thin copper plate.
実施形態は、以下の米国特許公報文書に説明される1または複数の特徴を含み得る。米国特許公報第2014/0124013号、および米国特許公報第2014/0124014号。これらの両方が、それらの全体が参照によりあらゆる目的のために本明細書に組み込まれる。 Embodiments may include one or more features described in the following US Patent Publication Documents. U.S. Patent Publication No. 2014/0124013 and U.S. Patent Publication No. 2014/0124014. Both of these are incorporated herein by reference in their entirety for all purposes.
本明細書は、こけら葺き状に配置され、直列に電気接続して、スーパーセルがソーラーモジュール内で複数の物理的に平行な行に配置された状態でスーパーセルを形成するシリコン太陽電池を含む高効率なソーラーモジュールを開示する。スーパーセルは、例えば、ソーラーモジュールの全長または全幅に本質的に亘って広がる長さを有し得、または、2またはそれより多くのスーパーセルが、行内で端と端とを繋いで配置され得る。この配置は、太陽電池−太陽電池間の電気相互接続を隠し、したがって、隣接し合う直列接続の太陽電池間にコントラストが殆ど、または全くない状態で視覚的に魅力的なソーラーモジュールを形成するのに用いられ得る。 The present specification is directed to a silicon solar cell arranged in a flaky fashion and electrically connected in series to form a supercell with the supercell arranged in multiple physically parallel rows in a solar module Disclose a high efficiency solar module including: The supercell may have, for example, a length extending essentially over the entire length or width of the solar module, or two or more supercells may be arranged end to end in a row . This arrangement hides the electrical interconnections between the solar cells and the solar cells, thus forming a visually attractive solar module with little or no contrast between adjacent series connected solar cells. It can be used for
スーパーセルは、いくつかの実施形態において少なくとも19個の太陽電池、および特定の実施形態において、例えば、100より大きい、またはそれと等しい数のシリコン太陽電池を含む任意の数の太陽電池を含み得る。スーパーセルに沿った中間位置にある電気接触は、物理的に連続的なスーパーセルを維持しつつ、2またはそれより多くの直列接続するセグメントとなるようスーパーセルを電気的にセグメント化するのが望ましいかもしれない。本明細書は、そのような電気接続が、スーパーセル内の1または複数のシリコン太陽電池の後面コンタクトパッドと確立されて、ソーラーモジュールの前からの視界から隠れる、したがって、本明細書において「隠れタップ」と呼ばれる電気タップ接続点を提供する配置を開示する。隠れタップは、太陽電池の背面と伝導性相互接続部との間の電気接続である。 The supercell may include at least 19 solar cells in some embodiments, and any number of solar cells, including, for example, a number of silicon solar cells greater than or equal to 100 in particular embodiments. Electrical contacts at intermediate locations along the supercell can electrically segment the supercell into two or more serially connected segments while maintaining a physically continuous supercell. It may be desirable. The present specification establishes that such electrical connections are made with the back contact pads of one or more silicon solar cells in the supercell to hide them from the view from the front of the solar module, thus “hidden” in the present specification. An arrangement is disclosed which provides an electrical tap connection point called a "tap". The hidden tap is an electrical connection between the back of the solar cell and the conductive interconnect.
本明細書は、前面スーパーセル末端コンタクトパッド、裏面スーパーセル末端コンタクトパッド、または隠れタップコンタクトパッドを、他の太陽電池に、またはソーラーモジュール内の他の電気構成要素に電気相互接続するフレキシブル相互接続部の使用も開示する。 This specification provides a flexible interconnect that electrically interconnects the front supercell end contact pads, the back supercell end contact pads, or the hidden tap contact pads to other solar cells or to other electrical components within the solar module. It also discloses the use of the department.
加えて、本明細書は、スーパーセル内で隣接し合う太陽電池を互いに直接的に接合して、スーパーセルと、ソーラーモジュールのガラス製の前面シートとの間の熱膨張の不一致に適応する機械的コンプライアンスを有する導電接合を提供する電気伝導性接着剤の使用を、フレキシブル相互接続部に、フレキシブル相互接続部とスーパーセルとの間の熱膨張の不一致に適応させる機械的に硬い接合によりフレキシブル相互接続部をスーパーセルに接合する電気伝導性接着剤の使用と組み合わせて、開示する。このことにより、他の場合においてはソーラーモジュールの熱サイクリングの結果として起こり得るソーラーモジュールに対するダメージが避けられ得る。 In addition, the present specification provides a machine for directly joining adjacent solar cells within the supercell to accommodate the thermal expansion mismatch between the supercell and the glass front sheet of the solar module. Use of an electrically conductive adhesive to provide electrically conductive joints with dynamic compliance to a flexible interconnect by means of a mechanically rigid joint adapted to the thermal expansion mismatch between the flexible interconnect and the supercell Disclosed is in combination with the use of an electrically conductive adhesive bonding the connection to the supercell. This may avoid damage to the solar module which may otherwise occur as a result of thermal cycling of the solar module.
以下にさらに説明するように、隠れタップコンタクトパッドへの電気接続は、スーパーセルのセグメントを、隣接し合う行内の1または複数のスーパーセルの対応するセグメントと並列に電気接続するのに、および/または、電力最適化(例えば、バイパスダイオード、AC/DCマイクロインバータ、DC/DCコンバーター)および信頼性に関する応用を含むがこれに限定されない様々な応用のために、ソーラーモジュール回路への電気接続部を提供するのに用いられ得る。 Electrical connections to the hidden tap contact pads electrically connect the segments of the supercell in parallel with corresponding segments of one or more supercells in adjacent rows, as further described below; Or electrical connections to solar module circuitry for various applications including, but not limited to, power optimization (eg, bypass diodes, AC / DC microinverters, DC / DC converters) and reliability applications It can be used to provide.
丁度説明したような隠れタップの使用はさらに、隠れ電池−電池間接続と組み合わせて、実質的に全て黒色の外観をソーラーモジュールに提供することによりソーラーモジュールの美的外観を向上させ得、太陽電池の作用面積によりモジュールの表面積のより大きな部分が埋められることを可能とすることにより、ソーラーモジュールの効率も高め得る。 The use of a hidden tap as just described can further improve the aesthetic appearance of the solar module by providing the solar module with a substantially all-black appearance in combination with the hidden battery-cell connection, which is The efficiency of the solar module may also be enhanced by allowing the active area to be filled in a larger portion of the module's surface area.
ここで、本明細書で説明するソーラーモジュールのより詳細な理解のために図面を見てみると、図1は、隣接し合う太陽電池の端が重なり合い電気接続して、スーパーセル100を形成している状態の、こけら葺き状に配置された直列接続する太陽電池10のストリングの断面図を示す。各太陽電池10は、半導体ダイオード構造、および同半導体ダイオード構造への複数の電気接触部を含む。これにより、太陽電池10が光により照射された場合に太陽電池10内に生成される電流は、外部負荷に提供され得る。 Turning now to the drawings for a more detailed understanding of the solar modules described herein, FIG. 1 shows that the ends of adjacent solar cells overlap and form an electrical connection to form a supercell 100. FIG. 4 shows a cross-sectional view of a string of serially connected solar cells 10 arranged in a glazed state. Each solar cell 10 includes a semiconductor diode structure and a plurality of electrical contacts to the semiconductor diode structure. Thereby, the current generated in the solar cell 10 may be provided to the external load when the solar cell 10 is irradiated with light.
本明細書で説明する例において、各太陽電池10は、n−p接合の対向し合う側に電気接触をもたらす前(太陽側)面および裏(影側)面の金属被覆パターンを有する長方形の結晶シリコン太陽電池であり、前面金属被覆パターンは、n型導電性の半導体層上に配され、裏面金属被覆パターンは、p型導電性の半導体層上に配される。しかし、他の材料系、ダイオード構造、物理的寸法、または電気接触配置が、適している場合、用いられ得る。例えば、前(太陽側)面金属被覆パターンは、p型導電性の半導体層上に配され得、裏(影側)面金属被覆パターンは、n型導電性の半導体層上に配され得る。 In the example described herein, each solar cell 10 has a rectangular shape with a front (sun side) and back (shadow) side metallization pattern that provides electrical contact on opposite sides of the np junction. In the crystalline silicon solar cell, the front surface metallization pattern is disposed on the n-type conductivity semiconductor layer, and the back surface metallization pattern is disposed on the p-type conductivity semiconductor layer. However, other material systems, diode structures, physical dimensions, or electrical contact arrangements may be used where appropriate. For example, the front (sun side) side metallization pattern may be disposed on a p-type conductive semiconductor layer, and the back (shadow side) side metallization pattern may be disposed on an n-type conductive semiconductor layer.
図1を改めて参照すると、スーパーセル100において、隣接し合う太陽電池10は、それらが重なり合う領域で、一方の太陽電池の前面金属被覆パターンを、隣接する太陽電池の裏面金属被覆パターンに電気接続する電気伝導性接合剤により互いに直接伝導接合する。適した電気伝導性接合剤は、例えば、電気伝導性接着剤、電気伝導性粘着フィルムおよび粘着テープ、並びに従来のはんだを含み得る。 Referring back to FIG. 1, in the supercell 100, adjacent solar cells 10 electrically connect the front metallization pattern of one solar cell to the back metallization pattern of the adjacent solar cell in the area where they overlap. Directly conductively bond together with electrically conductive bonding agent. Suitable electrically conductive binders may include, for example, electrically conductive adhesives, electrically conductive adhesive films and tapes, and conventional solders.
図31AAおよび31Aは、2つのスーパーセル100の重なり合う端間に部分的に挟まれ、それら端を電気相互接続して、それらスーパーセルのうち一方の前面端接触部に、および、他方のスーパーセルの裏面端接触部に電気接続を提供し、それにより、それらスーパーセルを直列に相互接続する例示的なフレキシブル相互接続部3160の使用を示す。図示されている例において、相互接続部3160は、2つの重なり合う太陽電池の上側のものにより、ソーラーモジュールの前からの視界から隠れる。他の変形例において、2つのスーパーセルの隣接し合う端は重なり合わず、2つのスーパーセルのうち一方の前面端接触部に接続する、相互接続部3160の部分は、ソーラーモジュールの前面から視認出来得る。オプションで、そのような変形例において、他の場合においてはモジュールの前から視認出来る、相互接続部の部分は、覆われて、または着色されて(例えば、濃色が着けられて)通常の色覚を有する人により知覚される、相互接続部とスーパーセルとの間の視認出来るコントラストを低下させ得る。相互接続部3160は、2つのスーパーセルの側縁を越えて、スーパーセルの隣接する縁と平行に延在して、隣接し合う行の同様に配置されたスーパーセルのペアと並列に、スーパーセルのペアを電気接続し得る。 31AA and 31A are partially sandwiched between the overlapping ends of the two supercells 100, with the ends electrically interconnected to one of the front end contacts of the supercells and the other supercell FIG. 10 illustrates the use of an exemplary flexible interconnect 3160 to provide electrical connection to the back end contacts of the, thereby interconnecting the supercells in series. In the illustrated example, the interconnect 3160 is hidden from the front view of the solar module by the upper one of the two overlapping solar cells. In another variation, the adjacent ends of the two supercells do not overlap, and the portion of interconnect 3160 that connects to the front end contact of one of the two supercells is visible from the front of the solar module It can be done. Optionally, in such a variant, the part of the interconnect, which is otherwise visible from the front of the module, is covered or colored (eg darkened) for the usual color vision Can reduce the visible contrast between the interconnect and the supercell, as perceived by a person having the Interconnect 3160 extends parallel to the adjacent edges of the supercell, beyond the side edges of the two supercells, and in parallel to a pair of similarly arranged supercells in adjacent rows. A pair of cells can be electrically connected.
リボン導体3170が、示されているように相互接続部3160に伝導接合して、2つのスーパーセルの隣接し合う端を、ソーラーモジュールの裏面の電気構成要素(例えば、接続箱内のモジュール端子および/またはバイパスダイオード)に電気接続し得る。(図示されていない)他の変形例において、リボン導体3170が、相互接続部3160に伝導接合する代わりに、それらの重なり合う端から離れる方向に、重なり合うスーパーセルのうち一方の裏面接触部に電気接続し得る。その構成も、1または複数のバイパスダイオード、またはソーラーモジュールの裏面の他の電気構成要素への隠れタップを提供し得る。 A ribbon conductor 3170 is conductively bonded to the interconnect 3160 as shown to allow adjacent ends of the two supercells to be exposed to electrical components on the back of the solar module (eg, module terminals within the junction box and And / or electrically connected to the bypass diode). In another variation (not shown), instead of conductively bonding the ribbon conductor 3170 to the interconnect 3160, it is electrically connected to the back contact of one of the overlapping supercells in a direction away from their overlapping ends It can. The configuration may also provide a hidden tap to one or more bypass diodes or other electrical components on the back of the solar module.
図2A−2Rは、ソーラーモジュールの長辺の長さにおよそ等しい長さをそれぞれが有する6つの長方形スーパーセル100を含む例示的な長方形ソーラーモジュール200を示す。それらスーパーセルは、6つの平行行として、長辺が同モジュールの長辺と平行に方向付けられた状態で配置されている。同様に構成されたソーラーモジュールが、本例において示されているより多い、またはより少ない、そのような辺の長さのスーパーセルの行を含み得る。他の変形例において、スーパーセルはそれぞれ、長方形ソーラーモジュールの短辺の長さにおよそ等しい長さを有し、それらの長辺がモジュールの短辺と平行に方向付けられた状態で平行行に配置され得る。さらに他の配置において、各行は、電気的に直列に相互接続する2またはそれより多くのスーパーセルを含み得る。モジュールは、長さが例えば約1メートルである短辺と、長さが例えば約1.5から約2.0メートルである長辺とを有し得る。ソーラーモジュールには任意の他の適した形状(例えば、正方形)および寸法も用いられ得る。 2A-2R illustrate an exemplary rectangular solar module 200 including six rectangular supercells 100 each having a length approximately equal to the length of the long side of the solar module. The supercells are arranged in six parallel rows, with the long side oriented parallel to the long side of the module. A similarly configured solar module may include more or less rows of supercells of such side lengths than shown in this example. In another variation, each supercell has a length approximately equal to the length of the short side of the rectangular solar module, with their long sides oriented parallel to the short side of the module, in parallel rows It can be arranged. In still other arrangements, each row may include two or more supercells electrically interconnected in series. The module may have short sides, eg, about 1 meter in length, and long sides, eg, about 1.5 to about 2.0 meters in length. Any other suitable shape (eg, square) and dimensions may also be used for the solar module.
本例における各スーパーセルが、156mmの正方形または擬似正方形ウェハの幅のおよそ1/6に等しい幅をそれぞれが有する72個の長方形太陽電池を含む。任意の他の適した寸法の任意の他の適した数の長方形太陽電池も用いられ得る。 Each supercell in the present example comprises 72 rectangular solar cells, each having a width equal to approximately 1/6 of the width of a 156 mm square or pseudo-square wafer. Any other suitable number of rectangular solar cells of any other suitable dimensions may also be used.
図示されているような、長く狭いアスペクト比を有し、かつ、標準的な156mm×156mmの太陽電池の面積より狭い面積を有する太陽電池が、本明細書で開示する太陽電池モジュール内のI2R抵抗電力損失を減らすのに有利に採用され得る。特に、標準サイズのシリコン太陽電池と比較して小さい太陽電池10の面積は、太陽電池で生成される電流を減少させ、その太陽電池内の、およびそのような太陽電池の直列接続ストリング内の抵抗電力損失を直接的に減らす。 A solar cell having a long narrow aspect ratio as shown and having an area smaller than that of a standard 156 mm × 156 mm solar cell is I 2 in the solar cell module disclosed herein. It may be advantageously employed to reduce R resistive power losses. In particular, the small area of the solar cell 10 compared to standard sized silicon solar cells reduces the current generated by the solar cell and the resistance within that solar cell and within the series connected string of such solar cells Reduce power loss directly.
スーパーセルの後面への隠れタップは、例えば、太陽電池の後面金属被覆パターンの縁部分のみに位置している1または複数の隠れタップコンタクトパッドに伝導接合する電気相互接続部を用いて確立され得る。代替的に、隠れタップは、太陽電池の実質的に(スーパーセルの長軸と垂直な)全長に亘って延びる相互接続部を用いて確立され得、後面金属被覆パターンにおいて太陽電池の長さに沿って分散させられた複数の隠れタップコンタクトパッドに伝導接合する。 A hidden tap on the back of the supercell can be established, for example, using an electrical interconnect that conductively bonds to one or more hidden tap contact pads located only at the edge of the back surface metallization pattern of the solar cell . Alternatively, the hidden taps can be established with interconnects extending substantially the entire length of the solar cell (perpendicular to the long axis of the supercell) to the solar cell length in the back surface metallization pattern Conductively bond to multiple hidden tap contact pads distributed along.
図31Aは、縁接続する隠れタップとの使用に適した、例示的な太陽電池後面金属被覆パターン3300を示す。金属被覆パターンは、連続的なアルミニウム製の電気接触部3310、太陽電池の後面の長辺の縁と平行、かつ隣接して配置された複数の銀製のコンタクトパッド3315、太陽電池の後面の短辺のうち1つの隣接する縁と平行にそれぞれが配置された銀製の隠れタップコンタクトパッド3320を含む。太陽電池がスーパーセルに配置された場合に、コンタクトパッド3315には、隣接する長方形太陽電池の前面が重なり、直接的に接合する。相互接続部は、隠れタップコンタクトパッド3320のうち一方または他方に伝導接合せれて、スーパーセルへの隠れタップを提供し得る。(所望される場合、2つのそのような相互接続部が、2つの隠れタップを提供するよう採用され得る。) FIG. 31A shows an exemplary solar cell back surface metallization pattern 3300 suitable for use with edge connected hidden taps. The metallized pattern comprises a continuous aluminum electrical contact 3310, a plurality of silver contact pads 3315 arranged parallel to and adjacent to the long edge of the back of the solar cell, a short side of the back of the solar A silver hidden tap contact pad 3320 is disposed parallel to one of the adjacent edges. When the solar cells are disposed in the supercell, the contact pads 3315 overlap the front surfaces of adjacent rectangular solar cells and are directly bonded. The interconnect may be conductively bonded to one or the other of the hidden tap contact pads 3320 to provide a hidden tap to the supercell. (If desired, two such interconnects may be employed to provide two hidden taps.)
図31Aに示す配置において、隠れタップへの電流の流れは、太陽電池の長辺と略平行な後面電池金属被覆を通って、相互接続集合点(接触部3320)へ到達する。この経路に沿った電流の流れを促すべく、後面金属被覆シートの抵抗は、好ましくは、約5オーム/スクエアより低い、またはそれと等しく、または約2.5オーム/スクエアより低い、またはそれと等しい。 In the arrangement shown in FIG. 31A, the flow of current to the hidden taps passes through the back side cell metallization substantially parallel to the long side of the solar cell to reach the interconnection junction (contact 3320). The resistance of the back side metallized sheet is preferably less than or equal to about 5 ohms / square, or less than or equal to about 2.5 ohms / square, to facilitate current flow along this path.
図31Bは、太陽電池の後面の長さに沿ったバス状の相互接続部を採用する隠れタップとの使用に適した、他の例示的な太陽電池後面金属被覆パターン3301を示す。金属被覆パターンは、連続的なアルミニウム製の電気接触部3310、太陽電池の後面の長辺の縁と平行、かつ隣接して配置された複数の銀製のコンタクトパッド3315、および、太陽電池の長辺と平行な行に配置され、太陽電池の後面でおよそ中心に置かれた複数の銀製の隠れタップコンタクトパッド3325を含む。太陽電池の実質的に全長に亘って延びる相互接続部は、隠れタップコンタクトパッド3325に伝導接合して、スーパーセルへの隠れタップを提供し得る。隠れタップへの電流の流れは主に、バス状の相互接続部を通り、後面金属被覆パターンの伝導性の、隠れタップにとっての重要性をより低くする。 FIG. 31B illustrates another exemplary solar cell back surface metallization pattern 3301 suitable for use with a hidden tap that employs bus-like interconnects along the back surface length of the solar cell. The metallized pattern comprises a continuous aluminum electrical contact 3310, a plurality of silver contact pads 3315 arranged parallel to and adjacent to the long edge of the back face of the solar cell, and the long side of the solar cell And a plurality of silver hidden tap contact pads 3325 arranged in parallel rows and approximately centered on the back surface of the solar cell. An interconnect extending substantially the entire length of the solar cell can be conductively bonded to the hidden tap contact pad 3325 to provide a hidden tap to the supercell. Current flow to the hidden taps is primarily through the bus-like interconnects, making the conductivity of the back surface metallization pattern less important to the hidden taps.
太陽電池の後面の隠れタップ相互接続部の接合先の隠れタップコンタクトパッドの位置および数は、太陽電池の後面金属被覆、隠れタップコンタクトパッド、および相互接続部を通る電流経路の長さに、影響を与える。結果として、隠れタップコンタクトパッドの配置は、隠れタップ相互接続部への、およびそこを通る電流経路での集電に対する抵抗を最小化するよう選択され得る。図31A−31B(および、以下に説明する図31C)に示す構成に加えて、適した隠れタップコンタクトパッド配置は、例えば、2次元アレイ、および太陽電池の長軸と垂直に延びる行を含み得る。後者の場合、隠れタップコンタクトパッドの行は、例えば、第1太陽電池の短い縁に隣接して位置し得る。 The location and number of hidden tap contact pads on the backside of the solar cell's hidden tap interconnect affect the length of the current path through the solar cell's backside metallization, the hidden tap contact pad, and the interconnect. give. As a result, the placement of the hidden tap contact pads can be selected to minimize the resistance to current collection in and through the hidden tap interconnects. In addition to the configuration shown in FIGS. 31A-31B (and FIG. 31C described below), suitable hidden tap contact pad arrangements may include, for example, a two-dimensional array and rows extending perpendicular to the long axis of the solar cell. . In the latter case, a row of hidden tap contact pads may be located, for example, adjacent to the short edge of the first solar cell.
図31Cは、太陽電池の後面の長さに沿った縁接続する隠れタップ、またはバス状の相互接続部を採用する隠れタップのうちいずれかでの使用に適した、他の例示的な太陽電池後面金属被覆パターン3303を示す。金属被覆パターンは、太陽電池の後面の長辺の縁と平行、かつ隣接して配置された連続的な銅製のコンタクトパッド3315、コンタクトパッド3315に接続し、コンタクトパッド3315から垂直に延在する複数の銅製のフィンガー3317、および、太陽電池の長辺と平行に延び、太陽電池の後面のおよそ中心に位置する連続的な銅製のバス隠れタップコンタクトパッド3325を含む。縁接続する相互接続部が、銅製のバス3325の端部に接合して、スーパーセルへの隠れタップを提供し得る。(所望される場合、2つのそのような相互接続部が、銅製のバス3325の両端で採用されて、2つの隠れタップを提供し得る。)代替的に、太陽電池の実質的に全長に亘って延びる相互接続部が、銅製のバス3325に伝導接合して、スーパーセルへの隠れタップを提供し得る。 FIG. 31C shows another exemplary solar cell suitable for use with either the edge connecting hidden taps along the length of the back face of the solar cell, or the hidden taps that employ bus-like interconnects. A back surface metallized pattern 3303 is shown. The metallized pattern is connected to a continuous copper contact pad 3315 and a contact pad 3315 arranged parallel to and adjacent to the long edge of the rear face of the solar cell, and extending vertically from the contact pad 3315 Copper fingers 3317 and a continuous copper bus hidden tap contact pad 3325 extending parallel to the long side of the solar cell and approximately centered on the back surface of the solar cell. An edge-connecting interconnect can be bonded to the end of copper bus 3325 to provide a hidden tap to the supercell. (If desired, two such interconnects may be employed at both ends of copper bus 3325 to provide two hidden taps.) Alternatively, over substantially the entire length of the solar cell Extending interconnects can be conductively bonded to copper bus 3325 to provide a hidden tap to the supercell.
隠れタップを形成するのに採用される相互接続部は、はんだ付け、溶接、伝導性接着剤、または任意の他の適した様式で、後面金属被覆パターン内の隠れタップコンタクトパッドに接合し得る。図31A−31Bに図示されているような銀製のパッドを採用する金属被覆パターンに関して、相互接続部は、例えば、スズでコーティングされた銅から形成され得る。他の手法は、例えば、電気またはレーザー溶接、はんだ付け、または伝導性接着剤により形成され得る、アルミニウム−アルミニウム間接合を形成するアルミニウム製の導体により、直接的にアルミニウム製の後面接触部3310への隠れタップを確立することである。特定の実施形態において、接触部は、スズを含み得る。丁度説明したような場合において、太陽電池の後面金属被覆は、銀製のコンタクトパッド3320(図31A)または3325(図31B)を有さないかもしれないが、縁接続する、またはバス状のアルミニウム製の相互接続部が、それらコンタクトパッドに対応する位置において、アルミニウム(またはスズ)製の接触部3310に接合し得る。 The interconnects employed to form the hidden taps may be joined to the hidden tap contact pads in the back side metallization pattern in a soldering, welding, conductive adhesive, or any other suitable manner. For metallization patterns that employ silver pads as illustrated in FIGS. 31A-31B, the interconnects can be formed, for example, from tin-coated copper. Another approach is directly to the rear contact 3310 made of aluminum, for example by means of an aluminum conductor forming an aluminum-aluminum bond, which can be formed by electrical or laser welding, soldering or conductive adhesive, for example. Is to establish a hidden tap. In certain embodiments, the contact may include tin. In the case just described, the back side metallization of the solar cell may not have silver contact pads 3320 (FIG. 31A) or 3325 (FIG. 31B), but may be edge-connected or bus-like aluminum Interconnects may be bonded to aluminum (or tin) contacts 3310 at locations corresponding to the contact pads.
隠れタップ相互接続部(または、前面または裏面スーパーセル末端接触部への相互接続部)と、シリコン太陽電池との間の差異のある熱膨張、および結果として生じる、太陽電池と相互接続部とに対する応力は、ソーラーモジュールの性能を低下させ得る裂け目、および他の不具合の形態に繋がり得る。結果として、隠れタップおよび他の相互接続部は、実質的な応力が現れることなく、そのような差異のある膨張に適応するよう構成されるのが望ましい。相互接続部は、例えば、延性の高い材料(例えば、柔らかい銅、非常に薄い銅板)から形成されることにより、熱膨張係数が低い材料(例えば、Kovar、Invar、または他の、熱膨張が低い鉄−ニッケル合金)から、または、シリコンの熱膨張係数とおよそ一致する熱膨張係数を有する材料から形成されることにより、相互接続部と、シリコン太陽電池との間の差異のある熱膨張に適応するスリット、スロット、孔、またはトラス構造などの面内幾何学拡大特徴を組み込むことにより、および/または、そのような差異のある熱膨張に適応するキンク、ジョグ、または窪みなどの面外幾何学特徴を採用することにより、応力および熱膨張の緩和を提供し得る。隠れタップコンタクトパッドに接合する(または、以下に説明するようなスーパーセルの前面または裏面末端コンタクトパッドに接合する)、相互接続部の一部は、厚さが、例えば、約100ミクロン未満、約50ミクロン未満、約30ミクロン未満、または約25ミクロン未満であって、相互接続部のフレキシブル性を高め得る。 Differential thermal expansion between the hidden tap interconnect (or interconnect to the front or back supercell end contact) and the silicon solar cell, and the resulting solar cell and interconnect Stress can lead to tears and other forms of failure that can degrade the performance of the solar module. As a result, the hidden taps and other interconnects are desirably configured to accommodate such differential expansion without the appearance of substantial stress. The interconnect is formed of, for example, a high ductility material (eg, soft copper, very thin copper plate) to provide a low thermal expansion coefficient material (eg, Kovar, Invar, or other, low thermal expansion) Adapted to differential thermal expansion between the interconnect and the silicon solar cell by being formed from an iron-nickel alloy) or from a material having a thermal expansion coefficient approximately matching that of silicon By incorporating in-plane geometric magnification features such as slits, slots, holes or truss structures and / or out-of-plane geometry such as kinks, jogs or dimples to accommodate such differential thermal expansion Adoption of features can provide stress and thermal expansion relief. Bonding to the hidden tap contact pad (or bonding to the front or back end contact pad of the supercell as described below), a portion of the interconnect has a thickness, for example, less than about 100 microns, about Less than 50 microns, less than about 30 microns, or less than about 25 microns may enhance the flexibility of the interconnect.
図7A、7B−1および7B−2を改めて参照すると、これらの図面は、応力緩和幾何学特徴を採用し、隠れタップの相互接続部としての使用のために、または、前面または裏面スーパーセル末端接触部への電気接続に適しているかもしれない、参照番号400A−400Uにより特定されるいくつかの例示的な相互接続構成を示す。これらの相互接続部の長さは典型的には、それらの接合先の長方形太陽電池の長辺の長さにおよそ等しいが、任意の他の適した長さであり得る。図7Aに示す例示的な相互接続部400A−400Tは、様々な面内応力緩和特徴を採用する。図7B−1の面内(x−y)図に、および図7B−2の面外(x−z)図に示す例示的な相互接続部400Uは、薄い金属リボンにおける面外応力緩和特徴として屈曲部3705を採用する。屈曲部3705は、リボン金属の見かけの引張剛性を低下させる。屈曲部により、リボン材料は、リボンに張力がかかった場合に長くなるのみである代わりに、局所的に曲がることが可能となる。薄いリボンに関して、このことは、実質的に、例えば、90%またはそれより大きく、見かけの引張剛性を低下させ得る。見かけの引張剛性の正確な低下量は、屈曲部の数、屈曲部の幾何学、リボンの厚さを含むいくつかの要素に依存する。また相互接続部は、面内および面外応力緩和特徴を組み合わせて採用し得る。 Referring back to FIGS. 7A, 7B-1 and 7B-2, these figures adopt stress relaxation geometry features and are for use as interconnects for hidden taps, or front or back supercell ends. 7 illustrates some exemplary interconnection configurations identified by reference numerals 400A-400U, which may be suitable for electrical connection to contacts. The length of these interconnects is typically approximately equal to the length of the long side of the rectangular solar cells to which they are connected, but may be any other suitable length. The example interconnects 400A-400T shown in FIG. 7A employ various in-plane stress relaxation features. The exemplary interconnect 400U shown in the in-plane (xy) view of FIG. 7B-1 and in the out-of-plane (xz) view of FIG. 7B-2 is as an out-of-plane stress relief feature in thin metal ribbons. A bent portion 3705 is adopted. Bends 3705 reduce the apparent tensile stiffness of the ribbon metal. The bends allow the ribbon material to bend locally instead of only being elongated when the ribbon is under tension. For thin ribbons, this can reduce the apparent tensile stiffness substantially, for example, by 90% or more. The exact amount of decrease in apparent tensile stiffness depends on several factors, including the number of bends, the geometry of the bends, and the thickness of the ribbon. The interconnects may also be employed in combination with in-plane and out-of-plane stress relief features.
以下にさらに説明する図37A−1から38B−2は、面内および/または面外応力緩和幾何学特徴を採用し、隠れタップのための縁接続する相互接続部としての使用に適しているかもしれないいくつかの例示的な相互接続構成を示す。 Figures 37A-1 to 38B-2, described further below, employ in-plane and / or out-of-plane stress relaxation geometry features and may be suitable for use as edge-connecting interconnects for hidden taps. Fig. 6 illustrates some exemplary interconnection configurations.
各隠れタップを接続するのに必要な延びている導体の数を減らす、または最小化するべく、隠れタップ相互接続バスが利用され得る。この手法では、隣接するスーパーセルの隠れタップコンタクトパッドを互いに、隠れタップ相互接続部を用いることにより接続する。(電気接続は、典型的には、正極−正極、または負極−負極、すなわち、各端において同じ極性である。) Hidden tap interconnect buses may be utilized to reduce or minimize the number of extending conductors needed to connect each hidden tap. In this approach, hidden tap contact pads of adjacent supercells are connected to each other by using a hidden tap interconnect. (The electrical connections are typically positive-negative, or negative-negative, ie, of the same polarity at each end.)
例えば、図32は、第1スーパーセル100内の太陽電池10の実質的に全幅に亘って延び、図31Bに示すよう配置された隠れタップコンタクトパッド3325に伝導接合する第1隠れタップ相互接続部3400と、隣接する行内のスーパーセル100内の対応する太陽電池の全幅に亘って延び、図31Bに示すように配置される隠れタップコンタクトパッド3325に同様に伝導接合する第2隠れタップ相互接続部3400とを示す。それら2つの相互接続部3400は、互いに並んで、およびオプションで互いに当接し、または重なり合って配置され、互いに伝導接合して、または他の場合においては、電気接続して、2つの隣接し合うスーパーセルを相互接続するバスを形成し得る。このスキームは、所望に応じて、スーパーセルの追加の行(例えば、全ての行)に亘って拡張されて、いくつかの隣接し合うスーパーセルの複数のセグメントを含むソーラーモジュールの並列セグメントを形成し得る。図33は、図32のスーパーセルの一部の透視図を示す。 For example, FIG. 32 shows a first hidden tap interconnect that extends across substantially the entire width of the solar cell 10 in the first supercell 100 and conductively bonds to the hidden tap contact pad 3325 positioned as shown in FIG. 31B. A second hidden tap interconnect 3400 and a second hidden tap interconnect that extends across the full width of the corresponding solar cell in supercell 100 in an adjacent row and is similarly conductively joined to the hidden tap contact pad 3325 disposed as shown in FIG. 31B. And 3400 are shown. The two interconnects 3400 are arranged side by side and optionally abutting or overlapping each other, in conductive junction with each other or in other cases electrically connected, and two adjacent super It can form a bus interconnecting the cells. This scheme can be extended across additional rows of supercells (eg, all rows), as desired, to form parallel segments of solar modules that include multiple segments of several adjacent supercells. It can. FIG. 33 shows a perspective view of a portion of the supercell of FIG.
図35は、隣接し合う行内のスーパーセルが、それらスーパーセル間の間隙に広がり、一方のスーパーセル上の隠れタップコンタクトパッド3320に、および、他方のスーパーセル上の他の隠れタップコンタクトパッド3320に伝導接合する短い相互接続部3400により相互接続する例を示す。ここでコンタクトパッドは、図32に示すよう配置されている。図36は、短い相互接続部が、隣接し合う行の2つのスーパーセル間の間隙に広がり、一方のスーパーセル上の後面金属被覆の中央の銅製のバス部分の端に、および、他方のスーパーセルの後面金属被覆の中央の銅製のバス部分の隣接する端に伝導接合する、同様の配置を示す。ここで、銅製の後面金属被覆は、図31Cに示すように構成されている。これらの両方の例において、相互接続スキームは、所望に応じて、スーパーセルの追加の行(例えば、全ての行)に亘って拡張されて、いくつかの隣接し合うスーパーセルの複数のセグメントを含むソーラーモジュールの並列セグメントを形成し得る。 FIG. 35 shows that the supercells in adjacent rows extend into the gaps between the supercells to the hidden tap contact pads 3320 on one supercell and the other hidden tap contact pads 3320 on the other supercell. An example of interconnection by a short interconnection 3400 that is conductively bonded to the Here, the contact pads are arranged as shown in FIG. FIG. 36 shows that short interconnects extend into the gap between two supercells in adjacent rows, and at the end of the central copper bus portion of the back surface metallization on one supercell and the other A similar arrangement is shown with conductive bonding to the adjacent end of the central copper bus portion of the back side metallization of the cell. Here, the copper back side metallization is configured as shown in FIG. 31C. In both these examples, the interconnection scheme may be extended across additional rows (e.g., all rows) of supercells, as desired, to extend multiple segments of several adjacent supercells. It can form parallel segments of the solar modules that it contains.
図37A−1から37F−3は、面内応力緩和特徴3405を含む例示的な短い隠れタップ相互接続部3400の面内(x−y)および面外(x−z)図を示す。(x−y面は、太陽電池の後面金属被覆パターンの面である。)図37A−1から37E−2の例において、各相互接続部3400は、1または複数の面内応力緩和特徴の対向し合う側に位置付けられたタブ3400Aおよび3400Bを含む。例示的な面内応力緩和特徴は、1、2、またはそれより多くの中空のダイヤモンド形状の配置、ジグザグ、および1、2、またはそれより多くのスロットの配置を含む。 37A-1 through 37F-3 show in-plane (xy) and out-of-plane (xz) views of an exemplary short hidden tap interconnect 3400 including in-plane stress relaxation features 3405. FIG. (The xy plane is the plane of the back surface metallized pattern of the solar cell.) In the example of FIGS. 37A-1 to 37E-2, each interconnect 3400 is opposed to one or more in-plane stress relaxation features. It includes tabs 3400A and 3400B positioned on the mating side. Exemplary in-plane stress relief features include one, two or more hollow diamond-shaped arrangements, zig-zag, and one, two or more slot arrangements.
本明細書で用いられる「面内応力緩和特徴」という用語は、相互接続部の、または相互接続部の一部の厚さまたは延性も指し得る。例えば、図37F−1から37F−3に示す相互接続部3400は、ある真っ直ぐで平坦な長さの、x−y面内の厚さTが、例えば、約100ミクロンより薄い、若しくはそれと等しい、約50ミクロンより薄い、若しくはそれと等しい、約30ミクロンより薄い、若しくはそれと等しい、または約25ミクロンより薄い、若しくはそれと等しい、薄い銅リボン、または銅ホイルから形成されて、相互接続部のフレキシブル性を高める。厚さTは、例えば、約50ミクロンであり得る。相互接続部の長さLは、例えば、約8センチメートル(cm)であり得、相互接続部の幅Wは、例えば、約0.5cmであり得る。図37F−3および37F−1は、それぞれ、x−y面おける相互接続部の前面および裏面図を示す。相互接続部の前面は、ソーラーモジュールの裏面に面する。相互接続部は、ソーラーモジュール内の2つの平行なスーパーセル行の間の間隙に亘って広がり得るので、相互接続部の一部は、ソーラーモジュールの前からその間隙を通じて視認出来得る。オプションで、相互接続部のその視認可能な部分は、黒くされて、例えば、黒色のポリマー層によりコーティングされて、その視認可能性が低下させられ得る。図示されている例において、約0.5cmの長さL2を有する相互接続部の前面の中央部分3400Cは、厚さが薄い黒色のポリマー層でコーティングされている。典型的には、L2は、スーパーセル行間の間隙の幅より大きい、またはそれと等しい。黒色のポリマー層は、厚さが、例えば、約20ミクロンであり得る。そのような薄い銅リボンの相互接続部はオプションで、上記で説明したように面内または面外応力緩和特徴も採用し得る。例えば、相互接続部は、図7B−1および7B−2に関連して上記で説明したような応力緩和面外屈曲部を含み得る。 The term "in-plane stress relief feature" as used herein may also refer to the thickness or ductility of an interconnect or of a portion of an interconnect. For example, the interconnect 3400 shown in FIGS. 37F-1 to 37F-3 may have a straight, flat length, thickness T in the x-y plane, for example, less than or equal to about 100 microns, Formed from a thin copper ribbon or copper foil thinner than or equal to about 50 microns, thinner than or equal to about 30 microns, or thinner than or equal to about 25 microns, to provide interconnect flexibility Increase. The thickness T may be, for example, about 50 microns. The interconnect length L may be, for example, about 8 centimeters (cm), and the interconnect width W may be, for example, about 0.5 cm. 37F-3 and 37F-1 show front and back views, respectively, of the interconnect in the xy plane. The front of the interconnect faces the back of the solar module. The interconnect may extend across the gap between two parallel supercell rows in the solar module so that a portion of the interconnect may be visible through the gap from the front of the solar module. Optionally, the visible portion of the interconnect may be blackened, for example coated with a black polymer layer to reduce its visibility. In the illustrated example, the central portion 3400C of the front of the interconnect having a length L2 of about 0.5 cm is coated with a thin black polymer layer. Typically, L2 is greater than or equal to the width of the gap between the supercell rows. The black polymer layer may have a thickness of, for example, about 20 microns. Such thin copper ribbon interconnects are optional and may also employ in-plane or out-of-plane stress relief features as described above. For example, the interconnect may include a stress relief out-of-plane bend as described above in connection with FIGS. 7B-1 and 7B-2.
図38A−1から38B−2は、面外応力緩和特徴3407を含む例示的な短い隠れタップ相互接続部3400の面内(x−y)および面外(x−z)図を示す。これらの例において、各相互接続部3400は、1または複数の面外応力緩和特徴の対向し合う側に位置付けられたタブ3400Aおよび3400Bを含む。例示的な面外応力緩和特徴は、1、2、またはそれより多くの屈曲部の配置、キンク、窪み、ジョグ、または隆起を含む。 38A-1 through 38B-2 show in-plane (xy) and out-of-plane (x-z) views of an exemplary short hidden tap interconnect 3400 including out-of-plane stress relief features 3407. FIG. In these examples, each interconnect 3400 includes tabs 3400A and 3400B positioned on opposite sides of one or more out-of-plane stress relief features. Exemplary out-of-plane stress relief features include one, two or more bend arrangements, kinks, dimples, jogs, or bumps.
図37A−1から37E−2、および38A−1から38B−2に図示されている応力緩和特徴のタイプおよび配置、および、図37F−1から37F−3に関連して上記で説明した相互接続リボンの厚さも、適宜、上記で説明したような長い隠れタップ相互接続部において、および、スーパーセルの裏面または前面末端接触部に接合する相互接続部において採用され得る。相互接続部は、面内および面外応力緩和特徴の両方を組み合わせて含み得る。面内および面外応力緩和特徴は、太陽電池の連結部に対する歪みおよび応力の影響を減らし、または最小化し、それにより、信頼性が高く、弾力性のある電気接続を形成するよう設計される。 Types and arrangements of stress relaxation features illustrated in FIGS. 37A-1 to 37E-2, and 38A-1 to 38B-2, and the interconnections described above in connection with FIGS. 37F-1 to 37F-3. Ribbon thickness may also be employed, as appropriate, in long hidden tap interconnects as described above, and in interconnects joining to the back or front end contacts of the supercell. The interconnect may include a combination of both in-plane and out-of-plane stress relief features. The in-plane and out-of-plane stress relief features are designed to reduce or minimize the effects of strain and stress on the joints of the solar cell, thereby forming a reliable, resilient electrical connection.
図39A−1および39A−2は、電池コンタクトパッド位置合わせおよびスーパーセル縁位置合わせ特徴を含んで、自動化、製造の容易性、および載置の正確性を向上させる短い隠れタップ相互接続部の例示的な構成を示す。図39B−1および39B−2は、非対称なタブの長さを含む短い隠れタップ相互接続部の例示的な構成を示す。そのような非対称な相互接続部は、反対の向きで用いられて、スーパーセルの長軸と平行に延びる導体の重なり合いを避け得る。(以下の図42A−42Bの説明を参照。) 39A-1 and 39A-2 illustrate example short hidden tap interconnects that improve automation, ease of manufacture, and placement accuracy, including battery contact pad alignment and supercell edge alignment features. Show a typical configuration. 39B-1 and 39B-2 illustrate an exemplary configuration of a short hidden tap interconnect including asymmetric tab lengths. Such asymmetric interconnections may be used in the opposite orientation to avoid overlapping of conductors extending parallel to the long axis of the supercell. (See the description of FIGS. 42A-42B below.)
本明細書で説明するような隠れタップが、モジュールのレイアウトで必要とされる電気接続を形成して、所望されるモジュール電気回路を提供し得る。隠れタップ接続が、例えば、スーパーセルに沿った12、24、36、または48個の太陽電池の間隔で、または任意の他の適した間隔で確立され得る。隠れタップ間の間隔は、応用に応じて決定され得る。 Hidden taps as described herein may form the required electrical connections in the layout of the module to provide the desired module electrical circuit. Hidden tap connections may be established, for example, at intervals of 12, 24, 36, or 48 solar cells along the supercell, or at any other suitable interval. The spacing between the hidden taps may be determined depending on the application.
各スーパーセルが、典型的には、スーパーセルの一端にある前面末端接触部と、スーパーセルの他端にある裏面末端接触部とを含む。スーパーセルがソーラーモジュールの長さまたは幅に亘って広がる変形例において、これらの末端接触部は、ソーラーモジュールの対向し合う縁に隣接して位置する。 Each supercell typically includes a front end contact at one end of the supercell and a back end contact at the other end of the supercell. In variations where the supercell extends across the length or width of the solar module, these end contacts are located adjacent to opposite edges of the solar module.
フレキシブル相互接続部が、スーパーセルの前面または裏面末端接触部に伝導接合して、スーパーセルを、他の太陽電池に、または、モジュール内の他の電気構成要素に電気接続し得る。例えば、図34Aは、相互接続部3410が、スーパーセルの端にある裏面末端接触部に伝導接合した状態の例示的なソーラーモジュールの断面図を示す。裏面末端接触相互接続部3410は、例えば、それの接合先の太陽電池の表面と垂直な方向への厚さが、約100ミクロンより小さい、若しくはそれと等しい、約50ミクロンより小さい、若しくはそれと等しい、約30ミクロンより小さい、若しくはそれと等しい、約25ミクロンより小さい、若しくはそれと等しい、または薄い銅リボンまたはホイルであって、またはそれらを含んで、相互接続部のフレキシブル性を高め得る。相互接続部は、太陽電池の表面の面における、相互接続部を通る電流の流れと垂直な方向への幅が、例えば、約10mmより大きい、またはそれと等しくて、伝導性を向上させ得る。図示されているように、裏面末端接触相互接続部3410は、相互接続部のどの部分もスーパーセル行と平行な方向にスーパーセルを越えて延在しない状態で太陽電池の後方に横たわり得る。 A flexible interconnect may be conductively bonded to the front or back end contacts of the supercell to electrically connect the supercell to other solar cells or to other electrical components in the module. For example, FIG. 34A shows a cross-sectional view of an exemplary solar module with interconnect 3410 conductively bonded to the back end contact at the end of the supercell. The back end contact interconnect 3410 may, for example, have a thickness in a direction perpendicular to the surface of the solar cell it is bonded of less than or equal to about 100 microns, less than or equal to about 50 microns, Copper ribbons or foils smaller than or equal to about 30 microns, smaller than or equal to about 25 microns, or thinner may be included to enhance the flexibility of the interconnect. The interconnect may have a width in the direction perpendicular to the flow of current through the interconnect, for example, greater than or equal to about 10 mm, in the plane of the surface of the solar cell to improve conductivity. As shown, the back end contact interconnect 3410 may lie behind the solar cell with no portion of the interconnect extending beyond the supercell in a direction parallel to the supercell row.
同様の相互接続部が、前面末端接触部に接続するのに用いられ得る。代替的に、前面末端相互接続部により占有される、ソーラーモジュールの前面の面積を減らすべく、前面相互接続部は、スーパーセルに直接的に接合する薄いフレキシブルな部分と、より高い伝導性をもたらすより厚い部分とを含み得る。この配置は、所望される伝導性を達成するのに必要な相互接続部の幅を小さくする。相互接続部のより厚い部分は、例えば、相互接続部の一体的な部分であり得、または、相互接続部のより薄い部分に接合する別個の部品であり得る。例えば、図34B−34Cは、それぞれ、スーパーセルの端において前面末端接触部に伝導接合する例示的な相互接続部3410の断面図を示す。両方の例において、スーパーセルに直接的に接合する、相互接続部の薄いフレキシブルな部分3410Aは、それの接合先の太陽電池の表面と垂直な方向への厚さが、約100ミクロンより薄い、またはそれと等しい、約50ミクロンより薄い、またはそれと等しい、約30ミクロンより薄い、またはそれと等しい、または約25より薄い、またはそれと等しい薄い銅リボンまたはホイルを含む。相互接続部のより厚い銅製のリボン部分3410Bは、薄い部分3410Aに接合して、相互接続部の伝導性を向上させる。図34Bにおいて、薄い相互接続部分3410Aの裏面の電気伝導性テープ3410Cは、薄い相互接続部分を、スーパーセルに、および厚い相互接続部分3410Bに接合する。図34Cにおいて、薄い相互接続部分3410Aは、電気伝導性接着剤3410Dにより、厚い相互接続部分3410Bに接合し、電気伝導性接着剤3410Eによりスーパーセルに接合する。電気伝導性接着剤3410Dおよび3410Eは、同じであり得、または異なり得る。電気伝導性接着剤3410Eは、例えば、はんだであり得る。 Similar interconnects can be used to connect to the front end contacts. Alternatively, to reduce the area of the front of the solar module occupied by the front end interconnects, the front interconnects provide higher conductivity with thin flexible portions that bond directly to the supercell And may include thicker portions. This arrangement reduces the width of the interconnects required to achieve the desired conductivity. The thicker portion of the interconnect may be, for example, an integral part of the interconnect, or may be a separate piece joined to the thinner portion of the interconnect. For example, FIGS. 34B-34C show cross-sectional views of an exemplary interconnect 3410 conductively bonded to the front end contact at the end of the supercell, respectively. In both instances, the thin flexible portion 3410A of the interconnect, which is directly bonded to the supercell, has a thickness in the direction perpendicular to the surface of the solar cell to which it is bonded less than about 100 microns, Or equal to, less than about 50 microns, or equal to, less than about 30 microns, or equal to, or less than about 25, or include a thin copper ribbon or foil. The thicker copper ribbon portion 3410B of the interconnect bonds to the thinner portion 3410A to improve the conductivity of the interconnect. In FIG. 34B, the electrically conductive tape 3410C on the back of the thin interconnect portion 3410A bonds the thin interconnect portion to the supercell and to the thick interconnect portion 3410B. In FIG. 34C, thin interconnect portion 3410A is bonded to thick interconnect portion 3410B by electrically conductive adhesive 3410D and is bonded to the supercell by electrically conductive adhesive 3410E. The electrically conductive adhesives 3410D and 3410E may be the same or different. Electrically conductive adhesive 3410E may be, for example, a solder.
本明細書で説明するソーラーモジュールは、スーパーセルと1または複数の封入材材料3610とが透明な前面シート3620と後面シート3630との間に挟まれた状態で図34Aに示すよう積層構造を含み得る。透明な前面シートは、例えば、ガラスであり得る。後面シートは、ガラス、または任意の他の適した材料でもあり得る。封入材の追加のストリップが、図示されているように裏面末端相互接続部3410とスーパーセルの裏面との間に配され得る。 The solar module described herein includes a laminated structure as shown in FIG. 34A with the supercell and one or more encapsulant materials 3610 sandwiched between the transparent front sheet 3620 and the back sheet 3630. obtain. The transparent front sheet can be, for example, glass. The backsheet may also be glass or any other suitable material. An additional strip of encapsulant may be disposed between the back end interconnect 3410 and the back of the supercell as shown.
上述したように、隠れタップは、「全て黒色の」モジュールに美しさをもたらす。これらの接続は、典型的には高反射性の導体で確立されるので、それらは、通常は、取り付けらた太陽電池に対して高いコントラストを有するであろう。しかし、太陽電池の後面に接続を形成することにより、また、ソーラーモジュール回路内の他の導体を太陽電池の後方にルーティングすることにより、様々な導体が、視界から隠れる。このことにより、「全て黒色の」外観を依然として維持しつつ、複数の接続点(隠れタップ)が可能となる。 As mentioned above, the hidden tap brings beauty to the "all black" module. Since these connections are typically established with highly reflective conductors, they will usually have high contrast to the attached solar cells. However, by forming connections on the back side of the solar cell, and by routing other conductors in the solar module circuit to the back of the solar cell, various conductors are hidden from view. This allows multiple connection points (hidden taps) while still maintaining an "all black" appearance.
隠れタップは、様々なモジュールのレイアウトを形成するのに用いられ得る。図40(物理的レイアウト)および図41(電気回路図)の例において、ソーラーモジュールは、モジュールの長さに亘ってそれぞれが延びる6つのスーパーセルを含む。隠れタップコンタクトパッドおよび短い相互接続部3400は、各スーパーセルを3分の1にセグメント化し、隣接し合うスーパーセルセグメントを並列に電気接続し、それにより、3つのグループの並列接続するスーパーセルのセグメントが形成される。各グループは、モジュールの積層構造内に組み込まれた(その中に埋め込まれた)バイパスダイオード1300A−1300Cのうち異なる1つと並列に接続する。バイパスダイオードは、例えば、直接的にスーパーセルの後方に、またはスーパーセル間に位置し得る。バイパスダイオードは、例えば、ソーラーモジュールの長辺と平行な、ソーラーモジュールの中心線におよそ沿って位置し得る。 Hidden taps can be used to form various module layouts. In the example of FIG. 40 (physical layout) and FIG. 41 (electrical circuit diagram), the solar module comprises six supercells, each extending along the length of the module. Hidden tap contact pads and short interconnects 3400 segment each supercell into thirds and electrically connect adjacent supercell segments in parallel, thereby making three groups of parallel connected supercells Segments are formed. Each group is connected in parallel with a different one of the bypass diodes 1300A-1300C embedded (embedded therein) in the stack of modules. The bypass diode may, for example, be located directly behind the supercell or between the supercells. The bypass diode may be located approximately along the centerline of the solar module, eg, parallel to the long side of the solar module.
図42A−42Bの例(図41の電気回路図にも対応する)において、ソーラーモジュールは、モジュールの長さに亘ってそれぞれが延びる6つのスーパーセルを含む。隠れタップコンタクトパッドおよび短い相互接続部3400は、各スーパーセルを3分の1にセグメント化し、隣接し合うスーパーセルセグメントを並列に電気接続し、それにより、3つのグループの並列接続するスーパーセルのセグメントが形成される。各グループは、スーパーセルの後方に位置し、隠れタップコンタクトパッドおよび短い相互接続部を、接続箱内のモジュールの背面に位置するバイパスダイオードに接続する、バス接続1500A−1500Cを通じてバイパスダイオード1300A−1300Cのうち異なる1つと並列に接続する。 In the example of FIGS. 42A-42B (which also corresponds to the electrical schematic of FIG. 41), the solar module includes six supercells, each extending along the length of the module. Hidden tap contact pads and short interconnects 3400 segment each supercell into thirds and electrically connect adjacent supercell segments in parallel, thereby making three groups of parallel connected supercells Segments are formed. Each group is located behind the supercell, and bypass diodes 1300A-1300C through bus connections 1500A-1500C, connecting the hidden tap contact pads and short interconnects to bypass diodes located on the back of the modules in the junction box. Connect in parallel with one of the different ones.
図42Bは、短い隠れタップ相互接続部3400と導体1500Bおよび1500Cとの接続の詳細図を提供する。描写されているように、これらの導体は、互いに重なり合わない。図示されている例において、このことは、反対の向きに配置された非対称な相互接続部3400の使用により可能とされる。導体の重なり合いを避ける代替的な手法は、ある長さのタブを有する第1対称相互接続部3400と、異なる長さのタブを有する第2対称相互接続部3400とを採用することである。 FIG. 42B provides a detailed view of the connection of short hidden tap interconnect 3400 with conductors 1500B and 1500C. As depicted, these conductors do not overlap one another. In the example shown, this is made possible by the use of asymmetric interconnections 3400 arranged in opposite directions. An alternative approach to avoiding conductor overlap is to employ a first symmetrical interconnect 3400 with tabs of a certain length and a second symmetrical interconnect 3400 with tabs of a different length.
図43の例(図41の電気回路図にも対応する)において、ソーラーモジュールは図42Aに示すようなものと同様に構成される。異なるのは、隠れタップ相互接続部3400が、ソーラーモジュールの実質的に全幅に亘って延びる連続的なバスを形成する点である。各バスは、各スーパーセルの後面金属被覆に伝導接合する単一の長い相互接続部3400であり得る。代替的に、バスは、単一のスーパーセルに亘ってそれぞれが広がる、互いに伝導接合する、または他の場合においては、図41に関連して上記で説明したように電気相互接続する、複数の個々の相互接続部を含み得る。図43は、ソーラーモジュールの一端に沿って連続的なバスを形成して、スーパーセルの前面末端接触部を電気接続するスーパーセル末端相互接続部3410、および、ソーラーモジュールの反対側の端に沿って連続的なバスを形成して、スーパーセルの裏面末端接触部を電気接続する追加のスーパーセル末端相互接続部3410も示す。 In the example of FIG. 43 (which also corresponds to the electrical circuit diagram of FIG. 41), the solar module is configured similar to that shown in FIG. 42A. The difference is that the hidden tap interconnect 3400 forms a continuous bus that extends across substantially the entire width of the solar module. Each bus may be a single long interconnect 3400 conductively bonded to the back surface metallization of each supercell. Alternatively, the busses may each extend across a single supercell, conductively connect to each other, or otherwise electrically interconnect as described above in connection with FIG. It may include individual interconnects. FIG. 43 shows a supercell end interconnect 3410 forming a continuous bus along one end of the solar module to electrically connect the front end contacts of the supercell, and along the opposite end of the solar module. An additional supercell end interconnect 3410 is also shown forming a continuous bus to electrically connect the back end contacts of the supercell.
図44A−44Bの例示的なソーラーモジュールも、図41の電気回路図に対応する。本例は、図42Aにあるような短い隠れタップ相互接続部3400と、図43にあるような、スーパーセル前面および裏面末端接触部のために連続的なバスを形成する相互接続部3410とを採用する。 The exemplary solar modules of FIGS. 44A-44B also correspond to the electrical schematic of FIG. This example includes a short hidden tap interconnect 3400 as in FIG. 42A and interconnects 3410 as in FIG. 43 forming a continuous bus for the supercell front and back end contacts. adopt.
図47Aの例(物理的レイアウト)および図47B(電気回路図)において、ソーラーモジュールは、ソーラーモジュールの全長に亘ってそれぞれが延びる6つのスーパーセルを含む。隠れタップコンタクトパッドおよび短い相互接続部3400は、各スーパーセルを2/3の長さのセクションと、1/3の長さのセクションにセグメント化する。ソーラーモジュールの(図面の描写で)下方の縁にある相互接続部3410は、左手側の3行を互いに並列に、右手側の3行を互いに並列に、および、左手側の3行を右手側の3行と直列に相互接続する。この配置は、スーパーセルの長さの2/3の長さをそれぞれが有する3つのグループの並列接続するスーパーセルのセグメントを形成する。各グループは、バイパスダイオード2000A−2000Cのうち異なる1つと並列に接続する。この配置は、同じスーパーセルが代わりに、図41に示すよう電気接続する場合にそれらスーパーセルにより提供されるであろう電圧の約2倍および、提供されるであろう電流の約半分を提供する。 In the example of FIG. 47A (physical layout) and FIG. 47B (electrical circuit diagram), the solar module comprises six supercells, each extending along the entire length of the solar module. Hidden tap contact pads and short interconnects 3400 segment each supercell into 2/3 long sections and 1/3 long sections. The interconnections 3410 at the lower edge of the solar module (in the depiction of the drawing) have 3 lines on the left side parallel to each other, 3 lines on the right side parallel to each other, and 3 lines on the left side to the right Interconnected in series with the three lines of. This arrangement forms three groups of parallel connected supercell segments each having a length of 2/3 of the supercell length. Each group is connected in parallel with a different one of bypass diodes 2000A-2000C. This arrangement provides about twice the voltage that would be provided by the same supercell and about half the current that would be provided if the same supercell were instead electrically connected as shown in FIG. Do.
図34Aを参照して上述したように、スーパーセル裏面末端接触部に接合する相互接続部は、全体がスーパーセルの後方に横たわり、ソーラーモジュールの前(太陽)側からの視界から隠れ得る。スーパーセル前面末端接触部に接合する相互接続部3410は、ソーラーモジュールの裏面図において(例えば、図43にあるように)視認出来るかもしれない。なぜならば、それらは、スーパーセルの端を越えて延在するからである(例えば、図44Aにあるように)、または、それらは、スーパーセルの端周りに、および同端の下方に折れるからである。 As described above with reference to FIG. 34A, the interconnects that join the supercell back end contacts lie entirely behind the supercell and can be hidden from view from the front (solar) side of the solar module. The interconnects 3410 joining the supercell front end contacts may be visible in the back view of the solar module (eg, as in FIG. 43). Because they extend beyond the end of the supercell (eg, as in FIG. 44A), or because they fold around the end of the supercell and below the same end. It is.
隠れタップを使用することにより、1つのバイパスダイオード当たりグループ化される太陽電池の数を少なくことが容易になる。図48A−48B(それぞれ、物理的レイアウトを示す)の例において、ソーラーモジュールは、モジュールの長さに亘ってそれぞれが延びる6つのスーパーセルを含む。隠れタップコンタクトパッドおよび短い相互接続部3400は、各スーパーセルを5分の1にセグメント化し、隣接し合うスーパーセルセグメントを並列に電気接続し、それにより、並列接続するスーパーセルセグメントの5つのグループが形成される。各グループは、モジュールの積層構造内に組み込まれた(その中に埋め込まれた)バイパスダイオード2100A−2100Eのうち異なる1つと並列に接続する。バイパスダイオードは、例えば、直接的にスーパーセルの後方に、またはスーパーセル間に位置し得る。スーパーセル末端相互接続部3410は、ソーラーモジュールの一端に沿って連続的なバスを形成して、スーパーセルの前面末端接触部を電気接続し、追加のスーパーセル末端相互接続部3410は、ソーラーモジュールの反対側の端に沿って連続的なバスを形成して、スーパーセルの裏面末端接触部を電気接続する。図48Aの例において、単一の接続箱2110が、導体2115Aおよび2115Bにより、前面および裏面末端相互接続バスに電気接続する。しかし、接続箱にはダイオードがないので、代替的に(図48B)、長い帰路導体2215Aおよび2115Bが取り除かれ得、単一の接続箱2110は、例えば、モジュールの対向し合う縁に位置する2つの単極性(+または−)接続箱2110A−2110Bに置き換えられている。このことは、長い帰路導体での抵抗損失を取り除く。 The use of hidden taps facilitates reducing the number of solar cells grouped per bypass diode. In the example of FIGS. 48A-48B (each showing a physical layout), the solar module includes six supercells, each extending along the length of the module. Hidden tap contact pads and short interconnects 3400 segment each supercell by 5 and electrically connect adjacent supercell segments in parallel, thereby providing five groups of parallel connected supercell segments Is formed. Each group is connected in parallel with a different one of the bypass diodes 2100A-2100E embedded (embedded therein) in the stack of modules. The bypass diode may, for example, be located directly behind the supercell or between the supercells. A supercell end interconnect 3410 forms a continuous bus along one end of the solar module to electrically connect the front end contacts of the supercell, and an additional supercell end interconnect 3410 is a solar module Forming a continuous bus along the opposite end of the to electrically connect the back end contacts of the supercell. In the example of FIG. 48A, a single junction box 2110 electrically connects to the front and back end interconnect busses by conductors 2115A and 2115B. However, since there is no diode in the junction box, alternatively (FIG. 48B), the long return conductors 2215A and 2115B may be removed, and a single junction box 2110 may, for example, be located at two opposing edges of the module. Are replaced by two unipolar (+ or-) junction boxes 2110A-2110B. This eliminates resistive losses in long return conductors.
本明細書で説明する例は、隠れタップを用いて、3つまたは5つの太陽電池グループとなるよう各スーパーセルを電気的にセグメント化するが、これらの例は例示であり限定ではないよう意図されている。より一般的に、図示されているより多い、またはより少ない太陽電池グループとなるよう、および/または、グループ当たり、図示されているより多い、またはより少ない太陽電池となるよう、隠れタップが、スーパーセルを電気的にセグメント化するのに用いられ得る。 Although the examples described herein use hidden taps to electrically segment each supercell into three or five solar cell groups, these examples are intended to be illustrative and not limiting. It is done. More generally, the hidden taps can be super-sized to be more or less solar cell groups shown and / or more or less solar cells shown per group. It can be used to electrically segment the cell.
本明細書で説明するソーラーモジュールの通常動作において、順バイアスがかかり伝導状態にあるバイパスダイオードがなければ、電流は、どの隠れタップコンタクトパッドにも殆ど、または全く流れない。代わりに、電流は、隣接し合い重なり合う太陽電池間で形成された電池間伝導接合を通じて、各スーパーセルの長さを通って流れる。対照的に、図45は、順バイアスがかかったバイパスダイオードを通ってソーラーモジュールの一部がバイパスされたときの電流の流れを示す。矢印により示されているように、本例において、最も左のスーパーセルの電流は、タップ接続する太陽電池に到達するまで、同スーパーセルに沿って流れ、その後、同太陽電池の後面金属被覆、隠れタップコンタクトパッド(示されていない)、隣接するスーパーセル内の第2太陽電池への相互接続部3400、第2太陽電池上での同相互接続部の接合先の他の隠れタップコンタクトパッド(示されていない)を通って、第2太陽電池の後面金属被覆を通って、追加の隠れタップコンタクトパッド、相互接続部、および太陽電池後面金属被覆を通って、バイパスダイオードへのバス接続1500に到達する。他のスーパーセルを通る電流の流れは同様である。図示から明らかであるように、そのような状況下で、隠れタップコンタクトパッドは、2またはそれより多くのスーパーセル行からの電流を伝導し、したがって、モジュール内の任意の単一の太陽電池で生成された電流より大きい電流を伝導し得る。 In the normal operation of the solar modules described herein, with no forward biased and conducting bypass diode, little or no current flows through any hidden tap contact pads. Instead, current flows through the length of each supercell through cell-cell conductive junctions formed between adjacent and overlapping solar cells. In contrast, FIG. 45 shows the current flow when a portion of the solar module is bypassed through a forward biased bypass diode. As indicated by the arrows, in this example, the current of the leftmost supercell flows along the supercell until it reaches the tap-connected solar cell, and then the back side metallization of the same solar cell, Hidden tap contact pad (not shown), interconnect 3400 to a second solar cell in an adjacent supercell, another hidden tap contact pad (on the second solar cell) to which the same interconnect is attached Not shown), through the back side metallization of the second solar cell, through additional hidden tap contact pads, interconnects, and the back side metallization of the solar cell to the bus connection 1500 to the bypass diode To reach. The flow of current through the other supercells is similar. As is apparent from the illustration, under such circumstances, the hidden tap contact pads conduct current from two or more supercell rows, thus, with any single solar cell in the module It can conduct current larger than the generated current.
典型的には、隠れタップコンタクトパッドとは反対側の太陽電池の前面には、バスバー、コンタクトパッド、または他の遮光要素(前面金属被覆フィンガーまたは隣接する太陽電池の重なり合う部分以外)はない。結果として、隠れタップコンタクトパッドが、シリコン太陽電池上に銀から形成された場合、隠れタップコンタクトパッドの領域内の太陽電池の光変換効率は、その銀製のコンタクトパッドが、後面キャリア再結合を防ぐ後面フィールドの影響を低下させた場合、低下し得る。この効率の損失を避けるために、典型的には、スーパーセル内の太陽電池の殆どは、隠れタップコンタクトパッドを含まない。(例えば、いくつかの変形例において、バイパスダイオード回路のために隠れタップコンタクトパッドが必要となる太陽電池のみが、そのような隠れタップコンタクトパッドを含むであろう。さらに、隠れタップコンタクトパッドを含む太陽電池の電流生成を、隠れタップコンタクトパッドを有さない太陽電池の電流生成に一致させるべく、隠れタップコンタクトパッドを含む太陽電池は、隠れタップコンタクトパッドを有さない太陽電池より大きな集光面積を有し得る。 Typically, there are no bus bars, contact pads, or other light blocking elements (other than front metallized fingers or overlapping portions of adjacent solar cells) on the front of the solar cell opposite the hidden tap contact pads. As a result, when the hidden tap contact pad is formed of silver on a silicon solar cell, the light conversion efficiency of the solar cell in the area of the hidden tap contact pad is such that the silver contact pad prevents back side carrier recombination It can be reduced if the effects of the back surface field are reduced. To avoid this loss of efficiency, typically most of the solar cells in the supercell do not include hidden tap contact pads. (For example, in some variations, only solar cells that require a hidden tap contact pad for bypass diode circuitry will include such a hidden tap contact pad. In addition, includes a hidden tap contact pad To match the current generation of the solar cell with the current generation of the solar cell without the hidden tap contact pad, the solar cell including the hidden tap contact pad has a larger collection area than the solar cell without the hidden tap contact pad It can have
個々の隠れタップコンタクトパッドは、例えば、約2mmより小さい、またはそれと等しい×約5mmより小さい、またはそれと等しい長方形寸法を有し得る。 Individual hidden tap contact pads may have, for example, a rectangular dimension less than or equal to about 2 mm, or less than or equal to about 5 mm.
ソーラーモジュールは、動作の間、およびテストの間、それらが設置されている環境において、温度変化の結果として温度サイクリングを受ける。図46Aに示すように、そのような温度サイクリングの間、スーパーセル内のシリコン太陽電池と、モジュールの他の部分、例えば、モジュールのガラス製の前面シートとの間の熱膨張の不一致の結果として、スーパーセル行の長軸に沿った、スーパーセルとモジュールのそれら他の部分との間の相対運動が生じることになる。この不一致は、スーパーセルを引き延ばしがち、または圧縮しがちになり、太陽電池、または、スーパーセル内の太陽電池間の伝導接合にダメージを与え得る。同様に、図46Bに示すように、温度サイクリングの間、太陽電池に接合する相互接続部と、太陽電池との間の熱膨張の不一致の結果として、複数のスーパーセル行と垂直な方向への、同相互接続部と同太陽電池との間の相対運動が生じることになる。この不一致は太陽電池、相互接続部、およびそれらの間の伝導接合を引っ張り、ダメージを与え得る。このことは、隠れタップコンタクトパッドに接合する相互接続部に関して、およびスーパーセル前面または裏面末端接触部に接合する相互接続部に関して起こり得る。 Solar modules undergo thermal cycling as a result of temperature changes during operation and during testing and in the environment in which they are installed. As shown in FIG. 46A, as a result of the thermal expansion mismatch between the silicon solar cells in the supercell and other parts of the module, such as the glass front sheet of the module, during such temperature cycling. There will be relative movement between the supercell and these other parts of the module, along the long axis of the supercell row. This mismatch tends to stretch or compress the supercell and can damage the solar cells or the conductive junctions between the solar cells in the supercell. Similarly, as shown in FIG. 46B, as a result of the thermal expansion mismatch between the interconnects joining the solar cells and the solar cells during temperature cycling, in a direction perpendicular to the plurality of supercell rows. The relative movement between the same interconnect and the solar cell will occur. This mismatch can pull and damage the solar cells, the interconnects, and the conductive junctions between them. This can occur for interconnects joining to the hidden tap contact pads and for interconnects joining to the supercell front or back end contacts.
同様に、例えば、輸送の間の、または天気から受ける(例えば、風および雪)、ソーラーモジュールの周期的な機械的な荷重は、スーパーセル内の電池間接合において、および、太陽電池と相互接続部との間の接合において局所的なせん断力を生じさせ得る。これらのせん断力も、ソーラーモジュールにダメージを与え得る。 Similarly, the cyclic mechanical loading of the solar modules, for example during transport or from weather (for example wind and snow), at cell-to-cell junctions in the supercell, and interconnects with the solar cells Local shear forces can be generated at the joints between the parts. These shear forces can also damage the solar module.
スーパーセル行の長軸に沿った、スーパーセルと、ソーラーモジュールの他の部分との間の相対運動から生じる問題を防ぐべく、隣接し合い重なり合う太陽電池を互いに接合するのに用いられる伝導性接着剤は、ソーラーモジュールにダメージを与えることなく約−40℃から約100℃の温度範囲で、それら行と平行な方向への、スーパーセルと、モジュールのガラス製の前面シートとの間の熱膨張の不一致に適応する機械的コンプライアンスをスーパーセルに提供する、重なり合う太陽電池間のフレキシブルな伝導接合3515(図46A)を形成するよう選択され得る。伝導性接着剤は、標準的なテスト条件(すなわち、25℃)で、例えば、約100メガパスカル(MPa)より低い、若しくはそれと等しい、約200MPaより低い、若しくはそれと等しい、約300MPaより低い、若しくはそれと等しい、約400MPaより低い、若しくはそれと等しい、約500MPaより低い、若しくはそれと等しい、約600MPaより低い、若しくはそれと等しい、約700MPaより低い、若しくはそれと等しい、約800MPaより低い、若しくはそれと等しい、約900MPaより低い、若しくはそれと等しい、または約1000MPaより低い、若しくはそれと等しい剛性率を有する伝導接合を形成するよう選択され得る。重なり合い隣接し合う太陽電池間の複数のフレキシブルな伝導接合は、例えば、各電池とガラス製の前面シートとの間の約15ミクロンより大きい、またはそれと等しい差異のある運動に適応し得る。適した伝導性接着剤には、例えば、Engineered Conductive Materials LLCから利用出来るECM 1541−S3が含まれ得る。 Conductive adhesive used to bond adjacent and overlapping solar cells together to prevent problems arising from relative motion between the supercell and the other parts of the solar module along the long axis of the supercell row The agent thermally expands between the supercell and the glass front sheet of the module in a direction parallel to the rows in a temperature range of about -40.degree. C. to about 100.degree. C. without damaging the solar modules. Can be selected to form a flexible conductive junction 3515 (FIG. 46A) between overlapping solar cells, which provides the supercell with mechanical compliance that accommodates the. The conductive adhesive may be, for example, less than or equal to about 100 megapascals (MPa), less than or equal to about 200 MPa, or less than about 300 MPa, or under standard test conditions (ie, 25 ° C.) Equal thereto, lower than or equal to about 400 MPa, lower than or equal to about 500 MPa, lower than or equal to about 600 MPa, lower than or equal to about 700 MPa, lower than or equal to about 800 MPa, or about 900 MPa It may be selected to form a conductive bond having a lower, or equal, or less than or equal to about 1000 MPa stiffness. Multiple flexible conductive junctions between overlapping and adjacent solar cells can accommodate, for example, differential movement greater than or equal to about 15 microns between each cell and the glass front sheet. Suitable conductive adhesives may include, for example, ECM 1541-S3, available from Engineered Conductive Materials LLC.
ソーラーモジュール内の太陽電池に、影の結果として、または何らかの他の理由から逆バイアスがかかった場合にソーラーモジュールの動作の間に生じ得るホットスポットからソーラーモジュールに対するダメージのリスクを低下させる、スーパーセルに沿った熱の流れを促すべく、例えば、太陽電池と垂直な方向への厚さが約50ミクロンより小さい、またはそれと等しい、太陽電池と垂直な方向への熱伝導性が約1.5W/(メートル−K)より高い、またはそれと等しい、重なり合い隣接し合う太陽電池間の伝導接合が形成され得る。 A supercell that reduces the risk of damage to the solar module from hot spots that may occur during operation of the solar module if the solar cells in the solar module are reverse biased due to shadows or for any other reason For example, the thermal conductivity in the direction perpendicular to the solar cell is about 1.5 W /, for example, the thickness in the direction perpendicular to the solar cell is less than or equal to about 50 microns. A conductive junction between overlapping and adjacent solar cells may be formed, which is higher than or equal to (meter-K).
相互接続部と、それの接合先の太陽電池との間の相対運動から生じる問題を防ぐべく、相互接続部を太陽電池に接合するのに用いられる伝導性接着剤は、ソーラーモジュールにダメージを与えることなく約−40℃から約180℃の温度範囲で、相互接続部に、太陽電池と相互接続部との間の熱膨張の不一致に適応させるのに十分に硬い、太陽電池と相互接続部との間の伝導接合を形成するよう選択され得る。この伝導性接着剤は、標準的なテスト条件(すなわち、25℃)において、例えば、約1800MPaより高い、若しくはそれと等しい、約1900MPaより高い、若しくはそれと等しい、約2000MPaより高い、若しくはそれと等しい、約2100MPaより高い、若しくはそれと等しい、約2200MPaより高い、若しくはそれと等しい、約2300MPaより高い、若しくはそれと等しい、約2400MPaより高い、若しくはそれと等しい、約2500MPaより高い、若しくはそれと等しい、約2600MPaより高い、若しくはそれと等しい、約2700MPaより高い、若しくはそれと等しい、約2800MPaより高い、若しくはそれと等しい、約2900MPaより高い、若しくはそれと等しい、約3000MPaより高い、若しくはそれと等しい、約3100MPaより高い、若しくはそれと等しい、約3200MPaより高い、若しくはそれと等しい、約3300MPaより高い、若しくはそれと等しい、約3400MPaより高い、若しくはそれと等しい、約3500MPaより高い、若しくはそれと等しい、約3600MPaより高い、若しくはそれと等しい、約3700MPaより高い、若しくはそれと等しい、約3800MPaより高い、若しくはそれと等しい、約3900MPaより高い、若しくはそれと等しい、または約4000MPaより高い、若しくはそれと等しい剛性率を有する伝導接合を形成するよう選択され得る。そのような変形例において、相互接続部は、例えば、約40ミクロンより大きい、またはそれと等しい、相互接続部の熱膨張または収縮に耐え得る。適した伝導性接着剤には、例えば、Hitachi CP−450、およびはんだが含まれ得る。 The conductive adhesive used to bond the interconnect to the solar cell damages the solar module to prevent problems arising from relative motion between the interconnect and the solar cell to which it is bonded The solar cells and the interconnects are sufficiently hard to accommodate the thermal expansion mismatch between the solar cells and the interconnects, without a temperature range of about -40 ° C to about 180 ° C. May be selected to form a conductive junction between The conductive adhesive is, for example, higher than or equal to about 1800 MPa, higher than or equal to about 1900 MPa, higher than or equal to about 2000 MPa, at standard test conditions (ie 25 ° C.) Greater than or equal to 2100 MPa, greater than or equal to about 2200 MPa, greater than or equal to about 2300 MPa, greater than or equal to about 2400 MPa, greater than or equal to about 2500 MPa, or greater than about 2600 MPa, or Equal thereto, greater than or equal to about 2700 MPa, greater than or equal to about 2800 MPa, or greater than about 2900 MPa, or about 3000 MP Higher than or equal to, higher than or equal to about 3100 MPa, higher than or equal to about 3200 MPa, higher than or equal to about 3300 MPa, higher than or equal to about 3400 MPa, or higher than about 3500 MPa or Equal rigidity higher than or equal to about 3600 MPa, higher than or equal to about 3700 MPa, higher than or equal to about 3800 MPa, higher than or equal to about 3900 MPa, or higher than or equal to about 4000 MPa It can be selected to form a conductive junction that it has. In such variations, the interconnect may withstand thermal expansion or contraction of the interconnect, for example, greater than or equal to about 40 microns. Suitable conductive adhesives may include, for example, Hitachi CP-450, and solder.
したがって、スーパーセル内の重なり合い隣接し合う太陽電池間の複数の伝導接合は、スーパーセルとフレキシブル電気相互接続部との間の複数の伝導接合とは異なる伝導性接着剤を利用し得る。例えば、スーパーセルとフレキシブル電気相互接続部との間の伝導接合は、はんだから形成され得、重なり合い隣接し合う太陽電池間の伝導接合は、非はんだ伝導性接着剤から形成され得る。いくつかの変形例において、両方の伝導性接着剤が、単一のプロセス工程で、例えば、約150℃から約180℃のプロセスウィンドウで硬化させられ得る。 Thus, the plurality of conductive junctions between overlapping adjacent solar cells in the supercell may utilize different conductive adhesives than the plurality of conductive junctions between the supercell and the flexible electrical interconnect. For example, the conductive bond between the supercell and the flexible electrical interconnect may be formed from solder, and the conductive bond between overlapping and adjacent solar cells may be formed from a non-solder conductive adhesive. In some variations, both conductive adhesives can be cured in a single process step, for example, with a process window of about 150 ° C. to about 180 ° C.
上記の説明は、共通の基板上でこけら葺き状に(切断された太陽電池であり得る)複数の太陽電池を組み立てることに焦点を当ててきた。このことの結果として、モジュールが形成される。 The above description has focused on assembling multiple solar cells (which can be cut solar cells) on a common substrate. As a result of this, a module is formed.
しかし、有用となる十分な量の太陽エネルギーを集めるために、設備は典型的には、それら自体が一緒に組み立てられることになるそのようなモジュールを多数含む。実施形態によると、複数の太陽電池モジュールも、こけら葺き状に組み立てられて、アレイの面積効率を高め得る。 However, in order to collect a sufficient amount of solar energy to be useful, the installation typically comprises a large number of such modules that themselves will be assembled together. According to embodiments, a plurality of solar cell modules may also be assembled in a glazed manner to increase the area efficiency of the array.
特定の実施形態において、モジュールが、太陽エネルギーの方向に面した上側伝導性リボンと、太陽エネルギーの方向から離れる方向に面した下側伝導性リボンとを含み得る。 In certain embodiments, the module may include an upper conductive ribbon facing in the direction of solar energy and a lower conductive ribbon facing away from the direction of solar energy.
下側リボンは、電池の下に埋設される。したがって、それは入射光をブロックせず、モジュールの面積効率に不利に影響しない。対照的に、上側リボンは露出させられ、入射光をブロックし、効率に不利に影響し得る。 The lower ribbon is buried below the battery. Thus, it does not block incident light and does not adversely affect the area efficiency of the module. In contrast, the upper ribbon is exposed and can block incident light, which can adversely affect efficiency.
実施形態によると、モジュール自体がこけら葺き状にされ、これにより、上側リボンが近隣のモジュールにより覆われ得る。このこけら葺き状モジュール構成は、モジュールアレイの最終的な露出面積に不利に影響を与えることなく、他の要素のための、モジュール上の追加の面積も提供し得る。重なり合う領域に位置付けられ得るモジュール要素の例は、接続箱(jボックス)および/またはバスリボンを含み得るがこれらに限定されない。 According to embodiments, the module itself may be fired, whereby the upper ribbon may be covered by neighboring modules. This square shaped module configuration may also provide additional area on the module for other elements without adversely affecting the final exposed area of the module array. Examples of modular elements that may be positioned in overlapping areas may include, but are not limited to, connection boxes (j-boxes) and / or bus ribbons.
特定の実施形態において、それぞれの隣接し合うこけら葺き状モジュールのjボックスは、それらの間で電気接続を達成するために嵌合配置されている。このことは、配線を取り除くことにより、こけら葺き状モジュールのアレイの構成を単純化する。 In a particular embodiment, the j-boxes of each adjacent tiled module are mated to achieve an electrical connection therebetween. This simplifies the construction of the array of ground-like modules by removing the wiring.
特定の実施形態において、jボックスは、追加の構造的なスタンドオフにより強化され得、および/または、スタンドオフと組み合わせられ得る。そのような構成は、接続箱の寸法が傾きを決定する、統合された、傾いたモジュール屋根マウントラックの解決法を生み出し得る。そのような実施例は、こけら葺き状モジュールのアレイが、平坦な屋根に取り付られる場合に特に有用であり得る。 In certain embodiments, the j-box may be enhanced by additional structural standoffs and / or combined with the standoffs. Such an arrangement can yield an integrated, inclined modular roof mount rack solution where the dimensions of the junction box determine the inclination. Such an embodiment may be particularly useful when the array of glazed modules is mounted on a flat roof.
こけら葺き状スーパーセルは、モジュールレベルの電力管理デバイス(例えば、DC/ACマイクロインバータ、DC/DCモジュール電力オプティマイザー、電圧インテリジェンスおよびスマートスイッチ、および関連デバイス)に関して、モジュールのレイアウトのためのユニークな機会を生み出す。モジュールレベルの電力管理システムの主な特徴は、電力最適化である。本明細書で説明および採用されているようなスーパーセルは、伝統的なパネルより高い電圧を生成し得る。加えて、スーパーセルモジュールのレイアウトはさらに、モジュールを分割し得る。より高い電圧および更なる分割の両方が、電力最適化のための潜在的な利点を生み出す。 Super-Like Supercell is unique for module layout with respect to module level power management devices (eg, DC / AC micro-inverters, DC / DC module power optimizers, voltage intelligence and smart switches, and related devices) Create an opportunity. The main feature of the module level power management system is power optimization. Supercells as described and employed herein can generate higher voltages than traditional panels. In addition, the layout of the supercell module may further divide the module. Both higher voltages and further partitioning create potential benefits for power optimization.
本明細書は、こけら葺き状に配置され、直列に電気接続して、スーパーセルがソーラーモジュール内で複数の物理的に平行な行に配置された状態でスーパーセルを形成する幅狭の長方形シリコン太陽電池を含む高効率なソーラーモジュール(すなわち、ソーラーパネル)を開示する。スーパーセルは、例えば、ソーラーモジュールの全長または全幅に本質的に亘って広がる長さを有し得、または、2またはそれより多くのスーパーセルが、行内で端と端とを繋いで配置され得る。各スーパーセルが、例えば、いくつかの変形例においては少なくとも19個の太陽電池であり、および特定の変形例においては100より多い、またはそれと等しい数のシリコン太陽電池であることを含む、任意の数の太陽電池を含み得る。各ソーラーモジュールは、従来のサイズおよび形状を有し、それでいて数百のシリコン太陽電池を含み、このことにより、単一のソーラーモジュール内のスーパーセルは、電気相互接続して、例えば、約90ボルト(V)から約450Vまたはそれより高い直流(DC)電圧を提供することが可能となり得る。 The present specification is arranged in a shed and electrically connected in series to form narrow supercells with supercells being arranged in multiple physically parallel rows within a solar module. Disclosed are highly efficient solar modules (i.e., solar panels) that include silicon solar cells. The supercell may have, for example, a length extending essentially over the entire length or width of the solar module, or two or more supercells may be arranged end to end in a row . Any supercell, for example, including in some variations at least 19 solar cells, and in particular variations more than or equal to 100 or more silicon solar cells It may include a number of solar cells. Each solar module has a conventional size and shape, and thus includes hundreds of silicon solar cells, which allows the supercells in a single solar module to be electrically interconnected, eg, about 90 volts. It may be possible to provide a direct current (DC) voltage of about 450 V or higher from (V).
以下にさらに説明するように、この高DC電圧は、インバータ(例えば、ソーラーモジュール上に位置するマイクロインバータ)による直流から交流(AC)への変換を、インバータによるACへの変換の前にDC−DCブースト(DC電圧を上げること)の必要性をなくす、または減らすことにより、容易にする。また、以下にさらに説明するように、高DC電圧は、DC/AC変換が、互いに並列に電気接続する2またはそれより多くの高電圧のこけら葺き状太陽電池モジュールからの高電圧のDC出力を受けるセントラルインバータにより実行される配置の使用も容易にする。 As discussed further below, this high DC voltage causes DC-to-AC conversion by an inverter (eg, a micro-inverter located on a solar module) to be DC Facilitate by eliminating or reducing the need for DC boost (raising DC voltage). Also, as described further below, high DC voltage allows DC / AC conversion to electrically connect to each other in parallel with high voltage DC output from two or more high voltage glazed solar cell modules It also facilitates the use of the arrangement implemented by the central inverter.
ここで、本明細書で説明するソーラーモジュールのより詳細な理解のために図面を見てみると、図1は、隣接し合う太陽電池の端が重なり合い電気接続して、スーパーセル100を形成している状態の、こけら葺き状に配置された直列接続する太陽電池10のストリングの断面図を示す。各太陽電池10は、半導体ダイオード構造、および同半導体ダイオード構造への複数の電気接触部を含む。これにより、太陽電池10が光により照射された場合に太陽電池10内に生成される電流は、外部負荷に提供され得る。 Turning now to the drawings for a more detailed understanding of the solar modules described herein, FIG. 1 shows that the ends of adjacent solar cells overlap and form an electrical connection to form a supercell 100. FIG. 4 shows a cross-sectional view of a string of serially connected solar cells 10 arranged in a glazed state. Each solar cell 10 includes a semiconductor diode structure and a plurality of electrical contacts to the semiconductor diode structure. Thereby, the current generated in the solar cell 10 may be provided to the external load when the solar cell 10 is irradiated with light.
本明細書で説明する例において、各太陽電池10は、n−p接合の対向し合う側に電気接触をもたらす前(太陽側)面および裏(影側)面の金属被覆パターンを有する長方形の結晶シリコン太陽電池であり、前面金属被覆パターンは、n型導電性の半導体層上に配され、裏面金属被覆パターンは、p型導電性の半導体層上に配される。しかし、他の材料系、ダイオード構造、物理的寸法、または電気接触配置が、適している場合、用いられ得る。例えば、前(太陽側)面金属被覆パターンは、p型導電性の半導体層上に配され得、裏(影側)面金属被覆パターンは、n型導電性の半導体層上に配され得る。 In the example described herein, each solar cell 10 has a rectangular shape with a front (sun side) and back (shadow) side metallization pattern that provides electrical contact on opposite sides of the np junction. In the crystalline silicon solar cell, the front surface metallization pattern is disposed on the n-type conductivity semiconductor layer, and the back surface metallization pattern is disposed on the p-type conductivity semiconductor layer. However, other material systems, diode structures, physical dimensions, or electrical contact arrangements may be used where appropriate. For example, the front (sun side) side metallization pattern may be disposed on a p-type conductive semiconductor layer, and the back (shadow side) side metallization pattern may be disposed on an n-type conductive semiconductor layer.
図1を改めて参照すると、スーパーセル100において、隣接し合う太陽電池10は、それらが重なり合う領域で、一方の太陽電池の前面金属被覆パターンを、隣接する太陽電池の裏面金属被覆パターンに電気接続する電気伝導性接合剤により互いに伝導接合する。適した電気伝導性接合剤は、例えば、電気伝導性接着剤、電気伝導性粘着フィルムおよび粘着テープ、並びに従来のはんだを含み得る。 Referring back to FIG. 1, in the supercell 100, adjacent solar cells 10 electrically connect the front metallization pattern of one solar cell to the back metallization pattern of the adjacent solar cell in the area where they overlap. Conductingly bond to each other by an electrically conductive bonding agent. Suitable electrically conductive binders may include, for example, electrically conductive adhesives, electrically conductive adhesive films and tapes, and conventional solders.
図2A−2Rは、ソーラーモジュールの長辺の長さにおよそ等しい長さをそれぞれが有する6つの長方形スーパーセル100を含む例示的な長方形ソーラーモジュール200を示す。それらスーパーセルは、6つの平行行として、長辺が同モジュールの長辺と平行に方向付けられた状態で配置されている。同様に構成されたソーラーモジュールが、本例において示されているより多い、またはより少ない、そのような辺の長さのスーパーセルの行を含み得る。他の変形例において、スーパーセルはそれぞれ、長方形ソーラーモジュールの短辺の長さにおよそ等しい長さを有し、それらの長辺がモジュールの短辺と平行に方向付けられた状態で平行行に配置され得る。さらに他の配置において、各行は、電気的に直列に相互接続する2またはそれより多くのスーパーセルを含み得る。モジュールは、長さが例えば約1メートルである短辺と、長さが例えば約1.5から約2.0メートルである長辺とを有し得る。ソーラーモジュールには任意の他の適した形状(例えば、正方形)および寸法も用いられ得る。 2A-2R illustrate an exemplary rectangular solar module 200 including six rectangular supercells 100 each having a length approximately equal to the length of the long side of the solar module. The supercells are arranged in six parallel rows, with the long side oriented parallel to the long side of the module. A similarly configured solar module may include more or less rows of supercells of such side lengths than shown in this example. In another variation, each supercell has a length approximately equal to the length of the short side of the rectangular solar module, with their long sides oriented parallel to the short side of the module, in parallel rows It can be arranged. In still other arrangements, each row may include two or more supercells electrically interconnected in series. The module may have short sides, eg, about 1 meter in length, and long sides, eg, about 1.5 to about 2.0 meters in length. Any other suitable shape (eg, square) and dimensions may also be used for the solar module.
いくつかの変形例において、重なり合う太陽電池間の複数の伝導接合は、ソーラーモジュールにダメージを与えることなく約−40℃から約100℃の温度範囲で、複数の行と平行な方向への複数のスーパーセルとソーラーモジュールのガラス製の前面シートとの間の熱膨張の不一致に適応する機械的コンプライアンスを、複数のスーパーセルに提供する。 In some variations, the plurality of conductive junctions between overlapping solar cells may be formed in a plurality of parallel directions with the plurality of rows at a temperature range of about -40.degree. A plurality of supercells are provided with mechanical compliance that accommodates the thermal expansion mismatch between the supercell and the glass front sheet of the solar module.
図示されている例における各スーパーセルが、それぞれの幅が、従来サイズの156mmの正方形または擬似正方形シリコンウェハの幅の1/6に等しく、またはおよそ等しく、長さが、正方形または擬似正方形ウェハの幅に等しい、またはおよそ等しい72個の長方形太陽電池を含む。より一般的に、本明細書で説明するソーラーモジュールで採用される長方形シリコン太陽電池は、長さが、例えば、従来サイズの正方形または擬似正方形シリコンウェハの幅に等しい、またはおよそ等しく、幅が、例えば、従来サイズの正方形または擬似正方形ウェハの幅の1/Mに等しい、またはおよそ等しい幅であり得る。Mは、≦20である任意の整数である。Mは、例えば3、4、5、6または12であり得る。Mは、20より大きくてもよい。スーパーセルは、任意の適した数のそのような長方形太陽電池を含み得る。 Each supercell in the illustrated example has a width equal to or approximately equal to one-sixth of the width of a 156 mm square or pseudo-square silicon wafer of conventional size, and a length of a square or pseudo-square wafer It includes 72 rectangular solar cells equal to or approximately equal to the width. More generally, the rectangular silicon solar cells employed in the solar modules described herein have, for example, a length equal to or approximately equal to the width of a square or pseudo-square silicon wafer of conventional size, For example, the width may be equal to or approximately equal to 1 / M of the width of a conventional sized square or pseudo-square wafer. M is any integer ≦ 20. M may be, for example, 3, 4, 5, 6 or 12. M may be greater than twenty. The supercell may include any suitable number of such rectangular solar cells.
ソーラーモジュール200内のスーパーセルは、電気相互接続部(オプションで、フレキシブル電気相互接続部)により、または以下に説明するようなモジュールレベルのパワーエレクトロニクスにより直列に相互接続して、従来サイズのソーラーモジュールから、従来より高い電圧を提供し得る。なぜならば、丁度説明したこけら葺き手法は、モジュール当たり、従来より多くの電池を組み込むからである。例えば、1/8に切断されたシリコン太陽電池から作られるスーパーセルを含む従来サイズのソーラーモジュールは、モジュール当たり600を超える太陽電池を含み得る。比較して、従来サイズの従来のように相互接続するシリコン太陽電池を含む従来サイズのソーラーモジュールは、典型的には、モジュール当たり約60個の太陽電池を含む。従来のシリコンソーラーモジュール内で、正方形または擬似正方形太陽電池は、典型的には、銅製のリボンにより相互接続して、互いに離されて、相互接続を収容する。そのような場合、幅狭の長方形となるよう従来サイズの正方形または擬似正方形ウェハを切断することにより、モジュール内の作用する太陽電池面積の総量が減るであろうし、したがって、必要とされる追加の電池間相互接続部が原因となり、モジュール電力を低下させるであろう。対照的に、本明細書で開示するソーラーモジュール内で、こけら葺き状配置により、作用する太陽電池面積の下に電池間電気相互接続が隠れる。結果として、本明細書で説明するソーラーモジュールは、モジュール電力と、同ソーラーモジュール内の太陽電池(および必要とされる電池間相互接続)の数との間のトレードオフが殆ど、または全くないので、モジュール出力電力を低下させることなく高い出力電圧を提供し得る。 Supercells in a solar module 200 are interconnected in series by electrical interconnects (optionally, flexible electrical interconnects) or by module level power electronics as described below, a solar module of conventional size Can provide a higher voltage than before. The reason is that the just described method incorporates more cells per module than before. For example, a conventional sized solar module that includes a supercell made of silicon solar cells cut into 1/8 can include over 600 solar cells per module. In comparison, conventional sized solar modules, including conventional sized conventional interconnected silicon solar cells, typically include about 60 solar cells per module. Within conventional silicon solar modules, square or pseudo-square solar cells are interconnected, typically by copper ribbons, separated from one another to accommodate the interconnections. In such a case, cutting a square or pseudo-square wafer of conventional size into narrow rectangles will reduce the total amount of working solar cell area in the module, and thus the additional required. The inter-battery interconnections will cause module power to be reduced. In contrast, within the solar modules disclosed herein, the ground arrangement hides inter-cell electrical interconnections below the working solar cell area. As a result, the solar modules described herein have little or no tradeoff between module power and the number of solar cells (and the required interconnections between cells) within the solar module. Can provide a high output voltage without reducing the module output power.
全ての太陽電池が直列に接続する場合に、本明細書で説明するようなこけら葺き状太陽電池モジュールは、例えば、約90ボルトから約450ボルトの範囲、またはそれより高いDC電圧を提供し得る。上述したように、この高DC電圧は有利であり得る。 When all the solar cells are connected in series, the ground solar cell module as described herein may provide, for example, a DC voltage in the range of about 90 volts to about 450 volts, or higher. . As mentioned above, this high DC voltage may be advantageous.
例えば、ソーラーモジュール上に、またはその近くに配されたマイクロインバータがモジュールレベルの電力最適化、およびDC−AC変換のために用いられ得る。ここで図49A−49Bを参照すると、従来、マイクロインバータ4310は、単一のソーラーモジュール4300から25Vから40VのDC入力を受け、230VのAC出力を出力して、接続するグリッドに一致させる。マイクロインバータは、典型的には、2つの主要な構成要素、DC/DCブースト、およびDC/AC反転(inversion)を含む。DC/DCブーストは、DC/AC変換に必要なDCバス電圧を高めるのに利用され、典型的には、最もコストが高く損失が多い(2%の効率損失)構成要素である。本明細書で説明するソーラーモジュールは高い電圧出力を提供するので、DC/DCブーストの必要性は、軽減され得る、またはなくなり得る(図49B)。このことは、ソーラーモジュール200のコストを軽減し、効率および信頼性を高め得る。 For example, a micro-inverter placed on or near the solar module may be used for module level power optimization and DC-AC conversion. Referring now to FIGS. 49A-49B, conventionally, the microinverter 4310 receives a 25V to 40V DC input from a single solar module 4300 and outputs a 230V AC output to match the grid to be connected. The microinverter typically includes two major components, DC / DC boost, and DC / AC inversion. DC / DC boost is used to increase the DC bus voltage required for DC / AC conversion, and is typically the most expensive and lossy (2% efficiency loss) component. As the solar modules described herein provide high voltage output, the need for DC / DC boost may be reduced or eliminated (FIG. 49B). This may reduce the cost of the solar module 200 and increase efficiency and reliability.
マイクロインバータではなく中央(「ストリング」)インバータを用いる従来の配置において、従来の低いDC出力のソーラーモジュールは、互いに、およびストリングインバータに直列に電気接続する。ソーラーモジュールのストリングにより生成される電圧は、それらモジュールが直列に接続するので、個々のモジュール電圧の合計に等しい。許容される電圧範囲が、ストリング内のモジュールの最大数および最小数を決定する。モジュールの最大数は、モジュール電圧および規定の電圧制限により設定される。例えば、Nmax×Voc<600V(米国での住宅基準)またはNmax×Voc<1,000V(商用基準)。直列のモジュールの最小数は、モジュール電圧、およびストリングインバータにより必要とされる最小動作電圧により設定される。Nmin×Vmp>VInvertermin。ストリングインバータ(例えば、Fronius、Powerone、またはSMA インバータ)により必要とされる最小動作電圧(VInvertermin)は、典型的には、約180Vと約250Vとの間である。典型的には、ストリングインバータの最適な動作電圧は、約400Vである。 In a conventional arrangement using a central ("string") inverter rather than a micro-inverter, conventional low DC power solar modules electrically connect to each other and to the string inverter in series. The voltages generated by the strings of solar modules are equal to the sum of the individual module voltages, as the modules are connected in series. The allowed voltage range determines the maximum and minimum number of modules in the string. The maximum number of modules is set by the module voltage and the defined voltage limits. For example, N max × V oc <600 V (home standard in the United States) or N max × V oc <1,000 V (commercial standard). The minimum number of modules in series is set by the module voltage and the minimum operating voltage required by the string inverter. N min × V mp > V Invertermin . String inverter (e.g., Fronius, powerOne or SMA inverters,) minimum operating voltage required by (V Invertermin) is typically between about 180V and about 250V. Typically, the optimal operating voltage for string inverters is about 400V.
本明細書で説明するような単一の高DC電圧のこけら葺き状太陽電池モジュールは、ストリングインバータにより必要とされる最小動作電圧より大きい電圧を、オプションで、ストリングインバータの最適な動作電圧で、またはそれに近い電圧で生成し得る。結果として、本明細書で説明する高DC電圧のこけら葺き状太陽電池モジュールは、互いに並列に、ストリングインバータに電気接続し得る。このことにより、システム設計および設置を複雑にし得る、直列接続のモジュールのストリングのストリング長さに関する要求を避けることが出来る。また、ソーラーモジュールの直列接続ストリングにおいて、最も小さい電流のモジュールが支配し、システムは、異なる複数の屋根勾配上のモジュールに関して、または木の影の結果として起こり得るように、ストリング内の異なる複数のモジュールが異なる照射を受けた場合、効率的に動作出来ない。各ソーラーモジュールを通る電流は、他のソーラーモジュールを通る電流とは独立しているので、本明細書で説明する並列高電圧モジュール構成により、これらの問題も避け得る。さらに、そのような配置は、モジュールレベルのパワーエレクトロニクスを要する必要がなく、したがって、ソーラーモジュールの信頼性を向上させ得、このことは、ソーラーモジュールが屋根上に配置される変形例において特に重要であり得る。 A single high DC voltage ground solar cell module as described herein may optionally use a voltage greater than the minimum operating voltage required by the string inverter, with the optimal operating voltage of the string inverter. Or at a voltage close to it. As a result, the high DC voltage ground solar cell modules described herein may be electrically connected to the string inverters in parallel with one another. This avoids the requirement for string length of series connected modules which can complicate system design and installation. Also, in series connected strings of solar modules, the modules with the least current dominate, and the system may be different for the modules on different roof slopes, or as a result of wood shadows, If the module receives different illumination, it can not operate efficiently. Because the current through each solar module is independent of the current through the other solar modules, these problems can also be avoided by the parallel high voltage module configuration described herein. Furthermore, such an arrangement does not have to require module level power electronics, and thus can improve the reliability of the solar module, which is particularly important in the variant where the solar module is arranged on the roof possible.
