TW201413996A - 互連多個太陽能電池的裝置和方法 - Google Patents

互連多個太陽能電池的裝置和方法 Download PDF

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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Abstract

本發明公開了一種用於將多個太陽能電池電性互連的裝置，該裝置包含有：i)滾筒，其被操作來沿著太陽能電池滾動，以抵靠於太陽能電池的電極壓擠導電體，該導電體被用於將該太陽能電池與一個或多個其它太陽能電池電性互連；以及ii)熱量產生設備，其被設置和配置來提供熱量，以在滾筒抵靠於太陽能電池的電極壓擠導電體的同時將導電體焊接至太陽能電池的電極上。本發明還公開了一種用於將多個太陽能電池電性互連的方法，和一種用於鋪放和焊接導電體於太陽能電池上的機構。

Description

互連多個太陽能電池的裝置和方法
本發明涉及電性互連多個太陽能電池(solar cells)的裝置和方法，其中導電體(electrical conductor)被使用來將一個太陽能電池和一個或多個其它太陽能電池電性互連。
太陽能電池是根據光伏效應(photovoltaic effect：PV effect)將光能轉化為電能的電子器件。每個太陽能電池從屬於單晶類型或者多晶類型的太陽晶圓中製造。製造出的太陽能電池正常包括：公知為“母線”(busbars)的金屬前電極和背電極(front and back contacts)，其由銀和/或摻鋁的銀製成。然後，將太陽能電池和大量其它太陽能電池以串接的方式互連，以形成串，並且最終，通過將大量的並行串互連在一起而形成太陽能電池陣列(array)。
圖1所示為使用導電帶(conductive ribbons)102相互電性互連的兩個太陽能電池104、106的立體示意圖。具體地，在第一太陽能電池104的前側三個導電體(所示為導電帶102)首先被焊接在母線103a上，其後於第二太陽能電池106的背側在它們被焊接在母線103b(在圖1的視圖中為隱藏)上以前向下彎曲，第二太陽能電池106設置於距第一太陽能電池104大約幾個毫米(如從2mm一直到40mm)的距離。特別是，導電帶102通過加熱的焊接介質被聯接至太陽能電池104、106的母線103a、103b。焊接介質的一個實例包括助焊劑(flux)，其增強了導電帶102和各個太陽能電池104、106的母線103a、103b之間的導電金屬間介面層(interrnetallic layer)的形成。
通常，2至16個太陽能電池能夠被電氣互連而形成一個串。將導電體安裝在太陽能電池104、106上的工序稱作為“固定”(tabbing)，而將各個太陽能電池互連在一起以形成串的工藝稱作為“串接”(stringing)。典型的太陽能電池陣列具有大約2至8個相互電性互連的並 行串。從而，完整的太陽能電池陣列的功率輸出是每個串(如每個太陽能電池所產生的電壓乘以每個串中太陽能電池的數目)所產生的電壓和所有串所產生的電流和(如每個串的電流乘以串的數目)的乘積。
對於生產量和模組的效率而言，電池互連已被認為是最關鍵的工序。如果該工序不被認真地控制，太陽能電池中形成隱裂(cracks)或太陽能電池斷裂(breaking)的可能性會增加。這是因為導電帶和母線之間的熱膨脹係數(CTE：Coefficient of Thermal Expansion)中的熱失配(thermal mismatch)導致了它們之間形成了機械應力。接著，如果焊料固化點、冷卻速度、材料的截面和導電體的延展性沒有認真選擇的話，那麼在太陽能電池互連工序中電池可能會隱裂或者甚至斷裂。不合適的電池互連同樣也可能影響太陽能電池陣列的太陽能至電能的轉換。