ここで図50A−50Bを参照すると、上記で説明したように、スーパーセルは、ソーラーモジュールのおよそ全長または全幅に亘って延び得る。スーパーセルの長さに沿った電気接続を可能とすべく、(前からの視界から)隠れた電気タップ接続点が、ソーラーモジュール構造内に統合され得る。このことは、電気導体を、スーパーセルの端または中間位置において、太陽電池の後面金属被覆に接続することにより達成され得る。そのような隠れタップにより、スーパーセルの電気的なセグメント化が可能となり、スーパーセル、またはスーパーセルのセグメントの、バイパスダイオード、モジュールレベルのパワーエレクトロニクス(例えば、マイクロインバータ、電力オプティマイザー、電圧インテリジェンスおよびスマートスイッチ、および関連デバイス)、または他の構成要素への相互接続が可能となる。隠れタップの使用については、米国仮出願第62/081,200号、米国仮出願第62/133,205号、および米国出願第14/674,983号にさらに説明されている。これらのそれぞれが、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。 Referring now to FIGS. 50A-50B, as described above, the supercell may extend over approximately the entire length or width of the solar module. A hidden electrical tap connection point (from a front view) can be integrated into the solar module structure to allow electrical connection along the length of the supercell. This can be achieved by connecting the electrical conductor to the back surface metallization of the solar cell at the end or middle position of the supercell. Such hidden taps allow electrical segmentation of the supercell, bypass diodes of the supercell, or segments of the supercell, module-level power electronics (eg, micro-inverters, power optimizers, voltage intelligence and Interconnections to smart switches and related devices) or other components are possible. The use of hidden taps is further described in US Provisional Application No. 62 / 081,200, US Provisional Application No. 62 / 133,205, and US Application No. 14 / 674,983. Each of these is incorporated herein by reference in its entirety.
図50A(例示的な物理的レイアウト)および図50B(例示的な電気回路図)の例において、図示されているソーラーモジュール200は、それぞれ、直列に電気接続して高DC電圧を提供する6つのスーパーセル100を含む。各太陽電池グループが異なるバイパスダイオード4410と並列に電気接続した状態で、いくつかの太陽電池グループとなるよう各スーパーセルが、隠れタップ4400により電気的にセグメント化される。これらの例において、バイパスダイオードは、ソーラーモジュールの積層構造内に配され、すなわち、太陽電池は、前面透明シートとバッキングシートとの間の封入材内にある。代替的に、バイパスダイオードは、ソーラーモジュールの裏面または縁上に位置する接続箱内に配され、延びている導体により隠れタップに相互接続し得る。 In the example of FIG. 50A (exemplary physical layout) and FIG. 50B (exemplary electrical schematic), the illustrated solar modules 200 are each electrically connected in series to provide six high DC voltages. The supercell 100 is included. With each solar cell group electrically connected in parallel with a different bypass diode 4410, each supercell is electrically segmented by the hidden tap 4400 into several solar cell groups. In these examples, the bypass diode is disposed in the laminated structure of the solar module, ie, the solar cells are in the encapsulant between the front transparent sheet and the backing sheet. Alternatively, the bypass diode may be disposed in a junction box located on the back or edge of the solar module and interconnected to the hidden tap by the extending conductor.
図51A(物理的レイアウト)および図51B(対応する電気回路図)の例において、図示されているソーラーモジュール200も、直列に電気接続して高DC電圧を提供する6つのスーパーセル100を含む。本例において、ソーラーモジュールは、スーパーセルの各ペアが異なるバイパスダイオードと並列に電気接続した状態で直列接続するスーパーセルの3つのペアとなるよう電気的にセグメント化される。本例において、バイパスダイオードは、ソーラーモジュールの後面に位置する接続箱4500内に配される。バイパスダイオードは、代わりに、ソーラーモジュールの積層構造内に、または縁に取り付けられた接続箱内に位置し得る。 In the example of FIG. 51A (physical layout) and FIG. 51B (corresponding electrical schematic), the illustrated solar module 200 also includes six supercells 100 that are electrically connected in series to provide a high DC voltage. In this example, the solar modules are electrically segmented into three pairs of supercells in series with each pair of supercells being electrically connected in parallel with a different bypass diode. In the present example, the bypass diode is disposed in the junction box 4500 located on the rear surface of the solar module. The bypass diode may alternatively be located in the stacked structure of the solar module or in a junction box attached to the edge.
図50A−51Bの例におて、ソーラーモジュールの通常動作において、各太陽電池は順バイアスがかかり、したがって、全てのバイパスダイオードは、逆バイアスがかかり導通しない。しかし、グループ内の1または複数の太陽電池が十分に高い電圧で逆バイアスがかかっている場合、そのグループに対応するバイパスダイオードはON状態となり、モジュールを通る電流の流れは、逆バイアスがかかった太陽電池をバイパスするであろう。このことにより、影になった、または故障している太陽電池において危険なホットスポットが形成されるのが防がれる。 In the example of FIGS. 50A-51B, in normal operation of the solar module, each solar cell is forward biased, and thus all bypass diodes are reverse biased and do not conduct. However, if one or more solar cells in a group are reverse biased at a sufficiently high voltage, then the bypass diode corresponding to that group is turned on and the current flow through the module is reverse biased It will bypass the solar cell. This prevents the formation of dangerous hot spots in shaded or faulty solar cells.
代替的に、バイパスダイオードの機能性は、モジュールレベルのパワーエレクトロニクス、例えば、ソーラーモジュール上またはその近くに配されたマイクロインバータ内で達成され得る。(モジュールレベルのパワーエレクトロニクス、およびそれらの使用も、本明細書において、モジュールレベルの電力管理デバイスまたはシステム、およびモジュールレベルの電力管理と呼ばれ得る。オプションでソーラーモジュールと統合されたそのようなモジュールレベルのパワーエレクトロニクスが、(例えば、スーパーセルグループ、スーパーセル、または、電気的にセグメント化されたスーパーセル内のスーパーセルセグメントを、その最大電力点で動作させることにより)スーパーセルグループからの、各スーパーセルからの、または各個々のスーパーセルセグメントからの電力を最適化し、それにより、モジュール内で個別の電力最適化を可能とし得る。パワーエレクトロニクスは、モジュール全体、特定のスーパーセルグループ、1または複数の特定の個々のスーパーセル、および/または、1または複数の特定のスーパーセルセグメントをバイパスするときを決定し得るので、モジュールレベルのパワーエレクトロニクスは、モジュール内の何らかのバイパスダイオードの必要性をなくし得る。 Alternatively, the functionality of the bypass diode may be achieved in module level power electronics, for example in a micro-inverter placed on or near the solar module. (Module level power electronics, and their use may also be referred to herein as module level power management devices or systems, and module level power management. Such modules optionally integrated with solar modules Power electronics from the supercell group (eg, by operating a supercell group, a supercell, or a supercell segment in an electrically segmented supercell at its maximum power point) The power from each supercell or from each individual supercell segment may be optimized, thereby enabling individual power optimization within the module. Module-level power electronics may be used to determine when to bypass one or more specific individual supercells and / or one or more specific supercell segments. It can eliminate the need.
このことは、例えば、モジュールレベルでの電圧インテリジェンスを統合することにより達成され得る。ソーラーモジュール内の太陽電池回路(例えば、1または複数のスーパーセル、またはスーパーセルのセグメント)の電圧出力をモニタリングすることにより、その回路が逆バイアスがかかった何らかの太陽電池を含むかを「スマートスイッチ」電力管理デバイスが判断出来る。逆バイアスがかかった太陽電池が検出された場合、電力管理デバイスは、例えば、リレースイッチまたは他の構成要素を用いて、対応する回路を電気システムから切断することが出来る。例えば、モニタリングされる太陽電池回路の電圧が所定の閾値を下回った場合、電力管理デバイスは、その回路をシャットオフする(回路を開く)であろう。所定の閾値は、例えば、回路の通常動作と比較して特定の割合または大きさ(例えば、20%または10V)であり得る。そのような電圧インテリジェンスの実施例は、既存のモジュールレベルのパワーエレクトロニクス製品(例えば、Enphase Energy Inc.、Solaredge Technologies,Inc.、Tigo Energy,Inc.からの)に、またはあつらえの回路設計を通じて組み込まれ得る。 This can be achieved, for example, by integrating voltage intelligence at the module level. By monitoring the voltage output of a solar cell circuit (eg, one or more supercells, or a segment of a supercell) within a solar module, the “smart switch Power management devices can be determined. If a reverse biased solar cell is detected, the power management device can disconnect the corresponding circuit from the electrical system, for example using a relay switch or other component. For example, if the voltage of the solar cell circuit being monitored falls below a predetermined threshold, the power management device will shut off that circuit (open the circuit). The predetermined threshold may be, for example, a certain percentage or magnitude (eg, 20% or 10V) as compared to the normal operation of the circuit. Examples of such voltage intelligence may be incorporated into existing module level power electronics products (eg from Enphase Energy Inc., Solaredge Technologies, Inc., Tigo Energy, Inc.) or through custom circuit design. obtain.
図52A(物理的レイアウト)および図52B(対応する電気回路図)は、こけら葺き状スーパーセルを含む高電圧ソーラーモジュールのモジュールレベルの電力管理の例示的な構造を示す。本例において、長方形ソーラーモジュール200は、ソーラーモジュールの長辺の長さに亘って延在する6行に配置された6つの長方形のこけら葺き状スーパーセル100を含む。6つのスーパーセルは、直列に電気接続して、高DC電圧を提供する。モジュールレベルのパワーエレクトロニクス4600は、モジュール全体の電圧感知、電力管理、および/またはDC/AC変換を実施し得る。 FIG. 52A (physical layout) and FIG. 52B (corresponding electrical schematic) show an exemplary structure of module level power management of a high voltage solar module including a scaly supercell. In this example, the rectangular solar module 200 includes six rectangular scaly supercell 100 arranged in six rows extending the length of the long side of the solar module. The six supercells are electrically connected in series to provide a high DC voltage. Module level power electronics 4600 may perform voltage sensing, power management, and / or DC / AC conversion of the entire module.
図53A(物理的レイアウト)および図53B(対応する電気回路図)は、こけら葺き状スーパーセルを含む高電圧ソーラーモジュールのモジュールレベルの電力管理の他の例示的な構造を示す。本例において、長方形ソーラーモジュール200は、ソーラーモジュールの長辺の長さに亘って延在する6行に配置された6つの長方形のこけら葺き状スーパーセル100を含む。6つのスーパーセルは、直列接続するスーパーセルの3つのペアとなるよう電気的にグループ化される。スーパーセルの各ペアは、個別に、スーパーセルの個々ペアに対して電圧感知および電力最適化を実施し、それらのうち2またはそれより多くを直列に接続して高DC電圧をもたらし得る、および/またはDC/AC変換を実施し得るモジュールレベルのパワーエレクトロニクス4600に接続する。 FIG. 53A (physical layout) and FIG. 53B (corresponding electrical schematic) show another exemplary structure of module level power management of a high voltage solar module including a scaly supercell. In this example, the rectangular solar module 200 includes six rectangular scaly supercell 100 arranged in six rows extending the length of the long side of the solar module. The six supercells are electrically grouped into three pairs of series connected supercells. Each pair of supercells can independently perform voltage sensing and power optimization on individual pairs of supercells, of which two or more may be connected in series to provide a high DC voltage, and And / or connect to module level power electronics 4600 that may implement DC / AC conversion.
図54A(物理的レイアウト)および図54B(対応する電気回路図)は、こけら葺き状スーパーセルを含む高電圧ソーラーモジュールのモジュールレベルの電力管理の他の例示的な構造を示す。本例において、長方形ソーラーモジュール200は、ソーラーモジュールの長辺の長さに亘って延在する6行に配置された6つの長方形のこけら葺き状スーパーセル100を含む。各スーパーセルが、個別に、各スーパーセルに対して電圧感知および電力最適化を実施し、それらのうち2またはそれより多くを直列に接続して高DC電圧をもたらし得る、および/またはDC/AC変換を実施し得るモジュールレベルのパワーエレクトロニクス4600に接続する。 FIG. 54A (physical layout) and FIG. 54B (corresponding electrical schematic) show another exemplary structure of module level power management of a high voltage solar module including a scaly supercell. In this example, the rectangular solar module 200 includes six rectangular scaly supercell 100 arranged in six rows extending the length of the long side of the solar module. Each supercell may independently perform voltage sensing and power optimization for each supercell, of which two or more may be connected in series to provide a high DC voltage, and / or DC // Connect to module level power electronics 4600 that can perform AC conversion.
図55A(物理的レイアウト)および図55B(対応する電気回路図)は、こけら葺き状スーパーセルを含む高電圧ソーラーモジュールのモジュールレベルの電力管理の他の例示的な構造を示す。本例において、長方形ソーラーモジュール200は、ソーラーモジュールの長辺の長さに亘って延在する6行に配置された6つの長方形のこけら葺き状スーパーセル100を含む。2またはそれより多くの太陽電池グループとなるよう各スーパーセルが、隠れタップ4400により電気的にセグメント化される。結果として得られる各太陽電池グループは、個別に、各太陽電池グループに対して電圧感知および電力最適化を実施し、複数のそれらグループを直列に接続して高DC電圧をもたらし得る、および/またはDC/AC変換を実施し得るモジュールレベルのパワーエレクトロニクス4600に接続する。 FIG. 55A (physical layout) and FIG. 55B (corresponding electrical schematic) show another exemplary structure of module level power management of a high voltage solar module including a scaly supercell. In this example, the rectangular solar module 200 includes six rectangular scaly supercell 100 arranged in six rows extending the length of the long side of the solar module. Each supercell is electrically segmented by the hidden taps 4400 to be two or more solar cell groups. Each resulting solar cell group may independently perform voltage sensing and power optimization on each solar cell group, connecting multiple such groups in series to provide a high DC voltage, and / or Connect to module level power electronics 4600 that can perform DC / AC conversion.
いくつかの変形例において、本明細書で説明するような2またはそれより多くの高電圧DCのこけら葺き状太陽電池モジュールは、直列に電気接続して、インバータによりACに変換される高電圧DC出力をもたらす。インバータは、例えば、ソーラーモジュールのうち1つと統合されたマイクロインバータであり得る。そのような場合、マイクロインバータは、オプションで、上記で説明したような追加の感知および接続機能も実施するモジュールレベルの電力管理エレクトロニクスの構成要素であり得る。代替的に、インバータは、以下にさらに説明するような中央の「ストリング」インバータであり得る。 In some variations, two or more high voltage DC shingled solar cell modules as described herein are electrically connected in series and the high voltage converted to AC by the inverter Brings DC output. The inverter may be, for example, a micro-inverter integrated with one of the solar modules. In such cases, the micro-inverter can optionally be a component of module level power management electronics that also performs additional sensing and connection functions as described above. Alternatively, the inverters may be central "string" inverters as described further below.
図56に示すように、ソーラーモジュール内で直列に複数のスーパーセルをストリング化する場合に、隣接し合うスーパーセル行は、それらの長軸に沿って、互いにずらされた様式でわずかにオフセットさせられ得る。このように互いにずらすことにより、モジュールの面積(空間/長さ)を節約し、製造を合理化しつつ、スーパーセル行の隣接し合う端を、一方のスーパーセルの頂部に、および他方のスーパーセルの底部に接合する相互接続部4700により直列に電気接続することが可能となる。隣接し合うスーパーセル行は、例えば、約5ミリメートル分、オフセットされ得る。 As shown in FIG. 56, when stringing multiple supercells in series in a solar module, adjacent supercell rows may be slightly offset in a staggered fashion from one another along their long axes. Can be This offsetting from one another saves module area (space / length) and streamlines manufacturing, while the adjacent ends of the supercell rows are on top of one supercell and the other supercell An electrical connection can be made in series by means of an interconnect 4700 joining to the bottom of the. Adjacent supercell rows may be offset by, for example, approximately 5 millimeters.
電気相互接続部4700と、シリコン太陽電池との間の差異のある熱膨張、および結果として生じる、太陽電池と相互接続部とに対する応力は、ソーラーモジュールの性能を低下させ得る裂け目、および他の不具合の形態に繋がり得る。結果として、相互接続部はフレキシブルであり、実質的な応力が現れることなく、そのような差異のある膨張に適応するよう構成されるのが望ましい。相互接続部は、例えば、延性の高い材料(例えば、柔らかい銅、非常に薄い銅板)から形成されることにより、熱膨張係数が低い材料(例えば、Kovar、Invar、または他の、熱膨張が低い鉄−ニッケル合金)から、または、シリコンの熱膨張係数とおよそ一致する熱膨張係数を有する材料から形成されることにより、相互接続部と、シリコン太陽電池との間の差異のある熱膨張に適応するスリット、スロット、孔、またはトラス構造などの面内幾何学拡大特徴を組み込むことにより、および/または、そのような差異のある熱膨張に適応するキンク、ジョグ、または窪みなどの面外幾何学特徴を採用することにより、応力および熱膨張の緩和を提供し得る。相互接続部の伝導性部分は、厚さが、例えば、約100ミクロン未満、約50ミクロン未満、約30ミクロン未満、または約25ミクロン未満であって、相互接続部のフレキシブル性を高め得る。(これらのソーラーモジュール内の電流が概して低いことにより、薄い相互接続部の電気抵抗から結果として生じる電力損失が過度になることなく、薄いフレキシブルかつ伝導性のリボンの使用が可能となる。) Differential thermal expansion between electrical interconnects 4700 and silicon solar cells, and the resulting stresses on the solar cells and interconnects, can cause tears and other defects in the performance of the solar module Can lead to the form of As a result, it is desirable that the interconnect be flexible and be configured to accommodate such differential expansion without the appearance of substantial stress. The interconnect is formed of, for example, a high ductility material (eg, soft copper, very thin copper plate) to provide a low thermal expansion coefficient material (eg, Kovar, Invar, or other, low thermal expansion) Adapted to differential thermal expansion between the interconnect and the silicon solar cell by being formed from an iron-nickel alloy) or from a material having a thermal expansion coefficient approximately matching that of silicon By incorporating in-plane geometric magnification features such as slits, slots, holes or truss structures and / or out-of-plane geometry such as kinks, jogs or dimples to accommodate such differential thermal expansion Adoption of features can provide stress and thermal expansion relief. The conductive portion of the interconnect may have a thickness of, for example, less than about 100 microns, less than about 50 microns, less than about 30 microns, or less than about 25 microns to enhance the flexibility of the interconnect. (The generally low current in these solar modules allows the use of thin flexible and conductive ribbons without excessive power loss resulting from the electrical resistance of the thin interconnects.)
いくつかの変形例において、スーパーセルとフレキシブル電気相互接続部との間の伝導接合は、ソーラーモジュールにダメージを与えることなく約−40℃から約180℃の温度範囲で、フレキシブル電気相互接続部に、スーパーセルとフレキシブル電気相互接続部との間の熱膨張の不一致に適応させる。 In some variations, the conductive junctions between the supercell and the flexible electrical interconnect can be applied to the flexible electrical interconnect at a temperature range of about -40.degree. C. to about 180.degree. C. without damaging the solar module. , Adapts to the thermal expansion mismatch between the supercell and the flexible electrical interconnect.
(上記で説明した)図7Aは、面内応力緩和幾何学特徴を採用する、参照番号400A−400Tにより特定されるいくつかの例示的な相互接続構成を示し、(同じく上記で説明した)図7B−1および7B−2は、面外応力緩和幾何学特徴を採用する、参照番号400Uおよび3705により特定される例示的な相互接続構成を示す。応力緩和特徴を採用するこれらの相互接続構成のうち任意の1つ、またはそれらの任意の組み合わせが、本明細書で説明するようなスーパーセルを直列に電気相互接続して、高DC電圧をもたらすのに適しているかもしれない。 FIG. 7A (described above) shows several exemplary interconnection configurations identified by reference numerals 400A-400T, which employ in-plane stress relaxation geometry features, and is also a drawing (also described above). 7B-1 and 7B-2 show an exemplary interconnect configuration identified by reference numerals 400U and 3705, which employs out-of-plane stress relaxation geometry features. Any one of these interconnect configurations employing stress relaxation features or any combination thereof electrically interconnects the supercells in series as described herein to provide a high DC voltage It may be suitable for.
図51A−55Bに関連する説明は、モジュールからAC出力を提供するモジュールレベルのパワーエレクトロニクスによる高いDCモジュール電圧のDC/AC変換を場合によっては用いる、モジュールレベルの電力管理に焦点を当ててきた。上述したように、本明細書で説明するようなこけら葺き状太陽電池モジュールからの高DC電圧のDC/AC変換は、代わりに、中央のストリングインバータにより実施され得る。例えば、図57Aは、高DC電圧負極バス4820と高DC電圧正極バス4810とを介して、ストリングインバータ4815へ互いに並列に電気接続する複数の高DC電圧こけら葺き状太陽電池モジュール200を含む光起電力システム4800を概略的に図示する。典型的には、各ソーラーモジュール200は、上記で説明したように、電気相互接続部と直列に電気接続して、高DC電圧を提供する複数のこけら葺き状スーパーセルを含む。ソーラーモジュール200は、オプションで、例えば、上記で説明したように配置されたバイパスダイオードを含み得る。図57Bは、屋根上での光起電力システム4800の例示的な配置を示す。 The description related to FIGS. 51A-55B has focused on module level power management, possibly using DC / AC conversion of high DC module voltage by module level power electronics to provide AC output from the module. As mentioned above, DC / AC conversion of high DC voltage from a flat solar cell module as described herein may instead be performed by a central string inverter. For example, FIG. 57A includes light comprising a plurality of high DC voltage solar cell modules 200 electrically connected in parallel to string inverter 4815 via high DC voltage negative bus 4820 and high DC voltage positive bus 4810. An electromotive force system 4800 is schematically illustrated. Typically, each solar module 200 includes a plurality of scaly supercells that are electrically connected in series with the electrical interconnects to provide a high DC voltage, as described above. The solar module 200 may optionally include, for example, a bypass diode arranged as described above. FIG. 57B shows an exemplary placement of a photovoltaic system 4800 on the roof.
光起電力システム4800のいくつかの変形例において、高DC電圧こけら葺き状太陽電池モジュールの2またはそれより多くの短い直列接続ストリングは、ストリングインバータと並列に電気接続し得る。図57Aを改めて参照すると、例えば、各ソーラーモジュール200は、2またはそれより多くの高DC電圧こけら葺き状太陽電池モジュール200の直列接続ストリングと置き換えられ得る。このことは、例えば、規制基準に準拠しつつ、インバータに提供される電圧を最大化するよう行われるかもしれない。 In some variations of the photovoltaic system 4800, two or more short series connected strings of high DC voltage ground solar cell modules may be electrically connected in parallel with a string inverter. Referring back to FIG. 57A, for example, each solar module 200 can be replaced with a series connection string of two or more high DC voltage ground solar cell modules 200. This may be done, for example, to maximize the voltage provided to the inverter while complying with regulatory standards.
従来のソーラーモジュールは、典型的には、約8アンペアIsc(短絡電流)、約50Voc(開回路電圧)、および約35Vmp(最大電力点電圧)を生成する。上記で説明したように、従来と比較してM倍の数の(従来の太陽電池の面積と比較して約1/Mの面積をそれぞれが有する)太陽電池を含む、本明細書で説明するような高DC電圧こけら葺き状太陽電池モジュールは、大まかに、従来のソーラーモジュールと比較してM倍高い電圧、および1/Mの電流を生成する。上述したように、Mは任意の適した整数であり得、典型的には≦20であるが、20より大きくてよい。Mは、例えば3、4、5、6または12であり得る。 Conventional solar modules typically produce about 8 amps Isc (short circuit current), about 50 Voc (open circuit voltage), and about 35 Vmp (maximum power point voltage). As described above, as described herein, including M times as many conventional solar cells (each having an area of about 1 / M as compared to the conventional solar cell area), as described herein Such high DC voltage ground solar cell modules roughly generate M times higher voltage and 1 / M current compared to conventional solar modules. As mentioned above, M may be any suitable integer, typically ≦ 20, but may be greater than 20. M may be, for example, 3, 4, 5, 6 or 12.
M=6の場合、高DC電圧こけら葺き状太陽電池モジュールのVocは、例えば、約300Vであり得る。2つのそのようなモジュールを直列に接続することにより、約600VのDCをバスに提供するであろう。このことは、米国の住居基準により設定される最大値に準拠している。M=4の場合、高DC電圧こけら葺き状太陽電池モジュールのVocは、例えば、約200Vであり得る。3つのそのようなモジュールを直列に接続することにより、約600VのDCをバスに提供するであろう。M=12の場合、高DC電圧こけら葺き状太陽電池モジュールのVocは、例えば、約600Vであり得る。600V未満のバス電圧を有するシステムを構成することも出来る。そのような変形例において、高DC電圧こけら葺き状太陽電池モジュールは、例えば、コンバイナボックス内で、ペアを組んで、または3つで1つの組を組んで、または任意の他の適した組み合わせで接続して、最適な電圧をインバータに提供し得る。 When M = 6, the Voc of the high DC voltage ground solar cell module may be, for example, about 300V. By connecting two such modules in series, approximately 600 V DC will be provided to the bus. This is in accordance with the maximum set by the US Housing Standard. When M = 4, the Voc of the high DC voltage ground solar cell module may be, for example, about 200V. By connecting three such modules in series, approximately 600 V DC will be provided to the bus. When M = 12, the Voc of the high DC voltage ground solar cell module may be, for example, about 600V. Systems with bus voltages less than 600V can also be configured. In such variations, the high DC voltage ground solar cell modules may be combined, for example, in a combiner box, in pairs, or one in three, or any other suitable combination. To provide the optimum voltage to the inverter.
上記で説明された高DC電圧こけら葺き状太陽電池モジュールの並列構成から生じる課題は、1つのソーラーモジュールに短絡が生じた場合、他のソーラーモジュールが潜在的に、それらの電力を短絡したモジュール上に捨て得(すなわち、短絡したモジュールを通るように電流を駆動し、その短絡したモジュールで電力を放散させ得)、危険が生じるということである。この問題は、例えば、他のモジュールが、短絡したモジュールを通るように電流を駆動するのを防ぐよう配置されたブロッキングダイオードの使用、電流制限ヒューズの使用、またはブロッキングダイオードと組み合わせての電流制限ヒューズの使用により避けることが出来る。図57Bは、高DC電圧こけら葺き状太陽電池モジュール200の正端子および負端子上での2つの電流制限ヒューズ4830の使用を概略的に示す。 The issue arising from the parallel configuration of the high DC voltage solar cell modules described above is that in the event of a short circuit in one solar module, another solar module potentially potentially shorts their power It can be thrown up (i.e., drive the current through the shorted module and dissipate the power in the shorted module), creating a hazard. This problem may be caused, for example, by the use of blocking diodes arranged to prevent other modules from driving current through the shorted module, the use of current limiting fuses, or current limiting fuses in combination with blocking diodes Can be avoided by the use of FIG. 57B schematically illustrates the use of two current limiting fuses 4830 on the positive and negative terminals of a high DC voltage ground solar cell module 200.
ブロッキングダイオードおよび/またはヒューズの保護を目的とした配置は、インバータがトランスを含むか否かに依存し得る。トランスを含むインバータを用いるシステムは、典型的には、負極導体を接地する。トランスのないインバータを用いるシステムは、典型的には、負極導体を接地しない。トランスのないインバータに関して、ソーラーモジュールの正端子と並んだ電流制限ヒューズと、負端子と並んだ他の電流制限ヒューズを有することが好ましいかもしれない。 The arrangement intended for the protection of blocking diodes and / or fuses may depend on whether the inverter includes a transformer. Systems using an inverter that includes a transformer typically ground the negative electrode conductor. Systems using a transformerless inverter typically do not ground the negative conductor. For transformerless inverters, it may be preferable to have a current limiting fuse alongside the positive terminal of the solar module and another current limiting fuse alongside the negative terminal.
ブロッキングダイオードおよび/または電流制限ヒューズは、例えば、各モジュールが接続箱内にある、またはモジュール積層内にある状態で載置され得る。適した接続箱、ブロッキングダイオード(例えば、並んだブロッキングダイオード)、およびヒューズ(例えば、並んだヒューズ)には、Shoals Technology Groupから利用出来るものが含まれ得る。 Blocking diodes and / or current limiting fuses can be mounted, for example, with each module in a junction box or in a module stack. Suitable junction boxes, blocking diodes (eg, side-by-side blocking diodes), and fuses (eg, side-by-side fuses) can include those available from Shoals Technology Group.
図58Aは、ブロッキングダイオード4850がソーラーモジュールの正端子と並んでいる接続箱4840を含む例示的な高電圧DCこけら葺き状太陽電池モジュールを示す。接続箱は、電流制限ヒューズを含まない。この構成は、他の場所(例えば、コンバイナボックス内)で、ソーラーモジュールの正端子および/または負端子と並んで位置する1または複数の電流制限ヒューズと組み合わせて好ましく用いられ得る(例えば、以下の図58Dを参照)。図58Bは、ブロッキングダイオードがソーラーモジュールの正端子と並んでおり、電流制限ヒューズ4830が負端子と並んでいる接続箱4840を含む例示的な高電圧DCこけら葺き状太陽電池モジュールを示す。図58Cは、電流制限ヒューズ4830がソーラーモジュールの正端子と並んでおり、他の電流制限ヒューズ4830が負端子と並んでいる接続箱4840を含む例示的な高電圧DCこけら葺き状太陽電池モジュールを示す。図58Dは、図58Aにあるように構成された接続箱4840と、ソーラーモジュールの正端子および負端子と並んで、接続箱の外側に位置するヒューズとを含む例示的な高電圧DCこけら葺き状太陽電池モジュールを示す。 FIG. 58A shows an exemplary high voltage DC ground solar cell module including a junction box 4840 in which a blocking diode 4850 is aligned with the positive terminal of the solar module. The junction box does not contain a current limiting fuse. This configuration may be preferably used in other places (eg, in the combiner box) in combination with one or more current limiting fuses located alongside the positive and / or negative terminals of the solar module (eg, See Figure 58D). FIG. 58B shows an exemplary high voltage DC shredded solar cell module that includes a junction box 4840 with a blocking diode aligned with the positive terminal of the solar module and a current limiting fuse 4830 aligned with the negative terminal. FIG. 58C illustrates an exemplary high voltage DC shredded solar cell module including a junction box 4840 with a current limiting fuse 4830 aligned with the positive terminal of the solar module and another current limiting fuse 4830 aligned with the negative terminal. Indicates FIG. 58D is an exemplary high voltage DC burn-out including a junction box 4840 configured as in FIG. 58A and a fuse located on the outside of the junction box alongside the positive and negative terminals of the solar module. FIG. 6 shows a flat solar cell module.
ここで図59A−59Bを参照すると、上記で説明した構成の代替例として、高DC電圧こけら葺き状太陽電池モジュールの全てのブロッキングダイオードおよび/または電流制限ヒューズは、コンバイナボックス4860内で共に載置され得る。これらの変形例において、1または複数の個々導体は、各モジュールからコンバイナボックスに別々に延びる。図59Aに示すように、1つのオプションにおいて。1つの極性(例えば、図示されているように負極)の単一の導体は、全てのモジュール間で共有される。他のオプションにおいて(図59B)、両方の極性が、各モジュールの個々の導体を有する。図59A−59Bは、コンバイナボックス4860内に位置するヒューズのみを示しているが、ヒューズおよび/またはブロッキングダイオードの任意の適した組み合わせが、コンバイナボックス内に位置し得る。加えて、例えば、モニタリング、最大電力点のトラッキング、および/または個々のモジュール、またはモジュールのグループの切断などの他の機能を実施するエレクトロニクスが、コンバイナボックス内で実装され得る。 Referring now to FIGS. 59A-59B, as an alternative to the configuration described above, all blocking diodes and / or current limiting fuses of the high DC voltage scaly solar cell module are mounted together in the combiner box 4860. It can be placed. In these variations, one or more individual conductors extend separately from each module into the combiner box. In one option, as shown in FIG. 59A. A single conductor of one polarity (e.g., negative as shown) is shared among all modules. In another option (FIG. 59B), both polarities have individual conductors of each module. Although FIGS. 59A-59B show only the fuses located within the combiner box 4860, any suitable combination of fuses and / or blocking diodes may be located within the combiner box. In addition, electronics may be implemented in the combiner box to perform other functions such as, for example, monitoring, tracking of the maximum power point, and / or individual modules or disconnection of groups of modules.
ソーラーモジュールの逆バイアス動作は、ソーラーモジュール内の1または複数の太陽電池が影になっている、または他の場合においては小さい電流を生成しており、ソーラーモジュールが、小電流の太陽電池が対応出来るより大きい電流を、その小電流の太陽電池を通るよう駆動する電圧−電流点で動作させられている場合に起こり得る。逆バイアスがかかった太陽電池は、熱くなり、危険な状況を生じさせ得る。例えば、図58Aに示すような高DC電圧こけら葺き状太陽電池モジュールの並列配置により、インバータの適した動作電圧を設定することにより、それらモジュールを逆バイアス動作から保護することが可能となり得る。このことは、例えば図60A−60Bに図示されている。 The reverse bias operation of the solar module is shaded by one or more solar cells in the solar module or otherwise producing a small current, which the solar module corresponds to the small current solar cells This can occur when operating at a voltage-current point which drives a higher current that can be driven through the low current solar cell. Reverse biased solar cells can heat up and cause dangerous situations. For example, the parallel arrangement of high DC voltage square solar cell modules as shown in FIG. 58A may allow to protect the modules from reverse bias operation by setting the appropriate operating voltage of the inverter. This is illustrated, for example, in FIGS. 60A-60B.
図60Aは、約10個の高DC電圧こけら葺き状ソーラーモジュールの並列接続ストリングの、電流対電圧のプロット4870と、電力対電圧のプロット4880を示す。これらの曲線は、ソーラーモジュールがどれも逆バイアスがかかった太陽電池を含まないモデルに関して計算された。ソーラーモジュールは並列に電気接続するので、それらは全て同じ動作電圧を有し、それらの電流は加算される。典型的には、インバータが、回路に対する負荷を変化させて、電力−電圧曲線上を探り、その曲線上の最大極点を特定し、その後、その点でモジュール回路を動作させて、出力電力を最大化する。 FIG. 60A shows a plot 4870 of current versus voltage and a plot 4880 of power versus voltage for a parallel connected string of approximately 10 high DC voltage square solar modules. These curves were calculated for models in which none of the solar modules included a reverse biased solar cell. Because the solar modules are electrically connected in parallel, they all have the same operating voltage and their currents are summed. Typically, an inverter changes the load on the circuit to explore on the power-voltage curve, identify the largest pole on that curve, and then operate the module circuit at that point to maximize output power. Turn
対照的に、図60Bは、回路内のソーラーモジュールのうちいくつかが、1または複数の逆バイアスがかかった太陽電池を含む場合に関して、電流対電圧のプロット4890と、図60Aのモデルシステムの電力対電圧のプロット4900とを示す。逆バイアスがかかったモジュールは、例示的な電流−電圧曲線内で、約210ボルトまでの下がった電圧での約10ampの動作から、約200ボルト未満の電圧での約16ampの動作まで遷移する膝形状の形成により現れる。約210ボルト未満の電圧で、影になったモジュールは、逆バイアスがかかった太陽電池を含む。逆バイアスがかかったモジュールは、同じく電力−電圧曲線内で、2つの最大値、約200ボルトでの絶対最大値および約240ボルトでの極大の存在により現れる。インバータは、逆バイアスがかかったソーラーモジュールのそのような兆候を認識し、どのモジュールにも逆バイアスがかからない絶対最大値または極大の電力点の電圧でソーラーモジュールを動作させるよう構成され得る。図60Bの例において、インバータは、極大電力点でモジュールを動作させて、どのモジュールにも逆バイアスが確実にかからないようにし得る。加えて、または代替的に、それ未満ではいずれかのモジュールに逆バイアスがかかる可能性が低くなるような最小動作電圧がインバータのために選択され得る。その最小動作電圧は、環境温度、動作電流および、計算または測定されたソーラーモジュール温度、および、例えば光輝などの、外部のソースから受信した他の情報などの他のパラメータに基づき調整され得る。 In contrast, FIG. 60B shows the plot of current versus voltage 4890 and the power of the model system of FIG. 60A for the case where some of the solar modules in the circuit include one or more reverse biased solar cells. A plot 4900 of voltage versus voltage is shown. The reverse biased module has a knee transitioning from about 10 amps operation down to about 210 volts to about 16 amps less than about 200 volts in the exemplary current-voltage curve. Appears by the formation of a shape. At voltages less than about 210 volts, the shaded modules include reverse biased solar cells. The reverse biased module also appears in the power-voltage curve due to the two maxima, the absolute maxima at about 200 volts and the presence of the maxima at about 240 volts. The inverter recognizes such an indication of a reverse biased solar module and may be configured to operate the solar module at a voltage at an absolute maximum or maximum power point where no reverse bias is applied to any module. In the example of FIG. 60B, the inverter may operate the modules at maximum power points to ensure that no reverse bias is applied to any module. In addition, or alternatively, a minimum operating voltage may be selected for the inverter that is less likely to reverse bias any of the modules. The minimum operating voltage may be adjusted based on ambient temperature, operating current and other parameters such as calculated or measured solar module temperature and other information received from an external source, such as, for example, brightness.
いくつかの実施形態において、高DC電圧ソーラーモジュールはそれら自体が、隣接し合うソーラーモジュールが、部分的に重なり合わせる様式で、オプションで、それらの重なり合う領域で電気相互接続して配置された状態でこけら葺き状にされ得る。そのようなこけら葺き状構成は、オプションで、高DC電圧をストリングインバータに提供する、並列に電気接続する高電圧ソーラーモジュールに関して、または、ソーラーモジュールの高DC電圧をACモジュール出力に変換するマイクロインバータをそれぞれが含む高電圧ソーラーモジュールに関して用いられ得る。高電圧ソーラーモジュールのペアは、例えば、丁度説明したようにこけら葺き状にされ、直列に電気接続して、所望されるDC電圧を提供し得る。 In some embodiments, the high DC voltage solar modules are themselves arranged in adjacent solar modules, optionally in an electrically interconnected manner, in a partially overlapping manner, It can be scalded. Such an optional configuration optionally provides a high DC voltage to the string inverter, for a parallel electrically connected high voltage solar module, or a microinverter to convert the solar module high DC voltage to an AC module output May be used for high voltage solar modules each containing The pair of high voltage solar modules may, for example, be ground and electrically connected in series to provide the desired DC voltage, as just described.
従来のストリングインバータは多くの場合、1)それらが、直列接続のモジュールの異なるストリング長さに対応可能でなければならず、2)ストリング内のいくつかのモジュールは、全体的に、または部分的に影になっているかもしれず、3)環境温度および放射の変化が、モジュール電圧を変化させるので、かなり広い範囲の潜在的入力電圧(または「動的範囲」を有する必要がある。本明細書で説明するような並列構造を採用するシステムにおいて、並列接続のソーラーモジュールのストリングの長さは、電圧に影響を与えない。さらに、いくつかのモジュールが、部分的に影になっており、いくつかが影になっていない場合、(例えば、上記で説明したように)影になっていないモジュールの電圧でシステムを動作させるよう決定することが出来る。したがって、並列構造システム内のインバータの入力電圧範囲は、要素#3の「温度および放射の変化」の「動的範囲」のみに適応すればよいかもしれない。これはより小さい、例えば、インバータに必要とされる従来の動的範囲の約30%であるので、本明細書で説明するような並列構造システムと共に採用されるインバータは、より狭い範囲、例えば、標準状態で約250ボルトと、高温および低放射で約175ボルトとの間、または、例えば、標準状態で約450ボルトと、高温および低放射で約350ボルト(この場合、450ボルトMPPT(最大電力点トラッキング)動作は、最も低い温度の動作における600ボルト未満のVOCに対応し得る)との間のMPPTを有し得る。加えて、上記で説明したように、インバータは、ブースト段階なしで、直接的にACに変換するのに十分なDC電圧を受け得る。結果として、本明細書で説明するような並列構造システムと共に採用されるストリングインバータは、より単純であり、コストがより低く、従来のシステムで採用されるストリングインバータより高い効率で動作し得る。 Conventional string inverters often 1) they must be able to accommodate different string lengths of modules in series connection, 2) some modules in a string are totally or partially It is necessary to have a fairly wide range of potential input voltages (or “dynamic range”), as 3) environmental temperature and radiation changes will change the module voltage. In a system employing a parallel structure as described in, the length of a string of solar modules connected in parallel does not affect the voltage, and some modules are partially shaded, If the shadow is not a shadow, decide to operate the system with the voltage of the unshaded module (eg, as described above) Thus, the input voltage range of the inverters in the parallel structure system may only be adapted to the "dynamic range" of the "temperature and radiation change" of element # 3, which is smaller, For example, about 30% of the conventional dynamic range required for the inverter, the inverter employed with the parallel structure system as described herein has a narrower range, eg, about 250 at standard conditions. For high temperature and low radiation between approximately 175 volts at high temperature and low radiation, or for example approximately 450 volts at normal conditions, approximately 350 volts at high temperature and low radiation (in this case 450 volts MPPT (maximum power point tracking) operation may have a MPPT between the lowest may correspond to the V OC of less than 600 volts at a temperature of operation). in addition, as described above The inverter may receive a DC voltage sufficient to convert directly to AC without the boost stage, as a result, the string inverter employed with the parallel structure system as described herein is simpler They are less expensive and can operate at higher efficiencies than the string inverters employed in conventional systems.
本明細書で説明する高電圧直流こけら葺き状太陽電池モジュールと共に採用されるマイクロインバータおよびストリングインバータの両方に関して、インバータの、DCブーストの必要性を取り除くべく、ソーラーモジュール(または、ソーラーモジュールの短い直列接続ストリング)を、ACのピークトゥピークを越える動作(例えば、最大電力点Vmp)DC電圧を提供するよう構成することが好ましいかもしれない。例えば、120VのACに関して、ピークトゥピークは、sqrt(2)*120V=170Vである。したがって、ソーラーモジュールは、例えば約175Vの最小のVmpを提供するよう構成されるかもしれない。標準状態のVmpは、約212V(0.35%の負電圧温度係数、および75℃の最大動作温度を想定)であるかもしれず、最も低い温度の動作状態(例えば、−15℃)でVmpは、(モジュールフィルファクターに依存して)約242V、したがって、約300Vを下回るVocであるかもしれない。単相120VのAC(または240VのAC)に関して、これらの数の全てが2倍になり、このことは、600VのDCが、多くの住居での応用に関して米国で許されている最大であるので好都合である。より高い電圧が必要であり、それを許容する商業的な応用に関して、これらの数はさらに大きくなり得る。 For both micro-inverters and string inverters employed with the high voltage direct current solar cell modules described herein, solar modules (or solar modules short) to eliminate the need for DC boost of the inverter It may be preferable to configure the series connection string) to provide an operating (eg, maximum power point Vmp) DC voltage that exceeds the peak-to-peak of AC. For example, for 120 V AC, the peak-to-peak is sqrt (2) * 120 V = 170 V. Thus, the solar module may be configured to provide a minimum Vmp of, for example, about 175V. The standard state Vmp may be approximately 212 V (assuming a negative voltage temperature coefficient of 0.35% and a maximum operating temperature of 75 ° C), and at the lowest temperature operating state (eg -15 ° C) Vmp is , (Depending on the module fill factor) may be about 242 V and thus Voc below about 300 V. For single-phase 120 V AC (or 240 V AC), all of these numbers are doubled, which is because 600 V DC is the largest allowable in the US for many residential applications. It is convenient. These numbers can be even larger for commercial applications where higher voltages are required and to allow it.
本明細書で説明するような高電圧のこけら葺き状太陽電池モジュールは、>600のVOCまたは>1000のVOCで動作するよう構成され得、この場合、モジュールは、モジュールにより提供される外部電圧が規定の要求を上回るのを防ぐ、統合されたパワーエレクトロニクスを含み得る。そのような配置により、低い温度でのVOCが600Vを上回る問題なしで、動作Vmpが単相120V(240V、約350Vが必要)のために十分となることが可能となり得る。 High voltage shingled solar cell modules as described herein may be configured to operate at> 600 V OC or> 1000 V OC , where the module is provided by the module It may include integrated power electronics that prevent the external voltage from exceeding defined requirements. Such an arrangement may allow the operating V mp to be sufficient for single phase 120 V (240 V, about 350 V required) without problems with V OC at low temperatures above 600 V.
例えば消防士によって、建物の、送電網への接続が切断された場合に、建物へ電気を提供する(例えば、建物の屋根上の)ソーラーモジュールは、太陽が輝いていれば、依然として電力を生成することが出来る。このことにより生じる懸念は、そのようなソーラーモジュールにより、建物の、送電網からの切断の後、屋根が危険な電圧と「住んだ」ままとし得る、ということである。この懸念に対処すべく、本明細書で説明する高電圧直流こけら葺き状太陽電池モジュールは、オプションで、例えばモジュール接続箱内で、またはそれに隣接して断路器を含み得る。断路器は、例えば、物理的な断路器またはソリッドステートの断路器であり得る。断路器は、(例えば、インバータからの)特定の信号を受けなくなった場合に、ソーラーモジュールの高い電圧出力を屋根の回路から切断するよう、例えば「通常はOFF状態」であるよう構成され得る。断路器への通信は、例えば、高電圧ケーブル上で、別個の電線を通じて、または無線で行なわれ得る。 A solar module (for example, on the roof of a building) that provides electricity to the building (for example, on the roof of the building) still produces power if the sun shines, for example, if the building's connection to the grid is cut by a firefighter You can do it. A concern that arises from this is that such solar modules can cause the roof to remain at a dangerous voltage and "live" after disconnection of the building from the grid. To address this concern, the high voltage direct current solar cell modules described herein may optionally include disconnectors, for example, in or adjacent to the module junction box. The disconnects may be, for example, physical disconnects or solid state disconnects. The disconnector can be configured, for example, to be "normally OFF" to disconnect the high voltage output of the solar module from the roof circuit when it does not receive a particular signal (e.g., from an inverter). Communication to the disconnect can be made, for example, on a high voltage cable, through a separate wire, or wirelessly.
高電圧ソーラーモジュールをこけら葺き状にすることの重要な利点は、こけら葺き状スーパーセル内の太陽電池間で熱が拡散することである。本出願人は、隣接し合い重なり合うシリコン太陽電池間の薄い電気および熱伝導性接合を通じてシリコンスーパーセルに沿って熱が容易に移され得ることを発見した。電気伝導性接合剤により形成される隣接し合い重なり合う太陽電池間の導電接合の、太陽電池の前面および裏面と垂直な方向に測定される厚さは、例えば、約200ミクロンより小さい、若しくはそれと等しい、または約150ミクロンより小さい、若しくはそれと等しい、または約125ミクロンより小さい、若しくはそれと等しい、または約100ミクロンより小さい、若しくはそれと等しい、または約90ミクロンより小さい、若しくはそれと等しい、または約80ミクロンより小さい、若しくはそれと等しい、または約70ミクロンより小さい、若しくはそれと等しい、または約60ミクロンより小さい、若しくはそれと等しい、または約50ミクロンより小さい、若しくはそれと等しい、または約25ミクロンより小さい、若しくはそれと等しい厚さであり得る。そのような薄い接合は、電池間の相互接続における抵抗損失を少なくし、また、動作の間に現れるかもしれない、スーパーセル内の何らかのホットスポットからの、スーパーセルに沿った熱の流れを促す。太陽電池間の接合の熱伝導性は、例えば、≧約1.5ワット/(メートルK)であり得る。さらに、本明細書で典型的に採用される太陽電池の長方形のアスペクト比は、隣接し合う太陽電池間の熱的接触の領域を拡大させる。 An important advantage of the high voltage solar modules in the scallop is that heat is diffused between the solar cells in the scaly supercell. Applicants have discovered that heat can be easily transferred along the silicon supercell through thin electrical and thermally conductive junctions between adjacent and overlapping silicon solar cells. The thickness measured in the direction perpendicular to the front and back surfaces of the solar cells of the conductive junctions between adjacent overlapping solar cells formed by the electrically conductive bonding agent is, for example, less than or equal to about 200 microns , Or less than or equal to about 150 microns, or less than or equal to about 125 microns, or less than or equal to about 100 microns, or less than or equal to about 90 microns, or less than about 80 microns Small or equal to or less than about 70 microns or equal to or less than about 60 microns or equal to or less than about 50 microns or equal to or less than about 25 microns At the same it may be the same thickness. Such thin junctions reduce resistive losses in the interconnections between the cells and also facilitate heat flow along the supercell from any hot spots in the supercell that may appear during operation. . The thermal conductivity of the junction between the solar cells may be, for example, ≧ about 1.5 watts / (meter K). Furthermore, the rectangular aspect ratio of the solar cells typically employed herein enlarges the area of thermal contact between adjacent solar cells.
対照的に、隣接し合う太陽電池間のリボン相互接続部を採用する従来のソーラーモジュール内で、一方の太陽電池で生成された熱は、それらリボン相互接続部を通じて、モジュール内の他の太陽電池へ容易には拡散しない。このことにより従来のソーラーモジュールは、本明細書で説明するソーラーモジュールより、よりホットスポットを生じさせ易くする。 In contrast, in conventional solar modules that employ ribbon interconnections between adjacent solar cells, the heat generated by one solar cell passes through the ribbon interconnections to the other solar cells in the module. It does not spread easily. This makes conventional solar modules more prone to hot spots than the solar modules described herein.
さらに、本明細書で説明するスーパーセルは、典型的には、従来の太陽電池の作用面積より狭い作用面積(例えば、1/6)をそれぞれが有する長方形太陽電池をこけら葺き状にすることにより形成されるので、本明細書で説明するソーラーモジュール内のスーパーセルを通る電流は、典型的には、従来の太陽電池のストリングを通る電流未満である。 Furthermore, the supercells described herein typically have rectangular solar cells each having a smaller active area (e.g., 1/6) than that of conventional solar cells. Thus, the current through the supercell in a solar module described herein is typically less than the current through a string of conventional solar cells.
結果として、本明細書で開示するソーラーモジュール内で、降伏電圧で逆バイアスがかかった太陽電池において放散させられる熱の量が少なくなり、危険なホットスポットを生じさせることなく、スーパーセルおよびソーラーモジュールを通って熱が容易に拡散し得る。 As a result, within the solar module disclosed herein, the amount of heat dissipated in the reverse biased solar cell at breakdown voltage is reduced, and the supercell and solar module without creating dangerous hot spots Heat can easily diffuse through.
いくつかの追加の、およびオプションの特徴により、本明細書で説明するようなスーパーセルを採用する高電圧ソーラーモジュールを、逆バイアスがかかった太陽電池において放散させられる熱に対してさらにより高い耐性を有するものとし得る。例えば、スーパーセルは、オレフィン系熱可塑性(TPO)ポリマー内に封入され得る。TPO封入材は、標準的なエチレン酢酸ビニル(EVA)封入材より光熱に対する安定性が高い。EVAは、温度および紫外線で褐色になり、電流を制限する電池により生じるホットスポットに関する課題に繋がる。さらに、ソーラーモジュールは、封入されたスーパーセルが、ガラス製の前面シートとガラス製の後面シートとの間に挟まれているガラス−ガラス構造を有し得る。そのようなガラス−ガラス構造により、ソーラーモジュールは、従来のポリマー後面シートが耐えられるより高い温度で安全に動作することが可能となる。さらにまた、存在する場合、接続箱が、ソーラーモジュールの後方ではなく、ソーラーモジュールの1または複数の縁上に取り付され得る。ここで接続箱は、その上方にあるモジュール太陽電池に対して、追加の熱隔離層を追加するであろう。 Several additional and optional features make the high voltage solar module employing the supercell as described herein more resistant to the heat dissipated in the reverse biased solar cell It is possible to have For example, the supercell can be encapsulated within an olefinic thermoplastic (TPO) polymer. TPO encapsulant is more stable to light and heat than standard ethylene vinyl acetate (EVA) encapsulant. EVA is browned with temperature and ultraviolet light, leading to issues with hot spots generated by cells that limit the current. In addition, the solar module may have a glass-glass structure in which the encapsulated supercell is sandwiched between a glass front sheet and a glass back sheet. Such glass-glass construction allows the solar module to operate safely at higher temperatures than conventional polymer backsheets can withstand. Furthermore, if present, the junction box may be mounted on one or more edges of the solar module rather than behind the solar module. Here the junction box will add an additional thermal isolation layer to the module solar cells above it.
したがって、本出願人らは、スーパーセルを通る熱の流れにより、モジュールは、逆バイアスがかかる1または複数の太陽電池に伴った実質的なリスクなしで動作することが可能となり得るので、本明細書で説明するようなスーパーセルから形成された高電圧ソーラーモジュールは、従来のソーラーモジュール内で採用されるよりはるかに少ないバイパスダイオードを採用し得ることを認識している。例えば、いくつかの変形例において、本明細書で説明するような高電圧ソーラーモジュールは、25個の太陽電池当たり1つ未満のバイパスダイオード、30個の太陽電池当たり1つ未満のバイパスダイオード、50個の太陽電池当たり1つ未満のバイパスダイオード、75個の太陽電池当たり1つ未満のバイパスダイオード、100個の太陽電池当たり1つ未満のバイパスダイオード、単一のバイパスダイオードのみを採用し得、またはバイパスダイオードを採用してなくてよい。 Thus, Applicants have determined that heat flow through the supercell may allow the module to operate without substantial risk associated with the reverse biased solar cell or cells. It has been recognized that high voltage solar modules formed from supercells as described herein may employ far fewer bypass diodes than employed in conventional solar modules. For example, in some variations, a high voltage solar module as described herein may have less than one bypass diode per 25 solar cells, less than one bypass diode per 30 solar cells, 50 Less than one bypass diode per solar cell, less than one bypass diode per 75 solar cells, less than one bypass diode per 100 solar cells, only a single bypass diode may be employed, or It is not necessary to employ a bypass diode.
ここで図61A−61Cを参照すると、バイパスダイオードを利用する例示的な高電圧ソーラーモジュールが提供されている。ソーラーモジュールの一部が影になっている場合に、バイパスダイオードの使用により、モジュールに対するダメージが防がれ得、または軽減され得る。図61Aに示す例示的なソーラーモジュール4700に関して、10個のスーパーセル100が直列に接続する。図示されているように、それら10個のスーパーセルは、平行行に配置されている。各スーパーセルが、40個の直列接続する太陽電池10を含んでおり、それら40個の太陽電池のうちそれぞれが、本明細書で説明するように、正方形または擬似正方形のおよそ1/6で作られている。通常の影になっていない動作で、電流は、コネクタ4715を通じて直列に接続するスーパーセル100のうちそれぞれを通じて接続箱4716から流れて入り、その後、電流は接続箱4717を通って流れ出る。オプションで、電流が1つの接続箱に戻るように、別個の接続箱4716および4717の代わりに、単一の接続箱が用いられ得る。図61Aに示す例は、1つのスーパーセル当たりおよそ1つのバイパスダイオードを用いる実施例を示す。示されているように、単一のバイパスダイオードが、近隣のスーパーセルのペア間で、スーパーセルに沿ったおよそ中間点において電気接続する(例えば、単一のバイパスダイオード4901Aが、第1スーパーセル内の第22太陽電池と、その近隣の、第2スーパーセル内の太陽電池との間に電気接続し、第2バイパスダイオード4901Bが、第2スーパーセルと、第3スーパーセルとの間に電気接続する、などである)。第1の電池ストリングおよび最後の電池ストリングは、1つのバイパスダイオード当たり、スーパーセル内に有する太陽電池の数がおよそ半分だけである。図61Aに示す例に関して、第1の電池ストリングおよび最後の電池ストリングは、1つのバイパスダイオード当たり22個の電池のみを含む。図61Aに図示されている高電圧ソーラーモジュールの変形例に関して、バイパスダイオードの総数(11)は、スーパーセルの数に、追加のバイパスダイオードを1つ加えた値に等しい。 Referring now to FIGS. 61A-61C, an exemplary high voltage solar module utilizing bypass diodes is provided. The use of a bypass diode can prevent or reduce damage to the module if part of the solar module is shaded. With respect to the exemplary solar module 4700 shown in FIG. 61A, ten supercells 100 are connected in series. As shown, the ten supercells are arranged in parallel rows. Each supercell includes 40 serially connected solar cells 10, each of which is approximately 1/6 of a square or pseudo-square as described herein. It is done. In normal non-shadowed operation, current flows from and into junction box 4716 through each of the supercells 100 connected in series through connector 4715, after which current flows out through junction box 4717. Optionally, a single junction box can be used instead of separate junction boxes 4716 and 4717 so that the current returns to one junction box. The example shown in FIG. 61A shows an embodiment using approximately one bypass diode per supercell. As shown, a single bypass diode electrically connects between adjacent pairs of supercells at approximately the midpoint along the supercell (e.g., a single bypass diode 4901A is the first supercell). And the second bypass diode 4901 B is electrically connected between the second supercell and the third supercell. Connect, etc.). The first cell string and the last cell string have only about half the number of solar cells in the supercell per bypass diode. For the example shown in FIG. 61A, the first cell string and the last cell string include only 22 cells per bypass diode. For the high voltage solar module variation illustrated in FIG. 61A, the total number of bypass diodes (11) is equal to the number of supercells plus one additional bypass diode.
各バイパスダイオードは、例えば、フレックス回路に組み込まれ得る。ここで図61Bを参照すると、2つの近隣のスーパーセルのバイパスダイオード接続領域の拡大図が示されている。図61Bの図は、陽が当たらない側から見たものである。示されているように、近隣のスーパーセル上の2つの太陽電池10は、バイパスダイオード4720を含むフレックス回路4718を用いて電気接続する。フレックス回路4718とバイパスダイオード4720とは、太陽電池の裏面に位置するコンタクトパッド4719を用いて太陽電池10に電気接続する。(バイパスダイオードに対して隠れタップを提供する隠れコンタクトパッドの使用についての、以下の更なる説明も参照。)追加のバイパスダイオード電気接続スキームが、1つのバイパスダイオード当たりの太陽電池の数を減らすのに採用され得る。一例は、図61Cに図示されている。示されているように、1つのバイパスダイオードが、近隣のスーパーセルの各ペア間で、スーパーセルに沿っておよそ中間点で電気接続する。バイパスダイオード4901Aが、第1および第2スーパーセル上の近隣の太陽電池間で電気接続し、バイパスダイオード4901Bが、第2および第3スーパーセル上の近隣の太陽電池間に電気接続し、バイパスダイオード4901Cが、第3および第4スーパーセル上の近隣の太陽電池間に電気接続する、などである。第2セットのバイパスダイオードが、部分的な影が起こった場合にバイパスされることになる太陽電池の数を減らすよう含まれ得る。例えば、バイパスダイオード4902Aが、第1スーパーセルと第2スーパーセルとの間で、バイパスダイオード4901Aとバイパスダイオード4901Bとの間の中間点において電気接続し、バイパスダイオード4902Bが、第2スーパーセルと第3スーパーセルとの間で、バイパスダイオード4901Bとバイパスダイオード4901Cとの間の中間点において電気接続する、などであり、これにより、1つのバイパスダイオード当たりの電池の数が減る。オプションで、さらに他のセットのバイパスダイオードが、部分的な影が生じた場合にバイパスされる太陽電池の数をさらに減らすよう電気接続し得る。バイパスダイオード4903Aが、第1スーパーセルと第2スーパーセルとの間で、バイパスダイオード4902Aとバイパスダイオード4901Bとの間の中間点において電気接続し、バイパスダイオード4903Bが、第2スーパーセルと第3スーパーセルとの間で、バイパスダイオード4902Bとバイパスダイオード4901Cとの間の中間点において電気接続し、これにより、1つのバイパスダイオード当たりの電池の数がさらに減る。この構成の結果として、電池の小さいグループが部分的な影が生じている間にバイパスされることを可能とするバイパスダイオードの入れ子になった構成となる。所望される、1つのバイパスダイオード当たりの太陽電池の数、例えば、1つのバイパスダイオード当たり約8、約6、約4、または約2つが達成されるまで、追加のダイオードが、このように電気接続し得る。いくつかのモジュールおいて、1つのバイパスダイオード当たり約4つの太陽電池が望ましい。所望される場合、図61Cに図示されているバイパスダイオードのうち1または複数が、図61B、に図示されているような隠れフレキシブル相互接続部に組み込まれ得る。 Each bypass diode may, for example, be incorporated into a flex circuit. Referring now to FIG. 61B, an enlarged view of the bypass diode connection region of two neighboring supercells is shown. The view of FIG. 61B is viewed from the side where the sun does not hit. As shown, the two solar cells 10 on neighboring supercells are electrically connected using a flex circuit 4718 that includes a bypass diode 4720. Flex circuit 4718 and bypass diode 4720 are electrically connected to solar cell 10 using contact pads 4719 located on the back of the solar cell. (See also further discussion below for the use of hidden contact pads to provide hidden taps for bypass diodes.) An additional bypass diode electrical connection scheme reduces the number of solar cells per bypass diode. Can be adopted. An example is illustrated in FIG. 61C. As shown, one bypass diode electrically connects at approximately the midpoint along each supercell between each pair of neighboring supercells. A bypass diode 4901A electrically connects between neighboring solar cells on the first and second supercells, a bypass diode 4901B electrically connects between neighboring solar cells on the second and third supercell, and a bypass diode 4901 C make an electrical connection between neighboring solar cells on the third and fourth supercells, and so on. A second set of bypass diodes may be included to reduce the number of solar cells that would be bypassed if partial shadowing occurs. For example, a bypass diode 4902A is electrically connected between the first supercell and the second supercell at a midpoint between the bypass diode 4901A and the bypass diode 4901B, and a bypass diode 4902B is connected to the second supercell and the second supercell. Electrical connection between the three supercells and the middle point between bypass diode 4901B and bypass diode 4901C, etc., thereby reducing the number of cells per bypass diode. Optionally, yet another set of bypass diodes may be electrically connected to further reduce the number of solar cells bypassed if partial shadowing occurs. A bypass diode 4903A is electrically connected between the first supercell and the second supercell at a midpoint between the bypass diode 4902A and the bypass diode 4901B, and a bypass diode 4903B is connected between the second supercell and the third supercell. Electrical connection is made between the cells at a midpoint between the bypass diode 4902B and the bypass diode 4901C, which further reduces the number of cells per bypass diode. The result of this configuration is a nested configuration of bypass diodes that allow small groups of cells to be bypassed during partial shadowing. Additional diodes are thus electrically connected until the desired number of solar cells per bypass diode is achieved, for example about 8, about 6, about 4 or about 2 per bypass diode It can. In some modules, about four solar cells per bypass diode are desirable. If desired, one or more of the bypass diodes illustrated in FIG. 61C may be incorporated into the hidden flexible interconnect as illustrated in FIG. 61B.
本明細書は、例えば、複数の幅狭の長方形または略長方形太陽電池となるよう従来サイズの正方形または擬似正方形太陽電池を分離させるのに用いられ得る太陽電池劈開ツールおよび太陽電池劈開方法を開示する。これらの劈開ツールおよび方法は、従来サイズの太陽電池の底面と湾曲支持面との間で真空を引いて、湾曲支持面に寄せて従来サイズの太陽電池を曲げ、それにより、事前に用意されたスクライブラインに沿って太陽電池を劈開する。これらの劈開ツールおよび劈開方法の利点は、それらが、太陽電池の上面と物理的な接触を要さないということである。結果として、これらの劈開ツールおよび方法は、物理的な接触によりダメージが与えられ得る、上面に柔らかい、および/または未硬化の材料を含む太陽電池を劈開するのに採用され得る。加えて、いくつかの変形例において、これらの劈開ツールおよび劈開方法は、太陽電池の底面の一部のみとの接触を要し得る。そのような変形例において、これらの劈開ツールおよび方法は、劈開ツールにより接触されない底面の一部に柔らかい、および/または未硬化の材料を含む太陽電池を劈開するのに採用され得る。 This specification discloses a solar cell cleavage tool and solar cell cleaving method that can be used, for example, to separate conventionally sized square or pseudo-square solar cells into multiple narrow rectangular or near rectangular solar cells. . These cleaving tools and methods draw a vacuum between the bottom surface and the curved support surface of a conventional size solar cell and move it to a curved support surface to bend the conventional size solar cell, thereby providing in advance Cleavage the solar cell along the scribe line. An advantage of these cleavage tools and methods is that they do not require physical contact with the top surface of the solar cell. As a result, these cleavage tools and methods can be employed to cleave solar cells that include soft and / or uncured materials on the top surface that can be damaged by physical contact. In addition, in some variations, these cleavage tools and methods may require contact with only a portion of the bottom surface of the solar cell. In such variations, these cleaving tools and methods may be employed to cleave a solar cell that includes a soft and / or uncured material on a portion of the bottom surface not contacted by the cleaving tool.
例えば、本明細書で開示する劈開ツールおよび方法を利用する1つの太陽電池製造方法は、
1または複数の従来サイズのシリコン太陽電池のうち各シリコン太陽電池上に1または複数のスクライブラインをレーザースクライブして、1または複数のシリコン太陽電池上に複数の長方形領域を画定する工程と、
1または複数のシリコン太陽電池の頂面の一部に電気伝導性粘着接合剤を適用する工程と、
1または複数のシリコン太陽電池の底面と湾曲支持面との間で真空を引いて、湾曲支持面に寄せて1または複数のシリコン太陽電池を曲げ、それにより、1または複数のスクライブラインに沿って1または複数のシリコン太陽電池を劈開して、長辺に隣接する前面に配された電気伝導性粘着接合剤の一部をそれぞれが含む複数の長方形シリコン太陽電池を提供する工程と
を含む。伝導性粘着接合剤は、太陽電池がレーザースクライブされる前または後のいずれかで、従来サイズのシリコン太陽電池に適用され得る。
For example, one solar cell manufacturing method that utilizes the cleavage tools and methods disclosed herein is:
Laser scribing one or more scribe lines on each silicon solar cell of one or more conventionally sized silicon solar cells to define a plurality of rectangular regions on the one or more silicon solar cells;
Applying an electrically conductive adhesive to a portion of the top surface of the one or more silicon solar cells;
A vacuum is drawn between the bottom surface and the curved support surface of the one or more silicon solar cells to bend the one or more silicon solar cells toward the curved support surface, thereby along the one or more scribe lines Cleaving one or more silicon solar cells to provide a plurality of rectangular silicon solar cells each comprising a portion of the electrically conductive adhesive adhesive disposed on the front side adjacent to the long side. The conductive adhesive binder may be applied to conventional sized silicon solar cells either before or after the solar cells are laser scribed.
結果として得られる複数の長方形シリコン太陽電池は、隣接し合う長方形シリコン太陽電池の長辺が、電気伝導性粘着接合剤の一部が間に配されてこけら葺き状に重なり合った状態で並んで配置され得る。その後、電気伝導性接合剤は硬化させられて、それにより隣接し合い重なり合う長方形シリコン太陽電池を互いに接合し、それらを直列に電気接続し得る。このプロセスにより、上記の「関連出願の相互参照」において列挙した特許出願で説明されているようなこけら葺き状「スーパーセル」が形成される。 The resulting plurality of rectangular silicon solar cells are arranged with the long sides of adjacent rectangular silicon solar cells side-by-side with some of the electrically conductive adhesive bonding between them and overlapping each other. It can be done. The electrically conductive bonding agent may then be cured to thereby bond adjacent and overlapping rectangular silicon solar cells together and electrically connect them in series. This process results in the formation of a glittering "supercell" as described in the patent applications listed in the "Cross-References to Related Applications" above.
本明細書で開示する劈開ツールおよび方法をより良く理解すべく、ここで図面を見ると、図20Aは、スクライブされた太陽電池を劈開するのに用いられ得る例示的な装置1050の側面図を概略的に図示している。本装置において、スクライブされた従来サイズの太陽電池ウェハ45は、真空マニホールド1070の湾曲部分上方を、穿孔付移動ベルト1060により運ばれる。太陽電池ウェハ45が、真空マニホールドの湾曲部分上方を通過する際、ベルトの穿孔を通じて引かれる真空が、真空マニホールドに寄せて太陽電池ウェハ45の底面を引っ張り、それにより、太陽電池を曲げる。真空マニホールドの湾曲部分の曲率半径Rは、このように太陽電池ウェハ45を曲げることにより、スクライブラインに沿って太陽電池を劈開して、長方形太陽電池10を形成するよう選択され得る。長方形太陽電池10は、例えば、図1および2に図示されているようなスーパーセルで用いられ得る。太陽電池ウェハ45は本方法により、伝導性粘着接合剤が適用された太陽電池ウェハ45の頂面に接触することなく劈開させられ得る。 For a better understanding of the cleavage tools and methods disclosed herein, and looking now at the drawings, FIG. 20A shows a side view of an exemplary apparatus 1050 that can be used to cleave scribed solar cells. It is schematically illustrated. In the present apparatus, the scribed conventional size solar cell wafer 45 is carried by the perforated moving belt 1060 above the curved portion of the vacuum manifold 1070. As the solar cell wafer 45 passes over the curved portion of the vacuum manifold, the vacuum drawn through the perforations in the belt pulls the bottom of the solar cell wafer 45 toward the vacuum manifold, thereby bending the solar cell. The radius of curvature R of the curved portion of the vacuum manifold may be selected to cleave the solar cells along the scribe line to form a rectangular solar cell 10 by bending the solar cell wafer 45 in this manner. The rectangular solar cell 10 may be used, for example, in a supercell as illustrated in FIGS. 1 and 2. The solar cell wafer 45 can be cleaved by the present method without contacting the top surface of the solar cell wafer 45 to which the conductive adhesive binder has been applied.
各スクライブラインに関して、一端が、他端の前に真空マニホールドの湾曲部分に到達するように、例えば、スクライブラインが、真空マニホールドに対して角度θを付けて方向付けられるよう配置することにより、劈開は、優先的にスクライブラインの一端において(すなわち、太陽電池45の1つの縁において)開始され得る。図20Bに示すように、例えば、太陽電池は、それらのスクライブラインがベルトの移動方向に対して、および、ベルトの移動方向と垂直な方向に方向付けられたマニホールドの湾曲した劈開部分に対して角度を付けた状態で方向付けられ得る。他の例として、図20Cは、スクライブラインがベルトの移動方向と垂直な状態で方向付けられた電池と、ベルトの移動方向に対して角度を付けて方向付けられたマニホールドの湾曲した劈開部分とを示す。 For each scribe line, cleaving is accomplished, for example, by arranging for the scribe line to be oriented at an angle θ relative to the vacuum manifold, such that one end reaches the curved portion of the vacuum manifold in front of the other end. Can be preferentially initiated at one end of the scribe line (ie, at one edge of the solar cell 45). As shown in FIG. 20B, for example, the solar cells have their scribe lines directed to the direction of movement of the belt and to the curved cleavage portion of the manifold, which is oriented in a direction perpendicular to the direction of movement of the belt. It can be oriented at an angle. As another example, FIG. 20C shows a battery in which the scribe line is oriented perpendicular to the direction of movement of the belt, and a curved cleavage portion of the manifold oriented at an angle to the direction of movement of the belt. Indicates
劈開ツール1050は、例えば、太陽電池ウェハ45の幅におよそ等しい、その移動方向と垂直な方向への幅を有する単一の穿孔付移動ベルト1060を利用し得る。代替的に、ツール1050は、例えば、並んで平行に配置され、オプションで互いに離れ得る2、3、4、またはそれより多くの穿孔付移動ベルト1060を含み得る。劈開ツール1050は、例えば、太陽電池ウェハ45の幅におよそ等しい、太陽電池の移動方向と垂直な方向への幅を有し得る単一の真空マニホールドを利用し得る。そのような真空マニホールドが、例えば、単一の全幅の穿孔付移動ベルト1060と共に、または例えば、2またはそれより多くのそのような、並んで平行に配置され、オプションで互いに離れたベルトと共に採用され得る。 The cleaving tool 1050 may utilize, for example, a single perforated moving belt 1060 having a width in a direction perpendicular to its direction of movement approximately equal to the width of the solar cell wafer 45. Alternatively, the tool 1050 may include, for example, two, three, four, or more perforated transport belts 1060 arranged side by side and parallel and optionally separated from one another. Cleavage tool 1050 may utilize, for example, a single vacuum manifold that may have a width in a direction perpendicular to the direction of movement of the solar cells approximately equal to the width of solar cell wafer 45. Such vacuum manifolds may, for example, be employed with a single full-width perforated moving belt 1060 or, for example, with two or more such side-by-side parallel and optionally spaced apart belts obtain.
劈開ツール1050は、並んで平行に配置され、互いに離れた2またはそれより多くの、同じ曲率をそれぞれが有する湾曲した真空マニホールドを含み得る。そのような配置が、例えば、単一の全幅の穿孔付移動ベルト1060と共に、または2またはそれより多くのそのような、並んで平行に配置され、オプションで互いに離れたベルトと共に採用され得る。例えば、そのツールは、真空マニホールド毎に穿孔付移動ベルト1060を含み得る。後者の配置において、真空マニホールド、およびそれらの対応する穿孔付移動ベルトは、ベルトの幅により画定される2つの幅狭のストリップのみに沿って太陽電池ウェハの底部に接触するよう配置され得る。そのような場合、太陽電池は、ベルトにより接触されない太陽電池ウェハの底面の領域に柔らかい材料を含み得、劈開プロセスの間の、柔らかい材料に対するダメージのリスクは生じない。 The cleaving tool 1050 can include curved vacuum manifolds arranged side by side and parallel and each having two or more separate curvatures of the same distance. Such an arrangement may be employed, for example, with a single full-width perforated moving belt 1060 or with two or more such side-by-side parallel disposed, optionally separate, belts. For example, the tool may include a perforated moving belt 1060 per vacuum manifold. In the latter arrangement, the vacuum manifolds and their corresponding perforated moving belts can be arranged to contact the bottom of the solar cell wafer along only the two narrow strips defined by the width of the belts. In such cases, the solar cells may include soft material in the area of the bottom of the solar cell wafer not contacted by the belt, and there is no risk of damage to the soft material during the cleaving process.
穿孔付移動ベルトおよび真空マニホールドの任意の適した配置が、劈開ツール1050において用いられ得る。 Any suitable arrangement of perforated moving belts and vacuum manifolds may be used in the cleaving tool 1050.
いくつかの変形例において、スクライブされた太陽電池ウェハ45は、劈開ツール1050を用いて劈開する前に、それらの頂面および/または底面に未硬化の伝導性粘着接合剤および/または他の柔らかい材料を含む。太陽電池ウェハのスクライブおよび柔らかい材料の適用は、いずれかの順序で起こっていてよい。 In some variations, the scribed solar cell wafers 45 are uncured conductive adhesive and / or other soft on their top and / or bottom before being cleaved using the cleaving tool 1050 Contains the material. The scribing of the solar cell wafer and the application of the soft material may occur in any order.
図62Aは、上記で説明した劈開ツール1050と同様の他の例示的な劈開ツール5210の側面図を概略的に図示し、図62Bはその平面図を概略的に図示する。劈開ツール5210の使用において、従来サイズのスクライブされた太陽電池ウェハ45が、平行で互いに離れた真空マニホールド5235のペア上を一定速度で移動する、対応する平行で互いに離れた穿孔付ベルト5230のペア上に載置される。真空マニホールド5235は典型的には、同じ曲率を有する。ウェハが、劈開領域5235Cを通って真空マニホールド上をベルトと共に移動するにつれ、ウェハは、ウェハの底部を引っ張る真空の力により、真空マニホールドの湾曲支持面により画定される劈開範囲周りで曲げられる。ウェハが劈開範囲周りで曲げられるにつれ、スクライブラインは、個々の長方形太陽電池となるようウェハを分離させる裂け目となる。以下にさらに説明するように、真空マニホールドの曲率は、隣接し合う劈開された長方形太陽電池が同一面になく、隣接し合う劈開された長方形太陽電池の縁が結果として、劈開プロセスが起こった後に互いに接触しないよう配置される。劈開された長方形太陽電池は連続的に、以下にいくつかの例示的なものが説明されている任意の適した方法により穿孔付ベルトから降ろされ得る。典型的には、その降ろす方法によりさらに、隣接し合う劈開済の太陽電池が互いに分離されて、続いてそれらが同一面に横たわる場合にはそれら同士で接触するのを防ぐ。 FIG. 62A schematically illustrates a side view of another exemplary cleaving tool 5210 similar to the cleaving tool 1050 described above, and FIG. 62B schematically illustrates a top view thereof. In the use of cleaving tool 5210, a pair of corresponding parallel spaced apart perforated belts 5230 wherein a scribed solar cell wafer 45 of conventional size travels at a constant speed over a pair of parallel spaced apart vacuum manifolds 5235. It is placed on top. The vacuum manifold 5235 typically has the same curvature. As the wafer travels with the belt over the vacuum manifold through the cleave region 5235C, the wafer is bent around the cleavage area defined by the curved support surface of the vacuum manifold by the force of the vacuum pulling on the bottom of the wafer. As the wafer is bent around the cleavage area, the scribe lines become clefts that separate the wafers into individual rectangular solar cells. As discussed further below, the curvature of the vacuum manifold is such that the adjacent cleaved rectangular solar cells are not coplanar and the edges of the adjacent cleaved rectangular solar cells result in a cleavage process. They are arranged so as not to touch each other. Cleaved rectangular solar cells can be continuously lowered from the perforated belt by any suitable method described in the several exemplary below. Typically, the lowering method also causes adjacent cleaved solar cells to be separated from one another and subsequently prevented from contacting one another when they are coplanar.
図62A−62Bをさらに参照すると、各真空マニホールドは、例えば、真空を引かない、または低い、若しくは高い真空を引く平坦領域5235Fと、オプションである、その長さに沿って低い、または高い真空を引く、または低い真空から高い真空まで遷移させて引く湾曲した遷移領域5235Tと、高い真空を引く劈開領域5235Cと、低い真空を引くより半径の小さい劈開後領域5235PCとを含み得る。ベルト5230はウェハ45を、平坦領域5235Fから遷移領域5235T内に、およびそれを通るように搬送し、その後、ウェハが劈開する劈開領域5235C内に搬送し、その後、結果として得られる劈開済の太陽電池10を、劈開領域5235Cから出るように、および劈開後領域5235PC内に搬送する。 With further reference to FIGS. 62A-62B, each vacuum manifold may optionally include, for example, a flat region 5235F that does not draw a vacuum or draws a low or high vacuum, optionally with a low or high vacuum along its length. It may include a curved transition region 5235T that pulls or transitions from low vacuum to high vacuum, a cleavage region 5235C that pulls a high vacuum, and a smaller radius post-cleavage region 5235PC that pulls a low vacuum. Belt 5230 transports wafer 45 from flat area 5235F into and through transition area 5235T, and then into cleavage area 5235C where the wafer cleaves, and then the resulting cleaved sun The battery 10 is transported out of the cleave region 5235C and into the post cleave region 5235PC.
平坦領域5235Fは、典型的には、ウェハ45をベルトおよび真空マニホールドに留めるのに十分な程度の低い真空で動作する。ここで真空は、摩擦を、したがって、要するベルトの張力を減らすよう、および、ウェハ45を平坦面に留めておくことは湾曲面に留めることより容易なので、低くて(または存在しなくて)よい。平坦領域5235Fでの真空は、例えば、約1から約6水銀柱インチであり得る。 Flat region 5235F typically operates at a low enough vacuum to hold wafer 45 to the belt and vacuum manifold. Here the vacuum may be low (or absent) to reduce friction and thus the required belt tension and to keep the wafer 45 on a flat surface is easier than on a curved surface . The vacuum at flat area 5235F may be, for example, about 1 to about 6 inches of mercury.
遷移領域5235Tは、平坦領域5235Fから劈開領域5235Cへ遷移する曲率を提供する。遷移領域5235Tでの曲率半径、または複数の曲率半径は、劈開領域5235Cでの曲率半径より大きい。遷移領域5235Tでの湾曲部は、例えば、楕円の一部であり得るが、任意の適した湾曲部が用いられ得る。領域5235Fにおける平坦な向きから、劈開領域5235Cにおける劈開範囲への直接的な遷移ではなく、遷移領域5235Tを通じてより小さな曲率の変化でウェハ45を劈開領域5235Cに近づけることは、ウェハ45の縁が持ち上がり、真空をなくならせてしまい、ウェハを、劈開領域5235Cにおいて劈開範囲に留めることが困難になるということが確実に起こらないようにするのに役立つ。遷移領域5235Tでの真空は、例えば、劈開領域5235Cでのものと同じであり得、領域5235Fおよび5235Cの真空の中間であり得、または領域5235Fでの真空と領域5235Cでの真空との間で、領域5235Tの長さに沿って遷移し得る。遷移領域5235Tでの真空は、例えば、約2から約8水銀柱インチであり得る。 Transition region 5235T provides a curvature that transitions from flat region 5235F to cleave region 5235C. The radius of curvature, or radii of curvature, at transition region 5235T is greater than the radius of curvature at cleave region 5235C. The bend at transition region 5235T may be, for example, a portion of an ellipse, although any suitable bend may be used. Bringing the wafer 45 closer to the cleavage region 5235C with a smaller change in curvature through the transition region 5235T rather than a direct transition from the flat orientation in the region 5235F to the cleavage region in the cleavage region 5235C lifts the edge of the wafer 45 Helps to ensure that the vacuum is gone and that it is not difficult for the wafer to stay in the cleave region at cleave region 5235C. The vacuum at transition region 5235T may be, for example, the same as that at cleavage region 5235C, may be intermediate to the vacuum at regions 5235F and 5235C, or between the vacuum at region 5235F and the vacuum at region 5235C. , Along the length of region 5235T. The vacuum at transition region 5235T may be, for example, about 2 to about 8 inches of mercury.
劈開領域5235Cは、変化する曲率半径、またはオプションで、一定の曲率半径を有し得る。そのような一定の曲率半径は、例えば、約11.5インチ、約12.5インチ、または約6インチと約18インチとの間であり得る。任意の適した範囲の曲率が用いられ得、ウェハ45の厚さ、および、ウェハ45におけるスクライブラインの深さおよび幾何学に部分的に基づいて選択され得る。典型的には、ウェハが薄ければ薄い程、スクライブラインに沿ってウェハを十分に裂くようウェハを曲げるのに必要な曲率半径は短くなる。スクライブラインは、例えば、約60ミクロンから約140ミクロンの深さを有し得るが、任意の他の適したより浅い、またはより深いスクライブライン深さも用いられ得る。典型的には、スクライブが浅ければ浅いほど程、スクライブラインに沿ってウェハを十分に裂くようウェハを曲げるのに必要な曲率半径は短くなる。スクライブラインの断面形状も、必要とされる曲率半径に影響する。丸みのある形状、または丸みのある底部を有するスクライブラインより、楔形状を有する、または楔形状の底部を有するスクライブラインが、応力を効果的に集中させ得る。応力をより効果的に集中させるスクライブラインは、応力をあまり効果的に集中させないスクライブライン程小さい劈開領域内の曲率半径を要さないかもしれない。 The cleave region 5235C may have a varying radius of curvature, or optionally, a constant radius of curvature. Such constant radius of curvature may be, for example, between about 11.5 inches, about 12.5 inches, or about 6 inches and about 18 inches. Any suitable range of curvature may be used, and may be selected based in part on the thickness of the wafer 45 and the depth and geometry of scribe lines on the wafer 45. Typically, the thinner the wafer, the shorter the radius of curvature required to bend the wafer to fully tear the wafer along the scribe line. The scribe line may have, for example, a depth of about 60 microns to about 140 microns, although any other suitable shallower or deeper scribe line depth may also be used. Typically, the shallower the scribe, the shorter the radius of curvature required to bend the wafer to fully tear the wafer along the scribe line. The cross-sectional shape of the scribe line also affects the required radius of curvature. A scribe line having a wedge shape or a wedge shaped bottom can effectively concentrate stress from a scribe line having a rounded shape or a rounded bottom. A scribe line that concentrates stress more effectively may not require a radius of curvature in the cleave region that is as small as a scribe line that concentrates stress less effectively.
2つの平行な真空マニホールドのうち少なくとも一方に関して、劈開領域5235Cでの真空は、典型的には、他の領域での真空より高くて、ウェハを劈開曲率半径に適切に留めることを確実にして、一定の曲げ応力を維持する。オプションで、および、以下にさらに説明するように、この領域において、スクライブラインに沿った裂けをより良好に制御するために、一方のマニホールドは、他方より高い真空を引き得る。劈開領域5235Cでの真空は、例えば、約4から約15水銀柱インチ、または約4から約26水銀柱インチであり得る。 For at least one of the two parallel vacuum manifolds, the vacuum at the cleave region 5235C is typically higher than the vacuum at the other regions, ensuring that the wafer is properly clamped to the cleave radius of curvature. Maintain a constant bending stress. Optionally, and as further described below, one of the manifolds may pull a higher vacuum than the other to better control tearing along the scribe line in this region. The vacuum at cleave region 5235C may be, for example, about 4 to about 15 inches of mercury, or about 4 to about 26 inches of mercury.
劈開後領域5235PCは、典型的には、劈開領域5235Cより小さい曲率半径を有する。このことにより、隣接し合う劈開済の太陽電池の割れた表面に、擦らせる、または触れさせることなく(これらのことは、裂け目または他の不具合の形態から起こる太陽電池の不具合を引き起こし得る)、劈開済の太陽電池をベルト5230から運搬することが容易になる。特に、より小さい曲率半径は、ベルト上の隣接し合う劈開済の太陽電池の縁間のより大きな分離をもたらす。複数の太陽電池10となるようウェハ45は既に劈開させられており、もはや、太陽電池を、真空マニホールドの湾曲した半径に留める必要がないので、劈開後領域5235PCでの真空は、低くてよい(例えば、平坦領域5235Fでのものと同様であるか、または同じ)。劈開済の太陽電池10の縁は、例えば、ベルト5230から離れて持ち上がり得る。さらに、劈開済の太陽電池10に過度に応力がかからないのが望ましいかもしれない。 Post-cleavage region 5235PC typically has a smaller radius of curvature than cleave region 5235C. This causes the cracked surfaces of the adjacent cleaved solar cells to not rub or touch them (these can cause solar cell failure resulting from the form of the crevice or other failure), It becomes easy to transport the cleaved solar cells from the belt 5230. In particular, the smaller radius of curvature results in greater separation between the edges of adjacent cleaved solar cells on the belt. The vacuum at the post-cleavage region 5235PC may be low, as the wafer 45 has already been cleaved into multiple solar cells 10 and it is no longer necessary to keep the solar cells at the curved radius of the vacuum manifold ( For example, similar to or the same as in flat area 5235F). The edge of the cleaved solar cell 10 may, for example, lift away from the belt 5230. Furthermore, it may be desirable that the cleaved solar cell 10 be not overstressed.
真空マニホールドの、平坦領域、遷移領域、劈開領域、および劈開後領域は、それらの端が一致した異なる曲線の不連続な部分であり得る。例えば、各マニホールドの上面は、平坦な平面部分、遷移領域のための楕円の一部、劈開領域のための円の弧、および、劈開後領域のための円の他の弧または楕円の一部を含み得る。代替的に、マニホールドの上面の湾曲部分の一部、または全てが、曲率が大きくなる(接触円の直径が短くなる)連続幾何学関数を含み得る。適したそのような関数は、例えば、クロソイドなどの螺旋関数、および自然対数関数を含み得るが、これらのに限定されない。クロソイドは、曲率が、曲線の経路の長さに沿って直線的に大きくなる曲線である。例えば、いくつかの変形例において、遷移領域、劈開領域、および劈開後領域は全て、一端が平坦領域に一致する単一のクロソイド曲線の一部である。いくつかの他の変形例において、遷移領域は、一端が平坦領域に一致し、他端が円形曲率を有する劈開領域に一致したクロソイド曲線である。後者の変形例において、劈開後領域は、例えば、より高い半径円形曲率、またはより高い半径クロソイド曲率を有し得る。 The flat region, the transition region, the cleavage region, and the post-cleavage region of the vacuum manifold can be discrete portions of different curves whose ends coincide. For example, the top surface of each manifold may be a flat planar portion, a portion of an ellipse for the transition region, an arc of a circle for the cleave region, and a portion of another arc or ellipse of the circle for the post-cleavage region May be included. Alternatively, some or all of the curved portions of the top surface of the manifold may include continuous geometric functions of increasing curvature (shortening of the diameter of the contact circle). Suitable such functions may include, but are not limited to, for example, helical functions such as clothoid and natural logarithmic functions. A clothoid is a curve whose curvature increases linearly along the length of the curve path. For example, in some variations, the transition region, the cleavage region, and the post-cleavage region are all part of a single clothoid curve that matches the flat region at one end. In some other variations, the transition region is a clothoid curve with one end corresponding to the flat region and the other end corresponding to a cleave region having a circular curvature. In the latter variant, the post-cleavage region may, for example, have a higher radius circular curvature, or a higher radius clothoid curvature.
上述したように、および図62Bおよび図63Aに概略的に図示されているように、いくつかの変形例において、一方のマニホールドが、劈開領域5235Cにおいて高い真空を、他方のマニホールドが、劈開領域5235Cにおいて低い真空を引く。その高真空マニホールドは、それが支持するウェハの端を全体的にマニホールドの湾曲に留め、このことは、高真空マニホールドの上に横たわるスクライブラインの端に、スクライブラインに沿った裂け目を開始させるのに十分な応力を提供して。その低真空マニホールドは、それが支持するウェハの端を全体的にマニホールドの湾曲に留めないので、その側のウェハの曲げ半径は、スクライブラインにおいて裂け目を開始させるのに必要な応力を生じさせるには十分に小さくはない。しかし、その応力は、高真空マニホールドの上に横たわるスクライブラインの他端で開始した裂け目を伝播させるには十分に高い。ウェハのその端をマニホールドの湾曲に部分的および十分に留めるための「低真空」側のいくらかの真空なしでは、ウェハの反対側の「高真空の」端で開始した裂け目が、ウェハ全体を横切って伝播しないリスクがあり得る。丁度説明したような変形例において、1つのマニホールドはオプションで、平坦領域5235Fから劈開後領域5235PCを通るその長さ全体に沿って低真空を引き得る。 As noted above and schematically illustrated in FIGS. 62B and 63A, in some variations, one manifold is high vacuum at cleave region 5235C and the other manifold is cleave region 5235C. Apply a low vacuum at. The high vacuum manifold generally clamps the end of the wafer it supports to the curvature of the manifold, which causes the edge of the scribe line lying on top of the high vacuum manifold to initiate a tear along the scribe line Provide enough stress. Because the low vacuum manifold does not hold the entire wafer edge it supports to the curvature of the manifold as a whole, the bend radius of the wafer on that side creates the stress necessary to initiate a tear at the scribe line Is not small enough. However, the stress is high enough to propagate a crevice initiated at the other end of the scribe line lying above the high vacuum manifold. Without some vacuum on the "low vacuum" side to partially and fully secure the end of the wafer to the curvature of the manifold, a crack initiated at the opposite "high vacuum" end of the wafer traverses the entire wafer Risk of not transmitting In variations as just described, one manifold may optionally draw a low vacuum along its entire length from flat area 5235F through post-cleavage area 5235PC.
丁度説明したように劈開領域5235Cでの非対称な真空配置は、スクライブラインに沿った裂け目の核生成および伝播を制御する、スクライブラインに沿った非対称な応力を提供する。例えば、図63Bを参照すると、代わりに2つの真空マニホールドが劈開領域5235Cにおいて等しい(例えば、高い)真空を引いた場合、裂け目がウェハの両端で核となり、互いに向かって伝播し、ウェハの中央領域のどこかで出会うかもしれない。これらの状況下で、それら裂け目が互いに一線にならないかもしれず、したがってそれらが、裂け目が出会う、結果として生じる劈開済電池に潜在的な機械的な不具合のある点を生じさせるリスクがある。 The asymmetric vacuum placement at the cleave region 5235C, as just described, provides an asymmetric stress along the scribe line that controls the nucleation and propagation of the cleft along the scribe line. For example, referring to FIG. 63B, if instead two vacuum manifolds pull equal (eg high) vacuum at cleavage region 5235C, the splits nucleate at both ends of the wafer and propagate towards each other, the central region of the wafer You may meet somewhere in Under these circumstances, the clefts may not be in line with each other, so there is a risk that they will create points of potential mechanical failure in the resulting cleaved cell where the cribs meet.
上記で説明した、非対称な真空配置の代替例として、またはそれに加えて、スクライブラインの一端がマニホールドの劈開領域に、他端の前に到達するよう配置することにより、劈開が、優先的にスクライブラインの一端で開始させられ得る。このことは、例えば、図20Bに関連して上記で説明したように、真空マニホールドに対して角度を付けけて太陽電池ウェハを方向付けることにより達成され得る。代替的に、2つのマニホールドのうち一方のマニホールドの劈開領域が、他方の真空マニホールドの劈開領域より、ベルト経路に沿ってもっと先に真空マニホールドが配置され得る。例えば、同じ曲率を有する2つの真空マニホールドのうち一方のマニホールドの劈開領域に太陽電池ウェハが、他方の真空マニホールドの劈開領域に到達する前に到達するよう、それら2つの真空マニホールドは、移動ベルトの移動方向にわずかにオフセットされ得る。 As an alternative to, or in addition to, the asymmetric vacuum configuration described above, cleaving is preferentially scribed by disposing one end of the scribe line in the cleavage region of the manifold and in front of the other end. It can be started at one end of the line. This may be achieved, for example, by orienting the solar cell wafer at an angle to the vacuum manifold as described above in connection with FIG. 20B. Alternatively, the cleavage region of one of the two manifolds may be located further along the belt path than the cleavage region of the other vacuum manifold. For example, the two vacuum manifolds of the moving belt are such that the solar cell wafer reaches the cleavage region of one of the two vacuum manifolds having the same curvature before reaching the cleavage region of the other vacuum manifold. It may be slightly offset in the direction of movement.
ここで図64を参照すると、図示されている例において、各真空マニホールド5235は、真空チャネル5245の中心の下で並んで配置された貫通孔5240を含む。図65A−65Bに示すように、真空チャネル5245は、穿孔付ベルト5230を支持するマニホールドの上面内に窪んでいる。各真空マニホールドは、貫通孔5240間に位置付けられ、真空チャネル5245の中心の下で並んで配置された中心柱5250も含む。中心柱5250は、複数の中心柱の行の両側で2つの平行真空チャネルとなるよう真空チャネル5245を効果的に分離させる。中心柱5250は、ベルト5230のための支持も提供する。中心柱5250なしでは、ベルト5230は、より長い支持されていない領域に曝されるであろうし、貫通孔5240に向かって吸い込まれてしまいかねない。このことの結果として、ウェハ45が3次元の屈曲(劈開範囲による屈曲、および劈開範囲と垂直な方向への屈曲)ことになり得、このことは、太陽電池にダメージを与え、劈開プロセスを阻害し得る。 Referring now to FIG. 64, in the illustrated example, each vacuum manifold 5235 includes through holes 5240 arranged side-by-side below the center of the vacuum channel 5245. As shown in FIGS. 65A-65B, the vacuum channel 5245 is recessed into the top surface of the manifold that supports the perforated belt 5230. Each vacuum manifold also includes central posts 5250 located between through holes 5240 and arranged side by side under the center of vacuum channel 5245. The central column 5250 effectively separates the vacuum channels 5245 into two parallel vacuum channels on either side of the plurality of central column rows. The central post 5250 also provides support for the belt 5230. Without the central post 5250, the belt 5230 would be exposed to a longer unsupported area and could be drawn towards the through hole 5240. As a result of this, the wafer 45 can be bent in three dimensions (bending by cleavage range and bending in a direction perpendicular to the cleavage range), which damages the solar cell and inhibits the cleavage process It can.
図65A−65Bおよび図66−67に示すように、図示されている例において、貫通孔5240は、低真空チャンバ5260L(図62Aの平坦領域5235Fおよび遷移領域5235T)と、高真空チャンバ(5260H(図62Aの劈開領域5235C)と、他の低真空チャンバ5260L(図62Aの劈開後領域5235PC)と連通する。この配置は、真空チャネル5245内の低真空領域と高真空領域との間のスムーズな遷移をもたらす。貫通孔5240は、ある孔が対応する領域が完全に開かれたままである場合、空気の流れが、その孔に完全に偏らず、これにより、他の領域が真空を維持出来る、十分な流れ抵抗を提供する。真空チャネル5245は、真空ベルト孔5255が常に真空を有し、貫通孔5240間に位置付けられた場合にデッドスポットとならないことを確実にするのに役立つ。 As shown in FIGS. 65A-65B and 66-67, in the illustrated example, the through hole 5240 includes a low vacuum chamber 5260L (the flat region 5235F and the transition region 5235T in FIG. 62A) and a high vacuum chamber (5260H). 62A in communication with the other low vacuum chamber 5260L (post-cleavage region 5235PC in FIG. 62A) This arrangement provides a smooth between the low vacuum region and the high vacuum region within the vacuum channel 5245. The through hole 5240 is such that if the corresponding area of one hole remains completely open, the flow of air is not completely biased to that hole, which allows the other area to maintain a vacuum. The vacuum channel 5245 is positioned between the through holes 5240 so that the vacuum belt holes 5255 always have a vacuum. It helps to ensure that it does not become a dead spot in the case that was.
図65A−65Bを改めて、および図67も参照すると、穿孔付ベルト5230は、例えば、ベルトがマニホールドに沿って進む際にウェハ45または劈開済の太陽電池10の前縁および後縁527が、常に真空を引かれているようオプションで配置された2行の孔5255を含み得る。特に、図示されている例における複数の孔5255の互いにずらされた配置は、ウェハ45または劈開済の太陽電池10の縁が、各ベルト5230の少なくとも1つの孔5255に常に重なり合うことを確実にする。このことは、ウェハ45または劈開済の太陽電池10の縁が、ベルト5230およびマニホールド5235から離れる方向に持ち上がってしまうのを防ぐのに役立つ。孔5255の任意の他の適した配置も用いられ得る。いくつかの変形例において、複数の孔5255の配置は、ウェハ45または劈開済の太陽電池10の縁が常に真空を引かれることを確実にはしない。 Referring back to FIGS. 65A-65B and also referring to FIG. 67, the perforated belt 5230, for example, always has the leading and trailing edges 527 of the wafer 45 or cleaved solar cell 10 as the belt advances along the manifold. It may include two rows of holes 5255 optionally arranged to be evacuated. In particular, the staggered arrangement of the plurality of holes 5255 in the illustrated example ensures that the wafer 45 or the edge of the cleaved solar cell 10 always overlaps at least one hole 5255 of each belt 5230. . This helps to prevent the edge of the wafer 45 or cleaved solar cell 10 from lifting away from the belt 5230 and the manifold 5235. Any other suitable arrangement of holes 5255 may also be used. In some variations, the arrangement of the plurality of holes 5255 does not ensure that the wafer 45 or the edge of the cleaved solar cell 10 is always evacuated.
劈開ツール5210の図示されている例における穿孔付移動ベルト5230は、太陽電池ウェハの横方向の縁に沿ったベルトの幅により画定される2つの幅狭のストリップに沿ってのみ、太陽電池ウェハ45の底部に接触する。結果として、太陽電池ウェハは、ベルト5230により接触されない太陽電池ウェハの底面の領域に、例えば、未硬化の接着剤などの柔らかい材料を含み得、劈開プロセスの間の、それら柔らかい材料に対するダメージのリスクは生じない。 The perforated moving belt 5230 in the illustrated example of the cleaving tool 5210 is only for the solar cell wafer 45 along the two narrow strips defined by the width of the belt along the lateral edge of the solar cell wafer. Contact the bottom of the As a result, the solar cell wafer may include soft materials, such as, for example, uncured adhesive, in the area of the bottom of the solar cell wafer not contacted by the belt 5230 and the risk of damage to the soft materials during the cleaving process Does not occur.
代替的な変形例において、劈開ツール5210は、丁度説明したような2つの穿孔付移動ベルトではなく、例えば、太陽電池ウェハ45の幅におよそ等しい、その移動方向と垂直な方向への幅を有する単一の穿孔付移動ベルト5230を利用し得る。代替的に、劈開ツール5210は、並んで平行に配置され、オプションで互いに離れ得る3、4、またはそれより多くの穿孔付移動ベルト5230を含み得る。劈開ツール5210は、例えば、太陽電池ウェハ45の幅におよそ等しい、太陽電池の移動方向と垂直な方向への幅を有し得る単一の真空マニホールド5235を利用し得る。そのような真空マニホールドが、例えば、単一の全幅の穿孔付移動ベルト5230と共に、または2またはそれより多くのそのような、並んで平行に配置され、オプションで互いに離れたベルトと共に採用され得る。劈開ツール5210は、例えば、並んで平行に配置され、互いに離れた、同じ曲率をそれぞれが有する2つの湾曲した真空マニホールド5235により、対向し合う横方向の縁に沿って支持された単一の穿孔付移動ベルト5230を含み得る。劈開ツール5210は、並んで平行に配置され、互いに離れた、同じ曲率をそれぞれが有する3またはそれより多くの湾曲した真空マニホールド5235を含み得る。そのような配置が、例えば、単一の全幅の穿孔付移動ベルト5230と共に、または3またはそれより多くのそのような、並んで平行に配置され、オプションで互いに離れたベルトと共に採用され得る。その劈開ツールは、例えば、真空マニホールド毎に穿孔付移動ベルト5230を含み得る。 In an alternative variant, the cleaving tool 5210 is not two perforated moving belts as just described, but has a width in the direction perpendicular to its direction of movement, for example approximately equal to the width of the solar cell wafer 45 A single perforated moving belt 5230 may be utilized. Alternatively, the cleaving tools 5210 may include three, four or more perforated moving belts 5230 arranged side by side and parallel and optionally separated from one another. Cleavage tool 5210 may utilize, for example, a single vacuum manifold 5235 that may have a width in a direction perpendicular to the direction of movement of the solar cells approximately equal to the width of solar cell wafer 45. Such vacuum manifolds may be employed, for example, with a single full-width perforated moving belt 5230 or with two or more such side-by-side parallel and optionally spaced apart belts. Cleavage tool 5210 is, for example, single drilled supported along opposing lateral edges by two curved vacuum manifolds 5235 arranged side by side, parallel and spaced apart and each having the same curvature. An attached moving belt 5230 may be included. The cleaving tool 5210 may include three or more curved vacuum manifolds 5235, arranged side by side and parallel and separated from one another, each having the same curvature. Such an arrangement may be employed, for example, with a single full-width perforated moving belt 5230 or with three or more such side-by-side parallel disposed, optionally separate, belts. The cleave tool may include, for example, a perforated moving belt 5230 for each vacuum manifold.
穿孔付移動ベルトおよび真空マニホールドの任意の適した配置が、劈開ツール5210において用いられ得る。 Any suitable arrangement of perforated moving belts and vacuum manifolds may be used in the cleaving tool 5210.
上述したように、いくつかの変形例において、劈開ツール5210により劈開される、スクライブされた太陽電池ウェハ45は、劈開の前に、それらの頂面および/または底面に未硬化の伝導性粘着接合剤および/または他の柔らかい材料を含む。太陽電池ウェハのスクライブおよび柔らかい材料の適用は、いずれかの順序で起こっていてよい。 As noted above, in some variations, scribed solar cell wafers 45 cleaved by cleavage tool 5210 are uncured conductive adhesive bonds on their top and / or bottom surfaces prior to cleavage. Agents and / or other soft materials. The scribing of the solar cell wafer and the application of the soft material may occur in any order.
劈開ツール5210内の穿孔付ベルト5230(および、劈開ツール1050内の穿孔付ベルト1060)は、ある速度、例えば、約40ミリメートル/秒(mm/s)から約2000mm/sまたはそれより速く、または、約40mm/sから約500mm/sまたはそれより速く、または約80mm/sまたはそれより速く太陽電池ウェハ45を搬送し得る。太陽電池ウェハ45の劈開は、より遅い速度で行うより、より速い速度で行うのが容易であり得る。 Perforated belt 5230 in cleaving tool 5210 (and perforated belt 1060 in cleaving tool 1050) may be at a speed, for example, about 40 millimeters per second (mm / s) to about 2000 mm / s or faster, or , About 40 mm / s to about 500 mm / s or faster, or about 80 mm / s or faster. Cleavage of the solar cell wafer 45 may be easier to perform at a faster rate than at a slower rate.
ここで図68を参照すると、劈開されると、湾曲部周りの屈曲の幾何学に起因して、隣接し合う劈開済電池10の前縁527と後縁527との間にはいくらかの分離があり、これにより、隣接し合う劈開済の太陽電池間に楔形状の間隙が形成される。劈開済電池が、先に劈開済電池間の分離が大きくなることなく平坦な同一面の向きに戻ることが許される場合、隣接し合う劈開済電池の縁が互いに接触し、ダメージを与え得る可能性がある。したがって、劈開済電池がまだ湾曲面により支持されている間に、それらをベルト5230(またはベルト1060)から取り除くことが有利である。 Referring now to FIG. 68, once cleaved, there is some separation between the leading edge 527 and the trailing edge 527 of the adjacent cleaved cell 10 due to the geometry of the bend around the bend. This creates a wedge-shaped gap between adjacent cleaved solar cells. If the cleaved cells are allowed to return to a flat coplanar orientation without significant separation between the cleaved cells first, the edges of adjacent cleaved cells can come into contact with each other and cause damage There is sex. Thus, it is advantageous to remove them from the belt 5230 (or belt 1060) while the cleaved cells are still supported by the curved surface.
図69A−69Gは、劈開済の太陽電池をベルト5230(またはベルト1060)から取り除き、劈開済の太陽電池間の分離が広がった状態で1または複数の追加の移動ベルトまたは移動表面に届け得るいくつかの装置および方法を概略的に図示する。図69Aの例において、劈開済の太陽電池10は、ベルト5230より速く移動し、したがって、劈開済の太陽電池10間の分離を大きくする1または複数の運搬ベルト5265によりベルト5230から集められる。運搬ベルト5265は、例えば、2つのベルト5230間に位置付けられ得る。図69Bの例において、劈開済ウェハ10は、2つのベルト5230間に位置付けられたスライド5270を滑り降りるにより分離させられる。本例において、ベルト5230は、各劈開済電池10を、マニホールド5235の低真空(例えば、真空なしの)領域内に進めて、ウェハ45の未劈開部分がベルト5230によりまだ保持された状態で劈開済電池をスライド5270にリリースする。劈開済電池10とスライド5270との間にエアクッションを提供することは、この動作の間に電池およびスライドの両方が擦り減らないようにすることを確実するのに役立ち、また、劈開済電池10が、ウェハ45から離れる方向により速くスライドすることを可能とし、それにより、より速い劈開ベルト動作速度を可能とする。 69A-69G show how many cleaved solar cells can be removed from belt 5230 (or belt 1060) and delivered to one or more additional moving belts or moving surfaces with an increased separation between the cleaved solar cells 1 schematically illustrates the apparatus and method of the present invention. In the example of FIG. 69A, the cleaved solar cells 10 move from the belt 5230 by one or more transport belts 5265 that move faster than the belt 5230 and thus increase the separation between the cleaved solar cells 10. Transport belt 5265 may be positioned, for example, between two belts 5230. In the example of FIG. 69B, cleaved wafer 10 is separated by sliding down slide 5270 positioned between two belts 5230. In this example, the belt 5230 advances each cleaved cell 10 into the low vacuum (eg, no vacuum) area of the manifold 5235 and cleaves with the uncleaved portion of the wafer 45 still held by the belt 5230. Release the battery pack to slide 5270. Providing an air cushion between the cleave cell 10 and the slide 5270 helps to ensure that both the cell and the slide do not rub off during this operation, and the cleave cell 10 also Can slide faster in the direction away from the wafer 45, thereby allowing faster cleavage belt motion speeds.
図69Cの例において、回転する「大観覧車」配置5275のキャリッジ5275Aが、ベルト5230から1または複数のベルト5280へ劈開済の太陽電池10を運搬する。 In the example of FIG. 69C, the carriage 5275A of the rotating “large ferris wheel” arrangement 5275 transports the cleaved solar cell 10 from the belt 5230 to one or more belts 5280.
図69Dの例において、回転するローラー5285が、アクチュエータ5285Aを通じて真空を引いて、ベルト5230から劈開済の太陽電池10をピックアップし、それらをベルト5280上に載置する。 In the example of FIG. 69D, the rotating roller 5285 draws a vacuum through the actuator 5285A to pick up the cleaved solar cells 10 from the belt 5230 and places them on the belt 5280.
図69Eの例において、キャリッジアクチュエータ5290は、キャリッジ5290Aと、キャリッジ上に取り付けられた伸縮可能なアクチュエータ5290Bとを含む。キャリッジ5290Aは、前後に並進してアクチュエータ5290Bを位置付けて、ベルト5230から劈開済の太陽電池10を取り除き、その後、アクチュエータ5290Bを位置付けてベルト5280上に劈開済の太陽電池を載置する。 In the example of FIG. 69E, carriage actuator 5290 includes a carriage 5290A and an extendable actuator 5290B mounted on the carriage. The carriage 5290A translates back and forth to position the actuator 5290B to remove the cleaved solar cell 10 from the belt 5230 and then to position the actuator 5290B to place the cleaved solar cell on the belt 5280.
図69Fの例において、キャリッジトラック配置5295は、キャリッジ5295Aを位置付けて、ベルト5230から劈開済の太陽電池10を取り除き、その後、キャリッジ5295Aを位置付けて、ベルト5280上に劈開済の太陽電池10を載置する移動ベルト5300に取り付けられたキャリッジ5295Aを含む。後者の動作は、ベルト5230の経路に起因して、キャリッジがベルト5280から落ちるまたは離れる際に起こる。 In the example of FIG. 69F, the carriage track arrangement 5295 locates the carriage 5295A and removes the cleaved solar cells 10 from the belt 5230 and then locates the carriage 5295A to load the cleaved solar cells 10 on the belt 5280. It includes a carriage 5295A attached to a moving belt 5300 to be placed. The latter action occurs as the carriage falls or leaves the belt 5280 due to the path of the belt 5230.
図69Gの例において、反転した真空ベルト配置5305が、1または複数の移動する穿孔付ベルトを通じて真空を引いて、ベルト5230からベルト5280へ劈開済の太陽電池10を運搬する。 In the example of FIG. 69G, a reversed vacuum belt arrangement 5305 draws a vacuum through one or more moving perforated belts to convey the cleaved solar cell 10 from belt 5230 to belt 5280.
図70A−70Cは、図62A−62Bおよびその後の図面を参照して上記で説明した例示的なツールの追加の変形例の、互いに直交し合う方向から見た図を提供する。この変形例5310は、図69Aの例でのように、運搬ベルト5265を用いて、未劈開のウェハ45を、ツールの劈開領域内に搬送する穿孔付ベルト5230から劈開済の太陽電池10を取り除く。図71A−71Bの透視図は、2つの異なる動作工程における劈開ツールのこの変形例を示す。図71Aにおいて、未劈開ウェハ45がツールの劈開領域に近づいており、図71Bにおいて、そのウェハ45は、劈開領域に入っており、2つの劈開済の太陽電池10が、ウェハから分離させられ、その後、さらに、それらが運搬ベルト5265により搬送されるにつれ互いに分離される。 FIGS. 70A-70C provide orthogonal views of additional variations of the exemplary tool described above with reference to FIGS. 62A-62B and the subsequent figures. In this variation 5310, as in the example of FIG. 69A, the transported belt 5265 is used to remove the cleaved solar cell 10 from the perforated belt 5230 that transports the uncleaved wafer 45 into the cleavage region of the tool. . The perspectives of FIGS. 71A-71B illustrate this variation of the cleave tool in two different motion steps. In FIG. 71A, the uncleaved wafer 45 is approaching the cleavage region of the tool, and in FIG. 71B, the wafer 45 has entered the cleavage region, and the two cleaved solar cells 10 are separated from the wafer, Thereafter, they are further separated from one another as they are transported by the transport belt 5265.
前に説明した特徴に加えて、図70A−71Bは、各マニホールド上の複数の真空ポート5315を示す。1つのマニホールド当たり複数のポートを用いることにより、マニホールドの上面の長さに沿った真空の変化に関してより大きな度合いの制御を可能し得る。例えば、複数の異なる真空ポート5315が、オプションで、異な複数の真空チャンバ(例えば、図66および図72Bの5260Lおよび5260H)と連通し得、および/またはオプションで、複数の異なる真空ポンプと接続して、マニホールドに沿って、複数の異なる真空圧力を提供し得る。図70A−70Bはまた、ホイール5325、真空マニホールド5235の上面、およびホイール5320周りをループする穿孔付ベルト5230の経路全体を示す。ベルト5230は、例えば、ホイール5320またはホイール5325のうちいずれかにより駆動され得る。 In addition to the previously described features, FIGS. 70A-71B illustrate multiple vacuum ports 5315 on each manifold. Using multiple ports per manifold may allow a greater degree of control over changes in vacuum along the length of the top surface of the manifold. For example, multiple different vacuum ports 5315 may optionally be in communication with different multiple vacuum chambers (eg, 5260L and 5260H in FIGS. 66 and 72B) and / or optionally connected with multiple different vacuum pumps Thus, multiple different vacuum pressures can be provided along the manifold. 70A-70B also show the entire path of the perforated belt 5230 looping around the wheel 5325, the top surface of the vacuum manifold 5235, and the wheel 5320. FIG. Belt 5230 may be driven by, for example, either wheel 5320 or wheel 5325.
図72Aおよび図72Bは、図70A−71Bの変形例に関して、穿孔付ベルト5230の一部が上に横たわる真空マニホールド5235の一部の透視図を示し、図72Aは、図72Bの一部に接近した図を提供する。図73Aは、穿孔付ベルト5230が上に横たわる真空マニホールド5235の一部の平面図を示し、図73Bは、図73Aに示される線C−Cに沿って切り取った、同じ真空マニホールドおよび穿孔付ベルトの配置の断面図を示す。図73Bに示すように、貫通孔5240の相対的な向きは、各貫通孔が、貫通孔の真上のマニホールドの上面の部分と垂直な方向に配置されるように、真空マニホールドの長さに沿って変化し得る。図74Aは、穿孔付ベルト5230が上に横たわる真空マニホールド5235の一部の他の平面図を示し、真空チャンバ5260Lおよび5260Hは局部透視図に示す。図74Bは、図74Aの一部に接近した図を示す。 72A and 72B show a perspective view of a portion of vacuum manifold 5235 with a portion of perforated belt 5230 lying thereon, with respect to the variation of FIGS. 70A-71B, and FIG. 72A approaches a portion of FIG. 72B. Provide the FIG. 73A shows a top view of the portion of the vacuum manifold 5235 on which the perforated belt 5230 lies, and FIG. 73B shows the same vacuum manifold and the perforated belt taken along line C-C shown in FIG. 73A. FIG. 6 shows a cross-sectional view of As shown in FIG. 73B, the relative orientation of the through holes 5240 is the length of the vacuum manifold such that each through hole is oriented perpendicular to the portion of the top surface of the manifold immediately above the through holes. May change along. FIG. 74A shows another top view of the portion of vacuum manifold 5235 on which perforated belt 5230 lies, with vacuum chambers 5260L and 5260H shown in localized perspective. FIG. 74B shows a view approaching a portion of FIG. 74A.
図75A−75Gは、オプションで穿孔付真空ベルト5230に用いられ得るいくつかの例示的な孔パターンを示す。これらのパターンの共通の特徴は、ベルト上の任意の位置でベルトの長軸と垂直な方向にパターンを横切るウェハ45または劈開済の太陽電池10の真っ直ぐな縁が、常に、各ベルト内の少なくとも1つの孔5255に重なるであろういうことである。パターンは、例えば、互いにずらされた複数の正方形または長方形の孔の2またはそれより多くの行(図75A、75D)、互いにずらされた複数の円形の孔の2またはそれより多くの行(図75B、75E、75G)、角度が付けられた複数のスロットの2またはそれより多くの行(図75C、75F)、または孔の任意の他の適した配置を含み得る。 75A-75G illustrate some exemplary hole patterns that may optionally be used for perforated vacuum belt 5230. FIG. A common feature of these patterns is that at any position on the belt, the straight edge of the wafer 45 or cleaved solar cell 10 crossing the pattern in a direction perpendicular to the long axis of the belt always always at least in each belt It is to say that one hole 5255 will overlap. The pattern may be, for example, two or more rows of square or rectangular holes offset from one another (Figures 75A, 75D), two or more rows of circular holes offset from one another (Figure 75B, 75E, 75G), two or more rows of angled slots (FIG. 75C, 75F), or any other suitable arrangement of holes.
本明細書は、重なり合うこけら葺き状に配置され、隣接し合い重なり合う太陽電池間の伝導接合により直列に電気接続して、スーパーセルがソーラーモジュール内で複数の物理的に平行な行に配置された状態でスーパーセルを形成するシリコン太陽電池を含む高効率なソーラーモジュールを開示する。スーパーセルは、任意の適した数の太陽電池を含み得る。スーパーセルは、例えば、ソーラーモジュールの全長または全幅に本質的に亘って広がる長さを有し得、または、2またはそれより多くのスーパーセルが、行内で端と端とを繋いで配置され得る。この配置は、太陽電池−太陽電池間の電気相互接続を隠し、したがって、隣接し合う直列接続の太陽電池間にコントラストが殆ど、または全くない状態で視覚的に魅力的なソーラーモジュールを形成するのに用いられ得る。 The present specification is arranged in overlapping shingles and electrically connected in series by conductive junctions between adjacent and overlapping solar cells so that the supercells are arranged in multiple physically parallel rows within the solar module. SUMMARY OF THE INVENTION A high efficiency solar module is disclosed that includes a silicon solar cell that forms a supercell in the cold state. The supercell may include any suitable number of solar cells. The supercell may have, for example, a length extending essentially over the entire length or width of the solar module, or two or more supercells may be arranged end to end in a row . This arrangement hides the electrical interconnections between the solar cells and the solar cells, thus forming a visually attractive solar module with little or no contrast between adjacent series connected solar cells. It can be used for
本明細書はさらに、太陽電池の前(および、オプションで)裏面への金属被覆の孔版印刷を容易にする電池金属被覆パターンを開示する。本明細書で用いられるように、電池金属被覆の「孔版印刷」とは、他の場合においては不透過性の材料シートのパターニング開口部を通して太陽電池表面に金属被覆材料(例えば、銀製のペースト)を適用することを指す。ステンシルは、例えば、パターニングされたステンレス鋼シートであり得る。ステンシルのパターニング開口部は、全体的に、ステンシル材料を含まず、例えば、メッシュまたはスクリーンを何ら含まない。メッシュまたはスクリーン材料が、パターニングされたステンシル開口部において存在しないことは、本明細書で用いられるような「孔版印刷」を「スクリーン印刷」とは区別する。対照的に、スクリーン印刷において、金属被覆材料は、パターニングされた不透過性の材料を支持するスクリーン(例えば、メッシュ)を通して太陽電池表面に適用される。パターンは、金属被覆材料が通って太陽電池に適用される不透過性の材料にある開口部を含む。支持しているスクリーンは、不透過性の材料にある開口部に亘って延在する。 The specification further discloses a cell metallization pattern that facilitates stencil printing of the metalization on the front (and optionally) back side of the solar cell. As used herein, "venturing" of a cell metallization is a metallizing material (eg, silver paste) on the surface of the solar cell through the patterning openings in the otherwise impervious sheet of material Refers to applying. The stencil may be, for example, a patterned stainless steel sheet. The patterning openings in the stencil generally do not include stencil material, for example, no mesh or screen. The absence of a mesh or screen material in the patterned stencil openings distinguishes "stencil printing" as used herein from "screen printing". In contrast, in screen printing, a metallized material is applied to the solar cell surface through a screen (eg, a mesh) that supports the patterned, impermeable material. The pattern comprises an opening in the impermeable material through which the metallisation material is applied to the solar cell. The supporting screen extends across the opening in the impermeable material.
スクリーン印刷と比較して、電池金属被覆パターンの孔版印刷は、線幅がより狭くなること、アスペクト比(線の高さ対幅)がより高くなること、線の均一性および明確性がより良好になること、スクリーンと比較してステンシルの寿命がより長いことを含む多数の利点を提供する。しかし、孔版印刷は、従来の3バスバー金属被覆設計において必要とされるであろうような1回の通過で「島」を印刷出来ない。さらに、孔版印刷は、印刷の間にステンシルの面内に横たわるよう留められていない、ステンシルの載置および使用を阻害するかもしれない、支持されていない構造をステンシルが含むことを要するであろう金属被覆パターンを1回の通過で印刷出来ない。例えば、孔版印刷は、平行に配置された金属被覆フィンガーが、フィンガーと垂直に延びるバスバーまたは他の金属被覆特徴により相互接続する金属被覆パターンを1回の通過で印刷出来ない。なぜならば、そのような設計のための単一のステンシルは、バスバーのための開口部およびフィンガーのための開口部により画定されるシート材料の支持されていない舌を含むであろうからである。それら舌は、印刷の間、ステンシルの面内に横たわるよう、ステンシルの他の部分への物理的接続により留められないであろうし、面から外へずれて、ステンシルの載置および使用を歪める可能性が高い。 Compared to screen printing, stencil printing of battery metallization patterns has narrower line width, higher aspect ratio (line height to width), better line uniformity and definition It offers a number of advantages, including longer stencil life as compared to screens. However, stencil printing can not print "islands" in a single pass as would be required in a conventional three bus bar metallization design. In addition, stencil printing will require the stencil to include unsupported structures that may not impede the placement and use of the stencil, which is not clamped to lie in the plane of the stencil during printing. The metallized pattern can not be printed in one pass. For example, stencil printing can not print in a single pass a metallized pattern in which parallel arranged metallized fingers interconnect with bus bars or other metallized features extending perpendicularly to the fingers. This is because a single stencil for such a design would include the unsupported tongue of the sheet material defined by the openings for the bus bars and the openings for the fingers. The tongues will not be held in place by the physical connection to the other part of the stencil so that they lie in the plane of the stencil during printing, and can be offset from the plane and distort the placement and use of the stencil Sex is high.
結果として、伝統的な太陽電池を印刷するためにステンシルを用いる試みは、2つの異なるステンシルによる、または、スクリーン印刷工程と組み合わせた孔版印刷工程による前側金属被覆のために2回の通過を要し、このことは、電池当たりの印刷工程の総数を増やし、また、2つの印刷が重なり合い、2倍の高さになる「ステッチング」の課題を生じさせる。ステッチングは、プロセスをさらに複雑化させ、追加の印刷工程および関連する工程は、コストを増やす。したがって、孔版印刷は太陽電池にとって一般的ではない。 As a result, attempts to use stencils to print traditional solar cells require two passes for front side metallization by two different stencils or by a stencil printing process combined with a screen printing process This adds to the total number of printing steps per cell and also gives rise to the problem of "stitching" where the two prints overlap and are doubled in height. Stitching further complicates the process, and the additional printing and related steps add cost. Thus, stencil printing is not common to solar cells.
以下にさらに説明するように、本明細書で説明する前面金属被覆パターンは、前面金属被覆パターンにより互いに接続しないフィンガーのアレイ(例えば平行線)を含み得る。必要とされるステンシルは、支持されていない部分または構造(例えば、舌)を含む必要がないので、これらのパターンは単一のステンシルで1回の通過でステンシル印刷され得る。そのような前面金属被覆パターンは、標準的サイズの太陽電池にとって、および、互いに離れた太陽電池が銅製のリボンにより相互接続する太陽電池のストリングにとって不利であり得る。なぜならば、金属被覆パターンそれ自体は、フィンガーと垂直な方向への実質的な電流の拡散または導電をもたらさないからである。しかし、本明細書で説明する前面金属被覆パターンは、太陽電池の前面金属被覆パターンの一部に、隣接する太陽電池の裏面金属被覆パターンが重なり、その一部が、同裏面金属被覆パターンに伝導接合する、本明細書で説明するような長方形太陽電池のこけら葺き状配置で良好な働きをし得る。これは、隣接する太陽電池の重なる裏面金属被覆が、前面金属被覆パターン内のフィンガーと垂直な方向への電流の拡散および導電を可能とし得るからである。 As discussed further below, the frontside metallization patterns described herein may include an array (eg, parallel lines) of fingers that are not connected to one another by the frontside metallization pattern. These patterns can be stenciled in a single pass with a single stencil, as the stencils needed do not have to include unsupported portions or structures (e.g., tongue). Such front side metallization patterns can be disadvantageous for standard sized solar cells and for strings of solar cells where remote solar cells are interconnected by a copper ribbon. This is because the metallization pattern itself does not provide any substantial current spreading or conduction in the direction perpendicular to the fingers. However, the front side metallization pattern described herein overlaps a portion of the front side metallization pattern of the solar cell with the back side metallization pattern of the adjacent solar cell, a portion of which is conductive to the same back side metallization pattern It can work well in a maroon-like arrangement of rectangular solar cells as described herein, which are bonded. This is because the overlapping back side metallization of adjacent solar cells can allow the diffusion and conduction of current in a direction perpendicular to the fingers in the front side metallization pattern.
ここで、本明細書で説明するソーラーモジュールのより詳細な理解のために図面を見てみると、図1は、隣接し合う太陽電池の端が重なり合い電気接続して、スーパーセル100を形成している状態の、こけら葺き状に配置された直列接続する太陽電池10のストリングの断面図を示す。各太陽電池10は、半導体ダイオード構造、および同半導体ダイオード構造への複数の電気接触部を含む。これにより、太陽電池10が光により照射された場合に太陽電池10内に生成される電流は、外部負荷に提供され得る。 Turning now to the drawings for a more detailed understanding of the solar modules described herein, FIG. 1 shows that the ends of adjacent solar cells overlap and form an electrical connection to form a supercell 100. FIG. 4 shows a cross-sectional view of a string of serially connected solar cells 10 arranged in a glazed state. Each solar cell 10 includes a semiconductor diode structure and a plurality of electrical contacts to the semiconductor diode structure. Thereby, the current generated in the solar cell 10 may be provided to the external load when the solar cell 10 is irradiated with light.
本明細書で説明する例において、各太陽電池10は、n−p接合の対向し合う側に電気接触をもたらす前(太陽側)面および裏(影側)面の金属被覆パターンを有する長方形の結晶シリコン太陽電池であり、前面金属被覆パターンは、n型導電性の半導体層上に配され、裏面金属被覆パターンは、p型導電性の半導体層上に配される。しかし、他の材料系、ダイオード構造、物理的寸法、または電気接触配置が、適している場合、用いられ得る。例えば、前(太陽側)面金属被覆パターンは、p型導電性の半導体層上に配され得、裏(影側)面金属被覆パターンは、n型導電性の半導体層上に配され得る。 In the example described herein, each solar cell 10 has a rectangular shape with a front (sun side) and back (shadow) side metallization pattern that provides electrical contact on opposite sides of the np junction. In the crystalline silicon solar cell, the front surface metallization pattern is disposed on the n-type conductivity semiconductor layer, and the back surface metallization pattern is disposed on the p-type conductivity semiconductor layer. However, other material systems, diode structures, physical dimensions, or electrical contact arrangements may be used where appropriate. For example, the front (sun side) side metallization pattern may be disposed on a p-type conductive semiconductor layer, and the back (shadow side) side metallization pattern may be disposed on an n-type conductive semiconductor layer.
図1を改めて参照すると、スーパーセル100において、隣接し合う太陽電池10は、それらが重なり合う領域で、一方の太陽電池の前面金属被覆パターンを、隣接する太陽電池の裏面金属被覆パターンに電気接続する電気伝導性接合剤により互いに直接伝導接合する。適した電気伝導性接合剤は、例えば、電気伝導性接着剤、電気伝導性粘着フィルムおよび粘着テープ、並びに従来のはんだを含み得る。 Referring back to FIG. 1, in the supercell 100, adjacent solar cells 10 electrically connect the front metallization pattern of one solar cell to the back metallization pattern of the adjacent solar cell in the area where they overlap. Directly conductively bond together with electrically conductive bonding agent. Suitable electrically conductive binders may include, for example, electrically conductive adhesives, electrically conductive adhesive films and tapes, and conventional solders.
戻って図2A−2Rを参照すると、図2A−2Rは、ソーラーモジュールの長辺の長さにおよそ等しい長さをそれぞれが有する6つの長方形スーパーセル100を含む例示的な長方形ソーラーモジュール200を示す。それらスーパーセルは、6つの平行行として、長辺が同モジュールの長辺と平行に方向付けられた状態で配置されている。同様に構成されたソーラーモジュールが、本例において示されているより多い、またはより少ない、そのような辺の長さのスーパーセルの行を含み得る。他の変形例において、スーパーセルはそれぞれ、長方形ソーラーモジュールの短辺の長さにおよそ等しい長さを有し、それらの長辺がモジュールの短辺と平行に方向付けられた状態で平行行に配置され得る。さらに他の配置において、例えば、各行は、電気的に直列に相互接続し得る2またはそれより多くのスーパーセルを含み得る。モジュールは、長さが例えば約1メートルである短辺と、長さが例えば約1.5から約2.0メートルである長辺とを有し得る。ソーラーモジュールには任意の他の適した形状(例えば、正方形)および寸法も用いられ得る。本例における各スーパーセルが、156ミリメートル(mm)の正方形または擬似正方形ウェハの幅のおよそ1/6に等しい幅と、約156mmの長さとをそれぞれが有する72個の長方形太陽電池を含む。任意の他の適した寸法の任意の他の適した数の長方形太陽電池も用いられ得る。 Referring back to FIGS. 2A-2R, FIGS. 2A-2R illustrate an exemplary rectangular solar module 200 including six rectangular supercells 100 each having a length approximately equal to the length of the long side of the solar module. . The supercells are arranged in six parallel rows, with the long side oriented parallel to the long side of the module. A similarly configured solar module may include more or less rows of supercells of such side lengths than shown in this example. In another variation, each supercell has a length approximately equal to the length of the short side of the rectangular solar module, with their long sides oriented parallel to the short side of the module, in parallel rows It can be arranged. In still other arrangements, for example, each row may include two or more supercells that may be interconnected electrically in series. The module may have short sides, eg, about 1 meter in length, and long sides, eg, about 1.5 to about 2.0 meters in length. Any other suitable shape (eg, square) and dimensions may also be used for the solar module. Each supercell in this example comprises 72 rectangular solar cells, each having a width equal to approximately 1/6 of the width of a 156 millimeter (mm) square or pseudo-square wafer, and a length of about 156 mm. Any other suitable number of rectangular solar cells of any other suitable dimensions may also be used.
図76は、上記で説明したような孔版印刷を容易にする、長方形太陽電池10上の例示的な前面金属被覆パターンを示す。前面金属被覆パターンは、例えば、銀製のペーストから形成され得る。図76の例において、前面金属被覆パターンは、互いに平行に、太陽電池の短辺と平行に、太陽電池の長辺と垂直に延びる複数のフィンガー6015を含む。前面金属被覆パターンは、各コンタクトパッド6020がフィンガー6015の端に位置した状態で太陽電池の長辺の縁と平行、かつ隣接して延び、オプションである複数のコンタクトパッド6020の行も含む。存在する場合、各コンタクトパッド6020は、図示されている太陽電池の前面を、隣接する太陽電池の裏面の重なる部分に伝導接合するのに用いられる電気伝導性接着剤(ECA)、はんだ、または他の電気伝導性接合剤の個々のビードのためのエリアを形成する。パッドは、例えば、円形、正方形、または長方形であり得るが、任意の適したパッド形状が用いられ得る。電気伝導性接合剤の個々のビードを用いることの代替例として、太陽電池の長辺の縁に沿って配された実線または破線状のECA、はんだ、伝導性テープ、または他の電気伝導性接合剤が、フィンガーのうちいくつか、または全てを相互接続し、また、太陽電池を、隣接し重なっている太陽電池に接合し得る。そのような破線または実線状の電気伝導性接合剤は、フィンガーの端にある伝導性パッドと組み合わせて、またはそのような伝導性パッドなしで用いられ得る。 FIG. 76 shows an exemplary front side metallization pattern on a rectangular solar cell 10 that facilitates stencil printing as described above. The front side metallization pattern may be formed, for example, from a silver paste. In the example of FIG. 76, the front surface metallization pattern includes a plurality of fingers 6015 extending parallel to one another, parallel to the short side of the solar cell, and perpendicular to the long side of the solar cell. The front side metallization pattern also extends parallel to and adjacent to the long edge of the solar cell with each contact pad 6020 located at the end of the finger 6015, and also includes an optional plurality of rows of contact pads 6020. If present, each contact pad 6020 is an electrically conductive adhesive (ECA), solder, or otherwise used to conductively bond the front of the illustrated solar cell to the overlapping portion of the back of the adjacent solar cell. Form an area for an individual bead of electrically conductive bonding agent. The pad may be, for example, circular, square or rectangular, but any suitable pad shape may be used. As an alternative to using individual beads of an electrically conductive binder, solid or dashed ECAs, solders, conductive tapes, or other electrically conductive bonds disposed along the long edge of the solar cell The agent may interconnect some or all of the fingers and also bond the solar cells to the adjacent overlapping solar cells. Such dashed or solid electrically conductive bonding agents may be used in combination with or without such conductive pads at the ends of the fingers.
太陽電池10は、例えば、長さが約156mmであり、幅が約26mmであり、したがって、アスペクト比(短辺の長さ/長辺の長さ)が、約1:6であり得る。6つのそのような太陽電池が、標準的な156mm×156mm寸法のシリコンウェハ上に用意され、その後、分離されて(ダイシングされて)、図示されているような複数の太陽電池を提供し得る。他の変形例において、寸法が約19.5mm×156mmである、したがって、アスペクト比が約1:8である8つの太陽電池10が標準的なシリコンウェハから用意され得る。より一般的に、太陽電池10は、アスペクト比が、例えば、約1:2から約1:20であり得、標準サイズのウェハから、または任意の他の適した寸法のウェハから用意され得る。 The solar cell 10 may have, for example, a length of about 156 mm and a width of about 26 mm, so that the aspect ratio (short side length / long side length) may be about 1: 6. Six such solar cells can be prepared on a standard 156 mm × 156 mm sized silicon wafer and then separated (diced) to provide a plurality of solar cells as shown. In another variation, eight solar cells 10 having dimensions of about 19.5 mm × 156 mm, and thus an aspect ratio of about 1: 8, can be prepared from a standard silicon wafer. More generally, the solar cell 10 may have an aspect ratio of, for example, about 1: 2 to about 1:20, and may be prepared from a standard sized wafer or from any other suitable sized wafer.
図76を改めて参照すると、前面金属被覆パターンは、例えば、幅が156mmの1つの電池当たり約60から約120個のフィンガー、例えば約90個のフィンガーを含み得る。フィンガー6015は、幅が、例えば、約10から約90ミクロン、例えば約30ミクロンであり得る。フィンガー6015は、太陽電池の表面と垂直な方向への高さが、例えば、約10から約50ミクロンであり得る。フィンガーの高さは、例えば、約10ミクロンまたはそれより高い、約20ミクロンまたはそれより高い、約30ミクロンまたはそれより高い、約40ミクロンまたはそれより高い、または約50ミクロンまたはそれより高いであり得る。パッド6020の直径(円)または辺の長さ(正方形または長方形)は、例えば、約0.1mmから約1mm、例えば約0.5mmであり得る。 Referring back to FIG. 76, the front surface metallization pattern may include, for example, about 60 to about 120 fingers, eg, about 90 fingers, per battery of width 156 mm. The fingers 6015 may be, for example, about 10 to about 90 microns in width, such as about 30 microns. The fingers 6015 may have a height in a direction perpendicular to the surface of the solar cell of, for example, about 10 to about 50 microns. The height of the finger is, for example, about 10 microns or more, about 20 microns or more, about 30 microns or more, about 40 microns or more, or about 50 microns or more and obtain. The diameter (circle) or side length (square or rectangle) of the pad 6020 may be, for example, about 0.1 mm to about 1 mm, for example about 0.5 mm.
長方形太陽電池10の裏面金属被覆パターンは、例えば、複数の不連続なコンタクトパッドの行、複数の相互接続するコンタクトパッドの行、または太陽電池の長辺の縁と平行、かつ隣接して延びる連続的なバスバーを含み得る。しかし、そのようなコンタクトパッドまたはバスバーは必須ではない。前面金属被覆パターンが、太陽電池の長辺のうち一方の縁に沿って配置されたコンタクトパッド6020を含む場合、裏面金属被覆パターン内の複数のコンタクトパッドの行またはバスバー(存在する場合)は、太陽電池の他方の長辺の縁に沿って配置される。裏面金属被覆パターンはさらに、太陽電池の残りの裏面の実質的に全てを覆う金属後接触部を含み得る。図77Aの例示的な裏面金属被覆パターンは、丁度説明したような金属後接触部6030と組み合わせて複数の不連続なコンタクトパッド6025の行を含み、図77Bの例示的な裏面金属被覆パターンは、丁度説明したような金属後接触部6030と組み合わせて連続的なバスバー35を含む。 The back side metallization pattern of the rectangular solar cell 10 is, for example, a plurality of discontinuous contact pad rows, a plurality of interconnecting contact pad rows, or a continuous extending parallel and adjacent to the long edge of the solar cell. Bus bar can be included. However, such contact pads or bus bars are not required. If the front side metallization pattern includes contact pads 6020 disposed along one of the long sides of the solar cell, the rows or bus bars (if present) of the plurality of contact pads in the backside metallization pattern are: It arrange | positions along the edge of the other long side of a solar cell. The backside metallization pattern may further include a metal back contact covering substantially all of the remaining backside of the solar cell. The exemplary back surface metallization pattern of FIG. 77A includes a plurality of rows of discontinuous contact pads 6025 in combination with the metal back contact 6030 as just described, and the exemplary back surface metallization pattern of FIG. It includes a continuous bus bar 35 in combination with a metal back contact 6030 as just described.
こけら葺き状スーパーセル内で、太陽電池の前面金属被覆パターンは、隣接する太陽電池の裏面金属被覆パターンの重なる部分に伝導接合する。例えば、太陽電池が前面金属被覆コンタクトパッド6020を含む場合、各コンタクトパッド6020は、対応する裏面金属被覆コンタクトパッド6025(存在する場合)と位置合わせされ接合し、または裏面金属被覆バスバー35(存在する場合)と位置合わせされ接合し、または隣接する太陽電池上の金属後接触部6030(存在する場合)に接合し得る。このことは、例えば、太陽電池の縁と平行に延び、オプションでコンタクトパッド6020のうち2またはそれより多くを電気相互接続する、各コンタクトパッド6020上に配された電気伝導性接合剤の不連続な部分(例えば、ビード)により、または破線または実線状の電気伝導性接合剤により達成され得る。 Within the scaly supercell, the front metallization pattern of a solar cell is conductively bonded to the overlapping portion of the back metallization pattern of an adjacent solar cell. For example, if the solar cell includes a front surface metallized contact pad 6020, each contact pad 6020 is aligned and bonded to a corresponding rear surface metallized contact pad 6025 (if present), or a rear surface metallized bus bar 35 (present) And may be bonded to the metal back contact 6030 (if present) on adjacent solar cells. This means, for example, the discontinuities of electrically conductive bonding material disposed on each contact pad 6020 extending parallel to the edge of the solar cell and optionally electrically interconnecting two or more of the contact pads 6020. This can be achieved by a portion (e.g., a bead) or by a dashed or solid electrically conductive bonding agent.
太陽電池が前面金属被覆コンタクトパッド6020を有さない場合、例えば、各前面金属被覆パターンフィンガー6015は、対応する裏面金属被覆コンタクトパッド6025(存在する場合)と位置合わせされ接合し得、または、裏面金属被覆バスバー35(存在する場合)に接合し得、または、隣接する太陽電池上の金属後接触部6030(存在する場合)に接合し得る。このことは、例えば、太陽電池の縁と平行に延び、オプションでフィンガー6015のうち2またはそれより多くを電気相互接続する、各フィンガー6015の重なった端上に配された電気伝導性接合剤の不連続な部分(例えば、ビード)により、または破線または実線状の電気伝導性接合剤により達成され得る。 If the solar cell does not have front surface metallized contact pads 6020, for example, each front surface metallized pattern finger 6015 may be aligned and bonded to the corresponding rear surface metallized contact pad 6025 (if present), or It may be bonded to metal coated bus bar 35 (if present) or to metal back contact 6030 (if present) on an adjacent solar cell. This may for example be made of an electrically conductive bonding material disposed on the overlapping ends of each finger 6015 that extends parallel to the edge of the solar cell and optionally electrically interconnects two or more of the fingers 6015 It can be achieved by discrete portions (e.g. beads) or by dashed or solid electrically conductive bonding agents.
上述したように、隣接する太陽電池の重なった裏面金属被覆の一部、例えば、存在する場合、裏面バスバー35および/または後金属接触部6030が、前面金属被覆パターン内のフィンガーと垂直な方向への電流の拡散および導電を可能とし得る。上記で説明したような破線または実線状の電気伝導性接合剤を利用する変形例において、電気伝導性接合剤は、前面金属被覆パターン内のフィンガーと垂直な方向への電流の拡散および導電を可能とし得る。重なった裏金属被覆および/または電気伝導性接合剤は、例えば、前面金属被覆パターン内の壊れたフィンガー、または他のフィンガーの断絶をバイパスして電流を運び得る。 As mentioned above, a portion of the overlapping back side metallization of adjacent solar cells, eg, back bus bars 35 and / or back metal contacts 6030, if present, are in a direction perpendicular to the fingers in the front side metallization pattern Current diffusion and conduction. In variations utilizing dashed or solid electrically conductive bonding agents as described above, the conductive bonding agent is capable of spreading and conducting current in a direction perpendicular to the fingers in the front surface metallization pattern. It can be. Overlapping back metallization and / or an electrically conductive bonding agent may, for example, carry electrical current bypassing breaks of broken fingers or other fingers in the front metallization pattern.
存在する場合、裏面金属被覆コンタクトパッド6025およびバスバー35は、例えば、孔版印刷、スクリーン印刷、または任意の他の適した方法により適用され得る銀製のペーストから形成され得る。金属後接触部6030は、例えば、アルミニウムから形成され得る。 If present, back side metallized contact pads 6025 and bus bars 35 may be formed from silver paste, which may be applied by, for example, stencil printing, screen printing, or any other suitable method. The metal back contact 6030 can be formed, for example, of aluminum.
任意の他の適した裏面金属被覆パターンおよび材料も用いられ得る。 Any other suitable backside metallization pattern and material may also be used.
図78は、ダイシングされて、図76に示す前面金属被覆パターンをそれぞれが有する複数の長方形太陽電池を形成し得る正方形太陽電池6300の例示的な前面金属被覆パターンを示す。 FIG. 78 illustrates an exemplary front side metallization pattern of square solar cells 6300 that may be diced to form a plurality of rectangular solar cells each having a front side metallization pattern as shown in FIG.
図79は、ダイシングされて、図77Aに示す裏面金属被覆パターンをそれぞれが有する複数の長方形太陽電池を形成し得る正方形太陽電池6300の例示的な裏面金属被覆パターンを示す。 FIG. 79 shows an exemplary back surface metallization pattern of square solar cells 6300 that may be diced to form a plurality of rectangular solar cells each having a back surface metallization pattern shown in FIG. 77A.
本明細書で説明する前面金属被覆パターンは、標準的な3プリンタ太陽電池製造ライン上での前面金属被覆の孔版印刷を可能とし得る。例えば、製造プロセスは、第1プリンタを用い、正方形太陽電池の裏面に銀製のペーストを孔版またはスクリーン印刷して、裏面コンタクトパッドまたは裏面銀バスバーを形成すること、裏面銀製のペーストを乾燥させること、第2プリンタを用い、太陽電池の裏面にアルミニウム製の接触部を孔版またはスクリーン印刷すること、アルミニウム製の接触部を乾燥させること、第3プリンタにより、単一の孔版工程で単一のステンシルを用い、太陽電池の前面へ銀製のペーストを孔版印刷して、完全な前面金属被覆パターンを形成すること、銀製のペーストを乾燥させること、および太陽電池を焼成することを含み得る。これらの印刷工程および関連する工程は、適宜、任意の他の順序で起こり得、または省略され得る。 The front side metallization pattern described herein may enable stencil printing of the front side metallization on a standard three printer solar cell manufacturing line. For example, the manufacturing process may use a first printer to stencil or screen print a silver paste on the back of a square solar cell to form a back contact pad or a back silver bus bar, and dry the back silver paste. Perforating or screen printing aluminum contacts on the back of the solar cell using a second printer, drying aluminum contacts, third printer a single stencil in a single stencil step The method may be used to stencil print a silver paste onto the front of the solar cell to form a complete front metallization pattern, dry the silver paste, and bake the solar cell. These printing steps and associated steps may occur or be omitted in any other order, as appropriate.
ステンシルを用いて前面金属被覆パターンを印刷することにより、スクリーン印刷により可能であるより幅狭のフィンガーの製造が可能となり、このことは、太陽電池効率を向上させ、銀の使用、したがって、製造コストを減らし得る。単一のステンシルにより単一の孔版印刷工程で前面金属被覆パターンを孔版印刷することにより、均一な高さを有する、例えば、異なる複数の方向に延在する特徴を画定するよう印刷を重なり合わせるために、複数のステンシルまたはスクリーン印刷と組み合わせて孔版印刷が用いられた場合に起こり得るステッチングを呈することなく、前面金属被覆パターンの製造が可能となる。 Printing the front surface metallization pattern using a stencil enables the production of narrower fingers, which is possible by screen printing, which improves the solar cell efficiency, the use of silver and hence the cost of production Can be reduced. By stenciling the front side metallization pattern in a single stencil printing step with a single stencil, for example, to overlap the prints to define features having uniform height, eg extending in different directions In addition, it is possible to produce a front surface metallization pattern without exhibiting stitching that can occur when stencil printing is used in combination with multiple stencils or screen printing.
前面および裏面金属被覆パターンが正方形太陽電池上に形成された後、2またはそれより多くの長方形太陽電池となるよう各正方形太陽電池は分離され得る。このことは、例えば、劈開が後に続くレーザースクライブにより、または任意の他の適した方法により達成され得る。長方形太陽電池は、その後、上記で説明したように、重なり合うこけら葺き状に配置され互いに伝導接合して、スーパーセルを形成し得る。本明細書は、例えば、キャリア再結合を促す劈開縁がなく、太陽電池の縁でのキャリア再結合損失が減る太陽電池を製造するための方法を開示する。太陽電池は、例えば、シリコン太陽電池であり得、より具体的には、HITシリコン太陽電池であり得る。本明細書は、そのような太陽電池のこけら葺き状(重なり合う)スーパーセル配置も開示する。そのようなスーパーセル内の個々の太陽電池は、隣接し合う太陽電池の長辺が重なり合うよう配置された状態の、幅狭の長方形幾何学(例えば、ストリップ状の形状)を有し得る。 After the front and back metallization patterns are formed on the square solar cells, each square solar cell can be separated to be two or more rectangular solar cells. This may be achieved, for example, by laser scribing followed by cleavage or by any other suitable method. The rectangular solar cells may then be arranged in overlapping textures and conductively bonded to one another to form a supercell, as described above. The present specification discloses, for example, a method for manufacturing a solar cell that has no cleavage edge that promotes carrier recombination and reduces carrier recombination loss at the edge of the solar cell. The solar cell can be, for example, a silicon solar cell, and more specifically, can be a HIT silicon solar cell. The present specification also discloses the scaly (overlapping) supercell arrangement of such solar cells. The individual solar cells in such supercells may have a narrow rectangular geometry (e.g., a strip-like shape) with the long sides of adjacent solar cells being arranged to overlap.
HIT太陽電池などの高効率の太陽電池の費用効果の高い実装に関する主要な課題は、大きな電流を1つのそのような高効率の太陽電池から隣接する直列接続する高効率の太陽電池へ運ぶ大量の金属の従来認められている必要性である。複数の幅狭の長方形太陽電池ストリップとなるようそのような高効率の太陽電池をダイシングし、その後、結果として得られる太陽電池を、隣接し合う太陽電池の重なり合う部分間の伝導接合と共に、重なり合う(こけら葺き状)パターンで配置して、スーパーセル内の直列接続する太陽電池ストリングを形成することは、プロセスの単純化を通じてモジュールコストを減らす機会を提供する。これは、従来、隣接し合う太陽電池を金属製のリボンで相互接続するのに必要とされてきたタブを付けるプロセス工程をなくし得るからである。このこけら葺き手法は、太陽電池を通る電流を減らすことにより(なぜならば、個々の太陽電池ストリップは、従来の作用面積より狭い面積を有し得るので)、および、隣接し合う太陽電池間の電流経路長さを短くすることによりモジュール効率も高め得、これらの両方のことにより、抵抗損失は減らすのに役立つ。また電流が減ることにより、性能が実質的に失われることなく、より安価であるが、より抵抗の大きな導体(例えば、銅)を、より高価であるがより抵抗が小さい導体(例えば、銀)の代わりに用いることも可能となる。加えて、このこけら葺き手法は、相互接続リボンおよび関連する接触部を太陽電池の前面から取り除くことにより、作用しないモジュール面積を減らし得る。 A major challenge with cost-effective implementation of high efficiency solar cells such as HIT solar cells is the large amount of large current carrying from one such high efficiency solar cell to an adjacent high efficiency solar cell in series connection. There is a recognized need for metals. Dicing such high efficiency solar cells into multiple narrow rectangular solar cell strips, and then overlapping the resulting solar cells with the conductive junctions between overlapping portions of adjacent solar cells ( The arrangement of the series connected solar cell strings in the supercell, in a jellied pattern, provides an opportunity to reduce module costs through process simplification. This is because it is possible to eliminate the tabbing process step conventionally required to interconnect adjacent solar cells with metal ribbons. This sculpting approach reduces the current flow through the solar cells (since the individual solar cell strips can have a smaller area than conventional active areas), and between adjacent solar cells Module efficiency may also be increased by shortening the current path length, both of which help reduce resistive losses. The reduced current also results in less expensive but more resistant conductors (eg, copper), and more expensive but less resistant conductors (eg, silver) without substantial loss of performance. Can be used instead of In addition, this sculpting approach can reduce the non-working module area by removing the interconnecting ribbon and associated contacts from the front of the solar cell.
従来サイズの太陽電池は、例えば、寸法が約156ミリメートル(mm)×約156mmである略正方形の前面および裏面を有し得る。丁度説明したこけら葺きスキームにおいて、そのような太陽電池は、2またはそれより多くの(例えば、2から20の)長さが156mmの太陽電池ストリップとなるようダイシングされる。このこけら葺き手法に関して潜在的に困難なことは、薄いストリップとなるよう従来サイズの太陽電池をダイシングすることにより、従来サイズの太陽電池と比較して太陽電池の作用面積当たりの電池の縁長さが長くなり、このことが、その縁でのキャリア再結合に起因して性能を低下させ得る、ということである。 Conventional sized solar cells may have, for example, substantially square front and back sides measuring about 156 millimeters (mm) by about 156 mm. In the just described scheme, such solar cells are diced into two or more (e.g., 2 to 20) solar cell strips with a length of 156 mm. A potential difficulty with this burnishing method is that by dicing the conventional sized solar cells into thin strips, the edge length of the cells per working area of the solar cells compared to conventional sized solar cells Is longer, which may reduce the performance due to carrier recombination at the edge.
例えば、図80は、寸法が約156mm×約40mmの幅狭の長方形である前面および裏面をそれぞれが有する、いくつかの太陽電池ストリップ(7100a、7100b、7100c、および7100d)となるよう、前面および裏面の寸法が約156mm×約156mmであるHIT太陽電池7100のダイシングを概略的に図示する。(太陽電池ストリップの長い156mmの辺は、ページ内に延在する。)図示されている例において、HIT電池7100は、厚さが、例えば、約180ミクロンであり得、寸法が約156mm×約156mmの前および裏の正方形面を有し得るn型単結晶基板5105を含む。真性アモルファスSi:H(a−Si:H)の厚さが約5ナノメートル(nm)の層、およびn+ドープa−Si:Hの厚さが約5nmの層(両方の層は共に参照番号7110で示される)が、結晶シリコン基板7105の前面に配されている。透明な伝導性酸化物(TCO)の約厚さ65nmのフィルム5120が、a−Si:H層7110上に配されている。TCO層7120上に配された伝導性金属格子線7130は、太陽電池の前面への電気接触をもたらす。真性a−Si:Hの厚さが約5nmの層、およびp+ドープa−Si:Hの厚さが約5nmの層(両方の層は共に参照番号7115で示される)が、結晶シリコン基板7105の裏面に配されている。透明な伝導性酸化物(TCO)の厚さが約65nmのフィルム7125が、a−Si:H層7115上に配され、TCO層7125上に配された伝導性金属格子線7135が、太陽電池の裏面への電気接触をもたらす。(上記で言及された寸法および材料は、限定ではなく例示的であることを意図されており、適宜、変更され得る。) For example, FIG. 80 shows the front and back surfaces to be several solar cell strips (7100a, 7100b, 7100c, and 7100d), each having a narrow rectangular front and back dimension of about 156 mm × about 40 mm. FIG. 7 schematically illustrates dicing of a HIT solar cell 7100 with dimensions of the back surface of about 156 mm × about 156 mm. (The long 156 mm sides of the solar cell strip extend into the page.) In the illustrated example, the HIT cell 7100 may have a thickness of, for example, about 180 microns and dimensions of about 156 mm by about It includes an n-type single crystal substrate 5105 which can have a front and back square face of 156 mm. A layer of about 5 nanometers (nm) in thickness of intrinsic amorphous Si: H (a-Si: H) and a layer of about 5 nm in thickness of n + doped a-Si: H (both layers have the same reference number 7110) are disposed on the front side of the crystalline silicon substrate 7105. An approximately 65 nm thick film 5120 of transparent conductive oxide (TCO) is disposed on the a-Si: H layer 7110. Conductive metal grid lines 7130 disposed on the TCO layer 7120 provide electrical contact to the front of the solar cell. A layer with a thickness of about 5 nm of intrinsic a-Si: H and a layer with a thickness of about 5 nm of p + -doped a-Si: H (both layers are shown together by reference number 7115), crystalline silicon substrate 7105 Are arranged on the back of the A film 7125 having a thickness of transparent conductive oxide (TCO) of about 65 nm is disposed on the a-Si: H layer 7115, and a conductive metal grid line 7135 disposed on the TCO layer 7125 is a solar cell. Provides electrical contact to the back of the (The dimensions and materials mentioned above are intended to be illustrative rather than limiting, and may be varied as appropriate.)
さらに図80を参照すると、HIT太陽電池7100が、従来の方法により劈開されて、ストリップ太陽電池7100a、7100b、7100cおよび7100dを形成した場合、新たに形成される劈開縁7140がパッシベートされていない。これらのパッシベートされていない縁は、キャリア再結合を促し、太陽電池の性能を低下させる高密度のダングリング化学ボンドを含む。特に、n−p接合を露出する劈開表面7145と、(層7110において)重ドープ前面フィールドを露出する劈開済み表面とは、パッシベートされておらず、キャリア再結合を実質的に促し得る。さらに、従来のレーザー切断またはレーザースクライブプロセスが太陽電池7100のダイシングに用いられた場合、アモルファスシリコンの再結晶7150などの熱的ダメージが、新たに形成された縁上で起こり得る。パッシベートされていない縁および熱的ダメージの結果として、従来の製造プロセスが用いられた場合、劈開済の太陽電池7100a、7100b、7100cおよび7100d上に形成された新たな縁は、太陽電池の短絡電流、開回路電圧、および擬似フィルファクターを減らすことが予期され得る。このことが重なって、太陽電池の性能の実質的な低下に繋がる。 Still referring to FIG. 80, when HIT solar cell 7100 is cleaved in a conventional manner to form strip solar cells 7100a, 7100b, 7100c and 7100d, the newly formed cleavage edge 7140 is not passivated. These non-passivated edges contain high density dangling chemical bonds that promote carrier recombination and reduce the performance of the solar cell. In particular, the cleave surface 7145 exposing the np junction and the cleave surface exposing the heavily doped front field (in layer 7110) are not passivated and may substantially promote carrier recombination. In addition, if a conventional laser cutting or scribing process is used to dice the solar cell 7100, thermal damage such as amorphous silicon recrystallization 7150 can occur on the newly formed edge. As a result of unpassivated edges and thermal damage, the new edges formed on the cleaved solar cells 7100a, 7100b, 7100c and 7100d will cause the solar cell's short circuit current if conventional manufacturing processes are used. It can be expected to reduce the open circuit voltage, and the false fill factor. This is combined to lead to a substantial reduction in the performance of the solar cell.
より幅狭の太陽電池ストリップとなるよう従来サイズのHIT太陽電池をダイシングする間に、再結合を促す縁が形成されることは、図81A−81Jに図示されている方法により避けられ得る。本方法は、従来サイズの太陽電池7100の前面および裏面の分離トレンチを用いて、他の場合においては少数キャリアにとって再結合位置として働くかもしれない劈開縁から、p−n接合および重ドープの前面フィールドを電気的に分離させる。トレンチの縁は、従来の劈開ではなく、代わりに化学エッチングまたはレーザパターニングにより画定され、その後に前および裏トレンチの両方をパッシベートするTCOなどのパッシベート層の堆積が続く。重ドープ領域と比較し、基板のドープは十分に低く、接合における電子が基板のパッシベートされていない切断縁に到達する確率は低い。加えて、切りみぞがないウェハダイシング技術、Thermal Laser Separation(TLS)が、ウェハを切断するのに用いられ得、これにより、潜在的な熱的ダメージが避けられ得る。 During dicing of a conventionally sized HIT solar cell to a narrower solar cell strip, the formation of an edge promoting recombination can be avoided by the method illustrated in FIGS. 81A-81J. The method uses the isolation trenches on the front and back of the conventionally sized solar cell 7100 and from the cleavage edge which may serve as a recombination site for minority carriers in other cases, from the pn junction and the heavily doped front. Electrically separate the fields. The edge of the trench is not a conventional cleave, but instead is defined by chemical etching or laser patterning, followed by the deposition of a passivation layer such as TCO which passivates both the front and back trenches. Compared to heavily doped regions, the doping of the substrate is sufficiently low that the electrons at the junction have a low probability of reaching the unpassivated cutting edge of the substrate. In addition, a grooveless wafer dicing technique, Thermal Laser Separation (TLS), can be used to cut the wafer, which can avoid potential thermal damage.
図81A−81Jに図示されている例において、出発原料は、バルク抵抗が、例えば、約1から約3オームセンチメートルであり得、厚さが、例えば、約180ミクロンであり得る約156mmの正方形のn型単結晶シリコンas−cutウェハである。(ウェハ7105は、太陽電池の基板を形成する。) In the example illustrated in FIGS. 81A-81J, the starting material may have a bulk resistance of, for example, about 1 to about 3 ohm centimeters, and a thickness of, for example, about 180 mm square which may be about 180 microns. N-type single crystal silicon as-cut wafer. (Wafer 7105 forms the substrate of the solar cell.)
図81Aを参照すると、as−cutカットウェハ7105は、従来のようにテクスチャエッチングされ、酸洗浄され、すすがれ、乾燥させられる。 Referring to FIG. 81A, the as-cut cut wafer 7105 is conventionally texture etched, acid cleaned, rinsed and dried.
次に、図81Bにおいて、厚さが約5nmの真性a−Si:H層と厚さが約5nmのドープn+a−Si:H層(両方の層が共に、参照番号7110で示されている)が、例えば、プラズマエンハンスド化学蒸着法(PECVD)により、例えば、約150℃から約200℃の温度でウェハ7105の前面に堆積させられる。 Next, in FIG. 81B, an intrinsic a-Si: H layer with a thickness of about 5 nm and a doped n + a-Si: H layer with a thickness of about 5 nm (both layers are indicated by reference numeral 7110). Are deposited on the front side of the wafer 7105, for example, by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), for example, at a temperature of about 150.degree. C. to about 200.degree.
次に、図81Cにおいて、厚さが約5nmの真性a−Si:H層と厚さが約5nmのドープp+a−Si:H層(両方の層が共に、参照番号7115で示されている)が、例えば、PECVDにより、例えば、約150℃から約200℃の温度でウェハ7105の裏面に堆積させられる。 Next, in FIG. 81C, an intrinsic a-Si: H layer of about 5 nm thickness and a doped p + a-Si: H layer of about 5 nm thickness (both layers are shown together with reference number 7115) Is deposited on the backside of the wafer 7105, for example by PECVD, at a temperature of, for example, about 150.degree. C. to about 200.degree.
次に、図81Dにおいて、前a−Si:H層7110がパターニングされて、分離トレンチ7112を形成する。分離トレンチ7112は、典型的には、層7110を貫通してウェハ7105に到達し、例えば、幅が、約100ミクロンから約1000ミクロン、例えば、約200ミクロンであり得る。典型的には、トレンチは、パターニング技術の正確性、および続いて適用される劈開技術に応じて用いられ得る最も狭い幅を有する。トレンチ7112のパターニングは、例えば、レーザパターニング、または化学エッチング(例えば、インクジェットウェットパターニング)を用いて達成され得る。 Next, in FIG. 81 D, the front a-Si: H layer 7110 is patterned to form isolation trenches 7112. The isolation trenches 7112 typically penetrate the layer 7110 to reach the wafer 7105 and may, for example, be about 100 microns to about 1000 microns in width, for example about 200 microns. Typically, the trench has the accuracy of the patterning technique and the narrowest width that can be used depending on the subsequently applied cleaving technique. Patterning of the trench 7112 can be achieved, for example, using laser patterning or chemical etching (eg, inkjet wet patterning).
次に、図81Eにおいて、裏a−Si:H層7115がパターニングされて、分離トレンチ7117を形成する。分離トレンチ7112と同様に、分離トレンチ7117は、典型的には、層7115を貫通してウェハ7105に到達し、幅が、例えば、約100ミクロンから約1000ミクロン、例えば、約200ミクロンであり得る。トレンチ7117のパターニングは、例えば、レーザパターニング、または化学エッチング(例えば、インクジェットウェットパターニング)を用いて達成され得る。各トレンチ7117は、構造の前面の対応するトレンチ7112と並んでいる。 Next, in FIG. 81E, the back a-Si: H layer 7115 is patterned to form isolation trenches 7117. Similar to isolation trench 7112, isolation trench 7117 typically penetrates layer 7115 to reach wafer 7105 and can be, for example, about 100 microns to about 1000 microns, eg, about 200 microns in width. . Patterning of the trenches 7117 can be achieved, for example, using laser patterning or chemical etching (eg, ink jet wet patterning). Each trench 7117 is aligned with a corresponding trench 7112 on the front of the structure.
次に、図81Fにおいて、厚さが約65nmのTCO層7120が、パターニングされた前a−Si:H層7110上に堆積させられる。このことは、例えば、物理蒸着(PVD)により、またはイオンめっきにより達成され得る。TCO層7120は、a−Si:H層7110内のトレンチ7112を埋め、層7110の外縁をコーティングし、それにより、層7110の表面をパッシベートする。TCO層7120は、反射防止コーティングとしても機能する。 Next, in FIG. 81F, a TCO layer 7120 about 65 nm thick is deposited on the patterned pre-a-Si: H layer 7110. This can be achieved, for example, by physical vapor deposition (PVD) or by ion plating. The TCO layer 7120 fills the trench 7112 in the a-Si: H layer 7110 and coats the outer edge of the layer 7110, thereby passivating the surface of the layer 7110. TCO layer 7120 also functions as an antireflective coating.
次に、図81Gにおいて、厚さが約65nmのTCO層7125が、パターニングされた裏a−Si:H層7115上に堆積させられる。このことは、例えば、PVDにより、またはイオンめっきにより達成され得る。TCO層7125は、a−Si:H層7117内のトレンチ7115を埋め、層115の外縁をコーティングし、それにより、層7115の表面をパッシベートする。TCO層7125は、反射防止コーティングとしても機能する。 Next, in FIG. 81 G, a TCO layer 7125 about 65 nm thick is deposited on the patterned back a-Si: H layer 7115. This can be achieved, for example, by PVD or by ion plating. The TCO layer 7125 fills the trench 7115 in the a-Si: H layer 7117 and coats the outer edge of the layer 115, thereby passivating the surface of the layer 7115. TCO layer 7125 also functions as an antireflective coating.
次に、図81Hにおいて、伝導性(例えば、金属)前面格子線7130が、TCO層7120上にスクリーン印刷される。格子線7130は、例えば、低温の銀製のペーストから形成され得る。 Next, in FIG. 81H, conductive (eg, metal) front grid lines 7130 are screen printed on the TCO layer 7120. The grid lines 7130 may be formed, for example, from a low temperature silver paste.
次に、図81Iにおいて、伝導性(例えば、金属)裏面格子線7135が、TCO層7125上にスクリーン印刷される。格子線7135は、例えば、低温の銀製のペーストから形成され得る。 Next, in FIG. 81I, a conductive (eg, metal) backside grid line 7135 is screen printed on the TCO layer 7125. The grid lines 7135 can be formed, for example, from a low temperature silver paste.
次に、格子線7130および格子線7135の堆積の後、太陽電池は、例えば約30分の間、約200℃の温度で硬化させられる。 Next, after deposition of grid lines 7130 and grid lines 7135, the solar cell is cured at a temperature of about 200 ° C., for about 30 minutes, for example.
次に、図81Jにおいて、トレンチの中心で太陽電池をダイシングすることにより、太陽電池が、太陽電池ストリップ7155a、7155b、7155cおよび7155dとなるよう分離させられる。ダイシングは、例えば、従来のレーザースクライブおよび機械的劈開をトレンチの中心において用いて、トレンチに沿って太陽電池を劈開して達成され得る。代替的に、ダイシングは、トレンチに沿った太陽電池の劈開に繋がる機械的応力をトレンチの中心でのレーザー誘起加熱が引き起こす(例えば、Jenoptik AGが開発したような)Thermal Laser Separationプロセスを用いて達成され得る。後者の手法は、太陽電池の縁に対する熱的ダメージを避け得る。 Next, in FIG. 81J, the solar cells are separated into solar cell strips 7155a, 7155b, 7155c and 7155d by dicing the solar cells at the center of the trench. Dicing may be achieved, for example, by cleaving the solar cell along the trench, using conventional laser scribing and mechanical cleavage at the center of the trench. Alternatively, dicing is accomplished using a Thermal Laser Separation process (such as that developed by Jenoptik AG), which causes mechanical stress that leads to cleavage of the solar cell along the trench, at the center of the trench (eg, as developed by Jenoptik AG) It can be done. The latter approach can avoid thermal damage to the edge of the solar cell.
結果として得られるストリップ太陽電池7155a−7155dは、図80に示すストリップ太陽電池7100a−7100dとは異なる。特に、太陽電池7140a−7140d内のa−Si:H層7110およびa−Si:H層7115の縁は、機械的劈開によってではなく、エッチングまたはレーザパターニングにより形成される。加えて、太陽電池7155a−7155d内の層7110および7115の縁は、TCO層によりパッシベートされる。結果として、太陽電池7140a−7140dは、キャリア再結合を促す、太陽電池7100a−7100dに存在する劈開縁を有さない。 The resulting strip solar cells 7155a-7155d differ from the strip solar cells 7100a-7100d shown in FIG. In particular, the edges of the a-Si: H layers 7110 and a-Si: H layers 7115 in the solar cells 7140a-7140d are formed by etching or laser patterning, not by mechanical cleavage. In addition, the edges of layers 7110 and 7115 in solar cells 7155a-7155d are passivated by the TCO layer. As a result, solar cells 7140a-7140d do not have cleavage edges present in solar cells 7100a-7100d, which promote carrier recombination.
図81A−81Jに関連して説明する方法は、限定ではなく例示的であることが意図されている。特定の順序で実行されるものとして説明する工程は、適宜、他の順序で、または並行して実行され得る。工程および材料層は、適宜、省略され、追加され、または取り替えられ得る。例えば、銅めっきされた金属被覆が用いられた場合、追加のパターニングまたはシード層堆積工程が、プロセスに含められ得る。さらに、いくつかの変形例において、前a−Si:H層7110のみがパターニングされて、分離トレンチを形成し、裏a−Si:H層7115には分離トレンチが形成されない。他の変形例において、裏a−Si:H層7115のみがパターニングされて、分離トレンチを形成し、前a−Si:H層7115には分離トレンチが形成されない。図81A−81Jの例のように、これらの変形例においても、ダイシングは、トレンチの中心で起こる。 The methods described in connection with FIGS. 81A-81J are intended to be illustrative rather than limiting. The steps described as being performed in a particular order may be performed in other orders or in parallel, as appropriate. The process and material layers may be omitted, added or replaced as appropriate. For example, if copper plated metallization is used, additional patterning or seed layer deposition steps can be included in the process. Furthermore, in some variations, only the front a-Si: H layer 7110 is patterned to form an isolation trench and no isolation trench is formed in the back a-Si: H layer 7115. In another variation, only the back a-Si: H layer 7115 is patterned to form an isolation trench and no isolation trench is formed in the previous a-Si: H layer 7115. Dicing also occurs in the center of the trench in these variations, as in the example of FIGS. 81A-81J.
より幅狭の太陽電池ストリップとなるよう従来サイズのHIT太陽電池をダイシングする間に再結合を促す縁が形成されることは、図81A−81Jに関連して説明する方法において採用されるものと同様に分離トレンチを同じく用いる、図82A−82Jに図示されている方法によっても避けられ得る。 The formation of an edge that promotes recombination while dicing a conventionally sized HIT solar cell to a narrower solar cell strip should be employed in the method described in conjunction with FIGS. 81A-81J. It can also be avoided by the method illustrated in FIGS. 82A-82J, which also use isolation trenches.
図82Aを参照すると、本例において、出発原料はここでも、バルク抵抗が、例えば、約1から約3オームセンチメートルであり得、厚さが、例えば、約180ミクロンであり得る約156mmの正方形のn型単結晶シリコンas−cutウェハ7105である。 Referring to FIG. 82A, in the present example, the starting material may again have a bulk resistance of, for example, about 1 to about 3 ohm centimeters and a thickness of, for example, about 180 mm square which may be about 180 microns. N-type single crystal silicon as-cut wafer 7105.
図82Bを参照すると、トレンチ7160が、ウェハ7105の前面に形成される。これらのトレンチは、深さが、例えば、約80ミクロンから約150ミクロン、例えば、約90ミクロンであり得、幅が、例えば、約10ミクロンから約100ミクロンであり得る。分離トレンチ7160は、ウェハ7105から形成されることになる太陽電池ストリップの幾何学を画定する。以下に説明するように、ウェハ7105は、これらのトレンチに沿って劈開されるであろう。これらのトレンチ7160は、例えば、従来のレーザウェハスクライブにより形成され得る。 Referring to FIG. 82B, a trench 7160 is formed on the front surface of the wafer 7105. These trenches may be, for example, about 80 microns to about 150 microns, for example, about 90 microns in depth, and may be, for example, about 10 microns to about 100 microns in width. The isolation trenches 7160 define the geometry of the solar cell strip to be formed from the wafer 7105. The wafer 7105 will be cleaved along these trenches, as described below. These trenches 7160 may be formed, for example, by conventional laser wafer scribing.
次に、図82Cにおいて、ウェハ7105は、従来のようにテクスチャエッチングされ、酸洗浄され、すすがれ、乾燥させられる。エッチングは、典型的には、as−cutウェハ7105の表面に最初から存在する、またはトレンチ7160の形成の間に引き起こされるダメージを取り除く。エッチングはまた、トレンチ7160を広げ得、深くし得る。 Next, in FIG. 82C, wafer 7105 is conventionally texture etched, acid cleaned, rinsed and dried. The etching typically removes the damage originally present on the surface of the as-cut wafer 7105 or caused during the formation of the trench 7160. The etch may also widen and deepen the trench 7160.
次に、図82Dにおいて、厚さが約5nmの真性a−Si:H層と厚さが約5nmのドープn+a−Si:H層(両方の層が共に、参照番号7110で示されている)が、例えば、PECVDにより、例えば、約150℃から約200℃の温度でウェハ7105の前面に堆積させられる。 Next, in FIG. 82D, an intrinsic a-Si: H layer having a thickness of about 5 nm and a doped n + a-Si: H layer having a thickness of about 5 nm (both layers are shown together with reference numeral 7110). Is deposited on the front side of the wafer 7105, for example by PECVD, at a temperature of, for example, about 150.degree. C. to about 200.degree.
次に、図82Eにおいて、厚さが約5nmの真性a−Si:H層と厚さが約5nmのドープp+a−Si:H層(両方の層が共に、参照番号7115で示されている)が、例えば、PECVDにより、例えば、約150℃から約200℃の温度でウェハ7105の裏面に堆積させられる。 Next, in FIG. 82E, an intrinsic a-Si: H layer with a thickness of about 5 nm and a doped p + a-Si: H layer with a thickness of about 5 nm (both layers are shown together with reference number 7115) Is deposited on the backside of the wafer 7105, for example by PECVD, at a temperature of about 150.degree. C. to about 200.degree.
次に、図82Fにおいて、厚さが約65nmのTCO層7120が、前a−Si:H層7110上に堆積させられる。このことは、例えば、物理蒸着(PVD)により、またはイオンめっきにより達成され得る。TCO層7120は、トレンチ7160を埋め、典型的には、トレンチ7160の壁部および底部、および層7110の外縁をコーティングし、それにより、コーティングされた表面をパッシベートし得る。TCO層7120は、反射防止コーティングとしても機能する。 Next, in FIG. 82F, a TCO layer 7120 about 65 nm thick is deposited on the previous a-Si: H layer 7110. This can be achieved, for example, by physical vapor deposition (PVD) or by ion plating. The TCO layer 7120 can fill the trench 7160 and typically coat the walls and bottom of the trench 7160 and the outer edge of the layer 7110, thereby passivating the coated surface. TCO layer 7120 also functions as an antireflective coating.
次に、図82Gにおいて、厚さが約65nmのTCO層7125が、裏a−Si:H層7115上に堆積させられる。このことは、例えば、PVDにより、またはイオンめっきにより達成され得る。TCO層7125は、層7115の(例えば、外縁を含む)表面をパッシベートし、反射防止コーティングとしても機能する。 Next, in FIG. 82G, a TCO layer 7125 about 65 nm thick is deposited on the back a-Si: H layer 7115. This can be achieved, for example, by PVD or by ion plating. TCO layer 7125 passivates the surface (including, for example, the outer edge) of layer 7115 and also functions as an antireflective coating.
次に、図82Hにおいて、伝導性(例えば、金属)前面格子線7130が、TCO層7120上にスクリーン印刷される。格子線7130は、例えば、低温の銀製のペーストから形成され得る。 Next, in FIG. 82H, conductive (eg, metal) front grid lines 7130 are screen printed on the TCO layer 7120. The grid lines 7130 may be formed, for example, from a low temperature silver paste.
次に、図82Iにおいて、伝導性(例えば、金属)裏面格子線7135が、TCO層7125上にスクリーン印刷される。格子線7135は、例えば、低温の銀製のペーストから形成され得る。 Next, in FIG. 82I, a conductive (eg, metal) backside grid line 7135 is screen printed on the TCO layer 7125. The grid lines 7135 can be formed, for example, from a low temperature silver paste.
次に、格子線7130および格子線7135の堆積の後、太陽電池は、例えば約30分の間、約200℃の温度で硬化させられる。 Next, after deposition of grid lines 7130 and grid lines 7135, the solar cell is cured at a temperature of about 200 ° C., for about 30 minutes, for example.
次に、図82Jにおいて、トレンチの中心で太陽電池をダイシングすることにより、太陽電池が、太陽電池ストリップ7165a、7165b、7165cおよび7165dとなるよう分離させられる。ダイシングは、例えば、従来の機械的劈開をトレンチの中心において用いて、トレンチに沿って太陽電池を劈開して達成され得る。代替的に、ダイシングは、例えば、上記で説明したようなThermal Laser Separationプロセスを用いて達成され得る。 Next, in FIG. 82J, the solar cells are separated into solar cell strips 7165a, 7165b, 7165c and 7165d by dicing the solar cells at the center of the trench. Dicing may be achieved, for example, by cleaving the solar cell along the trench using conventional mechanical cleavage at the center of the trench. Alternatively, dicing may be accomplished, for example, using a Thermal Laser Separation process as described above.
結果として得られるストリップ太陽電池7165a−7165dは、図80に示すストリップ太陽電池7100a−7100dとは異なる。特に、太陽電池7165a−7165d内のa−Si:H層7110の縁は、機械的劈開によってではなく、エッチングにより形成される。加えて、太陽電池7165a−7165d内の層7110の縁は、TCO層によりパッシベートされる。結果として、太陽電池7165a−7165dは、キャリア再結合を促す、太陽電池7100a−7100dに存在する劈開縁を有さない。 The resulting strip solar cells 7165a-7165d differ from the strip solar cells 7100a-7100d shown in FIG. In particular, the edges of the a-Si: H layer 7110 in the solar cells 7165a-7165d are formed by etching, not by mechanical cleavage. In addition, the edge of layer 7110 in solar cells 7165a-7165d is passivated by the TCO layer. As a result, solar cells 7165a-7165d do not have the cleavage edge present in solar cells 7100a-7100d, which promotes carrier recombination.
図82A−82Jに関連して説明する方法は、限定ではなく例示的であることが意図されている。特定の順序で実行されるものとして説明する工程は、適宜、他の順序で、または並行して実行され得る。工程および材料層は、適宜、省略され、追加され、または取り替えられ得る。例えば、銅めっきされた金属被覆が用いられた場合、追加のパターニングまたはシード層堆積工程が、プロセスに含められ得る。さらに、いくつかの変形例において、トレンチ7160は、ウェハ7105の前面ではなく、ウェハ7105の裏面に形成され得る。 The methods described in connection with FIGS. 82A-82J are intended to be illustrative rather than limiting. The steps described as being performed in a particular order may be performed in other orders or in parallel, as appropriate. The process and material layers may be omitted, added or replaced as appropriate. For example, if copper plated metallization is used, additional patterning or seed layer deposition steps can be included in the process. Furthermore, in some variations, the trenches 7160 may be formed on the back side of the wafer 7105 rather than on the front side of the wafer 7105.
図81A−81Jおよび86A−86Jに関連して上記で説明した方法は、n型およびp型HIT太陽電池の両方に適用可能である。太陽電池は、前エミッタまたは裏エミッタであり得る。エミッタのない側に分離プロセスを適用することが好ましいかもしれない。さらに、劈開されたウェハ縁上での再結合を減らすよう上記で説明したように分離トレンチおよびパッシベート層を用いることは、他の太陽電池設計およびシリコン以外の材料系を用いる太陽電池に適用可能である。 The methods described above in connection with FIGS. 81A-81J and 86A-86J are applicable to both n-type and p-type HIT solar cells. The solar cell can be a front emitter or a back emitter. It may be preferable to apply the separation process on the side without the emitter. Furthermore, using isolation trenches and passivation layers as described above to reduce recombination on the cleaved wafer edge is applicable to other solar cell designs and solar cells using material systems other than silicon. is there.
図1を改めて参照すると、上記で説明した方法により形成される、複数の直列接続する太陽電池10のストリングは、有利に、隣接し合う太陽電池の端が重なり合い電気接続してスーパーセル100を形成した状態でこけら葺き状に配置され得る。スーパーセル100において、隣接し合う太陽電池10は、それらが重なり合う領域で、一方の太陽電池の前面金属被覆パターンを、隣接する太陽電池の裏面金属被覆パターンに電気接続する電気伝導性接合剤により互いに伝導接合する。適した電気伝導性接合剤は、例えば、電気伝導性接着剤、電気伝導性粘着フィルムおよび粘着テープ、並びに従来のはんだを含み得る。 Referring again to FIG. 1, a string of a plurality of series connected solar cells 10, formed according to the method described above, advantageously has the ends of adjacent solar cells overlapped and electrically connected to form a supercell 100. It can be arranged in a fine-grained manner. In supercell 100, adjacent solar cells 10 are connected to each other by an electrically conductive bonding agent that electrically connects the front metallization pattern of one solar cell to the back metallization pattern of the adjacent solar cells in the area where they overlap. Conduction bonding. Suitable electrically conductive binders may include, for example, electrically conductive adhesives, electrically conductive adhesive films and tapes, and conventional solders.
図5A−5Bを改めて参照すると、図5Aは、ソーラーモジュールの短辺の半分の長さにおよそ等しい長さをそれぞれが有する20個の長方形スーパーセル100を含む例示的な長方形ソーラーモジュール200を示す。スーパーセルは、ペアを組んで端と端とを繋いで配置されて、10のスーパーセル行を、それら行と、スーパーセルの長辺とが、ソーラーモジュールの短辺と平行に方向付けられた状態で形成している。他の変形例において、各スーパーセル行は、3またはそれより多くのスーパーセルを含み得る。また、他の変形例において、スーパーセルは、行に、それら行とスーパーセルの長辺とが長方形ソーラーモジュールの長辺と平行に方向付けられた、または正方形ソーラーモジュールの辺と平行に方向付けられた状態で端と端とを繋いで配置され得る。さらに、ソーラーモジュールは、本例において示されるより多い、またはより少ないスーパーセルと、より多い、またはより少ないスーパーセル行とを含み得る。 Referring back to FIGS. 5A-5B, FIG. 5A shows an exemplary rectangular solar module 200 including twenty rectangular supercells 100 each having a length approximately equal to the length of one half of the short side of the solar module. . The super cells are arranged in pairs and connected end to end, with 10 super cell rows, with those rows and the long sides of the super cells, oriented parallel to the short sides of the solar module It is formed in the state. In other variations, each supercell row may include three or more supercells. Also, in other variations, the supercells are oriented in rows, with the rows and the long sides of the supercells oriented parallel to the long sides of the rectangular solar module, or parallel to the sides of the square solar modules In the closed state, the ends can be arranged to connect the ends. In addition, the solar module may include more or less supercells and more or less supercell rows as shown in this example.
各行のスーパーセル100が、それら各行内のスーパーセルのうち少なくとも1つがその行内の他のスーパーセルに隣接するスーパーセルの端上の前面端接触部を有するよう配置される変形例において、図5Aに示すオプションの間隙210が、ソーラーモジュールの中心線に沿った、スーパーセルの前面端接触部との電気接触を容易にするよう存在し得る。各スーパーセル行が3またはそれより多くのスーパーセルを含む変形例において、スーパーセル間の追加のオプションの間隙が存在し得て、同様に、ソーラーモジュールの辺から離れて位置する前面端接触部との電気接触を容易にし得る。 In the variation where the supercell 100 in each row is arranged such that at least one of the supercells in each row has a front end contact on the end of the supercell adjacent to the other supercell in that row, FIG. An optional gap 210, shown in FIG. 1, may be present to facilitate electrical contact with the front end contact of the supercell along the centerline of the solar module. In variations where each supercell row includes three or more supercells, there may be additional optional gaps between the supercells, as well as front end contacts located away from the sides of the solar module It can facilitate electrical contact with the
図5Bは、ソーラーモジュールの短辺の長さにおよそ等しい長さをそれぞれが有する10個の長方形スーパーセル100を含む他の例示的な長方形ソーラーモジュール300を示す。それらスーパーセルは、長辺が同モジュールの短辺と平行に方向付けられた状態で配置されている。他の変形例において、スーパーセルは、長方形ソーラーモジュールの長辺の長さにおよそ等しい長さを有し、それらの長辺がソーラーモジュールの長辺と平行な状態で方向付けられ得る。またスーパーセルは、正方形ソーラーモジュールの辺の長さにおよそ等しい長さを有し、それらの長辺がソーラーモジュールの辺と平行な状態で方向付けられ得る。さらに、ソーラーモジュールは、本例において示されているより多い、またはより少ないそのような辺の長さのスーパーセルを含み得る。 FIG. 5B shows another exemplary rectangular solar module 300 including ten rectangular supercells 100 each having a length approximately equal to the length of the short side of the solar module. The supercells are arranged with their long sides oriented parallel to the short sides of the module. In another variation, the supercell may have a length approximately equal to the length of the long side of the rectangular solar module, and those long sides may be oriented parallel to the long side of the solar module. Also, the supercell may have a length approximately equal to the length of the sides of the square solar module, and their long sides may be oriented parallel to the sides of the solar module. Furthermore, the solar module may include more or less such side length supercells as shown in this example.
図5Bは、図5Aのソーラーモジュール200内の複数のスーパーセル行内の隣接し合うスーパーセル間に間隙がなかった場合にソーラーモジュール200がどのように見えるかも示す。ソーラーモジュール内のスーパーセル100の任意の他の適した配置も、用いられ得る。 FIG. 5B also shows how the solar module 200 looks when there is no gap between adjacent supercells in the plurality of supercell rows in the solar module 200 of FIG. 5A. Any other suitable arrangement of supercell 100 in a solar module may also be used.
以下の列挙されている段落は、本開示の追加の非限定的な態様を提供する。 The following enumerated paragraphs provide additional non-limiting aspects of the present disclosure.
1.N(≧25)個の、約10ボルトより高い降伏電圧を平均で有する長方形または略長方形太陽電池の直列接続ストリングであって、1または複数のスーパーセルとなるよう上記長方形または略長方形太陽電池はグループ化されており、上記1または複数のスーパーセルのそれぞれが、隣接し合う太陽電池の長辺が重なり合い電気および熱伝導性接着剤により互いに伝導接合した状態で並んで配置された上記複数の太陽電池のうち2またはそれより多くを含む、長方形または略長方形太陽電池の直列接続ストリングを備え、
太陽電池の上記ストリング内のいずれの単一の太陽電池も、またはN個より少ない太陽電池のグループも個別に、バイパスダイオードと並列に電気接続しない、ソーラーモジュール。
1. A series connected string of rectangular or nearly rectangular solar cells having a breakdown voltage higher than about 10 volts, N (N 25) on average, such that the rectangular or nearly rectangular solar cells are one or more supercells. The plurality of solar cells, which are grouped, and each of the one or more supercells are arranged side by side with the long sides of adjacent solar cells overlapping and conductively bonded to each other by an electrical and thermal conductive adhesive. Comprising a series connected string of rectangular or nearly rectangular solar cells, including two or more of the cells;
A solar module, wherein none of the single solar cells in the string of solar cells, or a group of less than N solar cells, are individually electrically connected in parallel with the bypass diodes.
2.Nは、30より大きい、またはそれと等しい、項1に記載のソーラーモジュール。 2. The solar module according to item 1, wherein N is greater than or equal to 30.
3.Nは、50より大きい、またはそれと等しい、項1に記載のソーラーモジュール。 3. The solar module according to item 1, wherein N is greater than or equal to 50.
4.Nは、100より大きい、またはそれと等しい、項1に記載のソーラーモジュール。 4. The solar module according to item 1, wherein N is greater than or equal to 100.
5.上記接着剤は、上記複数の太陽電池と垂直な方向への厚さが約0.1mmより小さい、またはそれと等しく、上記複数の太陽電池と垂直な方向への熱伝導性が約1.5w/m/kより高い、またはそれと等しい、隣接し合う太陽電池間の複数の接合を形成する、項1に記載のソーラーモジュール。 5. The adhesive has a thickness in a direction perpendicular to the plurality of solar cells of less than or equal to about 0.1 mm, and a thermal conductivity of about 1.5 w / in a direction perpendicular to the plurality of solar cells. The solar module according to Item 1, which forms a plurality of junctions between adjacent solar cells higher than or equal to m / k.
6.上記N個の太陽電池は、単一のスーパーセルとなるようグループ化される、項1に記載のソーラーモジュール。 6. The solar module according to Item 1, wherein the N solar cells are grouped into a single supercell.
7.上記複数のスーパーセルは、ポリマー内に封入されている、項1に記載のソーラーモジュール。 7. The solar module according to Item 1, wherein the plurality of supercells are enclosed in a polymer.
7A.上記ポリマーは、熱可塑性オレフィンポリマーを含む、項7に記載のソーラーモジュール。 7A. Item 8. The solar module according to item 7, wherein the polymer comprises a thermoplastic olefin polymer.
7B.上記ポリマーは、ガラス製の前面シートと後面シートとの間に挟まれている、項7に記載のソーラーモジュール。 7B. The solar module according to Item 7, wherein the polymer is sandwiched between a glass front sheet and a rear sheet.
7C.上記後面シートはガラスを含む、項7Bに記載のソーラーモジュール。 7C. The solar module according to Item 7B, wherein the back sheet includes glass.
8.上記複数の太陽電池はシリコン太陽電池である、項1に記載のソーラーモジュール。 8. The solar module according to Item 1, wherein the plurality of solar cells are silicon solar cells.
9.ソーラーモジュールであって、
上記ソーラーモジュールの縁と平行な上記ソーラーモジュールの全長または全幅に亘って実質的に広がるスーパーセルであって、上記スーパーセルは、隣接し合う太陽電池の長辺が重なり合い電気および熱伝導性接着剤により互いに伝導接合した状態で並んで配置された、N個の、約10ボルトより高い降伏電圧を平均で有する、長方形または略長方形太陽電池の直列接続ストリングを有する、スーパーセルを備え、
上記スーパーセル内のいずれの単一の太陽電池も、またはN個より少ない太陽電池のグループも個別に、バイパスダイオードと並列に電気接続しない、ソーラーモジュール。
9. A solar module,
A supercell extending substantially the entire length or width of the solar module parallel to the edge of the solar module, wherein the supercell is formed by overlapping the long sides of adjacent solar cells to form an electrical and thermal conductive adhesive Comprising a series connected string of rectangular or nearly rectangular solar cells having N breakdown voltages higher than about 10 volts, arranged side by side in conductive junction with each other,
A solar module, wherein none of the single solar cells in the supercell, or a group of less than N solar cells, are individually electrically connected in parallel with the bypass diodes.
10.N>24である、項9に記載のソーラーモジュール。 10. Item 10. The solar module according to item 9, wherein N> 24.
11.上記スーパーセルの、電流の流れの方向への長さが、少なくとも約500mmである、項9に記載のソーラーモジュール。 11. Item 10. The solar module according to item 9, wherein the length of the supercell in the direction of current flow is at least about 500 mm.
12.上記複数のスーパーセルは、ガラス製の前面シートと後面シートとの間に挟まれた熱可塑性オレフィンポリマー内に封入されている、項9に記載のソーラーモジュール。 12. Item 10. The solar module according to item 9, wherein the plurality of supercells are enclosed in a thermoplastic olefin polymer sandwiched between a glass front sheet and a back sheet.
13.スーパーセルであって、
複数のシリコン太陽電池を備え、
各シリコン太陽電池が、
対向して位置付けられた平行な第1長辺および第2長辺と2つの対向して位置付けられた短辺とにより画定される形状を有する長方形または略長方形の前面および後面であって、上記前面の少なくとも一部が、上記太陽電池ストリングの動作の間に太陽放射に曝される、前面および後面と、
上記前面に配され、上記第1長辺に隣接して位置付けられた少なくとも1つの前面コンタクトパッドを含む電気伝導性前面金属被覆パターンと、
上記後面に配され、上記第2長辺に隣接して位置付けられた少なくとも1つの後面コンタクトパッドを含む電気伝導性後面金属被覆パターンと
を有し、
上記複数のシリコン太陽電池は、隣接し合うシリコン太陽電池の第1長辺および第2長辺が重なり合った状態で、かつ、隣接し合うシリコン太陽電池上の前面および後面のコンタクトパッドが、重なり合い伝導性粘着接合剤により互いに伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置され、
各シリコン太陽電池の上記前面金属被覆パターンは、上記スーパーセルの製造の間の上記伝導性粘着接合剤の硬化の前に、上記伝導性粘着接合剤を少なくとも1つの前面コンタクトパッドへ実質的に封じ込めるよう構成されたバリアを含む、スーパーセル。
13. A supercell,
Equipped with multiple silicon solar cells,
Each silicon solar cell is
An oblong or substantially oblong front and back face having a shape defined by oppositely positioned parallel first and second long sides and two oppositely located short sides Front and back surfaces, at least a portion of which are exposed to solar radiation during operation of the solar cell string;
An electrically conductive front metallization pattern disposed on the front and including at least one front contact pad positioned adjacent to the first long side;
An electrically conductive back surface metallization pattern disposed on the back surface and including at least one back surface contact pad positioned adjacent to the second long side;
In the plurality of silicon solar cells, the first long side and the second long side of the adjacent silicon solar cells overlap, and the contact pads on the front and rear faces on the adjacent silicon solar cells overlap and conduct Conductively bonded to each other by the adhesive adhesive, and the adjacent silicon solar cells are arranged side by side electrically connected in series,
The front metallized pattern of each silicon solar cell substantially encapsulates the conductive adhesive bond to at least one front contact pad prior to curing of the conductive adhesive bond during fabrication of the supercell. Supercell, including a barrier configured as follows.
14.隣接し合い重なり合うシリコン太陽電池のそれぞれのペアに関して、上記シリコン太陽電池のうち一方の上記前面の上記バリアには、上記シリコン太陽電池のうち他方のシリコン太陽電池の一部が重なり、上記バリアは上記一部に隠れ、それにより、上記スーパーセルの製造の間に上記伝導性粘着接合剤の硬化の前に、上記シリコン太陽電池の上記前面の重なり合う領域に上記伝導性粘着接合剤を実質的に封じ込める、項13に記載のスーパーセル。 14. For each pair of adjacent and overlapping silicon solar cells, a portion of the other silicon solar cell of the silicon solar cell overlaps the barrier of the front of one of the silicon solar cells, the barrier being Partially concealing, thereby substantially confining the conductive adhesive in overlapping areas of the front surface of the silicon solar cell prior to curing of the conductive adhesive during manufacture of the supercell , Supercell according to Item 13.
15.上記バリアは、上記第1長辺と平行に上記第1長辺の実質的に全長に亘って延びる連続する伝導線を含み、上記少なくとも1つの前面コンタクトパッドは、上記連続する伝導線と、上記太陽電池の上記第1長辺との間に位置する、項13に記載のスーパーセル。 15. The barrier includes a continuous conductive line extending substantially the entire length of the first long side in parallel with the first long side, the at least one front contact pad comprising the continuous conductive line, and Item 14. The supercell according to item 13, which is located between the first long side of the solar cell.
16.上記前面金属被覆パターンは、上記少なくとも1つの前面コンタクトパッドに電気接続し、上記第1長辺と垂直な方向に延びる上記フィンガーを含み、上記連続する伝導線は、上記複数のフィンガーを電気相互接続して、各フィンガーから少なくとも1つの前面コンタクトパッドまでの複数の伝導路を提供する、項15に記載のスーパーセル。 16. The front side metallization pattern electrically connects to the at least one front contact pad and includes the fingers extending in a direction perpendicular to the first long side, and the continuous conductive line electrically interconnects the plurality of fingers. Item 20. The supercell of item 15, providing multiple conductive paths from each finger to at least one front contact pad.
17.上記前面金属被覆パターンは、上記第1長辺と隣接し、かつ平行な行に配置された複数の不連続なコンタクトパッドを含み、上記バリアは、各不連続なコンタクトパッドのために、上記スーパーセルの製造の間の上記伝導性粘着接合剤の硬化の前に、上記伝導性粘着接合剤を上記不連続なコンタクトパッドに実質的に封じ込める複数の別個のバリアを形成する複数の特徴を含む、項13に記載のスーパーセル。 17. The front side metallization pattern includes a plurality of discrete contact pads arranged in rows adjacent and parallel to the first long side, the barrier being for each of the discrete contact pads the superstructure Prior to curing of the conductive adhesive during cell fabrication, including a plurality of features forming a plurality of discrete barriers substantially encapsulating the conductive adhesive in the discontinuous contact pad; Item 13. A supercell according to item 13.
18.上記複数の別個のバリアは、それらの対応する不連続なコンタクトパッドに当接しており、それらより高い、項17に記載のスーパーセル。 18. Item 18. The supercell according to Item 17, wherein the plurality of separate barriers abut on and are higher than their corresponding discontinuous contact pads.
19.スーパーセルであって、
複数のシリコン太陽電池を備え、
各シリコン太陽電池が、
対向して位置付けられた平行な第1長辺および第2長辺と2つの対向して位置付けられた短辺とにより画定される形状を有する長方形または略長方形の前面および後面であって、上記前面の少なくとも一部が、上記太陽電池ストリングの動作の間に太陽放射に曝される、前面および後面と、
上記前面に配され、上記第1長辺に隣接して位置付けられた少なくとも1つの前面コンタクトパッドを含む電気伝導性前面金属被覆パターンと、
上記後面に配され、上記第2長辺に隣接して位置付けられた少なくとも1つの後面コンタクトパッドを含む電気伝導性後面金属被覆パターンと
を有し、
上記複数のシリコン太陽電池は、隣接し合うシリコン太陽電池の第1長辺および第2長辺が重なり合った状態で、かつ、隣接し合うシリコン太陽電池上の前面および後面のコンタクトパッドが、重なり合い伝導性粘着接合剤により互いに伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置され、
各シリコン太陽電池の上記後面金属被覆パターンは、上記スーパーセルの製造の間の上記伝導性粘着接合剤の硬化の前に、上記伝導性粘着接合剤を上記少なくとも1つの後面コンタクトパッドへ実質的に封じ込めるよう構成されたバリアを含む、スーパーセル。
19. A supercell,
Equipped with multiple silicon solar cells,
Each silicon solar cell is
An oblong or substantially oblong front and back face having a shape defined by oppositely positioned parallel first and second long sides and two oppositely located short sides Front and back surfaces, at least a portion of which are exposed to solar radiation during operation of the solar cell string;
An electrically conductive front metallization pattern disposed on the front and including at least one front contact pad positioned adjacent to the first long side;
An electrically conductive back surface metallization pattern disposed on the back surface and including at least one back surface contact pad positioned adjacent to the second long side;
In the plurality of silicon solar cells, the first long side and the second long side of the adjacent silicon solar cells overlap, and the contact pads on the front and rear faces on the adjacent silicon solar cells overlap and conduct Conductively bonded to each other by the adhesive adhesive, and the adjacent silicon solar cells are arranged side by side electrically connected in series,
The backside metallized pattern of each silicon solar cell may substantially transfer the conductive adhesive bond to the at least one rear contact pad prior to curing of the conductive adhesive during manufacture of the supercell. A supercell that contains a barrier configured to contain it.
20.上記後面金属被覆パターンは、上記第2長辺と隣接し、かつ平行な行に配置された1または複数の不連続なコンタクトパッドを含み、上記バリアは、各不連続なコンタクトパッドのために、上記スーパーセルの製造の間の上記伝導性粘着接合剤の硬化の前に、上記伝導性粘着接合剤を上記不連続なコンタクトパッドに実質的に封じ込める複数の別個のバリアを形成する複数の特徴を含む、項19に記載のスーパーセル。 20. The back surface metallization pattern includes one or more discontinuous contact pads arranged in rows adjacent and parallel to the second long side, the barrier being for each discontinuous contact pad Prior to curing of the conductive adhesive during manufacture of the supercell, a plurality of features forming a plurality of discrete barriers substantially encapsulating the conductive adhesive in the discontinuous contact pad. Item 20. The supercell according to item 19.
21.上記複数の別個のバリアは、それらの対応する不連続なコンタクトパッドに当接しており、それらより高い、項20に記載のスーパーセル。 21. 21. The supercell according to clause 20, wherein the plurality of separate barriers abut on their higher discrete contact pads and are higher.
22.太陽電池ストリングを作る方法であって、
1または複数の擬似正方形シリコンウェハのうち各擬似正方形シリコンウェハの長い縁と平行な複数の線に沿って上記1または複数の擬似正方形シリコンウェハをダイシングして、長軸に沿って実質的に同じ長さをそれぞれが有する複数の長方形シリコン太陽電池を形成する工程と、
隣接し合う太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合して、上記隣接し合う太陽電池を直列に電気接続した状態で上記複数の長方形シリコン太陽電池を並べて配置する工程と、
上記複数の長方形シリコン太陽電池は、上記擬似正方形ウェハの複数の角に、または複数の角の一部に対応する2つの面取りされた角を含む少なくとも1つの長方形太陽電池と、面取りされた角をそれぞれが有さない1または複数の長方形シリコン太陽電池とを含み、
上記擬似正方形ウェハのダイシングが沿って行われる複数の平行線間の間隔は、上記面取りされた角を含む長方形シリコン太陽電池の上記長軸と垂直な幅を、上記面取りされた角を有さない1または複数の長方形シリコン太陽電池の長軸と垂直な幅より大きくすることにより、上記面取りされた角を補うよう選択され、これにより、上記太陽電池ストリング内の上記複数の長方形シリコン太陽電池のうちそれぞれが、上記太陽電池ストリングの動作において光に曝される面積が実質的に同じである前面を有する、方法。
22. A method of making a solar cell string,
Dicing the one or more quasi-square silicon wafers along a plurality of lines parallel to the long edge of each quasi-square silicon wafer among one or more quasi-square silicon wafers to substantially the same along the major axis Forming a plurality of rectangular silicon solar cells each having a length;
Arranging the plurality of rectangular silicon solar cells side by side in a state in which the long sides of adjacent solar cells overlap and are conductively joined to each other, and the adjacent solar cells are electrically connected in series;
The plurality of rectangular silicon solar cells comprises at least one rectangular solar cell including two beveled corners corresponding to a plurality of corners of the pseudo-square wafer or a portion of the plurality of corners; And one or more rectangular silicon solar cells that each does not have
The spacing between the plurality of parallel lines along which dicing of the pseudo-square wafer is performed does not have a width perpendicular to the long axis of the rectangular silicon solar cell including the chamfered corner, the chamfered corner One or more rectangular silicon solar cells are selected to compensate for the chamfered corners by making them wider than the long axis perpendicular to the long axis, thereby making the plurality of rectangular silicon solar cells in the solar cell string A method, each having a front surface where the areas exposed to light in operation of the solar cell string are substantially the same.
23.太陽電池ストリングであって、
隣接し合う太陽電池の端部が重なり合い互いに伝導接合して、上記隣接し合う太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された複数のシリコン太陽電池を備え、
上記複数のシリコン太陽電池のうち少なくとも1つは、ダイシング元の擬似正方形シリコンウェハの複数の角、または複数の角の一部に対応する面取りされた角を有し、上記複数のシリコン太陽電池のうち少なくとも1つは、面取りされた角を有さず、上記複数のシリコン太陽電池のうちそれぞれが、上記太陽電池ストリングの動作の間に光に曝される面積が実質的に同じである前面を有する、太陽電池ストリング。
23. A solar cell string,
And a plurality of silicon solar cells arranged side by side in a state in which the adjacent solar cells are electrically connected in series, with the ends of the adjacent solar cells overlapping and conductively joined to each other,
At least one of the plurality of silicon solar cells has a chamfered corner corresponding to a plurality of corners or a portion of a plurality of corners of the pseudo square silicon wafer from which dicing is performed, and At least one does not have beveled corners, and each of the plurality of silicon solar cells has substantially the same area exposed to light during operation of the solar cell string. Have, solar cell string.
24.2またはそれより多くの太陽電池ストリングを作る方法であって、
1または複数の擬似正方形シリコンウェハのうち各擬似正方形シリコンウェハの長い縁と平行な複数の線に沿って上記1または複数の擬似正方形シリコンウェハをダイシングして、上記1または複数の擬似正方形シリコンウェハの複数の角、または複数の角の一部に対応する面取りされた角を含む第1の複数の長方形シリコン太陽電池と、上記1または複数の擬似正方形シリコンウェハの全幅に亘って広がる第1の長さをそれぞれが有し、面取りされた角を有さない第2の複数の長方形シリコン太陽電池とを形成する工程と、
上記第1の複数の長方形シリコン太陽電池のうちそれぞれから上記面取りされた角を取り除いて、上記第1の長さより短い第2の長さをそれぞれが有し、面取りされた角を有さない第3の複数の長方形シリコン太陽電池を形成する工程と、
隣接し合う長方形シリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合した状態で上記第2の複数の長方形シリコン太陽電池を並べて配置して、上記第2の複数の長方形シリコン太陽電池を直列に電気接続して、幅が上記第1の長さと等しい太陽電池ストリングを形成する工程と、
隣接し合う長方形シリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合した状態で上記第3の複数の長方形シリコン太陽電池を並べて配置して、上記第3の複数の長方形シリコン太陽電池を直列に電気接続して、幅が上記第2の長さと等しい太陽電池ストリングを形成する工程と
を備える、方法。
How to make 24.2 or more solar cell strings,
The one or more pseudo square silicon wafers are diced along a plurality of lines parallel to the long edge of each pseudo square silicon wafer among one or more pseudo square silicon wafers, and the one or more pseudo square silicon wafers A first plurality of rectangular silicon solar cells including chamfered corners corresponding to a plurality of corners of the plurality of corners, or a plurality of first corners spread across the entire width of the one or more pseudo-square silicon wafers Forming a second plurality of rectangular silicon solar cells each having a length and having no chamfered corners;
The chamfered corner is removed from each of the first plurality of rectangular silicon solar cells, and each has a second length shorter than the first length and does not have a chamfered corner. Forming three or more rectangular silicon solar cells;
The second plurality of rectangular silicon solar cells are arranged side by side in a state in which long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlap and are conductively connected to each other, and the second plurality of rectangular silicon solar cells are electrically connected in series Forming a solar cell string having a width equal to the first length;
The third plurality of rectangular silicon solar cells are arranged side by side in a state in which long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlap and are conductively connected to each other, and the third plurality of rectangular silicon solar cells are electrically connected in series Forming a solar cell string having a width equal to said second length.