所以，本發明的目的是尋求在太陽能電池互連工序中電池隱裂和/或電池斷裂的消除，或者至少是最小化的可能性。此外，本發明還尋求提高導電體和太陽能電池的電極(electrical contact)之間的焊接品質。最後，本發明同樣提供一種用於同時固定和/或串接太陽能電池的集成系統。
本發明一方面提供一種用於將多個太陽能電池電性互連的裝置，該裝置包含有：i)滾筒，其被操作來沿著太陽能電池滾動，以抵靠於太陽能電池的電極壓擠導電體，該導電體被用於將該太陽能電池與一個或多個其它太陽能電池電性互連；以及ii)熱量產生設備，其被設置和配置來提供熱量，以在滾筒抵靠於太陽能電池的電極壓擠導電體的同時將導電體焊接至太陽能電池的電極上。
由於設置有滾筒，其被操作來沿著太陽能電池滾動，以抵靠於太陽能電池的電極壓擠導電體，所以該導電體可被持續地和均勻地焊接至該太陽能電池上。另外，一旦被熱量產生設備加熱，導電體還沒有被焊接至太陽能電池的電極上的自由端被允許來膨脹。因此，這樣使得由導電體和太陽能電池的電極之間的熱膨脹係數CTE中的熱失配的影響最小化，並有益地提高了焊接品質。
本裝置的一些可選的但是優選的特徵已經描述在從屬申請專利範圍要求中。
例如，熱量產生設備可包含有感應回路，該感應回路用於產生磁場以在太陽能電池的電極中感應出電流，藉此產生熱量而用於向那裡焊接導電體。該感應回路可圍繞滾筒設置。以這種方式，由感應回路所產生的磁場可被軸向引導在導電體和太陽能電池的電極上而便於焊接。而且，滾筒可包含有逆磁性材料，其用於將由感應回路所產生的磁場集中在感應回路所封閉的空間內部。這樣將由感應回路所產生的磁場集中在感應回路所封閉的空間內部，並有益地使得能源和功率效率最大化。
本發明第二方面提供一種用於將多個太陽能電池電性互連的方法，該方法包含有以下步驟：鋪放導電體於太陽能電池的電極上；抵靠於太陽能電池的電極壓擠導電體，該導電體被用於將該太陽能電池與一個或多個其它太陽能電池電性互連；以及提供熱量以將導電體焊接至太陽能電池的電極上，具體地，抵靠於太陽能電池的電極壓擠導電體的步驟包含有：沿著太陽能電池滾動滾筒，以在熱量被提供來焊接導電體至太陽能電池上時抵靠於太陽能電池的電極壓擠導電體。
本方法的一些可選的但是優選的步驟也已經描述在從屬申請專利範圍中。例如，提供熱量以將導電體焊接至太陽能電池的電極上的步驟包含有：使用感應回路產生磁場以在太陽能電池的電極中感應出電流，藉此產生熱量而用於向那裡焊接導電體。更進一步，該提供熱量以將導電體焊接至太陽能電池的電極上的步驟可包含有：使用感應回路間歇地產生磁場，以焊接導電體至太陽能電池的電極的選定局部。
本發明協力廠商面提供一種用於鋪放和焊接導電體於太陽能電池上的機構，具體地，該機構包含有：i)根據本發明第一方面所述的裝置，其用於鋪放和焊接導電體於太陽能電池上；以及ii)配送設備，其用於提供導電體至根據本發明第一方面所述的裝置上。
102‧‧‧導電帶
103a、103b‧‧‧母線
104、106‧‧‧太陽能電池
200‧‧‧焊接設備
201a‧‧‧前側區段
201b‧‧‧後側區段
202a、202b‧‧‧導電帶
203a‧‧‧前面的母線
203b‧‧‧背面的母線
204‧‧‧太陽能電池
206‧‧‧感應回路
208‧‧‧輪子
210‧‧‧底座
212‧‧‧逆磁性磁芯
300‧‧‧初始位置
302‧‧‧箭頭
304‧‧‧箭頭
500‧‧‧焊接設備
501‧‧‧太陽能電池
502‧‧‧非磁性輪
502a‧‧‧帶筒固定器
502b‧‧‧緩衝單元
503‧‧‧支撐設備
504‧‧‧焊接底座
505‧‧‧導電帶
506a-d‧‧‧固定滑輪
506e‧‧‧移動滑輪
507‧‧‧線性槽