25.2またはそれより多くの太陽電池ストリングを作る方法であって、
1または複数の擬似正方形シリコンウェハのうち各擬似正方形シリコンウェハの長い縁と平行な複数の線に沿って上記1または複数の擬似正方形シリコンウェハをダイシングして、上記1または複数の擬似正方形シリコンウェハの複数の角、または複数の角の一部に対応する面取りされた角を含む第1の複数の長方形シリコン太陽電池と、面取りされた角を有さない第2の複数の長方形シリコン太陽電池とを形成する工程と、
隣接し合う長方形シリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合した状態で上記第1の複数の長方形シリコン太陽電池を並べて配置して、上記第1の複数の長方形シリコン太陽電池を直列に電気接続する工程と、
隣接し合う長方形シリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合した状態で上記第2の複数の長方形シリコン太陽電池を並べて配置して、上記第2の複数の長方形シリコン太陽電池を直列に電気接続する工程と
を備える、方法。
A method of making a solar cell string of 25.2 or more,
The one or more pseudo square silicon wafers are diced along a plurality of lines parallel to the long edge of each pseudo square silicon wafer among one or more pseudo square silicon wafers, and the one or more pseudo square silicon wafers A first plurality of rectangular silicon solar cells including chamfered corners corresponding to a plurality of corners of the plurality of corners or a plurality of corners, and a second plurality of rectangular silicon solar cells having no chamfered corners Forming the
The first plurality of rectangular silicon solar cells are arranged side by side in a state in which the long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlap and are conductively connected to each other, and the first plurality of rectangular silicon solar cells are electrically connected in series Process,
The second plurality of rectangular silicon solar cells are arranged side by side in a state in which long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlap and are conductively connected to each other, and the second plurality of rectangular silicon solar cells are electrically connected in series And a process.
26.ソーラーモジュールを作る方法であって、
複数の擬似正方形シリコンウェハのうち各擬似正方形シリコンウェハの長い縁と平行な複数の線に沿って上記ウェハをダイシングして、上記複数の擬似正方形シリコンウェハの複数の角に対応する面取りされた角を含む複数の長方形シリコン太陽電池と、面取りされた角を有さない複数の長方形シリコン太陽電池とを上記複数の擬似正方形シリコンウェハから形成する工程と、
上記面取りされた角を有さない複数の長方形シリコン太陽電池のうち少なくともいくつかを配置して、複数の長方形シリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合して、上記複数の長方形シリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された、面取りされた角を有さない長方形シリコン太陽電池のみをそれぞれが含む第1の複数のスーパーセルを形成する工程と、
上記面取りされた角を含む複数の長方形シリコン太陽電池のうち少なくともいくつかを配置して、複数の長方形シリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合して、上記複数の長方形シリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された、面取りされた角を有する長方形シリコン太陽電池のみをそれぞれが含む第2の複数のスーパーセルを形成する工程と、
上記第1の複数のスーパーセルからの複数のスーパーセルのみまたは上記第2の複数のスーパーセルからの複数のスーパーセルのみを各行が含む、実質的に等しい長さの複数の平行なスーパーセル行に上記複数のスーパーセルを配置して、上記ソーラーモジュールの前面を形成する工程と
を備える、ソーラーモジュール。
26. How to make a solar module,
A chamfered corner corresponding to a plurality of corners of the plurality of pseudo square silicon wafers by dicing the wafer along a plurality of lines parallel to a long edge of each of the plurality of pseudo square silicon wafers. Forming a plurality of rectangular silicon solar cells including the plurality of rectangular silicon solar cells and a plurality of rectangular silicon solar cells without chamfered corners from the plurality of pseudo square silicon wafers;
At least some of the plurality of rectangular silicon solar cells without chamfered corners are arranged, and the long sides of the plurality of rectangular silicon solar cells overlap and are conductively bonded to each other to form the plurality of rectangular silicon solar cells Forming a first plurality of supercells, each comprising only rectangular silicon solar cells without chamfered corners, arranged side by side electrically connected in series;
At least some of the plurality of rectangular silicon solar cells including the chamfered corner are arranged, and the long sides of the plurality of rectangular silicon solar cells overlap and are conductively bonded to each other to serially connect the plurality of rectangular silicon solar cells Forming a second plurality of supercells each including only rectangular silicon solar cells having chamfered corners arranged side by side in electrical connection;
A plurality of parallel supercell rows of substantially equal length, each row including only a plurality of supercells from the first plurality of supercells or only a plurality of supercells from the second plurality of supercells. Placing the plurality of supercells on the to form the front surface of the solar module.
27.上記ソーラーモジュールの平行な対向し合う縁に隣接する上記複数のスーパーセル行のうち2行は、上記第2の複数のスーパーセルからの複数のスーパーセルのみを含み、全ての他の複数のスーパーセル行は、上記第1の複数のスーパーセルからのスーパーセルのみを含む、項26に記載のソーラーモジュール。 27. Two of the plurality of supercell rows adjacent to parallel opposing edges of the solar module include only the plurality of supercells from the second plurality of supercells and all other plurality of supercells. 27. The solar module of clause 26, wherein the cell row comprises only supercells from the first plurality of supercells.
28.上記ソーラーモジュールは、合計6つのスーパーセル行を含む、項27に記載のソーラーモジュール。 28. The solar module according to Item 27, wherein the solar module includes a total of six supercell rows.
29.隣接し合うシリコン太陽電池の端部が重なり合い互いに伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で第1方向に並んで配置された複数のシリコン太陽電池と、
細長のフレキシブル電気相互接続部と
を備え、
上記細長のフレキシブル電気相互接続部の長軸は、上記第1方向と垂直な第2方向と平行に方向付けられ、
上記細長のフレキシブル電気相互接続部は、
上記第2方向に沿って配置された3またはそれより多くの不連続な位置において上記複数のシリコン太陽電池のうち端のシリコン太陽電池の前面または後面に伝導接合し、
上記第2方向に上記端の太陽電池の少なくとも全幅に亘って延び、
上記端のシリコン太陽電池の上記前面または裏面と垂直な方向に測定される導体厚さが、約100ミクロン未満であり、またはそれと等しく、
上記第2方向への電流の流れに対して約0.012オームより低い、またはそれと等しい抵抗を提供し、
約−40℃から約85℃の温度範囲で、上記端のシリコン太陽電池と上記相互接続部との間で、上記第2方向への差異のある膨張に適応するフレキシブル性を提供するよう構成されている、スーパーセル。
29. A plurality of silicon solar cells arranged in the first direction in a state in which the ends of adjacent silicon solar cells overlap and conductively bond with each other to electrically connect the adjacent silicon solar cells in series;
Long and narrow flexible electrical interconnections,
A longitudinal axis of the elongated flexible electrical interconnect is oriented parallel to a second direction perpendicular to the first direction;
The elongated flexible electrical interconnect is
Conducting bonding to the front or back surface of the end silicon solar cell of the plurality of silicon solar cells at three or more discontinuous positions arranged along the second direction;
Extends at least the full width of the end solar cell in the second direction,
The conductor thickness measured in the direction perpendicular to the front or back of the silicon solar cell at the end is less than or equal to about 100 microns,
Provide a resistance less than or equal to about 0.012 ohms to the flow of current in the second direction,
Configured to provide flexibility to accommodate differential expansion in the second direction between the silicon solar cell at the end and the interconnect at a temperature range of about -40.degree. C. to about 85.degree. C. You are a supercell.
30.上記フレキシブル電気相互接続部は、上記端のシリコン太陽電池の上記前面および裏面と垂直な方向に測定される導体厚さが、約30ミクロン未満である、またはそれと等しい、項29に記載のスーパーセル。 30. 30. The supercell of claim 29, wherein the flexible electrical interconnect has a conductor thickness measured in a direction perpendicular to the front and back surfaces of the end silicon solar cell is less than or equal to about 30 microns. .
31.上記フレキシブル電気相互接続部は、上記第2方向に上記スーパーセルを越えて延在して、少なくとも、ソーラーモジュール内で上記スーパーセルと平行、かつ隣接して位置付けられた第2スーパーセルへの電気相互接続を提供する、項29に記載のスーパーセル。 31. The flexible electrical interconnect extends beyond the supercell in the second direction and at least to the second supercell positioned parallel to and adjacent to the supercell in the solar module. 30. A supercell according to clause 29, which provides interconnection.
32.上記フレキシブル電気相互接続部は、上記第1方向に上記スーパーセルを越えて延在して、ソーラーモジュール内で上記スーパーセルと平行、かつ並んで位置付けられた第2スーパーセルへの電気相互接続を提供する、項29に記載のスーパーセル。 32. The flexible electrical interconnect extends beyond the supercell in the first direction to provide electrical interconnect to a second supercell positioned parallel to and alongside the supercell in the solar module The supercell according to Item 29, which is provided.
33.ソーラーモジュールであって、
上記ソーラーモジュールの幅に亘って広がる2またはそれより多くの平行行に配置されて、上記ソーラーモジュールの前面を形成し、隣接し合うシリコン太陽電池の端部が重なり合い互いに伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された複数のシリコン太陽電池をそれぞれが含む複数のスーパーセルを備え、
少なくとも、第1行内の上記ソーラーモジュールの縁に隣接する第1スーパーセルの端は、
複数の不連続な位置において電気伝導性粘着接合剤により上記第1スーパーセルの前面に接合し、
上記ソーラーモジュールの上記縁と平行に延び、
少なくとも一部が上記第1スーパーセルの上記端周りで折れ、上記ソーラーモジュールの前からの視界から隠れた、
フレキシブル電気相互接続部を介し、
第2行内の上記ソーラーモジュールの同じ上記縁に隣接する、第2スーパーセルの端に電気接続する、
ソーラーモジュール。
33. A solar module,
Arranged in two or more parallel rows extending across the width of the solar module to form the front surface of the solar module, the ends of adjacent silicon solar cells overlap and conductively bond to each other Comprising a plurality of supercells, each comprising a plurality of silicon solar cells arranged side by side in a state in which the mutually opposing silicon solar cells are electrically connected in series;
At least the end of the first supercell adjacent to the edge of the solar module in the first row is:
Bonded to the front of the first supercell by means of an electrically conductive adhesive in discrete locations,
Extends parallel to the edge of the solar module,
At least a part of which is broken around the end of the first supercell and is hidden from view from the front of the solar module,
Through flexible electrical interconnections,
Electrically connected to the end of the second supercell, adjacent to the same edge of the solar module in the second row,
Solar module.
34.上記ソーラーモジュールの上記前面の上記フレキシブル電気相互接続部の表面は、覆われて、または着色されて、上記スーパーセルに対する視認出来るコントラストが下げられる、項33に記載のソーラーモジュール。 34. 34. The solar module of clause 33, wherein the surface of the flexible electrical interconnect on the front surface of the solar module is covered or colored to reduce the visible contrast to the supercell.
35.スーパーセルの上記2またはそれより多くの平行行は、白色の後面シート上に配置されて、上記ソーラーモジュールの動作の間に太陽放射により照射されることになる上記ソーラーモジュールの前面を形成し、
上記白色の後面シートは、上記スーパーセルの2またはそれより多くの平行行間の複数の間隙の位置と幅とに対応する位置と幅とを有する平行な濃色の複数のストライプを含み、
複数の上記後面シートの複数の白色の部分は、上記スーパーセルの2またはそれより多くの平行行間の上記複数の間隙を通して視認出来ない、項33に記載のソーラーモジュール。
35. The two or more parallel rows of supercells are disposed on a white back sheet to form the front of the solar module that will be irradiated by solar radiation during operation of the solar module,
The white backsheet includes parallel dark multiple stripes having locations and widths corresponding to locations and widths of multiple gaps between two or more parallel rows of the supercell,
34. The solar module of paragraph 33, wherein a plurality of white portions of the plurality of backsheets are not visible through the plurality of gaps between two or more parallel rows of the supercell.
36.太陽電池ストリングを作る方法であって、
1または複数のシリコン太陽電池のうち各シリコン太陽電池上に1または複数のスクライブラインをレーザースクライブして、上記1または複数のシリコン太陽電池上に複数の長方形領域を画定する工程と、
各長方形領域の長辺に隣接する1または複数の位置において、スクライブされた上記1または複数のシリコン太陽電池に電気伝導性粘着接合剤を適用する工程と、
上記1または複数のスクライブラインに沿って上記1または複数のシリコン太陽電池を分離させて、長辺に隣接した前面に配された上記電気伝導性粘着接合剤の一部をそれぞれが含む複数の長方形シリコン太陽電池を提供する工程と、
隣接し合う長方形シリコン太陽電池の長辺が、上記電気伝導性粘着接合剤の一部が間に配されてこけら葺き状に重なり合った状態で上記複数の長方形シリコン太陽電池を並べて配置する工程と、
上記電気伝導性接合剤を硬化させて、それにより、隣接し合い重なり合う長方形シリコン太陽電池を互いに接合し、それらを直列に電気接続する工程と
を備える、方法。
36. A method of making a solar cell string,
Laser scribing one or more scribe lines on each silicon solar cell of one or more silicon solar cells to define a plurality of rectangular regions on the one or more silicon solar cells;
Applying an electrically conductive adhesive to the scribed one or more silicon solar cells at one or more locations adjacent to the long side of each rectangular region;
A plurality of rectangles each including a portion of the electrically conductive adhesive, disposed on the front surface adjacent to the long side, with the one or more silicon solar cells separated along the one or more scribe lines Providing a silicon solar cell;
Arranging the plurality of rectangular silicon solar cells side by side in a state in which the long sides of adjacent rectangular silicon solar cells are partially overlapped with each other in a state in which a part of the electrically conductive adhesive is disposed therebetween;
Curing the electrically conductive bonding agent, thereby bonding adjacent and overlapping rectangular silicon solar cells together and electrically connecting them in series.
37.太陽電池ストリングを作る方法であって、
頂面と、対向して位置付けられた底面とをそれぞれが有する1または複数のシリコン太陽電池のうち各シリコン太陽電池上に1または複数のスクライブラインをレーザースクライブして、上記1または複数のシリコン太陽電池上に複数の長方形領域を画定する工程と、
上記1または複数のシリコン太陽電池の上記頂面の一部に電気伝導性粘着接合剤を適用する工程と、
上記1または複数のシリコン太陽電池の上記底面と湾曲支持面との間で真空を引いて、上記湾曲支持面に寄せて上記1または複数のシリコン太陽電池を曲げ、それにより、上記1または複数のスクライブラインに沿って上記1または複数のシリコン太陽電池を劈開して、長辺に隣接する前面に配された上記電気伝導性粘着接合剤の一部をそれぞれが含む複数の長方形シリコン太陽電池を提供する工程と、
隣接し合う長方形シリコン太陽電池の長辺が、上記電気伝導性粘着接合剤の一部が間に配されてこけら葺き状に重なり合った状態で上記複数の長方形シリコン太陽電池を並べて配置する工程と、
上記電気伝導性接合剤を硬化させ、それにより、隣接し合い重なり合う長方形シリコン太陽電池を互いに接合し、それらを直列に電気接続する工程と
を備える、方法。
37. A method of making a solar cell string,
Laser scribing one or more scribe lines on each silicon solar cell of the one or more silicon solar cells each having a top surface and an oppositely positioned bottom surface; Defining a plurality of rectangular areas on the battery;
Applying an electrically conductive adhesive to a portion of the top surface of the one or more silicon solar cells;
A vacuum is drawn between the bottom surface and the curved support surface of the one or more silicon solar cells to move the one or more silicon solar cells toward the curved support surface, thereby bending the one or more silicon solar cells. Cleavage of the one or more silicon solar cells along the scribe line to provide a plurality of rectangular silicon solar cells each including a portion of the electrically conductive adhesive bond disposed on the front surface adjacent to the long side The process to
Arranging the plurality of rectangular silicon solar cells side by side in a state in which the long sides of adjacent rectangular silicon solar cells are partially overlapped with each other in a state in which a part of the electrically conductive adhesive is disposed therebetween;
Curing the electrically conductive bonding agent, thereby bonding adjacent and overlapping rectangular silicon solar cells together and electrically connecting them in series.
38.上記電気伝導性粘着接合剤を上記1または複数のシリコン太陽電池に適用し、その後、上記1または複数のシリコン太陽電池のうち各シリコン太陽電池上に上記1または複数のスクライブラインをレーザースクライブする工程を備える、項37に記載の方法。 38. Applying the electrically conductive adhesive to the one or more silicon solar cells, and then laser scribing the one or more scribe lines on each silicon solar cell of the one or more silicon solar cells 38. A method according to clause 37, comprising:
39.上記1または複数のシリコン太陽電池のうち各シリコン太陽電池上に上記1または複数のスクライブラインをレーザースクライブし、その後、上記電気伝導性粘着接合剤を上記1または複数のシリコン太陽電池に適用する工程を備える、項37に記載の方法。 39. A step of laser scribing the one or more scribe lines on each silicon solar cell of the one or more silicon solar cells, and thereafter applying the electrically conductive adhesive to the one or more silicon solar cells 38. A method according to clause 37, comprising:
40.ソーラーモジュールであって、
2またはそれより多くの平行行に配置されて、上記ソーラーモジュールの前面を形成する複数のスーパーセルを備え
各スーパーセルが、隣接し合うシリコン太陽電池の端部が重なり合い互いに伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された複数のシリコン太陽電池を有し、
各スーパーセルが、上記スーパーセルの一端にある前面端接触部と、上記スーパーセルの反対側の端にある逆極性の後面端接触部とを有し、
第1スーパーセル行が、前面端接触部が、上記ソーラーモジュールの第1縁と隣接し、かつ平行な状態で配置された第1スーパーセルを含み、
上記ソーラーモジュールは、上記ソーラーモジュールの上記第1縁と平行に細長く延び、上記第1スーパーセルの上記前面端接触部に伝導接合し、上記ソーラーモジュールの上記第1縁に隣接する、上記ソーラーモジュールの上記第1縁と垂直な方向に測定する幅が約1センチメートル以下の上記ソーラーモジュールの上記前面の狭い部分のみを占有する第1フレキシブル電気相互接続部を備える、ソーラーモジュール。
40. A solar module,
The plurality of supercells arranged in two or more parallel rows to form the front face of the solar module, each supercell overlapping adjacent conductive solar cell ends and conducting junctions with one another. It has a plurality of silicon solar cells arranged side by side in a state in which adjacent silicon solar cells are electrically connected in series,
Each supercell has a front end contact at one end of the supercell and a reverse polarity rear end contact at the opposite end of the supercell,
The first supercell row includes a first supercell arranged with the front end contact adjacent and parallel to the first edge of the solar module;
The solar module elongates parallel to the first edge of the solar module, conductively bonded to the front end contact of the first supercell, and adjacent to the first edge of the solar module A solar module, comprising: a first flexible electrical interconnect that occupies only a narrow portion of the front surface of the solar module having a width measured in a direction perpendicular to the first edge of the solar module of about 1 centimeter or less.
41.上記第1フレキシブル電気相互接続部の一部は、上記ソーラーモジュールの上記第1縁に最も近く、上記第1スーパーセルの後方の、上記第1スーパーセルの上記端周りに延在する、項40に記載のソーラーモジュール。 41. Item 40. A portion of the first flexible electrical interconnect extends closest to the first edge of the solar module and extends around the end of the first supercell, behind the first supercell. Solar module described in.
42.上記第1フレキシブル相互接続部は、上記第1スーパーセルの上記前面端接触部に伝導接合する薄いリボン部分と、上記ソーラーモジュールの上記第1縁と平行に延びるより厚い部分とを含む、項40に記載のソーラーモジュール。 42. Item 40. The item 40, wherein the first flexible interconnect comprises a thin ribbon portion conductively bonded to the front end contact of the first supercell, and a thicker portion extending parallel to the first edge of the solar module. Solar module described in.
43.上記第1フレキシブル相互接続部は、上記第1スーパーセルの上記前面端接触部に伝導接合する薄いリボン部分と、上記ソーラーモジュールの上記第1縁と平行に延びるコイル巻きされたリボン部分とを含む、項40に記載のソーラーモジュール。 43. The first flexible interconnect includes a thin ribbon portion conductively bonded to the front end contact portion of the first supercell and a coiled ribbon portion extending parallel to the first edge of the solar module. The solar module according to Item 40.
44.第2スーパーセル行が、前面端接触部が、上記ソーラーモジュールの上記第1縁と隣接し、かつ平行な状態で配置された第2スーパーセルを含み、上記第1スーパーセルの上記前面端接触部は、上記第1フレキシブル電気相互接続部を介し、上記第2スーパーセルの上記前面端接触部へ電気接続する、項40に記載のソーラーモジュール。 44. The second supercell row includes a second supercell arranged with the front end contact portion adjacent and parallel to the first edge of the solar module, the front end contact of the first supercell A solar module according to clause 40, wherein a portion is electrically connected to the front end contact of the second supercell via the first flexible electrical interconnect.
45.上記第1スーパーセルの上記後面端接触部は、上記ソーラーモジュールの上記第1縁と反対側の上記ソーラーモジュールの第2縁と隣接し、かつ平行に位置しており、
上記ソーラーモジュールの上記第2縁と平行に細長く延び、上記第1スーパーセルの上記後面端接触部に伝導接合し、全体が上記スーパーセルの後方に横たわる第2フレキシブル電気相互接続部を備える、項40に記載のソーラーモジュール。
45. Said rear end contact portion of said first supercell is located adjacent to and parallel to a second edge of said solar module opposite said first edge of said solar module,
A second flexible electrical interconnect extending in parallel to the second edge of the solar module and conductively bonded to the back end contact of the first supercell, the whole lying behind the supercell The solar module according to 40.
46.第2スーパーセル行が、前面端接触部が、上記ソーラーモジュールの上記第1縁と隣接し、かつ平行な状態で、かつ、後面端接触部が、上記ソーラーモジュールの上記第2縁と隣接し、かつ平行に位置する状態で配置された第2スーパーセルを含み、
上記第1スーパーセルの上記前面端接触部は、上記第1フレキシブル電気相互接続部を介し、上記第2スーパーセルの上記前面端接触部に電気接続し、
上記第1スーパーセルの上記後面端接触部は、上記第2フレキシブル電気相互接続部を介し、上記第2スーパーセルの上記後面端接触部に電気接続する、項45に記載のソーラーモジュール。
46. A second supercell row has a front end contact adjacent and parallel to the first edge of the solar module and a rear end contact adjacent to the second edge of the solar module And a second supercell arranged in parallel orientation,
The front end contact portion of the first supercell is electrically connected to the front end contact portion of the second supercell via the first flexible electrical interconnect,
46. The solar module of clause 45, wherein the back end contact portion of the first supercell is electrically connected to the back end contact portion of the second supercell via the second flexible electrical interconnect.
47.後面端接触部が、上記ソーラーモジュールの上記第1縁と反対側の上記ソーラーモジュールの第2縁に隣接した状態で上記第1スーパーセルと直列に、上記第1スーパーセル行に配置された第2スーパーセルと、
上記ソーラーモジュールの上記第2縁と平行に細長く延び、上記第1スーパーセルの上記後面端接触部に伝導接合し、全体が上記スーパーセルの後方に横たわる第2フレキシブル電気相互接続部と
を備える、項40に記載のソーラーモジュール。
47. A first supercell row disposed in series with the first supercell with a back end contact portion adjacent to a second edge of the solar module opposite the first edge of the solar module; With 2 super cells,
A second flexible electrical interconnect extending elongated parallel to the second edge of the solar module and conductively bonded to the back end contact of the first supercell, the whole lying behind the supercell; The solar module according to Item 40.
48.第2スーパーセル行が、第3スーパーセルの前面端接触部が上記ソーラーモジュールの上記第1縁に隣接し、第4スーパーセルの後面端接触部が上記ソーラーモジュールの上記第2縁に隣接した状態で直列に配置された上記第3スーパーセルと上記第4スーパーセルとを含み、
上記第1スーパーセルの上記前面端接触部は、上記第1フレキシブル電気相互接続部を介し、上記第3スーパーセルの上記前面端接触部に電気接続し、上記第2スーパーセルの上記後面端接触部は、上記第2フレキシブル電気相互接続部を介し、上記第4スーパーセルの上記後面端接触部に電気接続する、項47に記載のソーラーモジュール。
48. The second supercell row is such that the front end contact of the third supercell is adjacent to the first edge of the solar module and the back end contact of the fourth supercell is adjacent to the second edge of the solar module The third supercell and the fourth supercell arranged in series in a state;
The front end contact portion of the first supercell is electrically connected to the front end contact portion of the third supercell via the first flexible electrical interconnect, and the back end contact of the second supercell The solar module according to paragraph 47, wherein a portion is electrically connected to the back end contact of the fourth supercell via the second flexible electrical interconnect.
49.上記複数のスーパーセルは、スーパーセルの上記2またはそれより多くの平行行間の複数の間隙の位置と幅とに対応する位置と幅とを有する平行な濃色の複数のストライプを含む白色の後面シート上に配置され、
複数の上記後面シートの複数の白色の部分は、上記スーパーセルの2またはそれより多くの平行行間の上記複数の間隙を通して視認出来ない、項40に記載のソーラーモジュール。
49. The plurality of supercells is a white back surface including a plurality of parallel dark stripes having positions and widths corresponding to positions and widths of gaps between the two or more parallel rows of supercells. Placed on the sheet,
51. The solar module of clause 40, wherein a plurality of white portions of the plurality of backsheets are not visible through the plurality of gaps between two or more parallel rows of the supercell.
50.上記ソーラーモジュールの上記前面に位置する、上記第1フレキシブル電気相互接続部の全ての部分が、覆われて、または着色されて、上記スーパーセルに対する視認出来るコントラストが下げられる、項40に記載のソーラーモジュール。 50. 51. The solar of claim 40, wherein all portions of the first flexible electrical interconnect, located on the front surface of the solar module, are covered or colored to reduce the visible contrast to the supercell. module.
51.各シリコン太陽電池が、
対向して位置付けられた平行な第1長辺および第2長辺と2つの対向して位置付けられた短辺とにより画定される形状を有する長方形または略長方形の前面および後面であって、上記前面の少なくとも一部が、上記太陽電池ストリングの動作の間に太陽放射に曝される、前面および後面と、
上記前面に配され、上記第1長辺および上記第2長辺と垂直に延びる複数のフィンガーと、上記第1長辺に隣接する行内に位置付けられた複数の不連続な前面コンタクトパッドとを含む電気伝導性前面金属被覆パターンであって、各前面コンタクトパッドが、上記複数のフィンガーのうち少なくとも1つに電気接続する、電気伝導性前面金属被覆パターンと、
上記後面に配され、上記第2長辺に隣接する行内に位置付けられた複数の不連続な後面コンタクトパッドを含む電気伝導性後面金属被覆パターンと、
各スーパーセル内で、上記複数のシリコン太陽電池は、隣接し合うシリコン太陽電池の第1長辺および第2長辺が重なり合った状態で、かつ、隣接し合うシリコン太陽電池上の対応し合う不連続な前面コンタクトパッドと不連続な後面コンタクトパッドとが互いに位置合わせされ、重なり合い、伝導性粘着接合剤により伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置されている、項40に記載のソーラーモジュール。
51. Each silicon solar cell is
An oblong or substantially oblong front and back face having a shape defined by oppositely positioned parallel first and second long sides and two oppositely located short sides Front and back surfaces, at least a portion of which are exposed to solar radiation during operation of the solar cell string;
A plurality of fingers disposed on the front surface and extending perpendicularly to the first long side and the second long side, and a plurality of discontinuous front contact pads positioned in a row adjacent to the first long side An electrically conductive front metallization pattern, each front contact pad electrically connecting to at least one of the plurality of fingers;
An electrically conductive back surface metallization pattern comprising a plurality of discontinuous back surface contact pads disposed on the back surface and positioned in a row adjacent to the second long side;
In each supercell, the plurality of silicon solar cells are in a state in which the first long side and the second long side of the adjacent silicon solar cells overlap with each other, and corresponding non-matching on the adjacent silicon solar cells A continuous front contact pad and a discontinuous back contact pad are aligned with one another, overlapped, and conductively bonded by means of a conductive adhesive, to arrange the adjacent silicon solar cells in series in a series electrically connected state Item 40. The solar module according to Item 40.
52.各シリコン太陽電池の上記前面金属被覆パターンは、隣接し合う不連続な前面コンタクトパッドを電気相互接続する複数の薄い導体を含み、各薄い導体が、上記複数の太陽電池の上記長辺と垂直な方向に測定する上記複数の不連続なコンタクトパッドの幅より薄い、項51に記載のソーラーモジュール。 52. The front surface metallization pattern of each silicon solar cell includes a plurality of thin conductors electrically interconnecting adjacent discontinuous front contact pads, each thin conductor being perpendicular to the long side of the plurality of solar cells. 52. A solar module according to item 51, which is thinner than the width of the plurality of discontinuous contact pads measured in a direction.
53.上記伝導性粘着接合剤は、上記複数の不連続な前面コンタクトパッドに隣接する1または複数のバリアを形成する、上記前面金属被覆パターンの複数の特徴により、上記複数の不連続な前面コンタクトパッドの上記複数の位置に実質的に封じ込められる、項51に記載のソーラーモジュール。 53. The conductive adhesive adhesive forms one or more barriers adjacent to the plurality of discontinuous front contact pads, and according to the plurality of features of the front side metallization pattern, the plurality of discontinuous front contact pads 52. A solar module according to clause 51, substantially enclosed in said plurality of locations.
54.上記伝導性粘着接合剤は、上記複数の不連続な後面コンタクトパッドに隣接する1または複数のバリアを形成する、上記後面金属被覆パターンの複数の特徴により、上記複数の不連続な後面コンタクトパッドの上記複数の位置に実質的に封じ込められる、項51に記載のソーラーモジュール。 54. The conductive adhesive bond forms one or more barriers adjacent to the plurality of discontinuous back contact pads, and according to the plurality of features of the back surface metallized pattern, the plurality of discontinuous back contact pads 52. A solar module according to clause 51, substantially enclosed in said plurality of locations.
55.複数のスーパーセルを組み立てる工程であって、隣接し合う長方形シリコン太陽電池の長辺上の複数の端部がこけら葺き状に重なり合った状態で並んで配置された複数の長方形シリコン太陽電池を各スーパーセルが含む、工程と
上記複数のスーパーセルを加熱および加圧することにより、隣接し合う長方形シリコン太陽電池の重なり合う上記端部間に配された電気伝導性接合剤を硬化させ、それにより、隣接し合い重なり合う長方形シリコン太陽電池を互いに接合し、それらを直列に電気接続する、工程と、
封入材を含む層スタック内で、所望されるソーラーモジュール構成で上記複数のスーパーセルを配置し相互接続する工程と、
上記層スタックを加熱および加圧して、積層構造を形成する工程と
を備える、ソーラーモジュールを作る方法。
55. A step of assembling a plurality of supercells, each of a plurality of rectangular silicon solar cells arranged side by side in a state in which a plurality of ends on the long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlap each other The process of supercell includes heating and pressurizing the plurality of supercells to cure the electrically conductive bonding agent disposed between the overlapping ends of adjacent rectangular silicon solar cells, thereby causing adjacent Bonding mutually overlapping rectangular silicon solar cells together and electrically connecting them in series;
Placing and interconnecting the plurality of supercells in a desired solar module configuration in a layer stack including an encapsulant;
Heating and pressing the layer stack to form a laminated structure.
56.上記層スタックを加熱および加圧して、上記積層構造を形成する工程の前に、上記複数のスーパーセルを加熱および加圧することにより、上記電気伝導性接合剤を硬化または部分硬化させる工程であって、それにより、上記積層構造の形成の前に、中間製品として硬化または部分硬化させられたスーパーセルを形成する、工程を備える、項55に記載の方法。 56. Heating and pressing the layer stack to heat or press the plurality of supercells prior to the step of forming the laminated structure, thereby curing or partially curing the electrically conductive bonding agent; 56. A method according to clause 55, comprising the step of thereby forming a cured or partially cured supercell as an intermediate product prior to formation of the laminated structure.
57.スーパーセルの組み立ての間にそれぞれの追加の長方形シリコン太陽電池が上記スーパーセルに追加される際に、新たに追加される上記太陽電池と、その隣接し重なっている太陽電池との間の上記電気伝導性粘着接合剤は、他の長方形シリコン太陽電池が上記スーパーセルに追加される前に硬化または部分硬化させられる、項56に記載の方法。 57. The above electricity between the newly added solar cell and its adjacent overlapping solar cell as each additional rectangular silicon solar cell is added to the supercell during assembly of the supercell 57. The method of clause 56, wherein the conductive adhesive binder is allowed to cure or partially cure before the other rectangular silicon solar cells are added to the supercell.
58.スーパーセル内の上記電気伝導性接合剤の全てを同じ工程で硬化または部分硬化させる工程を備える、項56に記載の方法。 58. 57. A method according to clause 56, comprising curing or partially curing all of the electrically conductive bonding agent in the supercell in the same step.
59.上記層スタックを加熱および加圧して、上記積層構造を形成する工程の前に、上記複数のスーパーセルを加熱および加圧することにより、上記電気伝導性接合剤を部分硬化させる工程であって、それにより、上記積層構造の形成の前に、中間製品として部分硬化させられたスーパーセルを形成する、工程と
上記層スタックを加熱および加圧しつつ、上記電気伝導性接合剤の硬化を完了させて、上記積層構造を形成する工程と
を備える、項56に記載の方法。
59. Heating and pressurizing the layer stack to partially cure the electrically conductive binder by heating and pressurizing the plurality of supercells prior to the step of forming the laminated structure; Thereby forming the partially cured supercell as an intermediate product prior to formation of the laminated structure, completing the curing of the electrically conductive bonding agent while heating and pressing the layer stack. 61. A method according to clause 56, comprising forming the laminated structure.
60.上記積層構造の形成の前に、中間製品として硬化または部分硬化させられたスーパーセルを形成することなく、上記層スタックを加熱および加圧しつつ上記電気伝導性接合剤を硬化させて、積層構造を形成する工程を備える、項55に記載の方法。 60. Prior to the formation of the laminated structure, the electrically conductive bonding agent is cured while heating and pressing the layer stack to form a laminated structure without forming a cured or partially cured supercell as an intermediate product. 56. A method according to clause 55, comprising the step of forming.
61.複数の長方形となるよう1または複数のシリコン太陽電池をダイシングして、上記複数の長方形シリコン太陽電池を提供する工程を備える、項55に記載の方法。 61. 56. A method according to clause 55, comprising dicing one or more silicon solar cells into a plurality of rectangles to provide the plurality of rectangular silicon solar cells.
62.上記1または複数のシリコン太陽電池をダイシングする工程の前に上記1または複数のシリコン太陽電池に上記電気伝導性粘着接合剤を適用して、事前に適用された電気伝導性粘着接合剤を有する複数の長方形シリコン太陽電池を提供する工程を備える、項61に記載の方法。 62. Applying the electrically conductive adhesive to the one or more silicon solar cells prior to the step of dicing the one or more silicon solar cells; 72. A method according to clause 61, comprising providing a rectangular silicon solar cell.
63.上記1または複数のシリコン太陽電池に上記電気伝導性粘着接合剤を適用し、その後、レーザーを用いて、上記1または複数のシリコン太陽電池のうち各シリコン太陽電池上に1または複数の線をスクライブし、その後、スクライブされた上記1または複数の線に沿って上記1または複数のシリコン太陽電池を劈開する工程を備える、項62に記載の方法。 63. Apply the conductive adhesive to the one or more silicon solar cells and then scribe one or more lines on each silicon solar cell of the one or more silicon solar cells using a laser 63. A method according to clause 62, further comprising the step of cleaving the one or more silicon solar cells along the scribed one or more lines.
64.レーザーを用いて、上記1または複数のシリコン太陽電池のうち各シリコン太陽電池上に1または複数の線をスクライブし、その後、上記1または複数のシリコン太陽電池に上記電気伝導性粘着接合剤を適用して、その後、スクライブされた上記1または複数の線に沿って上記1または複数のシリコン太陽電池を劈開する工程を備える、項62に記載の方法。 64. Using a laser, scribe one or more lines on each silicon solar cell of the one or more silicon solar cells, and then apply the electrically conductive adhesive to the one or more silicon solar cells 63. A method according to clause 62, comprising subsequently cleaving the one or more silicon solar cells along the scribed one or more lines.
65.上記電気伝導性粘着接合剤は、上記1または複数のシリコン太陽電池のうち各シリコン太陽電池の頂面に適用され、上記1または複数のシリコン太陽電池のうち各シリコン太陽電池の、対向して位置付けられた底面には適用されず、
上記1または複数のシリコン太陽電池の上記底面と湾曲支持面との間で真空を引いて、上記湾曲支持面に寄せて上記1または複数のシリコン太陽電池を曲げ、それにより、複数のスクライブラインに沿って上記1または複数のシリコン太陽電池を劈開する、工程を備える、項62に記載の方法。
65. The electrically conductive adhesive is applied to the top surface of each silicon solar cell of the one or more silicon solar cells, and positioned opposite to each other of the one or more silicon solar cells. Not applied to the bottom of the
A vacuum is drawn between the bottom surface and the curved support surface of the one or more silicon solar cells to move the one or more silicon solar cells toward the curved support surface, thereby bending a plurality of scribe lines 63. A method according to clause 62, comprising cleaving the one or more silicon solar cells along.
66.上記1または複数のシリコン太陽電池をダイシングして、上記複数の長方形シリコン太陽電池を提供する工程の後に、上記複数の長方形シリコン太陽電池に上記電気伝導性粘着接合剤を適用する工程を備える、項61に記載の方法。 66. Applying a step of applying the electrically conductive adhesive to the plurality of rectangular silicon solar cells after the step of dicing the one or more silicon solar cells to provide the plurality of rectangular silicon solar cells 61. The method according to 61.
67.上記伝導性粘着接合剤は、約0℃より低い、またはそれと等しいガラス転移温度を有する、項55に記載の方法。 67. 56. The method of paragraph 55, wherein the conductive adhesive binder has a glass transition temperature less than or equal to about 0 ° C.
1A.ソーラーモジュールであって、
2またはそれより多くの平行行に配置されて、上記ソーラーモジュールの前面を形成する複数のスーパーセルを備え、
各スーパーセルが、隣接し合うシリコン太陽電池の端部が重なり合い互いに伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された複数のシリコン太陽電池を有し、
各スーパーセルが、上記スーパーセルの一端にある前面端接触部と、上記スーパーセルの反対側の端にある逆極性の後面端接触部とを有し、
第1スーパーセル行が、前面端接触部が、上記ソーラーモジュールの第1縁と隣接し、かつ平行な状態で配置された第1スーパーセルを含み、
上記ソーラーモジュールは、上記ソーラーモジュールの上記第1縁と平行に細長く延び、上記第1スーパーセルの上記前面端接触部に伝導接合し、上記ソーラーモジュールの上記第1縁に隣接する、上記ソーラーモジュールの上記第1縁と垂直な方向に測定する幅が約1センチメートル以下の上記ソーラーモジュールの上記前面の狭い部分のみを占有する第1フレキシブル電気相互接続部を備える、ソーラーモジュール。
1A. A solar module,
Comprising a plurality of supercells arranged in two or more parallel rows to form the front of the solar module,
Each supercell has a plurality of silicon solar cells arranged side by side with the ends of adjacent silicon solar cells overlapping and conducting junctions with each other to electrically connect the adjacent silicon solar cells in series. ,
Each supercell has a front end contact at one end of the supercell and a reverse polarity rear end contact at the opposite end of the supercell,
The first supercell row includes a first supercell arranged with the front end contact adjacent and parallel to the first edge of the solar module;
The solar module elongates parallel to the first edge of the solar module, conductively bonded to the front end contact of the first supercell, and adjacent to the first edge of the solar module A solar module, comprising: a first flexible electrical interconnect that occupies only a narrow portion of the front surface of the solar module having a width measured in a direction perpendicular to the first edge of the solar module of about 1 centimeter or less.
2A.上記第1フレキシブル電気相互接続部の一部は、上記ソーラーモジュールの上記第1縁に最も近く、上記第1スーパーセルの後方の、上記第1スーパーセルの上記端周りに延在する、項1Aに記載のソーラーモジュール。 2A. Item 1A, wherein a portion of the first flexible electrical interconnect extends closest to the first edge of the solar module and behind the first supercell, around the edge of the first supercell Solar module described in.
3A.上記第1フレキシブル相互接続部は、上記第1スーパーセルの上記前面端接触部に伝導接合する薄いリボン部分と、上記ソーラーモジュールの上記第1縁と平行に延びるより厚い部分とを含む、項1Aに記載のソーラーモジュール。 3A. The first flexible interconnect includes a thin ribbon portion conductively bonded to the front end contact portion of the first supercell and a thicker portion extending parallel to the first edge of the solar module. Solar module described in.
4A.上記第1フレキシブル相互接続部は、上記第1スーパーセルの上記前面端接触部に伝導接合する薄いリボン部分と、上記ソーラーモジュールの上記第1縁と平行に延びるコイル巻きされたリボン部分とを含む、項1Aに記載のソーラーモジュール。 4A. The first flexible interconnect includes a thin ribbon portion conductively bonded to the front end contact portion of the first supercell and a coiled ribbon portion extending parallel to the first edge of the solar module. The solar module according to Item 1A.
5A.第2スーパーセル行が、前面端接触部が、上記ソーラーモジュールの上記第1縁と隣接し、かつ平行な状態で配置された第2スーパーセルを含み、上記第1スーパーセルの上記前面端接触部は、上記第1フレキシブル電気相互接続部を介し、上記第2スーパーセルの上記前面端接触部へ電気接続する、項1Aに記載のソーラーモジュール。 5A. The second supercell row includes a second supercell arranged with the front end contact portion adjacent and parallel to the first edge of the solar module, the front end contact of the first supercell The solar module of paragraph 1A, wherein a portion is electrically connected to the front end contact of the second supercell via the first flexible electrical interconnect.
6A.上記第1スーパーセルの上記後面端接触部は、上記ソーラーモジュールの上記第1縁と反対側の上記ソーラーモジュールの第2縁と隣接し、かつ平行に位置しており、
細長の上記ソーラーモジュールの上記第2縁と平行に延び、上記第1スーパーセルの上記後面端接触部に伝導接合し、全体が上記スーパーセルの後方に横たわる第2フレキシブル電気相互接続部を備える、項1Aに記載のソーラーモジュール。
6A. Said rear end contact portion of said first supercell is located adjacent to and parallel to a second edge of said solar module opposite said first edge of said solar module,
A second flexible electrical interconnect extending parallel to the second edge of the elongated solar module and conductively bonded to the back end contact of the first supercell, the whole lying behind the supercell The solar module according to Item 1A.
7A.第2スーパーセル行が、前面端接触部が、上記ソーラーモジュールの上記第1縁と隣接し、かつ平行な状態で、かつ、後面端接触部が、上記ソーラーモジュールの上記第2縁と隣接し、かつ平行に位置する状態で配置された第2スーパーセルを含み、
上記第1スーパーセルの上記前面端接触部は、上記第1フレキシブル電気相互接続部を介し、上記第2スーパーセルの上記前面端接触部に電気接続し、
上記第1スーパーセルの上記後面端接触部は、上記第2フレキシブル電気相互接続部を介し、上記第2スーパーセルの上記後面端接触部に電気接続する、項6Aに記載のソーラーモジュール。
7A. A second supercell row has a front end contact adjacent and parallel to the first edge of the solar module and a rear end contact adjacent to the second edge of the solar module And a second supercell arranged in parallel orientation,
The front end contact portion of the first supercell is electrically connected to the front end contact portion of the second supercell via the first flexible electrical interconnect,
The solar module of paragraph 6A, wherein the back end contact portion of the first supercell is electrically connected to the back end contact portion of the second supercell via the second flexible electrical interconnect.
8A.後面端接触部が、上記ソーラーモジュールの上記第1縁と反対側の上記ソーラーモジュールの第2縁に隣接した状態で上記第1スーパーセルと直列に、上記第1スーパーセル行に配置された第2スーパーセルと、
上記ソーラーモジュールの上記第2縁と平行に細長く延び、上記第1スーパーセルの上記後面端接触部に伝導接合し、全体が上記スーパーセルの後方に横たわる第2フレキシブル電気相互接続部と
を備える、項1Aに記載のソーラーモジュール。
8A. A first supercell row disposed in series with the first supercell with a back end contact portion adjacent to a second edge of the solar module opposite the first edge of the solar module; With 2 super cells,
A second flexible electrical interconnect extending elongated parallel to the second edge of the solar module and conductively bonded to the back end contact of the first supercell, the whole lying behind the supercell; The solar module according to Item 1A.
9A.第2スーパーセル行が、第3スーパーセルの前面端接触部が上記ソーラーモジュールの上記第1縁に隣接し、第4スーパーセルの後面端接触部が上記ソーラーモジュールの上記第2縁に隣接した状態で直列に配置された上記第3スーパーセルと上記第4スーパーセルとを含み、
上記第1スーパーセルの上記前面端接触部は、上記第1フレキシブル電気相互接続部を介し、上記第3スーパーセルの上記前面端接触部に電気接続し、上記第2スーパーセルの上記後面端接触部は、上記第2フレキシブル電気相互接続部を介し、上記第4スーパーセルの上記後面端接触部に電気接続する、項8Aに記載のソーラーモジュール。
9A. The second supercell row is such that the front end contact of the third supercell is adjacent to the first edge of the solar module and the back end contact of the fourth supercell is adjacent to the second edge of the solar module The third supercell and the fourth supercell arranged in series in a state;
The front end contact portion of the first supercell is electrically connected to the front end contact portion of the third supercell via the first flexible electrical interconnect, and the back end contact of the second supercell The solar module according to paragraph 8A, wherein a portion is electrically connected to the back end contact of the fourth supercell via the second flexible electrical interconnect.
10A.上記ソーラーモジュールの複数の外縁から離れる方向には、上記ソーラーモジュールの上記前面の作用面積を減少させる、上記複数のスーパーセル間の電気相互接続はない、項1Aに記載のソーラーモジュール。 10A. The solar module according to paragraph 1A, wherein there is no electrical interconnection between the plurality of supercells that reduces the active area of the front surface of the solar module in a direction away from the plurality of outer edges of the solar module.
11A.少なくとも1つのスーパーセルペアが、上記スーパーセルペアに含まれる一方のスーパーセルの裏面接触端が、上記スーパーセルのペアに含まれる他方のスーパーセルの裏面接触端に隣接した状態で行内に並んで配置される、項1Aに記載のソーラーモジュール。 11A. At least one supercell pair is arranged in a row with the back contact end of one supercell included in the supercell pair adjacent to the back contact end of the other supercell included in the supercell pair The solar module according to Item 1A, which is disposed.
12A.少なくとも1つのスーパーセルペアが、2つのスーパーセルの隣接し合う端が、逆極性の端接触部を有した状態で行内で並んで配置され、
上記スーパーセルのペアの上記隣接し合う端は重なり合い、
上記スーパーセルのペアに含まれる上記2つのスーパーセルは、それらの重なり合う端間に挟まれ、上記前面を影にしないフレキシブル相互接続部により、直列に電気接続する、項1Aに記載のソーラーモジュール。
12A. At least one supercell pair is arranged side by side in a row, with the adjacent ends of the two supercells having end contacts of opposite polarity,
The adjacent ends of the supercell pair overlap,
The solar module according to paragraph 1A, wherein the two supercells included in the supercell pair are sandwiched between their overlapping ends and electrically connected in series by a flexible interconnect that does not obscure the front surface.
13A.上記複数のスーパーセルは、上記スーパーセルの2またはそれより多くの平行行間の複数の間隙の位置と幅とに対応する位置と幅とを有する平行な濃色の複数のストライプを含む白色のバッキングシート上に配置され、
複数の上記バッキングシートの複数の白色の部分は、上記スーパーセルの2またはそれより多くの平行行間の上記複数の間隙を通して視認出来ない、項1Aに記載のソーラーモジュール。
13A. The plurality of supercells is a white backing comprising a plurality of parallel dark stripes having positions and widths corresponding to positions and widths of gaps between two or more parallel rows of supercells. Placed on the sheet,
The solar module of paragraph 1A wherein a plurality of white portions of the plurality of backing sheets are not visible through the plurality of gaps between two or more parallel rows of the supercell.
14A.上記ソーラーモジュールの上記前面に位置する、上記第1フレキシブル電気相互接続部の全ての部分が、覆われて、または着色されて、上記スーパーセルに対する視認出来るコントラストが下げられる、項1Aに記載のソーラーモジュール。 14A. Solar according to paragraph 1A, wherein all parts of the first flexible electrical interconnect, located on the front face of the solar module, are covered or colored to reduce the visible contrast to the supercell module.
15A.各シリコン太陽電池が、
対向して位置付けられた平行な第1長辺および第2長辺と2つの対向して位置付けられた短辺とにより画定される形状を有する長方形または略長方形の前面および後面であって、上記前面の少なくとも一部が、上記太陽電池ストリングの動作の間に太陽放射に曝される、前面および後面と、
上記前面に配され、上記第1長辺および上記第2長辺と垂直に延びる複数のフィンガーと、上記第1長辺に隣接する行内に位置付けられた複数の不連続な前面コンタクトパッドとを含む電気伝導性前面金属被覆パターンであって、各前面コンタクトパッドが、上記複数のフィンガーのうち少なくとも1つに電気接続する、電気伝導性前面金属被覆パターンと、
上記後面に配され、上記第2長辺に隣接する行内に位置付けられた複数の不連続な後面コンタクトパッドを含む電気伝導性後面金属被覆パターンと、
各スーパーセル内で、上記複数のシリコン太陽電池は、隣接し合うシリコン太陽電池の第1長辺および第2長辺が重なり合った状態で、かつ、隣接し合うシリコン太陽電池上の対応し合う不連続な前面コンタクトパッドと不連続な後面コンタクトパッドとが互いに位置合わせされ、重なり合い、伝導性粘着接合剤により伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置されている、項1Aに記載のソーラーモジュール。
15A. Each silicon solar cell is
An oblong or substantially oblong front and back face having a shape defined by oppositely positioned parallel first and second long sides and two oppositely located short sides Front and back surfaces, at least a portion of which are exposed to solar radiation during operation of the solar cell string;
A plurality of fingers disposed on the front surface and extending perpendicularly to the first long side and the second long side, and a plurality of discontinuous front contact pads positioned in a row adjacent to the first long side An electrically conductive front metallization pattern, each front contact pad electrically connecting to at least one of the plurality of fingers;
An electrically conductive back surface metallization pattern comprising a plurality of discontinuous back surface contact pads disposed on the back surface and positioned in a row adjacent to the second long side;
In each supercell, the plurality of silicon solar cells are in a state in which the first long side and the second long side of the adjacent silicon solar cells overlap with each other, and corresponding non-matching on the adjacent silicon solar cells A continuous front contact pad and a discontinuous back contact pad are aligned with one another, overlapped, and conductively bonded by means of a conductive adhesive, to arrange the adjacent silicon solar cells in series in a series electrically connected state The solar module according to Item 1A.
16A.各シリコン太陽電池の上記前面金属被覆パターンは、隣接し合う不連続な前面コンタクトパッドを電気相互接続する複数の薄い導体を含み、各薄い導体が、上記複数の太陽電池の上記長辺と垂直な方向に測定する上記複数の不連続なコンタクトパッドの幅より薄い、項15Aに記載のソーラーモジュール。 16A. The front surface metallization pattern of each silicon solar cell includes a plurality of thin conductors electrically interconnecting adjacent discontinuous front contact pads, each thin conductor being perpendicular to the long side of the plurality of solar cells. The solar module according to Item 15A, which is thinner than the widths of the plurality of discontinuous contact pads measured in a direction.
17A.上記伝導性粘着接合剤は、各不連続な前面コンタクトパッド周りに複数のバリアを形成する、上記前面金属被覆パターンの複数の特徴により、上記複数の不連続な前面コンタクトパッドの上記複数の位置に実質的に封じ込められる、項15Aに記載のソーラーモジュール。 17A. The conductive adhesive bond forms a plurality of barriers around each discontinuous front contact pad, and according to the plurality of features of the front surface metallization pattern, in the plurality of locations of the plurality of discontinuous front contact pads The solar module according to Item 15A, which is substantially contained.
18A.上記伝導性粘着接合剤は、各不連続な後面コンタクトパッド周りに複数のバリアを形成する、上記後面金属被覆パターンの複数の特徴により、上記複数の不連続な後面コンタクトパッドの上記複数の位置に実質的に封じ込められる、項15Aに記載のソーラーモジュール。 18A. The conductive adhesive bond forms a plurality of barriers around each discontinuous back surface contact pad, and according to the plurality of features of the back surface metallization pattern, at the plurality of locations of the plurality of discontinuous back surface contact pads The solar module according to Item 15A, which is substantially contained.
19A.上記複数の不連続な後面コンタクトパッドは、複数の不連続な銀製の後面コンタクトパッドであり、上記複数の不連続な銀製の後面コンタクトパッドを除き、各シリコン太陽電池の上記後面金属被覆パターンは、隣接するシリコン太陽電池が重なっていない上記太陽電池の上記前面の一部の下に横たわるどの位置においても銀製の接触部を含まない、項15Aに記載のソーラーモジュール。 19A. The plurality of discontinuous back surface contact pads are a plurality of discontinuous silver back surface contact pads, except for the plurality of discontinuous silver back surface contact pads, the back surface metallization pattern of each silicon solar cell is The solar module according to paragraph 15A, wherein no silver contact is included in any position lying below the part of the front face of the solar cell where adjacent silicon solar cells do not overlap.
20A.ソーラーモジュールであって、
複数のスーパーセルであって、隣接し合うシリコン太陽電池の端部が重なり合い互いに伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された複数のシリコン太陽電池を各スーパーセルが有する、複数のスーパーセルを備え、
各シリコン太陽電池が、
対向して位置付けられた平行な第1長辺および第2長辺と2つの対向して位置付けられた短辺とにより画定される形状を有する長方形または略長方形の前面および後面であって、上記前面の少なくとも一部が、上記太陽電池ストリングの動作の間に太陽放射に曝される、前面および後面と、
上記前面に配され、上記第1長辺および上記第2長辺と垂直に延びる複数のフィンガーと、上記第1長辺に隣接する行内に位置付けられた複数の不連続な前面コンタクトパッドとを含む電気伝導性前面金属被覆パターンであって、各前面コンタクトパッドが、上記複数のフィンガーのうち少なくとも1つに電気接続する、電気伝導性前面金属被覆パターンと、
上記後面に配され、上記第2長辺に隣接する行内に位置付けられた複数の不連続な後面コンタクトパッドを含む電気伝導性後面金属被覆パターンと、
各スーパーセル内で、上記複数のシリコン太陽電池は、隣接し合うシリコン太陽電池の第1長辺および第2長辺が重なり合った状態で、かつ、隣接し合うシリコン太陽電池上の対応し合う不連続な前面コンタクトパッドと不連続な後面コンタクトパッドとが互いに位置合わせされ、重なり合い、伝導性粘着接合剤により伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置されており、
上記複数のスーパーセルは、上記ソーラーモジュールの長さまたは幅に亘って実質的に広がる単一の行に、または2またはそれより多くの平行行に配置されて、上記ソーラーモジュールの動作の間太陽放射により照射されることになる上記ソーラーモジュールの前面を形成する、ソーラーモジュール。
20A. A solar module,
A plurality of supercells, wherein the ends of adjacent silicon solar cells overlap and are conductively joined to each other, and the plurality of adjacent silicon solar cells are electrically connected in series and arranged side by side. Comprising a plurality of supercells, each supercell having
Each silicon solar cell is
An oblong or substantially oblong front and back face having a shape defined by oppositely positioned parallel first and second long sides and two oppositely located short sides Front and back surfaces, at least a portion of which are exposed to solar radiation during operation of the solar cell string;
A plurality of fingers disposed on the front surface and extending perpendicularly to the first long side and the second long side, and a plurality of discontinuous front contact pads positioned in a row adjacent to the first long side An electrically conductive front metallization pattern, each front contact pad electrically connecting to at least one of the plurality of fingers;
An electrically conductive back surface metallization pattern comprising a plurality of discontinuous back surface contact pads disposed on the back surface and positioned in a row adjacent to the second long side;
In each supercell, the plurality of silicon solar cells are in a state in which the first long side and the second long side of the adjacent silicon solar cells overlap with each other, and corresponding non-matching on the adjacent silicon solar cells A continuous front contact pad and a discontinuous back contact pad are aligned with one another, overlapped, and conductively bonded by means of a conductive adhesive, to arrange the adjacent silicon solar cells in series in a series electrically connected state Has been
The plurality of supercells may be arranged in a single row extending substantially across the length or width of the solar module, or in two or more parallel rows to provide for solar operation during operation of the solar module. A solar module, which forms the front of the solar module which is to be irradiated by radiation.
21A.上記複数の不連続な後面コンタクトパッドは、複数の不連続な銀製の後面コンタクトパッドであり、上記複数の不連続な銀製の後面コンタクトパッドを除き、各シリコン太陽電池の上記後面金属被覆パターンは、隣接するシリコン太陽電池が重なっていない上記太陽電池の上記前面の一部の下に横たわるどの位置においても銀製の接触部を含まない、項20Aに記載のソーラーモジュール。 21A. The plurality of discontinuous back surface contact pads are a plurality of discontinuous silver back surface contact pads, except for the plurality of discontinuous silver back surface contact pads, the back surface metallization pattern of each silicon solar cell is The solar module according to Item 20A, wherein no silver contact portion is included at any position lying below the part of the front surface of the solar cell where adjacent silicon solar cells do not overlap.
22A.各シリコン太陽電池の上記前面金属被覆パターンは、隣接し合う不連続な前面コンタクトパッドを電気相互接続する複数の薄い導体を含み、各薄い導体が、上記複数の太陽電池の上記長辺と垂直な方向に測定する、上記複数の不連続なコンタクトパッドの幅より薄い、項20Aに記載のソーラーモジュール。 22A. The front surface metallization pattern of each silicon solar cell includes a plurality of thin conductors electrically interconnecting adjacent discontinuous front contact pads, each thin conductor being perpendicular to the long side of the plurality of solar cells. The solar module according to Item 20A, which is thinner than the widths of the plurality of discontinuous contact pads measured in a direction.
23A.上記伝導性粘着接合剤は、各不連続な前面コンタクトパッド周りに複数のバリアを形成する、上記前面金属被覆パターンの複数の特徴により、上記複数の不連続な前面コンタクトパッドの上記複数の位置に実質的に封じ込められる、項20Aに記載のソーラーモジュール。 23A. The conductive adhesive bond forms a plurality of barriers around each discontinuous front contact pad, and according to the plurality of features of the front surface metallization pattern, in the plurality of locations of the plurality of discontinuous front contact pads The solar module according to Item 20A, which is substantially contained.
24A.上記伝導性粘着接合剤は、各不連続な後面コンタクトパッド周りに複数のバリアを形成する、上記後面金属被覆パターンの複数の特徴により、上記複数の不連続な後面コンタクトパッドの上記複数の位置に実質的に封じ込められる、項20Aに記載のソーラーモジュール。 24A. The conductive adhesive bond forms a plurality of barriers around each discontinuous back surface contact pad, and according to the plurality of features of the back surface metallization pattern, at the plurality of locations of the plurality of discontinuous back surface contact pads The solar module according to Item 20A, which is substantially contained.
25A.スーパーセルであって、
複数のシリコン太陽電池を備え、
各シリコン太陽電池が、
対向して位置付けられた平行な第1長辺および第2長辺と2つの対向して位置付けられた短辺とにより画定される形状を有する長方形または略長方形の前面および後面であって、上記前面の少なくとも一部が、上記太陽電池ストリングの動作の間に太陽放射に曝される、前面および後面と、
上記前面に配され、上記第1長辺および上記第2長辺と垂直に延びる複数のフィンガーと、上記第1長辺に隣接する行内に位置付けられた複数の不連続な前面コンタクトパッドとを含む電気伝導性前面金属被覆パターンであって、各前面コンタクトパッドが、上記複数のフィンガーのうち少なくとも1つに電気接続する、電気伝導性前面金属被覆パターンと、
上記後面に配され、上記第2長辺に隣接する行内に位置付けられた複数の不連続な銀製の後面コンタクトパッドを含む電気伝導性後面金属被覆パターンと、
上記複数のシリコン太陽電池は、隣接し合うシリコン太陽電池の第1長辺および第2長辺が重なり合った状態で、かつ、隣接し合うシリコン太陽電池上の対応し合う不連続な前面コンタクトパッドと不連続な後面コンタクトパッドとが互いに位置合わせされ、重なり合い、伝導性粘着接合剤により伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置されている、スーパーセル。
25A. A supercell,
Equipped with multiple silicon solar cells,
Each silicon solar cell is
An oblong or substantially oblong front and back face having a shape defined by oppositely positioned parallel first and second long sides and two oppositely located short sides Front and back surfaces, at least a portion of which are exposed to solar radiation during operation of the solar cell string;
A plurality of fingers disposed on the front surface and extending perpendicularly to the first long side and the second long side, and a plurality of discontinuous front contact pads positioned in a row adjacent to the first long side An electrically conductive front metallization pattern, each front contact pad electrically connecting to at least one of the plurality of fingers;
An electrically conductive back surface metallization pattern comprising a plurality of discontinuous silver back surface contact pads disposed on the back surface and positioned in rows adjacent to the second long side;
The plurality of silicon solar cells are formed by overlapping the first long sides and the second long sides of adjacent silicon solar cells, and corresponding discontinuous front contact pads on the adjacent silicon solar cells. Supercell, in which the discrete back contact pads are aligned with one another, overlapped, conductively joined with a conductive adhesive, and electrically connected in series with the adjacent silicon solar cells. .
26A.上記複数の不連続な後面コンタクトパッドは、複数の不連続な銀製の後面コンタクトパッドであり、上記複数の不連続な銀製の後面コンタクトパッドを除き、各シリコン太陽電池の上記後面金属被覆パターンは、隣接するシリコン太陽電池が重なっていない上記太陽電池の上記前面の一部の下に横たわるどの位置においても銀製の接触部を含まない、項25Aに記載のソーラーモジュール。 26A. The plurality of discontinuous back surface contact pads are a plurality of discontinuous silver back surface contact pads, except for the plurality of discontinuous silver back surface contact pads, the back surface metallization pattern of each silicon solar cell is 26. The solar module according to paragraph 25A, wherein no silver contact is included in any position lying below the part of the front face of the solar cell where adjacent silicon solar cells do not overlap.
27A.上記前面金属被覆パターンは、隣接し合う不連続な前面コンタクトパッドを電気相互接続する複数の薄い導体を含み、各薄い導体が、上記複数の太陽電池の上記長辺と垂直な方向に測定する、上記複数の不連続なコンタクトパッドの幅より薄い、項25Aに記載の太陽電池ストリング。 27A. The front side metallization pattern includes a plurality of thin conductors electrically interconnecting adjacent discontinuous front contact pads, each thin conductor measuring in a direction perpendicular to the long sides of the plurality of solar cells, The solar cell string according to Item 25A, which is thinner than the widths of the plurality of discontinuous contact pads.
28A.上記伝導性粘着接合剤は、各不連続な前面コンタクトパッド周りに複数のバリアを形成する、上記前面金属被覆パターンの複数の特徴により、上記複数の不連続な前面コンタクトパッドの上記複数の位置に実質的に封じ込められる、項25Aに記載の太陽電池ストリング。 28A. The conductive adhesive bond forms a plurality of barriers around each discontinuous front contact pad, and according to the plurality of features of the front surface metallization pattern, in the plurality of locations of the plurality of discontinuous front contact pads The solar cell string according to Item 25A, which is substantially contained.
29A.上記伝導性粘着接合剤は、各不連続な後面コンタクトパッド周りに複数のバリアを形成する、上記後面金属被覆パターンの複数の特徴により、上記複数の不連続な後面コンタクトパッドの上記複数の位置に実質的に封じ込められる、項25Aに記載の太陽電池ストリング。 29A. The conductive adhesive bond forms a plurality of barriers around each discontinuous back surface contact pad, and according to the plurality of features of the back surface metallization pattern, at the plurality of locations of the plurality of discontinuous back surface contact pads The solar cell string according to Item 25A, which is substantially contained.
30A.上記伝導性粘着接合剤は、約0℃より低い、またはそれと等しいガラス転移を有する、項25Aに記載の太陽電池ストリング。 30A. The solar cell string according to Item 25A, wherein the conductive adhesive binder has a glass transition lower than or equal to about 0 ° C.
31A.複数のスーパーセルを組み立てる工程であって、隣接し合う長方形シリコン太陽電池の長辺上の複数の端部がこけら葺き状に重なり合った状態で並んで配置された複数の長方形シリコン太陽電池を各スーパーセルが含む、工程と
上記複数のスーパーセルを加熱および加圧することにより、隣接し合う長方形シリコン太陽電池の重なり合う上記端部間に配された電気伝導性接合剤を硬化させ、それにより、隣接し合い重なり合う長方形シリコン太陽電池を互いに接合し、それらを直列に電気接続する、工程と、
封入材を含む層スタック内で、所望されるソーラーモジュール構成で上記複数のスーパーセルを配置し相互接続する工程と、
上記層スタックを加熱および加圧して、積層構造を形成する工程と
を備える、ソーラーモジュールを作る方法。
31A. A step of assembling a plurality of supercells, each of a plurality of rectangular silicon solar cells arranged side by side in a state in which a plurality of ends on the long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlap each other The process of supercell includes heating and pressurizing the plurality of supercells to cure the electrically conductive bonding agent disposed between the overlapping ends of adjacent rectangular silicon solar cells, thereby causing adjacent Bonding mutually overlapping rectangular silicon solar cells together and electrically connecting them in series;
Placing and interconnecting the plurality of supercells in a desired solar module configuration in a layer stack including an encapsulant;
Heating and pressing the layer stack to form a laminated structure.
32A.上記層スタックを加熱および加圧して、上記積層構造を形成する工程の前に、上記複数のスーパーセルを加熱および加圧することにより、上記電気伝導性接合剤を硬化または部分硬化させる工程であって、それにより、上記積層構造の形成の前に、中間製品として硬化または部分硬化させられたスーパーセルを形成する、工程を備える、項31Aに記載の方法。 32A. Heating and pressing the layer stack to heat or press the plurality of supercells prior to the step of forming the laminated structure, thereby curing or partially curing the electrically conductive bonding agent; The method according to paragraph 31A, comprising the step of thereby forming a cured or partially cured supercell as an intermediate product prior to formation of the laminated structure.
33A.スーパーセルの組み立ての間にそれぞれの追加の長方形シリコン太陽電池が上記スーパーセルに追加される際に、新たに追加される上記太陽電池と、その隣接し重なっている太陽電池との間の上記電気伝導性粘着接合剤は、他の長方形シリコン太陽電池が上記スーパーセルに追加される前に硬化または部分硬化させられる、項32Aに記載の方法。 33A. The above electricity between the newly added solar cell and its adjacent overlapping solar cell as each additional rectangular silicon solar cell is added to the supercell during assembly of the supercell The method of paragraph 32A wherein the conductive adhesive is cured or partially cured before the other rectangular silicon solar cells are added to the supercell.
34A.スーパーセル内の上記電気伝導性接合剤の全てを同じ工程で硬化または部分硬化させる工程を備える、項32Aに記載の方法。 34A. The method according to paragraph 32A, comprising curing or partially curing all of the electrically conductive bonding agent in the supercell in the same step.
35A.上記層スタックを加熱および加圧して、上記積層構造を形成する工程の前に、上記複数のスーパーセルを加熱および加圧することにより、上記電気伝導性接合剤を部分硬化させる工程であって、それにより、上記積層構造の形成の前に、中間製品として部分硬化させられたスーパーセルを形成する、工程と
上記層スタックを加熱および加圧しつつ、上記電気伝導性接合剤の硬化を完了させて、上記積層構造を形成する工程と
を備える、項32Aに記載の方法。
35A. Heating and pressurizing the layer stack to partially cure the electrically conductive binder by heating and pressurizing the plurality of supercells prior to the step of forming the laminated structure; Thereby forming the partially cured supercell as an intermediate product prior to formation of the laminated structure, completing the curing of the electrically conductive bonding agent while heating and pressing the layer stack. The method according to Item 32A, comprising: forming the laminated structure.
36A.上記積層構造の形成の前に、中間製品として硬化または部分硬化させられたスーパーセルを形成することなく、上記層スタックを加熱および加圧しつつ上記電気伝導性接合剤を硬化させて、積層構造を形成する工程を備える、項31Aに記載の方法。 36A. Prior to the formation of the laminated structure, the electrically conductive bonding agent is cured while heating and pressing the layer stack to form a laminated structure without forming a cured or partially cured supercell as an intermediate product. The method of paragraph 31A, comprising the step of forming.
37A.複数の長方形となるよう1または複数のシリコン太陽電池をダイシングして、上記複数の長方形シリコン太陽電池を提供する工程を備える、項31Aに記載の方法。 37A. The method of paragraph 31A, comprising dicing one or more silicon solar cells into a plurality of rectangles to provide the plurality of rectangular silicon solar cells.
38A.上記1または複数のシリコン太陽電池をダイシングする工程の前に上記1または複数のシリコン太陽電池に上記電気伝導性粘着接合剤を適用して、事前に適用された電気伝導性粘着接合剤を有する複数の長方形シリコン太陽電池を提供する工程を備える、項37Aに記載の方法。 38A. Applying the electrically conductive adhesive to the one or more silicon solar cells prior to the step of dicing the one or more silicon solar cells; The method according to paragraph 37A, comprising providing a rectangular silicon solar cell.
39A.上記1または複数のシリコン太陽電池に上記電気伝導性粘着接合剤を適用し、その後、レーザーを用いて、上記1または複数のシリコン太陽電池のうち各シリコン太陽電池上に1または複数の線をスクライブし、その後、スクライブされた上記1または複数の線に沿って上記1または複数のシリコン太陽電池を劈開する工程を備える、項38Aに記載の方法。 39A. Apply the conductive adhesive to the one or more silicon solar cells and then scribe one or more lines on each silicon solar cell of the one or more silicon solar cells using a laser 44. The method of clause 38A, comprising the step of subsequently cleaving the one or more silicon solar cells along the scribed one or more lines.
40A.レーザーを用いて、上記1または複数のシリコン太陽電池のうち各シリコン太陽電池上に1または複数の線をスクライブし、その後、上記1または複数のシリコン太陽電池に上記電気伝導性粘着接合剤を適用して、その後、スクライブされた上記1または複数の線に沿って上記1または複数のシリコン太陽電池を劈開する工程を備える、項38Aに記載の方法。 40A. Using a laser, scribe one or more lines on each silicon solar cell of the one or more silicon solar cells, and then apply the electrically conductive adhesive to the one or more silicon solar cells 39. The method according to clause 38A, then comprising cleaving the one or more silicon solar cells along the scribed one or more lines.
41A.上記電気伝導性粘着接合剤は、上記1または複数のシリコン太陽電池のうち各シリコン太陽電池の頂面に適用され、上記1または複数のシリコン太陽電池のうち各シリコン太陽電池の、対向して位置付けられた底面には適用されず、
上記1または複数のシリコン太陽電池の上記底面と湾曲支持面との間で真空を引いて、上記湾曲支持面に寄せて上記1または複数のシリコン太陽電池を曲げ、それにより、複数のスクライブラインに沿って上記1または複数のシリコン太陽電池を劈開する、工程を備える、項38Aに記載の方法。
41A. The electrically conductive adhesive is applied to the top surface of each silicon solar cell of the one or more silicon solar cells, and positioned opposite to each other of the one or more silicon solar cells. Not applied to the bottom of the
A vacuum is drawn between the bottom surface and the curved support surface of the one or more silicon solar cells to move the one or more silicon solar cells toward the curved support surface, thereby bending a plurality of scribe lines The method of paragraph 38A, comprising cleaving the one or more silicon solar cells along.
42A.上記1または複数のシリコン太陽電池をダイシングして、上記複数の長方形シリコン太陽電池を提供する工程の後に、上記複数の長方形シリコン太陽電池に上記電気伝導性粘着接合剤を適用する工程を備える、項37Aに記載の方法。 42A. Applying a step of applying the electrically conductive adhesive to the plurality of rectangular silicon solar cells after the step of dicing the one or more silicon solar cells to provide the plurality of rectangular silicon solar cells Method described in 37A.
43A.上記伝導性粘着接合剤は、約0℃より低い、またはそれと等しいガラス転移温度を有する、項31Aに記載の方法。 43A. The method of paragraph 31A, wherein the conductive adhesive binder has a glass transition temperature less than or equal to about 0 ° C.
44A.スーパーセルを作る方法であって、
1または複数のシリコン太陽電池のうち各シリコン太陽電池上に1または複数のスクライブラインをレーザースクライブして、上記1または複数のシリコン太陽電池上に複数の長方形領域を画定する工程と、
各長方形領域の長辺に隣接する1または複数の位置において、スクライブされた上記1または複数のシリコン太陽電池に電気伝導性粘着接合剤を適用する工程と、
上記1または複数のスクライブラインに沿って上記1または複数のシリコン太陽電池を分離させて、長辺に隣接した前面に配された上記電気伝導性粘着接合剤の一部をそれぞれが含む複数の長方形シリコン太陽電池を提供する工程と、
隣接し合う長方形シリコン太陽電池の長辺が、上記電気伝導性粘着接合剤の一部が間に配されてこけら葺き状に重なり合った状態で上記複数の長方形シリコン太陽電池を並べて配置する工程と、
上記電気伝導性接合剤を硬化させて、それにより、隣接し合い重なり合う長方形シリコン太陽電池を互いに接合し、それらを直列に電気接続する工程と
を備える、方法。
44A. How to make a supercell,
Laser scribing one or more scribe lines on each silicon solar cell of one or more silicon solar cells to define a plurality of rectangular regions on the one or more silicon solar cells;
Applying an electrically conductive adhesive to the scribed one or more silicon solar cells at one or more locations adjacent to the long side of each rectangular region;
A plurality of rectangles each including a portion of the electrically conductive adhesive, disposed on the front surface adjacent to the long side, with the one or more silicon solar cells separated along the one or more scribe lines Providing a silicon solar cell;
Arranging the plurality of rectangular silicon solar cells side by side in a state in which the long sides of adjacent rectangular silicon solar cells are partially overlapped with each other in a state in which a part of the electrically conductive adhesive is disposed therebetween;
Curing the electrically conductive bonding agent, thereby bonding adjacent and overlapping rectangular silicon solar cells together and electrically connecting them in series.
45A.スーパーセルを作る方法であって、
頂面と、対向して位置付けられた底面とをそれぞれが有する1または複数のシリコン太陽電池のうち各シリコン太陽電池上に1または複数のスクライブラインをレーザースクライブして、上記1または複数のシリコン太陽電池上に複数の長方形領域を画定する工程と、
上記1または複数のシリコン太陽電池の上記頂面の一部に電気伝導性粘着接合剤を適用する工程と、
上記1または複数のシリコン太陽電池の上記底面と湾曲支持面との間で真空を引いて、上記湾曲支持面に寄せて上記1または複数のシリコン太陽電池を曲げ、それにより、上記1または複数のスクライブラインに沿って上記1または複数のシリコン太陽電池を劈開して、長辺に隣接する前面に配された上記電気伝導性粘着接合剤の一部をそれぞれが含む複数の長方形シリコン太陽電池を提供する工程と、
隣接し合う長方形シリコン太陽電池の長辺が、上記電気伝導性粘着接合剤の一部が間に配されてこけら葺き状に重なり合った状態で上記複数の長方形シリコン太陽電池を並べて配置する工程と、
上記電気伝導性接合剤を硬化させ、それにより、隣接し合い重なり合う長方形シリコン太陽電池を互いに接合し、それらを直列に電気接続する工程と
を備える、方法。
45A. How to make a supercell,
Laser scribing one or more scribe lines on each silicon solar cell of the one or more silicon solar cells each having a top surface and an oppositely positioned bottom surface; Defining a plurality of rectangular areas on the battery;
Applying an electrically conductive adhesive to a portion of the top surface of the one or more silicon solar cells;
A vacuum is drawn between the bottom surface and the curved support surface of the one or more silicon solar cells to move the one or more silicon solar cells toward the curved support surface, thereby bending the one or more silicon solar cells. Cleavage of the one or more silicon solar cells along the scribe line to provide a plurality of rectangular silicon solar cells each including a portion of the electrically conductive adhesive bond disposed on the front surface adjacent to the long side The process to
Arranging the plurality of rectangular silicon solar cells side by side in a state in which the long sides of adjacent rectangular silicon solar cells are partially overlapped with each other in a state in which a part of the electrically conductive adhesive is disposed therebetween;
Curing the electrically conductive bonding agent, thereby bonding adjacent and overlapping rectangular silicon solar cells together and electrically connecting them in series.
46A.スーパーセルを作る方法であって、
1または複数の擬似正方形シリコンウェハのうち各擬似正方形シリコンウェハの長い縁と平行な複数の線に沿って上記1または複数の擬似正方形シリコンウェハをダイシングして、長軸に沿って実質的に同じ長さをそれぞれが有する複数の長方形シリコン太陽電池を形成する工程と、
隣接し合う太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合して、上記隣接し合う太陽電池を直列に電気接続した状態で上記複数の長方形シリコン太陽電池を並べて配置する工程と、
上記複数の長方形シリコン太陽電池は、上記擬似正方形ウェハの複数の角に、または複数の角の一部に対応する2つの面取りされた角を含む少なくとも1つの長方形太陽電池と、面取りされた角をそれぞれが有さない1または複数の長方形シリコン太陽電池とを含み、
上記擬似正方形ウェハのダイシングが沿って行われる複数の平行線間の間隔は、上記面取りされた角を含む長方形シリコン太陽電池の上記長軸と垂直な幅を、上記面取りされた角を有さない1または複数の長方形シリコン太陽電池の長軸と垂直な幅より大きくすることにより、上記面取りされた角を補うよう選択され、これにより、上記太陽電池ストリング内の上記複数の長方形シリコン太陽電池のうちそれぞれが、上記太陽電池ストリングの動作において光に曝される面積が実質的に同じである前面を有する、方法。
46A. How to make a supercell,
Dicing the one or more quasi-square silicon wafers along a plurality of lines parallel to the long edge of each quasi-square silicon wafer among one or more quasi-square silicon wafers to substantially the same along the major axis Forming a plurality of rectangular silicon solar cells each having a length;
Arranging the plurality of rectangular silicon solar cells side by side in a state in which the long sides of adjacent solar cells overlap and are conductively joined to each other, and the adjacent solar cells are electrically connected in series;
The plurality of rectangular silicon solar cells comprises at least one rectangular solar cell including two beveled corners corresponding to a plurality of corners of the pseudo-square wafer or a portion of the plurality of corners; And one or more rectangular silicon solar cells that each does not have
The spacing between the plurality of parallel lines along which dicing of the pseudo-square wafer is performed does not have a width perpendicular to the long axis of the rectangular silicon solar cell including the chamfered corner, the chamfered corner One or more rectangular silicon solar cells are selected to compensate for the chamfered corners by making them wider than the long axis perpendicular to the long axis, thereby making the plurality of rectangular silicon solar cells in the solar cell string A method, each having a front surface where the areas exposed to light in operation of the solar cell string are substantially the same.
47A.スーパーセルであって、
隣接し合う太陽電池の端部が重なり合い互いに伝導接合して、上記隣接し合う太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された複数のシリコン太陽電池を備え、
上記複数のシリコン太陽電池のうち少なくとも1つは、ダイシング元の擬似正方形シリコンウェハの複数の角、または複数の角の一部に対応する面取りされた角を有し、上記複数のシリコン太陽電池のうち少なくとも1つは、面取りされた角を有さず、上記複数のシリコン太陽電池のうちそれぞれが、上記太陽電池ストリングの動作の間に光に曝される面積が実質的に同じである前面を有する、スーパーセル。
47A. A supercell,
And a plurality of silicon solar cells arranged side by side in a state in which the adjacent solar cells are electrically connected in series, with the ends of the adjacent solar cells overlapping and conductively joined to each other,
At least one of the plurality of silicon solar cells has a chamfered corner corresponding to a plurality of corners or a portion of a plurality of corners of the pseudo square silicon wafer from which dicing is performed, and At least one does not have beveled corners, and each of the plurality of silicon solar cells has substantially the same area exposed to light during operation of the solar cell string. Having a supercell.
48A.2またはそれより多くのスーパーセルを作る方法であって、
1または複数の擬似正方形シリコンウェハのうち各擬似正方形シリコンウェハの長い縁と平行な複数の線に沿って上記1または複数の擬似正方形シリコンウェハをダイシングして、上記1または複数の擬似正方形シリコンウェハの複数の角、または複数の角の一部に対応する面取りされた角を含む第1の複数の長方形シリコン太陽電池と、上記1または複数の擬似正方形シリコンウェハの全幅に亘って広がる第1の長さをそれぞれが有し、面取りされた角を有さない第2の複数の長方形シリコン太陽電池とを形成する工程と、
上記第1の複数の長方形シリコン太陽電池のうちそれぞれから上記面取りされた角を取り除いて、上記第1の長さより短い第2の長さをそれぞれが有し、面取りされた角を有さない第3の複数の長方形シリコン太陽電池を形成する工程と、
隣接し合う長方形シリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合した状態で上記第2の複数の長方形シリコン太陽電池を並べて配置して、上記第2の複数の長方形シリコン太陽電池を直列に電気接続して、幅が上記第1の長さと等しい太陽電池ストリングを形成する工程と、
隣接し合う長方形シリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合した状態で上記第3の複数の長方形シリコン太陽電池を並べて配置して、上記第3の複数の長方形シリコン太陽電池を直列に電気接続して、幅が上記第2の長さと等しい太陽電池ストリングを形成する工程と
を備える、方法。
48A. How to make two or more supercells,
The one or more pseudo square silicon wafers are diced along a plurality of lines parallel to the long edge of each pseudo square silicon wafer among one or more pseudo square silicon wafers, and the one or more pseudo square silicon wafers A first plurality of rectangular silicon solar cells including chamfered corners corresponding to a plurality of corners of the plurality of corners, or a plurality of first corners spread across the entire width of the one or more pseudo-square silicon wafers Forming a second plurality of rectangular silicon solar cells each having a length and having no chamfered corners;
The chamfered corner is removed from each of the first plurality of rectangular silicon solar cells, and each has a second length shorter than the first length and does not have a chamfered corner. Forming three or more rectangular silicon solar cells;
The second plurality of rectangular silicon solar cells are arranged side by side in a state in which long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlap and are conductively connected to each other, and the second plurality of rectangular silicon solar cells are electrically connected in series Forming a solar cell string having a width equal to the first length;
The third plurality of rectangular silicon solar cells are arranged side by side in a state in which long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlap and are conductively connected to each other, and the third plurality of rectangular silicon solar cells are electrically connected in series Forming a solar cell string having a width equal to said second length.
49A.2またはそれより多くのスーパーセルを作る方法であって、
1または複数の擬似正方形シリコンウェハのうち各擬似正方形シリコンウェハの長い縁と平行な複数の線に沿って上記1または複数の擬似正方形シリコンウェハをダイシングして、上記1または複数の擬似正方形シリコンウェハの複数の角、または複数の角の一部に対応する面取りされた角を含む第1の複数の長方形シリコン太陽電池と、面取りされた角を有さない第2の複数の長方形シリコン太陽電池とを形成する工程と、
隣接し合う長方形シリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合した状態で上記第1の複数の長方形シリコン太陽電池を並べて配置して、上記第1の複数の長方形シリコン太陽電池を直列に電気接続する工程と、
隣接し合う長方形シリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合した状態で上記第2の複数の長方形シリコン太陽電池を並べて配置して、上記第2の複数の長方形シリコン太陽電池を直列に電気接続する工程と
を備える、方法。
49A. How to make two or more supercells,
The one or more pseudo square silicon wafers are diced along a plurality of lines parallel to the long edge of each pseudo square silicon wafer among one or more pseudo square silicon wafers, and the one or more pseudo square silicon wafers A first plurality of rectangular silicon solar cells including chamfered corners corresponding to a plurality of corners of the plurality of corners or a plurality of corners, and a second plurality of rectangular silicon solar cells having no chamfered corners Forming the
The first plurality of rectangular silicon solar cells are arranged side by side in a state in which the long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlap and are conductively connected to each other, and the first plurality of rectangular silicon solar cells are electrically connected in series Process,
The second plurality of rectangular silicon solar cells are arranged side by side in a state in which long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlap and are conductively connected to each other, and the second plurality of rectangular silicon solar cells are electrically connected in series And a process.
50A.N(≧25)個の、約10ボルトより高い降伏電圧を平均で有する長方形または略長方形太陽電池の直列接続ストリングであって、1または複数のスーパーセルとなるよう上記長方形または略長方形太陽電池はグループ化されており、上記1または複数のスーパーセルのそれぞれが、隣接し合う太陽電池の長辺が重なり合い電気および熱伝導性接着剤により互いに伝導接合した状態で並んで配置された上記複数の太陽電池のうち2またはそれより多くを含む、長方形または略長方形太陽電池の直列接続ストリングを備え、
太陽電池の上記ストリング内のいずれの単一の太陽電池も、またはN個より少ない太陽電池のグループも個別に、バイパスダイオードと並列に電気接続しない、ソーラーモジュール。
50A. A series connected string of rectangular or nearly rectangular solar cells having a breakdown voltage higher than about 10 volts, N (N 25) on average, such that the rectangular or nearly rectangular solar cells are one or more supercells. The plurality of solar cells, which are grouped, and each of the one or more supercells are arranged side by side with the long sides of adjacent solar cells overlapping and conductively bonded to each other by an electrical and thermal conductive adhesive. Comprising a series connected string of rectangular or nearly rectangular solar cells, including two or more of the cells;
A solar module, wherein none of the single solar cells in the string of solar cells, or a group of less than N solar cells, are individually electrically connected in parallel with the bypass diodes.
51A.Nは、30より大きい、またはそれと等しい、項50Aに記載のソーラーモジュール。 51A. The solar module according to Item 50A, wherein N is greater than or equal to 30.
52A.Nは、50より大きい、またはそれと等しい、項50Aに記載のソーラーモジュール。 52A. The solar module according to Item 50A, wherein N is greater than or equal to 50.
53A.Nは、100より大きい、またはそれと等しい、項50Aに記載のソーラーモジュール。 53A. The solar module according to Item 50A, wherein N is greater than or equal to 100.
54A.上記接着剤は、上記複数の太陽電池と垂直な方向への厚さが約0.1mmより小さい、またはそれと等しく、上記複数の太陽電池と垂直な方向への熱伝導性が約1.5w/m/kより高い、またはそれと等しい、隣接し合う太陽電池間の複数の接合を形成する、項50Aに記載のソーラーモジュール。 54A. The adhesive has a thickness in a direction perpendicular to the plurality of solar cells of less than or equal to about 0.1 mm, and a thermal conductivity of about 1.5 w / in a direction perpendicular to the plurality of solar cells. The solar module according to Item 50A, which forms a plurality of junctions between adjacent solar cells higher than or equal to m / k.
55A.上記N個の太陽電池は、単一のスーパーセルとなるようグループ化される、項50Aに記載のソーラーモジュール。 55A. The solar module according to Item 50A, wherein the N solar cells are grouped into a single supercell.
56A.上記複数の太陽電池はシリコン太陽電池である、項50Aに記載のソーラーモジュール。 56A. The solar module according to Item 50A, wherein the plurality of solar cells are silicon solar cells.
57A.ソーラーモジュールであって、
上記ソーラーモジュールの縁と平行な上記ソーラーモジュールの全長または全幅に亘って実質的に広がるスーパーセルであって、上記スーパーセルは、隣接し合う太陽電池の長辺が重なり合い電気および熱伝導性接着剤により互いに伝導接合した状態で並んで配置された、N個の、約10ボルトより高い降伏電圧を平均で有する、長方形または略長方形太陽電池の直列接続ストリングを有する、スーパーセルを備え、
上記スーパーセル内のいずれの単一の太陽電池も、またはN個より少ない太陽電池のグループも個別に、バイパスダイオードと並列に電気接続しない、ソーラーモジュール。
57A. A solar module,
A supercell extending substantially the entire length or width of the solar module parallel to the edge of the solar module, wherein the supercell is formed by overlapping the long sides of adjacent solar cells to form an electrical and thermal conductive adhesive Comprising a series connected string of rectangular or nearly rectangular solar cells having N breakdown voltages higher than about 10 volts, arranged side by side in conductive junction with each other,
A solar module, wherein none of the single solar cells in the supercell, or a group of less than N solar cells, are individually electrically connected in parallel with the bypass diodes.
58A.N>24である、項57Aに記載のソーラーモジュール。 58A. The solar module according to Item 57A, wherein N> 24.
59A.上記スーパーセルの、電流の流れの方向への長さが、少なくとも約500mmである、項57Aに記載のソーラーモジュール。 59A. 56. The solar module of paragraph 57A, wherein the length of the supercell in the direction of current flow is at least about 500 mm.
60A.スーパーセルであって、
複数のシリコン太陽電池を備え、
各シリコン太陽電池が、
対向して位置付けられた平行な第1長辺および第2長辺と2つの対向して位置付けられた短辺とにより画定される形状を有する長方形または略長方形の前面および後面であって、上記前面の少なくとも一部が、上記太陽電池ストリングの動作の間に太陽放射に曝される、前面および後面と、
上記前面に配され、上記第1長辺に隣接して位置付けられた少なくとも1つの前面コンタクトパッドを含む電気伝導性前面金属被覆パターンと、
上記後面に配され、上記第2長辺に隣接して位置付けられた少なくとも1つの後面コンタクトパッドを含む電気伝導性後面金属被覆パターンと
を有し、
上記複数のシリコン太陽電池は、隣接し合うシリコン太陽電池の第1長辺および第2長辺が重なり合った状態で、かつ、隣接し合うシリコン太陽電池上の前面および後面のコンタクトパッドが、重なり合い伝導性粘着接合剤により互いに伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置され、
各シリコン太陽電池の上記前面金属被覆パターンは、上記スーパーセルの製造の間の上記伝導性粘着接合剤の硬化の前に、上記伝導性粘着接合剤を上記少なくとも1つの前面コンタクトパッドへ実質的に封じ込めるよう構成されたバリアを含む、スーパーセル。
60A. A supercell,
Equipped with multiple silicon solar cells,
Each silicon solar cell is
An oblong or substantially oblong front and back face having a shape defined by oppositely positioned parallel first and second long sides and two oppositely located short sides Front and back surfaces, at least a portion of which are exposed to solar radiation during operation of the solar cell string;
An electrically conductive front metallization pattern disposed on the front and including at least one front contact pad positioned adjacent to the first long side;
An electrically conductive back surface metallization pattern disposed on the back surface and including at least one back surface contact pad positioned adjacent to the second long side;
In the plurality of silicon solar cells, the first long side and the second long side of the adjacent silicon solar cells overlap, and the contact pads on the front and rear faces on the adjacent silicon solar cells overlap and conduct Conductively bonded to each other by the adhesive adhesive, and the adjacent silicon solar cells are arranged side by side electrically connected in series,
The front metallized pattern of each silicon solar cell substantially transfers the conductive adhesive bond to the at least one front contact pad prior to curing of the conductive adhesive bond during fabrication of the supercell. A supercell that contains a barrier configured to contain it.
61A.隣接し合い重なり合うシリコン太陽電池のそれぞれのペアに関して、上記シリコン太陽電池のうち一方の上記前面の上記バリアには、上記シリコン太陽電池のうち他方のシリコン太陽電池の一部が重なり、上記バリアは上記一部に隠れ、それにより、上記スーパーセルの製造の間の上記伝導性粘着接合剤の硬化の前に、上記シリコン太陽電池の上記前面の重なり合う領域に上記伝導性粘着接合剤を実質的に封じ込める、項60Aに記載のスーパーセル。 61A. For each pair of adjacent and overlapping silicon solar cells, a portion of the other silicon solar cell of the silicon solar cell overlaps the barrier of the front of one of the silicon solar cells, the barrier being Partially concealing, thereby substantially confining the conductive adhesive in the overlapping area of the front surface of the silicon solar cell, prior to curing of the conductive adhesive during manufacture of the supercell , Supercell according to Item 60A.
62A.上記バリアは、上記第1長辺と平行に上記第1長辺の実質的に全長に亘って延びる連続する伝導線を含み、上記少なくとも1つの前面コンタクトパッドは、上記連続する伝導線と、上記太陽電池の上記第1長辺との間に位置する、項60Aに記載のスーパーセル。 62A. The barrier includes a continuous conductive line extending substantially the entire length of the first long side in parallel with the first long side, the at least one front contact pad comprising the continuous conductive line, and The supercell according to Item 60A, which is located between the solar cell and the first long side.
63A.上記前面金属被覆パターンは、上記少なくとも1つの前面コンタクトパッドに電気接続し、上記第1長辺と垂直な方向に延びる上記フィンガーを含み、上記連続する伝導線は、上記複数のフィンガーを電気相互接続して、各フィンガーから少なくとも1つの前面コンタクトパッドまでの複数の伝導路を提供する、項62Aに記載のスーパーセル。 63A. The front side metallization pattern electrically connects to the at least one front contact pad and includes the fingers extending in a direction perpendicular to the first long side, and the continuous conductive line electrically interconnects the plurality of fingers. 82. The supercell of paragraph 62A, providing multiple conductive paths from each finger to at least one front contact pad.
64A.上記前面金属被覆パターンは、上記第1長辺と隣接し、かつ平行な行に配置された複数の不連続なコンタクトパッドを含み、上記バリアは、各不連続なコンタクトパッドのために、上記スーパーセルの製造の間の上記伝導性粘着接合剤の硬化の前に、上記伝導性粘着接合剤を上記不連続なコンタクトパッドに実質的に封じ込める複数の別個のバリアを形成する複数の特徴を含む、項60Aに記載のスーパーセル。 64A. The front side metallization pattern includes a plurality of discrete contact pads arranged in rows adjacent and parallel to the first long side, the barrier being for each of the discrete contact pads the superstructure Prior to curing of the conductive adhesive during cell fabrication, including a plurality of features forming a plurality of discrete barriers substantially encapsulating the conductive adhesive in the discontinuous contact pad; The supercell according to Item 60A.
65A.上記複数の別個のバリアは、それらの対応する不連続なコンタクトパッドに当接しており、それらより高い、項64Aに記載のスーパーセル。 65A. The supercell according to clause 64A, wherein the plurality of discrete barriers abut against and are higher than their corresponding discrete contact pads.
66A.スーパーセルであって、
複数のシリコン太陽電池を備え、
各シリコン太陽電池が、
対向して位置付けられた平行な第1長辺および第2長辺と2つの対向して位置付けられた短辺とにより画定される形状を有する長方形または略長方形の前面および後面であって、上記前面の少なくとも一部が、上記太陽電池ストリングの動作の間に太陽放射に曝される、前面および後面と、
上記前面に配され、上記第1長辺に隣接して位置付けられた少なくとも1つの前面コンタクトパッドを含む電気伝導性前面金属被覆パターンと、
上記後面に配され、上記第2長辺に隣接して位置付けられた少なくとも1つの後面コンタクトパッドを含む電気伝導性後面金属被覆パターンと
を有し、
上記複数のシリコン太陽電池は、隣接し合うシリコン太陽電池の第1長辺および第2長辺が重なり合った状態で、かつ、隣接し合うシリコン太陽電池上の前面および後面のコンタクトパッドが、重なり合い伝導性粘着接合剤により互いに伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置され、
各シリコン太陽電池の上記後面金属被覆パターンは、上記スーパーセルの製造の間の上記伝導性粘着接合剤の硬化の前に、上記伝導性粘着接合剤を上記少なくとも1つの後面コンタクトパッドへ実質的に封じ込めるよう構成されたバリアを含む、スーパーセル。
66A. A supercell,
Equipped with multiple silicon solar cells,
Each silicon solar cell is
An oblong or substantially oblong front and back face having a shape defined by oppositely positioned parallel first and second long sides and two oppositely located short sides Front and back surfaces, at least a portion of which are exposed to solar radiation during operation of the solar cell string;
An electrically conductive front metallization pattern disposed on the front and including at least one front contact pad positioned adjacent to the first long side;
An electrically conductive back surface metallization pattern disposed on the back surface and including at least one back surface contact pad positioned adjacent to the second long side;
In the plurality of silicon solar cells, the first long side and the second long side of the adjacent silicon solar cells overlap, and the contact pads on the front and rear faces on the adjacent silicon solar cells overlap and conduct Conductively bonded to each other by the adhesive adhesive, and the adjacent silicon solar cells are arranged side by side electrically connected in series,
The backside metallized pattern of each silicon solar cell may substantially transfer the conductive adhesive bond to the at least one rear contact pad prior to curing of the conductive adhesive during manufacture of the supercell. A supercell that contains a barrier configured to contain it.
67A.上記後面金属被覆パターンは、上記第2長辺と隣接し、かつ平行な行に配置された1または複数の不連続なコンタクトパッドを含み、上記バリアは、各不連続なコンタクトパッドのために、上記スーパーセルの製造の間の上記伝導性粘着接合剤の硬化の前に、上記伝導性粘着接合剤を上記不連続なコンタクトパッドに実質的に封じ込める複数の別個のバリアを形成する複数の特徴を含む、項66Aに記載のスーパーセル。 67A. The back surface metallization pattern includes one or more discontinuous contact pads arranged in rows adjacent and parallel to the second long side, the barrier being for each discontinuous contact pad Prior to curing of the conductive adhesive during manufacture of the supercell, a plurality of features forming a plurality of discrete barriers substantially encapsulating the conductive adhesive in the discontinuous contact pad. The supercell according to Item 66A, including.
68A.上記複数の別個のバリアは、それらの対応する不連続なコンタクトパッドに当接しており、それらより高い、項67Aに記載のスーパーセル。 68A. 70. The supercell according to clause 67A, wherein the plurality of discrete barriers abut against and are higher than their corresponding discrete contact pads.
69A.太陽電池ストリングを作る方法であって、
1または複数の擬似正方形シリコンウェハのうち各擬似正方形シリコンウェハの長い縁と平行な複数の線に沿って上記1または複数の擬似正方形シリコンウェハをダイシングして、長軸に沿って実質的に同じ長さをそれぞれが有する複数の長方形シリコン太陽電池を形成する工程と、
隣接し合う太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合して、上記隣接し合う太陽電池を直列に電気接続した状態で上記複数の長方形シリコン太陽電池を並べて配置する工程と、
上記複数の長方形シリコン太陽電池は、上記擬似正方形ウェハの複数の角に、または複数の角の一部に対応する2つの面取りされた角を含む少なくとも1つの長方形太陽電池と、面取りされた角をそれぞれが有さない1または複数の長方形シリコン太陽電池とを含み、
上記擬似正方形ウェハのダイシングが沿って行われる複数の平行線間の間隔は、上記面取りされた角を含む長方形シリコン太陽電池の上記長軸と垂直な幅を、上記面取りされた角を有さない1または複数の長方形シリコン太陽電池の長軸と垂直な幅より大きくすることにより、上記面取りされた角を補うよう選択され、これにより、上記太陽電池ストリング内の上記複数の長方形シリコン太陽電池のうちそれぞれが、上記太陽電池ストリングの動作において光に曝される面積が実質的に同じである前面を有する、方法。
69A. A method of making a solar cell string,
Dicing the one or more quasi-square silicon wafers along a plurality of lines parallel to the long edge of each quasi-square silicon wafer among one or more quasi-square silicon wafers to substantially the same along the major axis Forming a plurality of rectangular silicon solar cells each having a length;
Arranging the plurality of rectangular silicon solar cells side by side in a state in which the long sides of adjacent solar cells overlap and are conductively joined to each other, and the adjacent solar cells are electrically connected in series;
The plurality of rectangular silicon solar cells comprises at least one rectangular solar cell including two beveled corners corresponding to a plurality of corners of the pseudo-square wafer or a portion of the plurality of corners; And one or more rectangular silicon solar cells that each does not have
The spacing between the plurality of parallel lines along which dicing of the pseudo-square wafer is performed does not have a width perpendicular to the long axis of the rectangular silicon solar cell including the chamfered corner, the chamfered corner One or more rectangular silicon solar cells are selected to compensate for the chamfered corners by making them wider than the long axis perpendicular to the long axis, thereby making the plurality of rectangular silicon solar cells in the solar cell string A method, each having a front surface where the areas exposed to light in operation of the solar cell string are substantially the same.
70A.太陽電池ストリングであって、
隣接し合う太陽電池の端部が重なり合い互いに伝導接合して、上記隣接し合う太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された複数のシリコン太陽電池を備え、
上記複数のシリコン太陽電池のうち少なくとも1つは、ダイシング元の擬似正方形シリコンウェハの複数の角、または複数の角の一部に対応する面取りされた角を有し、上記複数のシリコン太陽電池のうち少なくとも1つは、面取りされた角を有さず、上記複数のシリコン太陽電池のうちそれぞれが、上記太陽電池ストリングの動作の間に光に曝される面積が実質的に同じである前面を有する、太陽電池ストリング。
70A. A solar cell string,
And a plurality of silicon solar cells arranged side by side in a state in which the adjacent solar cells are electrically connected in series, with the ends of the adjacent solar cells overlapping and conductively joined to each other,
At least one of the plurality of silicon solar cells has a chamfered corner corresponding to a plurality of corners or a portion of a plurality of corners of the pseudo square silicon wafer from which dicing is performed, and At least one does not have beveled corners, and each of the plurality of silicon solar cells has substantially the same area exposed to light during operation of the solar cell string. Have, solar cell string.