508‧‧‧箭頭
509‧‧‧處理器
510‧‧‧IR熱感測器
515‧‧‧定位臂
600‧‧‧焊接設備
602‧‧‧輪子
700‧‧‧焊接設備
702‧‧‧輪子
704‧‧‧磁性O型環
800‧‧‧焊接設備
802‧‧‧輪子
804‧‧‧逆磁性O型環
900‧‧‧焊接設備
902‧‧‧輪子
904‧‧‧逆磁性磁芯
現在僅僅通過示例的方式，並參考附圖描述本發明較佳實施例，其中：圖1所示為基於傳統的H型太陽能電池焊接方法使用導電帶將兩個太陽能電池相互電性互連的立體示意圖；圖2a所示為根據本發明第一較佳實施例所述的、用於將導電體焊接至 太陽能電池上的焊接設備的立體示意圖；圖2b和圖2c所示為圖2a的焊接設備的不同側視示意圖；圖3a至圖3d表明了圖2a的焊接設備的操作流程示意圖；圖4a至圖4e表明了用於將導電體焊接至太陽能電池上的焊接設備的其他較佳實施例；圖5表明了用於將導電帶鋪放和焊接於太陽能電池上的集成機構，其包括焊接底座(soldering chassis)和圖2a的焊接設備；以及圖6表明了圖5的集成機構的焊接底座。
圖2a所示為根據本發明第一較佳實施例所述的焊接設備200的立體示意圖，而圖2b和圖2c所示分別為沿著圖2a的A和B方向所視時焊接設備200的各個側視示意圖。
具體地，焊接設備200被配置來將導電體(所示為導電帶202a、202b)焊接至太陽能電池204的電極處(如位於前面的母線203a和位於背面的母線203b)，以便於將太陽能電池204和一個或多個其它太陽能電池(圖中未示)電氣互連以形成串。
焊接設備200包括：i)熱量產生設備(所示為感應回路(inductor loop)206)，其用於提供熱量以將導電帶202a、202b焊接至太陽能電池204的母線203a、203b上；ii)滾筒(roller)(圖2b中所示為輪子208)，其安裝在感應回路206內部，用於當感應回路206提供熱量進行焊接時沿著太陽能電池204滾動以抵靠於母線203a壓擠導電帶202a；以及iii)底座210，其用於容置感應回路206和輪子208。
具體地，感應回路206包含有和高頻(如900KHz)交流發生器相連的感應線圈。當高頻交流電流流經感應回路206時，圍繞感應回路206相應地產生磁場(在圖2c中已闡明)。磁場的強度依賴於流經感應線圈的高頻交流電流的強度和感應線圈的線圈數。
相應地，磁場沿著太陽能電池204的導電帶202a、202b和母線203a、203b感應出渦流(eddy currents)。由於在導電帶202a、202b和母線203a、203b中存在阻抗，所以熱量得以產生，藉此熔融了位於每個導電帶202a、202b中的合金層(如鉛銀錫(Tin-Silver-Lead)合金)，以通過感應 焊接連接至太陽能電池204的各個母線203a、203b上。由於感應加熱的熱量生產快速、清潔和均勻，所以感應加熱通常被選定為熱量產生的裝置。
感應回路206的長度位於太陽能電池204的長度的1/10和1/8之間(其通常測量在10-15cm之間)，而感應回路206的寬度位於2-5mm之間。由於所產生磁場的磁感應強度(magnetic flux density)是從感應回路206的中央朝向其邊側降低的，所以感應回路206的這些短的尺寸允許盡可能多的磁場軸向集中在導電帶202a、202b和母線203a、203b上。從而，感應回路206可以有益地將導電帶202a、202b的均勻焊接提供至太陽能電池204上。而且，當然值得注意的是，感應回路206的其他長度和寬度也是可能的。
輪子208包含有多個逆磁性磁芯(diamagnetic cores)(圖2b中所示為212)，其圍繞該輪子的周邊均勻分佈。這些逆磁性磁芯212可包括或者順磁材料(paramagnetic material)或者具有高磁導率(high permeability)的軟磁材料(soft magnetic material)。由於圍繞輪子的周邊提供有逆磁性磁芯212，所以磁場的較大磁感應強度能夠被限定和軸向引導在導電帶202a、202b和母線203a、203b上。參考圖2c所示，可以看出，由感應回路206所產生的磁場絕大部分集中在感應回路206所封閉的空間以內。這是因為逆磁性磁芯212能夠使得所產生的磁場擴散進入外部環境最小化，並增強軸向引導在導電帶202a、202b和母線203a、203b上的磁感應強度。高頻交流電流發生器的能源和功率效率可以有益地最大化。另外，當輪子208沿著太陽能電池204滾動以抵靠母線203a壓擠導電帶202a時，導電帶202a、202b和母線203a、203b上的磁感應強度較高的集中能夠為導電帶202a、202b的持續均勻焊接提供至太陽能電池204的母線203a、203b上。而且，逆磁性磁芯212可以減少太陽能電池204的前側母線203a、背側母線203b之間所產生磁場的磁感應強度的差異，以高效地完成導電帶202a、202b的同步焊接。並且，仍然值得注意的是輪子208也可以完全由非磁性材料製成。
圖3a至圖3d表明了焊接設備200完成太陽能電池互連的“固定-串接”技術的示意圖。為了便於說明，圖3a至圖3d沒有表明焊接設備200的底座210。
參考圖3a所示，可以看出，感應回路206包含有前側區段201a和後側區段201b，它們在順著焊接設備200的方向相對於太陽能電池204的 表面成不大於45度的角度傾斜。例如，前側區段201a和後側區段201b可被設置相對於太陽能電池204的表面成2-3度的夾角。所以，在電池互連處理以前，感應回路206的前側區段201a能夠被用作為預熱，而在電池互連處理以後，感應回路206的後側區段201b能夠被用作為後熱。甚至，根據感應回路206的移動方向，感應回路206的後側區段201b可被用作為預熱而前側區段201a能夠被用作為後熱。具體地，當輪子208沿著太陽能電池204移動以抵靠於母線203a柔和地壓擠導電帶202a時，導電帶202a、202b和母線203a、203b能夠被感應回路206持續地加熱。所以，一旦被感應回路206加熱，每個導電帶202a、202b還沒有被焊接至各自母線203a、203b上的自由端被允許來膨脹。因此，這樣使得由導電帶202a、202b和母線203a、203b之間的熱膨脹係數CTE中的熱失配的影響所導致的張緊力最小化，並有益地提高了焊接品質。相對比而言，傳統的太陽能電池互連處理以前，太陽能電池自身通常被預熱，可是這樣可能導致太陽能電池的機械應力和/或扭曲(warpage)(扭曲是模塑後的部件表面沒有跟隨設計結構的假定形狀的一種形變)。
在太陽能電池互連開始以前，焊接設備200被安裝在定位臂上，定位臂首先被馬達(圖中未示)驅動和引導，直到底座210位於太陽能電池204上方大約0.5-0.7mm處。這是因為底座210的底部包含有一開口，輪子208的局部凸伸出該開口之外，如大約0.5-0.7mm的長度。所以，通過將底座210定位於太陽能電池204上方大約0.5-0.7mm處，輪子208將能夠在帶有“柔性接觸(ssoft-touch)”的特徵下通過壓點(如通過位於2-10mm之間的長度)抵靠太陽能電池204的母線203a壓擠導電帶202a。