71A.2またはそれより多くの太陽電池ストリングを作る方法であって、
1または複数の擬似正方形シリコンウェハのうち各擬似正方形シリコンウェハの長い縁と平行な複数の線に沿って上記1または複数の擬似正方形シリコンウェハをダイシングして、上記1または複数の擬似正方形シリコンウェハの複数の角、または複数の角の一部に対応する面取りされた角を含む第1の複数の長方形シリコン太陽電池と、上記1または複数の擬似正方形シリコンウェハの全幅に亘って広がる第1の長さをそれぞれが有し、面取りされた角を有さない第2の複数の長方形シリコン太陽電池とを形成する工程と、
上記第1の複数の長方形シリコン太陽電池のうちそれぞれから上記面取りされた角を取り除いて、上記第1の長さより短い第2の長さをそれぞれが有し、面取りされた角を有さない第3の複数の長方形シリコン太陽電池を形成する工程と、
隣接し合う長方形シリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合した状態で上記第2の複数の長方形シリコン太陽電池を並べて配置して、上記第2の複数の長方形シリコン太陽電池を直列に電気接続して、幅が上記第1の長さと等しい太陽電池ストリングを形成する工程と、
隣接し合う長方形シリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合した状態で上記第3の複数の長方形シリコン太陽電池を並べて配置して、上記第3の複数の長方形シリコン太陽電池を直列に電気接続して、幅が上記第2の長さと等しい太陽電池ストリングを形成する工程と
を備える、方法。
71A. How to make two or more solar cell strings,
The one or more pseudo square silicon wafers are diced along a plurality of lines parallel to the long edge of each pseudo square silicon wafer among one or more pseudo square silicon wafers, and the one or more pseudo square silicon wafers A first plurality of rectangular silicon solar cells including chamfered corners corresponding to a plurality of corners of the plurality of corners, or a plurality of first corners spread across the entire width of the one or more pseudo-square silicon wafers Forming a second plurality of rectangular silicon solar cells each having a length and having no chamfered corners;
The chamfered corner is removed from each of the first plurality of rectangular silicon solar cells, and each has a second length shorter than the first length and does not have a chamfered corner. Forming three or more rectangular silicon solar cells;
The second plurality of rectangular silicon solar cells are arranged side by side in a state in which long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlap and are conductively connected to each other, and the second plurality of rectangular silicon solar cells are electrically connected in series Forming a solar cell string having a width equal to the first length;
The third plurality of rectangular silicon solar cells are arranged side by side in a state in which long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlap and are conductively connected to each other, and the third plurality of rectangular silicon solar cells are electrically connected in series Forming a solar cell string having a width equal to said second length.
72A.2またはそれより多くの太陽電池ストリングを作る方法であって、
1または複数の擬似正方形シリコンウェハのうち各擬似正方形シリコンウェハの長い縁と平行な複数の線に沿って上記1または複数の擬似正方形シリコンウェハをダイシングして、上記1または複数の擬似正方形シリコンウェハの複数の角、または複数の角の一部に対応する面取りされた角を含む第1の複数の長方形シリコン太陽電池と、面取りされた角を有さない第2の複数の長方形シリコン太陽電池とを形成する工程と、
隣接し合う長方形シリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合した状態で上記第1の複数の長方形シリコン太陽電池を並べて配置して、上記第1の複数の長方形シリコン太陽電池を直列に電気接続する工程と、
隣接し合う長方形シリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合した状態で上記第2の複数の長方形シリコン太陽電池を並べて配置して、上記第2の複数の長方形シリコン太陽電池を直列に電気接続する工程と
を備える、方法。
72A. How to make two or more solar cell strings,
The one or more pseudo square silicon wafers are diced along a plurality of lines parallel to the long edge of each pseudo square silicon wafer among one or more pseudo square silicon wafers, and the one or more pseudo square silicon wafers A first plurality of rectangular silicon solar cells including chamfered corners corresponding to a plurality of corners of the plurality of corners or a plurality of corners, and a second plurality of rectangular silicon solar cells having no chamfered corners Forming the
The first plurality of rectangular silicon solar cells are arranged side by side in a state in which the long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlap and are conductively connected to each other, and the first plurality of rectangular silicon solar cells are electrically connected in series Process,
The second plurality of rectangular silicon solar cells are arranged side by side in a state in which long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlap and are conductively connected to each other, and the second plurality of rectangular silicon solar cells are electrically connected in series And a process.
73A.ソーラーモジュールを作る方法であって、
複数の擬似正方形シリコンウェハのうち各擬似正方形シリコンウェハの長い縁と平行な複数の線に沿って上記ウェハをダイシングして、上記複数の擬似正方形シリコンウェハの複数の角に対応する面取りされた角を含む複数の長方形シリコン太陽電池と、面取りされた角を有さない複数の長方形シリコン太陽電池とを上記複数の擬似正方形シリコンウェハから形成する工程と、
上記面取りされた角を有さない複数の長方形シリコン太陽電池のうち少なくともいくつかを配置して、複数の長方形シリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合して、上記複数の長方形シリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された、面取りされた角を有さない長方形シリコン太陽電池のみをそれぞれが含む第1の複数のスーパーセルを形成する工程と、
上記面取りされた角を含む複数の長方形シリコン太陽電池のうち少なくともいくつかを配置して、複数の長方形シリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合して、上記複数の長方形シリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された、面取りされた角を有さない長方形シリコン太陽電池のみをそれぞれが含む第2の複数のスーパーセルを形成する工程と、
上記第1の複数のスーパーセルからの複数のスーパーセルのみまたは上記第2の複数のスーパーセルからの複数のスーパーセルのみを各行が含む、実質的に等しい長さの複数の平行なスーパーセル行に上記複数のスーパーセルを配置して、上記ソーラーモジュールの前面を形成する工程と
を備える、ソーラーモジュール。
73A. How to make a solar module,
A chamfered corner corresponding to a plurality of corners of the plurality of pseudo square silicon wafers by dicing the wafer along a plurality of lines parallel to a long edge of each of the plurality of pseudo square silicon wafers. Forming a plurality of rectangular silicon solar cells including the plurality of rectangular silicon solar cells and a plurality of rectangular silicon solar cells without chamfered corners from the plurality of pseudo square silicon wafers;
At least some of the plurality of rectangular silicon solar cells without chamfered corners are arranged, and the long sides of the plurality of rectangular silicon solar cells overlap and are conductively bonded to each other to form the plurality of rectangular silicon solar cells Forming a first plurality of supercells, each comprising only rectangular silicon solar cells without chamfered corners, arranged side by side electrically connected in series;
At least some of the plurality of rectangular silicon solar cells including the chamfered corner are arranged, and the long sides of the plurality of rectangular silicon solar cells overlap and are conductively bonded to each other to serially connect the plurality of rectangular silicon solar cells Forming a second plurality of supercells each including only rectangular silicon solar cells without chamfered corners, arranged side by side in electrical connection;
A plurality of parallel supercell rows of substantially equal length, each row including only a plurality of supercells from the first plurality of supercells or only a plurality of supercells from the second plurality of supercells. Placing the plurality of supercells on the to form the front surface of the solar module.
74A.上記ソーラーモジュールの平行な対向し合う縁に隣接する上記複数のスーパーセル行のうち2行は、上記第2の複数のスーパーセルからの複数のスーパーセルのみを含み、全ての他の複数のスーパーセル行は、上記第1の複数のスーパーセルからのスーパーセルのみを含む、項73Aに記載のソーラーモジュール。 74A. Two of the plurality of supercell rows adjacent to parallel opposing edges of the solar module include only the plurality of supercells from the second plurality of supercells and all other plurality of supercells. 73. A solar module according to clause 73A, wherein a cell row comprises only supercells from the first plurality of supercells.
75A.上記ソーラーモジュールは、合計6つのスーパーセル行を含む、項74Aに記載のソーラーモジュール。 75A. The solar module of paragraph 74A, wherein the solar module comprises a total of six supercell rows.
76A.隣接し合うシリコン太陽電池の端部が重なり合い互いに伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で第1方向に並んで配置された複数のシリコン太陽電池と、
細長のフレキシブル電気相互接続部と
を備え、
上記細長のフレキシブル電気相互接続部の長軸は、上記第1方向と垂直な第2方向と平行に方向付けられ、
上記細長のフレキシブル電気相互接続部は、
上記第2方向に沿って配置された3またはそれより多くの不連続な位置において上記複数のシリコン太陽電池のうち端のシリコン太陽電池の前面または後面に伝導接合し、
上記第2方向に上記端の太陽電池の少なくとも全幅に亘って延び、
上記端のシリコン太陽電池の上記前面または裏面と垂直な方向に測定される導体厚さが、約100ミクロン未満であり、またはそれと等しく、
上記第2方向への電流の流れに対して約0.012オームより低い、またはそれと等しい抵抗を提供し、
約−40℃から約85℃の温度範囲で、上記端のシリコン太陽電池と上記相互接続部との間で、上記第2方向への差異のある膨張に適応するフレキシブル性を提供するよう構成されている、スーパーセル。
76A. A plurality of silicon solar cells arranged in the first direction in a state in which the ends of adjacent silicon solar cells overlap and conductively bond with each other to electrically connect the adjacent silicon solar cells in series;
Long and narrow flexible electrical interconnections,
A longitudinal axis of the elongated flexible electrical interconnect is oriented parallel to a second direction perpendicular to the first direction;
The elongated flexible electrical interconnect is
Conducting bonding to the front or back surface of the end silicon solar cell of the plurality of silicon solar cells at three or more discontinuous positions arranged along the second direction;
Extends at least the full width of the end solar cell in the second direction,
The conductor thickness measured in the direction perpendicular to the front or back of the silicon solar cell at the end is less than or equal to about 100 microns,
Provide a resistance less than or equal to about 0.012 ohms to the flow of current in the second direction,
Configured to provide flexibility to accommodate differential expansion in the second direction between the silicon solar cell at the end and the interconnect at a temperature range of about -40.degree. C. to about 85.degree. C. You are a supercell.
77A.上記フレキシブル電気相互接続部は、上記端のシリコン太陽電池の上記前面および裏面と垂直な方向に測定される導体厚さが、約30ミクロン未満である、またはそれと等しい、項76Aに記載のスーパーセル。 77A. 76. The supercell according to clause 76A, wherein the flexible electrical interconnect has a conductor thickness measured in a direction perpendicular to the front and back surfaces of the end silicon solar cell is less than or equal to about 30 microns .
78A.上記フレキシブル電気相互接続部は、上記第2方向に上記スーパーセルを越えて延在して、少なくとも、ソーラーモジュール内で上記スーパーセルと平行、かつ隣接して位置付けられた第2スーパーセルへの電気相互接続を提供する、項76Aに記載のスーパーセル。 78A. The flexible electrical interconnect extends beyond the supercell in the second direction and at least to the second supercell positioned parallel to and adjacent to the supercell in the solar module. 81. A supercell according to clause 76A which provides interconnection.
79A.上記フレキシブル電気相互接続部は、上記第1方向に上記スーパーセルを越えて延在して、ソーラーモジュール内で上記スーパーセルと平行、かつ並んで位置付けられた第2スーパーセルへの電気相互接続を提供する、項76Aに記載のスーパーセル。 79A. The flexible electrical interconnect extends beyond the supercell in the first direction to provide electrical interconnect to a second supercell positioned parallel to and alongside the supercell in the solar module The supercell according to clause 76A, which is provided.
80A.ソーラーモジュールであって、
上記ソーラーモジュールの幅に亘って広がる2またはそれより多くの平行行に配置されて、上記ソーラーモジュールの前面を形成し、隣接し合うシリコン太陽電池の端部が重なり合い互いに伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された複数のシリコン太陽電池をそれぞれが含む複数のスーパーセルを備え、
少なくとも、第1行内の上記ソーラーモジュールの縁に隣接する第1スーパーセルの端は、
複数の不連続な位置において電気伝導性粘着接合剤により上記第1スーパーセルの前面に接合し、
上記ソーラーモジュールの上記縁と平行に延び、
少なくとも一部が上記第1スーパーセルの上記端周りで折れ、上記ソーラーモジュールの前からの視界から隠れた、
フレキシブル電気相互接続部を介し、
第2行内の上記ソーラーモジュールの同じ上記縁に隣接する、第2スーパーセルの端に電気接続する、
ソーラーモジュール。
80A. A solar module,
Arranged in two or more parallel rows extending across the width of the solar module to form the front surface of the solar module, the ends of adjacent silicon solar cells overlap and conductively bond to each other Comprising a plurality of supercells, each comprising a plurality of silicon solar cells arranged side by side in a state in which the mutually opposing silicon solar cells are electrically connected in series;
At least the end of the first supercell adjacent to the edge of the solar module in the first row is:
Bonded to the front of the first supercell by means of an electrically conductive adhesive in discrete locations,
Extends parallel to the edge of the solar module,
At least a part of which is broken around the end of the first supercell and is hidden from view from the front of the solar module,
Through flexible electrical interconnections,
Electrically connected to the end of the second supercell, adjacent to the same edge of the solar module in the second row,
Solar module.
81A.上記ソーラーモジュールの上記前面の上記フレキシブル電気相互接続部の表面は、覆われて、または着色されて、上記スーパーセルに対する視認出来るコントラストが下げられる、項80Aに記載のソーラーモジュール。 81A. 81. The solar module according to clause 80A, wherein a surface of the flexible electrical interconnect on the front surface of the solar module is covered or colored to reduce the visible contrast to the supercell.
82A.スーパーセルの上記2またはそれより多くの平行行は、白色のバッキングシート上に配置されて、上記ソーラーモジュールの動作の間に太陽放射により照射されることになる上記ソーラーモジュールの前面を形成し、
上記白色のバッキングシートは、上記スーパーセルの2またはそれより多くの平行行間の複数の間隙の位置と幅とに対応する位置と幅とを有する平行な濃色の複数のストライプを含み、
複数の上記バッキングシートの複数の白色の部分は、上記スーパーセルの2またはそれより多くの平行行間の上記複数の間隙を通して視認出来ない、項80Aに記載のソーラーモジュール。
82A. The two or more parallel rows of supercells are disposed on a white backing sheet to form a front surface of the solar module that is to be irradiated by solar radiation during operation of the solar module,
The white backing sheet includes a plurality of parallel dark stripes having positions and widths corresponding to positions and widths of gaps between two or more parallel rows of the supercell,
81. A solar module according to clause 80A, wherein a plurality of white portions of the plurality of backing sheets are not visible through the plurality of gaps between two or more parallel rows of the supercell.
83A.太陽電池ストリングを作る方法であって、
1または複数のシリコン太陽電池のうち各シリコン太陽電池上に1または複数のスクライブラインをレーザースクライブして、上記1または複数のシリコン太陽電池上に複数の長方形領域を画定する工程と、
各長方形領域の長辺に隣接する1または複数の位置において、スクライブされた上記1または複数のシリコン太陽電池に電気伝導性粘着接合剤を適用する工程と、
上記1または複数のスクライブラインに沿って上記1または複数のシリコン太陽電池を分離させて、長辺に隣接した前面に配された上記電気伝導性粘着接合剤の一部をそれぞれが含む複数の長方形シリコン太陽電池を提供する工程と、
隣接し合う長方形シリコン太陽電池の長辺が、上記電気伝導性粘着接合剤の一部が間に配されてこけら葺き状に重なり合った状態で上記複数の長方形シリコン太陽電池を並べて配置する工程と、
上記電気伝導性接合剤を硬化させて、それにより、隣接し合い重なり合う長方形シリコン太陽電池を互いに接合し、それらを直列に電気接続する工程と
を備える、方法。
83A. A method of making a solar cell string,
Laser scribing one or more scribe lines on each silicon solar cell of one or more silicon solar cells to define a plurality of rectangular regions on the one or more silicon solar cells;
Applying an electrically conductive adhesive to the scribed one or more silicon solar cells at one or more locations adjacent to the long side of each rectangular region;
A plurality of rectangles each including a portion of the electrically conductive adhesive, disposed on the front surface adjacent to the long side, with the one or more silicon solar cells separated along the one or more scribe lines Providing a silicon solar cell;
Arranging the plurality of rectangular silicon solar cells side by side in a state in which the long sides of adjacent rectangular silicon solar cells are partially overlapped with each other in a state in which a part of the electrically conductive adhesive is disposed therebetween;
Curing the electrically conductive bonding agent, thereby bonding adjacent and overlapping rectangular silicon solar cells together and electrically connecting them in series.
84A.太陽電池ストリングを作る方法であって、
頂面と、対向して位置付けられた底面とをそれぞれが有する1または複数のシリコン太陽電池のうち各シリコン太陽電池上に1または複数のスクライブラインをレーザースクライブして、上記シリコン太陽電池上に複数の長方形領域を画定する工程と、
上記1または複数のシリコン太陽電池の上記頂面の一部に電気伝導性粘着接合剤を適用する工程と、
上記1または複数のシリコン太陽電池の上記底面と湾曲支持面との間で真空を引いて、上記湾曲支持面に寄せて上記1または複数のシリコン太陽電池を曲げ、それにより、上記1または複数のスクライブラインに沿って上記1または複数のシリコン太陽電池を劈開して、長辺に隣接する前面に配された上記電気伝導性粘着接合剤の一部をそれぞれが含む複数の長方形シリコン太陽電池を提供する工程と、
隣接し合う長方形シリコン太陽電池の長辺が、上記電気伝導性粘着接合剤の一部が間に配されてこけら葺き状に重なり合った状態で上記複数の長方形シリコン太陽電池を並べて配置する工程と、
上記電気伝導性接合剤を硬化させ、それにより、隣接し合い重なり合う長方形シリコン太陽電池を互いに接合し、それらを直列に電気接続する工程と
を備える、方法。
84A. A method of making a solar cell string,
Laser scribing one or more scribe lines on each silicon solar cell of the one or more silicon solar cells each having a top surface and a bottom surface positioned opposite to each other Defining a rectangular area of
Applying an electrically conductive adhesive to a portion of the top surface of the one or more silicon solar cells;
A vacuum is drawn between the bottom surface and the curved support surface of the one or more silicon solar cells to move the one or more silicon solar cells toward the curved support surface, thereby bending the one or more silicon solar cells. Cleavage of the one or more silicon solar cells along the scribe line to provide a plurality of rectangular silicon solar cells each including a portion of the electrically conductive adhesive bond disposed on the front surface adjacent to the long side The process to
Arranging the plurality of rectangular silicon solar cells side by side in a state in which the long sides of adjacent rectangular silicon solar cells are partially overlapped with each other in a state in which a part of the electrically conductive adhesive is disposed therebetween;
Curing the electrically conductive bonding agent, thereby bonding adjacent and overlapping rectangular silicon solar cells together and electrically connecting them in series.
85A.上記電気伝導性粘着接合剤を上記1または複数のシリコン太陽電池に適用し、その後、上記1または複数のシリコン太陽電池のうち各シリコン太陽電池上に上記1または複数のスクライブラインをレーザースクライブする工程を備える、項84Aに記載の方法。 85A. Applying the electrically conductive adhesive to the one or more silicon solar cells, and then laser scribing the one or more scribe lines on each silicon solar cell of the one or more silicon solar cells 84. A method according to clause 84A, comprising:
86A.上記1または複数のシリコン太陽電池のうち各シリコン太陽電池上に上記1または複数のスクライブラインをレーザースクライブし、その後、上記電気伝導性粘着接合剤を上記1または複数のシリコン太陽電池に適用する工程を備える、項84Aに記載の方法。 86A. A step of laser scribing the one or more scribe lines on each silicon solar cell of the one or more silicon solar cells, and thereafter applying the electrically conductive adhesive to the one or more silicon solar cells 84. A method according to clause 84A, comprising:
1B.共通のバイパスダイオードと並列に接続する少なくとも25個の太陽電池の直列接続ストリングを備え、
各太陽電池は、約10ボルトより高い降伏電圧を有し、隣接し合う太陽電池の長辺が重なり合い接着剤により伝導接合した状態で配置された上記少なくとも25個の太陽電池を含むスーパーセルとなるようグループ化される、装置。
1B. A series connected string of at least 25 solar cells connected in parallel with a common bypass diode,
Each solar cell has a breakdown voltage higher than about 10 volts resulting in a supercell comprising the at least 25 solar cells arranged with the long sides of adjacent solar cells overlapping and conducting bonded by the adhesive. Devices that are grouped together.
2B.Nは、30より大きい、またはそれと等しい、項1Bに記載の装置。 2B. The apparatus according to Item 1B, wherein N is greater than or equal to 30.
3B.Nは、50より大きい、またはそれと等しい、項1Bに記載の装置。 3B. The apparatus according to Item 1B, wherein N is greater than or equal to 50.
4B.Nは、100より大きい、またはそれと等しい、項1Bに記載の装置。 4B. The apparatus according to Item 1B, wherein N is greater than or equal to 100.
5B.上記接着剤は、厚さが約0.1mm未満であり、またはそれと等しく、熱伝導性が約1.5W/m/Kより高い、またはそれと等しい、項1Bに記載の装置。 5B. The device of paragraph 1 B, wherein the adhesive has a thickness less than about 0.1 mm, or equivalent, and a thermal conductivity greater than or equal to about 1.5 W / m / K.
6B.上記N個の太陽電池は、単一のスーパーセルとなるようグループ化される、項1Bに記載の装置。 6B. The device of paragraph 1 B, wherein the N solar cells are grouped into a single supercell.
7B.上記N個の太陽電池は、同じバッキング上の複数のスーパーセルとなるようグループ化される、項1Bに記載の装置。 7B. The device of paragraph 1 B, wherein the N solar cells are grouped into multiple supercells on the same backing.
8B.上記少なくとも25個の太陽電池はシリコン太陽電池である、項1Bに記載の装置。 8B. The device according to paragraph 1B, wherein the at least 25 solar cells are silicon solar cells.
9B.上記スーパーセルの、電流の流れの方向への長さが、少なくとも約500mmである、項1Bに記載の装置。 9B. The device according to paragraph 1B, wherein the length of the supercell in the direction of current flow is at least about 500 mm.
10B.上記少なくとも25個の太陽電池は、上記接着剤の広がりを封じ込めるよう構成された特徴を含む、項1Bに記載の装置。 10B. The device according to paragraph 1B, wherein the at least twenty-five solar cells include features configured to contain the adhesive spread.
11B.上記特徴は高くなった特徴を含む、項10Bに記載の装置。 11B. The apparatus according to clause 10B, wherein the features include raised features.
12B.上記特徴は金属被覆を含む、項10Bに記載の装置。 12B. The apparatus according to clause 10B, wherein the feature comprises a metal coating.
13B.上記金属被覆は、上記第1長辺の全長に亘って延びる線を含み、
上記線と上記第1長辺との間に位置する少なくとも1つのコンタクトパッドをさらに備える、項12Bに記載の装置。
13B. The metal coating includes a line extending along the entire length of the first long side,
The device of paragraph 12B, further comprising at least one contact pad located between the line and the first long side.
14B.上記金属被覆は、上記少なくとも1つのコンタクトパッドに電気接続し、上記第1長辺と垂直な方向に延びる複数のフィンガーをさらに含み、
上記伝導線は上記複数のフィンガーを相互接続する、項13Bに記載の装置。
14B. The metallization further includes a plurality of fingers electrically connected to the at least one contact pad and extending in a direction perpendicular to the first long side,
14. The apparatus of paragraph 13B, wherein the conductive wire interconnects the plurality of fingers.
15B.上記特徴は、上記太陽電池の前側にある、項10Bに記載の装置。 15B. The apparatus according to claim 10B, wherein the feature is on the front side of the solar cell.
16B.上記特徴は、上記太陽電池の後側にある、項10Bに記載の装置。 16B. The device according to clause 10B, wherein the feature is behind the solar cell.
17B.上記特徴は窪んだ特徴を含む、項10Bに記載の装置。 17B. The apparatus according to clause 10B, wherein the features include recessed features.
18B.上記特徴は、上記スーパーセルの隣接する太陽電池に隠れる、項10Bに記載の装置。 18B. The device according to clause 10B, wherein the features are hidden in the adjacent solar cells of the supercell.
19B.上記スーパーセルの第1太陽電池は、複数の面取りされた角を有し、上記スーパーセルの第2太陽電池は、面取りされた角を有さず、上記第1太陽電池と上記第2太陽電池とは、光に曝される面積が同じである、項1Bに記載の装置。 19B. The first solar cell of the supercell has a plurality of beveled corners, and the second solar cell of the supercell has no beveled corners, and the first solar cell and the second solar cell The device according to paragraph 1B, wherein the areas exposed to light are the same.
20B.長軸が、上記第1方向と垂直な第2方向と平行であるフレキシブル電気相互接続部をさらに備え、
上記フレキシブル電気相互接続部は、上記太陽電池の表面に伝導接合し、二次元での太陽電池の熱膨張に適応する、項1Bに記載の装置。
20B. Further comprising a flexible electrical interconnect where the major axis is parallel to a second direction perpendicular to said first direction,
The device according to paragraph 1 B, wherein the flexible electrical interconnect is conductively bonded to the surface of the solar cell and adapted for thermal expansion of the solar cell in two dimensions.
21B.上記フレキシブル電気相互接続部は、厚さが約100ミクロン未満であって、またはそれと等しくて、約0.012オームより低い、またはそれと等しい抵抗を提供する、項20Bに記載の装置。 21B. 21. The apparatus according to clause 20B, wherein the flexible electrical interconnect provides a resistance less than or equal to about 100 microns in thickness and less than or equal to about 0.012 ohms.
22B.上記表面は後面を含む、項20Bに記載の装置。 22B. 21. The apparatus according to clause 20B, wherein the surface comprises a back surface.
23B.上記フレキシブル電気相互接続部は他のスーパーセルに接触する、項20Bに記載の装置。 23B. 22. The apparatus of clause 20B, wherein the flexible electrical interconnect contacts another supercell.
24B.上記他のスーパーセルは、上記スーパーセルと並んでいる、項23Bに記載の装置。 24B. 24. The apparatus according to clause 23B, wherein the other supercell is aligned with the supercell.
25B.上記他のスーパーセルは、上記スーパーセルに隣接する、項23Bに記載の装置。 25B. 24. The apparatus according to clause 23B, wherein the other supercell is adjacent to the supercell.
26B.上記相互接続部の第1部分は、残りの第2相互接続部分が上記スーパーセルの後側にあるように、上記スーパーセルの縁周りで折れる、項20Bに記載の装置。 26B. 22. The apparatus according to clause 20B, wherein the first portion of the interconnect folds around the edge of the supercell such that the remaining second interconnect portion is behind the supercell.
27B.上記フレキシブル電気相互接続部は、バイパスダイオードに電気接続する、項20Bに記載の装置。 27B. 22. The apparatus according to clause 20B, wherein the flexible electrical interconnect electrically connects to a bypass diode.
28B.複数のスーパーセルが、バッキングシート上の2またはそれより多くの平行行に配置されて、ソーラーモジュール前面を形成し、
上記バッキングシートは白く、複数のスーパーセル間の間隙に対応する位置および幅の濃色のストライプを含む、項1Bに記載の装置。
28B. A plurality of supercells are arranged in two or more parallel rows on the backing sheet to form the front of the solar module,
The apparatus of paragraph 1 B, wherein the backing sheet is white and includes dark stripes of location and width corresponding to the gaps between the plurality of supercells.
29B.上記スーパーセルは、電力管理システムに接続する少なくとも1つの電池ストリングペアを含む、項1Bに記載の装置。 29B. The apparatus of clause 1 B, wherein the supercell comprises at least one battery string pair connected to a power management system.
30B.上記スーパーセルと電気通信を行う電力管理デバイスをさらに備え、
上記電力管理デバイスは、
上記スーパーセルの電圧出力を受け、
上記電圧に基づき、太陽電池に逆バイアスがかかっているかを判断し、
逆バイアスがかかっている上記太陽電池をスーパーセルモジュール回路から切断する
よう構成されている、項1Bに記載の装置。
30B. Further comprising a power management device in electrical communication with the supercell,
The above power management device is
Receiving the voltage output of the supercell,
Based on the above voltage, it is determined whether the solar cell is reverse biased,
The device of clause 1 B, configured to disconnect the reverse biased solar cell from a supercell module circuit.
31B.上記スーパーセルは、第1バッキング上に配されて、太陽エネルギーの方向に面する第1の側の上側伝導性リボンを有する第1モジュールを形成し、
第2バッキング上に配されて、上記太陽エネルギーの上記方向から離れる方向に面する第2の側の下側リボンを有する第2モジュールを形成する他のスーパーセルをさらに備え、
上記第2モジュールは、上記上側リボンを含む上記第1モジュールの一部に重なり、上記一部に接合する、項1Bに記載の装置。
31B. The supercell is disposed on a first backing to form a first module having an upper conductive ribbon on a first side facing in the direction of solar energy;
The supercell further comprises another supercell disposed on a second backing to form a second module having a second side lower ribbon facing away from said direction of said solar energy,
The device of paragraph 1 B, wherein the second module overlaps and bonds to a portion of the first module that includes the upper ribbon.
32B.上記第2モジュールは、接着剤により上記第1モジュールに接合する、項31Bに記載の装置。 32B. 32. Apparatus according to clause 31 B, wherein the second module is joined to the first module by an adhesive.
33B.上記第2モジュールは、嵌合配置により上記第1モジュールに接合する、項31Bに記載の装置。 33B. 32. Apparatus according to clause 31B, wherein the second module is joined to the first module by a mating arrangement.
34B.上記第2モジュールが重なる接続箱をさらに備える、項31Bに記載の装置。 34B. An apparatus according to clause 31B, further comprising a junction box wherein the second modules overlap.
35B.上記第2モジュールは、嵌合配置により上記第1モジュールに接合する、項34Bに記載の装置。 35B. 34. Apparatus according to clause 34B, wherein the second module joins the first module by a mating arrangement.
36B.上記嵌合配置は、上記接続箱と、上記第2モジュール上の他の接続箱との間にある、項35Bに記載の装置。 36B. 34. The apparatus according to clause 35B, wherein the mating arrangement is between the junction box and another junction box on the second module.
37B.上記第1バッキングはガラスを含む、項31Bに記載の装置。 37B. 32. Apparatus according to clause 31B, wherein the first backing comprises glass.
38B.上記第1バッキングは、ガラス以外を含む、項31Bに記載の装置。 38B. 32. Apparatus according to clause 31B, wherein the first backing comprises other than glass.
39B.上記太陽電池は、より大きな部品から切断された面取りされた部分を含む、項1Bに記載の装置。 39B. The apparatus of paragraph 1 B, wherein the solar cell comprises a beveled portion cut from a larger part.
40B.上記スーパーセルは、面取りされた部分を有する他の太陽電池をさらに含み、
上記太陽電池の長辺が、同様の長さの上記他の太陽電池の長辺と電気接触する、項39Bに記載の装置。
40B. The supercell further includes another solar cell having a chamfered portion,
The device of paragraph 39B wherein the long side of the solar cell is in electrical contact with the long side of the other solar cell of similar length.
1C1.同じバッキング上に、少なくともN(≧25)個の太陽電池の直列接続ストリングを含むスーパーセルを形成する工程であって、各太陽電池は、約10ボルトより高い降伏電圧を有し、隣接し合う太陽電池の長辺が重なり合い接着剤により伝導接合した状態で配置される、工程と、
各スーパーセルを、多くて単一のバイパスダイオードと接続する工程と
を備える、方法。
1C1. Forming a supercell comprising a series connected string of at least N (≧ 25) solar cells on the same backing, wherein each solar cell has a breakdown voltage higher than about 10 volts and is adjacent to one another A process in which the long sides of the solar cell are arranged in an overlapping and conductively bonded state by an adhesive
Connecting each supercell with at most a single bypass diode.
2C1.Nは、30より大きい、またはそれと等しい、項1C1に記載の方法。 2C1. The method according to Item 1C1, wherein N is greater than or equal to 30.
3C1.Nは、50より大きい、またはそれと等しい、項1C1に記載の方法。 3C1. The method according to Item 1C1, wherein N is greater than or equal to 50.
4C1.Nは、100より大きい、またはそれと等しい、項1C1に記載の方法。 4C1. The method according to Item 1C1, wherein N is greater than or equal to 100.
5C1.上記接着剤は、厚さが約0.1mm未満であり、またはそれと等しく、熱伝導性が約1.5w/m/kより高い、またはそれと等しい、項1C1に記載の方法。 5C1. The method according to paragraph 1C1, wherein the adhesive has a thickness of less than about 0.1 mm, or equivalent, and a thermal conductivity of greater than or equal to about 1.5 w / m / k.
6C1.上記複数の太陽電池はシリコン太陽電池である、項1C1に記載の方法。 6C1. The method according to Item 1C1, wherein the plurality of solar cells are silicon solar cells.
7C1.上記スーパーセルの、電流の流れの方向への長さが、少なくとも約500mmである、項1C1に記載の方法。 7C1. The method of paragraph 1C1, wherein the length of the supercell in the direction of current flow is at least about 500 mm.
8C1.上記スーパーセルの第1太陽電池は、複数の面取りされた角を有し、上記スーパーセルの第2太陽電池は、面取りされた角を有さず、上記第1太陽電池と上記第2太陽電池とは、光に曝される面積が同じである、項1C1に記載の方法。 8C1. The first solar cell of the supercell has a plurality of beveled corners, and the second solar cell of the supercell has no beveled corners, and the first solar cell and the second solar cell The method according to item 1C1, wherein the area exposed to light is the same.
9C1.太陽電池表面の特徴を利用して上記接着剤の広がりを封じ込める工程をさらに備える、項1C1に記載の方法。 9C1. The method according to paragraph 1C1, further comprising: using the features of the solar cell surface to contain the spread of the adhesive.
10C1.上記特徴は高くなった特徴を含む、項9C1に記載の方法。 10C1. A method according to paragraph 9C1, wherein the features include raised features.
11C1.上記特徴は金属被覆を含む、項9C1に記載の方法。 11C1. A method according to paragraph 9C1, wherein the feature comprises a metal coating.
12C1.上記金属被覆は、上記第1長辺の全長に亘って延びる線を含み、
少なくとも1つのコンタクトパッドが、上記線と上記第1長辺との間に位置する、項11C1に記載の方法。
12C1. The metal coating includes a line extending along the entire length of the first long side,
The method of paragraph 11C1, wherein at least one contact pad is located between the line and the first long side.
13C1.上記金属被覆は、上記少なくとも1つのコンタクトパッドに電気接続し、上記第1長辺と垂直な方向に延びる複数のフィンガーをさらに含み、
上記伝導線は上記複数のフィンガーを相互接続する、項12C1に記載の方法。
13C1. The metallization further includes a plurality of fingers electrically connected to the at least one contact pad and extending in a direction perpendicular to the first long side,
The method according to Item 12C1, wherein the conductive wire interconnects the plurality of fingers.
14C1.上記特徴は、上記太陽電池の前側にある、項9C1に記載の方法。 14C1. The method according to Item 9C1, wherein the feature is on the front side of the solar cell.
15C1.上記特徴は、上記太陽電池の後側にある、項9C1に記載の方法。 15C1. The method according to Item 9C1, wherein the feature is behind the solar cell.
16C1.上記特徴は窪んだ特徴を含む、項9C1に記載の方法。 16C1. The method according to Item 9C1, wherein the features include recessed features.
17C1.上記特徴は、上記スーパーセルの隣接する太陽電池に隠れる、項9C1に記載の方法。 17C1. The method according to paragraph 9C1, wherein the features are hidden in the adjacent solar cells of the supercell.
18C1.上記同じバッキング上に他のスーパーセルを形成する工程をさらに備える、項1C1に記載の方法。 18C1. The method of paragraph 1C1 further comprising forming another supercell on the same backing.
19C1.太陽電池の表面に、長軸が、上記第1方向と垂直な第2方向と平行であるフレキシブル電気相互接続部を伝導接合する工程と、
上記フレキシブル電気相互接続部に、二次元での上記太陽電池の熱膨張に適応させる工程と
をさらに備える、項1C1に記載の方法。
19C1. Conductively bonding to the surface of the solar cell a flexible electrical interconnect whose major axis is parallel to a second direction perpendicular to said first direction;
B. The method of clause 1C1, further comprising: adapting the flexible electrical interconnect to thermal expansion of the solar cell in two dimensions.
20C1.上記フレキシブル電気相互接続部は、厚さが約100ミクロン未満であって、またはそれと等しくて、約0.012オームより低い、またはそれと等しい抵抗を提供する、項19C1に記載の方法。 20C1. The method according to paragraph 19C1, wherein the flexible electrical interconnect provides a resistance less than or equal to about 100 microns in thickness and less than or equal to about 0.012 ohms.
21C1.上記表面は後面を含む、項19C1に記載の方法。 21C1. The method according to Item 19C1, wherein the surface comprises a back surface.
22C1.他のスーパーセルを上記フレキシブル電気相互接続部と接触させる工程をさらに備える、項19C1に記載の方法。 22C1. A method according to paragraph 19C1, further comprising the step of contacting another supercell with the flexible electrical interconnect.
23C1.上記他のスーパーセルは、上記スーパーセルと並んでいる、項22C1に記載の方法。 23C1. The method of paragraph 22C1, wherein the other supercell is aligned with the supercell.
24C1.上記他のスーパーセルは、上記スーパーセルに隣接する、項22C1に記載の方法。 24C1. The method according to Item 22C1, wherein the other supercell is adjacent to the supercell.
25C1.上記相互接続部の第1部分を、残りの第2相互接続部分が上記スーパーセルの後側にあるように、上記スーパーセルの縁周りで折る工程をさらに備える、項19C1に記載の方法。 25C1. The method according to paragraph 19C1, further comprising the step of: folding the first portion of the interconnect around the edge of the supercell such that the remaining second interconnect portion is behind the supercell.
26C1.上記フレキシブル電気相互接続部をバイパスダイオードに電気接続する工程をさらに備える、項19C1に記載の方法。 26C1. The method of paragraph 19C1 further comprising the step of electrically connecting the flexible electrical interconnect to a bypass diode.
27C1.複数のスーパーセルを、上記同じバッキング上の2またはそれより多くの平行行に配置して、ソーラーモジュール前面を形成する工程をさらに備え、
上記バッキングシートは白く、複数のスーパーセル間の間隙に対応する位置および幅の濃色のストライプを含む、項1C1に記載の方法。
27C1. Placing a plurality of supercells in two or more parallel rows on the same backing to form the front of the solar module;
A method according to paragraph 1C1, wherein the backing sheet is white and comprises dark stripes of location and width corresponding to the gaps between the plurality of supercells.
28C1.少なくとも1つの電池ストリングペアを電力管理システムに接続する工程をさらに備える、項1C1に記載の方法。 28C1. The method of paragraph 1C1, further comprising: connecting at least one battery string pair to a power management system.
29C1.電力管理デバイスを上記スーパーセルと電気接続する工程と、
上記電力管理デバイスに、上記スーパーセルの電圧出力を受けさせる工程と、
上記電圧に基づき、太陽電池に逆バイアスがかかっているかを上記電力管理デバイスに判断させる工程と、
上記電力管理デバイスに、逆バイアスがかかっている上記太陽電池をスーパーセルモジュール回路から切断させる工程と
をさらに備える、項1C1に記載の方法。
29C1. Electrically connecting a power management device to the supercell;
Causing the power management device to receive a voltage output of the supercell;
Allowing the power management device to determine whether the solar cell is reverse-biased based on the voltage;
The method of clause 1C1, further comprising: disconnecting the reverse-biased solar cell from the supercell module circuit to the power management device.
30C1.上記スーパーセルは、上記バッキング上に配されて、太陽エネルギーの方向に面する第1の側の上側伝導性リボンを有する第1モジュールを形成し、
他のバッキング上に他のスーパーセルを配して、上記太陽エネルギーの上記方向から離れる方向に面する第2の側の下側リボンを有する第2モジュールを形成する工程をさらに備え、
上記第2モジュールは、上記上側リボンを含む上記第1モジュールの一部に重なり、上記一部に接合する、項1C1に記載の方法。
30C1. The supercell is disposed on the backing to form a first module having an upper conductive ribbon on a first side facing in the direction of solar energy;
Placing another supercell on another backing to form a second module having a lower ribbon on a second side facing away from said direction of said solar energy;
The method of paragraph 1C1, wherein the second module overlaps and bonds to a portion of the first module that includes the upper ribbon.
31C1.上記第2モジュールは、接着剤により上記第1モジュールに接合する、項30C1に記載の方法。 31C1. The method according to Item 30C1, wherein the second module is bonded to the first module by an adhesive.
32C1.上記第2モジュールは、嵌合配置により上記第1モジュールに接合する、項30C1に記載の方法。 32C1. 31. The method according to clause 30C1, wherein the second module is joined to the first module by a mating arrangement.
33C1.接続箱を上記第2モジュールと重ねる工程をさらに備える、項30C1に記載の方法。 33C1. A method according to clause 30C1, further comprising the step of stacking a junction box with the second module.
34C1.上記第2モジュールは、嵌合配置により上記第1モジュールに接合する、項33C1に記載の方法。 34C1. 33. The method according to paragraph 33C1, wherein the second module is joined to the first module by a mating arrangement.
35C1.上記嵌合配置は、上記接続箱と、上記第2モジュール上の他の接続箱との間にある、項34C1に記載の方法。 35C1. 34. The method according to clause 34C1, wherein the mating arrangement is between the connection box and another connection box on the second module.
36C1.上記バッキングはガラスを含む、項30C1に記載の方法。 36C1. The method according to Item 30C1, wherein the backing comprises glass.
37C1.上記バッキングはガラス以外を含む、項30C1に記載の方法。 37C1. The method according to Item 30C1, wherein the backing comprises other than glass.
38C1.上記第1モジュールと上記第2モジュールとの間にリレースイッチを直列に電気接続する工程と、
コントローラにより上記第1モジュールの出力電圧を感知する工程と、
上記出力電圧が制限を下回ったときに、上記コントローラにより上記リレースイッチをアクティブにする工程と
をさらに備える、項30C1に記載の方法。
38C1. Electrically connecting in series relay switches between the first module and the second module;
Sensing an output voltage of the first module by a controller;
The method according to Item 30C1, further comprising: activating the relay switch by the controller when the output voltage falls below a limit.
39C1.上記太陽電池は、より大きな部品から切断された面取りされた部分を含む、項1C1に記載の方法。 39C1. The method according to paragraph 1C1, wherein the solar cell comprises a beveled portion cut from a larger part.
40C1.上記スーパーセルを形成する工程は、上記太陽電池の長辺を、面取りされた部分を有する他の太陽電池の同様の長さの長辺と電気接触させる工程を有する、項39C1に記載の方法。 40C1. The method according to Item 39C1, wherein the step of forming the supercell includes the step of electrically contacting the long side of the solar cell with the long side of a similar length of another solar cell having a chamfered portion.
1C2.隣接し合う太陽電池の長辺が重なり合い接着剤により伝導接合した状態で配置された第1スーパーセルとなるようグループ化された少なくとも19個の太陽電池の第1直列接続ストリングを含む前面を含むソーラーモジュールと、
上記第1スーパーセルの裏面接触部に電気接続して、電気構成要素への隠れタップを提供するリボン導体と
を備える、装置。
1C2. A solar comprising a front surface comprising a first series connected string of at least 19 solar cells grouped to be a first supercell arranged with the long sides of adjacent solar cells overlapping and in conductive junction with an adhesive Modules,
A ribbon conductor electrically connected to the back contact of the first supercell to provide a hidden tap to an electrical component.
2C2.上記電気構成要素はバイパスダイオードを含む、項1C2に記載の装置。 2C2. The device of paragraph 1C2, wherein the electrical component comprises a bypass diode.
3C2.上記バイパスダイオードは、上記ソーラーモジュールの裏面に位置する、項2C2に記載の装置。 3C2. The apparatus according to Item 2C2, wherein the bypass diode is located on the back surface of the solar module.
4C2.上記バイパスダイオードは、接続箱の外側に位置する、項3C2に記載の装置。 4C2. The apparatus according to Item 3C2, wherein the bypass diode is located outside the junction box.
5C2.上記接続箱は単一の端子を含む、項4C2に記載の装置。 5C2. The device of paragraph 4C2 wherein the junction box includes a single terminal.
6C2.上記バイパスダイオードは、上記ソーラーモジュールの縁近くに位置付けられる、項3C2に記載の装置。 6C2. The device of paragraph 3C2 wherein the bypass diode is positioned near an edge of the solar module.
7C2.バイパスダイオードが、積層構造内に位置付けられる、項2C2に記載の装置。 7C2. The device of paragraph 2C2 wherein the bypass diode is positioned within the stacked structure.
8C2.上記第1スーパーセルは、上記積層構造内に封入される、項7C2に記載の装置。 8C2. The device of paragraph 7C2 wherein the first supercell is enclosed within the layered structure.
9C2.上記バイパスダイオードは、上記ソーラーモジュールの周囲に位置付けられる、項2C2に記載の装置。 9C2. The apparatus according to clause 2C2, wherein the bypass diode is positioned around the solar module.
10C2.上記電気構成要素は、モジュール端子、接続箱、電力管理システム、スマートスイッチ、継電器、電圧感知コントローラ、セントラルインバータ、DC/ACマイクロインバータ、または、DC/DCモジュール電力オプティマイザーを含む、項1C2に記載の装置。 10C2. The electrical component described in Item 1C2 includes module terminals, junction box, power management system, smart switch, relay, voltage sensing controller, central inverter, DC / AC microinverter, or DC / DC module power optimizer Device.
11C2.上記電気構成要素は、上記ソーラーモジュールの裏面に位置する、項1C1に記載の装置。 11C2. The device of paragraph 1C1, wherein the electrical component is located on the back of the solar module.
12C2.上記ソーラーモジュールは、第1端が上記第1スーパーセルを直列に電気接続する第2スーパーセルとなるようグループ化された少なくとも19個の太陽電池の第2直列接続ストリングをさらに含む、項1C1に記載の装置。 12C2. The solar module further comprises a second series connected string of at least 19 solar cells grouped together such that the first end is a second supercell electrically connecting the first supercell in series. Device described.
13C2.上記第2スーパーセルは、上記第1スーパーセルに重なり上記第1スーパーセルと伝導性接着剤により直列に電気接続する、項12C2に記載の装置。 13C2. The apparatus according to Item 12C2, wherein the second supercell overlaps the first supercell and is electrically connected in series with the first supercell by a conductive adhesive.
14C2.上記裏面接触部は、上記第1端から離れて位置する、項12C2に記載の装置。 14C2. The apparatus according to Item 12C2, wherein the back contact portion is located away from the first end.
15C2.上記第1端と上記第1スーパーセルとの間のフレキシブル相互接続部をさらに備える、項12C2に記載の装置。 15C2. The device of paragraph 12C2 further comprising a flexible interconnect between the first end and the first supercell.
16C2.上記フレキシブル相互接続部は、上記第1スーパーセルおよび上記第2スーパーセルの側縁を越えて延在して、他のスーパーセルと並列に上記第1スーパーセルおよび上記第2スーパーセルを電気接続する、項15C2に記載の装置。 16C2. The flexible interconnect extends beyond the side edges of the first and second supercells and electrically connects the first and second supercells in parallel with other supercells. The apparatus according to Item 15C2.
17C2.上記接着剤は、厚さが約0.1mm未満であり、またはそれと等しく、熱伝導性が約1.5w/m/kより高い、またはそれと等しい、項1C2に記載の装置。 17C2. The device of paragraph 1C2, wherein the adhesive has a thickness less than about 0.1 mm, or equal, and a thermal conductivity greater than or equal to about 1.5 w / m / k.
18C2.上記複数の太陽電池は、約10Vより高い降伏電圧を有するシリコン太陽電池である、項1C2に記載の装置。 18C2. The device of paragraph 1C2, wherein the plurality of solar cells are silicon solar cells having a breakdown voltage greater than about 10V.
19C2.上記第1スーパーセルの、電流の流れの方向への長さが、少なくとも約500mmである、項1C2に記載の装置。 19C2. The device of paragraph 1C2, wherein the length of the first supercell in the direction of current flow is at least about 500 mm.
20C2.上記第1スーパーセルの太陽電池が、上記接着剤の広がりを封じ込めるよう構成された特徴を含む、項1C2に記載の装置。 20C2. The device of paragraph 1C2, wherein the solar cells of the first supercell include features configured to contain the spread of the adhesive.
21C2.上記特徴は高くなった特徴を含む、項20C2に記載の装置。 21C2. An apparatus according to clause 20C2, wherein the features include raised features.
22C2.上記特徴は金属被覆を含む、項21C2に記載の装置。 22C2. An apparatus according to clause 21C2, wherein the feature comprises a metal coating.
23C2.上記金属被覆は、上記第1長辺の全長に亘って延びる伝導線を含み、
上記伝導線と上記第1長辺との間に位置する少なくとも1つのコンタクトパッドをさらに備える、項22C2に記載の装置。
23C2. The metal coating includes a conductive wire extending over the entire length of the first long side,
The device of paragraph 22C2, further comprising at least one contact pad located between the conductive wire and the first long side.
24C2.上記金属被覆は、上記少なくとも1つのコンタクトパッドに電気接続し、上記第1長辺と垂直な方向に延びる複数のフィンガーをさらに含み、
上記伝導線は上記複数のフィンガーを相互接続する、項23C2に記載の装置。
24C2. The metallization further includes a plurality of fingers electrically connected to the at least one contact pad and extending in a direction perpendicular to the first long side,
The apparatus according to clause 23C2, wherein the conductive wire interconnects the plurality of fingers.
25C2.上記特徴は、上記太陽電池の前側にある、項20C2に記載の装置。 25C2. The apparatus according to Item 20C2, wherein the feature is on the front side of the solar cell.
26C2.上記特徴は、上記太陽電池の後側にある、項20C2に記載の装置。 26C2. The apparatus according to clause 20C2, wherein the feature is behind the solar cell.
27C2.上記特徴は窪んだ特徴を含む、項20C2に記載の装置。 27C2. The apparatus according to clause 20C2, wherein the features include recessed features.
28C2.上記特徴は、上記第1スーパーセルの隣接する太陽電池に隠れる、項20C2に記載の装置。 28C2. 22. The apparatus according to clause 20C2, wherein the feature is hidden in an adjacent solar cell of the first supercell.
29C2.上記第1スーパーセルの太陽電池が、面取りされた部分を含む、項1C2に記載の装置。 29C2. The device of paragraph 1C2 wherein the solar cells of the first supercell comprise beveled portions.
30C2.上記第1スーパーセルは、面取りされた部分を有する他の太陽電池をさらに含み、
上記太陽電池の長辺が、同様の長さの上記他の太陽電池の長辺と電気接触する、項29C2に記載の装置。
30C2. The first supercell further includes another solar cell having a chamfered portion,
The apparatus according to Item 29C2, wherein a long side of the solar cell is in electrical contact with a long side of the other solar cell of similar length.
31C2.上記第1スーパーセルは、面取りされた角を有さない他の太陽電池をさらに含み、
上記太陽電池と上記他の太陽電池とは、光に曝される面積が同じである、項29C2に記載の装置。
31C2. The first supercell further includes another solar cell having no chamfered corner,
The apparatus according to Item 29C2, wherein the solar cell and the other solar cell have the same area exposed to light.
32C2.上記第1スーパーセルは、第2スーパーセルと共に、バッキングシートの前面の複数の平行行に配置され、
上記バッキングシートは白く、上記第1スーパーセルと上記第2スーパーセルとの間の間隙に対応する位置および幅の濃色のストライプを含む、項1C2に記載の装置。
32C2. The first supercell, along with the second supercell, are arranged in a plurality of parallel rows in front of the backing sheet,
The apparatus according to clause 1C2, wherein the backing sheet is white and includes dark stripes of a location and width corresponding to the gap between the first supercell and the second supercell.
33C2.上記第1スーパーセルは、電力管理システムに接続する少なくとも1つの電池ストリングペアを含む、項1C2に記載の装置。 33C2. The device of paragraph 1C2, wherein the first supercell comprises at least one battery string pair connected to a power management system.
34C2.上記第1スーパーセルと電気通信を行う電力管理デバイスをさらに備え、
上記電力管理デバイスは、
上記第1スーパーセルの電圧出力を受け、
上記電圧に基づき、上記第1スーパーセルの太陽電池に逆バイアスがかかっているかを判断し、
逆バイアスがかかっている上記太陽電池をスーパーセルモジュール回路から切断する
よう構成されている、項1C2に記載の装置。
34C2. A power management device in electrical communication with the first supercell;
The above power management device is
Receiving the voltage output of the first supercell,
Based on the voltage, it is determined whether the solar cell of the first supercell is reverse biased,
The device of clause 1C2, configured to disconnect the reverse biased solar cell from a supercell module circuit.
35C2.上記電力管理デバイスは継電器を含む、項34C2に記載の装置。 35C2. The device of paragraph 34C2, wherein the power management device comprises a relay.
36C2.上記第1スーパーセルは、第1バッキング上に配されて、太陽エネルギーの方向に面する第1の側の上側伝導性リボンを有する上記モジュールを形成し、
第2バッキング上に配されて、上記太陽エネルギーの上記方向から離れる方向に面する第2の側の下側リボンを有する異なるモジュールを形成する他のスーパーセルをさらに備え、
上記異なるモジュールは、上記上側リボンを含む上記モジュールの一部に重なり、上記一部に接合する、項1C2に記載の装置。
36C2. The first supercell is disposed on a first backing to form the module with an upper conductive ribbon on a first side facing in the direction of solar energy;
It further comprises another supercell disposed on a second backing to form a different module having a second side lower ribbon facing away from said direction of said solar energy,
The device of paragraph 1C2, wherein the different modules overlap and bond to a portion of the module that includes the upper ribbon.
37C2.上記異なるモジュールは、接着剤により、上記モジュールに接合する、項36C2に記載の装置。 37C2. The apparatus according to Item 36C2, wherein the different modules are joined to the modules by an adhesive.
38C2.上記異なるモジュールは、嵌合配置により、上記モジュールに接合する、項36C2に記載の装置。 38C2. The apparatus according to clause 36C2, wherein the different modules are joined to the modules by a mating arrangement.
39C2.上記異なるモジュールが重なる接続箱をさらに備える、項36C2に記載の装置。 39C2. The device of clause 36C2, further comprising a junction box wherein the different modules overlap.
40C2.上記異なるモジュールは、上記接続箱と、異なるソーラーモジュール上の他の接続箱との間の嵌合配置により上記モジュールに接合する、項39C2に記載の装置。 40C2. An apparatus according to clause 39C2, wherein the different modules are joined to the modules by a mating arrangement between the junction box and another junction box on a different solar module.
1C3.ソーラーモジュール前面に配され、約10Vより高い降伏電圧をそれぞれが有する複数の太陽電池を有する第1スーパーセルと、
上記第1スーパーセルの裏面接触部と電気接続して、電気構成要素への第1隠れタップを提供する第1リボン導体と、
上記ソーラーモジュール前面に配され、約10Vより高い降伏電圧をそれぞれが有する複数の太陽電池を有する第2スーパーセルと、
上記第2スーパーセルの裏面接触部と電気接続して、第2隠れタップを提供する第2リボン導体と
を備える、装置。
1C3. A first supercell having a plurality of solar cells disposed on the front of the solar module and each having a breakdown voltage higher than about 10 V;
A first ribbon conductor in electrical communication with the back contact of the first supercell to provide a first hidden tap to the electrical component;
A second supercell disposed on the front of the solar module and having a plurality of solar cells each having a breakdown voltage higher than about 10 V;
A second ribbon conductor in electrical communication with the back contact of the second supercell to provide a second hidden tap.
2C3.上記電気構成要素はバイパスダイオードを含む、項1C3に記載の装置。 2C3. The device of paragraph 1C3, wherein the electrical component comprises a bypass diode.
3C3.上記バイパスダイオードは、ソーラーモジュール裏面に位置する、項2C3に記載の装置。 3C3. The apparatus according to Item 2C3, wherein the bypass diode is located on the back of the solar module.
4C3.上記バイパスダイオードは、接続箱の外側に位置する、項3C3に記載の装置。 4C3. The apparatus according to Item 3C3, wherein the bypass diode is located outside the junction box.
5C3.上記接続箱は単一の端子を含む、項4C3に記載の装置。 5C3. The device of paragraph 4C3 wherein the junction box includes a single terminal.
6C3.上記バイパスダイオードは、上記ソーラーモジュールの縁近くに位置付けられる、項3C3に記載の装置。 6C3. The device of paragraph 3C3 wherein the bypass diode is positioned near an edge of the solar module.
7C3.上記バイパスダイオードは、積層構造内に位置付けられる、項2C3に記載の装置。 7C3. The device of paragraph 2C3 wherein the bypass diode is positioned in a stacked structure.
8C3.上記第1スーパーセルは、上記積層構造内に封入される、項7C3に記載の装置。 8C3. The device of paragraph 7C3, wherein the first supercell is enclosed within the layered structure.
9C3.上記バイパスダイオードは、上記ソーラーモジュールの周囲に位置付けられる、項8C3に記載の装置。 9C3. The device according to paragraph 8C3, wherein the bypass diode is positioned around the solar module.
10C3.上記第1スーパーセルは、上記第2スーパーセルと直列に接続する、項1C3に記載の装置。 10C3. The device of paragraph 1C3, wherein the first supercell is connected in series with the second supercell.
11C3.上記第1スーパーセルと上記第2スーパーセルとは、第1ペアを形成し、
上記第1ペアと並列に接続する第2ペアに含まれる2つの追加のスーパーセルをさらに備える、項10C3に記載の装置。
11C3. The first supercell and the second supercell form a first pair,
The apparatus of clause 10C3, further comprising two additional supercells included in a second pair connected in parallel with the first pair.
12C3.上記第2隠れタップは、上記電気構成要素に接続する、項10C3に記載の装置。 12C3. The device of paragraph 10C3 wherein the second hidden tap connects to the electrical component.
13C3.上記電気構成要素はバイパスダイオードを含む、項12C3に記載の装置。 13C3. The device of paragraph 12C3, wherein the electrical component comprises a bypass diode.
14C3.上記第1スーパーセルは、19個以上の太陽電池を含む、項13C3に記載の装置。 14C3. The device of paragraph 13C3, wherein the first supercell comprises nineteen or more solar cells.
15C3.上記電気構成要素は電力管理システムを含む、項12C3に記載の装置。 15C3. The device of paragraph 12C3, wherein the electrical component comprises a power management system.
16C3.上記電気構成要素はスイッチを含む、項1C3に記載の装置。 16C3. The device of paragraph 1C3, wherein the electrical component comprises a switch.
17C3.上記スイッチと通信する電圧感知コントローラをさらに備える、項16C3に記載の装置。 17C3. The device of paragraph 16C3, further comprising a voltage sensing controller in communication with the switch.
18C3.上記スイッチは、セントラルインバータと通信する、項16C3に記載の装置。 18C3. The apparatus according to clause 16C3, wherein the switch is in communication with a central inverter.
19C3.上記電気構成要素は、電力管理デバイスをさらに含み、
上記電力管理デバイスは、
上記第1スーパーセルの電圧出力を受け、
上記電圧に基づき、上記第1スーパーセルの太陽電池に逆バイアスがかかっているかを判断し、
逆バイアスがかかっている上記太陽電池をスーパーセルモジュール回路から切断する
よう構成されている、項1C3に記載の装置。
19C3. The electrical component further includes a power management device,
The above power management device is
Receiving the voltage output of the first supercell,
Based on the voltage, it is determined whether the solar cell of the first supercell is reverse biased,
The device of paragraph 1C3, configured to disconnect the reverse biased solar cell from a supercell module circuit.
20C3.上記電気構成要素はインバータを含む、項1に記載の装置。 20C3. The device according to claim 1, wherein the electrical component comprises an inverter.
21C3.上記インバータは、DC/ACマイクロインバータを含む、項20C3に記載の装置。 21C3. The device according to clause 20C3, wherein the inverter comprises a DC / AC micro-inverter.
22C3.上記電気構成要素はソーラーモジュール端子を含む、項1C3に記載の装置。 22C3. The device of paragraph 1C3, wherein the electrical component comprises a solar module terminal.
23C3.上記ソーラーモジュール端子は、接続箱内の、単一のソーラーモジュール端子である、項22C3に記載の装置。 23C3. The device according to clause 22C3, wherein the solar module terminal is a single solar module terminal in a junction box.
24C3.上記電気構成要素は、ソーラーモジュール裏面に位置する、項1C3に記載の装置。 24C3. The apparatus according to Item 1C3, wherein the electrical component is located on the back of the solar module.
25C3.上記裏面接触部は、上記第2スーパーセルに重なり合う、上記第1スーパーセルの端から離れて位置する、項1C3に記載の装置。 25C3. The device according to clause 1C3, wherein the back contact portion is located away from an end of the first supercell overlapping the second supercell.
26C3.上記第1スーパーセルの、電流の流れの方向への長さが、少なくとも約500mmである、項1C3に記載の装置。 26C3. The device of paragraph 1C3, wherein the length of the first supercell in the direction of current flow is at least about 500 mm.
27C3.上記第1スーパーセルの太陽電池が、上記接着剤の広がりを封じ込めるよう構成された特徴を含む、項1C3に記載の装置。 27C3. The device of paragraph 1C3, wherein the solar cells of the first supercell include features configured to contain the spread of the adhesive.
28C3.上記特徴は高くなった特徴を含む、項27C3に記載の装置。 28C3. An apparatus according to clause 27C3, wherein the features include raised features.
29C3.上記特徴は金属被覆を含む、項28C3に記載の装置。 29C3. 28. Apparatus according to clause 28C3, wherein the feature comprises a metal coating.
30C3.上記特徴は窪んだ特徴を含む、項27C3に記載の装置。 30C3. An apparatus according to clause 27C3, wherein the features include recessed features.
31C3.上記特徴は、上記太陽電池の後側にある、項27C3に記載の装置。 31C3. The apparatus according to clause 27C3, wherein the feature is behind the solar cell.
32C3.上記特徴は、上記第1スーパーセルの隣接する太陽電池に隠れる、項27C3に記載の装置。 32C3. 27. The apparatus according to clause 27C3, wherein the feature is hidden in an adjacent solar cell of the first supercell.
33C3.上記第1スーパーセルの太陽電池が、面取りされた部分を含む、項1C3に記載の装置。 33C3. The device of paragraph 1C3 wherein the solar cells of the first supercell comprise beveled portions.
34C3.上記第1スーパーセルは、面取りされた部分を有する他の太陽電池をさらに含み、
上記太陽電池の長辺が、同様の長さの上記他の太陽電池の長辺と電気接触する、項33C3に記載の装置。
34C3. The first supercell further includes another solar cell having a chamfered portion,
The device according to clause 33C3, wherein a long side of the solar cell is in electrical contact with a long side of the other solar cell of similar length.
35C3.上記第1スーパーセルは、面取りされた角を有さない他の太陽電池をさらに含み、
上記太陽電池と上記他の太陽電池とは、光に曝される面積が同じである、項33C3に記載の装置。
35C3. The first supercell further includes another solar cell having no chamfered corner,
The device according to Item 33C3, wherein the solar cell and the other solar cell have the same area exposed to light.
36C3.上記第1スーパーセルは、第2スーパーセルと共に、バッキングシートの前面の複数の平行行に配置され、
上記バッキングシートは白く、上記第1スーパーセルと上記第2スーパーセルとの間の間隙に対応する位置および幅の濃色のストライプを含む、項1C3に記載の装置。
36C3. The first supercell, along with the second supercell, are arranged in a plurality of parallel rows in front of the backing sheet,
The apparatus of clause 1C3, wherein the backing sheet is white and includes dark stripes of a location and width corresponding to the gap between the first supercell and the second supercell.
37C3.上記第1スーパーセルは、第1バッキング上に配されて、太陽エネルギーの方向に面するモジュールの前面の上側伝導性リボンを有する上記モジュールを形成し、
第2バッキング上に配されて、上記太陽エネルギーの上記方向から離れる方向に面する第2の側の下側リボンを有する異なるモジュールを形成する第3スーパーセルをさらに備え、
上記異なるモジュールは、上記上側リボンを含む上記モジュールの一部に重なり、上記一部に接合する、項1C3に記載の装置。
37C3. The first supercell is disposed on a first backing to form the module with an upper conductive ribbon on the front of the module facing in the direction of solar energy,
And a third supercell disposed on a second backing to form a different module having a second side lower ribbon facing away from said direction of said solar energy,
The device of paragraph 1C3, wherein the different modules overlap and bond to a portion of the module that includes the upper ribbon.
38C3.上記異なるモジュールは、接着剤により、上記モジュールに接合する、項37C3に記載の装置。 38C3. The device according to paragraph 37C3, wherein the different modules are joined to the modules by an adhesive.
39C3.上記異なるモジュールが重なる接続箱をさらに備える、項37C3に記載の装置。 39C3. The device of paragraph 37C3, further comprising a junction box wherein the different modules overlap.
40C3.上記異なるモジュールは、上記接続箱と、上記異なるモジュール上の他の接続箱との間の嵌合配置により上記モジュールに接合する、項39C3に記載の装置。 40C3. The device according to clause 39C3, wherein the different modules are joined to the modules by a mating arrangement between the junction box and another junction box on the different modules.
1C4.隣接し合う太陽電池の辺が重なり合い接着剤により伝導接合した状態で配置された第1スーパーセルとなるようグループ化された第1直列接続太陽電池ストリングを含む前面を含むソーラーモジュールと、
上記接着剤を封じ込めるよう構成された太陽電池表面特徴と
を備える、装置。
1C4. A solar module including a front surface including a first series connected solar cell string grouped to be a first supercell arranged with adjacent solar cell sides overlapping and in conductive contact with an adhesive;
A solar cell surface feature configured to contain the adhesive.
2C4.上記太陽電池表面特徴は窪んだ特徴を含む、項1C4に記載の装置。 2C4. The device of paragraph 1C4, wherein the solar cell surface features include recessed features.
3C4.上記太陽電池表面特徴は高くなった特徴を含む、項1C4に記載の装置。 3C4. The device of paragraph 1C4, wherein the solar cell surface features include raised features.
4C4.上記高くなった特徴は、太陽電池の前面にある、項3C4に記載の装置。 4C4. The device of paragraph 3C4 wherein the raised feature is on the front of the solar cell.
5C4.上記高くなった特徴は金属被覆パターンを含む、項4C4に記載の装置。 5C4. The device of paragraph 4C4, wherein the raised features include a metallized pattern.
6C4.上記金属被覆パターンは、上記太陽電池の長辺と平行に延び、上記長辺に実質的に沿った伝導線を含む、項5C4に記載の装置。 6C4. The device according to clause 5C4, wherein the metallization pattern comprises conductive lines extending parallel to the long side of the solar cell and substantially along the long side.
7C4.上記伝導線と上記長辺との間のコンタクトパッドをさらに備える、項6C4に記載の装置。 7C4. The device of paragraph 6C4, further comprising a contact pad between the conductive wire and the long side.
8C4.上記金属被覆パターンは複数のフィンガーをさらに含み、
上記伝導線は、上記複数のフィンガーを電気相互接続して、各フィンガーから上記コンタクトパッドへの複数の伝導路を提供する、項7C4に記載の装置。
8C4. The metallization pattern further comprises a plurality of fingers,
The device of clause 7C4, wherein the conductive wire electrically interconnects the plurality of fingers to provide a plurality of conductive paths from each finger to the contact pad.
9C4.上記長辺と隣接し、かつ平行な行に配置された複数の不連続なコンタクトパッドをさらに備え、
上記金属被覆パターンは複数の別個のバリアを形成して、上記接着剤を上記複数の不連続なコンタクトパッドに封じ込める、項7C4に記載の装置。
9C4. The semiconductor device further comprises a plurality of discontinuous contact pads arranged in parallel rows adjacent to the long side,
The device of clause 7C4, wherein the metallization pattern forms a plurality of discrete barriers to encapsulate the adhesive in the plurality of discrete contact pads.
10C4.上記複数の別個のバリアは、複数の対応する不連続なコンタクトパッドに当接する、項8C4に記載の装置。 10C4. The apparatus of clause 8C4, wherein the plurality of discrete barriers abut against a plurality of corresponding discrete contact pads.
11C4.上記複数の別個のバリアは、複数の対応する不連続なコンタクトパッドより高い、項8C4に記載の装置。 11C4. The device of paragraph 8C4, wherein the plurality of discrete barriers are higher than a plurality of corresponding discontinuous contact pads.
12C4.上記太陽電池表面特徴は、他の太陽電池の重なる辺に隠れる、項1C4に記載の装置。 12C4. The device according to clause 1C4, wherein the solar cell surface features are hidden on overlapping sides of other solar cells.
13C4.上記他の太陽電池は、上記スーパーセルの一部である、項12C4に記載の装置。 13C4. The device according to clause 12C4, wherein the other solar cell is part of the supercell.
14C4.上記他の太陽電池は、他のスーパーセルの一部である、項12C4に記載の装置。 14C4. The device according to clause 12C4, wherein the other solar cell is part of another supercell.
15C4.上記高くなった特徴は、太陽電池の後面にある、項3C4に記載の装置。 15C4. The device of paragraph 3C4 wherein the raised feature is on the back side of the solar cell.
16C4.上記高くなった特徴は金属被覆パターンを含む、項15C4に記載の装置。 16C4. The device of paragraph 15C4, wherein the raised features include a metallized pattern.
17C4.上記金属被覆パターンは、複数の別個のバリアを形成して、上記太陽電池が重なる他の太陽電池の前面に位置する複数の不連続なコンタクトパッドに上記接着剤を封じ込める、項16C4に記載の装置。 17C4. The apparatus according to clause 16C4, wherein the metallization pattern forms a plurality of discrete barriers to enclose the adhesive in a plurality of discontinuous contact pads located on the front of another solar cell on which the solar cells overlap. .
18C4.上記複数の別個のバリアは、複数の対応する不連続なコンタクトパッドに当接する、項17C4に記載の装置。 18C4. The device of paragraph 17C4, wherein the plurality of discrete barriers abut against a plurality of corresponding discrete contact pads.
19C4.上記複数の別個のバリアは、複数の対応する不連続なコンタクトパッドより高い、項17C4に記載の装置。 19C4. The device of paragraph 17C4, wherein the plurality of discrete barriers are higher than a plurality of corresponding discontinuous contact pads.
20C4.上記スーパーセルの各太陽電池は、10Vまたはそれより高い降伏電圧を有する、項1C1に記載の装置。 20C4. The device of paragraph 1C1, wherein each solar cell of the supercell has a breakdown voltage of 10 V or higher.
21C4.上記スーパーセルの、電流の流れの方向への長さが、少なくとも約500mmである、項1C1に記載の装置。 21C4. The device of paragraph 1C1, wherein the length of the supercell in the direction of current flow is at least about 500 mm.
22C4.上記第スーパーセルの太陽電池が、面取りされた部分を含む、項1C1に記載の装置。 22C4. The device of paragraph 1C1, wherein the solar cell of the first supercell comprises a beveled portion.
23C4.上記スーパーセルは、面取りされた部分を有する他の太陽電池をさらに含み、
上記太陽電池の長辺が、同様の長さの上記他の太陽電池の長辺と電気接触する、項22C4に記載の装置。
23C4. The supercell further includes another solar cell having a chamfered portion,
The device according to clause 22C4, wherein a long side of the solar cell is in electrical contact with a long side of the other solar cell of similar length.
24C4.上記スーパーセルは、面取りされた角を有さない他の太陽電池をさらに含み、
上記太陽電池と上記他の太陽電池とは、光に曝される面積が同じである、項22C4に記載の装置。
24C4. The supercell further includes other solar cells without chamfered corners,
The device according to Item 22C4, wherein the solar cell and the other solar cell have the same area exposed to light.
25C4.上記スーパーセルは、第2スーパーセルと共に第1バッキングシートの前面に配置されて、第1モジュールを形成する、項1C4に記載の装置。 25C4. The apparatus according to clause 1C4, wherein the supercell is disposed on the front side of the first backing sheet with the second supercell to form a first module.
26C4.上記バッキングシートは白く、上記スーパーセルと上記第2スーパーセルとの間の間隙に対応する位置および幅の複数の濃色のストライプを含む、項25C4に記載の装置。 26C4. The device according to clause 25C4, wherein the backing sheet is white and comprises a plurality of dark stripes of position and width corresponding to the gap between the supercell and the second supercell.
27C4.上記第1モジュールは、太陽エネルギーの方向に面する第1モジュール前面の上側伝導性リボンを有し、
第2バッキング上に配されて、太陽エネルギーから離れる方向に面する第2モジュールの側の下側リボンを有する第2モジュールを形成する第3スーパーセルをさらに備え、
上記第2モジュールは、上記上側リボンを含む上記第1モジュールの一部に重なり、上記一部に接合する、項25C4に記載の装置。
27C4. The first module has an upper conductive ribbon on the front of the first module facing in the direction of the solar energy,
And a third supercell disposed on the second backing to form a second module having a lower ribbon on the side of the second module facing away from the solar energy,
The device according to clause 25C4, wherein the second module overlaps and bonds to a portion of the first module that includes the upper ribbon.
28C4.上記第2モジュールは、接着剤により上記第1モジュールに接合する、項27C4に記載の装置。 28C4. The apparatus according to Item 27C4, wherein the second module is joined to the first module by an adhesive.
29C4.上記第2モジュールが重なる接続箱をさらに備える、項27C4に記載の装置。 29C4. The device of paragraph 27C4, further comprising a junction box wherein the second modules overlap.
30C4.上記第2モジュールは、上記接続箱と、上記第2モジュール上の他の接続箱との間にある上記嵌合配置により上記第1モジュールに接合する、項29C4に記載の装置。 30C4. 30. The apparatus according to clause 29C4, wherein the second module joins the first module by the mating arrangement between the connection box and another connection box on the second module.
31C4.上記接続箱は単一のモジュール端子を収容する、項29C4に記載の装置。 31C4. The apparatus of clause 29C4, wherein the junction box contains a single module terminal.
32C4.上記第1モジュールと上記第2モジュールとの間のスイッチをさらに備える、項27C4に記載の装置。 32C4. The device of paragraph 27C4, further comprising a switch between the first module and the second module.
33C4.上記スイッチと通信する電圧感知コントローラをさらに備える、項32C4に記載の装置。 33C4. The device of clause 32C4, further comprising a voltage sensing controller in communication with the switch.
34C4.上記スーパーセルは、単一のバイパスダイオードと並列に個別に電気接続する19個以上の太陽電池を含む、項27C4に記載の装置。 34C4. 27. The apparatus according to clause 27C4, wherein the supercell comprises nineteen or more solar cells individually electrically connected in parallel with a single bypass diode.
35C4.上記単一のバイパスダイオードは、上記第1モジュールの縁近くに位置付けられる、項34C4に記載の装置。 35C4. The device of paragraph 34C4, wherein the single bypass diode is positioned near an edge of the first module.
36C4.上記単一のバイパスダイオードは、積層構造内に位置付けられる、項34C4に記載の装置。 36C4. The device of paragraph 34C4, wherein the single bypass diode is positioned in a stacked structure.
37C4.上記スーパーセルは、上記積層構造内に封入される、項36C4に記載の装置。 37C4. The device according to clause 36C4, wherein the supercell is enclosed within the layered structure.
38C4.上記単一のバイパスダイオードは、上記第1モジュールの周囲に位置付けられる、項34C4に記載の装置。 38C4. The device according to paragraph 34C4, wherein the single bypass diode is positioned around the first module.
39C4.上記スーパーセルと上記第2スーパーセルとは、電力管理デバイスに個別に接続するペアを構成する、項25C4に記載の装置。 39C4. The apparatus according to Item 25C4, wherein the supercell and the second supercell constitute a pair individually connected to a power management device.
40C4.電力管理デバイスをさらに備え、
上記電力管理デバイスは、
上記スーパーセルの電圧出力を受け、
上記電圧に基づき、上記スーパーセルの太陽電池に逆バイアスがかかっているかを判断し、
逆バイアスがかかっている上記太陽電池をスーパーセルモジュール回路から切断する
よう構成されている、項25C4に記載の装置。
40C4. Further comprising a power management device,
The above power management device is
Receiving the voltage output of the supercell,
Based on the voltage, it is determined whether the solar cell of the supercell is reverse biased,
The device of clause 25C4 configured to disconnect the reverse biased solar cell from a supercell module circuit.
1C5.第1スーパーセルとなるようグループ化された複数のシリコン太陽電池の第1直列接続ストリングを含む前面を含むソーラーモジュールを備え、
上記第1スーパーセルは、複数の面取りされた角を有し、辺が第2シリコン太陽電池に重なり接着剤により伝導接合した状態で配置された第1シリコン太陽電池を含む、装置。
1C5. A solar module including a front surface including a first series connected string of silicon solar cells grouped together to be a first supercell,
The first supercell comprises a first silicon solar cell having a plurality of beveled corners and arranged with the sides overlapping the second silicon solar cell and conducting bonded by an adhesive.
2C5.上記第2シリコン太陽電池は、面取りされた角を有さず、
上記第1スーパーセルの各シリコン太陽電池は、光に曝される前面の面積が実質的に同じである、項1C5に記載の装置。
2C5. The second silicon solar cell does not have beveled corners,
The device according to clause 1C5, wherein the silicon solar cells of the first supercell are substantially the same in area of the front surface exposed to light.
3C5.上記第1シリコン太陽電池と上記第2シリコン太陽電池とは同じ長さを有し、
上記第1シリコン太陽電池の幅が、上記第2シリコン太陽電池の幅より大きい、項2C5に記載の装置。
3C5. The first silicon solar cell and the second silicon solar cell have the same length,
The apparatus according to Item 2C5, wherein the width of the first silicon solar cell is larger than the width of the second silicon solar cell.
4C5.上記長さは、擬似正方形ウェハの形状を再現する、項3C5に記載の装置。 4C5. An apparatus according to clause 3C5, wherein the length reproduces the shape of a pseudo-square wafer.
5C5.上記長さは156mmである、項3C5に記載の装置。 5C5. The apparatus according to Item 3C5, wherein the length is 156 mm.
6C5.上記長さは125mmである、項3C5に記載の装置。 6C5. The apparatus according to Item 3C5, wherein the length is 125 mm.
7C5.上記第1太陽電池の上記幅と上記長さとの間のアスペクト比が、約1:2から約1:20の間である、項3C5に記載の装置。 7C5. The device of paragraph 3C5, wherein an aspect ratio between the width and the length of the first solar cell is between about 1: 2 to about 1:20.
8C5.上記第1シリコン太陽電池は、約1mmから約5mm分、上記第2シリコン太陽電池に重なる、項3C5に記載の装置。 8C5. The device according to clause 3C5, wherein the first silicon solar cell overlaps the second silicon solar cell by about 1 mm to about 5 mm.
9C5.上記第1スーパーセルは、約10ボルトより高い降伏電圧をそれぞれが有する、少なくとも19個のシリコン太陽電池を含む、項3C5に記載の装置。 9C5. The device of paragraph 3C5, wherein the first supercell comprises at least nineteen silicon solar cells, each having a breakdown voltage greater than about 10 volts.
10C5.上記第1スーパーセルの、電流の流れの方向への長さが、少なくとも約500mmである、項3C5に記載の装置。 10C5. The device of paragraph 3C5, wherein the length of the first supercell in the direction of current flow is at least about 500 mm.
11C5.上記第1スーパーセルは、上記前面で第2スーパーセルと並列に接続し、
上記前面は、上記第1スーパーセルと上記第2スーパーセルとの間の間隙に対応する位置および幅の複数の濃色のストライプを有する白色のバッキングを含む、項3C5に記載の装置。
11C5. The first supercell is connected in parallel with the second supercell on the front side,
The device according to clause 3C5, wherein the front surface comprises a white backing having a plurality of dark stripes of location and width corresponding to the gap between the first supercell and the second supercell.
12C5.上記第2シリコン太陽電池は面取りされた角を含む、項1C5に記載の装置。 12C5. The device according to clause 1C5, wherein the second silicon solar cell comprises beveled corners.
13C5.上記第1シリコン太陽電池の長辺が、上記第2シリコン太陽電池の長辺に重なる、項12C5に記載の装置。 13C5. The device according to Item 12C5, wherein a long side of the first silicon solar cell overlaps a long side of the second silicon solar cell.
14C5.上記第1シリコン太陽電池の長辺が、上記第2シリコン太陽電池の短辺に重なる、項12C5に記載の装置。 14C5. The device according to Item 12C5, wherein a long side of the first silicon solar cell overlaps a short side of the second silicon solar cell.
15C5.上記前面は、
複数の面取りされた角を含む複数の太陽電池から成る上記第1スーパーセルを含む第1行と、
上記第1スーパーセルと並列に接続し、面取りされた角を有さない複数の太陽電池から成る第2スーパーセルとなるようグループ化されたシリコン太陽電池の第2直列接続ストリングを含む第2行と
を含み、
上記第2行の長さが、上記第1行の長さと実質的に同じである、項1C5に記載の装置。
15C5. The front is
A first row comprising the first supercell comprising a plurality of solar cells comprising a plurality of beveled corners;
A second row comprising a second series connected string of silicon solar cells grouped in parallel to the first supercell and grouped into a second supercell consisting of a plurality of solar cells without chamfered corners Including and
The device of paragraph 1C5, wherein the length of the second row is substantially the same as the length of the first row.
16C5.上記第1行は、モジュール縁に隣接し、上記第2行は、上記モジュール縁に隣接しない、項15C5に記載の装置。 16C5. The device according to clause 15C5, wherein the first row is adjacent to a module edge and the second row is not adjacent to the module edge.
17C5.上記第1スーパーセルは、約10ボルトより高い降伏電圧をそれぞれが有する、少なくとも19個の太陽電池を含み、
上記第1スーパーセルの、電流の流れの方向への長さが、少なくとも約500mmである、項15C5に記載の装置。
17C5. The first supercell comprises at least nineteen solar cells, each having a breakdown voltage greater than about 10 volts,
The device of paragraph 15C5, wherein the length of the first supercell in the direction of current flow is at least about 500 mm.
18C5.上記前面は、上記第1スーパーセルと上記第2スーパーセルとの間の間隙に対応する位置および幅の複数の濃色のストライプを有する白色のバッキングを含む、項15C5に記載の装置。 18C5. The device according to clause 15C5, wherein the front surface comprises a white backing having a plurality of dark stripes of location and width corresponding to the gap between the first supercell and the second supercell.
19C5.上記第2太陽電池の前側にある金属被覆パターンをさらに備える、項1C5に記載の装置。 19C5. The device of paragraph 1C5, further comprising a metallization pattern on the front side of the second solar cell.
20C5.上記金属被覆パターンは、面取りされた角周りに延在するテーパ部分を含む、項19C5に記載の装置。 20C5. An apparatus according to clause 19C5, wherein the metallization pattern comprises a tapered portion extending around a beveled corner.
21C5.上記金属被覆パターンは、上記接着剤の広がりを封じ込める高くなった特徴を含む、項19C5に記載の装置。 21C5. The device of paragraph 19C5, wherein the metallization pattern comprises raised features that contain the spread of the adhesive.
22C5.上記金属被覆パターンは、
複数の不連続なコンタクトパッドと、
上記複数の不連続なコンタクトパッドに電気接続する複数のフィンガーと、
上記複数のフィンガーを相互接続する伝導線と
を含む、項19C5に記載の装置。
22C5. The above metal coating pattern is
With multiple discrete contact pads,
A plurality of fingers electrically connected to the plurality of discrete contact pads;
The device of paragraph 19C5, comprising: conductive wires interconnecting the plurality of fingers.
23C5.上記金属被覆パターンは、複数の別個のバリアを形成して、上記複数の不連続なコンタクトパッドに上記接着剤を封じ込める、項22C5に記載の装置。 23C5. The device of paragraph 22C5, wherein the metallization pattern forms a plurality of discrete barriers to enclose the adhesive in the plurality of discrete contact pads.
24C5.上記複数の別個のバリアは、複数の対応する不連続なコンタクトパッドに当接し、上記複数の対応する不連続なコンタクトパッドより高い、項23C5に記載の装置。 24C5. The device according to clause 23C5, wherein the plurality of discrete barriers abut a plurality of corresponding discontinuous contact pads and are higher than the plurality of corresponding discontinuous contact pads.
25C5.上記第1太陽電池の表面に伝導接合し、二次元での上記第1太陽電池の熱膨張に適応するフレキシブル電気相互接続部をさらに備える、項1C5に記載の装置。 25C5. The device according to clause 1C5, further comprising a flexible electrical interconnect that is conductively bonded to the surface of the first solar cell and adapted for thermal expansion of the first solar cell in two dimensions.
26C5.上記相互接続部の第1部分は、残りの第2相互接続部分が上記第1スーパーセルの後側にあるように、上記第1スーパーセルの縁周りで折れる、項25C5に記載の装置。 26C5. 26. The apparatus according to clause 25C5, wherein a first portion of the interconnect folds around an edge of the first supercell such that the remaining second interconnect portion is behind the first supercell.
27C5.上記モジュールは、太陽エネルギーの方向に面する上記前面に上側伝導性リボンを有し、
前面に配された第2スーパーセルを有する他のモジュールであって、上記他のモジュール上の下側リボンは、上記太陽エネルギーから離れる方向に面している、上記他のモジュールをさらに備え、
上記第2モジュールは、上記上側リボンを含む上記第1モジュールの一部に重なり、上記一部に接合する、項1C5に記載の装置。
27C5. The module has an upper conductive ribbon on the front face facing in the direction of the solar energy;
Another module having a second supercell disposed on the front, the lower ribbon on the other module further comprising the other module facing away from the solar energy,
The device according to clause 1C5, wherein the second module overlaps and bonds to a portion of the first module that includes the upper ribbon.
28C5.上記他のモジュールは、接着剤により、上記モジュールに接合する、項27C5に記載の装置。 28C5. The apparatus according to Item 27C5, wherein the other module is joined to the module by an adhesive.
29C5.上記他のモジュールが重なる接続箱をさらに備える、項27C5に記載の装置。 29C5. The apparatus according to Item 27C5, further comprising a junction box in which the other modules overlap.
30C5.上記他のモジュールは、上記接続箱と、上記他のモジュール上の他の接続箱との間の嵌合配置により上記モジュールに接合する、項29C5に記載の装置。 30C5. The apparatus according to Item 29C5, wherein the other module is joined to the module by a mating arrangement between the connection box and another connection box on the other module.
31C5.上記接続箱は単一のモジュール端子を収容する、項29C5に記載の装置。 31C5. An apparatus according to clause 29C5, wherein the junction box contains a single module terminal.
32C5.上記モジュールと上記他のモジュールとの間のスイッチをさらに備える、項27C5に記載の装置。 32C5. The device of clause 27C5, further comprising a switch between the module and the other module.
33C5.上記スイッチと通信する電圧感知コントローラをさらに備える、項32C5に記載の装置。 33C5. The device of clause 32C5, further comprising a voltage sensing controller in communication with the switch.
34C5.上記第1スーパーセルは、単一のバイパスダイオードと電気接続する19個以上の太陽電池を含む、項27C5に記載の装置。 34C5. The device of clause 27C5, wherein the first supercell comprises nineteen or more solar cells in electrical communication with a single bypass diode.
35C5.上記単一のバイパスダイオードは、上記第1モジュールの縁近くに位置付けられる、項34C5に記載の装置。 35C5. The device according to clause 34C5, wherein the single bypass diode is positioned near an edge of the first module.
36C5.上記単一のバイパスダイオードは、積層構造内に位置付けられる、項34C5に記載の装置。 36C5. The device of paragraph 34C5, wherein the single bypass diode is positioned in a stacked structure.
37C5.上記スーパーセルは、上記積層構造内に封入される、項36C5に記載の装置。 37C5. 273. The apparatus according to clause 36C5, wherein the supercell is enclosed within the layered structure.
38C5.上記単一のバイパスダイオードは、上記第1モジュールの周囲に位置付けられる、項34C5に記載の装置。 38C5. The device of paragraph 34C5, wherein the single bypass diode is positioned around the first module.
39C5.上記第1スーパーセルと上記第2スーパーセルとは、電力管理デバイスに接続するペアを構成する、項27C5に記載の装置。 39C5. The apparatus according to Item 27C5, wherein the first supercell and the second supercell constitute a pair connected to a power management device.
40C5.電力管理デバイスをさらに備え、
上記電力管理デバイスは、
上記第1スーパーセルの電圧出力を受け、
上記電圧に基づき、上記第1スーパーセルの太陽電池に逆バイアスがかかっているかを判断し、
逆バイアスがかかっている上記太陽電池をスーパーセルモジュール回路から切断する
よう構成されている、項27C5に記載の装置。
40C5. Further comprising a power management device,
The above power management device is
Receiving the voltage output of the first supercell,
Based on the voltage, it is determined whether the solar cell of the first supercell is reverse biased,
The apparatus of clause 27C5, configured to disconnect the reverse biased solar cell from a supercell module circuit.
1C6.第1スーパーセルとなるようグループ化されたシリコン太陽電池の第1直列接続ストリングを含む前面を含むソーラーモジュールを備え、
上記第1スーパーセルは、複数の面取りされた角を有し、辺が第2シリコン太陽電池に重なり接着剤により伝導接合した状態で配置された第1シリコン太陽電池を含む、装置。
1C6. A solar module including a front surface including a first series connected string of silicon solar cells grouped to be a first supercell,
The first supercell comprises a first silicon solar cell having a plurality of beveled corners and arranged with the sides overlapping the second silicon solar cell and conducting bonded by an adhesive.
2C6.上記第2シリコン太陽電池は、面取りされた角を有さず、
上記第1スーパーセルの各シリコン太陽電池は、光に曝される前面の面積が実質的に同じである、項1C6に記載の装置。
2C6. The second silicon solar cell does not have beveled corners,
The device according to clause 1C6, wherein the silicon solar cells of the first supercell are substantially the same in area of the front surface exposed to light.
3C6.上記第1シリコン太陽電池と上記第2シリコン太陽電池とは同じ長さを有し、
上記第1シリコン太陽電池の幅が、上記第2シリコン太陽電池の幅より大きい、項2C6に記載の装置。
3C6. The first silicon solar cell and the second silicon solar cell have the same length,
The apparatus according to Item 2C6, wherein the width of the first silicon solar cell is larger than the width of the second silicon solar cell.
4C6.上記長さは、擬似正方形ウェハの形状を再現する、項3C6に記載の装置。 4C6. An apparatus according to clause 3C6, wherein the length reproduces the shape of a pseudo-square wafer.
5C6.上記長さは156mmである、項3C6に記載の装置。 5C6. The apparatus according to Item 3C6, wherein the length is 156 mm.
6C6.上記長さは125mmである、項3C6に記載の装置。 6C6. The apparatus according to Item 3C6, wherein the length is 125 mm.
7C6.上記第1太陽電池の上記幅と上記長さとの間のアスペクト比が、約1:2から約1:20の間である、項3C6に記載の装置。 7C6. The device according to clause 3C6, wherein an aspect ratio between the width and the length of the first solar cell is between about 1: 2 and about 1:20.
8C6.上記第1シリコン太陽電池は、約1mmから約5mm分、上記第2シリコン太陽電池に重なる、項3C6に記載の装置。 8C6. The device according to clause 3C6, wherein the first silicon solar cell overlaps the second silicon solar cell by about 1 mm to about 5 mm.
9C6.上記第1スーパーセルは、約10ボルトより高い降伏電圧をそれぞれが有する、少なくとも19個のシリコン太陽電池を含む、項3C6に記載の装置。 9C6. The device of clause 3C6, wherein the first supercell comprises at least nineteen silicon solar cells, each having a breakdown voltage greater than about 10 volts.
10C6.上記第1スーパーセルの、電流の流れの方向への長さが、少なくとも約500mmである、項3C6に記載の装置。 10C6. The device of clause 3C6 wherein the length of the first supercell in the direction of current flow is at least about 500 mm.
11C6.上記第1スーパーセルは、上記前面で第2スーパーセルと並列に接続し、
上記前面は、上記第1スーパーセルと上記第2スーパーセルとの間の間隙に対応する位置および幅の複数の濃色のストライプを有する白色のバッキングを含む、項3C6に記載の装置。
11C6. The first supercell is connected in parallel with the second supercell on the front side,
The device according to clause 3C6, wherein the front surface comprises a white backing having a plurality of dark stripes of location and width corresponding to the gap between the first supercell and the second supercell.
12C6.上記第2シリコン太陽電池は面取りされた角を含む、項1C6に記載の装置。 12C6. The device according to clause 1C6, wherein the second silicon solar cell comprises beveled corners.
13C6.上記第1シリコン太陽電池の長辺が、上記第2シリコン太陽電池の長辺に重なる、項12C6に記載の装置。 13C6. The device according to Item 12C6, wherein a long side of the first silicon solar cell overlaps a long side of the second silicon solar cell.
14C6.上記第1シリコン太陽電池の長辺が、上記第2シリコン太陽電池の短辺に重なる、項12C6に記載の装置。 14C6. The device according to Item 12C6, wherein a long side of the first silicon solar cell overlaps a short side of the second silicon solar cell.
15C6.上記前面は、
複数の面取りされた角を含む複数の太陽電池から成る上記第1スーパーセルを含む第1行と、
上記第1スーパーセルと並列に接続し、面取りされた角を有さない複数の太陽電池から成る第2スーパーセルとなるようグループ化されたシリコン太陽電池の第2直列接続ストリングを含む第2行と
を含み、
上記第2行の長さが、上記第1行の長さと実質的に同じである、項1C6に記載の装置。
15C6. The front is
A first row comprising the first supercell comprising a plurality of solar cells comprising a plurality of beveled corners;
A second row comprising a second series connected string of silicon solar cells grouped in parallel to the first supercell and grouped into a second supercell consisting of a plurality of solar cells without chamfered corners Including and
The device of clause 1C6, wherein a length of the second row is substantially the same as a length of the first row.
16C6.上記第1行は、モジュール縁に隣接し、上記第2行は、上記モジュール縁に隣接しない、項15C6に記載の装置。 16C6. The apparatus according to clause 15C6, wherein the first row is adjacent to a module edge and the second row is not adjacent to the module edge.
17C6.上記第1スーパーセルは、約10ボルトより高い降伏電圧をそれぞれが有する、少なくとも19個の太陽電池を含み、
上記第1スーパーセルの、電流の流れの方向への長さが、少なくとも約500mmである、項15C6に記載の装置。
17C6. The first supercell comprises at least nineteen solar cells, each having a breakdown voltage greater than about 10 volts,
The device of paragraph 15C6, wherein the length of the first supercell in the direction of current flow is at least about 500 mm.
18C6.上記前面は、上記第1スーパーセルと上記第2スーパーセルとの間の間隙に対応する位置および幅の複数の濃色のストライプを有する白色のバッキングを含む、項15C6に記載の装置。 18C6. The device according to clause 15C6, wherein the front surface comprises a white backing having a plurality of dark stripes of location and width corresponding to the gap between the first supercell and the second supercell.
19C6.上記第2太陽電池の前側にある金属被覆パターンをさらに備える、項1C6に記載の装置。 19C6. The device of paragraph 1C6, further comprising a metallization pattern on the front side of the second solar cell.
20C6.上記金属被覆パターンは、面取りされた角周りに延在するテーパ部分を含む、項19C6に記載の装置。 20C6. The apparatus of paragraph 19C6, wherein the metallization pattern comprises a tapered portion extending around a beveled corner.
21C6.上記金属被覆パターンは、上記接着剤の広がりを封じ込める高くなった特徴を含む、項19C6に記載の装置。 21C6. The apparatus of paragraph 19C6, wherein the metallization pattern comprises raised features that contain the spread of the adhesive.
22C6.上記金属被覆パターンは、
複数の不連続なコンタクトパッドと、
上記複数の不連続なコンタクトパッドに電気接続する複数のフィンガーと、
上記複数のフィンガーを相互接続する伝導線と
を含む、項19C6に記載の装置。
22C6. The above metal coating pattern is
With multiple discrete contact pads,
A plurality of fingers electrically connected to the plurality of discrete contact pads;
The device of paragraph 19C6, comprising: conductive wires interconnecting the plurality of fingers.
23C6.上記金属被覆パターンは、複数の別個のバリアを形成して、上記複数の不連続なコンタクトパッドに上記接着剤を封じ込める、項22C6に記載の装置。 23C6. The device of paragraph 22C6, wherein the metallization pattern forms a plurality of discrete barriers to enclose the adhesive in the plurality of discrete contact pads.
24C6.上記複数の別個のバリアは、複数の対応する不連続なコンタクトパッドに当接し、上記複数の対応する不連続なコンタクトパッドより高い、項23C6に記載の装置。 24C6. The device according to clause 23C6, wherein the plurality of discrete barriers abut a plurality of corresponding discontinuous contact pads and are higher than the plurality of corresponding discontinuous contact pads.
25C6.上記第1太陽電池の表面に伝導接合し、二次元での上記第1太陽電池の熱膨張に適応するフレキシブル電気相互接続部をさらに備える、項1C6に記載の装置。 25C6. The device of clause 1C6, further comprising a flexible electrical interconnect that is conductively bonded to the surface of the first solar cell and adapted for thermal expansion of the first solar cell in two dimensions.
26C6.上記相互接続部の第1部分は、残りの第2相互接続部分が上記第1スーパーセルの後側にあるように、上記第1スーパーセルの縁周りで折れる、項25C6に記載の装置。 26C6. The device of clause 25C6, wherein the first portion of the interconnect folds around the edge of the first supercell such that the remaining second interconnect portion is on the back side of the first supercell.
27C6.上記モジュールは、太陽エネルギーの方向に面する上記前面に上側伝導性リボンを有し、
前面に配された第2スーパーセルを有する他のモジュールであって、上記他のモジュール上の下側リボンは、上記太陽エネルギーから離れる方向に面している、上記他のモジュールをさらに備え、
上記第2モジュールは、上記上側リボンを含む上記第1モジュールの一部に重なり、上記一部に接合する、項1C6に記載の装置。
27C6. The module has an upper conductive ribbon on the front face facing in the direction of the solar energy;
Another module having a second supercell disposed on the front, the lower ribbon on the other module further comprising the other module facing away from the solar energy,
The apparatus according to clause 1C6, wherein the second module overlaps and bonds to a portion of the first module that includes the upper ribbon.
28C6.上記他のモジュールは、接着剤により、上記モジュールに接合する、項27C6に記載の装置。 28C6. The device according to Item 27C6, wherein the other module is bonded to the module by an adhesive.
29C6.上記他のモジュールが重なる接続箱をさらに備える、項27C6に記載の装置。 29C6. The device of clause 27C6, further comprising a junction box wherein the other modules overlap.
30C6.上記他のモジュールは、上記接続箱と、上記他のモジュール上の他の接続箱との間の嵌合配置により上記モジュールに接合する、項29C6に記載の装置。 30C6. The apparatus according to Item 29C6, wherein the other module is joined to the module by a mating arrangement between the connection box and another connection box on the other module.
31C6.上記接続箱は単一のモジュール端子を収容する、項29C6に記載の装置。 31C6. An apparatus according to clause 29C6, wherein the junction box contains a single module terminal.
32C6.上記モジュールと上記他のモジュールとの間のスイッチをさらに備える、項27C6に記載の装置。 32C6. The device of clause 27C6, further comprising a switch between the module and the other module.
33C6.上記スイッチと通信する電圧感知コントローラをさらに備える、項32C6に記載の装置。 33C6. The device of clause 32C6, further comprising a voltage sensing controller in communication with the switch.
34C6.上記第1スーパーセルは、単一のバイパスダイオードと電気接続する19個以上の太陽電池を含む、項27C6に記載の装置。 34C6. 27. The apparatus of clause 27C6, wherein the first supercell comprises nineteen or more solar cells in electrical communication with a single bypass diode.
35C6.上記単一のバイパスダイオードは、上記第1モジュールの縁近くに位置付けられる、項34C6に記載の装置。 35C6. The apparatus according to clause 34C6, wherein the single bypass diode is positioned near an edge of the first module.
36C6.上記単一のバイパスダイオードは、積層構造内に位置付けられる、項34C6に記載の装置。 36C6. The device of paragraph 34C6, wherein the single bypass diode is positioned in a stacked structure.
37C6.上記スーパーセルは、上記積層構造内に封入される、項36C6に記載の装置。 37C6. 27. The apparatus according to clause 36C6, wherein the supercell is enclosed within the layered structure.
38C6.上記単一のバイパスダイオードは、上記第1モジュールの周囲に位置付けられる、項34C6に記載の装置。 38C6. The apparatus according to clause 34C6, wherein the single bypass diode is positioned around the first module.
39C6.上記第1スーパーセルと上記第2スーパーセルとは、電力管理デバイスに接続するペアを構成する、項27C6に記載の装置。 39C6. The apparatus according to Item 27C6, wherein the first supercell and the second supercell constitute a pair connected to a power management device.
40C6.電力管理デバイスをさらに備え、
上記電力管理デバイスは、
上記第1スーパーセルの電圧出力を受け、
上記電圧に基づき、上記第1スーパーセルの太陽電池に逆バイアスがかかっているかを判断し、
逆バイアスがかかっている上記太陽電池をスーパーセルモジュール回路から切断する
よう構成されている、項27C6に記載の装置。
40C6. Further comprising a power management device,
The above power management device is
Receiving the voltage output of the first supercell,
Based on the voltage, it is determined whether the solar cell of the first supercell is reverse biased,
27. The apparatus of clause 27C6, configured to disconnect the reverse biased solar cell from a supercell module circuit.