圖3b表明了用於電池互連處理的焊接設備200的初始位置300。在操作過程中，焊接設備200被馬達相應地驅動，以便於當熱量通過感應回路206由感應渦流沿著導電帶202a、202b和母線203a、203b產生時，輪子208沿著導電帶202a在箭頭302所示的方向上滾動，並抵靠母線203a壓擠導電帶202a。具體地，導電帶202a、202b由包含有導電帶筒(a reel of conductive ribbon)的帶體配送設備(ribbon-dispensing device)所提供。該帶體配送設備同樣也被配置和操作來提供和鋪放導電帶202a於太陽能電池204的母線203a上。通過控制供應給交流發生器的功率和/或輪子208內部的逆磁性材料的佈置，導電帶202a可以被連續地或可選擇性地焊接至太陽能電池204的母 線203a上。例如，感應回路206可以間歇地產生磁場，以將導電帶202a、202b焊接至太陽能電池204的母線203a、203b的選定局部。
圖3c表明了導電帶202a被焊接至母線203a的一半長度處，而圖3d表明了導電帶202a被焊接至母線203a的整個長度處。當太陽能電池204是涉及傳統的H型太陽能電池進行雙面焊接時，導電帶202a然後被進一步延展，並被帶體配送設備向下彎曲。其後，導電帶202a被切割設備(圖中未示)切割，以將其從帶體配送設備的帶體圈(ribbon spool)處分離開。此後，太陽能電池204和延展後的導電帶202a被輸送帶(圖中未示)在箭頭304所示的方向上移動一段太陽能電池204的長度的距離。接著，在焊接設備200被馬達相應地驅動至其初始位置300以前，一個新的太陽能電池被隨後放置在延展後的導電帶202a上。具體而言，這個新的太陽能電池被如此放置在導電帶202a上，以便於其背側母線和導電帶202a對齊定位而進行焊接。其後，在焊接設備200再一次抵靠新配送的導電帶滾動以將其壓擠抵靠新太陽能電池的前側母線而將導電帶202a(沿著新太陽能電池的背側母線對齊定位)和新鋪設的導電帶(沿著新太陽能電池的前側母線對齊定位)二者焊接至新太陽能電池以前，帶體配送設備相應地從導電帶筒處鋪送另一段導電帶在新的太陽能電池的相應的前側母線上。所以，太陽能電池204能夠和新太陽能電池電性互連。通過重複以上工序，太陽能電池204能夠和不同的其它太陽能電池電性互連以形成串。
通過移動焊接設備200的輪子208以抵靠於太陽能電池204的前側母線203a壓擠導電帶202a，導電帶202a能夠持續地和均勻地焊接在太陽能電池204上。另外，當輪子208沿著太陽能電池204移動以抵靠母線203a壓擠導電帶202a時，導電帶202a、202b和母線203a、203b被感應回路206持續地加熱。從而，一旦被感應回路206加熱，每個導電帶202a、202b還沒有被焊接至各自母線203a、203b上的自由端被允許來膨脹。因此，這樣使得由導電帶202a、202b和母線203a、203b之間的熱膨脹係數CTE中的熱失配的影響最小化，並有益地提高了焊接品質。所以，帶有柔性接觸特徵的輪子208提供了均勻的焊接，並有益地使得由於導電帶202a、202b和太陽能電池204的母線203a、203b之間的熱膨脹係數CTE中的熱失配所引起的機械應力最小化。
雖然圖3a至圖3d表明了用於將導電帶202a焊接至太陽能電池204的前側母線203a上的單個焊接設備200，但是值得注意的是，其他完全相同或類似的焊接設備可被使用來同時將其他的導電帶焊接至太陽能電池204的其他前側母線和背側母線上。而且，當太陽能電池204是涉及傳統的H型太陽能電池進行雙面焊接時，值得欣賞的是，感應回路206被操作來沿著導電帶202b和太陽能電池204的背側母線203b感應出渦流，以致於在導電帶202a被焊接至太陽能電池204的前側母線203a的同時，導電帶202b和背側母線203b之間的焊接被同時完成。而且，值得注意的是，焊接設備200能夠被操作來完成太陽能電池的單面焊接，該太陽能電池將導電帶使用在太陽能電池的唯一一個側面上(如全背電極接觸方法(the all-back-contact methodology))。
在不離開本發明宗旨的情形下，其他實施例也是可行的。例如，圖4a表明了根據本發明第二較佳實施例所述的具有非磁性輪(non-magnetic wheel)502的焊接設備500。圖4b表明了根據本發明第三較佳實施例所述的具有完全由高磁導率的逆磁性材料(diamagnetic material)所製成的輪子602的焊接設備600。圖4c表明了根據本發明第四較佳實施例所述的具有包括逆磁性O型環704的輪子702的焊接設備700，而圖4d表明了根據本發明第五較佳實施例所述的具有包括多個逆磁性O型環804的輪子802的焊接設備800。另外，圖4e表明了根據本發明第六較佳實施例所述的具有包括四個逆磁性磁芯904的輪子902的焊接設備900，該四個逆磁性磁芯904圍繞輪子的周邊均勻佈置。當然，同樣值得注意的是，這些逆磁性磁芯圍繞輪子的周邊可以不均勻地分佈。而且，焊接設備的輪子圍繞該輪子的周邊可能也包括任一數目的逆磁性磁芯。
另外，值得注意的是，以上所述的焊接設備的不同較佳實施例能夠即時地同時完成固定工序(其為將導電帶安裝至太陽能電池上的工序)和串接工序(其為互連不同太陽能電池至一起以形成串的工序)。有益地，一種完全集成和緊湊的裝置--其包括：用於配送和鋪放導電帶於太陽能電池上的帶體配送設備，用於電氣互連多個太陽能電池的焊接設備，以及用於切割導電帶以將導電帶從帶體配送設備分離的切割設備--其可以被提供來同步完成太陽能電池的固定和串接，以製造太陽能面板。
而且，在焊接設備的各種實施例中，雖然感應回路已經被主要地敘述為熱量產生設備，但是值得注意的是，熱量產生設備的其他形式也可以被使用。熱量產生設備的其他形式的實例可以包括雷射器、紅外(IR：infrared-red)燈、烙鐵(soldering irons)或熱風鼓風機(hot air blowers)。類似地，熱量產生設備的這些其他形式中任何一個也可以被操作來間歇地產生熱量以將導電體焊接至太陽能電池的電極的選定局部。
圖5表明了用於將導電帶505鋪放和焊接於太陽能電池501上的集成機構500。除了上述的焊接設備200，該集成機構500還包括：i)支撐設備503，其用於支撐太陽能電池501；ii)帶體配送設備(所示為帶體處理器502)，其用於將導電帶505提供給焊接設備200；iii)焊接底座504，其安裝於定位臂515上，用於容置焊接設備200。具體而言，帶體處理器502包括：i)帶筒固定器502a，其用於固定成筒的導電帶505；和ii)緩衝單元502b，其設置在帶筒固定器502a和焊接設備200之間。必不可少地，緩衝單元502b為一種用於將導電帶505提供給焊接設備200的多滑輪式(multi-pulley)佈置形式，其包括多個固定滑輪506a-d和一個被配置來在操作期間沿著線性槽507移動的移動滑輪506e。
在操作過程中，焊接設備200連同焊接底座504一起沿著定位臂515在圖5箭頭508所示方向上移動，以從帶體處理器502處拉拽一段期望長度的導電帶505。從而，該期望長度的導電帶505能被鋪放在太陽能電池501上。當導電帶505被焊接設備200從帶體處理器502處拉離時，移動滑輪506e相應地沿著線性槽507向上移動。這樣在保持帶體處理器502和焊接設備200之間導電帶505的張緊的同時，從帶體處理器502處提供了額外長度的導電帶505給太陽能電池501。