1C7.少なくとも19個の太陽電池の第1直列接続ストリングを含む前面を有するソーラーモジュールであって、上記少なくとも19個の太陽電池はそれぞれ、約10Vより高い降伏電圧を有し、端が、第2シリコン太陽電池に重なり接着剤により伝導接合した状態で配置された第1シリコン太陽電池を含むスーパーセルとなるようグループ化される、ソーラーモジュールと、
太陽電池表面に伝導接合する相互接続部と
を備える、装置。
1C7. A solar module having a front surface comprising a first series connected string of at least nineteen solar cells, wherein each of the at least nineteen solar cells has a breakdown voltage greater than about 10 V, and an end is a second silicon solar A solar module, grouped into a supercell comprising a first silicon solar cell arranged in a battery-overlap and conductively bonded state,
An interconnect for conductively bonding to the solar cell surface.
2C7.上記太陽電池表面は、上記第1シリコン太陽電池の背面を含む、項1C7に記載の装置。 2C7. The device of paragraph 1C7, wherein the solar cell surface comprises the back surface of the first silicon solar cell.
3C7.上記スーパーセルを電気構成要素に電気接続するリボン導体をさらに備える、項2C7に記載の装置。 3C7. The apparatus of clause 2C7, further comprising a ribbon conductor electrically connecting the supercell to an electrical component.
4C7.上記リボン導体は、重なる上記端から離れる方向に上記太陽電池表面に伝導接合する、項3C7に記載の装置。 4C7. The device according to clause 3C7, wherein the ribbon conductor conductively bonds to the solar cell surface in a direction away from the overlapping edge.
5C7.上記電気構成要素は、ソーラーモジュール裏面にある、項4C7に記載の装置。 5C7. The apparatus according to Item 4C7, wherein the electrical component is on the back of a solar module.
6C7.上記電気構成要素は接続箱を含む、項4C7に記載の装置。 6C7. The apparatus according to clause 4C7, wherein the electrical component comprises a junction box.
7C7.上記接続箱は、上記モジュールが重なる異なるモジュール上の他の接続箱と噛み合い係合する、項6C7に記載の装置。 7C7. The apparatus according to clause 6C7, wherein the junction box is in meshing engagement with another junction box on a different module on which the modules overlap.
8C7.上記電気構成要素はバイパスダイオードを含む、項4C7に記載の装置。 8C7. The apparatus according to clause 4C7, wherein the electrical component comprises a bypass diode.
9C7.上記電気構成要素はモジュール端子を含む、項4C7に記載の装置。 9C7. The apparatus according to clause 4C7, wherein the electrical component comprises a module terminal.
10C7.上記電気構成要素はインバータを含む、項4C7に記載の装置。 10C7. The apparatus according to clause 4C7, wherein the electrical component comprises an inverter.
11C7.上記インバータは、DC/ACマイクロインバータを含む、項10C7に記載の装置。 11C7. The apparatus according to clause 10C7, wherein the inverter comprises a DC / AC micro-inverter.
12C7.上記DC/ACマイクロインバータは、ソーラーモジュール裏面にある、項11C7に記載の装置。 12C7. The apparatus according to Item 11C7, wherein the DC / AC micro-inverter is on the back of a solar module.
13C7.上記電気構成要素は電力管理デバイスを含む、項4C7に記載の装置。 13C7. The apparatus of clause 4C7, wherein the electrical component comprises a power management device.
14C7.上記電力管理デバイスはスイッチを含む、項13C7に記載の装置。 14C7. The apparatus of clause 13C7, wherein the power management device comprises a switch.
15C7.上記スイッチと通信する電圧感知コントローラをさらに備える、項14C7に記載の装置。 15C7. The apparatus of clause 14C7, further comprising a voltage sensing controller in communication with the switch.
16C7.上記電力管理デバイスは、
上記スーパーセルの電圧出力を受け、
上記電圧に基づき、上記スーパーセルの太陽電池に逆バイアスがかかっているかを判断し、
逆バイアスがかかっている、上記太陽電池をスーパーセルモジュール回路から切断する
よう構成されている、項13C7に記載の装置。
16C7. The above power management device is
Receiving the voltage output of the supercell,
Based on the voltage, it is determined whether the solar cell of the supercell is reverse biased,
The device of clause 13C7 configured to disconnect the solar cell from a supercell module circuit that is reverse biased.
17C7.上記電力管理デバイスは、セントラルインバータと電気通信を行っている、項16C7に記載の装置。 17C7. The apparatus of clause 16C7, wherein the power management device is in electrical communication with a central inverter.
18C7.上記電力管理デバイスは、DC/DCモジュール電力オプティマイザーを含む、項13C7に記載の装置。 18C7. The apparatus of clause 13C7, wherein the power management device comprises a DC / DC module power optimizer.
19C7.上記相互接続部は、上記スーパーセルと、上記ソーラーモジュールの上記前面の他のスーパーセルとの間に挟まれている、項3C7に記載の装置。 19C7. The device according to clause 3C7, wherein the interconnect is sandwiched between the supercell and another supercell on the front surface of the solar module.
20C7.上記リボン導体は、上記相互接続部に伝導接合する、項3C7に記載の装置。 20C7. The device according to paragraph 3C7, wherein the ribbon conductor is conductively bonded to the interconnect.
21C7.上記に相互接続部は、約0.012オームより低い、またはそれと等しい抵抗を電流の流れに対して提供する、項3C7に記載の装置。 21C7. The device according to clause 3C7, wherein the interconnect provides a resistance to current flow that is less than or equal to about 0.012 ohms.
22C7.上記相互接続部は、約−40℃から約85℃の間の温度範囲で、上記第1シリコン太陽電池と上記相互接続部との間の差異のある膨張に適応するよう構成されている、項3C7に記載の装置。 22C7. The term is configured to accommodate differential expansion between the first silicon solar cell and the interconnect in a temperature range between about -40 ° C and about 85 ° C. The device described in 3C7.
23C7.上記相互接続部の厚さは、約100ミクロンより小さい、またはそれと等しい、項3C7に記載の装置。 23C7. The device of paragraph 3C7, wherein the thickness of the interconnect is less than or equal to about 100 microns.
24C7.上記相互接続部の厚さは、約30ミクロンより小さい、またはそれと等しい、項3C7に記載の装置。 24C7. The device of paragraph 3C7, wherein the thickness of the interconnect is less than or equal to about 30 microns.
25C7.上記スーパーセルの、電流の流れの方向への長さが、少なくとも約500mmである、項3C7に記載の装置。 25C7. The device according to paragraph 3C7, wherein the length of the supercell in the direction of current flow is at least about 500 mm.
26C7.上記ソーラーモジュールの上記前面の他のスーパーセルをさらに備える、項3C7に記載の装置。 26C7. The device of paragraph 3C7, further comprising another supercell at the front of the solar module.
27C7.上記相互接続部は、上記他のスーパーセルを、上記スーパーセルと直列に接続する、項26C7に記載の装置。 27C7. 27. The apparatus according to clause 26C7, wherein the interconnect connects the other supercell in series with the supercell.
28C7.上記相互接続部は、上記他のスーパーセルを、上記スーパーセルと並列に接続する、項26C7に記載の装置。 28C7. 27. The apparatus according to clause 26C7, wherein the interconnect connects the other supercell in parallel with the supercell.
29C7.上記前面は、上記スーパーセルと上記他のスーパーセルとの間の間隙に対応する位置および幅の複数の濃色のストライプを有する白色のバッキングを含む、項26C7に記載の装置。 29C7. The apparatus according to clause 26C7, wherein the front surface comprises a white backing having a plurality of dark stripes of location and width corresponding to the gap between the supercell and the other supercell.
30C7.上記相互接続部はパターンを含む、項3C7に記載の装置。 30C7. The device of paragraph 3C7 wherein the interconnect comprises a pattern.
31C7.上記パターンは、スリット、スロット、および/または孔を含む、項30C7に記載の装置。 31C7. An apparatus according to clause 30C7, wherein the pattern comprises slits, slots and / or holes.
32C7.上記相互接続部の一部は濃色である、項3C7に記載の装置。 32C7. The device of clause 3C7 wherein a portion of the interconnect is dark.
33C7.上記第1シリコン太陽電池は、複数の面取りされた角を含み、
上記第2シリコン太陽電池は、面取りされた角を有さず、
上記スーパーセルの各シリコン太陽電池は、光に曝される前面の面積が実質的に同じである、項3C7に記載の装置。
33C7. The first silicon solar cell comprises a plurality of beveled corners,
The second silicon solar cell does not have beveled corners,
The device according to clause 3C7, wherein the silicon solar cells of the supercell are substantially the same in area of the front surface exposed to light.
34C7.上記第1シリコン太陽電池は、複数の面取りされた角を含み、
上記第2シリコン太陽電池は、複数の面取りされた角を含み、
上記辺は、上記第2シリコン太陽電池の長辺に重なった長辺を含む、項3C7に記載の装置。
34C7. The first silicon solar cell comprises a plurality of beveled corners,
The second silicon solar cell comprises a plurality of beveled corners,
The apparatus according to Item 3C7, wherein the side includes a long side overlapping a long side of the second silicon solar cell.
35C7.上記相互接続部は、バスを形成する、項3C7に記載の装置。 35C7. The device according to clause 3C7, wherein the interconnects form a bus.
36C7.上記相互接続部は、接着された連結部で上記太陽電池表面に伝導接合する、項3C7に記載の装置。 36C7. The device according to clause 3C7, wherein the interconnects are conductively bonded to the solar cell surface at bonded joints.
37C7.上記相互接続部の第1部分は、残りの第2部分が上記スーパーセルの後側に位置するよう、上記スーパーセルの縁周りで折れている、項3C7に記載の装置。 37C7. The device of clause 3C7 wherein the first portion of the interconnect is broken around the edge of the supercell such that the remaining second portion is located behind the supercell.
38C7.上記前面にあり、長辺に沿って延びる線を含む金属被覆パターンをさらに備え、
上記線と上記長辺との間に位置する複数の不連続なコンタクトパッドをさらに備える、項3C7に記載の装置。
38C7. The metallized pattern further includes a line on the front surface and extending along the long side,
The device of paragraph 3C7, further comprising a plurality of discontinuous contact pads located between the line and the long side.
39C7.上記金属被覆は、それぞれの不連続なコンタクトパッドに電気接続する、上記長辺と垂直な方向に延びる複数のフィンガーをさらに含み、
上記伝導線は、上記複数のフィンガーを相互接続する、項38C7に記載の装置。
39C7. The metallisation further includes a plurality of fingers extending in a direction perpendicular to the long side, electrically connected to respective discontinuous contact pads,
The device according to clause 38C7, wherein the conductive wire interconnects the plurality of fingers.
40C7.上記金属被覆パターンは、上記接着剤の広がりを封じ込める高くなった特徴を含む、項38C7に記載の装置。 40C7. The device according to clause 38C7, wherein the metallized pattern includes raised features that contain the spread of the adhesive.
1C8.ソーラーモジュール前面の複数の行に配置された複数のスーパーセルであって、各スーパーセルが、隣接し合うシリコン太陽電池の端部が重なり合い伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置される、少なくとも10Vの降伏電圧を有する少なくとも19個のシリコン太陽電池を含む、複数のスーパーセルを備え、
第1行内のモジュール縁に隣接する第1スーパーセルの端は、上記第1スーパーセルの上記前面に接合するフレキシブル電気相互接続部を介し、第2行内の上記モジュール縁に隣接する第2スーパーセルの端に電気接続する、装置。
1C8. A plurality of supercells arranged in a plurality of rows in front of the solar module, each supercell being in series with said adjacent silicon solar cells, with the ends of the adjacent silicon solar cells overlapping and in conductive junction; Comprising a plurality of supercells comprising at least 19 silicon solar cells having a breakdown voltage of at least 10 V, arranged side by side in electrical connection,
An end of a first supercell adjacent to a module edge in a first row is a second supercell adjacent to the module edge in a second row via a flexible electrical interconnect joining to the front surface of the first supercell An electrical connection to the end of the device.
2C8.上記フレキシブル電気相互接続部の一部は、濃色のフィルムにより覆われている、項1C8に記載の装置。 2C8. The device of clause 1C8, wherein a portion of the flexible electrical interconnect is covered by a dark film.
3C8.上記ソーラーモジュール前面は、上記フレキシブル電気相互接続部に対して視覚的コントラストが低いバッキングシートを含む、項2C8に記載の装置。 3C8. The apparatus according to clause 2C8, wherein the front of the solar module includes a backing sheet having low visual contrast to the flexible electrical interconnect.
4C98.上記フレキシブル電気相互接続部の一部は着色されている、項1C8に記載の装置。 4C98. The device according to clause 1C8, wherein a portion of the flexible electrical interconnect is colored.
5C8.上記ソーラーモジュール前面は、上記フレキシブル電気相互接続部に対して視覚的コントラストが低いバッキングシートを含む、項4C8に記載の装置。 5C8. The apparatus according to clause 4C8, wherein the front of the solar module includes a backing sheet having low visual contrast to the flexible electrical interconnect.
6C8.上記ソーラーモジュール前面は、白色のバッキングシートを含む、項1C8に記載の装置。 6C8. The device of paragraph 1C8, wherein the solar module front surface comprises a white backing sheet.
7C8.上記複数の行の間の間隙に対応する複数の濃色のストライプをさらに備える、項6C8に記載の装置。 7C8. The device of paragraph 6C8, further comprising: a plurality of dark stripes corresponding to gaps between the plurality of rows.
8C8.上記シリコン太陽電池のn型半導体層が、上記バッキングシートに面する、項6C8に記載の装置。 8C8. The device according to Item 6C8, wherein the n-type semiconductor layer of the silicon solar cell faces the backing sheet.
9C8.上記ソーラーモジュール前面はバッキングシートを含み、
上記バッキングシート、上記フレキシブル電気相互接続部、上記第1スーパーセル、および封入材が、積層構造を構成する、項1C8に記載の装置。
9C8. The front of the solar module includes a backing sheet,
The device according to clause 1C8, wherein the backing sheet, the flexible electrical interconnect, the first supercell, and the encapsulant constitute a laminated structure.
10C8.上記封入材は熱可塑性ポリマーを含む、項9C8に記載の装置。 10C8. The device according to clause 9C8, wherein the encapsulant comprises a thermoplastic polymer.
11C8.上記熱可塑性ポリマーは熱可塑性オレフィンポリマーを含む、項10C8に記載の装置。 11C8. The device according to clause 10C8, wherein the thermoplastic polymer comprises a thermoplastic olefin polymer.
12C8.ガラス製の前面シートをさらに備える、項9C8に記載の装置。 12C8. The device of paragraph 9C8, further comprising a glass front sheet.
13C8.上記バッキングシートはガラスを含む、項12C8に記載の装置。 13C8. The apparatus according to Item 12C8, wherein the backing sheet comprises glass.
14C8.上記フレキシブル電気相互接続部は、複数の不連続な位置において接合する、項1C8に記載の装置。 14C8. The device according to clause 1C8, wherein the flexible electrical interconnects join at a plurality of discrete locations.
15C8.上記フレキシブル電気相互接続部は、電気伝導性粘着接合剤により接合する、項1C8に記載の装置。 15C8. The device according to clause 1C8, wherein the flexible electrical interconnects are joined by an electrically conductive adhesive binder.
16C8.接着された連結部をさらに備える、項1C8に記載の装置。 16C8. The device of paragraph 1C8, further comprising a bonded link.
17C8.上記フレキシブル電気相互接続部は、上記モジュール縁と平行に延びる、項1C8に記載の装置。 17C8. The device according to clause 1C8, wherein the flexible electrical interconnect extends parallel to the module edge.
18C8.上記フレキシブル電気相互接続部の一部は、上記第1スーパーセル周りに折れ、隠れる、項1C8に記載の装置。 18C8. The device according to clause 1C8, wherein a portion of the flexible electrical interconnect folds and hides around the first supercell.
19C8.上記第1スーパーセルを電気構成要素に電気接続するリボン導体をさらに備える、項1C8に記載の装置。 19C8. The device of paragraph 1C8, further comprising a ribbon conductor electrically connecting the first supercell to an electrical component.
20C8.上記リボン導体は、上記フレキシブル電気相互接続部に伝導接合する、項19C8に記載の装置。 20C8. The device of paragraph 19C8 wherein the ribbon conductor conductively bonds to the flexible electrical interconnect.
21C8.上記リボン導体は、重なり合う端から離れる方向に太陽電池表面に伝導接合する、項19C8に記載の装置。 21C8. The device of paragraph 19C8, wherein the ribbon conductors conductively bond to the solar cell surface in a direction away from the overlapping ends.
22C8.上記電気構成要素は、ソーラーモジュール裏面にある、項19C8に記載の装置。 22C8. The apparatus according to Item 19C8, wherein the electrical component is on the back of a solar module.
23C8.上記電気構成要素は接続箱を含む、項19C8に記載の装置。 23C8. The device of paragraph 19C8 wherein the electrical component comprises a junction box.
24C8.上記接続箱は、他のソーラーモジュール前面の他の接続箱と噛み合係合する、項23C8に記載の装置。 24C8. The apparatus according to Item 23C8, wherein the junction box engages with another junction box on the front of another solar module.
25C8.上記接続箱は、単一の端子の接続箱を含む、項23C8に記載の装置。 25C8. The device of paragraph 23C8, wherein the junction box comprises a single terminal junction box.
26C8.上記電気構成要素はバイパスダイオードを含む、項19C8に記載の装置。 26C8. The device of paragraph 19C8 wherein the electrical component comprises a bypass diode.
27C8.上記電気構成要素はスイッチを含む、項19C8に記載の装置。 27C8. The apparatus according to clause 19C8, wherein the electrical component comprises a switch.
28C8.電圧感知コントローラをさらに備え、
上記電圧感知コントローラは、
上記第1スーパーセルの電圧出力を受け、
上記電圧に基づき、上記第1スーパーセルの太陽電池に逆バイアスがかかっているかを判断し、
上記スイッチと通信して、逆バイアスがかかっている上記太陽電池をスーパーセルモジュール回路から切断する
よう構成されている、項27C8に記載の装置。
28C8. Further comprising a voltage sensing controller,
The above voltage sensing controller
Receiving the voltage output of the first supercell,
Based on the voltage, it is determined whether the solar cell of the first supercell is reverse biased,
The device of clause 27C8, configured to communicate with the switch to disconnect the reverse biased solar cell from a supercell module circuit.
29C8.上記第1スーパーセルは、上記第2スーパーセルと直列である、項1C8に記載の装置。 29C8. The device according to clause 1C8, wherein the first supercell is in series with the second supercell.
30C8.上記第1スーパーセルの第1シリコン太陽電池は、複数の面取りされた角を含み、
上記第1スーパーセルの第2シリコン太陽電池は、面取りされた角を有さず、
上記第1スーパーセルの各シリコン太陽電池は、光に曝される前面の面積が実質的に同じである、項1C8に記載の装置。
30C8. The first silicon solar cell of the first supercell comprises a plurality of beveled corners,
The second silicon solar cell of the first supercell does not have beveled corners,
The device according to clause 1C8, wherein the silicon solar cells of the first supercell are substantially the same in area of the front surface exposed to light.
31C8.上記第1スーパーセルの第1シリコン太陽電池は、複数の面取りされた角を含み、
上記第1スーパーセルの第2シリコン太陽電池は、複数の面取りされた角を含み、
上記第1シリコン太陽電池の長辺が、上記第2シリコン太陽電池の長辺に重なる、項1C8に記載の装置。
31C8. The first silicon solar cell of the first supercell comprises a plurality of beveled corners,
The second silicon solar cell of the first supercell comprises a plurality of beveled corners,
The device according to Item 1C8, wherein a long side of the first silicon solar cell overlaps a long side of the second silicon solar cell.
32C8.上記第1スーパーセルのシリコン太陽電池は、長さが約156mmのストリップを含む、項1C8に記載の装置。 32C8. The device of paragraph 1C8, wherein the silicon solar cell of the first supercell comprises a strip approximately 156 mm in length.
33C8.上記第1スーパーセルのシリコン太陽電池は、長さが約125mmのストリップを含む、項1C8に記載の装置。 33C8. The device of paragraph 1C8, wherein the silicon solar cell of the first supercell comprises a strip about 125 mm in length.
34C8.上記第1スーパーセルのシリコン太陽電池は、約1:2から約1:20の間の幅と長さとの間のアスペクト比を有するストリップを含む、項1C8に記載の装置。 34C8. The device of paragraph 1C8, wherein the silicon solar cell of the first supercell comprises a strip having an aspect ratio between width and length between about 1: 2 and about 1:20.
35C8.上記第1スーパーセルの重なり合う上記隣接し合うシリコン太陽電池は、接着剤により伝導接合し、
上記接着剤の広がりを封じ込めるよう構成された特徴をさらに備える、項1C8に記載の装置。
35C8. The overlapping adjacent silicon solar cells of the first supercell are conductively bonded by an adhesive,
The device of paragraph 1C8, further comprising a feature configured to contain the spread of the adhesive.
36C8.上記特徴は堀を含む、項35C8に記載の装置。 36C8. The apparatus according to Item 35C8, wherein the features include moats.
37C8.上記堀は、金属被覆パターンにより形成される、項36C8に記載の装置。 37C8. The apparatus according to Item 36C8, wherein the moat is formed by a metallized pattern.
38C8.上記金属被覆パターンは、上記シリコン太陽電池の長辺に沿って延びる線を含み、
上記線と上記長辺との間に位置する複数の不連続なコンタクトパッドをさらに備える、項37C8に記載の装置。
38C8. The metallized pattern includes a line extending along the long side of the silicon solar cell,
The device of paragraph 37C8, further comprising a plurality of discontinuous contact pads located between the line and the long side.
39C8.上記金属被覆パターンは、上記第1スーパーセルのシリコン太陽電池の前部上に位置する、項37C8に記載の装置。 39C8. The device of paragraph 37C8 wherein the metallization pattern is located on the front of the silicon solar cell of the first supercell.
40C8.上記金属被覆パターンは、上記第2スーパーセルのシリコン太陽電池の背面に位置する、項37C8に記載の装置。 40C8. The device according to clause 37C8, wherein the metallization pattern is located on the back of the silicon solar cell of the second supercell.
1C9.直列接続する複数のシリコン太陽電池を含む前面を含むソーラーモジュールを備え、
上記複数のシリコン太陽電池は、第2カットストリップが重なる第1外縁に沿って前側金属被覆パターンを有する第1カットストリップを含む第1スーパーセルとなるようグループ化される、装置。
1C9. A solar module including a front surface including a plurality of silicon solar cells connected in series;
The apparatus wherein the plurality of silicon solar cells are grouped into a first supercell comprising a first cut strip having a front side metallization pattern along a first outer edge where the second cut strips overlap.
2C9.上記第1カットストリップおよび上記第2カットストリップの長さは、上記第1カットストリップの分割元のウェハの形状を再現する、項1C9に記載の装置。 2C9. The apparatus according to Item 1C9, wherein lengths of the first cut strip and the second cut strip reproduce a shape of a wafer from which the first cut strip is divided.
3C9.上記長さは156mmである、項2C9に記載の装置。 3C9. The apparatus according to Item 2C9, wherein the length is 156 mm.
4C9.上記長さは125mmである、項2C9に記載の装置。 4C9. The apparatus according to Item 2C9, wherein the length is 125 mm.
5C9.上記第1カットストリップの幅と上記長さとの間のアスペクト比が、約1:2から約1:20の間である、項2C9に記載の装置。 5C9. The device according to clause 2C9, wherein the aspect ratio between the width of the first cut strip and the length is between about 1: 2 and about 1:20.
6C9.上記第1カットストリップは、第1の面取りされた角を含む、項2C9に記載の装置。 6C9. The apparatus according to clause 2C9, wherein the first cut strip comprises a first beveled corner.
7C9.上記第1の面取りされた角は、上記第1外縁に沿っている、項6C9に記載の装置。 7C9. The apparatus according to clause 6C9, wherein the first chamfered corner is along the first outer edge.
8C9.上記第1の面取りされた角は、上記第1外縁に沿わない、項6C9に記載の装置。 8C9. The apparatus according to Item 6C9, wherein the first chamfered corner does not follow the first outer edge.
9C9.上記第2カットストリップは、第2の面取りされた角を含む、項6C9に記載の装置。 9C9. The apparatus according to clause 6C9, wherein the second cut strip comprises a second beveled corner.
10C9.上記第2カットストリップの重なった縁が、上記第2の面取りされた角を含む、項9C9に記載の装置。 10C9. The apparatus according to clause 9C9, wherein the overlapped edge of the second cut strip comprises the second beveled corner.
11C9.上記第2カットストリップの重なった縁が、上記第2の面取りされた角を含まない、項9C9に記載の装置。 11C9. The apparatus according to paragraph 9C9, wherein the overlapping edges of the second cut strip do not include the second beveled corner.
12C9.上記長さは、上記第1カットストリップの分割元の擬似正方形ウェハの形状を再現する、項6C9に記載の装置。 12C9. The apparatus according to Item 6C9, wherein the length reproduces the shape of the pseudo square wafer from which the first cut strip is divided.
13C9.上記第1カットストリップの幅が、上記第1カットストリップと上記第2カットストリップとがおよそ同じ面積を有するよう、上記第2カットストリップの幅とは異なる、項6C9に記載の装置。 13C9. The device according to clause 6C9, wherein the width of the first cut strip is different from the width of the second cut strip such that the first cut strip and the second cut strip have approximately the same area.
14C9.上記第2カットストリップは、約1から5mm分、上記第1カットストリップに重なる、項1C9に記載の装置。 14C9. The apparatus according to Item 1C9, wherein the second cut strip overlaps the first cut strip by about 1 to 5 mm.
15C9.上記前側金属被覆パターンはバスバーを含む、項1C9に記載の装置。 15C9. The apparatus according to clause 1C9, wherein the front metallization pattern comprises bus bars.
16C9.バスバーは、テーパ部分を含む、項15C9に記載の装置。 16C9. The apparatus according to Item 15C9, wherein the bus bar includes a tapered portion.
17C9.上記前側金属被覆パターンは、不連続なコンタクトパッドを含む、項1C9に記載の装置。 17C9. The apparatus of paragraph 1C9, wherein the front metallization pattern comprises discontinuous contact pads.
18C9.第2カットストリップは、接着剤により上記第1カットストリップに接合し、
上記不連続なコンタクトパッドは、接着剤の広がりを封じ込める特徴をさらに含む、項17C9に記載の装置。
18C9. The second cut strip is bonded to the first cut strip by an adhesive.
The apparatus according to Item 17C9, wherein the discontinuous contact pad further comprises a feature to contain adhesive spread.
19C9.上記特徴は堀を含む、項18C9に記載の装置。 19C9. The apparatus according to Item 18C9, wherein the features include moats.
20C9.上記前側金属被覆パターンはバイパス導体を含む、項1C9に記載の装置。 20C9. The apparatus of paragraph 1C9, wherein the front metallization pattern comprises a bypass conductor.
21C9.上記前側金属被覆パターンはフィンガーを含む、項1C9に記載の装置。 21C9. The apparatus according to clause 1C9, wherein the front metallization pattern comprises fingers.
22C9.上記第1カットストリップは、上記第1外縁と反対側の第2外縁に沿った裏側金属被覆パターンをさらに含む、項1C9に記載の装置。 22C9. The apparatus according to clause 1C9, wherein the first cut strip further comprises a backside metallization pattern along a second outer edge opposite the first outer edge.
23C9.上記裏側金属被覆パターンは、コンタクトパッドを含む、項22C9に記載の装置。 23C9. The apparatus of paragraph 22C9, wherein the backside metallization pattern comprises a contact pad.
24C9.上記裏側金属被覆パターンは、バスバーを含む、項22C9に記載の装置。 24C9. The apparatus according to Item 22C9, wherein the backside metallization pattern comprises a bus bar.
25C9.上記スーパーセルは、約10ボルトより高い降伏電圧をそれぞれが有する少なくとも19個のシリコンカットストリップを含む、項1C9に記載の装置。 25C9. The apparatus according to clause 1C9, wherein the supercell comprises at least nineteen silicon cut strips each having a breakdown voltage greater than about 10 volts.
26C9.上記スーパーセルは、上記ソーラーモジュールの上記前面の他のスーパーセルと接続する、項1C9に記載の装置。 26C9. The apparatus according to Item 1C9, wherein the supercell is connected to another supercell on the front surface of the solar module.
27C9.上記ソーラーモジュールの上記前面は、上記スーパーセルと上記他のスーパーセルとの間の間隙に対応する複数の濃色のストライプを有する白色のバッキングを含む、項26C9に記載の装置。 27C9. The device according to clause 26C9, wherein the front surface of the solar module comprises a white backing having a plurality of dark stripes corresponding to the gap between the supercell and the other supercell.
28C9.上記ソーラーモジュールの上記前面はバッキングシートを含み、
上記バッキングシート、上記相互接続部、上記スーパーセル、および封入材が、積層構造を構成する、項26C9に記載の装置。
28C9. The front side of the solar module includes a backing sheet,
The device according to clause 26C9, wherein the backing sheet, the interconnect, the supercell, and the encapsulant constitute a laminated structure.
29C9.上記封入材は熱可塑性ポリマーを含む、項28C9に記載の装置。 29C9. The device according to Item 28C9, wherein the encapsulant comprises a thermoplastic polymer.
30C9.上記熱可塑性ポリマーは熱可塑性オレフィンポリマーを含む、項29C9に記載の装置。 30C9. The device according to paragraph 29C9, wherein the thermoplastic polymer comprises a thermoplastic olefin polymer.
31C9.上記スーパーセルと上記他のスーパーセルとの間の相互接続部をさらに備える、項26C9に記載の装置。 31C9. The apparatus of clause 26C9, further comprising an interconnect between the supercell and the other supercell.
32C9.上記相互接続部の一部は、濃色のフィルムにより覆われる、項31C9に記載の装置。 32C9. An apparatus according to clause 31C9, wherein a portion of the interconnect is covered by a dark film.
33C9.上記相互接続部の一部は着色されている、項31C9に記載の装置。 33C9. The device of paragraph 31C9, wherein a portion of the interconnect is colored.
34C9.上記スーパーセルを電気構成要素に電気接続するリボン導体をさらに備える、項31C9に記載の装置。 34C9. An apparatus according to clause 31C9, further comprising a ribbon conductor electrically connecting the supercell to an electrical component.
35C9.上記リボン導体は、上記第1カットストリップの裏側に伝導接合する、項34C9に記載の装置。 35C9. The apparatus according to Item 34C9, wherein the ribbon conductor is conductively bonded to the back side of the first cut strip.
36C9.上記電気構成要素はバイパスダイオードを含む、項34C9に記載の装置。 36C9. The apparatus according to clause 34C9, wherein the electrical component comprises a bypass diode.
37C9.上記電気構成要素はスイッチを含む、項34C9に記載の装置。 37C9. The apparatus according to Item 34C9, wherein the electrical component comprises a switch.
38C9.上記電気構成要素は接続箱を含む、項34C9に記載の装置。 38C9. The apparatus according to Item 34C9, wherein the electrical component comprises a junction box.
39C9.上記接続箱は、他の接続箱に重なり、上記他の接続箱と嵌合配置されている、項38C9に記載の装置。 39C9. The device according to Item 38C9, wherein the junction box overlaps with the other junction box and is fitted with the other junction box.
40C9.上記スーパーセルと上記他のスーパーセルとは、直列に接続する、項26C9に記載の装置。 40C9. The apparatus according to Item 26C9, wherein the supercell and the other supercell are connected in series.
1C10.シリコンウェハ上にスクライブラインをレーザースクライブして、太陽電池領域を画定する工程と、
上記太陽電池領域の長辺に隣接するスクライブされた上記シリコンウェハの頂面に電気伝導性粘着接合剤を適用する工程と、
上記スクライブラインに沿って上記シリコンウェハを分離させて、上記太陽電池ストリップの長辺に隣接して配された上記電気伝導性粘着接合剤の一部を含む太陽電池ストリップを提供する工程と
を備える、方法。
1C10. Laser scribing scribe lines on a silicon wafer to define a solar cell area;
Applying an electrically conductive adhesive to the top surface of the scribed silicon wafer adjacent to the long side of the solar cell area;
Separating the silicon wafer along the scribe line to provide a solar cell strip including a portion of the electrically conductive adhesive bonding material disposed adjacent to the long side of the solar cell strip. ,Method.
2C10.上記分離させる工程により、上記長辺に沿った金属被覆パターンを有する上記太陽電池ストリップが生成されるように、上記シリコンウェハに上記金属被覆パターンを提供する工程をさらに備える、項1C10に記載の方法。 2C10. The method according to clause 1C10, further comprising the step of providing the silicon wafer with the metallized pattern such that the separating step produces the solar cell strip having the metallized pattern along the long side. .
3C10.上記金属被覆パターンは、バスバーまたは不連続なコンタクトパッドを含む、項2C10に記載の方法。 3C10. The method according to Item 2C10, wherein the metallized pattern includes bus bars or discontinuous contact pads.
4C10.上記提供する工程は、上記金属被覆パターンを印刷する工程を有する、項2C10に記載の方法。 4C10. The method according to Item 2C10, wherein the providing step comprises printing the metallized pattern.
5C10.上記提供する工程は、上記金属被覆パターンを電気めっきする工程を有する、項2C10に記載の方法。 5C10. A method according to clause 2C10, wherein the providing step comprises electroplating the metallized pattern.
6C10.上記金属被覆パターンは、上記電気伝導性粘着接合剤の広がりを封じ込めるよう構成された特徴を含む、項2C10に記載の方法。 6C10. A method according to clause 2C10, wherein the metallized pattern comprises features adapted to contain the spread of the electrically conductive adhesive binder.
7C10.上記特徴は堀を含む、項6C10に記載の装置。 7C10. The apparatus according to clause 6C10, wherein the features include moats.
8C10.上記適用する工程は、印刷する工程を有する、項1C10に記載の方法。 8C10. The method according to Item 1C10, wherein the applying step comprises a printing step.
9C10.上記適用する工程は、マスクを用いて堆積させる工程を有する、項1C10に記載の方法。 9C10. The method according to Item 1C10, wherein the applying includes depositing using a mask.
10C10.上記太陽電池ストリップの上記長辺の長さは、上記ウェハの形状を再現する、項1C10に記載の方法。 10C10. The method according to Item 1C10, wherein the long side length of the solar cell strip reproduces the shape of the wafer.
11C10.上記長さは、156mmまたは125mmである、項10C10に記載の方法。 11C10. The method according to item 10C10, wherein the length is 156 mm or 125 mm.
12C10.上記太陽電池ストリップの幅と上記長さと間のアスペクト比が、約1:2から約1:20の間である、項10C10に記載の方法。 12C10. The method according to clause 10C10, wherein the aspect ratio between the width of the solar cell strip and the length is between about 1: 2 and about 1:20.
13C10.上記分離させる工程は、上記ウェハの底面と湾曲支持面との間で真空を引いて、上記湾曲支持面に寄せて上記太陽電池領域を曲げ、それにより、上記スクライブラインに沿って上記シリコンウェハを劈開する、項1C10に記載の方法。 13C10. The separating step draws a vacuum between the bottom surface of the wafer and the curved support surface to move the solar cell area toward the curved support surface, thereby bending the silicon wafer along the scribe line. The method according to Item 1C10, which is cleaved.
14C10.隣接し合う太陽電池ストリップの長辺が重なり合い上記電気伝導性粘着接合剤の一部が間に配された状態で複数の太陽電池ストリップを並べて配置する工程と、
上記電気伝導性接合剤を硬化させ、それにより、隣接し合い重なり合う太陽電池ストリップを互いに接合し、それらを直列に電気接続する、工程と
をさらに備える、項1C10に記載の方法。
14C10. Arranging the plurality of solar cell strips side by side, with the long sides of adjacent solar cell strips overlapping and part of the electrically conductive adhesive being interposed therebetween;
A method according to clause 1C10, further comprising: curing the electrically conductive bonding agent, thereby bonding adjacent overlapping solar cell strips together and electrically connecting them in series.
15C10.上記硬化させる工程は、加熱する工程を有する、項14C10に記載の方法。 15C10. The method according to Item 14C10, wherein the curing step includes a heating step.
16C10.上記硬化させる工程は、加圧する工程を有する、項14C10に記載の方法。 16C10. The method according to Item 14C10, wherein the curing step includes a pressing step.
17C10.上記配置する工程は、層状構造を形成する工程を有する、項14C10に記載の方法。 17C10. The method according to Item 14C10, wherein the arranging includes forming a layered structure.
18C10.上記硬化させる工程は、上記層状構造を加圧および加熱する工程を有する、項17C10に記載の方法。 18C10. The method according to Item 17C10, wherein the curing comprises pressing and heating the layered structure.
19C10.上記層状構造は封入材を含む、項17C10に記載の方法。 19C10. The method according to Item 17C10, wherein the layered structure comprises an encapsulant.
20C10.上記封入材は熱可塑性ポリマーを含む、項19C10に記載の方法。 20C10. The method according to item 19C10, wherein the encapsulant comprises a thermoplastic polymer.
21C10.上記熱可塑性ポリマーは、熱可塑性オレフィンポリマーを含む、項20C10に記載の方法。 21C10. The method according to Item 20C10, wherein the thermoplastic polymer comprises a thermoplastic olefin polymer.
22C10.上記層状構造はバッキングシートを含む、項17C10に記載の方法。 22C10. The method according to Item 17C10, wherein the layered structure comprises a backing sheet.
23C10.上記バッキングシートは白く、
上記層状構造は濃色のストライプをさらに含む、項22C10に記載の方法。
23C10. The backing sheet is white.
The method according to Item 22C10, wherein the layered structure further comprises dark stripes.
24C10.上記配置する工程は、少なくとも19個の太陽電池ストリップを並べて配置する工程を有する、項14C10に記載の方法。 24C10. The method according to Item 14C10, wherein the arranging includes arranging at least nineteen solar cell strips side by side.
25C10.上記少なくとも19個の太陽電池ストリップのうちそれぞれが、少なくとも10Vの降伏電圧を有する、項24C10に記載の方法。 25C10. The method according to Item 24C10, wherein each of the at least 19 solar cell strips has a breakdown voltage of at least 10V.
26C10.上記少なくとも19個の太陽電池ストリップが単一のバイパスダイオードのみと連通状態にする工程をさらに備える、項24C10に記載の方法。 26C10. A method according to clause 24C10, further comprising: bringing the at least nineteen solar cell strips into communication with only a single bypass diode.
27C10.上記少なくとも19個の太陽電池ストリップのうち1つと上記単一のバイパスダイオードとの間にリボン導体を形成する工程をさらに備える、項26C10に記載の方法。 27C10. The method of clause 26C10, further comprising forming a ribbon conductor between one of the at least nineteen solar cell strips and the single bypass diode.
28C10.上記単一のバイパスダイオードは、接続箱内に位置する、項27C10に記載の方法。 28C10. The method according to Item 27C10, wherein the single bypass diode is located in a junction box.
29C10.上記接続箱は、異なるソーラーモジュールの他の接続箱と嵌合配置で、ソーラーモジュールの後側にある、項28C10に記載の方法。 29C10. The method according to Item 28C10, wherein the junction box is on the rear side of the solar module in a mating arrangement with other junction boxes of different solar modules.
30C10.上記複数の太陽電池ストリップの重なった電池ストリップは、約1から5mm分、上記太陽電池ストリップに重なる、項14C10に記載の方法。 30C10. The method according to Item 14C10, wherein overlapped cell strips of the plurality of solar cell strips overlap the solar cell strip by about 1 to 5 mm.
31C10.上記太陽電池ストリップは第1の面取りされた角を含む、項14C10に記載の方法。 31C10. The method of paragraph 14C10, wherein the solar cell strip comprises a first beveled corner.
32C10.上記複数の太陽電池ストリップのうち重なっている太陽電池ストリップの長辺が、第2の面取りされた角を含まない、項31C10に記載の方法。 32C10. The method according to Item 31C10, wherein a long side of overlapping solar cell strips among the plurality of solar cell strips does not include a second chamfered corner.
33C10.上記太陽電池ストリップと上記重なっている太陽電池ストリップとがおよそ同じ面積を有するよう、上記太陽電池ストリップの幅が、上記重なっている太陽電池ストリップの幅より大きい、項32C10に記載の方法。 33C10. A method according to clause 32C10, wherein the width of the solar cell strips is greater than the width of the overlapping solar cell strips such that the solar cell strips and the overlapping solar cell strips have approximately the same area.
34C10.上記複数の太陽電池ストリップのうち重なっている太陽電池ストリップの長辺が、第2の面取りされた角を含む、項31C10に記載の方法。 34C10. The method according to Item 31C10, wherein a long side of overlapping solar cell strips among the plurality of solar cell strips includes a second chamfered corner.
35C10.上記複数の太陽電池ストリップのうち上記重なっている太陽電池ストリップの上記長辺は、上記第1の面取りされた角を含む上記電池ストリップの上記長辺に重なる、項34C10に記載の方法。 35C10. The method according to clause 34C10, wherein the long side of the overlapping solar cell strip of the plurality of solar cell strips overlaps the long side of the cell strip including the first beveled corner.
36C10.上記複数の太陽電池ストリップのうち上記重なっている太陽電池ストリップの上記長辺は、上記第1の面取りされた角を含まない上記電池ストリップの長辺に重なる、項34C10に記載の方法。 36C10. The method according to Item 34C10, wherein the long side of the overlapping solar cell strip of the plurality of solar cell strips overlaps a long side of the cell strip not including the first chamfered corner.
37C10.相互接続部を利用して、上記複数の太陽電池ストリップを、他の複数の太陽電池ストリップと接続する工程をさらに備える、項14C10に記載の方法。 37C10. A method according to clause 14C10, further comprising connecting the plurality of solar cell strips to another plurality of solar cell strips utilizing interconnects.
38C10.上記相互接続部の一部は、濃色のフィルムにより覆われる、項37C10に記載の方法。 38C10. A method according to clause 37C10, wherein a portion of the interconnect is covered by a dark film.
39C10.上記相互接続部の一部が着色されている、項37C10に記載の方法。 39C10. The method of paragraph 37C10 wherein a portion of the interconnect is colored.
40C10.上記複数の太陽電池ストリップは、上記他の複数の太陽電池ストリップと直列に接続する、項37C10に記載の方法。 40C10. The method according to Item 37C10, wherein the plurality of solar cell strips are connected in series with the other plurality of solar cell strips.
1C11.長さを有するシリコンウェハを提供する工程と、
上記シリコンウェハ上にスクライブラインをスクライブして、太陽電池領域を画定する工程と、
上記シリコンウェハの表面に電気伝導性粘着接合剤を適用する工程と、
上記スクライブラインに沿って上記シリコンウェハを分離させて、上記太陽電池ストリップの長辺に隣接して配された上記電気伝導性粘着接合剤の一部を含む太陽電池ストリップを提供する工程と
を備える、方法。
1C11. Providing a silicon wafer having a length;
Scribing a scribe line on the silicon wafer to define a solar cell area;
Applying an electrically conductive adhesive to the surface of the silicon wafer;
Separating the silicon wafer along the scribe line to provide a solar cell strip including a portion of the electrically conductive adhesive bonding material disposed adjacent to the long side of the solar cell strip. ,Method.
2C11.上記スクライブはレーザースクライブを含む、項1C11に記載の方法。 2C11. The method according to Item 1C11, wherein the scribing comprises laser scribing.
3C11.上記スクライブラインをレーザースクライブし、その後、上記電気伝導性粘着接合剤を適用する工程を備える、項2C11に記載の方法。 3C11. A method according to Item 2C11, comprising the step of laser scribing the scribe line and thereafter applying the electrically conductive adhesive.
4C11.上記ウェハに上記電気伝導性粘着接合剤を適用し、その後、上記スクライブラインをレーザースクライブする工程を備える、項2C11に記載の方法。 4C11. A method according to clause 2C11, comprising applying the electrically conductive adhesive bond to the wafer and then laser scribing the scribe line.
5C11.上記適用する工程は、未硬化の電気伝導性粘着接合剤を適用する工程を有し、
上記レーザースクライブする工程は、上記レーザーからの熱で上記未硬化の伝導性粘着接合剤を硬化させることを避ける工程を有する、項4C11に記載の方法。
5C11. The step of applying comprises the step of applying an uncured electrically conductive adhesive binder,
The method according to Item 4C11, wherein the step of laser scribing includes a step of avoiding curing of the uncured conductive adhesive bond by heat from the laser.
6C11.上記避ける工程は、レーザーパワー、および/または上記スクライブラインと上記未硬化の伝導性粘着接合剤との間の距離を選択する工程を含む、項5C11に記載の方法。 6C11. A method according to clause 5C11, wherein the step of avoiding comprises the step of selecting the laser power and / or the distance between the scribe line and the uncured conductive adhesive binder.
7C11.上記適用する工程は、印刷する工程を有する、項1C11に記載の方法。 7C11. The method according to Item 1C11, wherein the applying step comprises a printing step.
8C11.上記適用する工程は、マスクを用いて堆積させる工程を有する、項1C11に記載の方法。 8C11. The method according to Item 1C11, wherein the applying step comprises depositing using a mask.
9C11.上記スクライブラインと上記電気伝導性粘着接合剤とは上記表面にある、項1C11に記載の方法。 9C11. The method according to Item 1C11, wherein the scribe line and the electrically conductive adhesive are on the surface.
10C11.上記分離させる工程は、上記シリコンウェハの表面と湾曲支持面との間で真空を引いて、上記湾曲支持面に寄せて上記太陽電池領域を曲げ、それにより、上記スクライブラインに沿って上記シリコンウェハを劈開する、項1C11に記載の方法。 10C11. The separating step draws a vacuum between the surface of the silicon wafer and the curved support surface to move the solar cell area toward the curved support surface, thereby bending the silicon wafer along the scribe line. The method according to Item 1C11, which cleaves
11C11.上記分離させる工程は、真空マニホールドに対して角度を付けて上記スクライブラインを配置する工程を有する、項10C11に記載の方法。 11C11. The method according to Item 10C11, wherein the step of separating includes disposing the scribe line at an angle with respect to a vacuum manifold.
12C11.上記分離させる工程は、ローラーを用いて、上記ウェハを加圧する工程を有する、項1C11に記載の方法。 12C11. The method according to Item 1C11, wherein the separating step includes a step of pressing the wafer using a roller.
13C11.上記提供する工程は、上記分離させる工程によって、上記長辺に沿った金属被覆パターンを有する上記太陽電池ストリップが生成されるよう、上記シリコンウェハに上記金属被覆パターンを提供する工程を有する、項1C11に記載の方法。 13C11. The step of providing includes the step of providing the silicon wafer with the metallized pattern such that the solar cell strip having the metallized pattern along the long side is generated by the separating step. The method described in.
14C11.上記金属被覆パターンは、バスバーまたは不連続なコンタクトパッドを含む、項13C11に記載の方法。 14C11. The method of claim 13C11, wherein the metallization pattern comprises bus bars or discontinuous contact pads.
15C11.上記提供する工程は、上記金属被覆パターンを印刷する工程を含む、項13C11に記載の方法。 15C11. The method according to Item 13C11, wherein the step of providing comprises printing the metallized pattern.
16C11.上記提供する工程は、上記金属被覆パターンを電気めっきする工程を含む、項13C11に記載の方法。 16C11. The method according to paragraph 13C11, wherein the providing step comprises electroplating the metallized pattern.
17C11.上記金属被覆パターンは、上記電気伝導性粘着接合剤の広がりを封じ込めるよう構成された特徴を含む、項13C11に記載の方法。 17C11. The method of paragraph 13C11, wherein the metallized pattern includes features configured to contain a spread of the electrically conductive adhesive binder.
18C11.上記太陽電池ストリップの上記長辺の長さは、上記ウェハの形状を再現する、項1C11に記載の方法。 18C11. The method according to Item 1C11, wherein the length of the long side of the solar cell strip reproduces the shape of the wafer.
19C11.上記長さは、156mmまたは125mmである、項18C11に記載の方法。 19C11. The method according to item 18C11, wherein the length is 156 mm or 125 mm.
20C11.上記太陽電池ストリップの幅と上記長さとの間のアスペクト比が、約1:2から約1:20の間である、項18C11に記載の方法。 20C11. The method of paragraph 18C11, wherein the aspect ratio between the width of the solar cell strip and the length is between about 1: 2 to about 1:20.
21C11.隣接し合う太陽電池ストリップの長辺が重なり合い上記電気伝導性粘着接合剤の一部が間に配された状態で複数の太陽電池ストリップを並べて配置する工程と、
上記電気伝導性接合剤を硬化させ、それにより、隣接し合い重なり合う太陽電池ストリップを互いに接合し、それらを直列に電気接続する、工程と
をさらに備える、項1C11に記載の方法。
21C11. Arranging the plurality of solar cell strips side by side, with the long sides of adjacent solar cell strips overlapping and part of the electrically conductive adhesive being interposed therebetween;
A method according to clause 1C11, further comprising: curing the electrically conductive bonding agent, thereby bonding adjacent overlapping solar cell strips together and electrically connecting them in series.
22C11.上記配置する工程は、層状構造を形成する工程を有し、
上記硬化させる工程は、上記層状構造を加熱および/または加圧する工程を有する、項21C11に記載の方法。
22C11. The step of arranging includes the step of forming a layered structure,
The method according to Item 21C11, wherein the curing includes heating and / or pressing the layered structure.
23C11.上記層状構造は、熱可塑性オレフィンポリマーの封入材を含む、項22C11に記載の方法。 23C11. The method according to Item 22C11, wherein the layered structure comprises a thermoplastic olefin polymer encapsulant.
24C11.上記層状構造は
白色のバッキングシートと
上記白色のバッキングシート上の濃色のストライプと
を含む、項22C11に記載の方法。
24C11. A method according to item 22C11, wherein the layered structure comprises a white backing sheet and dark stripes on the white backing sheet.
25C11.複数のウェハがテンプレート上に提供され、
上記伝導性粘着接合剤は、上記複数のウェハ上に分配され、
上記複数のウェハは、固定具により複数の太陽電池ストリップとなるよう同時に分離させられた電池である、項21C11に記載の方法。
25C11. Multiple wafers are provided on the template,
The conductive adhesive is distributed on the plurality of wafers,
The method according to Item 21C11, wherein the plurality of wafers are cells separated simultaneously into a plurality of solar cell strips by a fixture.
26C11.上記複数の太陽電池ストリップをグループとして搬送する工程をさらに備え、
上記配置する工程は、上記複数の太陽電池ストリップをモジュール内に配置する工程を有する、項25C11に記載の方法。
26C11. The method further comprises the step of conveying the plurality of solar cell strips as a group,
The method according to Item 25C11, wherein the disposing includes disposing the plurality of solar cell strips in a module.
27C11.上記配置する工程は、単一のバイパスダイオードのみと、少なくとも10Vの降伏電圧を有する少なくとも19個の太陽電池ストリップを並べて配置する工程を有する、項21C11に記載の方法。 27C11. The method according to paragraph 21C11, wherein the arranging comprises arranging side by side only a single bypass diode and at least 19 solar cell strips having a breakdown voltage of at least 10V.
28C11.上記少なくとも19個の太陽電池ストリップのうち1つと上記単一のバイパスダイオードとの間にリボン導体を形成する工程をさらに備える、項27C11に記載の方法。 28C11. The method of paragraph 27C11 further comprising forming a ribbon conductor between one of the at least nineteen solar cell strips and the single bypass diode.
29C11.上記単一のバイパスダイオードは、第2ソーラーモジュールの第2接続箱と嵌合配置されている第1ソーラーモジュールの第1接続箱内に位置する、項28C11に記載の方法。 29C11. The method according to Item 28C11, wherein the single bypass diode is located in a first connection box of a first solar module, which is arranged to be fitted with a second connection box of a second solar module.
30C11.上記少なくとも19個の太陽電池ストリップのうち1つとスマートスイッチとの間にリボン導体を形成する工程をさらに備える、項27C11に記載の方法。 30C11. A method according to clause 27C11, further comprising forming a ribbon conductor between one of the at least nineteen solar cell strips and a smart switch.
31C11.上記複数の太陽電池ストリップのうち重なった電池ストリップは、約1から5mm分、上記太陽電池ストリップに重なる、項21C11に記載の方法。 31C11. The method according to paragraph 21C11, wherein overlapped cell strips of the plurality of solar cell strips overlap the solar cell strips by about 1 to 5 mm.
32C11.上記太陽電池ストリップは第1の面取りされた角を含む、項21C11に記載の方法。 32C11. A method according to clause 21C11, wherein the solar cell strip comprises a first beveled corner.
33C11.上記複数の太陽電池ストリップのうち重なっている太陽電池ストリップの長辺が、第2の面取りされた角を含まない、項32C11に記載の方法。 33C11. The method according to Item 32C11, wherein a long side of overlapping solar cell strips among the plurality of solar cell strips does not include a second chamfered corner.
34C11.上記太陽電池ストリップと上記重なっている太陽電池ストリップとがおよそ同じ面積を有するよう、上記太陽電池ストリップの幅が、上記重なっている太陽電池ストリップの幅より大きい、項33C11に記載の方法。 34C11. A method according to clause 33C11, wherein the width of the solar cell strips is greater than the width of the overlapping solar cell strips such that the solar cell strips and the overlapping solar cell strips have approximately the same area.
35C11.上記複数の太陽電池ストリップのうち重なっている太陽電池ストリップの長辺が、第2の面取りされた角を含む、項32C11に記載の方法。 35C11. The method according to Item 32C11, wherein a long side of overlapping solar cell strips among the plurality of solar cell strips includes a second chamfered corner.
36C11.上記複数の太陽電池ストリップのうち上記重なっている太陽電池ストリップの上記長辺は、上記第1の面取りされた角を含む上記電池ストリップの上記長辺に重なる、項35C11に記載の方法。 36C11. The method according to Item 35C11, wherein the long side of the overlapping solar cell strip of the plurality of solar cell strips overlaps the long side of the cell strip including the first chamfered corner.
37C11.上記複数の太陽電池ストリップのうち上記重なっている太陽電池ストリップの上記長辺は、上記第1の面取りされた角を含まない上記電池ストリップの長辺に重なる、項35C11に記載の方法。 37C11. The method according to Item 35C11, wherein the long side of the overlapping solar cell strip of the plurality of solar cell strips overlaps the long side of the cell strip not including the first chamfered corner.
38C11.相互接続部を利用して、上記複数の太陽電池ストリップを、他の複数の太陽電池ストリップと接続する工程をさらに備える、項21C11に記載の方法。 38C11. A method according to paragraph 21C11, further comprising connecting the plurality of solar cell strips to another plurality of solar cell strips utilizing interconnects.
39C11.上記相互接続部の一部は、濃色のフィルムにより覆われる、または着色される、項38C11に記載の方法。 39C11. A method according to clause 38C11, wherein a portion of the interconnect is covered or colored by a dark film.
40C11.上記複数の太陽電池ストリップは、上記他の複数の太陽電池ストリップと直列に接続する、項38C11に記載の方法。 40C11. The method according to Item 38C11, wherein the plurality of solar cell strips are connected in series with the other plurality of solar cell strips.
1C12.長さを有するシリコンウェハを提供する工程と、
シリコンウェハ上にスクライブラインをスクライブして、太陽電池領域を画定する工程と、
上記スクライブラインに沿って上記シリコンウェハを分離させて、太陽電池ストリップを提供する工程と、
上記太陽電池ストリップの長辺に隣接して配された電気伝導性粘着接合剤を適用する工程と
を備える、方法。
1C12. Providing a silicon wafer having a length;
Scribing a scribe line on a silicon wafer to define a solar cell area;
Separating the silicon wafer along the scribe line to provide a solar cell strip;
Applying an electrically conductive adhesive bond disposed adjacent to the long side of the solar cell strip.
2C12.上記スクライブする工程は、レーザースクライブする工程を有する、項1C12に記載の方法。 2C12. The method according to Item 1C12, wherein the step of scribing includes a step of laser scribing.
3C12.上記適用する工程は、スクリーン印刷する工程を有する、項1C12に記載の方法。 3C12. The method according to Item 1C12, wherein the applying includes screen printing.
4C12.上記適用する工程は、インクジェット印刷する工程を有する、項1C12に記載の方法。 4C12. The method according to Item 1C12, wherein the applying step comprises an inkjet printing step.
5C12.上記適用する工程は、マスクを用いて堆積させる工程を有する、項1C12に記載の方法。 5C12. The method according to Item 1C12, wherein the applying includes depositing using a mask.
6C12.上記分離させる工程は、上記ウェハの表面と湾曲面との間に真空を引く工程を有する、項1C12に記載の方法。 6C12. The method according to Item 1C12, wherein the separating includes drawing a vacuum between the surface of the wafer and the curved surface.
7C12.上記湾曲面は、真空マニホールドを含み、上記分離させる工程は、上記真空マニホールドに対して角度を付けて上記スクライブラインを方向付ける工程を有する、項6C12に記載の方法。 7C12. A method according to clause 6C12, wherein the curved surface comprises a vacuum manifold and the separating comprises orienting the scribe line at an angle to the vacuum manifold.
8C12.上記角度は垂直である、項7C12に記載の方法。 8C12. The method according to Item 7C12, wherein the angle is vertical.
9C12.上記角度は、垂直以外である、項7C12に記載の方法。 9C12. The method according to Item 7C12, wherein the angle is other than vertical.
10C12.上記真空は、移動ベルトを通して引かれる、項6C12に記載の方法。 10C12. A method according to clause 6C12, wherein the vacuum is drawn through a moving belt.
11C12.隣接し合う太陽電池ストリップの長辺が、間に配された上記電気伝導性粘着接合剤に重なった状態で複数の太陽電池ストリップを並べて配置する工程と、
上記電気伝導性接合剤を硬化して、隣接し合い重なり合う、直列に電気接続する太陽電池ストリップを接合する工程と
をさらに備える、項1C12に記載の方法。
11C12. Arranging the plurality of solar cell strips side by side, with the long sides of adjacent solar cell strips overlapping the electrically conductive adhesive binder disposed therebetween;
The method according to claim 1C12, further comprising: curing the electrically conductive bonding agent to bond adjacent, overlapping, electrically connected solar cell strips in series.
12C12.上記配置する工程は、封入材を含む層状構造を形成する工程を有し、
上記層状構造を積層させる工程をさらに備える、項11C12に記載の方法。
12C12. The disposing step includes the step of forming a layered structure including an encapsulant.
The method according to Item 11C12, further comprising the step of laminating the layered structure.
13C12.上記硬化させる工程は、上記積層させる工程の間に少なくとも部分的に起こる、項12C12に記載の方法。 13C12. The method according to Item 12C12, wherein the curing step occurs at least partially during the laminating step.
14C12.上記硬化させる工程は、上記積層させる工程とは個別に起こる、項12C12に記載の方法。 14C12. The method according to Item 12C12, wherein the curing step occurs separately from the laminating step.
15C12.上記積層させる工程は、真空を引く工程を有する、項12C12に記載の方法。 15C12. The method according to Item 12C12, wherein the step of laminating includes the step of drawing a vacuum.
16C12.上記真空は、ブラダーに対して引かれる、項15C12に記載の方法。 16C12. The method according to Item 15C12, wherein the vacuum is drawn to the bladder.
17C12.上記真空は、ベルトに対して引かれる、項15C12に記載の方法。 17C12. The method according to Item 15C12, wherein the vacuum is drawn against a belt.
18C12.上記封入材は熱可塑性オレフィンポリマーを含む、項12C12に記載の方法。 18C12. A method according to item 12C12, wherein the encapsulant comprises a thermoplastic olefin polymer.
19C12.上記層状構造は
白色のバッキングシートと
上記白色のバッキングシート上の濃色のストライプと
を含む、項12C12に記載の方法。
19C12. A method according to item 12C12, wherein the layered structure comprises a white backing sheet and dark stripes on the white backing sheet.
20C12.上記提供する工程は、上記分離させる工程により、上記長辺に沿った金属被覆パターンを有する上記太陽電池ストリップが生成されるよう、上記シリコンウェハに上記金属被覆パターンを提供する工程を有する、項11C12に記載の方法。 20C12. The step of providing includes the step of providing the silicon wafer with the metallized pattern such that the solar cell strip having the metallized pattern along the long side is generated by the separating step. The method described in.
21C12.上記金属被覆パターンは、バスバーまたは不連続なコンタクトパッドを含む、項20C12に記載の方法。 21C12. The method according to Item 20C12, wherein the metallized pattern includes bus bars or discontinuous contact pads.
22C12.上記提供する工程は、上記金属被覆パターンを印刷または電気めっきする工程を有する、項20C12に記載の方法。 22C12. The method according to Item 20C12, wherein the step of providing comprises printing or electroplating the metallized pattern.
23C12.上記配置する工程は、上記金属被覆パターン特徴を用いて上記電気伝導性粘着接合剤の広がりを封じ込める工程を有する、項20C12に記載の方法。 23C12. A method according to clause 20C12, wherein the step of disposing comprises: using the metallized pattern feature to contain the spread of the electrically conductive adhesive.
24C12.上記特徴は、上記太陽電池ストリップの前側にある、項23C12に記載の方法。 24C12. The method according to Item 23C12, wherein the feature is on the front side of the solar cell strip.
25C12.上記特徴は、上記太陽電池ストリップの後側にある、項23C12に記載の方法。 25C12. The method according to Item 23C12, wherein the feature is behind the solar cell strip.
26C12.上記太陽電池ストリップの上記長辺の長さは、上記ウェハの形状を再現する、項11C12に記載の方法。 26C12. The method according to Item 11C12, wherein the long side length of the solar cell strip reproduces the shape of the wafer.
27C12.上記長さは、156mmまたは125mmである、項26C12に記載の方法。 27C12. The method according to Item 26C12, wherein the length is 156 mm or 125 mm.
28C12.上記太陽電池ストリップの幅と上記長さとの間のアスペクト比が、約1:2から約1:20の間である、項26C12に記載の方法。 28C12. A method according to clause 26C12, wherein the aspect ratio between the width of the solar cell strip and the length is between about 1: 2 and about 1:20.
29C12.上記配置する工程は、単一のバイパスダイオードのみと、少なくとも10Vの降伏電圧を有する少なくとも19個の太陽電池ストリップを並べて第1スーパーセルとして配置する工程を有する、項11C12に記載の方法。 29C12. The method according to Item 11C12, wherein the disposing step comprises disposing only a single bypass diode and at least 19 solar cell strips having a breakdown voltage of at least 10 V side by side as a first supercell.
30C12.上記第1スーパーセルと相互接続部との間に上記電気伝導性粘着接合剤を適用する工程をさらに備える、項29C12に記載の方法。 30C12. A method according to clause 29C12, further comprising the step of applying the electrically conductive adhesive binder between the first supercell and the interconnect.
31C12.上記相互接続部は、上記第1スーパーセルを、第2スーパーセルと並列に接続する、項30C12に記載の方法。 31C12. 31. The method of clause 30C12, wherein the interconnect connects the first supercell in parallel with a second supercell.
32C12.上記相互接続部は、上記第1スーパーセルを、第2スーパーセルと直列に接続する、項30C12に記載の方法。 32C12. 31. The method of clause 30C12, wherein the interconnect connects the first supercell in series with a second supercell.
33C12.上記第1スーパーセルと、上記単一のバイパスダイオードとの間にリボン導体を形成する工程をさらに備える、項29C12に記載の方法。 33C12. A method according to clause 29C12, further comprising forming a ribbon conductor between the first supercell and the single bypass diode.
34C12.上記単一のバイパスダイオードは、第2ソーラーモジュールの第2接続箱と嵌合配置されている第1ソーラーモジュールの第1接続箱内に位置する、項33C12に記載の方法。 34C12. The method according to Item 33C12, wherein the single bypass diode is located in a first connection box of a first solar module, which is arranged to be fitted with a second connection box of a second solar module.
35C12.上記太陽電池ストリップは第1の面取りされた角を含む、項11C12に記載の方法。 35C12. The method of claim 11 C12, wherein the solar cell strip comprises a first beveled corner.
36C12.上記複数の太陽電池ストリップのうち重なっている太陽電池ストリップの長辺が、第2の面取りされた角を含まない、項35C12に記載の方法。 36C12. The method according to Item 35C12, wherein the long side of the overlapping solar cell strip among the plurality of solar cell strips does not include the second chamfered corner.
37C12.上記太陽電池ストリップと上記重なっている太陽電池ストリップとがおよそ同じ面積を有するよう、上記太陽電池ストリップの幅が、上記重なっている太陽電池ストリップの幅より大きい、項36C12に記載の方法。 37C12. A method according to clause 36C12, wherein the width of the solar cell strips is greater than the width of the overlapping solar cell strips such that the solar cell strips and the overlapping solar cell strips have approximately the same area.
38C12.上記複数の太陽電池ストリップのうち重なっている太陽電池ストリップの長辺が、第2の面取りされた角を含む、項35C12に記載の方法。 38C12. The method according to Item 35C12, wherein a long side of overlapping solar cell strips among the plurality of solar cell strips includes a second chamfered corner.
39C12.上記複数の太陽電池ストリップのうち上記重なっている太陽電池ストリップの上記長辺は、上記第1の面取りされた角を含む上記電池ストリップの上記長辺に重なる、項38C12に記載の方法。 39C12. The method according to Item 38C12, wherein the long side of the overlapping solar cell strip of the plurality of solar cell strips overlaps the long side of the cell strip including the first chamfered corner.
40C12.上記複数の太陽電池ストリップのうち上記重なっている太陽電池ストリップの上記長辺は、上記第1の面取りされた角を含まない上記電池ストリップの長辺に重なる、項38C12に記載の方法。 40C12. The method according to Item 38C12, wherein the long side of the overlapping solar cell strip of the plurality of solar cell strips overlaps a long side of the cell strip not including the first chamfered corner.
1C13.第1外縁に沿った第1金属被覆パターンと、上記第1外縁と反対側の第2外縁に沿った第2金属被覆パターンとを含む第1表面を有する半導体ウェハを備え、
上記半導体ウェハは、上記第1金属被覆パターンと上記第2金属被覆パターンとの間の第1スクライブラインをさらに有する、装置。
1C13. A semiconductor wafer having a first surface including a first metallization pattern along a first outer edge and a second metallization pattern along a second outer edge opposite the first outer edge;
The apparatus, wherein the semiconductor wafer further comprises a first scribe line between the first metallization pattern and the second metallization pattern.
2C13.上記第1金属被覆パターンは不連続なコンタクトパッドを含む、項1C13に記載の装置。 2C13. The device of paragraph 1C13, wherein the first metallization pattern comprises discontinuous contact pads.
3C13.上記第1金属被覆パターンは、上記第2金属被覆パターンに向かって上記第1外縁から離れる方向を指す第1フィンガーを含む、項1C13に記載の装置。 3C13. The device of paragraph 1C13, wherein the first metallization pattern includes a first finger pointing away from the first outer edge towards the second metallization pattern.
4C13.上記第1金属被覆パターンは、上記第1外縁に沿って延び、上記第1フィンガーと交差するバスバーをさらに含む、項3C13に記載の装置。 4C13. The device of paragraph 3C13, wherein the first metallization pattern further comprises a bus bar extending along the first outer edge and intersecting the first finger.
5C13.上記第2金属被覆パターンは、
上記第1金属被覆パターンに向かって上記第2外縁から離れる方向を指す第2フィンガーと、
上記第2外縁に沿って延び、上記第2フィンガーと交差する第2バスバーと
を含む、項4C13に記載の装置。
5C13. The second metallized pattern is
A second finger pointing in a direction away from the second outer edge towards the first metallization pattern;
The apparatus according to Item 4C13, comprising: a second bus bar extending along the second outer edge and intersecting the second finger.
6C13.上記第1外縁に沿って延び、上記第1フィンガーと接触する電気伝導性接着剤をさらに備える、項3C13に記載の装置。 6C13. The device of paragraph 3C13, further comprising an electrically conductive adhesive extending along the first outer edge and in contact with the first finger.
7C13.上記第1金属被覆パターンは第1バイパス導体をさらに含む、項3C13に記載の装置。 7C13. The device of paragraph 3C13 wherein the first metallization pattern further comprises a first bypass conductor.
8C13.上記第1金属被覆パターンは第1端導体をさらに含む、項3C13に記載の装置。 8C13. The device of paragraph 3C13 wherein the first metallization pattern further comprises a first end conductor.
9C13.上記第1金属被覆パターンは銀を含む、項1C13に記載の装置。 9C13. The device of paragraph 1C13 wherein the first metallization pattern comprises silver.
10C13.上記第1金属被覆パターンは銀製のペーストを含む、項9C13に記載の装置。 10C13. The device of paragraph 9C13 wherein the first metallization pattern comprises a silver paste.
11C13.上記第1金属被覆パターンは不連続な接触部を含む、項9C13に記載の装置。 11C13. The device of paragraph 9C13, wherein the first metallization pattern comprises discontinuous contacts.
12C13.上記第1金属被覆パターンは、スズ、アルミニウム、または他の、銀より安価な導体を含む、項1C13に記載の装置。 12C13. The device of paragraph 1C13, wherein the first metallization pattern comprises tin, aluminum, or other less expensive than silver conductor.
13C13.上記第1金属被覆パターンは銅を含む、項1C13に記載の装置。 13C13. The device of paragraph 1C13 wherein the first metallization pattern comprises copper.
14C13.上記第1金属被覆パターンは電気めっきされた銅を含む、項13C13に記載の装置。 14C13. The device of paragraph 13C13, wherein the first metallization pattern comprises electroplated copper.
15C13.再結合を減らすパッシベートスキームをさらに備えるに備える、項13C13に記載の装置。 15C13. The device of paragraph 13C13, further comprising: providing a passivation scheme to reduce recombination.
16C13.上記第1外縁または上記第2外縁に近接しない、上記半導体ウェハの上記第1表面の第3金属被覆パターンと、
上記第3金属被覆パターンと上記第2金属被覆パターンとの間の第2スクライブラインと
をさらに備え、
上記第1スクライブラインは、上記第1金属被覆パターンと上記第3金属被覆パターンとの間にある、項1C13に記載の装置。
16C13. A third metallization pattern of said first surface of said semiconductor wafer not proximate to said first outer edge or said second outer edge;
And a second scribe line between the third metallized pattern and the second metallized pattern.
The apparatus according to Item 1C13, wherein the first scribe line is between the first metallized pattern and the third metallized pattern.
17C13.上記第1スクライブラインと上記第2スクライブラインとの間で画定される第1幅を上記半導体ウェハの長さで除算した比は、約1:2から約1:20の間である、項16C13に記載の装置。 17C13. The ratio of the first width defined between the first scribe line and the second scribe line by the length of the semiconductor wafer is between about 1: 2 and about 1:20. The device described in.
18C13.上記長さは、約156mmまたは約125mmである、項17C13に記載の装置。 18C13. The apparatus according to Item 17C13, wherein the length is about 156 mm or about 125 mm.
19C13.上記半導体ウェハは、面取りされた角を含む、項17C13に記載の装置。 19C13. The apparatus according to Item 17C13, wherein the semiconductor wafer includes a chamfered corner.
20C13.上記第1スクライブラインは、上記第1外縁と共に、2つの面取りされた角と、上記第1金属被覆パターンとを含む第1長方形領域を画定し、
上記第1長方形領域は、上記長さと、上記第1幅より大きい第2幅との積から、上記2つの面取りされた角を組み合わせた面積を減算して得られる値に対応する面積を有し、
上記第2スクライブラインは、上記第1スクライブラインと共に、面取りされた角を含まず上記第3金属被覆パターンを含む第2長方形領域を画定し、
上記第2長方形領域は、上記長さと上記第1幅の積に対応する面積を有する、項19C13に記載の装置。
20C13. The first scribe line defines, together with the first outer edge, a first rectangular area including two beveled corners and the first metallization pattern.
The first rectangular area has an area corresponding to a value obtained by subtracting an area obtained by combining the two chamfered corners from a product of the length and a second width larger than the first width. ,
The second scribe line, together with the first scribe line, defines a second rectangular area not including a beveled corner and including the third metallization pattern.
The apparatus according to Item 19C13, wherein the second rectangular area has an area corresponding to the product of the length and the first width.
21C13.上記第3金属被覆パターンは、上記第2金属被覆パターンを指すフィンガーを含む、項16C13に記載の装置。 21C13. The device of paragraph 16C13, wherein the third metallization pattern includes fingers that point to the second metallization pattern.
22C13.上記第1表面と反対側にある、上記半導体ウェハの第2表面の第3金属被覆パターンをさらに備える、項1C13に記載の装置。 22C13. The device of paragraph 1C13 further comprising a third metallization pattern of the second surface of the semiconductor wafer opposite the first surface.
23C13.上記第3金属被覆パターンは、上記第1スクライブラインの位置に近接したコンタクトパッドを有する、項22C13に記載の装置。 23C13. 22. The apparatus of paragraph 22C13, wherein the third metallization pattern has a contact pad proximate to the location of the first scribe line.
24C13.上記第1スクライブラインは、レーザーにより形成される、項1C13に記載の装置。 24C13. The apparatus according to Item 1C13, wherein the first scribe line is formed by a laser.
25C13.上記第1スクライブラインは、上記第1表面内にある、項1C13に記載の装置。 25C13. The apparatus according to Item 1C13, wherein the first scribe line is in the first surface.
26C13.第1金属被覆パターンは、電気伝導性接着剤の広がりを封じ込めるよう構成された特徴を含む、項1C13に記載の装置。 26C13. The device of paragraph 1C13, wherein the first metallization pattern comprises a feature configured to contain a spread of the electrically conductive adhesive.
27C13.上記特徴は高くなった特徴を含む、項26C13に記載の装置。 27C13. The apparatus according to Item 26C13, wherein the features include raised features.
28C13.上記第1金属被覆パターンはコンタクトパッドを含み、上記特徴は、上記コンタクトパッドに当接し、上記コンタクトパッドより高いダムを含む、項27C13に記載の装置。 28C13. The device of paragraph 27C13, wherein the first metallization pattern comprises a contact pad, and the feature comprises a dam abutting the contact pad and higher than the contact pad.
29C13.上記特徴は窪んだ特徴を含む、項26C13に記載の装置。 29C13. The apparatus according to Item 26C13, wherein the features include recessed features.
30C13.上記窪んだ特徴は堀を含む、項29C13に記載の装置。 30C13. 30. Apparatus according to clause 29C13, wherein the recessed features include moats.
31C13.上記第1金属被覆パターンに接触する上記電気伝導性接着剤をさらに備える、項26C13に記載の装置。 31C13. The device of paragraph 26C13, further comprising the electrically conductive adhesive contacting the first metallization pattern.
32C13.上記電気伝導性接着剤は印刷される、項31C13に記載の装置。 32C13. The device according to Item 31C13, wherein the electrically conductive adhesive is printed.
33C13.上記半導体ウェハはシリコンを含む、項1C13に記載の装置。 33C13. The apparatus according to Item 1C13, wherein the semiconductor wafer comprises silicon.
34C13.上記半導体ウェハは結晶シリコンを含む、項33C13に記載の装置。 34C13. The apparatus according to Item 33C13, wherein the semiconductor wafer comprises crystalline silicon.
35C13.上記第1表面はn型導電性である、項33C13に記載の装置。 35C13. The device according to clause 33C13, wherein the first surface is n-type conductive.
36C13.上記第1表面はp型導電性である、項33C13に記載の装置。 36C13. The device according to clause 33C13, wherein the first surface is p-type conductive.
37C13.上記第1金属被覆パターンは、上記第1外縁から5mmまたはそれ未満であり、
上記第2金属被覆パターンは、上記第2外縁から5mmまたはそれ未満である、
項1C13に記載の装置。
37C13. The first metallization pattern is 5 mm or less from the first outer edge,
The second metallization pattern is 5 mm or less from the second outer edge,
An apparatus according to Item 1C13.
38C13.上記半導体ウェハは、複数の面取りされた角を含み、上記第1金属被覆パターンは、面取りされた角周りに延在するテーパ部分を含む、項1C13に記載の装置。 38C13. The apparatus according to clause 1C13, wherein the semiconductor wafer comprises a plurality of beveled corners and the first metallization pattern comprises a tapered portion extending around the beveled corners.
39C13.上記テーパ部分はバスバーを含む、項38C13に記載の装置。 39C13. The device according to Item 38C13, wherein the tapered portion includes a bus bar.
40C13.上記テーパ部分は、不連続なコンタクトパッドを接続する導体を含む、項38C13に記載の装置。 40C13. The device according to Item 38C13, wherein the tapered portion includes a conductor connecting discontinuous contact pads.
1C14.ウェハ上に第1スクライブラインをスクライブする工程と、
真空を利用して上記第1スクライブラインに沿ってウェハを分離させて、太陽電池ストリップを提供する工程と
を備える、方法。
1C14. Scribing a first scribe line on the wafer;
Separating the wafer along the first scribe line using a vacuum to provide a solar cell strip.
2C14.上記スクライブする工程はレーザースクライブする工程を有する、項1C14に記載の方法。 2C14. The method according to Item 1C14, wherein the step of scribing includes a step of laser scribing.
3C14.上記分離させる工程は、上記ウェハの表面と湾曲面との間に上記真空を引く工程を有する、項2C14に記載の方法。 3C14. The method according to Item 2C14, wherein the step of separating includes the step of drawing the vacuum between the surface of the wafer and the curved surface.
4C14.上記湾曲面は真空マニホールドを含む、項3C14に記載の方法。 4C14. The method of claim 3C14, wherein the curved surface comprises a vacuum manifold.
5C14.上記ウェハは、上記真空マニホールドへ動くベルト上で支持され、
上記真空は、上記ベルトを通して引かれる、項4C14に記載の方法。
5C14. The wafer is supported on a belt moving to the vacuum manifold,
The method according to Item 4C14, wherein the vacuum is drawn through the belt.
6C14.上記分離させる工程は、
上記真空マニホールドに対して角度を付けて上記第1スクライブラインを方向付ける工程と、
上記第1スクライブラインの一端で劈開を開始する工程と
を有する、項5C14に記載の方法。
6C14. The above separation step is
Orienting the first scribe line at an angle relative to the vacuum manifold;
And c. Initiating cleavage at one end of the first scribe line.
7C14.上記角度は、実質的に垂直である、項6C14に記載の方法。 7C14. The method of paragraph 6C14, wherein the angle is substantially vertical.
8C14.上記角度は、実質的に垂直である以外の角度である、項6C14に記載の方法。 8C14. The method according to Item 6C14, wherein the angle is an angle other than substantially vertical.
9C14.未硬化の電気伝導性粘着接合剤を適用する工程をさらに備える、項3C14に記載の方法。 9C14. The method of claim 3C14, further comprising the step of applying an uncured electrically conductive adhesive binder.
10C14.上記第1スクライブラインと上記未硬化の電気伝導性粘着接合剤とは、上記ウェハの同じ表面にある、項9C14に記載の方法。 10C14. The method according to Item 9C14, wherein the first scribe line and the uncured electrically conductive adhesive binder are on the same surface of the wafer.
11C14.上記レーザースクライブする工程は、レーザーパワー、および/または上記第1スクライブラインと上記未硬化の伝導性粘着接合剤との間の距離を選択することにより上記未硬化の伝導性粘着接合剤の硬化を避ける、項10C14に記載の方法。 11C14. The step of laser scribing may cure the uncured conductive adhesive by selecting a laser power and / or a distance between the first scribing line and the uncured conductive adhesive. The method according to Item 10C14 to avoid.
12C14.上記同じ表面は、上記ウェハを上記湾曲面に動かすベルトにより支持されるウェハ表面の反対側にある、項10C14に記載の方法。 12C14. The method of paragraph 10C14, wherein the same surface is on the opposite side of a wafer surface supported by a belt that moves the wafer to the curved surface.
13C14.上記湾曲面は真空マニホールドを含む、項12C14に記載の方法。 13C14. The method according to Item 12C14, wherein the curved surface comprises a vacuum manifold.
14C14.上記適用する工程は、上記スクライブする工程の後に起こる、項9C14に記載の方法。 14C14. The method according to Item 9C14, wherein the applying step occurs after the scribing step.
15C14.上記適用する工程は、上記分離させる工程の後に起こる、項9C14に記載の方法。 15C14. The method according to Item 9C14, wherein the applying step occurs after the separating step.
16C14.上記適用する工程は、スクリーン印刷する工程を有する、項9C14に記載の方法。 16C14. The method of claim 9C14, wherein the applying step comprises screen printing.
17C14.上記適用する工程は、インクジェット印刷する工程を有する、項9C14に記載の方法。 17C14. The method according to Item 9C14, wherein the applying step includes an inkjet printing step.
18C14.上記適用する工程は、マスクを用いて堆積させる工程を有する、項9C14に記載の方法。 18C14. The method of claim 9C14, wherein the applying step comprises depositing using a mask.
19C14.上記第1スクライブラインは、
第1外縁に沿った上記ウェハの表面の第1金属被覆パターンと、
第2外縁に沿った上記ウェハの上記表面の第2金属被覆パターンと
の間にある、項3C14に記載の方法。
19C14. The first scribe line is
A first metallization pattern of the surface of the wafer along a first outer edge;
A method according to clause 3C14, between the second metallization pattern of the surface of the wafer along the second outer edge.
20C14.上記ウェハは、上記第1外縁または上記第2外縁に近接しない、上記半導体ウェハの上記表面の第3金属被覆パターンをさらに含み、
上記第1スクライブラインが、上記第1金属被覆パターンと上記第3金属被覆パターンとの間にあるよう、上記第3金属被覆パターンと上記第2金属被覆パターンとの間に第2スクライブラインをスクライブする工程と、
上記第2スクライブラインに沿って上記ウェハを分離させて、他の太陽電池ストリップを提供する工程と
をさらに備える、項19C14に記載の方法。
20C14. The wafer further includes a third metallization pattern of the surface of the semiconductor wafer not proximate to the first outer edge or the second outer edge,
A second scribe line is scribed between the third metallization pattern and the second metallization pattern such that the first scribe line is between the first metallization pattern and the third metallization pattern. The process to
C. separating the wafer along the second scribe line to provide another solar cell strip.
21C14.上記第1スクライブラインと上記第2スクライブラインとの間の距離は、約125mmまたは約156mmである上記ウェハの長さに対する、約1:2から約1:20の間となるアスペクト比を規定する幅を形成する、項20C14に記載の方法。 21C14. The distance between the first scribe line and the second scribe line defines an aspect ratio of between about 1: 2 and about 1:20 to the length of the wafer being about 125 mm or about 156 mm. The method according to Item 20C14, which forms a width.
22C14.上記第1金属被覆パターンは、上記第2金属被覆パターンを指すフィンガーを含む、項19C14に記載の方法。 22C14. A method according to clause 19C14, wherein the first metallization pattern comprises fingers pointing to the second metallization pattern.
23C14.上記第1金属被覆パターンは、上記フィンガーに交差するバスバーをさらに含む、項22C14に記載の方法。 23C14. The method of paragraph 22C14, wherein the first metallization pattern further comprises bus bars intersecting the fingers.
24C14.上記バスバーは、上記第1外縁の5mm以内にある、項23C14に記載の方法。 24C14. The method according to Item 23C14, wherein the bus bar is within 5 mm of the first outer edge.
25C14.上記フィンガーに接触する未硬化の電気伝導性粘着接合剤をさらに備える、項22C14に記載の方法。 25C14. The method according to Item 22C14, further comprising an uncured electrically conductive adhesive adhesive in contact with the finger.
26C14.上記第1金属被覆パターンは不連続なコンタクトパッドを含む、項19C14に記載の方法。 26C14. The method of paragraph 19C14, wherein the first metallization pattern comprises discontinuous contact pads.
27C14.上記ウェハ上の上記第1金属被覆パターンを印刷または電気めっきする工程をさらに備える、項19C14に記載の方法。 27C14. The method of paragraph 19C14, further comprising printing or electroplating the first metallization pattern on the wafer.
28C14.隣接し合う太陽電池ストリップの長辺が、間に配された上記電気伝導性粘着接合剤に重なった状態で、少なくとも10Vの降伏電圧をそれぞれが有する少なくとも19個の太陽電池ストリップを含む第1スーパーセルに上記太陽電池ストリップを配置する工程と、
上記電気伝導性接合剤を硬化させて、隣接し合い重なり合う、直列に電気接続する太陽電池ストリップを接合する工程と
をさらに備える、項3に記載の方法。
28C14. A first super-layer comprising at least nineteen solar cell strips each having a breakdown voltage of at least 10 V, with the long sides of adjacent solar cell strips overlapping the electrically conductive adhesive binder disposed therebetween Placing the solar cell strip in a cell;
The method according to claim 3, further comprising: curing the electrically conductive bonding agent to bond adjacent, overlapping, electrically connected solar cell strips in series.
29C14.上記配置する工程は、封入材を含む層状構造を形成する工程を含み、
上記層状構造を積層させる工程をさらに備える、項28C14に記載の方法。
29C14. The disposing step includes the step of forming a layered structure including an encapsulant.
The method according to Item 28C14, further comprising the step of laminating the layered structure.
30C14.上記硬化させる工程は、上記積層させる工程の間に少なくとも部分的に起こる、項29C14に記載の方法。 30C14. The method according to Item 29C14, wherein the curing step occurs at least partially during the laminating step.
31C14.上記硬化させる工程は、上記積層させる工程とは個別に起こる、項29C14に記載の方法。 31C14. The method according to Item 29C14, wherein the curing step occurs separately from the laminating step.
32C14.上記封入材は熱可塑性オレフィンポリマーを含む、項29C14に記載の方法。 32C14. The method according to Item 29C14, wherein the encapsulant comprises a thermoplastic olefin polymer.
33C14.上記層状構造は
白色のバッキングシートと
上記白色のバッキングシート上の濃色のストライプと
を含む、項29C14に記載の方法。
33C14. The method according to Item 29C14, wherein the layered structure comprises a white backing sheet and dark stripes on the white backing sheet.
34C14.上記配置する工程は、上記金属被覆パターン特徴を用いて上記電気伝導性粘着接合剤の広がりを封じ込める工程を有する、項28C14に記載の方法。 34C14. The method of paragraph 28C14, wherein the placing step comprises the step of containing the spread of the electrically conductive adhesive bonding using the metallized pattern feature.
35C14.金属被覆パターン特徴が、上記太陽電池ストリップの前面にある、項34C14に記載の方法。 35C14. The method of paragraph 34C14, wherein a metallized pattern feature is on the front of the solar cell strip.
36C14.金属被覆パターン特徴が、上記太陽電池ストリップの後面にある、項34C14に記載の方法。 36C14. The method of paragraph 34C14, wherein a metallized pattern feature is on the back surface of the solar cell strip.
37C14.上記第1スーパーセルと、第2スーパーセルを直列に接続する相互接続部の間に上記電気伝導性粘着接合剤を適用する工程をさらに備える、項28C14に記載の方法。 37C14. A method according to clause 28C14, further comprising the step of applying the electrically conductive adhesive between the first supercell and an interconnect connecting the second supercell in series.
38C14.上記第1スーパーセルの単一のバイパスダイオード間にリボン導体を形成する工程をさらに備え、
上記単一のバイパスダイオードは、第2ソーラーモジュールの第2接続箱と嵌合配置で、第1ソーラーモジュールの第1接続箱内に位置する、項28C14に記載の方法。
38C14. Forming a ribbon conductor between the single bypass diodes of the first supercell;
The method according to Item 28C14, wherein the single bypass diode is located in the first connection box of the first solar module in mating arrangement with the second connection box of the second solar module.
39C14.上記太陽電池ストリップは第1の面取りされた角を含み、
上記複数の太陽電池ストリップのうち重なっている太陽電池ストリップの長辺が、第2の面取りされた角を含まず、
上記太陽電池ストリップの幅が、上記太陽電池ストリップと上記重なっている太陽電池ストリップとがおよそ同じ面積を有するよう、上記重なっている太陽電池ストリップの幅より大きい、項28C14に記載の方法。
39C14. The solar cell strip includes a first beveled corner,
The long side of the overlapping solar cell strip among the plurality of solar cell strips does not include the second chamfered corner,
A method according to clause 28C14, wherein the width of the solar cell strip is greater than the width of the overlapping solar cell strips such that the solar cell strips and the overlapping solar cell strips have approximately the same area.
40C14.上記太陽電池ストリップは、第1の面取りされた角を含み、
上記複数の太陽電池ストリップのうち重なっている太陽電池ストリップの長辺が、第2の面取りされた角を含み、
上記複数の太陽電池ストリップのうち上記重なっている太陽電池ストリップの上記長辺は、上記第1の面取りされた角を含まない上記太陽電池ストリップの長辺に重なる、項28C14に記載の方法。
40C14. The solar cell strip includes a first beveled corner,
The long side of the overlapping solar cell strip of the plurality of solar cell strips includes a second chamfered corner,
The method according to Item 28C14, wherein the long side of the overlapping solar cell strip of the plurality of solar cell strips overlaps the long side of the solar cell strip not including the first chamfered corner.
1C15.半導体ウェハの第1表面の第1外縁に沿って第1金属被覆パターンを形成する工程と、
上記第1外縁と反対側の、上記第1表面の第2外縁に沿って第2金属被覆パターンを形成する工程と、
上記第1金属被覆パターンと上記第2金属被覆パターンとの間に第1スクライブラインを形成する工程と
を備える、方法。
1C15. Forming a first metallization pattern along a first outer edge of a first surface of the semiconductor wafer;
Forming a second metallization pattern along a second outer edge of the first surface opposite the first outer edge;
Forming a first scribe line between the first metallization pattern and the second metallization pattern.
2C15.上記第1金属被覆パターンは、上記第2金属被覆パターンを指す第1フィンガーを含み、
上記第2金属被覆パターンは、上記第1金属被覆パターンを指す第2フィンガーを含む、項1C15に記載の方法。
2C15. The first metallization pattern comprises a first finger pointing to the second metallization pattern,
The method of paragraph 1C15, wherein the second metallization pattern comprises a second finger pointing to the first metallization pattern.
3C15.上記第1金属被覆パターンは、上記第1フィンガーに交差する、上記第1外縁の5mm以内に位置する第1バスバーをさらに含み、
上記第2金属被覆パターンは、上記第2フィンガーに交差する、上記第2外縁の5mm以内に位置する第2バスバーを含む、項2C15に記載の方法。
3C15. The first metallization pattern further includes a first bus bar located within 5 mm of the first outer edge intersecting the first finger,
A method according to paragraph 2C15, wherein the second metallization pattern comprises a second bus bar located within 5 mm of the second outer edge intersecting the second finger.
4C15.上記第1外縁に沿わない、または上記第2外縁に沿わない第3金属被覆パターンを上記第1表面に形成する工程をさらに備え
上記第3金属被覆パターンは、
上記第1バスバーと平行な第3バスバーと、
上記第2金属被覆パターンを指す第3フィンガーと
を含み、
上記第3金属被覆パターンと上記第2金属被覆パターンとの間に第2スクライブラインを形成する工程をさらに備え、
上記第1スクライブラインは、上記第1金属被覆パターンと上記第3金属被覆パターンとの間にある、項3C15に記載の方法。
4C15. The method further includes the step of forming on the first surface a third metallized pattern not along the first outer edge or along the second outer edge.
A third bus bar parallel to the first bus bar;
And a third finger pointing to the second metallization pattern.
Forming a second scribe line between the third metallized pattern and the second metallized pattern;
The method according to Item 3C15, wherein the first scribe line is between the first metallized pattern and the third metallized pattern.
5C15.上記第1スクライブラインと上記第2スクライブラインとは、約1:2から約1:20の間である、上記半導体ウェハの長さに対する比を有する幅分、分離されている、項4C15に記載の方法。 5C15. An item according to item 4C15, wherein the first scribe line and the second scribe line are separated by a width having a ratio to the length of the semiconductor wafer that is between about 1: 2 and about 1:20. the method of.
6C15.上記半導体ウェハの上記長さは、約156mmまたは約125mmである、項5C15に記載の方法。 6C15. The method according to Item 5C15, wherein the length of the semiconductor wafer is about 156 mm or about 125 mm.
7C15.上記半導体ウェハは、面取りされた角を含む、項4C15に記載の方法。 7C15. The method according to item 4C15, wherein the semiconductor wafer includes a chamfered corner.
8C15.上記第1スクライブラインは、上記第1外縁と共に、2つの面取りされた角と、上記第1金属被覆パターンとを含む第1太陽電池領域を画定し、
上記第1太陽電池領域は、上記半導体ウェハの長さと、第1幅との積から、上記2つの面取りされた角の組み合わせられた面積を減算して得られる値に対応する第1面積を有し、
上記第2スクライブラインは、上記第1スクライブラインと共に、面取りされた角を含まず上記第3金属被覆パターンを含む第2太陽電池領域を画定し、
上記第2太陽電池領域は、上記長さと、上記第1幅より狭い第2幅との積に対応する、上記第1面積とおよそ同じであるような第2面積を有する、項7C15に記載の方法。
8C15. The first scribe line defines, together with the first outer edge, a first solar cell area including two beveled corners and the first metallization pattern.
The first solar cell region has a first area corresponding to a value obtained by subtracting the combined area of the two chamfered corners from the product of the length of the semiconductor wafer and the first width. And
The second scribe line, together with the first scribe line, defines a second solar cell region that does not include a chamfered corner and includes the third metallization pattern.
An item according to item 7C15, wherein the second solar cell region has a second area that is approximately the same as the first area, which corresponds to the product of the length and a second width narrower than the first width. Method.
9C15.上記長さは、約156mmまたは約125mmである、項8C15に記載の方法。 9C15. The method according to Item 8C15, wherein the length is about 156 mm or about 125 mm.
10C15.上記第1スクライブラインを形成する工程と、上記第2スクライブラインを形成する工程とは、レーザースクライブする工程を有する、項4C15に記載の方法。 10C15. The method according to Item 4C15, wherein the step of forming the first scribe line and the step of forming the second scribe line have a step of laser scribing.
11C15.上記第1金属被覆パターンを形成する工程と、上記第2金属被覆パターンを形成する工程と、上記第3金属被覆パターンを形成する工程とは、印刷する工程を有する、項4C15に記載の方法。 11C15. The method according to Item 4C15, wherein the steps of forming the first metallized pattern, forming the second metallized pattern, and forming the third metallized pattern have a printing step.
12C15.上記第1金属被覆パターンを形成する工程と、上記第2金属被覆パターンを形成する工程と、上記第3金属被覆パターンを形成する工程とは、スクリーン印刷する工程を有する、項11C15に記載の方法。 12C15. The method according to Item 11C15, wherein the steps of forming the first metallized pattern, forming the second metallized pattern, and forming the third metallized pattern include screen printing. .
13C15.上記第1金属被覆パターンを形成する工程は、銀を含む複数のコンタクトパッドを形成する工程を有する、項11C15に記載の方法。 13C15. The method according to Item 11C15, wherein the step of forming the first metallized pattern includes the step of forming a plurality of contact pads containing silver.
14C15.上記第1金属被覆パターンを形成する工程と、上記第2金属被覆パターンを形成する工程と、上記第3金属被覆パターンを形成する工程とは、電気めっきする工程を有する、項4C15に記載の方法。 14C15. The method according to Item 4C15, wherein the steps of forming the first metallized pattern, forming the second metallized pattern, and forming the third metallized pattern include electroplating. .
15C15.上記第1金属被覆パターンと、上記第2金属被覆パターンと、上記第3金属被覆パターンとは銅を含む、項14C15に記載の方法。 15C15. The method according to Item 14C15, wherein the first metallized pattern, the second metallized pattern, and the third metallized pattern include copper.
16C15.上記第1金属被覆パターンは、アルミニウム、スズ、銀、銅、および/または、銀より安価な導体を含む、項4C15に記載の方法。 16C15. A method according to clause 4C15, wherein the first metallization pattern comprises a conductor cheaper than aluminum, tin, silver, copper and / or silver.
17C15.上記半導体ウェハはシリコンを含む、項4C15に記載の方法。 17C15. The method according to Item 4C15, wherein the semiconductor wafer comprises silicon.
18C15.上記半導体ウェハは結晶シリコンを含む、項17C15に記載の方法。 18C15. The method according to Item 17C15, wherein the semiconductor wafer comprises crystalline silicon.
19C15.上記第1外縁と、上記第2スクライブラインの位置の5mm以内との間に、上記半導体ウェハの第2表面に第4金属被覆パターンを形成する工程をさらに備える、項4C15に記載の方法。 19C15. The method according to Item 4C15, further comprising the step of forming a fourth metallized pattern on the second surface of the semiconductor wafer between the first outer edge and 5 mm or less of the position of the second scribe line.
20C15.上記第1表面は第1導電型を有し、上記第2表面は、上記第1導電型と逆の第2導電型を有する、項4C15に記載の方法。 20C15. The method according to Item 4C15, wherein the first surface has a first conductivity type, and the second surface has a second conductivity type opposite to the first conductivity type.
21C15.上記第4金属被覆パターンはコンタクトパッドを含む、項4C15に記載の方法。 21C15. The method of paragraph 4C15 wherein the fourth metallization pattern comprises a contact pad.
22C15.上記半導体ウェハに伝導性接着剤を適用する工程をさらに備える、項3C15に記載の方法。 22C15. The method of paragraph 3C15 further comprising the step of applying a conductive adhesive to the semiconductor wafer.
23C15.上記第1フィンガーに接触して上記伝導性接着剤を適用する工程をさらに備える、項22C15に記載の方法。 23C15. A method according to clause 22C15, further comprising the step of applying the conductive adhesive in contact with the first finger.
24C15.上記伝導性接着剤を適用する工程は、スクリーン印刷する、またはマスクを利用して堆積させる工程を有する、項23C15に記載の方法。 24C15. The method according to item 23C15, wherein applying the conductive adhesive comprises screen printing or depositing using a mask.
25C15.上記第1スクライブラインに沿って上記半導体ウェハを分離させて、上記第1金属被覆パターンを含む第1太陽電池ストリップを形成する工程をさらに備える、項3C15に記載の方法。 25C15. The method according to paragraph 3C15, further comprising: separating the semiconductor wafer along the first scribe line to form a first solar cell strip comprising the first metallization pattern.
26C15.上記分離させる工程は、上記第1スクライブラインに真空を引く工程を有する、項25C15に記載の方法。 26C15. The method according to Item 25C15, wherein the step of separating includes a step of drawing a vacuum on the first scribe line.
27C15.上記真空へ動くベルト上に上記半導体ウェハを配する工程をさらに備える、項26C15に記載の方法。 27C15. The method according to Item 26C15, further comprising: disposing the semiconductor wafer on the belt moving to the vacuum.
28C15.上記第1太陽電池ストリップに伝導性接着剤を適用する工程をさらに備える、項25C15に記載の方法。 28C15. The method of paragraph 25C15, further comprising the step of applying a conductive adhesive to the first solar cell strip.
29C15.隣接し合う太陽電池ストリップの長辺が、間に配された伝導性接着剤に重なった状態で、少なくとも10Vの降伏電圧をそれぞれが有する少なくとも19個の太陽電池ストリップを含む第1スーパーセルに上記第1太陽電池ストリップを配置する工程と、
上記伝導性接着剤を硬化させて、隣接し合い重なり合う、直列に電気接続する太陽電池ストリップを接合する工程と
をさらに備える、項25C15に記載の方法。
29C15. In a first supercell comprising at least 19 solar cell strips each having a breakdown voltage of at least 10 V, with the long sides of adjacent solar cell strips overlapping the conductive adhesive disposed therebetween Placing a first solar cell strip;
26. A method according to clause 25C15, further comprising: curing the conductive adhesive to join adjacent, overlapping, electrically connected solar cell strips in series.
30C15.上記配置する工程は、封入材を含む層状構造を形成する工程を有し、
上記層状構造を積層させる工程をさらに備える、項29C15に記載の方法。
30C15. The disposing step includes the step of forming a layered structure including an encapsulant.
The method according to Item 29C15, further comprising the step of laminating the layered structure.
31C15.上記硬化させる工程は、上記積層させる工程の間に少なくとも部分的に起こる、項30C15に記載の方法。 31C15. The method according to Item 30C15, wherein the curing step occurs at least partially during the laminating step.
32C15.上記硬化させる工程は、上記積層させる工程とは個別に起こる、項30C15に記載の方法。 32C15. The method according to Item 30C15, wherein the curing step occurs separately from the laminating step.
33C15.上記封入材は熱可塑性オレフィンポリマーを含む、項30C15に記載の方法。 33C15. The method of paragraph 30C15, wherein the encapsulant comprises a thermoplastic olefin polymer.
34C15.上記層状構造は
白色のバッキングシートと
上記白色のバッキングシート上の濃色のストライプと
を含む、項30C15に記載の方法。
34C15. The method according to Item 30C15, wherein the layered structure comprises: a white backing sheet; and dark stripes on the white backing sheet.
35C15.上記配置する工程は、上記金属被覆パターン特徴により上記伝導性接着剤の広がりを封じ込める工程を有する、項29C15に記載の方法。 35C15. The method according to paragraph 29C15, wherein the disposing step comprises the step of containing the spread of the conductive adhesive by the metallized pattern feature.
36C15.上記金属被覆パターン特徴は、上記第1太陽電池ストリップの前面にある、項35C15に記載の方法。 36C15. The method of paragraph 35C15, wherein the metallization pattern feature is on the front of the first solar cell strip.
37C15.上記第1スーパーセルと、第2スーパーセルを直列に接続する相互接続部の間に上記伝導性接着剤を適用する工程をさらに備える、項29C15に記載の方法。 37C15. A method according to clause 29C15, further comprising the step of applying the conductive adhesive between the first supercell and an interconnect connecting the second supercell in series.
38C15.上記第1スーパーセルの単一のバイパスダイオード間にリボン導体を形成する工程をさらに備え、
上記単一のバイパスダイオードは、第2ソーラーモジュールの第2接続箱と嵌合配置で、第1ソーラーモジュールの第1接続箱内に位置する、項29C15に記載の方法。
38C15. Forming a ribbon conductor between the single bypass diodes of the first supercell;
The method according to paragraph 29C15, wherein the single bypass diode is located in the first connection box of the first solar module in a mating arrangement with the second connection box of the second solar module.