集成機構500可以額外包含有沿著線性槽507設置(例如，沿著圖5所示的剖面A-A’)的接觸感測器(圖中未示)，以當移動滑輪506e沿著線性槽507向上移動時檢測移動滑輪506e的位置。當移動滑輪506e被接觸感測器檢測到時，一信號被傳送給連接於帶體處理器502和焊接底座504之間的處理器(圖中未示)。一旦檢測到來自接觸感測器的信號，那麼處理器相應地發出相對應的信號給帶體處理器502，以將額外長度的導電帶505配送給焊接設備200。具體地，帶筒固定器502a鬆開以釋放所需的額外長度的導 電帶505。所以，位於帶體處理器502和焊接底座504之間的導電帶595的張緊能夠得以保持。否則，當焊接設備200連同焊接底座504沿著箭頭508所示的方向持續地移動以從帶體處理器502處拉拽一段額外長度的導電帶505時，導電帶的張緊將會增強。
接著，焊接底座504被降低一直到焊接設備200的輪子208和太陽能電池501形成柔性接觸。然後，焊接底座504連同焊接設備200在箭頭508相反的方向上沿著定位臂515一起移動，以將一段延展後的導電帶505焊接至太陽能電池501上。
在導電帶505被焊接至太陽能電池501上之後，在支撐設備501在箭頭508所示方向上移動以前焊接底座504被提升，以便於新的太陽能電池能夠相鄰於太陽能電池501而被放置。所以，集成機構500可以被使用來鋪放和焊接另一段長度的來自帶體處理器502的導電帶505到新太陽能電池上。這樣將太陽能電池501與新太陽能電池有效地進行電性互連。
可選地，集成機構500也可以包含有溫度感測器(在圖5中所示為IR熱感測器510)，其用於在導電帶剛要被焊接至太陽能電池501以前測量導電帶的相應區段和/或太陽能電池的相應區段的溫度。然後，由IR熱感測器510所測量的溫度能夠被回饋至連接於IR熱感測器510和焊接底座504之間的另一個處理器509，以調節在操作期間將導電帶505焊接至太陽能電池501時焊接設備200隨同焊接底座504一起移動的速度。可供選擇地，和感應回路206相連的交流發生器的頻率也可以被相應地調整。由於在操作期間提供有閉環反饋回路，集成機構500有益地使得在調整參數方面的人工干預需要最小化。
圖6表明了焊接底座504的側視示意圖，其容置了焊接設備200。具體地，可以看出，焊接底座504包含有切割設備(所示為切片600)，以用於在期望長度的導電帶505已經從帶體處理器502處被配送之後將期望長度的導電帶505從成筒的導電帶505處分離。
通過使用集成機構500以將導電帶505鋪放和焊接至太陽能電池501的方式，將太陽能電池501固定和串接至一個或多個太陽能電池的工序能夠在單一操作中得以完成。和太陽能電池的固定和串接時順序地和各自完成的工序的情形相比，製造太陽能面板的這種生產效率可有益地得以加 強。
集成機構500不僅能用於多個太陽能電池之間電氣互連而形成串，而且也能用於多個串之間電氣互連而形成太陽能電池陣列。同樣也值得注意的是，集成機構500的其他實施例也能夠被設想。例如，槽體507不限於線性槽，而也能是其他配置形式，只要活動滑輪506e可沿著那些其他配置形式移動以將帶體處理器502和焊接設備200之間的導電帶505的張緊保持不變。
同樣也被設想的是，輪子208可被安裝在感應回路206的外側。例如，輪子208可以或者設置在焊接設備200的前面而相鄰於感應回路206的前側區段201a，或者設置在焊接設備200的後面而相鄰於感應回路206的後側區段201b。在這個實例中，一片逆磁性材料可以安裝在感應回路206的內部取代輪子208的位置，以集中由感應回路206所產生的磁場而便於更大熱量的產生。較合適地，這片逆磁性材料包含有通孔，該通孔允許IR熱感測器510測量導電帶的區段被焊接至太陽能電池時的溫度。
200‧‧‧焊接設備
202a、202b‧‧‧導電帶
203a‧‧‧前面的母線
203b‧‧‧背面的母線
204‧‧‧太陽能電池
206‧‧‧感應回路
210‧‧‧底座

Claims (20)