39C15.上記第1太陽電池ストリップは第1の面取りされた角を含み、
上記第1スーパーセルの重なっている太陽電池ストリップの長辺が、第2の面取りされた角を含まず、
上記第1太陽電池ストリップの幅が、上記第1太陽電池ストリップと上記重なっている太陽電池ストリップとがおよそ同じ面積を有するよう、上記重なっている太陽電池ストリップの幅より大きい、項29C15に記載の方法。
39C15. The first solar cell strip includes a first chamfered corner,
The long side of the overlapping solar cell strip of the first supercell does not include the second chamfered corner,
An item according to item 29C15, wherein the width of the first solar cell strip is greater than the width of the overlapping solar cell strips such that the first solar cell strip and the overlapping solar cell strips have approximately the same area Method.
40C15.上記第1太陽電池ストリップは第1の面取りされた角を含み、
上記第1スーパーセルの重なっている太陽電池ストリップの長辺が、第2の面取りされた角を含み、
上記重なっている太陽電池ストリップの上記長辺は、上記第1の面取りされた角を含まない上記第1太陽電池ストリップの長辺に重なる、項29C15に記載の方法。
40C15. The first solar cell strip includes a first chamfered corner,
The long side of the overlapping solar cell strip of the first supercell includes a second chamfered corner,
The method according to Item 29C15, wherein the long side of the overlapping solar cell strip overlaps the long side of the first solar cell strip not including the first chamfered corner.
1C16.シリコンウェハの第1外縁と平行、かつ隣接して配置された第1のバスバーまたはコンタクトパッド行と、上記シリコンウェハの上記第1縁と反対側にあり、かつ平行な、上記シリコンウェハの第2外縁と平行、かつ隣接して配置された第2のバスバーまたはコンタクトパッド行とを含む前面金属被覆パターンを含む上記シリコンウェハを得る、または提供する工程と、
上記シリコンウェハの上記第1外縁と上記第2外縁と平行な1または複数のスクライブラインに沿って上記シリコンウェハを分離させて、複数の長方形太陽電池を形成する工程であって、上記第1のバスバーまたはコンタクトパッド行は、上記複数の長方形太陽電池のうち第1長方形太陽電池の長い外縁と平行、かつ隣接して配置され、上記第2のバスバーまたはコンタクトパッド行は、上記複数の長方形太陽電池のうち第2長方形太陽電池の長い外縁と平行、かつ隣接して配置される、工程と、
隣接し合う太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合して、上記隣接し合う太陽電池を直列に電気接続した状態で上記複数の長方形太陽電池を並べて配置して、スーパーセルを形成する工程と
を備え、
上記複数の長方形太陽電池のうち上記第1長方形太陽電池の上記第1のバスバーまたはコンタクトパッド行には、上記スーパーセル内の隣接する長方形太陽電池の底面が重なり伝導接合する、方法。
1C16. A first bus bar or contact pad row disposed parallel to and adjacent to the first outer edge of the silicon wafer, and a second of the silicon wafer opposite to and parallel to the first edge of the silicon wafer Obtaining or providing the silicon wafer including a front surface metallization pattern including a second bus bar or a contact pad row disposed parallel to and adjacent to the outer edge;
Separating the silicon wafer along one or more scribe lines parallel to the first outer edge and the second outer edge of the silicon wafer to form a plurality of rectangular solar cells, the first step The bus bar or the contact pad row is disposed parallel to and adjacent to the long outer edge of the first rectangular solar cell among the plurality of rectangular solar cells, and the second bus bar or the contact pad row is formed of the plurality of rectangular solar cells Parallel to and adjacent to the long outer edge of the second rectangular solar cell of
Forming a supercell by arranging the plurality of rectangular solar cells side by side in a state where the long sides of adjacent solar cells overlap and are conductively bonded to each other, and the adjacent solar cells are electrically connected in series Equipped
A method, wherein a bottom surface of an adjacent rectangular solar cell in the supercell overlaps and is conductively joined to the first bus bar or the contact pad row of the first rectangular solar cell among the plurality of rectangular solar cells.
2C16.上記複数の長方形太陽電池のうち上記第2長方形太陽電池上の上記第2のバスバーまたはコンタクトパッド行には、上記スーパーセル内の隣接する長方形太陽電池の底面が重なり伝導接合する、項1C16に記載の方法。 2C16. The second bus bar or the contact pad row on the second rectangular solar cell among the plurality of rectangular solar cells overlaps the bottom of the adjacent rectangular solar cell in the supercell and is conductively connected, as described in 1C16. the method of.
3C16.上記シリコンウェハは、正方形または擬似正方形シリコンウェハである、項1C16に記載の方法。 3C16. The method according to Item 1C16, wherein the silicon wafer is a square or pseudo square silicon wafer.
4C16.上記シリコンウェハは、長さが約125mmである、または長さが約156mmである辺を有する、項3C16に記載の方法。 4C16. The method of paragraph 3C16, wherein the silicon wafer has sides having a length of about 125 mm, or a length of about 156 mm.
5C16.各長方形太陽電池の長さ対幅の比は、約2:1と約20:1との間である、項3C16に記載の方法。 5C16. The method of paragraph 3C16, wherein the length to width ratio of each rectangular solar cell is between about 2: 1 and about 20: 1.
6C16.上記シリコンウェハは結晶シリコンウェハである、項1C16に記載の方法。 6C16. The method according to Item 1C16, wherein the silicon wafer is a crystalline silicon wafer.
7C16.上記第1のバスバーまたはコンタクトパッド行と上記第2のバスバーまたはコンタクトパッド行とは、上記シリコンウェハの複数の中央領域より低効率で光を電気に変換する、上記シリコンウェハの複数の縁領域に位置する、項1C16に記載の方法。 7C16. The first bus bar or contact pad row and the second bus bar or contact pad row are on the edge regions of the silicon wafer that convert light to electricity less efficiently than the central regions of the silicon wafer. The method according to paragraph 1C16, located.
8C16.上記前面金属被覆パターンは、上記第1のバスバーまたはコンタクトパッド行に電気接続する、上記シリコンウェハの上記第1外縁から内側に延在する第1の複数の平行なフィンガーと、上記第2のバスバーまたはコンタクトパッド行に電気接続する、上記シリコンウェハの上記第2外縁から内側に延在する第2の複数の平行なフィンガーとを含む、項1C16に記載の方法。 8C16. The front metallization pattern is electrically connected to the first bus bar or contact pad row, the first plurality of parallel fingers extending inwardly from the first outer edge of the silicon wafer, and the second bus bar A method according to clause 1C16, comprising a second plurality of parallel fingers extending inward from the second outer edge of the silicon wafer or electrically connected to a contact pad row.
9C16.上記前面金属被覆パターンは、少なくとも、上記第1のバスバーまたはコンタクトパッド行と上記第2のバスバーまたはコンタクトパッド行と平行に方向付けられ、上記第1のバスバーまたはコンタクトパッド行と上記第2のバスバーまたはコンタクトパッド行との間に位置する第3のバスバーまたはコンタクトパッド行と、上記第3のバスバーまたはコンタクトパッド行と垂直な方向に方向付けられ、上記第3のバスバーまたはコンタクトパッド行に電気接続する第3の複数の平行なフィンガーとを含み、上記第3のバスバーまたはコンタクトパッド行は、上記シリコンウェハが分離されて、上記複数の長方形太陽電池を形成した後、上記複数の長方形太陽電池のうち第3長方形太陽電池の長い外縁と平行、かつ隣接して配置される、項1C16に記載の方法。 9C16. The front metallization pattern is oriented at least parallel to the first bus bar or contact pad row and the second bus bar or contact pad row, and the first bus bar or contact pad row and the second bus bar Or a third bus bar or contact pad row located between the contact pad row and a direction perpendicular to the third bus bar or contact pad row and electrically connected to the third bus bar or contact pad row Of the plurality of rectangular solar cells after the silicon wafer is separated to form the plurality of rectangular solar cells. Item 1 disposed parallel to and adjacent to the long outer edge of the third rectangular solar cell The method according to 16.
10C16.上記第1のバスバーまたはコンタクトパッド行に伝導性接着剤を適用して、上記第1長方形太陽電池を隣接する太陽電池に伝導接合する工程を備える、項1C16に記載の方法。 10C16. A method according to clause 1C16, comprising applying a conductive adhesive to the first bus bar or contact pad row to conductively bond the first rectangular solar cell to an adjacent solar cell.
11C16.上記金属被覆パターンは、上記伝導性接着剤の広がりを封じ込めるよう構成されたバリアを含む、項10C16に記載の方法。 11C16. The method of paragraph 10C16, wherein the metallization pattern comprises a barrier configured to contain the spread of the conductive adhesive.
12C16.スクリーン印刷により上記伝導性接着剤を適用する工程を備える、項10C16に記載の方法。 12C16. The method of claim 10C16, comprising applying the conductive adhesive by screen printing.
13C16.インクジェット印刷により上記伝導性接着剤を適用する工程を備える、項10C16に記載の方法。 13C16. The method of claim 10C16, comprising applying the conductive adhesive by inkjet printing.
14C16.上記伝導性接着剤は、上記シリコンウェハにおける上記1または複数のスクライブラインの形成の前に適用される、項10C16に記載の方法。 14C16. The method according to paragraph 10C16, wherein the conductive adhesive is applied prior to formation of the one or more scribe lines in the silicon wafer.
15C16.上記1または複数のスクライブラインに沿って上記シリコンウェハを分離させる工程は、上記シリコンウェハの底面と湾曲支持面との間で真空を引いて、上記湾曲支持面に寄せて上記シリコンウェハを曲げ、それにより、上記1または複数のスクライブラインに沿って上記シリコンウェハを劈開する工程を有する、項1C16に記載の方法。 15C16. In the step of separating the silicon wafer along the one or more scribe lines, a vacuum is drawn between the bottom surface and the curved support surface of the silicon wafer to bend the silicon wafer toward the curved support surface, A method according to clause 1C16, thereby cleaving the silicon wafer along the one or more scribe lines.
16C16.上記シリコンウェハは、面取りされた複数の角を含む擬似正方形シリコンウェハであって、上記シリコンウェハを分離させて、上記複数の長方形太陽電池を形成する工程の後、上記長方形太陽電池のうち1または複数は、上記面取りされた複数の角のうち1または複数を含み、
スクライブライン間の間隔は、面取りされた複数の角を含む上記長方形太陽電池の長軸と垂直な幅を、複数の面取りされた角を有さない上記長方形太陽電池の長軸と垂直な幅より大きくすることにより上記面取りされた角を補うよう選択され、これにより、上記スーパーセル内の上記複数の長方形太陽電池のうちそれぞれが、上記スーパーセルの動作において光に露出される面積が実質的に同じである前面を有する、項1C16に記載の方法。
16C16. The silicon wafer is a quasi-square silicon wafer including a plurality of chamfered corners, and after separating the silicon wafer to form the plurality of rectangular solar cells, one or more of the rectangular solar cells The plurality includes one or more of the chamfered corners;
The distance between the scribe lines is a width perpendicular to the long axis of the rectangular solar cell including the chamfered corners, and a width perpendicular to the long axis of the rectangular solar cell having the chamfered corners. The enlargement is selected to compensate for the beveled corners, whereby each of the plurality of rectangular solar cells in the supercell is substantially exposed to light in operation of the supercell. The method according to Item 1C16, having a front surface that is the same.
17C16.透明な前面シートと後面シートとの間の層状構造に上記スーパーセルを配置し、上記層状構造を積層させる工程を備える、項1C16に記載の方法。 17C16. A method according to clause 1C16, comprising disposing the supercell in a layered structure between a transparent front sheet and a back sheet and laminating the layered structure.
18C16.上記層状構造を積層させる工程は、上記スーパーセル内の上記隣接し合う長方形太陽電池間に配された伝導性接着剤の硬化を完了させて、上記隣接し合う長方形太陽電池を互いに伝導接合する、項17C16に記載の方法。 18C16. The step of laminating the layered structure completes the curing of the conductive adhesive disposed between the adjacent rectangular solar cells in the supercell to conductively bond the adjacent rectangular solar cells together. The method according to Item 17C16.
19C16.上記スーパーセルは、スーパーセルの2またはそれより多くの平行行のうち1行内の上記層状構造に配置され、上記後面シートは、上記スーパーセルの2またはそれより多くの平行行間の間隙の位置および幅に対応する位置および幅を有する複数の平行な濃色のストライプを含む白色のシートであり、これにより、上記後面シートの複数の白色の部分は、組み立てられたモジュールにおいて上記スーパーセルの2またはそれより多くの平行行間の間隙を通して視認出来ない、項17C16に記載の方法。 19C16. The supercell is arranged in the layered structure in one of two or more parallel rows of supercells, the backsheet is a location of a gap between two or more parallel rows of the supercell and A white sheet comprising a plurality of parallel dark stripes having a position and width corresponding to a width, whereby a plurality of white portions of the backsheet are two or more of the supercells in the assembled module The method according to clause 17C16, not visible through gaps between more parallel rows.
20C16.上記前面シートおよび上記後面シートは、ガラス製のシートであり、上記スーパーセルは、上記ガラス製のシート間に挟まれた熱可塑性オレフィン層内に封入されている、項17C16に記載の方法。 20C16. The method according to Item 17C16, wherein the front sheet and the back sheet are sheets of glass, and the supercell is enclosed in a thermoplastic olefin layer sandwiched between the sheets of glass.
21C16.第2ソーラーモジュールの第2接続箱と嵌合配置されている接続箱を含む第1モジュールに上記スーパーセルを配置する工程を備える、項1C16に記載の方法。 21C16. A method according to clause 1C16, comprising disposing the supercell in a first module comprising a junction box that is arranged to be fitted with a second junction box of a second solar module.
1D.2またはそれより多くの平行行に配置された複数のスーパーセルであって、各スーパーセルが、隣接し合うシリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに直接伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された複数の長方形または略長方形シリコン太陽電池を有する、複数のスーパーセルと、
上記複数のスーパーセルのうち第1スーパーセルに沿った中間位置に位置する第1太陽電池の後面に位置する第1隠れタップコンタクトパッドと、
上記第1隠れタップコンタクトパッドに伝導接合する第1電気相互接続部と、
を備え、
上記第1電気相互接続部は、上記相互接続部と、それの接合先の上記シリコン太陽電池との間の差異のある熱膨張に適応する応力緩和特徴を含む、ソーラーモジュール。
1D. A plurality of supercells arranged in two or more parallel rows, wherein each supercell is adjacent silicon solar cells, with the long sides of adjacent silicon solar cells overlapping and in direct conductive junction with each other A plurality of supercells, having a plurality of rectangular or substantially rectangular silicon solar cells arranged side by side with an electrical connection in series;
A first hidden tap contact pad located on the back surface of the first solar cell located at an intermediate position along the first supercell among the plurality of supercells;
A first electrical interconnect conductively bonded to the first hidden tap contact pad;
Equipped with
A solar module, wherein the first electrical interconnect comprises stress relaxation features adapted to differential thermal expansion between the interconnect and the silicon solar cell to which it is bonded.
2D.上記複数のスーパーセルのうち第2スーパーセルに沿った中間位置において上記第1太陽電池に隣接して位置する第2太陽電池の後面に位置する第2隠れタップコンタクトパッドを備え、
上記第1隠れタップコンタクトパッドは、上記第1電気相互接続部を通じて上記第2隠れタップコンタクトパッドに電気接続する、項1Dに記載のソーラーモジュール。
2D. A second hidden tap contact pad located on a back surface of a second solar cell located adjacent to the first solar cell at an intermediate position along the second supercell among the plurality of supercells;
The solar module according to paragraph 1D, wherein the first hidden tap contact pad electrically connects to the second hidden tap contact pad through the first electrical interconnect.
3D.上記第1電気相互接続部は、上記第1スーパーセルと上記第2スーパーセルとの間の間隙を跨いで延在し、上記第2隠れタップコンタクトパッドに伝導接合する、項2Dに記載のソーラーモジュール。 3D. The solar of claim 2D wherein the first electrical interconnect extends across the gap between the first supercell and the second supercell and is conductively coupled to the second hidden tap contact pad. module.
4D.上記複数のスーパーセルのうち第1スーパーセルに沿った他の中間位置に位置する第2太陽電池の後面に位置する第2隠れタップコンタクトパッドと、
上記第2隠れタップコンタクトパッドに伝導接合する第2電気相互接続部と、
上記第1隠れタップコンタクトパッドと上記第2隠れタップコンタクトパッドとの間に位置する上記太陽電池と並列に上記第1電気相互接続部および上記第2電気相互接続部により電気接続するバイパスダイオードと
を備える、項1Dに記載のソーラーモジュール。
4D. A second hidden tap contact pad located on the back surface of the second solar cell located at another intermediate position along the first supercell among the plurality of supercells;
A second electrical interconnect conductively bonded to the second hidden tap contact pad;
A bypass diode electrically connected by the first electrical interconnection and the second electrical interconnection in parallel with the solar cell positioned between the first hidden tap contact pad and the second hidden tap contact pad; The solar module according to Item 1D, comprising.
5D.上記第1隠れタップコンタクトパッドは、上記第1太陽電池の長軸と平行に延びる行内の上記第1太陽電池の上記後面に配置された複数の隠れタップコンタクトパッドのうち1つであり、
上記第1電気相互接続部は、上記複数の隠れ接触部のうちそれぞれに伝導接合し、上記長軸に沿った上記第1太陽電池の上記長さに亘って実質的に広がる、項1Dに記載のソーラーモジュール。
5D. The first hidden tap contact pad is one of a plurality of hidden tap contact pads disposed on the back surface of the first solar cell in a row extending parallel to the long axis of the first solar cell,
The first electrical interconnect is conductively bonded to each of the plurality of hidden contacts and is substantially spread across the length of the first solar cell along the major axis. Solar module.
6D.上記第1隠れタップコンタクトパッドは、上記第1太陽電池の上記後面の短辺に隣接して位置し、
上記第1電気相互接続部は、上記太陽電池の上記長軸に沿って上記隠れタップコンタクトパッドから実質的に内側に延在せず、
上記第1太陽電池上の後面金属被覆パターンが、約5オーム/スクエアより低い、またはそれと等しいシート抵抗を有する上記相互接続部への伝導路を提供する、項1Dに記載のソーラーモジュール。
6D. The first hidden tap contact pad is located adjacent to a short side of the back surface of the first solar cell,
The first electrical interconnect does not extend substantially inward from the hidden tap contact pad along the long axis of the solar cell;
The solar module of paragraph 1D, wherein a back side metallization pattern on the first solar cell provides a conductive path to the interconnect having a sheet resistance less than or equal to about 5 ohms / square.
7D.上記シート抵抗は、約2.5オーム/スクエアより低い、またはそれと等しい、項6Dに記載のソーラーモジュール。 7D. The solar module according to Item 6D, wherein the sheet resistance is less than or equal to about 2.5 ohms / square.
8D.上記第1相互接続部は、上記応力緩和特徴の対向し合う側に位置付けられた2つのタブを含み、
上記2つのタブのうち一方は、上記第1隠れタップコンタクトパッドに伝導接合する、項6Dに記載のソーラーモジュール。
8D. The first interconnect includes two tabs positioned on opposite sides of the stress relief feature,
The solar module according to Item 6D, wherein one of the two tabs conductively bonds to the first hidden tap contact pad.
9D.上記2つのタブの長さは異なる、項8Dに記載のソーラーモジュール。 9D. The solar module according to Item 8D, wherein the lengths of the two tabs are different.
10D.上記第1電気相互接続部は、上記第1隠れタップコンタクトパッドとの所望される位置合わせを特定する位置合わせ特徴を含む、項1Dに記載のソーラーモジュール。 10D. The solar module of paragraph 1 D, wherein the first electrical interconnect includes alignment features that specify a desired alignment with the first hidden tap contact pad.
11D.上記第1電気相互接続部は、上記第1スーパーセルの縁との所望される位置合わせを特定する位置合わせ特徴を含む、項1Dに記載のソーラーモジュール。 11D. The solar module of paragraph 1 D, wherein the first electrical interconnect includes alignment features that specify a desired alignment with the edge of the first supercell.
12D.重なり合う領域における電気接続先の他のソーラーモジュールと重なり合うこけら葺き状に配置される、項1Dに記載のソーラーモジュール。 12D. The solar module according to Item 1D, which is arranged in an overlapping manner with other solar modules electrically connected in the overlapping area.
13D.ソーラーモジュールであって、
ガラス製の前面シートと、
後面シートと、
上記ガラス製の前面シートと上記後面シートとの間の2またはそれより多くの平行行に配置された複数のスーパーセルであって、各スーパーセルが、隣接し合うシリコン太陽電池の長辺が重なり合いフレキシブルに互いに直接伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された複数の長方形または略長方形シリコン太陽電池を有する、複数のスーパーセルと、
上記複数のスーパーセルのうち第1スーパーセルに強固に伝導接合する第1フレキシブル電気相互接続部と
を備え、
重なり合う太陽電池間の複数のフレキシブルな上記伝導接合は、上記ソーラーモジュールにダメージを与えることなく約−40℃から約100℃の温度範囲で、上記複数のスーパーセルと上記ガラス製の前面シートとの間の、上記2またはそれより多くの平行行と平行な方向への熱膨張の不一致に適応する機械的コンプライアンスを上記複数のスーパーセルに提供し、
上記第1スーパーセルと上記第1フレキシブル電気相互接続部との間の強固な上記伝導接合は、上記ソーラーモジュールにダメージを与えることなく約−40℃から約180℃の温度範囲で、上記第1フレキシブル電気相互接続部に、上記第1スーパーセルと上記第1フレキシブル相互接続部との間の、上記2またはそれより多くの平行行と垂直な方向への熱膨張の不一致に適応させる、ソーラーモジュール。
13D. A solar module,
With a glass front sheet,
With the back sheet,
A plurality of supercells arranged in two or more parallel rows between the glass front sheet and the back sheet, wherein each supercell is overlapped by the long sides of adjacent silicon solar cells A plurality of supercells, having a plurality of rectangular or substantially rectangular silicon solar cells arranged in a direct conductive connection with one another in a flexible, direct conductive connection with each other in series.
A first flexible electrical interconnect that is conductively joined to the first supercell among the plurality of supercells;
A plurality of flexible conductive junctions between overlapping solar cells may be provided between the plurality of supercells and the glass front sheet in a temperature range of about -40.degree. C. to about 100.degree. C. without damaging the solar modules. Providing mechanical compliance to the plurality of supercells that accommodates thermal expansion mismatch in a direction parallel to the two or more parallel rows, between
The strong conductive junction between the first supercell and the first flexible electrical interconnect is provided in the temperature range of about -40.degree. C. to about 180.degree. C. without damaging the solar module. Solar module adapted to flexible electrical interconnections for thermal expansion mismatch between the first supercell and the first flexible interconnections in the direction perpendicular to the two or more parallel rows .
14D.スーパーセル内の重なり合い隣接し合う太陽電池間の複数の上記伝導接合は、上記スーパーセルと上記フレキシブル電気相互接続部との間の複数の上記伝導接合とは異なる伝導性接着剤を利用する、項13Dに記載のソーラーモジュール。 14D. The plurality of conductive junctions between overlapping adjacent solar cells in a supercell utilize a conductive adhesive different from the plurality of conductive junctions between the supercell and the flexible electrical interconnect. Solar module according to 13D.
15D.両方の伝導性接着剤が同じ処理工程で硬化させられ得る、項14Dに記載のソーラーモジュール。 15D. The solar module according to Item 14D, wherein both conductive adhesives can be cured in the same processing step.
16D.スーパーセル内の少なくとも1つの太陽電池の一辺の上記伝導接合は、その他辺の上記伝導接合とは異なる伝導性接着剤を利用する、項13Dに記載のソーラーモジュール。 16D. The solar module according to paragraph 13D, wherein the conductive bond of one side of at least one solar cell in the supercell utilizes a conductive adhesive different from the conductive bond of the other side.
17D.両方の伝導性接着剤が同じ処理工程で硬化させられ得る、項16Dに記載のソーラーモジュール。 17D. The solar module according to paragraph 16D, wherein both conductive adhesives can be cured in the same processing step.
18D.重なり合い隣接し合う太陽電池間の複数の上記伝導接合は、各電池と上記ガラス製の前面シートとの間の約15ミクロンより大きい、またはそれと等しい差異のある運動に適応する、項13Dに記載のソーラーモジュール。 18D. A plurality of such conductive junctions between overlapping and adjacent solar cells are adapted to differential motions greater than or equal to about 15 microns between each cell and the glass front sheet, as described in paragraph 13D. Solar module.
19D.重なり合い隣接し合う太陽電池間の複数の上記伝導接合は、上記複数の太陽電池と垂直な方向への厚さが約50ミクロンより薄く、またはそれと等しく、上記複数の太陽電池と垂直な方向への熱伝導性が約1.5W/(メートル−K)より高い、またはそれと等しい、項13Dに記載のソーラーモジュール。 19D. The plurality of conductive junctions between overlapping and adjacent solar cells may have a thickness perpendicular to the plurality of solar cells less than or equal to about 50 microns and in a direction perpendicular to the plurality of solar cells. The solar module according to paragraph 13D, wherein the thermal conductivity is greater than or equal to about 1.5 W / (meter-K).
20D.上記第1フレキシブル電気相互接続部は、上記第1フレキシブル相互接続部の、約40ミクロンより大きい、またはそれと等しい熱膨張または収縮に耐える、項13Dに記載のソーラーモジュール。 20D. 14. The solar module of paragraph 13D, wherein the first flexible electrical interconnect resists thermal expansion or contraction greater than or equal to about 40 microns of the first flexible interconnect.
21D.上記スーパーセルに伝導接合する、上記第1フレキシブル電気相互接続部の部分は、銅から形成されたリボン状であり、それの接合先の上記太陽電池の表面と垂直な方向への厚さが約50ミクロンより小さい、またはそれと等しい、項13Dに記載のソーラーモジュール。 21D. The portion of the first flexible electrical interconnect that is conductively bonded to the supercell is in the form of a ribbon formed of copper and has a thickness in the direction perpendicular to the surface of the solar cell to which it is bonded. The solar module according to Item 13D, which is smaller than or equal to 50 microns.
22D.上記スーパーセルに伝導接合する、上記第1フレキシブル電気相互接続部の部分は、銅から形成されたリボン状であり、それの接合先の上記太陽電池の表面と垂直な方向への厚さが約30ミクロンより小さい、またはそれと等しい、項21Dに記載のソーラーモジュール。 22D. The portion of the first flexible electrical interconnect that is conductively bonded to the supercell is in the form of a ribbon formed of copper and has a thickness in the direction perpendicular to the surface of the solar cell to which it is bonded. The solar module according to Item 21D, which is smaller than or equal to 30 microns.
23D.上記第1フレキシブル電気相互接続部は、上記太陽電池に伝導接合する、上記第1フレキシブル電気相互接続部の部分より高い伝導性を提供する、上記太陽電池に接合しない一体の伝導性銅部分を有する、項21Dに記載のソーラーモジュール。 23D. The first flexible electrical interconnect has an integral conductive copper portion that is conductively bonded to the solar cell and provides higher conductivity than the portion of the first flexible electrical interconnect that is not bonded to the solar cell , The solar module according to item 21D.
24D.上記第1フレキシブル電気相互接続部は、上記太陽電池の表面の面における、上記相互接続部を通る電流の流れと垂直な方向への幅が、約10mmより大きい、またはそれと等しい、項21Dに記載のソーラーモジュール。 24D. The first flexible electrical interconnect is as described in paragraph 21D, wherein the width of the first surface of the solar cell in the direction perpendicular to the flow of current through the interconnect is greater than or equal to about 10 mm. Solar module.
25D.上記第1フレキシブル電気相互接続部は、上記第1電気相互接続部より高い伝導性を提供する、上記太陽電池に近接した導体に伝導接合する、項21Dに記載のソーラーモジュール。 25D. The solar module according to paragraph 21D, wherein the first flexible electrical interconnect is conductively bonded to a conductor proximate to the solar cell, which provides higher conductivity than the first electrical interconnect.
26D.重なり合う領域における電気接続先の他のソーラーモジュールと重なり合うこけら葺き状に配置される、項13Dに記載のソーラーモジュール。 26D. The solar module according to Item 13D, which is disposed in a gauze shape overlapping with other solar modules electrically connected in the overlapping area.
27D.2またはそれより多くの平行行に配置された複数のスーパーセルであって、各スーパーセルが、隣接し合うシリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに直接伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された複数の長方形または略長方形シリコン太陽電池を有する、複数のスーパーセルと、
第1太陽電池の後面に位置する、通常動作で実質的な電流を伝導しない隠れタップコンタクトパッドと
を備え、
上記第1太陽電池は、スーパーセルの上記2またはそれより多くの平行行のうち第1行内の上記複数のスーパーセルのうち第1スーパーセルに沿った中間位置に位置し、上記隠れタップコンタクトパッドは、上記スーパーセルの2またはそれより多くの平行行のうち第2行内の少なくとも第2太陽電池と並列に電気接続する、ソーラーモジュール。
27D. A plurality of supercells arranged in two or more parallel rows, wherein each supercell is adjacent silicon solar cells, with the long sides of adjacent silicon solar cells overlapping and in direct conductive junction with each other A plurality of supercells, having a plurality of rectangular or substantially rectangular silicon solar cells arranged side by side with an electrical connection in series;
A hidden tap contact pad located on the back surface of the first solar cell and conducting substantially no current in normal operation;
The first solar cell is located at an intermediate position along the first supercell of the plurality of supercells in the first of the two or more parallel rows of supercells, and the hidden tap contact pad A solar module, in electrical connection in parallel with at least a second solar cell in a second row of the two or more parallel rows of supercells.
28D.上記隠れタップコンタクトパッドに接合し、上記隠れタップコンタクトパッドを上記第2太陽電池に電気相互接続する電気相互接続部を備え、
上記電気相互接続部は、上記第1太陽電池の長さに亘って実質的に広がらず、
上記第1太陽電池上の後面金属被覆パターンが、約5オーム/スクエアより低い、またはそれと等しいシート抵抗を有する、上記隠れタップコンタクトパッドへの伝導路を提供する、項27Dに記載のソーラーモジュール。
28D. An electrical interconnect that bonds to the hidden tap contact pad and electrically interconnects the hidden tap contact pad to the second solar cell;
The electrical interconnections do not extend substantially along the length of the first solar cell,
The solar module of paragraph 27D, wherein a back side metallization pattern on the first solar cell provides a conductive path to the hidden tap contact pad having a sheet resistance less than or equal to about 5 ohms / square.
29D.上記複数のスーパーセルは、3またはそれより多くの平行行と垂直な上記ソーラーモジュールの幅に亘って広がる上記3またはそれより多くの平行行に配置され、
上記隠れタップコンタクトパッドは、スーパーセルの上記3またはそれより多くの平行行のうち各行内の少なくとも1つの太陽電池上の隠れコンタクトパッドに電気接続して、スーパーセルの上記3またはそれより多くの平行行を並列に電気接続し、
複数の上記隠れタップコンタクトパッドのうち少なくとも1つへの、または複数の隠れタップコンタクトパッドの間の相互接続部への少なくとも1つのバス接続が、バイパスダイオードまたは他の電子デバイスに接続する、項27Dに記載のソーラーモジュール。
29D. The plurality of supercells are arranged in the three or more parallel rows extending across the width of the solar module perpendicular to the three or more parallel rows,
The hidden tap contact pads are electrically connected to the hidden contact pads on at least one solar cell in each of the three or more parallel rows of supercells to provide the three or more of the supercells. Electrically connect parallel rows in parallel,
Item 27D, wherein at least one bus connection to at least one of the plurality of hidden tap contact pads or to an interconnect between the plurality of hidden tap contact pads connects to a bypass diode or other electronic device Solar module described in.
30D.上記隠れタップコンタクトパッドに伝導接合して、それを上記第2太陽電池に電気接続するフレキシブル電気相互接続部を備え、
上記隠れタップコンタクトパッドに伝導接合する、上記フレキシブル電気相互接続部の部分は、銅から形成されたリボン状であり、それの接合先の上記太陽電池の表面と垂直な方向への厚さが約50ミクロンより薄く、またはそれと等しく、
上記隠れタップコンタクトパッドと上記フレキシブル電気相互接続部との間の上記伝導接合は、上記ソーラーモジュールにダメージを与えることなく約−40℃から約180℃の温度範囲で、上記フレキシブル電気相互接続部に、上記第1太陽電池と上記フレキシブル相互接続部との間の熱膨張の不一致を耐えさせ、熱膨張から結果として生じる上記第1太陽電池と上記第2太陽電池との間の相対運動に適応させる、項27Dに記載のソーラーモジュール。
30D. A flexible electrical interconnect conductively bonded to the hidden tap contact pad to electrically connect it to the second solar cell;
The portion of the flexible electrical interconnect, conductively bonded to the hidden tap contact pad, is in the form of a ribbon formed of copper and has a thickness in the direction perpendicular to the surface of the solar cell to which it is bonded. Less than or equal to 50 microns,
The conductive junction between the hidden tap contact pad and the flexible electrical interconnect may be applied to the flexible electrical interconnect at a temperature range of about -40.degree. C. to about 180.degree. C. without damaging the solar module. Enduring the thermal expansion mismatch between the first solar cell and the flexible interconnect and adapting to the relative motion between the first solar cell and the second solar cell resulting from the thermal expansion The solar module according to Item 27D.
31D.上記ソーラーモジュールの動作において、上記第1隠れコンタクトパッドは、上記複数の太陽電池のうち任意の1つで生成される電流より大きい電流を伝導し得る、項27Dに記載のソーラーモジュール。 31D. The solar module according to Item 27D, wherein in the operation of the solar module, the first hidden contact pad can conduct a current larger than the current generated by any one of the plurality of solar cells.
32D.上記第1太陽電池の、上記第1隠れタップコンタクトパッド上に横たわる前面は、コンタクトパッドまたは任意の他の相互接続特徴により占有されていない、項27Dに記載のソーラーモジュール。 32D. The solar module according to paragraph 27D, wherein the front side of the first solar cell lying on the first hidden tap contact pad is not occupied by the contact pad or any other interconnect feature.
33D.上記第1太陽電池の、上記第1スーパーセル内の隣接する太陽電池の一部が重なっていない前面のどのエリアも、コンタクトパッドまたは任意の他の相互接続特徴により占有されていない、項27Dに記載のソーラーモジュール。 33D. Item 27D, wherein no area of the first solar cell in the front of the first supercell in which the adjacent solar cells in the first supercell are not overlapped is occupied by the contact pad or any other interconnect feature Solar module described.
34D.各スーパーセル内で、上記複数の電池の殆どは、隠れタップコンタクトパッドを有さない、項27Dに記載のソーラーモジュール。 34D. The solar module of paragraph 27D wherein within each supercell, most of the plurality of cells do not have a hidden tap contact pad.
35D.隠れタップコンタクトパッドを有する上記複数の電池は、隠れタップコンタクトパッドを有さない上記複数の電池より大きな集光面積を有する、項34Dに記載のソーラーモジュール。 35D. The solar module according to paragraph 34D, wherein the plurality of cells having a hidden tap contact pad have a larger collection area than the plurality of cells not having a hidden tap contact pad.
36D.重なり合う領域における電気接続先の他のソーラーモジュールと重なり合うこけら葺き状に配置される、項27Dに記載のソーラーモジュール。 36D. The solar module according to Item 27D, which is disposed in a gauze shape overlapping with another solar module electrically connected in the overlapping area.
37D.ガラス製の前面シートと、
後面シートと、
上記ガラス製の前面シートと上記後面シートとの間の2またはそれより多くの平行行に配置された複数のスーパーセルであって、各スーパーセルが、隣接し合うシリコン太陽電池の長辺が重なり合いフレキシブルに互いに直接伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された複数の長方形または略長方形シリコン太陽電池を有する、複数のスーパーセルと、
上記複数のスーパーセルのうち第1スーパーセルに強固に伝導接合する第1フレキシブル電気相互接続部と
を備え、
重なり合う太陽電池間の複数のフレキシブルな上記伝導接合は、第1伝導性接着剤から形成され、約800メガパスカルより低い、またはそれと等しい剛性率を有し、
上記第1スーパーセルと上記第1フレキシブル電気相互接続部との間の強固な上記伝導接合は、第2伝導性接着剤から形成され、約2000メガパスカルより高い、またはそれと等しい剛性率を有する、ソーラーモジュール。
37D. With a glass front sheet,
With the back sheet,
A plurality of supercells arranged in two or more parallel rows between the glass front sheet and the back sheet, wherein each supercell is overlapped by the long sides of adjacent silicon solar cells A plurality of supercells, having a plurality of rectangular or substantially rectangular silicon solar cells arranged in a direct conductive connection with one another in a flexible, direct conductive connection with each other in series.
A first flexible electrical interconnect that is conductively joined to the first supercell among the plurality of supercells;
The plurality of flexible conductive junctions between overlapping solar cells are formed from the first conductive adhesive and have a stiffness less than or equal to about 800 megapascals,
The rigid conductive junction between the first supercell and the first flexible electrical interconnect is formed from a second conductive adhesive and has a rigidity greater than or equal to about 2000 megapascals, Solar module.
38D.上記第1伝導性接着剤と上記第2伝導性接着剤とは異なり、両方の伝導性接着剤が、同じ処理工程で硬化させられ得る、項37Dに記載のソーラーモジュール。 38D. The solar module according to paragraph 37D, wherein unlike the first conductive adhesive and the second conductive adhesive, both conductive adhesives can be cured in the same processing step.
39D.重なり合い隣接し合う太陽電池間の複数の上記伝導接合は、上記複数の太陽電池と垂直な方向への厚さが約50ミクロンより薄く、またはそれと等しく、上記複数の太陽電池と垂直な方向への熱伝導性が約1.5W/(メートル−K)より高い、またはそれと等しい、項37Dに記載のソーラーモジュール。 39D. The plurality of conductive junctions between overlapping and adjacent solar cells may have a thickness perpendicular to the plurality of solar cells less than or equal to about 50 microns and in a direction perpendicular to the plurality of solar cells. The solar module according to Item 37D, wherein the thermal conductivity is higher than or equal to about 1.5 W / (meter-K).
40D.重なり合う領域における電気接続先の他のソーラーモジュールと重なり合うこけら葺き状に配置される、項37Dに記載のソーラーモジュール。 40D. The solar module according to Item 37D, which is disposed in a gauze shape overlapping with other solar modules electrically connected in the overlapping area.
1E.2またはそれより多くの平行行に複数のスーパーセルとして配置された、N個(約150より大きい、またはそれと等しい数の)長方形または略長方形シリコン太陽電池を備え、
各スーパーセルが、隣接し合うシリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された複数のシリコン太陽電池を含み、
上記複数のスーパーセルは、電気接続して、約90ボルトより高い、またはそれと等しい高い直流電圧を提供する、ソーラーモジュール。
1E. Comprising N (greater than or equal to about 150) rectangular or nearly rectangular silicon solar cells arranged as a plurality of supercells in two or more parallel rows,
Each supercell includes a plurality of silicon solar cells arranged side by side with the adjacent silicon solar cells electrically connected in series, with the long sides of adjacent silicon solar cells overlapping and conductively connected to each other;
A solar module, wherein the plurality of supercells are electrically connected to provide a high DC voltage higher than or equal to about 90 volts.
2E.上記複数のスーパーセルを直列に電気接続して、上記高い直流電圧を提供するよう配置された1または複数のフレキシブル電気相互接続部を備える、項1Eに記載のソーラーモジュール。 2E. A solar module according to clause 1E, comprising one or more flexible electrical interconnects arranged to electrically connect the plurality of supercells in series to provide the high DC voltage.
3E.上記高い直流電圧を交流電圧に変換するインバータを含むモジュールレベルのパワーエレクトロニクスを備える、項2Eに記載のソーラーモジュール。 3E. The solar module according to Item 2E, comprising module level power electronics including an inverter that converts the high DC voltage into an AC voltage.
4E.上記モジュールレベルのパワーエレクトロニクスは、上記高い直流電圧を感知し、上記モジュールを最適な電流−電圧電力点で動作させる、項3Eに記載のソーラーモジュール。 4E. The solar module according to Item 3E, wherein the module level power electronics sense the high DC voltage and operate the module at an optimal current-voltage power point.
5E.複数の個々の、隣接し合う直列接続するスーパーセル行ペアに電気接続し、それら複数のスーパーセル行ペアのうち1または複数を直列に電気接続して、上記高い直流電圧を提供するモジュールレベルのパワーエレクトロニクスと、
上記高い直流電圧を交流電圧に変換するインバータと
を備える、項1Eに記載のソーラーモジュール。
5E. A module level module electrically connected to a plurality of individual, adjacent series-connected supercell row pairs, and one or more of the plurality of supercell row pairs connected in series to provide the high DC voltage. With power electronics,
The solar module according to Item 1E, comprising: an inverter that converts the high DC voltage into an AC voltage.
6E.上記モジュールレベルのパワーエレクトロニクスは、各個々のスーパーセル行ペアにかかる電圧を感知し、最適な電流−電圧電力点で各個々のスーパーセル行ペアを動作させる、項5Eに記載のソーラーモジュール。 6E. The solar module according to paragraph 5E, wherein the module level power electronics sense the voltage across each individual supercell row pair and operate each individual supercell row pair at an optimal current-voltage power point.
7E.個々のスーパーセル行ペアにかかる電圧が閾値を下回った場合、上記モジュールレベルのパワーエレクトロニクスは、上記高い直流電圧を提供している回路から上記行ペアをスイッチアウトする、項6Eに記載のソーラーモジュール。 7E. The solar module according to paragraph 6E, wherein the module level power electronics switch out the row pair from the circuit providing the high DC voltage if the voltage across the individual supercell row pair falls below a threshold. .
8E.各個々のスーパーセル行に電気接続し、上記複数のスーパーセル行のうち2またはそれより多くを直列に電気接続して、上記高い直流電圧を提供するモジュールレベルのパワーエレクトロニクスと、
上記高い直流電圧を交流電圧に変換するインバータと
を備える、項1Eに記載のソーラーモジュール。
8E. Module level power electronics electrically connected to each individual supercell row and electrically connecting two or more of the plurality of supercell rows in series to provide the high DC voltage;
The solar module according to Item 1E, comprising: an inverter that converts the high DC voltage into an AC voltage.
9E.上記モジュールレベルのパワーエレクトロニクスは、各個々のスーパーセル行にかかる電圧を感知し、最適な電流−電圧電力点で各個々のスーパーセル行を動作させる、項8Eに記載のソーラーモジュール。 9E. The solar module according to paragraph 8E, wherein the module level power electronics sense the voltage across each individual supercell row and operate each individual supercell row at an optimal current-voltage power point.
10E.個々のスーパーセル行にかかる電圧が閾値を下回った場合、上記モジュールレベルのパワーエレクトロニクスは、上記高い直流電圧を提供している回路から上記スーパーセル行をスイッチアウトする、項9Eに記載のソーラーモジュール。 10E. The solar module according to paragraph 9E, wherein the module level power electronics switch out the supercell row from the circuit providing the high DC voltage if the voltage across the individual supercell row falls below a threshold. .
11E.各個々のスーパーセルに電気接続し、上記複数のスーパーセルのうち2またはそれより多くを直列に電気接続して、上記高い直流電圧を提供するモジュールレベルのパワーエレクトロニクスと、
上記高い直流電圧を交流電圧に変換するインバータと
を備える、項1Eに記載のソーラーモジュール。
11E. Module level power electronics electrically connected to each individual supercell and electrically connecting two or more of the plurality of supercells in series to provide the high DC voltage;
The solar module according to Item 1E, comprising: an inverter that converts the high DC voltage into an AC voltage.
12E.上記モジュールレベルのパワーエレクトロニクスは、各個々のスーパーセルにかかる電圧を感知し、最適な電流−電圧電力点で各個々のスーパーセルを動作させる、項11Eに記載のソーラーモジュール。 12E. The solar module according to paragraph 11E, wherein the module level power electronics sense the voltage across each individual supercell and operate each individual supercell at an optimal current-voltage power point.
13E.個々のスーパーセルにかかる電圧が閾値を下回った場合、上記モジュールレベルのパワーエレクトロニクスは、上記高い直流電圧を提供している回路から上記スーパーセルをスイッチアウトする、項12Eに記載のソーラーモジュール。 13E. The solar module according to paragraph 12E, wherein the module level power electronics switch out the supercell from the circuit providing the high DC voltage if the voltage on the individual supercell falls below a threshold.
14E.各スーパーセルが、複数の隠れタップにより、複数のセグメントとなるよう電気的にセグメント化されており、
上記複数の隠れタップを通じて各スーパーセルの各セグメントに電気接続し、2またはそれより多くのセグメントを直列に電気接続して、上記高い直流電圧を提供するモジュールレベルのパワーエレクトロニクスと、
上記高い直流電圧を交流電圧に変換するインバータと
を備える、項1Eに記載のソーラーモジュール。
14E. Each supercell is electrically segmented into multiple segments by multiple hidden taps,
Module level power electronics electrically connected to each segment of each supercell through the plurality of hidden taps and electrically connecting two or more segments in series to provide the high DC voltage;
The solar module according to Item 1E, comprising: an inverter that converts the high DC voltage into an AC voltage.
15E.上記モジュールレベルのパワーエレクトロニクスは、各スーパーセルの各個々のセグメントにかかる電圧を感知し、最適な電流−電圧電力点で各個々のセグメントを動作させる、項14Eに記載のソーラーモジュール。 15E. The solar module according to paragraph 14E, wherein the module level power electronics sense the voltage across each individual segment of each supercell and operate each individual segment at an optimal current-voltage power point.
16E.個々のセグメントにかかる電圧が閾値を下回った場合、上記モジュールレベルのパワーエレクトロニクスは、上記高い直流電圧を提供している回路から上記セグメントをスイッチアウトする、項15Eに記載のソーラーモジュール。 16E. The solar module according to paragraph 15E, wherein the module level power electronics switch out the segments from the circuit providing the high DC voltage if the voltage across the individual segments falls below a threshold.
17E.上記最適な電流−電圧電力点は、最大電流−電圧電力点である、項4E、6E、9E、12Eまたは15Eのいずれか一項に記載のソーラーモジュール。 17E. The solar module according to any one of items 4E, 6E, 9E, 12E, or 15E, wherein the optimal current-voltage power point is a maximum current-voltage power point.
18E.上記モジュールレベルのパワーエレクトロニクスは、直流−直流ブースト構成要素を有さない、項3Eから17Eのいずれか一項に記載のソーラーモジュール。 18E. Item 18. The solar module according to any one of Items 3E to 17E, wherein the module level power electronics do not have a DC-DC boost component.
19E.Nは、約200より大きい、若しくはそれと等しい、約250より大きい、若しくはそれと等しい、約300より大きい、若しくはそれと等しい、約350より大きい、若しくはそれと等しい、約400より大きい、若しくはそれと等しい、約450より大きい、若しくはそれと等しい、約500より大きい、若しくはそれと等しい、約550より大きい、若しくはそれと等しい、約600より大きい、若しくはそれと等しい、約650より大きい、若しくはそれと等しい、または、約700より大きい、若しくはそれと等しい、項1Eから18Eのいずれか一項に記載のソーラーモジュール。 19E. N is greater than or equal to about 200, greater than or equal to about 250, greater than or equal to about 300, greater than or equal to about 300, greater than or equal to about 350, greater than or equal to about 400, or about 450 Greater than or equal to, greater than about 500, or equal to, greater than about 550, or equal to, greater than about 600, or equal to, greater than about 650, or equal to, or greater than about 700 The solar module according to any one of Items 1E to 18E, or equivalent thereto.
20E.上記高い直流電圧は、約120ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約180ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約240ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約300ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約360ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約420ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約480ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約540ボルトより高い、若しくはそれと等しい、または、約600ボルトより高い、若しくはそれと等しい、項1Eから19Eのいずれか一項に記載のソーラーモジュール。 20E. The high DC voltage is greater than or equal to about 120 volts, greater than or equal to about 180 volts, greater than or equal to about 240 volts, greater than or equal to about 300 volts, or more than about 360 volts High or equal to, above about 420 volts or above, above about 480 volts or above, above about 540 volts or above, or above about 600 volts, or above 1E The solar module according to any one of to 19E.
21E.並列に電気接続する2またはそれより多くのソーラーモジュールと、
インバータと
を備え、
各ソーラーモジュールは、2またはそれより多くの平行行に複数のスーパーセルとして配置されたN個の(約150より大きい、またはそれと等しい数の)長方形または略長方形シリコン太陽電池を有し、
各モジュール内の各スーパーセルが、当該モジュール内に、隣接し合うシリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された上記シリコン太陽電池のうち2またはそれより多くを含み、
各モジュールにおいて、上記複数のスーパーセルは、電気接続して、約90ボルトより高い、またはそれと等しい高電圧直流モジュール出力を提供し、
上記インバータは、上記2またはそれより多くのソーラーモジュールに電気接続して、それらの高電圧直流出力を交流に変換する、太陽光発電システム。
21E. Two or more solar modules, with electrical connections in parallel
Equipped with an inverter and
Each solar module has N (more than or equal to about 150) rectangular or nearly rectangular silicon solar cells arranged as a plurality of supercells in two or more parallel rows,
Each supercell in each module is arranged side by side in the state in which the adjacent silicon solar cells are electrically connected in series, with the long sides of the adjacent silicon solar cells overlapping and conductively joining each other in the module. Containing two or more of the above silicon solar cells,
In each module, the plurality of supercells are electrically connected to provide a high voltage DC module output above or equal to about 90 volts,
A photovoltaic system, wherein the inverter is electrically connected to the two or more solar modules to convert their high voltage DC output into alternating current.
22E.各ソーラーモジュールは、上記ソーラーモジュール内の上記複数のスーパーセルを直列に電気接続するよう配置されて、上記ソーラーモジュールの高電圧直流出力を提供する1または複数のフレキシブル電気相互接続部を含む、項21Eに記載の太陽光発電システム。 22E. Each solar module is arranged to electrically connect the plurality of supercells in the solar module in series and includes one or more flexible electrical interconnects to provide a high voltage DC output of the solar module The solar power generation system as described in 21E.
23E.並列に電気接続する上記2またはそれより多くのソーラーモジュールのうち第1ソーラーモジュールと直列に電気接続する第3ソーラーモジュールを少なくとも備え、
上記第3ソーラーモジュールは、2またはそれより多くの平行行に複数のスーパーセルとして配置されたN'個の(約150より大きい、またはそれと等しい数の)長方形または略長方形シリコン太陽電池を有し、
上記第3ソーラーモジュール内の各スーパーセルが、当該モジュール内に、隣接し合うシリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された上記シリコン太陽電池のうち2またはそれより多くを含み、
上記第3ソーラーモジュール内で、上記複数のスーパーセルは、電気接続して、約90ボルトより高い、またはそれと等しい高電圧直流モジュール出力を提供する、項21Eに記載の太陽光発電システム。
23E. At least a third solar module electrically connected in series with the first solar module among the two or more solar modules electrically connected in parallel;
The third solar module has N '(number greater than or equal to about 150) rectangular or nearly rectangular silicon solar cells arranged as a plurality of supercells in two or more parallel rows ,
The supercells in the third solar module are arranged in the module in such a manner that the long sides of adjacent silicon solar cells overlap and are conductively connected to each other to electrically connect the adjacent silicon solar cells in series. Including two or more of the above silicon solar cells arranged in
21. The photovoltaic power generation system of paragraph 21E, wherein within the third solar module, the plurality of supercells are electrically connected to provide a high voltage direct current module output that is greater than or equal to about 90 volts.
24E.並列に電気接続する上記2またはそれより多くのソーラーモジュールのうち第2ソーラーモジュールと直列に電気接続する第4ソーラーモジュールを少なくとも備え、
上記第4ソーラーモジュールは、2またはそれより多くの平行行に複数のスーパーセルとして配置されたN''個の(約150より大きい、またはそれと等しい数の)長方形または略長方形シリコン太陽電池を有し、
上記第4ソーラーモジュール内の各スーパーセルが、当該モジュール内に、隣接し合うシリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された上記シリコン太陽電池のうち2またはそれより多くを含み、
上記第4ソーラーモジュール内で、上記複数のスーパーセルは、電気接続して、約90ボルトより高い、またはそれと等しい高電圧直流モジュール出力を提供する、項23Eに記載の太陽光発電システム。
24E. At least a fourth solar module electrically connected in series with a second solar module among the two or more solar modules electrically connected in parallel;
The fourth solar module has N ′ ′ (number greater than or equal to about 150) rectangular or nearly rectangular silicon solar cells arranged as a plurality of supercells in two or more parallel rows And
The supercells in the fourth solar module are arranged in the module in such a manner that the long sides of adjacent silicon solar cells overlap and are conductively connected to each other to electrically connect the adjacent silicon solar cells in series. Including two or more of the above silicon solar cells arranged in
The photovoltaic system according to paragraph 23E, wherein, within the fourth solar module, the plurality of supercells are electrically connected to provide a high voltage direct current module output that is greater than or equal to about 90 volts.
25E.上記2またはそれより多くのソーラーモジュールのうち任意の1つに起こっている短絡が、他のソーラーモジュールで生成された電力を放散させるのを防ぐよう配置された複数のヒューズを備える、項21Eから24Eに記載の太陽光発電システム。 25E. From 21E from paragraph 21E comprising a plurality of fuses arranged to prevent a short circuit occurring in any one of the two or more solar modules from dissipating the power generated by the other solar modules The solar power generation system as described in 24E.
26E.上記2またはそれより多くのソーラーモジュールのうち任意の1つに起こっている短絡が、上記2またはそれより多くのソーラーモジュールのうち他のソーラーモジュールで生成された電力を放散させるのを防ぐよう配置された複数のブロッキングダイオードを備える、項21Eから25Eのいずれか一項に記載の太陽光発電システム。 26E. Arranged to prevent a short circuit occurring on any one of the two or more solar modules from dissipating power generated by other solar modules of the two or more solar modules The solar power generation system according to any one of Items 21E to 25E, comprising a plurality of blocking diodes.
27E.上記2またはそれより多くのソーラーモジュールの並列な電気接続先および上記インバータの電気接続先の正極バスおよび負極バスを備える、項21Eから26Eのいずれか一項に記載の太陽光発電システム。 27E. The solar power generation system according to any one of items 21E to 26E, including a positive electrode bus and a negative electrode bus for parallel electrical connection of the two or more solar modules and electrical connection of the inverter.
28E.上記2またはそれより多くのソーラーモジュールの別個の導体による電気接続先のコンバイナボックスを備え、
上記コンバイナボックスは、上記2またはそれより多くのソーラーモジュールを並列に電気接続する、項21Eから26Eのいずれか一項に記載の太陽光発電システム。
28E. A combiner box with electrical connection by separate conductors of the above two or more solar modules,
The solar power generation system according to any one of Items 21E to 26E, wherein the combiner box electrically connects the two or more solar modules in parallel.
29E.上記コンバイナボックスは、上記複2またはそれより多くのソーラーモジュールのうち任意の1つに起こっている短絡が、他のソーラーモジュールで生成された電力を放散させるのを防ぐよう配置された複数のヒューズを有する、項28Eに記載の太陽光発電システム。 29E. The combiner box is a plurality of fuses arranged to prevent short circuits occurring in any one of the plurality or more of the solar modules from dissipating the power generated by the other solar modules. The photovoltaic power generation system according to Item 28E, having
30E.上記コンバイナボックスは、上記2またはそれより多くのソーラーモジュールのうち任意の1つに起こっている短絡が、上記2またはそれより多くのソーラーモジュールのうち他のソーラーモジュールで生成された電力を放散させるのを防ぐよう配置された複数のブロッキングダイオードを有する、項28Eまたは項29Eに記載の太陽光発電システム。 30E. The combiner box allows the short circuit occurring on any one of the two or more solar modules to dissipate the power generated by the other solar modules of the two or more solar modules The solar power generation system according to Item 28E or Item 29E, having a plurality of blocking diodes arranged to prevent the.
31E.上記インバータは、モジュールに逆バイアスをかけることを避けるよう設定された最小値より高い直流電圧で上記2またはそれより多くのソーラーモジュールを動作させるよう構成されている、項21Eから30Eのいずれか一項に記載の太陽光発電システム。 31E. The inverter according to any of paragraphs 21E to 30E, wherein the inverter is configured to operate the two or more solar modules at a DC voltage higher than a minimum value set to avoid reverse biasing the module. The solar power generation system as described in a term.
32E.上記インバータは、逆バイアス状態を認識し、上記逆バイアス状態を避ける電圧で上記2またはそれより多くのソーラーモジュールを動作させるよう構成されている、項21Eから30Eのいずれか一項に記載の太陽光発電システム。 32E. A solar according to any one of paragraphs 21E to 30E, wherein the inverter is configured to recognize a reverse bias condition and operate the two or more solar modules at a voltage avoiding the reverse bias condition. Photovoltaic system.
33E.Nは、約200より大きい、若しくはそれと等しい、約250より大きい、若しくはそれと等しい、約300より大きい、若しくはそれと等しい、約350より大きい、若しくはそれと等しい、約400より大きい、若しくはそれと等しい、約450より大きい、若しくはそれと等しい、約500より大きい、若しくはそれと等しい、約550より大きい、若しくはそれと等しい、約600より大きい、若しくはそれと等しい、約650より大きい、若しくはそれと等しい、または、約700より大きい、若しくはそれと等しい、項21Eから32Eのいずれか一項に記載のソーラーモジュール。 33E. N is greater than or equal to about 200, greater than or equal to about 250, greater than or equal to about 300, greater than or equal to about 300, greater than or equal to about 350, greater than or equal to about 400, or about 450 Greater than or equal to, greater than about 500, or equal to, greater than about 550, or equal to, greater than about 600, or equal to, greater than about 650, or equal to, or greater than about 700 The solar module according to any one of Items 21E to 32E, or equivalent thereto.
34E.上記高い直流電圧は、約120ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約180ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約240ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約300ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約360ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約420ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約480ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約540ボルトより高い、若しくはそれと等しい、または、約600ボルトより高い、若しくはそれと等しい、項21Eから33Eのいずれか一項に記載のソーラーモジュール。 34E. The high DC voltage is greater than or equal to about 120 volts, greater than or equal to about 180 volts, greater than or equal to about 240 volts, greater than or equal to about 300 volts, or more than about 360 volts High or equal to, higher than or equal to about 420 volts, higher than or equal to about 480 volts, higher than or equal to about 540 volts, or higher than or equal to about 600 volts. Solar module according to one of the claims 33-33.
35E.屋根上に位置付けられる、項21Eから34Eのいずれか一項に記載の太陽光発電システム。 35E. The solar power generation system according to any one of Items 21E to 34E, which is positioned on a roof.
36E.2またはそれより多くの平行行に複数のスーパーセルとして配置された、N個(約150より大きい、またはそれと等しい数の)長方形または略長方形シリコン太陽電池であって、各スーパーセルが、隣接し合うシリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された複数のシリコン太陽電池を含む、長方形または略長方形シリコン太陽電池を有する第1ソーラーモジュールと、
インバータと
を備え、
上記複数のスーパーセルは、電気接続して、約90ボルトより高い、またはそれと等しい高い直流電圧を、その直流を交流に変換する上記インバータに提供する、太陽光発電システム。
36E. N (greater than or equal to about 150) rectangular or nearly rectangular silicon solar cells arranged as a plurality of supercells in two or more parallel rows, wherein each supercell is adjacent Rectangular or nearly rectangular silicon solar cells, including a plurality of silicon solar cells arranged side by side with the long sides of the mating silicon solar cells overlapping and conductingly bonded to one another, with the adjacent silicon solar cells electrically connected in series A first solar module having
Equipped with an inverter and
The photovoltaic system, wherein the plurality of supercells are electrically connected to provide a high DC voltage, greater than or equal to about 90 volts, to the inverter that converts the DC to AC.
37E.上記インバータは、上記第1ソーラーモジュールと統合されたマイクロインバータである、項36Eに記載の太陽光発電システム。 37E. The solar power generation system according to Item 36E, wherein the inverter is a micro inverter integrated with the first solar module.
38E.上記第1ソーラーモジュールは、上記ソーラーモジュール内の上記複数のスーパーセルを直列に電気接続して、上記ソーラーモジュールの高電圧直流出力を提供するよう配置された1または複数のフレキシブル電気相互接続部を含む、項36Eに記載の太陽光発電システム。 38E. The first solar module electrically connects the plurality of supercells in the solar module in series to provide one or more flexible electrical interconnects arranged to provide a high voltage DC output of the solar module The solar power generation system according to Item 36E, including.
39E.上記第1ソーラーモジュールと直列に電気接続する第2ソーラーモジュールを少なくとも備え、
上記第2ソーラーモジュールは、2またはそれより多くの平行行に複数のスーパーセルとして配置されたN'個の(約150より大きい、またはそれと等しい数の)長方形または略長方形シリコン太陽電池を有し、
上記第2ソーラーモジュール内の各スーパーセルが、当該モジュール内に、隣接し合うシリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された上記シリコン太陽電池のうち2またはそれより多くを含み、
上記第2ソーラーモジュール内で、上記複数のスーパーセルは、電気接続して、約90ボルトより高い、またはそれと等しい高電圧直流モジュール出力を提供する、項36Eから38Eのいずれか一項に記載の太陽光発電システム。
39E. At least a second solar module electrically connected in series with the first solar module,
The second solar module has N '(number greater than or equal to about 150) rectangular or nearly rectangular silicon solar cells arranged as a plurality of supercells in two or more parallel rows ,
The supercells in the second solar module are arranged in a state in which the adjacent silicon solar cells are electrically connected in series, with the long sides of the adjacent silicon solar cells overlapping and conductively connected to each other in the module. Including two or more of the above silicon solar cells arranged in
38. Within the second solar module, the plurality of supercells are electrically connected to provide a high voltage direct current module output higher than or equal to about 90 volts according to any of paragraphs 36E to 38E. Solar power system.
40E.上記インバータは、直流−直流ブースト構成要素を有さない、項36Eから39Eのいずれか一項に記載のソーラーモジュール。 40E. The solar module according to any one of paragraphs 36E to 39E, wherein the inverter does not have a DC-DC boost component.
41E.Nは、約200より大きい、若しくはそれと等しい、約250より大きい、若しくはそれと等しい、約300より大きい、若しくはそれと等しい、約350より大きい、若しくはそれと等しい、約400より大きい、若しくはそれと等しい、約450より大きい、若しくはそれと等しい、約500より大きい、若しくはそれと等しい、約550より大きい、若しくはそれと等しい、約600より大きい、若しくはそれと等しい、約650より大きい、若しくはそれと等しい、または、約700より大きい、若しくはそれと等しい、項36Eから40Eのいずれか一項に記載のソーラーモジュール。 41E. N is greater than or equal to about 200, greater than or equal to about 250, greater than or equal to about 300, greater than or equal to about 300, greater than or equal to about 350, greater than or equal to about 400, or about 450 Greater than or equal to, greater than about 500, or equal to, greater than about 550, or equal to, greater than about 600, or equal to, greater than about 650, or equal to, or greater than about 700 The solar module according to any one of Items 36E to 40E, or equivalent thereto.
42E.上記高い直流電圧は、約120ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約180ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約240ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約300ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約360ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約420ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約480ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約540ボルトより高い、若しくはそれと等しい、または、約600ボルトより高い、若しくはそれと等しい、項36Eから41Eのいずれか一項に記載のソーラーモジュール。 42E. The high DC voltage is greater than or equal to about 120 volts, greater than or equal to about 180 volts, greater than or equal to about 240 volts, greater than or equal to about 300 volts, or more than about 360 volts High or equal to, greater than or equal to about 420 volts, higher than or equal to about 480 volts, higher than or equal to about 540 volts, or higher than or equal to about 600 volts. Solar module according to one of the claims 41-41.
43E.2またはそれより多くの平行行に複数の直列接続するスーパーセルとして配置された、N個の(約250より大きい、またはそれと等しい数の)長方形または略長方形シリコン太陽電池であって、各スーパーセルが、複数のシリコン太陽電池を有し、上記複数のシリコン太陽電池は、隣接し合うシリコン太陽電池の長辺が重なり合い電気および熱伝導性接着剤により互いに直接伝導接合して、上記スーパーセル内の上記複数のシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置されている、長方形または略長方形シリコン太陽電池と、
25個の太陽電池当たり1つ未満のバイパスダイオードと
を備え、
上記電気および熱伝導性接着剤は、上記複数の太陽電池と垂直な方向への厚さが約50ミクロンより小さい、またはそれと等しく、上記複数の太陽電池と垂直な方向への熱伝導性が約1.5W/(メートル−K)より高い、またはそれと等しい、隣接し合う太陽電池間の複数の接合を形成する、ソーラーモジュール。
43E. N (approximately greater than or equal to about 250) rectangular or near rectangular silicon solar cells arranged as a plurality of series connected supercells in two or more parallel rows, each supercell And a plurality of silicon solar cells, wherein the long sides of adjacent silicon solar cells are overlapped and directly conductively joined to each other by an electrical and thermally conductive adhesive, A rectangular or substantially rectangular silicon solar cell, which is disposed side by side in a state in which the plurality of silicon solar cells are electrically connected in series.
With less than one bypass diode per 25 solar cells,
The electrically and thermally conductive adhesive has a thickness in the direction perpendicular to the plurality of solar cells less than or equal to about 50 microns and a thermal conductivity in the direction perpendicular to the plurality of solar cells of about 50 microns. A solar module that forms a plurality of junctions between adjacent solar cells that is higher than or equal to 1.5 W / (meter-K).
44E.上記複数のスーパーセルは、前面シートと後面シートとの間の熱可塑性オレフィン層内に封入されている、項43Eに記載のソーラーモジュール。 44E. The solar module according to Item 43E, wherein the plurality of supercells are enclosed in a thermoplastic olefin layer between the front sheet and the back sheet.
45E.上記複数のスーパーセルは、ガラス製の前面シートと後面シートとの間に封入されている、項43Eに記載のソーラーモジュール。 45E. The solar module according to Item 43E, wherein the plurality of supercells are enclosed between a glass front sheet and a back sheet.
46E.30個の太陽電池当たり1つ未満のバイパスダイオード、または50個の太陽電池当たり1つ未満のバイパスダイオード、または100個の太陽電池当たり1つ未満のバイパスダイオード、または、単一のバイパスダイオードのみを備える、またはバイパスダイオードを備えない、項43Eに記載のソーラーモジュール。 46E. Less than 1 bypass diode per 30 solar cells, or less than 1 bypass diode per 50 solar cells, or less than 1 bypass diode per 100 solar cells, or only a single bypass diode The solar module according to Item 43E, which comprises or does not comprise a bypass diode.
47E.バイパスダイオードを備えない、または、単一のバイパスダイオードのみ、または3つ以下のバイパスダイオード、または6つ以下のバイパスダイオード、または10個以下のバイパスダイオードを備える、項43Eに記載のソーラーモジュール。 47E. The solar module according to paragraph 43E, comprising no bypass diode, or only a single bypass diode, or 3 or less bypass diodes, or 6 or less bypass diodes, or 10 or less bypass diodes.
48E.重なり合う太陽電池間の伝導性の上記複数の接合は、上記ソーラーモジュールにダメージを与えることなく約−40℃から約100℃の温度範囲で、上記複数のスーパーセルと上記ガラス製の前面シートとの間の、上記2またはそれより多くの平行行と平行な方向への熱膨張の不一致に適応する機械的コンプライアンスを、上記複数のスーパーセルに提供する、項43Eに記載のソーラーモジュール。 48E. The plurality of conductive junctions between overlapping solar cells may be formed between the plurality of supercells and the glass front sheet in a temperature range of about -40.degree. C. to about 100.degree. C. without damaging the solar modules. 43. The solar module according to clause 43E, providing mechanical compliance to the plurality of supercells that accommodates thermal expansion mismatches in directions parallel to the two or more parallel rows between.
49E.Nは、約300より大きい、若しくはそれと等しい、約350より大きい、若しくはそれと等しい、約400より大きい、若しくはそれと等しい、約450より大きい、若しくはそれと等しい、約500より大きい、若しくはそれと等しい、約550より大きい、若しくはそれと等しい、約600より大きい、若しくはそれと等しい、約650より大きい、若しくはそれと等しい、または、約700より大きい、若しくはそれと等しい、項43Eから48Eのいずれか一項に記載のソーラーモジュール。 49E. N is greater than or equal to about 300, greater than or equal to about 350, or greater than or equal to about 400, or greater than or equal to about 400, or greater than or equal to about 500, or greater than or equal to about 500 The solar module according to any one of paragraphs 43E to 48E, which is greater than or equal to, greater than about 600 or equal to, greater than about 650, or equal to, or greater than about 700 .
50E.上記複数のスーパーセルは、電気接続して、約120ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約180ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約240ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約300ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約360ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約420ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約480ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約540ボルトより高い、若しくはそれと等しい、または、約600ボルトより高い、若しくはそれと等しい高い直流電圧を提供する、項43Eから49Eのいずれか一項に記載のソーラーモジュール。 50E. The plurality of supercells are electrically connected such that they are higher than or equal to about 120 volts, higher than or equal to about 180 volts, higher than or equal to about 240 volts, or higher than about 300 volts Equal, higher than or equal to about 360 volts, higher than or equal to about 420 volts, higher than or equal to about 480 volts, higher than or equal to about 540 volts, or higher than about 600 volts, The solar module according to any one of Items 43E to 49E, which provides a high DC voltage equal to or equal to that.
51E.項43Eに記載のソーラーモジュールと、
上記ソーラーモジュールに電気接続し、上記ソーラーモジュールからのDC出力を変換して、AC出力を提供するよう構成されたインバータと
を備える、太陽エネルギーシステム。
51E. The solar module according to item 43E,
A solar energy system, comprising: an inverter configured to electrically connect to the solar module and to convert a DC output from the solar module to provide an AC output.
52E.上記インバータは、DC−DCブースト構成要素を有さない、項51Eに記載の太陽エネルギーシステム。 52E. 52. The solar energy system of paragraph 51 E, wherein the inverter does not have a DC-DC boost component.
53E.上記インバータは、太陽電池に逆バイアスをかけることを避けるよう設定された最小値より高い直流電圧で上記ソーラーモジュールを動作させるよう構成されている、項51Eに記載の太陽エネルギーシステム。 53E. 52. A solar energy system according to clause 51E, wherein the inverter is configured to operate the solar module at a DC voltage higher than a minimum value set to avoid reverse biasing the solar cell.
54E.上記最小電圧値は温度依存である、項53Eに記載の太陽エネルギーシステム。 54E. 53. The solar energy system according to paragraph 53E, wherein the minimum voltage value is temperature dependent.
55E.上記インバータは、逆バイアス状態を認識し、上記逆バイアス状態を避ける電圧で上記ソーラーモジュールを動作させるよう構成されている、項51Eに記載の太陽エネルギーシステム。 55E. 52. The solar energy system of paragraph 51 E, wherein the inverter is configured to recognize a reverse bias condition and operate the solar module at a voltage that avoids the reverse bias condition.
56E.上記インバータは、上記ソーラーモジュールの電圧−電流出力曲線の極大領域において上記ソーラーモジュールを動作させて、上記逆バイアス状態を避けるよう構成されている、項55Eに記載の太陽エネルギーシステム。 56E. 55. The solar energy system according to clause 55E, wherein the inverter is configured to operate the solar module in a maximum region of the voltage-current output curve of the solar module to avoid the reverse bias condition.
57E.上記インバータは、上記ソーラーモジュールと統合されたマイクロインバータである、項51Eから56Eのいずれか一項に記載の太陽エネルギーシステム。 57E. The solar energy system according to any one of paragraphs 51E to 56E, wherein the inverter is a microinverter integrated with the solar module.
1F.湾曲面に沿って太陽電池ウェハを進行させる工程と、
上記湾曲面と上記太陽電池ウェハの底面の間で真空を引いて、上記湾曲面に寄せて上記太陽電池ウェハを曲げ、それにより、事前に用意された1または複数のスクライブラインに沿って上記太陽電池ウェハを劈開して、複数の太陽電池を上記太陽電池ウェハから分離させる工程と
を備える、太陽電池を製造する方法。
1F. Advancing the solar cell wafer along the curved surface;
A vacuum is drawn between the curved surface and the bottom surface of the solar cell wafer to bend the solar cell wafer toward the curved surface, whereby the solar is along one or more previously prepared scribe lines. Cleaving a cell wafer to separate a plurality of solar cells from the solar cell wafer.
2F.上記湾曲面は、上記真空を上記太陽電池ウェハの上記底面に対して引く真空マニホールドの上記上面の湾曲部分である、項1Fに記載の方法。 2F. The method according to paragraph 1F, wherein the curved surface is a curved portion of the top surface of a vacuum manifold that pulls the vacuum against the bottom surface of the solar cell wafer.
3F.上記真空マニホールドにより上記太陽電池ウェハの上記底面に対して引かれる上記真空は、上記太陽電池ウェハの移動方向に沿って変化し、上記太陽電池ウェハが劈開される、上記真空マニホールドの領域において最も強い、項2Fに記載の方法。 3F. The vacuum drawn against the bottom surface of the solar cell wafer by the vacuum manifold varies along the direction of movement of the solar cell wafer and is the strongest in the region of the vacuum manifold where the solar cell wafer is cleaved. , The method described in Item 2F.
4F.上記真空マニホールドの湾曲した上記上面に沿って、穿孔付ベルトにより上記太陽電池ウェハを搬送する工程であって、上記真空は、上記穿孔付ベルトの複数の穿孔を通じて上記太陽電池ウェハの上記底面に対して引かれる、工程を備える、項2Fまたは項3Fに記載の方法。 4F. Transporting the solar cell wafer by the perforated belt along the curved upper surface of the vacuum manifold, wherein the vacuum is applied to the bottom surface of the solar cell wafer through a plurality of perforations in the perforated belt The method according to Item 2F or Item 3F, comprising the steps of:
5F.上記穿孔付ベルトの上記複数の穿孔は、上記太陽電池ウェハの移動方向に沿った上記太陽電池ウェハの前縁および後縁が、上記穿孔付ベルトの少なくとも1つの穿孔上に横たわるように配置される、項4Fに記載の方法。 5F. The plurality of perforations of the perforated belt are arranged such that the leading and trailing edges of the solar cell wafer along the direction of movement of the solar cell wafer lie on at least one perforation of the perforated belt , The method described in Item 4F.
6F.上記真空マニホールドの上記上面の平坦領域に沿って上記太陽電池ウェハを進行させて、第1曲率を有する、上記真空マニホールドの上記上面の遷移湾曲領域に到達させ、その後、上記太陽電池ウェハが劈開される、上記真空マニホールドの上記上面の劈開領域内に上記太陽電池ウェハを進行させる工程であって、上記真空マニホールドの上記劈開領域は、上記第1曲率より高い第2曲率を有する、工程を備える、項2Fから5Fのいずれか一項に記載の方法。 6F. The solar cell wafer is advanced along the flat region of the upper surface of the vacuum manifold to reach the transition curved region of the upper surface of the vacuum manifold having a first curvature, and then the solar cell wafer is cleaved. A step of advancing the solar cell wafer into a cleavage region of the top surface of the vacuum manifold, wherein the cleavage region of the vacuum manifold has a second curvature higher than the first curvature; The method according to any one of Items 2F to 5F.
7F.上記遷移領域の上記曲率は、曲率が大きくなる連続幾何学関数により規定される、項6Fに記載の方法。 7F. The method according to clause 6F, wherein the curvature of the transition region is defined by a continuous geometry function of increasing curvature.
8F.上記劈開領域の上記曲率は、上記曲率が大きくなる連続幾何学関数により規定される、項7Fに記載の方法。 8F. The method according to Item 7F, wherein the curvature of the cleavage region is defined by a continuous geometric function in which the curvature increases.
9F.上記第2曲率より高い第3曲率を有する上記真空マニホールドの劈開後領域内に劈開済の上記複数の太陽電池を進行させる工程を備える、項6Fに記載の方法。 9F. The method according to Item 6F, comprising: advancing the plurality of cleaved solar cells in the post-cleavage region of the vacuum manifold having a third curvature higher than the second curvature.
10F.上記遷移湾曲領域、上記劈開領域、および上記劈開後領域の上記曲率は、曲率が大きくなる単一の連続幾何学関数により規定される、項9Fに記載の方法。 10F. The method according to Item 9F, wherein the curvatures of the transition curve region, the cleavage region, and the post-cleavage region are defined by a single continuous geometric function of increasing curvature.
11F.上記曲率が大きくなる連続幾何学関数は、クロソイドである、項7F、項8F、または項10Fに記載の方法。 11F. The method according to any one of Items 7F, 8F, or 10F, wherein the continuous geometric function that increases the curvature is a clothoid.
12F.各スクライブラインの一端で、その後、各スクライブラインの反対側の端で、より強い上記太陽電池ウェハと上記湾曲面との間の真空を引いて、各スクライブラインに沿った単一の劈開裂け目の核生成および伝播を促す、各スクライブラインに沿った非対称な応力分布を提供する工程を備える、項1Fから11Fのいずれか一項に記載の方法。 12F. At one end of each scribe line, then at the opposite end of each scribe line, a stronger vacuum is drawn between the solar cell wafer and the curved surface to create a single ridge break line along each scribe line. 12. The method of any of paragraphs 1F-11F, comprising providing an asymmetric stress distribution along each scribe line to promote nucleation and propagation.
13F.上記湾曲面から、劈開済の上記複数の太陽電池を取り除く工程であって、上記劈開済の複数の太陽電池の複数の縁は、上記湾曲面からの、上記太陽電池の取り除きの前には触れない、工程を備える、項1Fから12Fのいずれか一項に記載の方法。 13F. Removing the plurality of cleaved solar cells from the curved surface, the plurality of edges of the plurality of cleaved solar cells being touched prior to removal of the solar cells from the curved surface The method according to any one of Items 1F to 12F, comprising:
14F.上記1または複数のスクライブラインを上記太陽電池ウェハ上にレーザースクライブする工程と、
上記1または複数のスクライブラインに沿って上記太陽電池ウェハを劈開する前に上記太陽電池ウェハの頂面の一部へ電気伝導性粘着接合剤を適用する工程と
備え、
各劈開済の太陽電池は、その頂面の劈開縁に沿って配された上記電気伝導性粘着接合剤の一部を含む、項1Fから13Fのいずれか一項に記載の方法。
14F. Laser scribing the one or more scribe lines on the solar cell wafer;
Applying an electrically conductive adhesive to a portion of the top surface of the solar cell wafer prior to cleaving the solar cell wafer along the one or more scribe lines;
14. The method of any of paragraphs 1F-13F, wherein each cleaved solar cell comprises a portion of the electroconductive adhesive adhesive disposed along the cleavage edge of its top surface.
15F.上記1または複数のスクライブラインをレーザースクライブし、その後、上記電気伝導性粘着接合剤を適用する工程を備える、項14Fに記載の方法。 15F. The method according to paragraph 14F, comprising laser scribing the one or more scribe lines and then applying the electrically conductive adhesive binder.
16F.上記電気伝導性粘着接合剤を適用し、その後、上記1または複数のスクライブラインをレーザースクライブする工程を備える、項14Fに記載の方法。 16F. The method of paragraph 14F comprising applying the electrically conductive adhesive and then laser scribing the one or more scribe lines.
17F.項14Fから16Fのいずれか一項に記載の方法により製造された複数の劈開済の太陽電池から太陽電池ストリングを作る方法であって、
上記複数の劈開済の太陽電池は複数の長方形太陽電池であり、
隣接し合う長方形太陽電池の長辺が、上記電気伝導性粘着接合剤の一部が間に配されてこけら葺き状に重なり合った状態で上記複数の長方形太陽電池を並べて配置する工程と、
上記電気伝導性粘着接合剤を硬化させ、それにより、隣接し合い重なり合う長方形太陽電池を互いに接合し、それらを直列に電気接続する工程と
を備える、方法。
17F. A method of making a solar cell string from a plurality of cleaved solar cells manufactured by the method according to any one of items 14F to 16F,
The plurality of cleaved solar cells are a plurality of rectangular solar cells,
Arranging the plurality of rectangular solar cells side by side in a state in which the long sides of adjacent rectangular solar cells are partially overlapped with each other in a state in which a part of the electrically conductive adhesive is disposed therebetween;
Curing the electrically conductive adhesive binder, thereby joining adjacent and overlapping rectangular solar cells together and electrically connecting them in series.
18F.上記太陽電池ウェハは、正方形または擬似正方形シリコン太陽電池ウェハである、項1Fから17Fのいずれか一項に記載の方法。 18F. The method according to any one of paragraphs 1F to 17F, wherein the solar cell wafer is a square or pseudo square silicon solar cell wafer.
1G.1または複数の正方形太陽電池のうち各正方形太陽電池上に裏面金属被覆パターンを形成する工程と、
単一の孔版印刷工程で、単一のステンシルを用いて、上記1または複数の正方形太陽電池のうち各正方形太陽電池上に完全な前面金属被覆パターンを孔版印刷する工程と、
2またはそれより多くの長方形太陽電池となるよう各正方形太陽電池を分離させて、完全な前面金属被覆パターンと裏面金属被覆パターンとをそれぞれが含む複数の長方形太陽電池を、上記1または複数の正方形太陽電池から形成する工程と、
隣接し合う長方形太陽電池の長辺がこけら葺き状に重なり合った状態で上記複数の長方形太陽電池を並べて配置する工程と、
隣接し合い重なり合う長方形太陽電池の各ペアに含まれる上記長方形太陽電池を間に配された電気伝導性接合剤で互いに伝導接合する工程であって、上記ペアに含まれる上記長方形太陽電池のうち一方の長方形太陽電池の上記前面金属被覆パターンを、上記ペアに含まれる上記長方形太陽電池のうち他方の長方形太陽電池の上記裏面金属被覆パターンに電気接続し、それにより、上記複数の長方形太陽電池を直列に電気接続する、工程と
を備える、太陽電池ストリングを作る方法。
1G. Forming a backside metallization pattern on each square solar cell of the one or more square solar cells;
Stencil printing a complete front metallization pattern on each square solar cell of said one or more square solar cells using a single stencil in a single stencil printing step;
Separate each square solar cell to be two or more rectangular solar cells, a plurality of rectangular solar cells each comprising a full front metallization pattern and a back metallization pattern, the one or more squares Forming from a solar cell,
Arranging the plurality of rectangular solar cells side by side in a state in which the long sides of adjacent rectangular solar cells overlap each other in the form of grit;
Conductively bonding together said rectangular solar cells contained in each pair of adjacent and overlapping rectangular solar cells with an electrically conductive bonding agent disposed therebetween, one of said rectangular solar cells contained in said pair Electrically connecting the front surface metallization pattern of the rectangular solar cell to the backside metal coverage pattern of the other rectangular solar cell of the rectangular solar cells included in the pair, whereby the plurality of rectangular solar cells are connected in series Electrically connecting to the steps of: making a solar cell string.
2G.上記1または複数の正方形太陽電池上の上記前面金属被覆パターンの1または複数の特徴を画定する、上記ステンシルの全ての部分が、孔版印刷の間、上記ステンシルの面内に横たわるよう上記ステンシルの他の部分への物理的接続により留められる、項1Gに記載の方法。 2G. The portion of the stencil defining the one or more features of the front surface metallization pattern on the one or more square solar cells, the other portion of the stencil being in the plane of the stencil during stencil printing The method according to paragraph 1G, secured by physical connection to a part of
3G.各長方形太陽電池上の上記前面金属被覆パターンは、上記長方形太陽電池の長辺と垂直な方向に方向付けられた複数のフィンガーを含み、上記前面金属被覆パターン内の上記複数のフィンガーはどれも、上記前面金属被覆パターンにより互いに物理的に接続しない、項1Gに記載の方法。 3G. The front surface metallization pattern on each rectangular solar cell includes a plurality of fingers oriented in a direction perpendicular to the long side of the rectangular solar cell, any of the plurality of fingers in the front surface metallization pattern being The method according to paragraph 1G, wherein the front metallization patterns do not physically connect to each other.
4G.上記複数のフィンガーは幅が約10ミクロンから約90ミクロンである、項3Gに記載の方法。 4G. The method of paragraph 3G wherein the plurality of fingers are about 10 microns to about 90 microns in width.
5G.上記複数のフィンガーは幅が約10ミクロンから約50ミクロンである、項3Gに記載の方法。 5G. The method of paragraph 3G wherein the plurality of fingers are about 10 microns to about 50 microns in width.
6G.上記複数のフィンガーは幅が約10ミクロンから約30ミクロンである、項3Gに記載の方法。 6G. The method of paragraph 3G wherein the plurality of fingers are about 10 microns to about 30 microns in width.
7G.上記複数のフィンガーは、上記長方形太陽電池の前面と垂直な方向の高さが、約10ミクロンから約50ミクロンである、項3Gに記載の方法。 7G. The method according to Item 3G, wherein the plurality of fingers have a height in the direction perpendicular to the front surface of the rectangular solar cell of about 10 microns to about 50 microns.
8G.上記複数のフィンガーは、上記長方形太陽電池の前面と垂直な方向の高さが、約30ミクロン、またはそれより大きい、項3Gに記載の方法。 8G. The method of paragraph 3G, wherein the plurality of fingers have a height in a direction perpendicular to the front surface of the rectangular solar cell of about 30 microns or greater.
9G.各長方形太陽電池上の上記前面金属被覆パターンは、上記長方形太陽電池の長辺の縁と平行、かつ隣接して配置された、対応するフィンガーの端にそれぞれが位置する複数のコンタクトパッドを含む、項3Gに記載の方法。 9G. The front surface metallization pattern on each rectangular solar cell includes a plurality of contact pads, each located at the end of a corresponding finger, parallel and adjacent to the long edge of the rectangular solar cell, The method according to Item 3G.
10G.各長方形太陽電池上の上記裏面金属被覆パターンは、上記長方形太陽電池の長辺の縁と平行、かつ隣接する行に配置された複数のコンタクトパッドを含み、
隣接し合い重なり合う長方形太陽電池の各ペアは、上記長方形太陽電池のペアに含まれる一方の長方形太陽電池上の裏面の上記複数のコンタクトパッドのうちそれぞれが、上記ペアに含まれる上記長方形太陽電池のうち他方の長方形太陽電池上の上記前面金属被覆パターン内の対応するフィンガーと位置合わせされ、電気接続した状態で配置される、項3Gに記載の方法。
10G. The back side metallization pattern on each rectangular solar cell includes a plurality of contact pads arranged in parallel rows adjacent to the long side edge of the rectangular solar cell,
Each pair of adjacent and overlapping rectangular solar cells is one of the plurality of contact pads on the back surface on one rectangular solar cell included in the rectangular solar cell pair, and each of the plurality of contact pads on the back surface is The method of paragraph 3G, wherein the method is arranged in electrical connection with corresponding fingers in the front surface metallization pattern on the other rectangular solar cell.
11G.各長方形太陽電池上の上記裏面金属被覆パターンは、上記長方形太陽電池の長辺の縁と平行、かつ隣接して延びるバスバーを含み、
隣接し合い重なり合う長方形太陽電池の各ペアは、上記長方形太陽電池のペアに含まれる一方の長方形太陽電池上の上記バスバーが、上記ペアに含まれる上記長方形太陽電池のうち他方の長方形太陽電池上の上記前面金属被覆パターン内の上記複数のフィンガーに重なり電気接続した状態で配置される、項3Gに記載の方法。
11G. The back side metallization pattern on each rectangular solar cell includes bus bars extending parallel to and adjacent to the long side edge of the rectangular solar cell,
In each pair of adjacent and overlapping rectangular solar cells, the bus bar on one rectangular solar cell included in the rectangular solar cell pair is on the other rectangular solar cell of the rectangular solar cells included in the pair. The method of paragraph 3G disposed in an overlapping electrical connection with the plurality of fingers in the front side metallization pattern.
12G.各長方形太陽電池上の上記前面金属被覆パターンは、上記長方形太陽電池の長辺の縁と平行、かつ隣接して配置され、対応するフィンガーの端にそれぞれが位置する複数のコンタクトパッドを含み、
各長方形太陽電池上の上記裏面金属被覆パターンは、上記長方形太陽電池の長辺の縁と平行、かつ隣接する行に配置された複数のコンタクトパッドを含み、
隣接し合い重なり合う長方形太陽電池の各ペアは、上記長方形太陽電池のペアに含まれる一方の長方形太陽電池上の裏面の上記複数のコンタクトパッドのうちそれぞれが、上記ペアに含まれる上記長方形太陽電池のうち他方の長方形太陽電池上の上記前面金属被覆パターン内の対応するコンタクトパッドに重なり電気接続した状態で配置される、項3Gに記載の方法。
12G. The front surface metallization pattern on each rectangular solar cell includes a plurality of contact pads disposed parallel to and adjacent to the long side edge of the rectangular solar cell, each located at the end of the corresponding finger,
The back side metallization pattern on each rectangular solar cell includes a plurality of contact pads arranged in parallel rows adjacent to the long side edge of the rectangular solar cell,
Each pair of adjacent and overlapping rectangular solar cells is one of the plurality of contact pads on the back surface on one rectangular solar cell included in the rectangular solar cell pair, and each of the plurality of contact pads on the back surface is included in the pair. The method according to paragraph 3G, wherein the method is arranged in an overlapping electrical connection with corresponding contact pads in the front side metallization pattern on the other rectangular solar cell.
13G.隣接し合い重なり合う長方形太陽電池の各ペアに含まれる上記長方形太陽電池は、重なり合う前面の上記複数のコンタクトパッドと裏面の上記複数のコンタクトパッドとの間に配された電気伝導性接合剤の不連続な部分により互いに伝導接合する、項12Gに記載の方法。 13G. The rectangular solar cells included in each pair of adjacent and overlapping rectangular solar cells have discontinuities in the electrically conductive adhesive disposed between the plurality of contact pads on the overlapping front surface and the plurality of contact pads on the back surface. The method according to Item 12G, in which the conductive portions are conductively bonded to each other.
14G.隣接し合い重なり合う長方形太陽電池の各ペアに含まれる上記長方形太陽電池は、上記長方形太陽電池のペアに含まれる一方の長方形太陽電池の上記前面金属被覆パターン、および上記長方形太陽電池のペアに含まれる他方の長方形太陽電池の上記裏面金属被覆パターン内の上記複数のフィンガーの重なり合う端の間に配された電気伝導性接合剤の不連続な部分により互いに伝導接合する、項3Gに記載の方法。 14G. The rectangular solar cells included in each pair of adjacent and overlapping rectangular solar cells are included in the front metallization pattern of one rectangular solar cell included in the rectangular solar cell pair and in the pair of rectangular solar cells The method according to paragraph 3G, wherein the conductive junctions are joined together by discrete portions of an electrically conductive binder disposed between the overlapping ends of the plurality of fingers in the back surface metallization pattern of the other rectangular solar cell.
15G.隣接し合い重なり合う長方形太陽電池の各ペアに含まれる上記長方形太陽電池は、上記長方形太陽電池のペアに含まれる一方の長方形太陽電池の上記前面金属被覆パターン、および上記長方形太陽電池のペアに含まれる他方の長方形太陽電池の上記裏面金属被覆パターン内の上記複数のフィンガーの重なり合う端の間に配された破線または実線状の電気伝導性接合剤により互いに伝導接合し、
上記破線または実線状の電気伝導性接合剤は、上記複数のフィンガーのうち1または複数を電気相互接続する、項3Gに記載の方法。
15G. The rectangular solar cells included in each pair of adjacent and overlapping rectangular solar cells are included in the front metallization pattern of one rectangular solar cell included in the rectangular solar cell pair and in the pair of rectangular solar cells Conductingly bond together by means of a dashed or solid electrically conductive bonding agent disposed between the overlapping ends of the plurality of fingers in the back surface metallized pattern of the other rectangular solar cell,
The method according to paragraph 3G, wherein the dashed or solid electrically conductive bonding agent electrically interconnects one or more of the plurality of fingers.
16G.各長方形太陽電池上の上記前面金属被覆パターンは、上記長方形太陽電池の長辺の縁と平行、かつ隣接して配置された、対応するフィンガーの端にそれぞれが位置する複数のコンタクトパッドを含み、
隣接し合い重なり合う長方形太陽電池の各ペアに含まれる上記長方形太陽電池は、上記長方形太陽電池のペアに含まれる一方の長方形太陽電池の上記前面金属被覆パターンの上記複数のコンタクトパッドと、上記長方形太陽電池のペアに含まれる他方の長方形太陽電池の上記裏面金属被覆パターンとの間に配された電気伝導性接合剤の不連続な部分により互いに伝導接合する、項3Gに記載の方法。
16G. The front surface metallization pattern on each rectangular solar cell includes a plurality of contact pads, each located at the end of the corresponding finger, parallel and adjacent to the long edge of the rectangular solar cell,
The rectangular solar cells included in each pair of adjacent and overlapping rectangular solar cells are the plurality of contact pads of the front surface metallization pattern of one rectangular solar cell included in the pair of rectangular solar cells, and the rectangular solar cells. The method according to paragraph 3G, wherein the conductive junctions are joined together by discrete portions of the electrically conductive binder disposed between the back side metallized pattern of the other rectangular solar cell included in the pair of cells.
17G.各長方形太陽電池上の上記前面金属被覆パターンは、上記長方形太陽電池の長辺の縁と平行、かつ隣接して配置された、対応するフィンガーの端にそれぞれが位置する複数のコンタクトパッドを含み、
隣接し合い重なり合う長方形太陽電池の各ペアに含まれる上記長方形太陽電池は、上記長方形太陽電池のペアに含まれる一方の長方形太陽電池の上記前面金属被覆パターンの上記複数のコンタクトパッドと、上記長方形太陽電池のペアに含まれる他方の長方形太陽電池の上記裏面金属被覆パターンとの間に配された破線または実線状の電気伝導性接合剤により互いに伝導接合し、
上記破線または実線状の電気伝導性接合剤は、上記複数のフィンガーのうち1または複数を電気相互接続する、項3Gに記載の方法。
17G. The front surface metallization pattern on each rectangular solar cell includes a plurality of contact pads, each located at the end of the corresponding finger, parallel and adjacent to the long edge of the rectangular solar cell,
The rectangular solar cells included in each pair of adjacent and overlapping rectangular solar cells are the plurality of contact pads of the front surface metallization pattern of one rectangular solar cell included in the pair of rectangular solar cells and the rectangular solar cells Conductingly bond together by means of a dashed or solid electrically conductive bonding agent disposed between the back side metallized pattern of the other rectangular solar cell included in the pair of cells,
The method according to paragraph 3G, wherein the dashed or solid electrically conductive bonding agent electrically interconnects one or more of the plurality of fingers.
18G.上記前面金属被覆パターンは銀製のペーストから形成される、項1Gから17Gのいずれか一項に記載の方法。 18G. The method according to any one of paragraphs 1G-17G, wherein the front side metallization pattern is formed from a silver paste.
1H.複数の太陽電池を製造する方法であって、
結晶シリコンウェハの前面に1または複数の前面アモルファスシリコン層を堆積させる工程であって、上記前面アモルファスシリコン層は、上記複数の太陽電池の動作において光により照射される、工程と、
上記結晶シリコンウェハの上記前面の反対側にある上記結晶シリコンウェハの裏面に1または複数の裏面アモルファスシリコン層を堆積させる工程と、
上記1または複数の前面アモルファスシリコン層をパターニングして、上記1または複数の前面アモルファスシリコン層に1または複数の前面トレンチを形成する工程と、
上記1または複数の前面アモルファスシリコン層上および上記1または複数の前面トレンチ内に前面パッシベート層を堆積させる工程と、
上記1または複数の裏面アモルファスシリコン層をパターニングして、上記1または複数の裏面アモルファスシリコン層内に1または複数の裏面トレンチを形成する工程であって、上記1または複数の裏面トレンチのうちそれぞれが、上記1または複数の前面トレンチのうち対応する1つと並んで形成される、工程と、
上記1または複数の裏面アモルファスシリコン層上および上記1または複数の裏面トレンチ内に裏面パッシベート層を堆積させる工程と、
1または複数の劈開面において上記結晶シリコンウェハを劈開する工程であって、各劈開面は、対応し合う前面トレンチおよび裏面トレンチの異なるペア上で中心、または実質的に中心に位置する、工程と
を備える、方法。
1H. A method of manufacturing a plurality of solar cells,
Depositing one or more front amorphous silicon layers on the front of the crystalline silicon wafer, wherein the front amorphous silicon layers are illuminated with light in operation of the plurality of solar cells;
Depositing one or more backside amorphous silicon layers on the backside of the crystalline silicon wafer opposite the front side of the crystalline silicon wafer;
Patterning the one or more front amorphous silicon layers to form one or more front trenches in the one or more front amorphous silicon layers;
Depositing a front passivation layer on the one or more front amorphous silicon layers and in the one or more front trenches;
Patterning the one or more backside amorphous silicon layers to form one or more backside trenches in the one or more backside amorphous silicon layers, each of the one or more backside trenches being , Formed side by side with a corresponding one of the one or more front trenches.
Depositing a backside passivation layer on the one or more backside amorphous silicon layers and in the one or more backside trenches;
Cleaving the crystalline silicon wafer at one or more cleavage planes, each cleavage plane being centered or substantially centered on a different pair of corresponding front and back trenches; A method comprising.
2H.上記1または複数の前面トレンチを形成して、上記前面アモルファスシリコン層を貫通させて、上記結晶シリコンウェハの上記前面に到達させる工程を備える、項1Hに記載の方法。 2H. The method according to paragraph 1H, comprising forming the one or more front trenches and penetrating the front amorphous silicon layer to reach the front of the crystalline silicon wafer.
3H.上記1または複数の裏面トレンチを形成して、上記1または複数の裏面アモルファスシリコン層を貫通させて、上記結晶シリコンウェハの上記裏面に到達させる工程を備える、項1Hに記載の方法。 3H. The method according to paragraph 1H, comprising forming the one or more back side trenches and penetrating the one or more back side amorphous silicon layers to reach the back side of the crystalline silicon wafer.
4H.上記前面パッシベート層および上記裏面パッシベート層を透明な伝導性酸化物から形成する工程を備える、項1Hに記載の方法。 4H. The method according to paragraph 1H, comprising forming the front passivating layer and the back passivating layer from a transparent conductive oxide.
5H.レーザーを用いて、上記結晶シリコンウェハに熱応力を引き起こして、上記1または複数の劈開面において上記結晶シリコンウェハを劈開する、項1Hに記載の方法。 5H. The method according to paragraph 1H, wherein a laser is used to cause thermal stress in the crystalline silicon wafer to cleave the crystalline silicon wafer at the one or more cleavage planes.
6H.上記1または複数の劈開面において上記結晶シリコンウェハを機械的に劈開する工程を備える、項1Hに記載の方法。 6H. The method according to Item 1H, comprising mechanically cleaving the crystalline silicon wafer at the one or more cleavage planes.
7H.上記1または複数の前面アモルファス結晶シリコン層は、上記結晶シリコンウェハとn−p接合を形成する、項1Hに記載の方法。 7H. The method according to Item 1H, wherein the one or more front amorphous crystalline silicon layers form an np junction with the crystalline silicon wafer.
8H.上記結晶シリコンウェハを、その裏面側から劈開する工程を備える、項7Hに記載の方法。 8H. The method according to Item 7H, comprising cleaving the crystalline silicon wafer from the back side.
9H.上記1または複数の裏面アモルファス結晶シリコン層は、上記結晶シリコンウェハとn−p接合を形成する、項1Hに記載の方法。 9H. The method according to Item 1H, wherein the one or more backside amorphous crystalline silicon layers form an np junction with the crystalline silicon wafer.
10H.上記結晶シリコンウェハを、その前面側から劈開する工程を備える、項9Hに記載の方法。 10H. The method according to Item 9H, comprising cleaving the crystalline silicon wafer from its front side.
11H.複数の太陽電池を製造する方法であって、
結晶シリコンウェハの第1表面に1または複数のトレンチを形成する工程と、
上記結晶シリコンウェハの上記第1表面に1または複数のアモルファスシリコン層を堆積させる工程と、
上記結晶シリコンウェハの上記第1表面の上記1または複数のトレンチ内および上記1または複数のアモルファスシリコン層上にパッシベート層を堆積させる工程と、
上記結晶シリコンウェハの上記第1表面の反対側にある上記結晶シリコンウェハの第2表面に1または複数のアモルファスシリコン層を堆積させる工程と、
1または複数の劈開面において上記結晶シリコンウェハを劈開する工程であって、各劈開面は、上記1または複数のトレンチのうち異なる1つのトレンチ上で中心、または実質的に中心に位置する、工程と
を備える、方法。
11H. A method of manufacturing a plurality of solar cells,
Forming one or more trenches in the first surface of the crystalline silicon wafer;
Depositing one or more amorphous silicon layers on the first surface of the crystalline silicon wafer;
Depositing a passivation layer in the one or more trenches on the first surface of the crystalline silicon wafer and on the one or more amorphous silicon layers;
Depositing one or more amorphous silicon layers on a second surface of the crystalline silicon wafer opposite the first surface of the crystalline silicon wafer;
Cleaving the crystalline silicon wafer at one or more cleavage planes, each cleavage plane being centered or substantially centered on a different one of the one or more trenches And how to provide.
12H.上記パッシベート層を透明な伝導性酸化物から形成する工程を備える、項11Hに記載の方法。 12H. The method according to paragraph 11H, comprising forming the passivating layer from a transparent conductive oxide.
13H.レーザーを用いて、上記結晶シリコンウェハに熱応力を引き起こして、上記1または複数の劈開面において上記結晶シリコンウェハを劈開する工程を備える、項11Hに記載の方法。 13H. The method according to paragraph 11H, comprising using a laser to cause thermal stress in the crystalline silicon wafer to cleave the crystalline silicon wafer at the one or more cleavage planes.
14H.上記1または複数の劈開面において上記結晶シリコンウェハを機械的に劈開する工程を備える、項11Hに記載の方法。 14H. The method according to paragraph 11H, comprising mechanically cleaving the crystalline silicon wafer at the one or more cleavage planes.
15H.上記第1表面の上記1または複数のアモルファス結晶シリコン層は、上記結晶シリコンウェハとn−p接合を形成する、項11Hに記載の方法。 15H. The method according to paragraph 11H, wherein the one or more amorphous crystalline silicon layers of the first surface form an np junction with the crystalline silicon wafer.
16H.上記第2表面の上記1または複数のアモルファス結晶シリコン層は、上記結晶シリコンウェハとn−p接合を形成する、項11Hに記載の方法。 16H. The method according to paragraph 11H, wherein the one or more amorphous crystalline silicon layers of the second surface form an np junction with the crystalline silicon wafer.
17H.上記結晶シリコンウェハの上記第1表面は、上記複数の太陽電池の動作の間に光により照射されることになる、項11Hに記載の方法。 17H. The method according to paragraph 11H, wherein the first surface of the crystalline silicon wafer is to be illuminated by light during operation of the plurality of solar cells.
18H.上記結晶シリコンウェハの上記第2表面は、上記複数の太陽電池の動作の間に光により照射されることになる、項11Hに記載の方法。 18H. The method according to paragraph 11H, wherein the second surface of the crystalline silicon wafer is to be illuminated by light during operation of the plurality of solar cells.
19H.隣接し合う太陽電池の端部が、互いにこけら葺き状に重なり合い伝導接合して、上記隣接し合う太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された複数の太陽電池をそれぞれが有する複数のスーパーセルを備え、
各太陽電池は、
結晶シリコン基板と、
上記結晶シリコン基板の第1表面に配されてn−p接合を形成する1または複数の第1表面アモルファスシリコン層と、
上記結晶シリコン基板の上記第1表面の反対側にある上記結晶シリコン基板の第2表面に配された1または複数の第2表面アモルファスシリコン層と、
上記1または複数の第1表面アモルファスシリコン層の縁における、上記1または複数の第2表面アモルファスシリコン層の縁における、または、上記1または複数の第1表面アモルファスシリコン層の縁および上記1または複数の第2表面アモルファスシリコン層の縁におけるキャリア再結合を防ぐ複数のパッシベート層と
を含む、ソーラーパネル。
19H. A plurality of solar cells each having a plurality of solar cells arranged side by side with their adjacent solar cells being electrically connected in series, with the ends of the adjacent solar cells overlapping each other in a rasp-like manner and conducting junctions. Equipped with a supercell,
Each solar cell is
A crystalline silicon substrate,
One or more first surface amorphous silicon layers disposed on the first surface of the crystalline silicon substrate to form an np junction;
One or more second surface amorphous silicon layers disposed on the second surface of the crystalline silicon substrate opposite to the first surface of the crystalline silicon substrate;
The edge of the one or more first surface amorphous silicon layers, or the edge of the one or more second surface amorphous silicon layers, or the edge of the one or more first surface amorphous silicon layers and the one or more A solar panel comprising: a plurality of passivated layers to prevent carrier recombination at the edge of the second surface amorphous silicon layer.
20H.上記複数のパッシベート層は、透明な伝導性酸化物を含む、項19Hに記載のソーラーパネル。 20H. The solar panel according to Item 19H, wherein the plurality of passivated layers include a transparent conductive oxide.
21H.上記複数のスーパーセルは、単一の行に、または2またはそれより多くの平行行に配置されて、上記ソーラーパネルの動作の間に太陽放射により照射されることになる、上記ソーラーパネルの前面を形成する、項19Hに記載のソーラーパネル。 21 H. The plurality of supercells are arranged in a single row, or in two or more parallel rows, to be illuminated by solar radiation during operation of the solar panel. The solar panel according to Item 19H, which forms
Z1.ソーラーモジュールであって、
2またはそれより多くの平行行に複数の直列接続するスーパーセルとして配置された、N個の(約250より大きい、またはそれと等しい数の)長方形または略長方形シリコン太陽電池であって、各スーパーセルが、複数のシリコン太陽電池を有し、上記複数のシリコン太陽電池は、隣接し合うシリコン太陽電池の長辺が重なり合い電気および熱伝導性接着剤により互いに直接伝導接合して、上記スーパーセル内の上記複数のシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置されている、長方形または略長方形シリコン太陽電池と、
1または複数のバイパスダイオードと
を備え、
上記ソーラーモジュール内の隣接し合う平行行の各ペアは、上記ペアに含まれる一方の行内で中央に位置する太陽電池上の裏面電気接触部に伝導接合し、上記ペアに含まれる他方の行内の隣接する太陽電池上の裏面電気接触部に伝導接合するバイパスダイオードにより電気接続する、
ソーラーモジュール。
Z1. A solar module,
N (approximately greater than or equal to about 250) rectangular or near rectangular silicon solar cells arranged as a plurality of series connected supercells in two or more parallel rows, each supercell And a plurality of silicon solar cells, wherein the long sides of adjacent silicon solar cells are overlapped and directly conductively joined to each other by an electrical and thermally conductive adhesive, A rectangular or substantially rectangular silicon solar cell, which is disposed side by side in a state in which the plurality of silicon solar cells are electrically connected in series.
And one or more bypass diodes,
Each pair of adjacent parallel rows in the solar module conductively bonds to the back surface electrical contact on the solar cell centrally located in one row included in the pair, and in the other row included in the pair Electrically connected by means of a bypass diode which is conductively joined to the back side electrical contact on the adjacent solar cell
Solar module.
Z2.隣接し合う平行行の各ペアは、上記ペアに含まれる一方の行内の太陽電池上の裏面電気接触部に伝導接合し、上記ペアに含まれる他方の行内の隣接する太陽電池上の裏面電気接触部に伝導接合する少なくとも1つの他のバイパスダイオードにより電気接続する、項Z1に記載のソーラーモジュール。 Z2. Each pair of adjacent parallel rows conductively bonds to the back surface electrical contacts on the solar cells in one row included in the pair and back surface electrical contacts on the adjacent solar cells in the other row included in the pair The solar module according to Item Z1, electrically connected by at least one other bypass diode conductively joined to the part.
Z3.隣接し合う平行行の各ペアは、上記ペアに含まれる一方の行内の太陽電池上の裏面電気接触部に伝導接合し、上記ペアに含まれる他方の行内の隣接する太陽電池上の裏面電気接触部に伝導接合する少なくとも1つの他のバイパスダイオードにより電気接続する、項Z2に記載のソーラーモジュール。 Z3. Each pair of adjacent parallel rows conductively bonds to the back surface electrical contacts on the solar cells in one row included in the pair and back surface electrical contacts on the adjacent solar cells in the other row included in the pair The solar module according to Item Z2, electrically connected by at least one other bypass diode conductively joined to the part.
Z4.上記電気および熱伝導性接着剤は、上記複数の太陽電池と垂直な方向への厚さが約50ミクロンより薄く、またはそれと等しく、上記複数の太陽電池と垂直な方向への熱伝導性が約1.5W/(メートル−K)より高い、またはそれと等しい、隣接し合う太陽電池間の複数の接合を形成する、項Z1に記載のソーラーモジュール。 Z4. The electrical and thermal conductive adhesive has a thickness in the direction perpendicular to the plurality of solar cells less than or equal to about 50 microns, and a thermal conductivity in the direction perpendicular to the plurality of solar cells is about equal. The solar module according to Item Z1, forming a plurality of junctions between adjacent solar cells higher than or equal to 1.5 W / (meter-K).
Z5.上記複数のスーパーセルは、ガラス製の前面シートと後面シートとの間の熱可塑性オレフィン層内に封入されている、項Z1に記載のソーラーモジュール。 Z5. The solar module according to Item Z1, wherein the plurality of supercells are enclosed in a thermoplastic olefin layer between a glass front sheet and a back sheet.
Z6.重なり合う太陽電池間の伝導性の上記複数の接合は、上記ソーラーモジュールにダメージを与えることなく約−40℃から約100℃の温度範囲で、上記複数のスーパーセルと上記ガラス製の前面シートとの間の、上記2またはそれより多くの平行行と平行な方向への熱膨張の不一致に適応する機械的コンプライアンスを、上記複数のスーパーセルに提供する、項Z1に記載のソーラーモジュール。 Z6. The plurality of conductive junctions between overlapping solar cells may be combined with the plurality of supercells and the glass front sheet in a temperature range of about -40 ° C to about 100 ° C without damaging the solar modules. The solar module according to clause Z1, providing mechanical compliance to the plurality of supercells that accommodates thermal expansion mismatch in a direction parallel to the two or more parallel rows between.
Z7.Nは、約300より大きい、若しくはそれと等しい、約350より大きい、若しくはそれと等しい、約400より大きい、若しくはそれと等しい、約450より大きい、若しくはそれと等しい、約500より大きい、若しくはそれと等しい、約550より大きい、若しくはそれと等しい、約600より大きい、若しくはそれと等しい、約650より大きい、若しくはそれと等しい、または、約700より大きい、若しくはそれと等しい、項Z1からZ6のいずれか一項に記載のソーラーモジュール。 Z7. N is greater than or equal to about 300, greater than or equal to about 350, or greater than or equal to about 400, or greater than or equal to about 400, or greater than or equal to about 500, or greater than or equal to about 500 Solar module according to any one of the claims Z1 to Z6, which is greater than or equal to, greater than about 600 or equal to, greater than about 650 or equal to, or greater than about 700 or equal to .
Z8.上記複数のスーパーセルは、電気接続して、約120ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約180ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約240ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約300ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約360ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約420ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約480ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約540ボルトより高い、若しくはそれと等しい、または、約600ボルトより高い、若しくはそれと等しい高い直流電圧を提供する、項Z1からZ7のいずれか一項に記載のソーラーモジュール。 Z8. The plurality of supercells are electrically connected such that they are higher than or equal to about 120 volts, higher than or equal to about 180 volts, higher than or equal to about 240 volts, or higher than about 300 volts Equal, higher than or equal to about 360 volts, higher than or equal to about 420 volts, higher than or equal to about 480 volts, higher than or equal to about 540 volts, or higher than about 600 volts, The solar module according to any one of Items Z1 to Z7, which provides a high DC voltage equal to or equal to that.
Z9.項Z1に記載のソーラーモジュールと、
上記ソーラーモジュールに電気接続し、上記ソーラーモジュールからのDC出力を変換して、AC出力を提供するよう構成されたインバータと
を備える、太陽エネルギーシステム。
Z9. A solar module according to item Z1;
A solar energy system, comprising: an inverter configured to electrically connect to the solar module and to convert a DC output from the solar module to provide an AC output.
Z10.上記インバータは、DC−DCブースト構成要素を有さない、項Z9に記載の太陽エネルギーシステム。 Z10. The solar energy system according to Item Z9, wherein the inverter does not have a DC-DC boost component.
Z11.上記インバータは、太陽電池に逆バイアスをかけることを避けるよう設定された最小値より高い直流電圧で上記ソーラーモジュールを動作させるよう構成されている、項Z9に記載の太陽エネルギーシステム。 Z11. The solar energy system according to clause Z9, wherein the inverter is configured to operate the solar module at a DC voltage higher than a minimum value set to avoid reverse biasing the solar cell.
Z12.上記最小電圧値は温度依存である、項Z11に記載の太陽エネルギーシステム。 Z12. The solar energy system according to Item Z11, wherein the minimum voltage value is temperature dependent.
Z13.上記インバータは、逆バイアス状態を認識し、上記逆バイアス状態を避ける電圧で上記ソーラーモジュールを動作させるよう構成されている、項Z9に記載の太陽エネルギーシステム。 Z13. The solar energy system according to clause Z9, wherein the inverter is configured to recognize a reverse bias condition and operate the solar module at a voltage that avoids the reverse bias condition.
Z14.上記インバータは、上記ソーラーモジュールの電圧−電流出力曲線の極大領域において上記ソーラーモジュールを動作させて、上記逆バイアス状態を避けるよう構成されている、項Z13に記載の太陽エネルギーシステム。 Z14. The solar energy system according to Item Z13, wherein the inverter is configured to operate the solar module in a maximum region of a voltage-current output curve of the solar module to avoid the reverse bias state.
Z15.上記インバータは、上記ソーラーモジュールと統合されたマイクロインバータである、項Z9からZ14のいずれか一項に記載の太陽エネルギーシステム。 Z15. The solar energy system according to any one of items Z9 to Z14, wherein the inverter is a micro inverter integrated with the solar module.
本開示は、例示であって、限定ではない。本開示を考慮すれば当業者には更なる修正が明らかになり、それら更なる修正は、添付の特許請求の範囲に含まれることが意図されている。
[項目1]
2またはそれより多くの平行行に配置された複数のスーパーセルであって、各スーパーセルが、隣接し合うシリコン太陽電池の長辺が重なり合い互いに直接伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置された複数の長方形または略長方形シリコン太陽電池を有する、複数のスーパーセルと、
第1太陽電池の後面に位置する、通常動作で実質的な電流を伝導しない隠れタップコンタクトパッドと
を備え、
上記第1太陽電池は、スーパーセルの上記2またはそれより多くの平行行のうち第1行内の上記複数のスーパーセルのうち第1スーパーセルに沿った中間位置に位置し、上記隠れタップコンタクトパッドは、上記スーパーセルの2またはそれより多くの平行行のうち第2行内の少なくとも第2太陽電池と並列に電気接続する、ソーラーモジュール。
[項目2]
上記隠れタップコンタクトパッドに接合し、上記隠れタップコンタクトパッドを上記第2太陽電池に電気相互接続する電気相互接続部を備え、
上記電気相互接続部は、上記第1太陽電池の長さに亘って実質的に広がらず、
上記第1太陽電池上の後面金属被覆パターンが、約5オーム/スクエアより低い、またはそれと等しいシート抵抗を有する、上記隠れタップコンタクトパッドへの伝導路を提供する、項目1に記載のソーラーモジュール。
[項目3]
上記複数のスーパーセルは、3またはそれより多くの平行行と垂直な上記ソーラーモジュールの幅に亘って広がる上記3またはそれより多くの平行行に配置され、
上記隠れタップコンタクトパッドは、スーパーセルの上記3またはそれより多くの平行行のうち各行内の少なくとも1つの太陽電池上の隠れコンタクトパッドに電気接続して、スーパーセルの上記3またはそれより多くの平行行を並列に電気接続し、
複数の上記隠れタップコンタクトパッドのうち少なくとも1つへの、または複数の隠れタップコンタクトパッドの間の相互接続部への少なくとも1つのバス接続が、バイパスダイオードまたは他の電子デバイスに接続する、項目1に記載のソーラーモジュール。
[項目4]
上記隠れタップコンタクトパッドに伝導接合して、それを上記第2太陽電池に電気接続するフレキシブル電気相互接続部を備え、
上記隠れタップコンタクトパッドに伝導接合する、上記フレキシブル電気相互接続部の部分は、銅から形成されたリボン状であり、それの接合先の上記太陽電池の表面と垂直な方向への厚さが約50ミクロンより薄く、またはそれと等しく、
上記隠れタップコンタクトパッドと上記フレキシブル電気相互接続部との間の上記伝導接合は、上記ソーラーモジュールにダメージを与えることなく約−40℃から約180℃の温度範囲で、上記フレキシブル電気相互接続部に、上記第1太陽電池と上記フレキシブル相互接続部との間の熱膨張の不一致を耐えさせ、熱膨張から結果として生じる上記第1太陽電池と上記第2太陽電池との間の相対運動に適応させる、項目1に記載のソーラーモジュール。
[項目5]
上記ソーラーモジュールの動作において、上記第1隠れコンタクトパッドは、上記複数の太陽電池のうち任意の1つで生成される電流より大きい電流を伝導し得る、項目1に記載のソーラーモジュール。
[項目6]
上記第1太陽電池の、上記第1隠れタップコンタクトパッド上に横たわる前面は、コンタクトパッドまたは任意の他の相互接続特徴により占有されていない、項目1に記載のソーラーモジュール。
[項目7]
上記第1太陽電池の、上記第1スーパーセル内の隣接する太陽電池の一部が重なっていない前面のどのエリアも、コンタクトパッドまたは任意の他の相互接続特徴により占有されていない、項目1に記載のソーラーモジュール。
[項目8]
各スーパーセル内で、上記複数の電池の殆どは、隠れタップコンタクトパッドを有さない、項目1に記載のソーラーモジュール。
[項目9]
隠れタップコンタクトパッドを有する上記複数の電池は、隠れタップコンタクトパッドを有さない上記複数の電池より大きな集光面積を有する、項目8に記載のソーラーモジュール。
[項目10]
重なり合う領域における電気接続先の他のソーラーモジュールと重なり合うこけら葺き状に配置される、項目1に記載のソーラーモジュール。
[項目11]
ソーラーモジュールであって、
ガラス製の前面シートと、
後面シートと、
上記ガラス製の前面シートと上記後面シートとの間の2またはそれより多くの平行行に配置され、複数の長方形または略長方形シリコン太陽電池をそれぞれが有する複数のスーパーセルであって、上記複数の長方形または略長方形シリコン太陽電池は、隣接し合うシリコン太陽電池の長辺が重なり合いフレキシブルに互いに直接伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置される、複数のスーパーセルと、
上記複数のスーパーセルのうち第1スーパーセルに強固に伝導接合する第1フレキシブル電気相互接続部と
を備え、
重なり合う太陽電池間の複数のフレキシブルな上記伝導接合は、上記ソーラーモジュールにダメージを与えることなく約−40℃から約100℃の温度範囲で、上記複数のスーパーセルと上記ガラス製の前面シートとの間の、上記2またはそれより多くの平行行と平行な方向への熱膨張の不一致に適応する機械的コンプライアンスを上記複数のスーパーセルに提供し、
上記第1スーパーセルと上記第1フレキシブル電気相互接続部との間の強固な上記伝導接合は、上記ソーラーモジュールにダメージを与えることなく約−40℃から約180℃の温度範囲で、上記第1フレキシブル電気相互接続部に、上記第1スーパーセルと上記第1フレキシブル相互接続部との間の、上記2またはそれより多くの平行行と垂直な方向への熱膨張の不一致に適応させる、ソーラーモジュール。
[項目12]
スーパーセル内の重なり合い隣接し合う太陽電池間の複数の上記伝導接合は、上記スーパーセルと上記フレキシブル電気相互接続部との間の複数の上記伝導接合とは異なる伝導性接着剤を利用する、項目11に記載のソーラーモジュール。
[項目13]
両方の伝導性接着剤が同じ処理工程で硬化させられ得る、項目12に記載のソーラーモジュール。
[項目14]
スーパーセル内の少なくとも1つの太陽電池の一辺の上記伝導接合は、その他辺の上記伝導接合とは異なる伝導性接着剤を利用する、項目11に記載のソーラーモジュール。
[項目15]
両方の伝導性接着剤が同じ処理工程で硬化させられ得る、項目14に記載のソーラーモジュール。
[項目16]
重なり合い隣接し合う太陽電池間の複数の上記伝導接合は、各電池と上記ガラス製の前面シートとの間の約15ミクロンより大きい、またはそれと等しい差異のある運動に適応する、項目11に記載のソーラーモジュール。
[項目17]
重なり合い隣接し合う太陽電池間の複数の上記伝導接合は、上記複数の太陽電池と垂直な方向への厚さが約50ミクロンより薄く、またはそれと等しく、上記複数の太陽電池と垂直な方向への熱伝導性が約1.5W/(メートル−K)より高い、またはそれと等しい、項目11に記載のソーラーモジュール。
[項目18]
上記第1フレキシブル電気相互接続部は、上記第1フレキシブル相互接続部の、約40ミクロンより大きい、またはそれと等しい熱膨張または収縮に耐える、項目11に記載のソーラーモジュール。
[項目19]
上記スーパーセルに伝導接合する、上記第1フレキシブル電気相互接続部の部分は、銅から形成されたリボン状であり、それの接合先の上記太陽電池の表面と垂直な方向への厚さが約50ミクロンより小さい、またはそれと等しい、項目11に記載のソーラーモジュール。
[項目20]
上記スーパーセルに伝導接合する、上記第1フレキシブル電気相互接続部の部分は、銅から形成されたリボン状であり、それの接合先の上記太陽電池の表面と垂直な方向への厚さが約30ミクロンより小さい、またはそれと等しい、項目19に記載のソーラーモジュール。
[項目21]
上記第1フレキシブル電気相互接続部は、上記太陽電池に伝導接合する、上記第1フレキシブル電気相互接続部の部分より高い伝導性を提供する、上記太陽電池に接合しない一体の伝導性銅部分を有する、項目19に記載のソーラーモジュール。
[項目22]
上記第1フレキシブル電気相互接続部は、上記太陽電池の表面の面における、上記相互接続部を通る電流の流れと垂直な方向への幅が約10mmより大きい、またはそれと等しい、項目19に記載のソーラーモジュール。
[項目23]
上記第1フレキシブル電気相互接続部は、上記第1電気相互接続部より高い伝導性を提供する、上記太陽電池に近接した導体に伝導接合する、項目19に記載のソーラーモジュール。
[項目24]
重なり合う領域におけるそれの電気接続先の他のソーラーモジュールと重なり合うこけら葺き状に配置される、項目11に記載のソーラーモジュール。
[項目25]
ガラス製の前面シートと、
後面シートと、
上記ガラス製の前面シートと上記後面シートとの間の2またはそれより多くの平行行に配置され、複数の長方形または略長方形シリコン太陽電池をそれぞれが有する複数のスーパーセルであって、上記複数の長方形または略長方形シリコン太陽電池は、隣接し合うシリコン太陽電池の長辺が重なり合いフレキシブルに互いに直接伝導接合して、上記隣接し合うシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置される、複数のスーパーセルと、
上記複数のスーパーセルのうち第1スーパーセルに強固に伝導接合する第1フレキシブル電気相互接続部と
を備え、
重なり合う太陽電池間の複数のフレキシブルな上記伝導接合は、第1伝導性接着剤から形成され、約800メガパスカルより低い、またはそれと等しい剛性率を有し、
上記第1スーパーセルと上記第1フレキシブル電気相互接続部との間の強固な上記伝導接合は、第2伝導性接着剤から形成され、約2000メガパスカルより高い、またはそれと等しい剛性率を有する、ソーラーモジュール。
[項目26]
上記第1伝導性接着剤と上記第2伝導性接着剤とは異なり、両方の伝導性接着剤が、同じ処理工程で硬化させられ得る、項目25に記載のソーラーモジュール。
[項目27]
重なり合い隣接し合う太陽電池間の複数の上記伝導接合は、上記複数の太陽電池と垂直な方向への厚さが約50ミクロンより薄く、またはそれと等しく、上記複数の太陽電池と垂直な方向への熱伝導性が約1.5W/(メートル−K)より高い、またはそれと等しい、項目25に記載のソーラーモジュール。
[項目28]
重なり合う領域における電気接続先の他のソーラーモジュールと重なり合うこけら葺き状に配置される、項目25に記載のソーラーモジュール。
[項目29]
シリコンウェハの第1外縁と平行、かつ隣接して配置された第1のバスバーまたはコンタクトパッド行と、上記シリコンウェハの上記第1縁と反対側にあり、かつ平行な、上記シリコンウェハの第2外縁と平行、かつ隣接して配置された第2のバスバーまたはコンタクトパッド行とを含む前面金属被覆パターンを含む上記シリコンウェハを得る、または提供する工程と、
上記シリコンウェハの上記第1外縁と上記第2外縁と平行な1または複数のスクライブラインに沿って上記シリコンウェハを分離させて、複数の長方形太陽電池を形成する工程であって、上記第1のバスバーまたはコンタクトパッド行は、上記複数の長方形太陽電池のうち第1長方形太陽電池の長い外縁と平行、かつ隣接して配置され、上記第2のバスバーまたはコンタクトパッド行は、上記複数の長方形太陽電池のうち第2長方形太陽電池の長い外縁と平行、かつ隣接して配置される、工程と、
上記複数の長方形太陽電池を、隣接し合う太陽電池の長辺が重なり合い互いに伝導接合して、上記隣接し合う太陽電池を直列に電気接続した状態で並べて配置して、スーパーセルを形成する工程と
を備え、
上記複数の長方形太陽電池のうち上記第1長方形太陽電池上の上記第1のバスバーまたはコンタクトパッド行には、上記スーパーセル内の隣接する長方形太陽電池の底面が重なり伝導接合する、方法。
[項目30]
上記複数の長方形太陽電池のうち上記第2長方形太陽電池上の上記第2のバスバーまたはコンタクトパッド行には、上記スーパーセル内の隣接する長方形太陽電池の底面が重なり伝導接合する、項目29に記載の方法。
[項目31]
上記シリコンウェハは、正方形または擬似正方形シリコンウェハである、項目29に記載の方法。
[項目32]
上記シリコンウェハは、長さが約125mmである、または長さが約156mmである辺を有する、項目31に記載の方法。
[項目33]
各長方形太陽電池の長さ対幅の比は、約2:1と約20:1との間である、項目31に記載の方法。
[項目34]
上記シリコンウェハは結晶シリコンウェハである、項目29に記載の方法。
[項目35]
上記第1のバスバーまたはコンタクトパッド行と上記第2のバスバーまたはコンタクトパッド行とは、上記シリコンウェハの複数の中央領域より低効率で光を電気に変換する、上記シリコンウェハの複数の縁領域に位置する、項目29に記載の方法。
[項目36]
上記前面金属被覆パターンは、上記第1のバスバーまたはコンタクトパッド行に電気接続する、上記シリコンウェハの上記第1外縁から内側に延在する第1の複数の平行なフィンガーと、上記第2のバスバーまたはコンタクトパッド行に電気接続する、上記シリコンウェハの上記第2外縁から内側に延在する第2の複数の平行なフィンガーとを含む、項目29に記載の方法。
[項目37]
上記前面金属被覆パターンは、少なくとも、上記第1のバスバーまたはコンタクトパッド行と上記第2のバスバーまたはコンタクトパッド行と平行に方向付けられ、上記第1のバスバーまたはコンタクトパッド行と上記第2のバスバーまたはコンタクトパッド行との間に位置する第3のバスバーまたはコンタクトパッド行と、上記第3のバスバーまたはコンタクトパッド行と垂直な方向に方向付けられた、上記第3のバスバーまたはコンタクトパッド行に電気接続する第3の複数の平行なフィンガーとを含み、上記第3のバスバーまたはコンタクトパッド行は、上記シリコンウェハが分離されて、上記複数の長方形太陽電池を形成した後、上記複数の長方形太陽電池のうち第3長方形太陽電池の長い外縁と平行、かつ隣接して配置される、項目29に記載の方法。
[項目38]
上記第1のバスバーまたはコンタクトパッド行に伝導性接着剤を適用して、上記第1長方形太陽電池を隣接する太陽電池に伝導接合する工程を備える、項目29に記載の方法。
[項目39]
上記金属被覆パターンは、上記伝導性接着剤の広がりを封じ込めるよう構成されたバリアを含む、項目38に記載の方法。
[項目40]
スクリーン印刷により上記伝導性接着剤を適用する工程を備える、項目38に記載の方法。
[項目41]
インクジェット印刷により上記伝導性接着剤を適用する工程を備える、項目38に記載の方法。
[項目42]
上記伝導性接着剤は、上記シリコンウェハにおける上記1または複数のスクライブラインの形成の前に適用される、項目38に記載の方法。
[項目43]
上記1または複数のスクライブラインに沿って上記シリコンウェハを分離させる工程は、上記シリコンウェハの底面と湾曲支持面との間で真空を引いて、上記湾曲支持面に寄せて上記シリコンウェハを曲げ、それにより、上記1または複数のスクライブラインに沿って上記シリコンウェハを劈開する工程を有する、項目29に記載の方法。
[項目44]
上記シリコンウェハは、面取りされた複数の角を含む擬似正方形シリコンウェハであって、上記シリコンウェハを分離させて、上記複数の長方形太陽電池を形成する工程の後、上記長方形太陽電池のうち1または複数は、上記面取りされた複数の角のうち1または複数を含み、
スクライブライン間の間隔は、面取りされた複数の角を含む上記長方形太陽電池の長軸と垂直な幅を、複数の面取りされた角を有さない上記長方形太陽電池の長軸と垂直な幅より大きくすることにより上記面取りされた角を補うよう選択され、これにより、上記スーパーセル内の上記複数の長方形太陽電池のうちそれぞれが、上記スーパーセルの動作において光に露出される面積が実質的に同じである前面を有する、項目29に記載の方法。
[項目45]
透明な前面シートと後面シートとの間の層状構造に上記スーパーセルを配置し、上記層状構造を積層させる工程を備える、項目29に記載の方法。
[項目46]
上記層状構造を積層させる工程は、上記スーパーセル内の上記隣接し合う長方形太陽電池間に配された伝導性接着剤の硬化を完了させて、上記隣接し合う長方形太陽電池を互いに伝導接合する、項目45に記載の方法。
[項目47]
上記スーパーセルは、スーパーセルの2またはそれより多くの平行行のうち1行内の上記層状構造に配置され、上記後面シートは、上記スーパーセルの2またはそれより多くの平行行間の間隙の位置および幅に対応する位置および幅を有する複数の平行な濃色のストライプを含む白色のシートであり、これにより、上記後面シートの複数の白色の部分は、組み立てられたモジュールにおいて上記スーパーセルの2またはそれより多くの平行行間の間隙を通して視認出来ない、項目45に記載の方法。
[項目48]
上記前面シートおよび上記後面シートは、ガラス製のシートであり、上記スーパーセルは、上記ガラス製のシート間に挟まれた熱可塑性オレフィン層内に封入されている、項目45に記載の方法。
[項目49]
第2ソーラーモジュールの第2接続箱と嵌合配置されている接続箱を含む第1モジュールに上記スーパーセルを配置する工程を備える、項目29に記載の方法。
[項目50]
湾曲面に沿って太陽電池ウェハを進行させる工程と、
上記湾曲面と上記太陽電池ウェハの底面の間で真空を引いて、上記湾曲面に寄せて上記太陽電池ウェハを曲げ、それにより、事前に用意された1または複数のスクライブラインに沿って上記太陽電池ウェハを劈開して、複数の太陽電池を上記太陽電池ウェハから分離させる工程と
を備える、太陽電池を製造する方法。
[項目51]
上記湾曲面は、上記真空を上記太陽電池ウェハの上記底面に対して引く真空マニホールドの上面の湾曲部分である、項目50に記載の方法。
[項目52]
上記真空マニホールドにより上記太陽電池ウェハの上記底面に対して引かれる上記真空は、上記太陽電池ウェハの移動方向に沿って変化し、上記太陽電池ウェハが劈開される、上記真空マニホールドの領域において最も強い、項目50に記載の方法。
[項目53]
上記真空マニホールドの湾曲した上記上面に沿って、穿孔付ベルトにより上記太陽電池ウェハを搬送する工程であって、上記真空は、上記穿孔付ベルトの複数の穿孔を通じて上記太陽電池ウェハの上記底面に対して引かれる、工程を備える、項目51または52に記載の方法。
[項目54]
上記穿孔付ベルトの上記複数の穿孔は、上記太陽電池ウェハの移動方向に沿った上記太陽電池ウェハの前縁および後縁が、上記穿孔付ベルトの少なくとも1つの穿孔上に横たわるように配置される、項目53に記載の方法。
[項目55]
上記真空マニホールドの上記上面の平坦領域に沿って上記太陽電池ウェハを進行させて、第1曲率を有する、上記真空マニホールドの上記上面の遷移湾曲領域に到達させ、その後、上記太陽電池ウェハが劈開される、上記真空マニホールドの上記上面の劈開領域内に上記太陽電池ウェハを進行させる工程であって、上記真空マニホールドの上記劈開領域は、上記第1曲率より高い第2曲率を有する、工程を備える、項目50から54のいずれか一項に記載の方法。
[項目56]
上記遷移領域の上記曲率は、曲率が大きくなる連続幾何学関数により規定される、項目55に記載の方法。
[項目57]
上記劈開領域の上記曲率は、上記曲率が大きくなる連続幾何学関数により規定される、項目56に記載の方法。
[項目58]
上記第2曲率より高い第3曲率を有する上記真空マニホールドの劈開後領域内へ劈開済の上記複数の太陽電池を進行させる工程を備える、項目57に記載の方法。
[項目59]
上記遷移湾曲領域、上記劈開領域、および上記劈開後領域の上記曲率は、曲率が大きくなる単一の連続幾何学関数により規定される、項目57に記載の方法。
[項目60]
上記曲率が大きくなる連続幾何学関数は、クロソイドである、項目57、58または59に記載の方法。
[項目61]
各スクライブラインの一端で、その後、各スクライブラインの反対側の端で、より強い上記太陽電池ウェハと上記湾曲面との間の真空を引いて、各スクライブラインに沿った単一の劈開裂け目の核生成および伝播を促す、各スクライブラインに沿った非対称な応力分布を提供する工程を備える、項目50から60のいずれか一項に記載の方法。
[項目62]
上記湾曲面から、劈開済の上記複数の太陽電池を取り除く工程であって、上記劈開済の複数の太陽電池の複数の縁は、上記湾曲面からの、上記太陽電池の取り除きの前には触れない、工程を備える、項目50から61のいずれか一項に記載の方法。
[項目63]
上記1または複数のスクライブラインを上記太陽電池ウェハ上にレーザースクライブする工程と、
上記1または複数のスクライブラインに沿って上記太陽電池ウェハを劈開する前に上記太陽電池ウェハの頂面の一部へ電気伝導性粘着接合剤を適用する工程と
備え、
各劈開済の太陽電池は、その頂面の劈開縁に沿って配された上記電気伝導性粘着接合剤の一部を含む、項目50から62のいずれか一項に記載の方法。
[項目64]
上記1または複数のスクライブラインをレーザースクライブし、その後、上記電気伝導性粘着接合剤を適用する工程を備える、項目63に記載の方法。
[項目65]
上記電気伝導性粘着接合剤を適用し、その後、上記1または複数のスクライブラインをレーザースクライブする工程を備える、項目64に記載の方法。
[項目66]
項目63から65のいずれか一項に記載の方法により製造された複数の劈開済の太陽電池から太陽電池ストリングを作る方法であって、
上記複数の劈開済の太陽電池は複数の長方形太陽電池であり、
隣接し合う長方形太陽電池の長辺が、上記電気伝導性粘着接合剤の一部が間に配されてこけら葺き状に重なり合った状態で上記複数の長方形太陽電池を並べて配置する工程と、
上記電気伝導性粘着接合剤を硬化させ、それにより、隣接し合い重なり合う長方形太陽電池を互いに接合し、それらを直列に電気接続する工程と
を備える、方法。
[項目67]
上記太陽電池ウェハは、正方形または擬似正方形シリコン太陽電池ウェハである、項目50から66のいずれか一項に記載の方法。
[項目68]
1または複数の正方形太陽電池のうち各正方形太陽電池上に裏面金属被覆パターンを形成する工程と、
単一の孔版印刷工程で、単一のステンシルを用いて、上記1または複数の正方形太陽電池のうち各正方形太陽電池上に完全な前面金属被覆パターンを孔版印刷する工程と、
2またはそれより多くの長方形太陽電池となるよう各正方形太陽電池を分離させて、完全な前面金属被覆パターンと裏面金属被覆パターンとをそれぞれが含む複数の長方形太陽電池を、上記1または複数の正方形太陽電池から形成する工程と、
隣接し合う長方形太陽電池の長辺がこけら葺き状に重なり合った状態で上記複数の長方形太陽電池を並べて配置する工程と、
隣接し合い重なり合う長方形太陽電池の各ペアに含まれる上記長方形太陽電池を間に配された電気伝導性接合剤で互いに伝導接合する工程であって、上記ペアに含まれる上記長方形太陽電池のうち一方の長方形太陽電池の上記前面金属被覆パターンを、上記ペアに含まれる上記長方形太陽電池のうち他方の長方形太陽電池の上記裏面金属被覆パターンに電気接続し、それにより、上記複数の長方形太陽電池を直列に電気接続する、工程と
を備える、太陽電池ストリングを作る方法。
[項目69]
上記1または複数の正方形太陽電池上の上記前面金属被覆パターンの1または複数の特徴を画定する、上記ステンシルの全ての部分が、孔版印刷の間、上記ステンシルの面内に横たわるよう上記ステンシルの他の部分への物理的接続により留められる、項目68に記載の方法。
[項目70]
各長方形太陽電池上の上記前面金属被覆パターンは、上記長方形太陽電池の長辺と垂直な方向に方向付けられた複数のフィンガーを含み、上記前面金属被覆パターン内の上記複数のフィンガーはどれも、上記前面金属被覆パターンにより互いに物理的に接続しない、項目68に記載の方法。
[項目71]
上記複数のフィンガーは幅が約10ミクロンから約90ミクロンである、項目68に記載の方法。
[項目72]
上記複数のフィンガーは幅が約10ミクロンから約50ミクロンである、項目68に記載の方法。
[項目73]
上記複数のフィンガーは幅が約10ミクロンから約30ミクロンである、項目68に記載の方法。
[項目74]
上記複数のフィンガーは、上記長方形太陽電池の前面と垂直な方向の高さが、約10ミクロンから約50ミクロンである、項目68に記載の方法。
[項目75]
上記複数のフィンガーは、上記長方形太陽電池の前面と垂直な方向の高さが、約30ミクロン、またはそれより大きい、項目68に記載の方法。
[項目76]
各長方形太陽電池上の上記前面金属被覆パターンは、上記長方形太陽電池の長辺の縁と平行、かつ隣接して配置された、対応するフィンガーの端にそれぞれが位置する複数のコンタクトパッドを含む、項目68に記載の方法。
[項目77]
各長方形太陽電池上の上記裏面金属被覆パターンは、上記長方形太陽電池の長辺の縁と平行、かつ隣接する行に配置された複数のコンタクトパッドを含み、
隣接し合い重なり合う長方形太陽電池の各ペアは、上記長方形太陽電池のペアに含まれる一方の長方形太陽電池上の裏面の上記複数のコンタクトパッドのうちそれぞれが、上記ペアに含まれる上記長方形太陽電池のうち他方の長方形太陽電池上の上記前面金属被覆パターン内の対応するフィンガーと位置合わせされ電気接続した状態で配置される、項目68に記載の方法。
[項目78]
各長方形太陽電池上の上記裏面金属被覆パターンは、上記長方形太陽電池の長辺の縁と平行、かつ隣接して延びるバスバーを含み、
隣接し合い重なり合う長方形太陽電池の各ペアは、上記長方形太陽電池のペアに含まれる一方の長方形太陽電池上の上記バスバーが、上記ペアに含まれる上記長方形太陽電池のうち他方の長方形太陽電池上の上記前面金属被覆パターン内の上記複数のフィンガーに重なり電気接続した状態で配置される、項目68に記載の方法。
[項目79]
各長方形太陽電池上の上記前面金属被覆パターンは、上記長方形太陽電池の長辺の縁と平行、かつ隣接して配置され、対応するフィンガーの端にそれぞれが位置する複数のコンタクトパッドを含み、
各長方形太陽電池上の上記裏面金属被覆パターンは、上記長方形太陽電池の長辺の縁と平行、かつ隣接する行に配置された複数のコンタクトパッドを含み、
隣接し合い重なり合う長方形太陽電池の各ペアは、上記長方形太陽電池のペアに含まれる一方の長方形太陽電池上の裏面の上記複数のコンタクトパッドのうちそれぞれが、上記ペアに含まれる上記長方形太陽電池のうち他方の長方形太陽電池上の上記前面金属被覆パターン内の対応するコンタクトパッドに重なり電気接続した状態で配置される、項目68に記載の方法。
[項目80]
隣接し合い重なり合う長方形太陽電池の各ペアに含まれる上記長方形太陽電池は、重なり合う前面の上記複数のコンタクトパッドと裏面の上記複数のコンタクトパッドとの間に配された電気伝導性接合剤の不連続な部分により互いに伝導接合する、項目68に記載の方法。
[項目81]
隣接し合い重なり合う長方形太陽電池の各ペアに含まれる上記長方形太陽電池は、上記長方形太陽電池のペアに含まれる一方の長方形太陽電池の上記前面金属被覆パターン、および上記長方形太陽電池のペアに含まれる他方の長方形太陽電池の上記裏面金属被覆パターン内の上記複数のフィンガーの重なり合う端の間に配された電気伝導性接合剤の不連続な部分により互いに伝導接合する、項目68に記載の方法。
[項目82]
隣接し合い重なり合う長方形太陽電池の各ペアに含まれる上記長方形太陽電池は、上記長方形太陽電池のペアに含まれる一方の長方形太陽電池の上記前面金属被覆パターン、および上記長方形太陽電池のペアに含まれる他方の長方形太陽電池の上記裏面金属被覆パターン内の上記複数のフィンガーの重なり合う端の間に配された破線または実線状の電気伝導性接合剤により互いに伝導接合し、
上記破線または実線状の電気伝導性接合剤は、上記複数のフィンガーのうち1または複数を電気相互接続する、項目68に記載の方法。
[項目83]
各長方形太陽電池上の上記前面金属被覆パターンは、上記長方形太陽電池の長辺の縁と平行、かつ隣接して配置された、対応するフィンガーの端にそれぞれが位置する複数のコンタクトパッドを含み、
隣接し合い重なり合う長方形太陽電池の各ペアに含まれる上記長方形太陽電池は、上記長方形太陽電池のペアに含まれる一方の長方形太陽電池の上記前面金属被覆パターンの上記複数のコンタクトパッドと、上記長方形太陽電池のペアに含まれる他方の長方形太陽電池の上記裏面金属被覆パターンとの間に配された電気伝導性接合剤の不連続な部分により互いに伝導接合する、項目68に記載の方法。
[項目84]
各長方形太陽電池上の上記前面金属被覆パターンは、上記長方形太陽電池の長辺の縁と平行、かつ隣接して配置された、対応するフィンガーの端にそれぞれが位置する複数のコンタクトパッドを含み、
隣接し合い重なり合う長方形太陽電池の各ペアに含まれる上記長方形太陽電池は、上記長方形太陽電池のペアに含まれる一方の長方形太陽電池の上記前面金属被覆パターンの上記複数のコンタクトパッドと、上記長方形太陽電池のペアに含まれる他方の長方形太陽電池の上記裏面金属被覆パターンとの間に配された破線または実線状の電気伝導性接合剤により互いに伝導接合し、
上記破線または実線状の電気伝導性接合剤は、上記複数のフィンガーのうち1または複数を電気相互接続する、項目68に記載の方法。
[項目85]
上記前面金属被覆パターンは銀製のペーストから形成される、項目68から84のいずれか一項に記載の方法。
[項目86]
2またはそれより多くの平行行に複数の直列接続するスーパーセルとして配置された、N個の(約250より大きい、またはそれと等しい数の)長方形または略長方形シリコン太陽電池であって、各スーパーセルが、複数のシリコン太陽電池を有し、上記複数のシリコン太陽電池は、隣接し合うシリコン太陽電池の長辺が重なり合い電気および熱伝導性接着剤により互いに直接伝導接合して、上記スーパーセル内の上記複数のシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置されている、長方形または略長方形シリコン太陽電池と、
25個の太陽電池当たり1つ未満のバイパスダイオードと
を備え、
上記電気および熱伝導性接着剤は、上記複数の太陽電池と垂直な方向への厚さが約50ミクロンより薄く、またはそれと等しく、上記複数の太陽電池と垂直な方向への熱伝導性が約1.5W/(メートル−K)より高い、またはそれと等しい、隣接し合う太陽電池間の複数の接合を形成する、ソーラーモジュール。
[項目87]
上記複数のスーパーセルは、前面シートと後面シートとの間の熱可塑性オレフィン層内に封入されている、項目86に記載のソーラーモジュール。
[項目88]
上記複数のスーパーセルは、ガラス製の前面シートと後面シートとの間に封入されている、項目86に記載のソーラーモジュール。
[項目89]
30個の太陽電池当たり1つ未満のバイパスダイオード、または50個の太陽電池当たり1つ未満のバイパスダイオード、または100個の太陽電池当たり1つ未満のバイパスダイオード、または、単一のバイパスダイオードのみを備える、またはバイパスダイオードを備えない、項目86に記載のソーラーモジュール。
[項目90]
バイパスダイオードを備えない、または、単一のバイパスダイオードのみ、または3つ以下のバイパスダイオード、または6つ以下のバイパスダイオード、または10個以下のバイパスダイオードを備える、項目86に記載のソーラーモジュール。
[項目91]
重なり合う太陽電池間の伝導性の上記複数の接合は、上記ソーラーモジュールにダメージを与えることなく約−40℃から約100℃の温度範囲で、上記複数のスーパーセルと上記ガラス製の前面シートとの間の、上記2またはそれより多くの平行行と平行な方向への熱膨張の不一致に適応する機械的コンプライアンスを、上記複数のスーパーセルに提供する、項目86に記載のソーラーモジュール。
[項目92]
Nは、約300より大きい、若しくはそれと等しい、約350より大きい、若しくはそれと等しい、約400より大きい、若しくはそれと等しい、約450より大きい、若しくはそれと等しい、約500より大きい、若しくはそれと等しい、約550より大きい、若しくはそれと等しい、約600より大きい、若しくはそれと等しい、約650より大きい、若しくはそれと等しい、または、約700より大きい、若しくはそれと等しい、項目86から91のいずれか一項に記載のソーラーモジュール。
[項目93]
上記複数のスーパーセルは、電気接続して、約120ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約180ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約240ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約300ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約360ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約420ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約480ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約540ボルトより高い、若しくはそれと等しい、または、約600ボルトより高い、若しくはそれと等しい高い直流電圧を提供する、項目86から92のいずれか一項に記載のソーラーモジュール。
[項目94]
項目86に記載のソーラーモジュールと、
上記ソーラーモジュールに電気接続し、上記ソーラーモジュールからのDC出力を変換して、AC出力を提供するよう構成されたインバータと
を備える、太陽エネルギーシステム。
[項目95]
上記インバータは、DC−DCブースト構成要素を有さない、項目94に記載の太陽エネルギーシステム。
[項目96]
上記インバータは、太陽電池に逆バイアスをかけることを避けるよう設定された最小値より高い直流電圧で上記ソーラーモジュールを動作させるよう構成されている、項目94に記載の太陽エネルギーシステム。
[項目97]
上記最小電圧値は温度依存である、項目96に記載の太陽エネルギーシステム。
[項目98]
上記インバータは、逆バイアス状態を認識し、上記逆バイアス状態を避ける電圧で上記ソーラーモジュールを動作させるよう構成されている、項目94に記載の太陽エネルギーシステム。
[項目99]
上記インバータは、上記ソーラーモジュールの電圧−電流出力曲線の極大領域において上記ソーラーモジュールを動作させて、上記逆バイアス状態を避けるよう構成されている、項目98に記載の太陽エネルギーシステム。
[項目100]
上記インバータは、上記ソーラーモジュールと統合されたマイクロインバータである、項目94から99のいずれか一項に記載の太陽エネルギーシステム。
[項目101]
N(≧25)個の、約10ボルトより高い降伏電圧を平均で有する長方形または略長方形太陽電池の直列接続ストリングであって、1または複数のスーパーセルとなるよう上記長方形または略長方形太陽電池はグループ化されており、上記1または複数のスーパーセルのそれぞれが、隣接し合う太陽電池の長辺が重なり合い電気および熱伝導性接着剤により互いに伝導接合した状態で並んで配置された上記複数の太陽電池のうち2またはそれより多くを含む、長方形または略長方形太陽電池の直列接続ストリングを備え、
太陽電池の上記ストリング内のいずれの単一の太陽電池も、またはN個より少ない太陽電池のグループも個別に、バイパスダイオードと並列に電気接続しない、ソーラーモジュール。
[項目102]
Nは、30より大きい、またはそれと等しい、項目101に記載のソーラーモジュール。
[項目103]
Nは、50より大きい、またはそれと等しい、項目101に記載のソーラーモジュール。
[項目104]
Nは、100より大きい、またはそれと等しい、項目101に記載のソーラーモジュール。
[項目105]
上記接着剤は、上記複数の太陽電池と垂直な方向への厚さが約0.1mmより小さい、またはそれと等しく、上記複数の太陽電池と垂直な方向への熱伝導性が約1.5W/m/Kより高い、またはそれと等しい、隣接し合う太陽電池間の複数の接合を形成する、項目101に記載のソーラーモジュール。
[項目106]
上記N個の太陽電池は、単一のスーパーセルとなるようグループ化される、項目101に記載のソーラーモジュール。
[項目107]
上記複数のスーパーセルは、ポリマー内に封入されている、項目101に記載のソーラーモジュール。
[項目108]
上記ポリマーは、熱可塑性オレフィンポリマーを含む、項目107に記載のソーラーモジュール。
[項目109]
上記ポリマーは、ガラス製の前面シートと後面シートとの間に挟まれている、項目107に記載のソーラーモジュール。
[項目110]
上記後面シートはガラスを含む、項目109に記載のソーラーモジュール。
[項目111]
上記複数の太陽電池はシリコン太陽電池である、項目101に記載のソーラーモジュール。
[項目112]
ソーラーモジュールであって、
上記ソーラーモジュールの縁と平行な上記ソーラーモジュールの全長または全幅に亘って実質的に広がるスーパーセルであって、上記スーパーセルは、隣接し合う太陽電池の長辺が重なり合い電気および熱伝導性接着剤により互いに伝導接合した状態で並んで配置された、N個の、約10ボルトより高い降伏電圧を平均で有する、長方形または略長方形太陽電池の直列接続ストリングを有する、スーパーセルを備え、
上記スーパーセル内のいずれの単一の太陽電池も、またはN個より少ない太陽電池のグループも個別に、バイパスダイオードと並列に電気接続しない、ソーラーモジュール。
[項目113]
N>24である、項目112に記載のソーラーモジュール。
[項目114]
上記スーパーセルの、電流の流れの方向への長さが、少なくとも約500mmである、項目112に記載のソーラーモジュール。
[項目115]
上記複数のスーパーセルは、ガラス製の前面シートと後面シートとの間に挟まれた熱可塑性オレフィンポリマー内に封入されている、項目112に記載のソーラーモジュール。
[項目116]
ソーラーモジュールであって、
2またはそれより多くの平行行に複数の直列接続するスーパーセルとして配置された、N個の(約250より大きい、またはそれと等しい数の)長方形または略長方形シリコン太陽電池であって、各スーパーセルが、複数のシリコン太陽電池を有し、上記複数のシリコン太陽電池は、隣接し合うシリコン太陽電池の長辺が重なり合い電気および熱伝導性接着剤により互いに直接伝導接合して、上記スーパーセル内の上記複数のシリコン太陽電池を直列に電気接続した状態で並んで配置されている、長方形または略長方形シリコン太陽電池と、
1または複数のバイパスダイオードと
を備え、
上記ソーラーモジュール内の隣接し合う平行行の各ペアは、上記ペアに含まれる一方の行内で中央に位置する太陽電池上の裏面電気接触部に伝導接合し、上記ペアに含まれる他方の行内の隣接する太陽電池上の裏面電気接触部に伝導接合するバイパスダイオードにより電気接続する、
ソーラーモジュール。
[項目117]
隣接し合う平行行の各ペアは、上記ペアに含まれる一方の行内の太陽電池上の裏面電気接触部に伝導接合し、上記ペアに含まれる他方の行内の隣接する太陽電池上の裏面電気接触部に伝導接合する少なくとも1つの他のバイパスダイオードにより電気接続する、項目116に記載のソーラーモジュール。
[項目118]
隣接し合う平行行の各ペアは、上記ペアに含まれる一方の行内の太陽電池上の裏面電気接触部に伝導接合し、上記ペアに含まれる他方の行内の隣接する太陽電池上の裏面電気接触部に伝導接合する少なくとも1つの他のバイパスダイオードにより電気接続する、項目117に記載のソーラーモジュール。
[項目119]
上記電気および熱伝導性接着剤は、上記複数の太陽電池と垂直な方向への厚さが約50ミクロンより薄く、またはそれと等しく、上記複数の太陽電池と垂直な方向への熱伝導性が約1.5W/(メートル−K)より高い、またはそれと等しい、隣接し合う太陽電池間の複数の接合を形成する、項目116に記載のソーラーモジュール。
[項目120]
上記複数のスーパーセルは、ガラス製の前面シートと後面シートとの間の熱可塑性オレフィン層内に封入されている、項目116に記載のソーラーモジュール。
[項目121]
重なり合う太陽電池間の伝導性の上記複数の接合は、上記ソーラーモジュールにダメージを与えることなく約−40℃から約100℃の温度範囲で、上記複数のスーパーセルと上記ガラス製の前面シートとの間の、上記2またはそれより多くの平行行と平行な方向への熱膨張の不一致に適応する機械的コンプライアンスを、上記複数のスーパーセルに提供する、項目116に記載のソーラーモジュール。
[項目122]
Nは、約300より大きい、若しくはそれと等しい、約350より大きい、若しくはそれと等しい、約400より大きい、若しくはそれと等しい、約450より大きい、若しくはそれと等しい、約500より大きい、若しくはそれと等しい、約550より大きい、若しくはそれと等しい、約600より大きい、若しくはそれと等しい、約650より大きい、若しくはそれと等しい、または、約700より大きい、若しくはそれと等しい、項目116から121のいずれか一項に記載のソーラーモジュール。
[項目123]
上記複数のスーパーセルは、電気接続して、約120ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約180ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約240ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約300ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約360ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約420ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約480ボルトより高い、若しくはそれと等しい、約540ボルトより高い、若しくはそれと等しい、または、約600ボルトより高い、若しくはそれと等しい高い直流電圧を提供する、項目116から122のいずれか一項に記載のソーラーモジュール。
[項目124]
項目116に記載のソーラーモジュールと、
上記ソーラーモジュールに電気接続し、上記ソーラーモジュールからのDC出力を変換して、AC出力を提供するよう構成されたインバータと
を備える、太陽エネルギーシステム。
[項目125]
上記インバータは、DC−DCブースト構成要素を有さない、項目124に記載の太陽エネルギーシステム。
[項目126]
上記インバータは、太陽電池に逆バイアスをかけることを避けるよう設定された最小値より高い直流電圧で上記ソーラーモジュールを動作させるよう構成されている、項目124に記載の太陽エネルギーシステム。
[項目127]
上記最小電圧値は温度依存である、項目126に記載の太陽エネルギーシステム。
[項目128]
上記インバータは、逆バイアス状態を認識し、上記逆バイアス状態を避ける電圧で上記ソーラーモジュールを動作させるよう構成されている、項目124に記載の太陽エネルギーシステム。
[項目129]
上記インバータは、上記ソーラーモジュールの電圧−電流出力曲線の極大領域において上記ソーラーモジュールを動作させて、上記逆バイアス状態を避けるよう構成されている、項目128に記載の太陽エネルギーシステム。
[項目130]
上記インバータは、上記ソーラーモジュールと統合されたマイクロインバータである、項目124から129のいずれか一項に記載の太陽エネルギーシステム。
The present disclosure is illustrative and not limiting. Further modifications will become apparent to one skilled in the art in view of the present disclosure, which are intended to be included within the scope of the appended claims.
[Item 1]
A plurality of supercells arranged in two or more parallel rows, wherein each supercell is adjacent silicon solar cells, with the long sides of adjacent silicon solar cells overlapping and in direct conductive junction with each other A plurality of supercells, having a plurality of rectangular or substantially rectangular silicon solar cells arranged side by side with an electrical connection in series;
A hidden tap contact pad located on the back surface of the first solar cell and conducting substantially no current in normal operation
Equipped with
The first solar cell is located at an intermediate position along the first supercell of the plurality of supercells in the first of the two or more parallel rows of supercells, and the hidden tap contact pad A solar module, in electrical connection in parallel with at least a second solar cell in a second row of the two or more parallel rows of supercells.
[Item 2]
An electrical interconnect that bonds to the hidden tap contact pad and electrically interconnects the hidden tap contact pad to the second solar cell;
The electrical interconnections do not extend substantially along the length of the first solar cell,
The solar module of claim 1, wherein a back surface metallization pattern on the first solar cell provides a conductive path to the hidden tap contact pad having a sheet resistance less than or equal to about 5 ohms / square.
[Item 3]
The plurality of supercells are arranged in the three or more parallel rows extending across the width of the solar module perpendicular to the three or more parallel rows,
The hidden tap contact pads are electrically connected to the hidden contact pads on at least one solar cell in each of the three or more parallel rows of supercells to provide the three or more of the supercells. Electrically connect parallel rows in parallel,
At least one bus connection to at least one of the plurality of hidden tap contact pads or to an interconnect between the plurality of hidden tap contact pads connects to a bypass diode or other electronic device Solar module described in.
[Item 4]
A flexible electrical interconnect conductively bonded to the hidden tap contact pad to electrically connect it to the second solar cell;
The portion of the flexible electrical interconnect, conductively bonded to the hidden tap contact pad, is in the form of a ribbon formed of copper and has a thickness in the direction perpendicular to the surface of the solar cell to which it is bonded. Less than or equal to 50 microns,
The conductive junction between the hidden tap contact pad and the flexible electrical interconnect may be applied to the flexible electrical interconnect at a temperature range of about -40.degree. C. to about 180.degree. C. without damaging the solar module. Enduring the thermal expansion mismatch between the first solar cell and the flexible interconnect and adapting to the relative motion between the first solar cell and the second solar cell resulting from the thermal expansion , The solar module according to item 1.
[Item 5]
The solar module according to claim 1, wherein in the operation of the solar module, the first hidden contact pad can conduct a current larger than a current generated by any one of the plurality of solar cells.
[Item 6]
2. A solar module according to item 1, wherein the front side of the first solar cell lying on the first hidden tap contact pad is not occupied by the contact pad or any other interconnect feature.
[Item 7]
Item 1. In item 1 of the first solar cell, where no area of the front surface in the first supercell where some of the adjacent solar cells do not overlap is occupied by a contact pad or any other interconnect feature Solar module described.
[Item 8]
The solar module of claim 1, wherein within each supercell, most of the plurality of cells do not have a hidden tap contact pad.
[Item 9]
9. A solar module according to item 8, wherein the plurality of cells having a hidden tap contact pad have a larger collection area than the plurality of cells not having a hidden tap contact pad.
[Item 10]
2. A solar module according to item 1, which is arranged in the form of a garnish overlapping with another solar module to which the electrical connection is made in the overlapping area.
[Item 11]
A solar module,
With a glass front sheet,
With the back sheet,
A plurality of supercells disposed in two or more parallel rows between the glass front sheet and the back sheet, each having a plurality of rectangular or substantially rectangular silicon solar cells, the plurality of supercells Rectangular or substantially rectangular silicon solar cells are arranged side by side in a state in which the adjacent silicon solar cells are electrically connected in series, with the long sides of the adjacent silicon solar cells overlapping and flexible conductively directly bonded to each other. With multiple supercells,
And a first flexible electrical interconnect that is conductively joined to the first supercell among the plurality of supercells.
Equipped with
A plurality of flexible conductive junctions between overlapping solar cells may be provided between the plurality of supercells and the glass front sheet in a temperature range of about -40.degree. C. to about 100.degree. C. without damaging the solar modules. Providing mechanical compliance to the plurality of supercells that accommodates thermal expansion mismatch in a direction parallel to the two or more parallel rows, between
The strong conductive junction between the first supercell and the first flexible electrical interconnect is provided in the temperature range of about -40.degree. C. to about 180.degree. C. without damaging the solar module. Solar module adapted to flexible electrical interconnections for thermal expansion mismatch between the first supercell and the first flexible interconnections in the direction perpendicular to the two or more parallel rows .
[Item 12]
A plurality of said conductive junctions between overlapping adjacent solar cells in a supercell utilizing a different conductive adhesive than said plurality of conductive junctions between said supercell and said flexible electrical interconnect The solar module as described in 11.
[Item 13]
13. A solar module according to item 12, wherein both conductive adhesives can be cured in the same process step.
[Item 14]
12. A solar module according to item 11, wherein the conductive bond of one side of at least one solar cell in the supercell utilizes a conductive adhesive different from the conductive bond of the other side.
[Item 15]
15. A solar module according to item 14, wherein both conductive adhesives can be cured in the same process step.
[Item 16]
12. The plurality of conductive junctions between overlapping adjacent solar cells are adapted for differential motion greater than or equal to about 15 microns between each cell and the glass front sheet. Solar module.
[Item 17]
The plurality of conductive junctions between overlapping and adjacent solar cells may have a thickness perpendicular to the plurality of solar cells less than or equal to about 50 microns and in a direction perpendicular to the plurality of solar cells. 12. A solar module according to item 11, wherein the thermal conductivity is greater than or equal to about 1.5 W / (meter-K).
[Item 18]
12. A solar module according to item 11, wherein the first flexible electrical interconnect resists thermal expansion or contraction of the first flexible interconnect greater than or equal to about 40 microns.
[Item 19]
The portion of the first flexible electrical interconnect that is conductively bonded to the supercell is in the form of a ribbon formed of copper and has a thickness in the direction perpendicular to the surface of the solar cell to which it is bonded. 12. A solar module according to item 11, smaller than or equal to 50 microns.
[Item 20]
The portion of the first flexible electrical interconnect that is conductively bonded to the supercell is in the form of a ribbon formed of copper and has a thickness in the direction perpendicular to the surface of the solar cell to which it is bonded. The solar module according to item 19, which is smaller than or equal to 30 microns.
[Item 21]
The first flexible electrical interconnect has an integral conductive copper portion that is conductively bonded to the solar cell and provides higher conductivity than the portion of the first flexible electrical interconnect that is not bonded to the solar cell , The solar module according to item 19.
[Item 22]
20. The first flexible electrical interconnect according to claim 19, wherein the width in the direction perpendicular to the flow of current through the interconnect is greater than or equal to about 10 mm in the plane of the surface of the solar cell. Solar module.
[Item 23]
20. The solar module according to item 19, wherein the first flexible electrical interconnect is conductively bonded to a conductor proximate to the solar cell, providing higher conductivity than the first electrical interconnect.
[Item 24]
Item 12. The solar module according to item 11, which is arranged in the form of a pile overlapping with the other solar modules to which it is electrically connected in the overlapping area.
[Item 25]
With a glass front sheet,
With the back sheet,
A plurality of supercells disposed in two or more parallel rows between the glass front sheet and the back sheet, each having a plurality of rectangular or substantially rectangular silicon solar cells, the plurality of supercells Rectangular or substantially rectangular silicon solar cells are arranged side by side in a state in which the adjacent silicon solar cells are electrically connected in series, with the long sides of the adjacent silicon solar cells overlapping and flexible conductively directly bonded to each other. With multiple supercells,
And a first flexible electrical interconnect that is conductively joined to the first supercell among the plurality of supercells.
Equipped with
The plurality of flexible conductive junctions between overlapping solar cells are formed from the first conductive adhesive and have a stiffness less than or equal to about 800 megapascals,
The rigid conductive junction between the first supercell and the first flexible electrical interconnect is formed from a second conductive adhesive and has a rigidity greater than or equal to about 2000 megapascals, Solar module.
[Item 26]
26. A solar module according to item 25, wherein unlike the first conductive adhesive and the second conductive adhesive, both conductive adhesives can be cured in the same processing step.
[Item 27]
The plurality of conductive junctions between overlapping and adjacent solar cells may have a thickness perpendicular to the plurality of solar cells less than or equal to about 50 microns and in a direction perpendicular to the plurality of solar cells. 26. The solar module according to item 25, wherein the thermal conductivity is greater than or equal to about 1.5 W / (meter-K).
[Item 28]
26. A solar module according to item 25, which is arranged in the form of a garnish overlapping with another solar module to which the electrical connection is made in the overlapping area.
[Item 29]
A first bus bar or contact pad row disposed parallel to and adjacent to the first outer edge of the silicon wafer, and a second of the silicon wafer opposite to and parallel to the first edge of the silicon wafer Obtaining or providing the silicon wafer including a front surface metallization pattern including a second bus bar or a contact pad row disposed parallel to and adjacent to the outer edge;
Separating the silicon wafer along one or more scribe lines parallel to the first outer edge and the second outer edge of the silicon wafer to form a plurality of rectangular solar cells, the first step The bus bar or the contact pad row is disposed parallel to and adjacent to the long outer edge of the first rectangular solar cell among the plurality of rectangular solar cells, and the second bus bar or the contact pad row is formed of the plurality of rectangular solar cells Parallel to and adjacent to the long outer edge of the second rectangular solar cell of
Forming a supercell by arranging the plurality of rectangular solar cells such that the long sides of adjacent solar cells overlap and conductively bond each other, and the adjacent solar cells are electrically connected in series;
Equipped with
And a bottom surface of the adjacent rectangular solar cell in the supercell overlaps and is conductively joined to the first bus bar or the contact pad row on the first rectangular solar cell among the plurality of rectangular solar cells.
[Item 30]
The second bus bar or the contact pad row on the second rectangular solar cell of the plurality of rectangular solar cells, the bottom of the adjacent rectangular solar cell in the supercell overlaps and is conductively bonded. the method of.
[Item 31]
30. A method according to item 29, wherein the silicon wafer is a square or pseudo square silicon wafer.
[Item 32]
31. The method according to item 31, wherein the silicon wafer has sides having a length of about 125 mm, or a length of about 156 mm.
[Item 33]
31. The method according to item 31, wherein the length to width ratio of each rectangular solar cell is between about 2: 1 and about 20: 1.
[Item 34]
30. A method according to item 29, wherein the silicon wafer is a crystalline silicon wafer.
[Item 35]
The first bus bar or contact pad row and the second bus bar or contact pad row are on the edge regions of the silicon wafer that convert light to electricity less efficiently than the central regions of the silicon wafer. The method according to item 29, located.
[Item 36]
The front metallization pattern is electrically connected to the first bus bar or contact pad row, the first plurality of parallel fingers extending inwardly from the first outer edge of the silicon wafer, and the second bus bar A method according to claim 29, comprising a second plurality of parallel fingers extending inward from the second outer edge of the silicon wafer or electrically connected to a contact pad row.
[Item 37]
The front metallization pattern is oriented at least parallel to the first bus bar or contact pad row and the second bus bar or contact pad row, and the first bus bar or contact pad row and the second bus bar Or a third bus bar or contact pad row located between the contact pad row and the third bus bar or contact pad row oriented in a direction perpendicular to the third bus bar or contact pad row The third busbar or contact pad row comprising the third plurality of parallel fingers to be connected, the plurality of rectangular solar cells after the silicon wafer is separated to form the plurality of rectangular solar cells. The term parallel to, and adjacent to, the long outer edge of the third rectangular solar cell The method according to 29.
[Item 38]
30. A method according to item 29, comprising applying a conductive adhesive to the first bus bar or contact pad row to conductively bond the first rectangular solar cell to an adjacent solar cell.
[Item 39]
39. The method of claim 38, wherein the metallization pattern comprises a barrier configured to contain the spread of the conductive adhesive.
[Item 40]
39. A method according to item 38, comprising the step of applying the conductive adhesive by screen printing.
[Item 41]
39. A method according to item 38, comprising applying the conductive adhesive by ink jet printing.
[Item 42]
39. The method of item 38, wherein the conductive adhesive is applied prior to formation of the one or more scribe lines in the silicon wafer.
[Item 43]
In the step of separating the silicon wafer along the one or more scribe lines, a vacuum is drawn between the bottom surface and the curved support surface of the silicon wafer to bend the silicon wafer toward the curved support surface, A method according to item 29, thereby cleaving the silicon wafer along the one or more scribe lines.
[Item 44]
The silicon wafer is a quasi-square silicon wafer including a plurality of chamfered corners, and after separating the silicon wafer to form the plurality of rectangular solar cells, one or more of the rectangular solar cells The plurality includes one or more of the chamfered corners;
The distance between the scribe lines is a width perpendicular to the long axis of the rectangular solar cell including the chamfered corners, and a width perpendicular to the long axis of the rectangular solar cell having the chamfered corners. The enlargement is selected to compensate for the beveled corners, whereby each of the plurality of rectangular solar cells in the supercell is substantially exposed to light in operation of the supercell. 30. A method according to item 29, having the same front side.
[Item 45]
30. A method according to item 29, comprising disposing the supercell in a layered structure between a transparent front sheet and a back sheet and laminating the layered structure.
[Item 46]
The step of laminating the layered structure completes the curing of the conductive adhesive disposed between the adjacent rectangular solar cells in the supercell to conductively bond the adjacent rectangular solar cells together. The method according to item 45.
[Item 47]
The supercell is arranged in the layered structure in one of two or more parallel rows of supercells, the backsheet is a location of a gap between two or more parallel rows of the supercell and A white sheet comprising a plurality of parallel dark stripes having a position and width corresponding to a width, whereby a plurality of white portions of the backsheet are two or more of the supercells in the assembled module 46. A method according to item 45, not visible through the gap between more parallel rows.
[Item 48]
46. A method according to item 45, wherein the front and back sheets are sheets of glass and the supercell is enclosed in a layer of thermoplastic olefin sandwiched between the sheets of glass.
[Item 49]
30. A method according to item 29, comprising the step of disposing the supercell in a first module comprising a junction box that is arranged to be fitted with a second junction box of a second solar module.
[Item 50]
Advancing the solar cell wafer along the curved surface;
A vacuum is drawn between the curved surface and the bottom surface of the solar cell wafer to bend the solar cell wafer toward the curved surface, whereby the solar is along one or more previously prepared scribe lines. Cleaving a battery wafer to separate a plurality of solar cells from the solar cell wafer;
A method of manufacturing a solar cell, comprising:
[Item 51]
51. The method according to item 50, wherein the curved surface is a curved portion of the top surface of a vacuum manifold that draws the vacuum against the bottom surface of the solar cell wafer.
[Item 52]
The vacuum drawn against the bottom surface of the solar cell wafer by the vacuum manifold varies along the direction of movement of the solar cell wafer and is the strongest in the region of the vacuum manifold where the solar cell wafer is cleaved. , Method according to item 50.
[Item 53]
Transporting the solar cell wafer by the perforated belt along the curved upper surface of the vacuum manifold, wherein the vacuum is applied to the bottom surface of the solar cell wafer through a plurality of perforations in the perforated belt 52. A method according to item 51 or 52, comprising the steps of:
[Item 54]
The plurality of perforations of the perforated belt are arranged such that the leading and trailing edges of the solar cell wafer along the direction of movement of the solar cell wafer lie on at least one perforation of the perforated belt , Method according to item 53.
[Item 55]
The solar cell wafer is advanced along the flat region of the upper surface of the vacuum manifold to reach the transition curved region of the upper surface of the vacuum manifold having a first curvature, and then the solar cell wafer is cleaved. A step of advancing the solar cell wafer into a cleavage region of the top surface of the vacuum manifold, wherein the cleavage region of the vacuum manifold has a second curvature higher than the first curvature; 54. A method according to any one of items 50 to 54.
[Item 56]
56. A method according to item 55, wherein the curvature of the transition area is defined by a continuous geometry function of increasing curvature.
[Item 57]
57. A method according to item 56, wherein the curvature of the cleave region is defined by a continuous geometry function of increasing curvature.
[Item 58]
58. A method according to item 57, comprising advancing the plurality of cleaved solar cells into a post-cleavage region of the vacuum manifold having a third curvature higher than the second curvature.
[Item 59]
58. A method according to item 57, wherein the curvatures of the transition curve region, the cleavage region and the post-cleavage region are defined by a single continuous geometric function of increasing curvature.
[Item 60]
The method according to Item 57, 58 or 59, wherein the continuous geometric function with increasing curvature is a clothoid.
[Item 61]
At one end of each scribe line, then at the opposite end of each scribe line, a stronger vacuum is drawn between the solar cell wafer and the curved surface to create a single ridge break line along each scribe line. 61. A method according to any one of items 50 to 60, comprising the step of providing an asymmetric stress distribution along each scribe line to promote nucleation and propagation.
[Item 62]
Removing the plurality of cleaved solar cells from the curved surface, the plurality of edges of the plurality of cleaved solar cells being touched prior to removal of the solar cells from the curved surface 61. A method according to any one of items 50 to 61, comprising the step of:
[Item 63]
Laser scribing the one or more scribe lines on the solar cell wafer;
Applying an electrically conductive adhesive to a portion of the top surface of the solar cell wafer prior to cleaving the solar cell wafer along the one or more scribe lines;
Equipped
63. A method according to any one of items 50 to 62, wherein each cleaved solar cell comprises a portion of the electroconductive adhesive binder disposed along the cleavage edge of its top surface.
[Item 64]
64. A method according to item 63, comprising laser scribing the one or more scribe lines and then applying the electrically conductive adhesive binder.
[Item 65]
59. A method according to item 64, comprising applying the electrically conductive adhesive and then laser scribing the one or more scribe lines.
[Item 66]
A method of making a solar cell string from a plurality of cleaved solar cells manufactured by the method according to any one of items 63 to 65, wherein
The plurality of cleaved solar cells are a plurality of rectangular solar cells,
Arranging the plurality of rectangular solar cells side by side in a state in which the long sides of adjacent rectangular solar cells are partially overlapped with each other in a state in which a part of the electrically conductive adhesive is disposed therebetween;
Curing the electrically conductive adhesive, thereby joining adjacent and overlapping rectangular solar cells together and electrically connecting them in series
A method comprising.
[Item 67]
61. The method according to any one of items 50 to 66, wherein the solar cell wafer is a square or pseudo square silicon solar cell wafer.
[Item 68]
Forming a backside metallization pattern on each square solar cell of the one or more square solar cells;
Stencil printing a complete front metallization pattern on each square solar cell of said one or more square solar cells using a single stencil in a single stencil printing step;
Separate each square solar cell to be two or more rectangular solar cells, a plurality of rectangular solar cells each comprising a full front metallization pattern and a back metallization pattern, the one or more squares Forming from a solar cell,
Arranging the plurality of rectangular solar cells side by side in a state in which the long sides of adjacent rectangular solar cells overlap each other in the form of grit;
Conductively bonding together said rectangular solar cells contained in each pair of adjacent and overlapping rectangular solar cells with an electrically conductive bonding agent disposed therebetween, one of said rectangular solar cells contained in said pair Electrically connecting the front surface metallization pattern of the rectangular solar cell to the backside metal coverage pattern of the other rectangular solar cell of the rectangular solar cells included in the pair, whereby the plurality of rectangular solar cells are connected in series Electrical connection to the process and
A method of making a solar cell string comprising:
[Item 69]
The portion of the stencil defining the one or more features of the front surface metallization pattern on the one or more square solar cells, the other portion of the stencil being in the plane of the stencil during stencil printing 70. A method according to item 68, secured by physical connection to a part of.
[Item 70]
The front surface metallization pattern on each rectangular solar cell includes a plurality of fingers oriented in a direction perpendicular to the long side of the rectangular solar cell, any of the plurality of fingers in the front surface metallization pattern being 79. A method according to item 68, not physically connected to each other by said front side metallization pattern.
[Item 71]
91. The method of paragraph 68, wherein the plurality of fingers are about 10 microns to about 90 microns in width.
[Item 72]
91. The method of paragraph 68, wherein the plurality of fingers are about 10 microns to about 50 microns in width.
[Item 73]
91. The method of paragraph 68, wherein the plurality of fingers are about 10 microns to about 30 microns in width.
[Item 74]
79. The method of paragraph 68, wherein the plurality of fingers has a height in a direction perpendicular to the front surface of the rectangular solar cell of about 10 microns to about 50 microns.
[Item 75]
70. The method of paragraph 68, wherein the plurality of fingers has a height in a direction perpendicular to the front surface of the rectangular solar cell of about 30 microns or greater.
[Item 76]
The front surface metallization pattern on each rectangular solar cell includes a plurality of contact pads, each located at the end of a corresponding finger, parallel and adjacent to the long edge of the rectangular solar cell, The method according to Item 68.
[Item 77]
The back side metallization pattern on each rectangular solar cell includes a plurality of contact pads arranged in parallel rows adjacent to the long side edge of the rectangular solar cell,
Each pair of adjacent and overlapping rectangular solar cells is one of the plurality of contact pads on the back surface on one rectangular solar cell included in the rectangular solar cell pair, and each of the plurality of contact pads on the back surface is included in the pair. 91. A method according to item 68, arranged in aligned and in electrical connection with corresponding fingers in the front surface metallization pattern on the other rectangular solar cell.
[Item 78]
The back side metallization pattern on each rectangular solar cell includes bus bars extending parallel to and adjacent to the long side edge of the rectangular solar cell,
In each pair of adjacent and overlapping rectangular solar cells, the bus bar on one rectangular solar cell included in the rectangular solar cell pair is on the other rectangular solar cell of the rectangular solar cells included in the pair. 91. The method of paragraph 68, wherein the plurality of fingers in the front surface metallization pattern are disposed in an overlapping electrical connection.
[Item 79]
The front surface metallization pattern on each rectangular solar cell includes a plurality of contact pads disposed parallel to and adjacent to the long side edge of the rectangular solar cell, each located at the end of the corresponding finger,
The back side metallization pattern on each rectangular solar cell includes a plurality of contact pads arranged in parallel rows adjacent to the long side edge of the rectangular solar cell,
Each pair of adjacent and overlapping rectangular solar cells is one of the plurality of contact pads on the back surface on one rectangular solar cell included in the rectangular solar cell pair, and each of the plurality of contact pads on the back surface is included in the pair. 79. A method according to item 68, arranged overlapping and in electrical contact with corresponding contact pads in the front side metallization pattern on the other rectangular solar cell.
[Item 80]
The rectangular solar cells included in each pair of adjacent and overlapping rectangular solar cells have discontinuities in the electrically conductive adhesive disposed between the plurality of contact pads on the overlapping front surface and the plurality of contact pads on the back surface. 91. A method according to item 68, in which the conductive parts are in conductive junction with one another.
[Item 81]
The rectangular solar cells included in each pair of adjacent and overlapping rectangular solar cells are included in the front metallization pattern of one rectangular solar cell included in the rectangular solar cell pair and in the pair of rectangular solar cells 91. A method according to item 68, wherein the conductive junctions are conducted to one another by discrete portions of an electrically conductive binder disposed between the overlapping ends of the plurality of fingers in the back surface metallization pattern of the other rectangular solar cell.
[Item 82]
The rectangular solar cells included in each pair of adjacent and overlapping rectangular solar cells are included in the front metallization pattern of one rectangular solar cell included in the rectangular solar cell pair and in the pair of rectangular solar cells Conductingly bond together by means of a dashed or solid electrically conductive bonding agent disposed between the overlapping ends of the plurality of fingers in the back surface metallized pattern of the other rectangular solar cell,
79. A method according to item 68, wherein the dashed or solid electrically conductive bonding agent electrically interconnects one or more of the plurality of fingers.
[Item 83]
The front surface metallization pattern on each rectangular solar cell includes a plurality of contact pads, each located at the end of the corresponding finger, parallel and adjacent to the long edge of the rectangular solar cell,
The rectangular solar cells included in each pair of adjacent and overlapping rectangular solar cells are the plurality of contact pads of the front surface metallization pattern of one rectangular solar cell included in the pair of rectangular solar cells, and the rectangular solar cells. 79. A method according to item 68, which is conductively bonded to one another by discrete portions of an electrically conductive binder disposed between the back surface metallized pattern of the other rectangular solar cell included in the cell pair.
[Item 84]
The front surface metallization pattern on each rectangular solar cell includes a plurality of contact pads, each located at the end of the corresponding finger, parallel and adjacent to the long edge of the rectangular solar cell,
The rectangular solar cells included in each pair of adjacent and overlapping rectangular solar cells are the plurality of contact pads of the front surface metallization pattern of one rectangular solar cell included in the pair of rectangular solar cells, and the rectangular solar cells Conductingly bond together by means of a dashed or solid electrically conductive bonding agent disposed between the back side metallized pattern of the other rectangular solar cell included in the pair of cells,
79. A method according to item 68, wherein the dashed or solid electrically conductive bonding agent electrically interconnects one or more of the plurality of fingers.
[Item 85]
89. A method according to any of items 68 to 84, wherein the front side metallization pattern is formed from silver paste.
[Item 86]
N (approximately greater than or equal to about 250) rectangular or near rectangular silicon solar cells arranged as a plurality of series connected supercells in two or more parallel rows, each supercell And a plurality of silicon solar cells, wherein the long sides of adjacent silicon solar cells are overlapped and directly conductively joined to each other by an electrical and thermally conductive adhesive, A rectangular or substantially rectangular silicon solar cell, which is disposed side by side in a state in which the plurality of silicon solar cells are electrically connected in series.
Less than 1 bypass diode per 25 solar cells
Equipped with
The electrical and thermal conductive adhesive has a thickness in the direction perpendicular to the plurality of solar cells less than or equal to about 50 microns, and a thermal conductivity in the direction perpendicular to the plurality of solar cells is about equal. A solar module that forms a plurality of junctions between adjacent solar cells that is higher than or equal to 1.5 W / (meter-K).
[Item 87]
89. A solar module according to item 86, wherein the plurality of supercells are enclosed in a thermoplastic olefin layer between the front and back sheets.
[Item 88]
89. The solar module according to item 86, wherein the plurality of supercells are enclosed between a glass front sheet and a back sheet.
[Item 89]
Less than 1 bypass diode per 30 solar cells, or less than 1 bypass diode per 50 solar cells, or less than 1 bypass diode per 100 solar cells, or only a single bypass diode 89. A solar module according to item 86, comprising or not comprising a bypass diode.
[Item 90]
The solar module according to item 86, comprising no bypass diode, or only a single bypass diode, or 3 or less bypass diodes, or 6 or less bypass diodes, or 10 or less bypass diodes.
[Item 91]
The plurality of conductive junctions between overlapping solar cells may be formed between the plurality of supercells and the glass front sheet in a temperature range of about -40.degree. C. to about 100.degree. C. without damaging the solar modules. 86. The solar module of paragraph 86, providing mechanical compliance to the plurality of supercells that accommodates thermal expansion mismatch in a direction parallel to the two or more parallel rows therebetween.
[Item 92]
N is greater than or equal to about 300, greater than or equal to about 350, or greater than or equal to about 400, or greater than or equal to about 400, or greater than or equal to about 500, or greater than or equal to about 500 91. A solar module according to any one of items 86 to 91, greater than or equal to, greater than about 600, or equal to, greater than about 650, or equal to, or greater than about 700, or equal to .
[Item 93]
The plurality of supercells are electrically connected such that they are higher than or equal to about 120 volts, higher than or equal to about 180 volts, higher than or equal to about 240 volts, or higher than about 300 volts Equal, higher than or equal to about 360 volts, higher than or equal to about 420 volts, higher than or equal to about 480 volts, higher than or equal to about 540 volts, or higher than about 600 volts, 91. A solar module according to any one of items 86 to 92, which provides a high DC voltage equal to or equal to it.
[Item 94]
The solar module according to item 86,
An inverter configured to electrically connect to the solar module and convert a DC output from the solar module to provide an AC output
, A solar energy system.
[Item 95]
100. The solar energy system of item 94, wherein the inverter does not have a DC-DC boost component.
[Item 96]
95. A solar energy system according to item 94, wherein the inverter is configured to operate the solar module at a DC voltage higher than a minimum value set to avoid reverse biasing the solar cell.
[Item 97]
100. A solar energy system according to item 96, wherein the minimum voltage value is temperature dependent.
[Item 98]
100. The solar energy system of item 94, wherein the inverter is configured to recognize a reverse bias condition and operate the solar module at a voltage that avoids the reverse bias condition.
[Item 99]
100. The solar energy system of item 98, wherein the inverter is configured to operate the solar module in a local maximum region of the voltage-current output curve of the solar module to avoid the reverse bias condition.
[Item 100]
100. A solar energy system according to any one of items 94 to 99, wherein the inverter is a micro-inverter integrated with the solar module.
[Item 101]
A series connected string of rectangular or nearly rectangular solar cells having a breakdown voltage higher than about 10 volts, N (N 25) on average, such that the rectangular or nearly rectangular solar cells are one or more supercells. The plurality of solar cells, which are grouped, and each of the one or more supercells are arranged side by side with the long sides of adjacent solar cells overlapping and conductively bonded to each other by an electrical and thermal conductive adhesive. Comprising a series connected string of rectangular or nearly rectangular solar cells, including two or more of the cells;
A solar module, wherein none of the single solar cells in the string of solar cells, or a group of less than N solar cells, are individually electrically connected in parallel with the bypass diodes.
[Item 102]
Item 101. The solar module according to item 101, wherein N is greater than or equal to 30.
[Item 103]
Item 101. The solar module according to item 101, wherein N is greater than or equal to 50.
[Item 104]
Item 101. The solar module according to item 101, wherein N is greater than or equal to 100.
[Item 105]
The adhesive has a thickness perpendicular to the plurality of solar cells less than or equal to about 0.1 mm, and a thermal conductivity of about 1.5 W / in the direction perpendicular to the plurality of solar cells. 101. A solar module according to item 101, which forms a plurality of junctions between adjacent solar cells higher than or equal to m / K.
[Item 106]
101. The solar module of item 101, wherein the N solar cells are grouped into a single supercell.
[Item 107]
101. The solar module of item 101, wherein the plurality of supercells are encapsulated in a polymer.
[Item 108]
110. A solar module according to item 107, wherein the polymer comprises a thermoplastic olefin polymer.
[Item 109]
107. A solar module according to item 107, wherein the polymer is sandwiched between a glass front sheet and a back sheet.
[Item 110]
109. A solar module according to item 109, wherein the back sheet comprises glass.
[Item 111]
101. A solar module according to item 101, wherein the plurality of solar cells is a silicon solar cell.
[Item 112]
A solar module,
A supercell extending substantially the entire length or width of the solar module parallel to the edge of the solar module, wherein the supercell is formed by overlapping the long sides of adjacent solar cells to form an electrical and thermal conductive adhesive Comprising a series connected string of rectangular or nearly rectangular solar cells having N breakdown voltages higher than about 10 volts, arranged side by side in conductive junction with each other,
A solar module, wherein none of the single solar cells in the supercell, or a group of less than N solar cells, are individually electrically connected in parallel with the bypass diodes.
[Item 113]
A solar module according to item 112, wherein N> 24.
[Item 114]
114. A solar module according to item 112, wherein the length of the supercell in the direction of current flow is at least about 500 mm.
[Item 115]
112. The solar module of paragraph 112, wherein the plurality of supercells are encapsulated in a thermoplastic olefin polymer sandwiched between a glass front sheet and a back sheet.
[Item 116]
A solar module,
N (approximately greater than or equal to about 250) rectangular or near rectangular silicon solar cells arranged as a plurality of series connected supercells in two or more parallel rows, each supercell And a plurality of silicon solar cells, wherein the long sides of adjacent silicon solar cells are overlapped and directly conductively joined to each other by an electrical and thermally conductive adhesive, A rectangular or substantially rectangular silicon solar cell, which is disposed side by side in a state in which the plurality of silicon solar cells are electrically connected in series.
With one or more bypass diodes
Equipped with
Each pair of adjacent parallel rows in the solar module conductively bonds to the back surface electrical contact on the solar cell centrally located in one row included in the pair, and in the other row included in the pair Electrically connected by means of a bypass diode which is conductively joined to the back side electrical contact on the adjacent solar cell
Solar module.
[Item 117]
Each pair of adjacent parallel rows conductively bonds to the back surface electrical contacts on the solar cells in one row included in the pair and back surface electrical contacts on the adjacent solar cells in the other row included in the pair 127. A solar module according to item 116, electrically connected by at least one other bypass diode conductively coupled to the part.
[Item 118]
Each pair of adjacent parallel rows conductively bonds to the back surface electrical contacts on the solar cells in one row included in the pair and back surface electrical contacts on the adjacent solar cells in the other row included in the pair 130. A solar module according to item 117, electrically connected by at least one other bypass diode conductively coupled to the part.
[Item 119]
The electrical and thermal conductive adhesive has a thickness in the direction perpendicular to the plurality of solar cells less than or equal to about 50 microns, and a thermal conductivity in the direction perpendicular to the plurality of solar cells is about equal. 117. A solar module according to item 116, which forms a plurality of junctions between adjacent solar cells higher than or equal to 1.5 W / (meter-K).
[Item 120]
117. A solar module according to item 116, wherein the plurality of supercells are enclosed in a thermoplastic olefin layer between a glass front sheet and a back sheet.
[Item 121]
The plurality of conductive junctions between overlapping solar cells may be formed between the plurality of supercells and the glass front sheet in a temperature range of about -40.degree. C. to about 100.degree. C. without damaging the solar modules. 116. The solar module of clause 116, providing mechanical compliance to the plurality of supercells that accommodates thermal expansion mismatch in a direction parallel to the two or more parallel rows between.
[Item 122]
N is greater than or equal to about 300, greater than or equal to about 350, or greater than or equal to about 400, or greater than or equal to about 400, or greater than or equal to about 500, or greater than or equal to about 500 The solar module according to any one of items 116 to 121, greater than or equal to, greater than about 600, or equal to, greater than about 650, or equal to, or greater than about 700, or equal to .
[Item 123]
The plurality of supercells are electrically connected such that they are higher than or equal to about 120 volts, higher than or equal to about 180 volts, higher than or equal to about 240 volts, or higher than about 300 volts Equal, higher than or equal to about 360 volts, higher than or equal to about 420 volts, higher than or equal to about 480 volts, higher than or equal to about 540 volts, or higher than about 600 volts, 126. A solar module according to any one of items 116 to 122, which provides a high DC voltage equal to or equal to it.
[Item 124]
The solar module according to item 116,
An inverter configured to electrically connect to the solar module and convert a DC output from the solar module to provide an AC output
, A solar energy system.
[Item 125]
125. The solar energy system of paragraph 124, wherein the inverter does not have a DC-DC boost component.
[Item 126]
125. A solar energy system according to item 124, wherein the inverter is configured to operate the solar module at a DC voltage higher than a minimum value set to avoid reverse biasing the solar cell.
[Item 127]
126. A solar energy system according to item 126, wherein the minimum voltage value is temperature dependent.
[Item 128]
125. The solar energy system of clause 124, wherein the inverter is configured to recognize a reverse bias condition and operate the solar module at a voltage that avoids the reverse bias condition.
[Item 129]
129. The solar energy system of item 128, wherein the inverter is configured to operate the solar module in a maximum region of a voltage-current output curve of the solar module to avoid the reverse bias condition.
[Item 130]
130. A solar energy system according to any one of items 124 to 129, wherein the inverter is a micro inverter integrated with the solar module.
Claims (20)
2またはそれ以上の物理的に平行な行に配置された複数のスーパーセルであって、各スーパーセルが、複数の太陽電池を直列に電気接続すべく互いに重なり合い伝導接合する隣接した複数の太陽電池に配置される複数の太陽電池を備え、各太陽電池が、前記モジュールの動作中に太陽光により照射される前面および対向して位置づけられる裏面を備える、複数のスーパーセルと、
各行の第1端に位置する各太陽電池と電気的に相互接続すべく、前記複数の行に対して横に延びる1または複数の第1末端相互接続と、
前記第1端から対向する各行の第2端に位置する各太陽電池と電気的に相互接続すべく前記複数の行に対して横に延びる1または複数の第2末端相互接続と、
前記複数の行の前記第1端および前記第2端の間の前記複数の行における1または複数の長手方向位置に、複数の太陽電池の複数の裏面に沿って前記複数の行に対して横に延びる複数の隠れタップ相互接続であって、各行における前記1または複数の長手方向位置のうちの同じ1つの位置に位置する前記複数の太陽電池を電気的に相互接続する、複数の隠れタップ相互接続と、
複数のバイパスダイオードと、
を備え、
前記1または複数の第1末端相互接続、前記1または複数の第2末端相互接続、および前記複数の隠れタップ相互接続が共に、各行を2または複数の長手方向のセグメントへと電気的にセグメント化し、かつ、複数の隣接する行における複数の隣接する行セグメントを電気的に並列に接続し、これにより行セグメントの2または複数のグループを形成し、
複数の行セグメントの各グループが、前記複数のバイパスダイオードのうちの異なる1つと電気的に並列して接続される、ソーラーモジュール。 A solar module,
A plurality of supercells arranged in two or more physically parallel rows, wherein the supercells are adjacently stacked and conductively joined together to electrically connect the plurality of solar cells in series. A plurality of supercells, comprising a plurality of solar cells arranged in each of the solar cells, each solar cell comprising a front side illuminated by sunlight during the operation of the module and a back side positioned oppositely;
One or more first end interconnects extending laterally with respect to the plurality of rows to electrically interconnect with each solar cell located at the first end of each row;
One or more second end interconnects extending laterally with respect to the plurality of rows to electrically interconnect each solar cell located at the second end of each opposing row from the first end;
Transverse to the plurality of rows along a plurality of back surfaces of a plurality of solar cells at one or more longitudinal positions in the plurality of rows between the first end and the second end of the plurality of rows And a plurality of hidden tap interconnections electrically interconnecting the plurality of solar cells located at the same one of the one or more longitudinal positions in each row. Connection,
With multiple bypass diodes,
Equipped with
The one or more first end interconnections, the one or more second end interconnections, and the plurality of hidden tap interconnections together electrically segment each row into two or more longitudinal segments. And electrically connecting in parallel a plurality of adjacent row segments in a plurality of adjacent rows, thereby forming two or more groups of row segments,
A solar module, wherein each group of a plurality of row segments is electrically connected in parallel with a different one of the plurality of bypass diodes.
前記1または複数の第1末端相互接続、前記1または複数の第2末端相互接続、および前記複数の隠れタップ相互接続が共に、各スーパーセルを2または複数の長手方向のセグメントへと電気的にセグメント化し、かつ、複数の隣接する行における複数の隣接するスーパーセルセグメントを電気的に並列に接続し、これによりスーパーセルのセグメントの2または複数のグループを形成し、
複数のスーパーセルセグメントの各グループが、前記複数のバイパスダイオードのうちの異なる1つと電気的に並列して接続される、請求項1に記載のソーラーモジュール。 Each row has only a single supercell,
The one or more first end interconnects, the one or more second end interconnects, and the plurality of hidden tap interconnects together electrically connect each supercell into two or more longitudinal segments. Segmenting and electrically connecting a plurality of adjacent supercell segments in a plurality of adjacent rows in parallel, thereby forming two or more groups of supercell segments,
The solar module according to claim 1, wherein each group of supercell segments is electrically connected in parallel with a different one of the plurality of bypass diodes.
単一の第1末端相互接続が、各行の前記第1端で各スーパーセルにおける複数の端の太陽電池を電気的に相互接続すべく前記複数の行に対して横に延び、
単一の第2末端相互接続が、各行の前記第2端で各スーパーセルにおける複数の端の太陽電池を電気的に相互接続すべく前記複数の行に対して横に延び、
単一の隠れタップ相互接続が、前記1または複数の長手方向の位置のそれぞれにおいて、各行のその長手方向位置に位置する前記複数の太陽電池を電気的に相互接続すべく、複数の太陽電池の複数の裏面に沿って前記複数の行に対して横に延び、
前記1または複数の第1末端相互接続、前記1または複数の第2末端相互接続、および前記複数の隠れタップ相互接続が共に、各スーパーセルを2または複数の長手方向のセグメントへと電気的にセグメント化し、かつ、複数の隣接する行における複数の隣接するスーパーセルセグメントを電気的に並列に接続し、これによりスーパーセルセグメントの2または複数のグループを形成し、
複数のスーパーセルセグメントの各グループが、前記複数のバイパスダイオードのうちの異なる1つと電気的に並列して接続される、請求項1に記載のソーラーモジュール。 Each row has a single supercell,
A single first end interconnect extends transverse to the plurality of rows to electrically interconnect a plurality of end solar cells in each supercell at the first end of each row;
A single second end interconnect extends transverse to the plurality of rows to electrically interconnect a plurality of end solar cells in each supercell at the second end of each row;
A single hidden tap interconnect is provided to electrically interconnect the plurality of solar cells located at each longitudinal position of each row at each of the one or more longitudinal positions. Extends transverse to the rows along a plurality of backsides,
The one or more first end interconnects, the one or more second end interconnects, and the plurality of hidden tap interconnects together electrically connect each supercell into two or more longitudinal segments. Segmenting and electrically connecting a plurality of adjacent supercell segments in a plurality of adjacent rows in parallel, thereby forming two or more groups of supercell segments,
The solar module according to claim 1, wherein each group of supercell segments is electrically connected in parallel with a different one of the plurality of bypass diodes.
2またはそれ以上の物理的に平行な行に配置された複数のスーパーセルであって、各スーパーセルが、複数の太陽電池を直列に電気接続すべく互いに重なり合い伝導接合する隣接した複数の太陽電池に並べて配置される複数の太陽電池を備え、各太陽電池が、前記モジュールの動作中に太陽光により照射される前面および対向して位置づけられる裏面を備える、複数のスーパーセルと、
各行の第1端に位置する各太陽電池と電気的に相互接続すべく、前記複数の行に対して横に延びる1または複数の第1末端相互接続と、
前記第1端から対向する各行の第2端に位置する各太陽電池と電気的に相互接続すべく前記複数の行に対して横に延びる1または複数の第2末端相互接続と、
前記複数の行の前記第1端および前記第2端の間の前記複数の行における第1の長手方向位置で、複数の太陽電池の複数の裏面に沿って前記複数の行に対して横に延びる、1または複数の第1隠れタップ相互接続であって、各行における前記第1の長手方向位置に位置する前記複数の太陽電池を電気的に相互接続する、1または複数の第1隠れタップ相互接続と、
前記複数の行の前記第1端および前記第2端の間の前記複数の行における第2の長手方向位置で、複数の太陽電池の複数の裏面に沿って前記複数の行に対して横に延びる、1または複数の第2隠れタップ相互接続であって、各行における前記第2の長手方向位置に位置する前記複数の太陽電池を電気的に相互接続する、1または複数の第2隠れタップ相互接続と、
前記1または複数の第1末端相互接続と前記1または複数の第1隠れタップ相互接続との間で電気的に相互接続される第1バイパスダイオードと、
前記1または複数の第1隠れタップ相互接続と、前記1または複数の第2隠れタップ相互接続との間で電気的に相互接続される第2バイパスダイオードと、
前記1または複数の第2隠れタップ相互接続と、前記1または複数の第2末端相互接続との間で電気的に相互接続される第2バイパスダイオードと、
を備える、ソーラーモジュール。 A solar module,
A plurality of supercells arranged in two or more physically parallel rows, wherein the supercells are adjacently stacked and conductively joined together to electrically connect the plurality of solar cells in series. A plurality of supercells comprising a plurality of solar cells arranged side by side, each solar cell comprising a front side illuminated by sunlight during operation of said module and a back side positioned oppositely;
One or more first end interconnects extending laterally with respect to the plurality of rows to electrically interconnect with each solar cell located at the first end of each row;
One or more second end interconnects extending laterally with respect to the plurality of rows to electrically interconnect each solar cell located at the second end of each opposing row from the first end;
Transverse to the plurality of rows along a plurality of back surfaces of a plurality of solar cells at a first longitudinal position in the plurality of rows between the first end and the second end of the plurality of rows One or more first hidden tap interconnections, each extending one or more first hidden tap interconnections, electrically interconnecting the plurality of solar cells located at the first longitudinal position in each row Connection,
Transverse to the plurality of rows along a plurality of back surfaces of a plurality of solar cells at a second longitudinal position in the plurality of rows between the first end and the second end of the plurality of rows One or more second hidden tap interconnections, each extending one or more second hidden tap interconnections, electrically interconnecting the plurality of solar cells located in the second longitudinal position in each row Connection,
A first bypass diode electrically interconnected between the one or more first end interconnections and the one or more first hidden tap interconnections;
A second bypass diode electrically interconnected between the one or more first hidden tap interconnections and the one or more second hidden tap interconnections;
A second bypass diode electrically interconnected between the one or more second hidden tap interconnections and the one or more second end interconnections;
, A solar module.
単一の第2末端相互接続が、各行の前記第2端で各スーパーセルにおける複数の端の太陽電池を電気的に相互接続すべく前記複数の行に対して横に延び、
単一の第1隠れタップ相互接続が、前記複数の行の前記第1端および前記第2端の間の前記複数の行における前記第1長手方向位置で前記複数の太陽電池の複数の裏面に沿って前記複数の行に対して横に延び、前記第1の隠れタップ相互接続が、各行における前記第1長手方向位置に位置する前記複数の太陽電池を電気的に相互接続し、
単一の第2隠れタップ相互接続が、前記複数の行の前記第1端および前記第2端の間の前記複数の行における前記第2長手方向位置で前記複数の太陽電池の複数の裏面に沿って前記複数の行に対して横に延び、前記第2の隠れタップ相互接続が、各行における前記第2長手方向位置に位置する前記複数の太陽電池を電気的に相互接続する、請求項18の記載のソーラーモジュール。 A single first end interconnect extends transverse to the plurality of rows to electrically interconnect a plurality of end solar cells in each supercell at the first end of each row;
A single second end interconnect extends transverse to the plurality of rows to electrically interconnect a plurality of end solar cells in each supercell at the second end of each row;
A single first hidden tap interconnect is formed on the back side of the plurality of solar cells at the first longitudinal position in the plurality of rows between the first end and the second end of the plurality of rows. Extending laterally to the plurality of rows, the first hidden tap interconnect electrically interconnects the plurality of solar cells located at the first longitudinal position in each row;
A single second hidden tap interconnect is formed on the back side of the plurality of solar cells at the second longitudinal position in the plurality of rows between the first end and the second end of the plurality of rows. 18. The method of claim 18, wherein the second hidden tap interconnects electrically interconnect the plurality of solar cells located at the second longitudinal position in each row, extending laterally to the plurality of rows. Solar module of description.
2またはそれ以上の物理的に平行な行に配置された複数のスーパーセルであって、各スーパーセルが、複数の太陽電池を直列に電気接続すべく互いに重なり合い伝導接合する隣接した複数の太陽電池に配置される複数の太陽電池を備え、各太陽電池が、前記モジュールの動作中に太陽光により照射される前面および対向して位置づけられる裏面を備える、複数のスーパーセルと、
複数の太陽電池の複数の裏面に沿って前記複数の行に対して横に延びる複数の隠れタップ相互接続であって、電気的に並列接続する隣接する直列接続セグメントを有する複数の直列接続セグメントへと各スーパーセルを電気的にセグメント化すべく、各隠れタップ相互接続に沿って位置する複数の太陽電池を相互接続する、複数の隠れタップ相互接続と、
を備える、ソーラーモジュール。 A solar module,
A plurality of supercells arranged in two or more physically parallel rows, wherein the supercells are adjacently stacked and conductively joined together to electrically connect the plurality of solar cells in series. A plurality of supercells, comprising a plurality of solar cells arranged in each of the solar cells, each solar cell comprising a front side illuminated by sunlight during the operation of the module and a back side positioned oppositely;
A plurality of hidden tap interconnects extending laterally to the plurality of rows along a plurality of back surfaces of a plurality of solar cells, the plurality of series connected segments having adjacent series connection segments electrically connected in parallel And a plurality of hidden tap interconnects interconnecting a plurality of solar cells located along each hidden tap interconnect to electrically segment each supercell.
, A solar module.
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