  1. 一種用於將多個太陽能電池電性互連的裝置，該裝置包含有：滾筒，其被操作來沿著太陽能電池滾動，以抵靠於太陽能電池的電極壓擠導電體，該導電體被用於將該太陽能電池與一個或多個其它太陽能電池電性互連；以及熱量產生設備，其被設置和配置來提供熱量，以在滾筒抵靠於太陽能電池的電極壓擠導電體的同時將導電體焊接至太陽能電池的電極上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中該熱量產生設備包含有感應回路，該感應回路用於產生磁場以在太陽能電池的電極中感應出電流，藉此產生熱量而用於向那裡焊接導電體。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的裝置，其中該感應回路環繞於該滾筒設置。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的裝置，其中該滾筒是由逆磁性材料製成，以將由感應回路所產生的磁場集中在由感應回路所封閉的空間內部。
  5. 如申請專利範圍第2項所述的裝置，其中該感應回路包含有多個區段，每個區段在滾筒順著太陽能電池滾動時所沿著的方向上相對於太陽能電池的表面成夾角的方式傾斜。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的裝置，其中，該感應回路的每個區段相對於太陽能電池的表面成小於或等於45度的夾角的方式傾斜。
  7. 如申請專利範圍第2項所述的裝置，其中，該滾筒包含有多個位於圍繞該滾筒周邊的逆磁性O型環。
  8. 如申請專利範圍第2項所述的裝置，其中，該滾筒包含有多個逆磁性磁芯。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中，該熱量產生設備為鐳射發射設備，其被操作來發射鐳射以提供熱量來將導電體焊接至太陽能電池的電極上。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，該裝置還包含有：底座，其用於容置熱量產生設備和滾筒。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的裝置，其中，該底座由馬達所驅動。
  12. 一種用於將多個太陽能電池電性互連的方法，該方法包含有以下步驟：鋪放導電體於太陽能電池的電極上，該導電體被用於將該太陽能電池與一個或多個其它太陽能電池電性互連；抵靠於太陽能電池的電極壓擠導電體；以及提供熱量以將導電體焊接至太陽能電池的電極上，其中抵靠於太陽能電池的電極壓擠導電體的步驟包含有：沿著太陽能電池滾動滾筒，以在熱量被提供來焊接導電體至太陽能電池上時抵靠於太陽能電池的電極壓擠導電體。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的方法，其中，提供熱量以將導電體焊接至太陽能電池的電極上的步驟包含有：使用感應回路產生磁場以在太陽能電池的電極中感應出電流，藉此產生熱量而用於向那裡焊接導電體。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的方法，其中，提供熱量以將導電體焊接至太陽能電池的電極上的步驟包含有：使用感應回路間歇地產生磁場，以焊接導電體至太陽能電池的電極的選定局部。
  15. 如申請專利範圍第12項所述的方法，其中，提供熱量以將導電體焊接至太陽能電池的電極上的步驟包含有：使用鐳射發射設備發射鐳射，以產生熱量而焊接導電體至太陽能電池的電極。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的方法，其中，提供熱量以將導電體焊接至太陽能電池的電極上的步驟包含有：使用鐳射發射設備間歇地產生鐳射，以焊接導電體至太陽能電池的電極的選定局部。
  17. 一種用於鋪放和焊接導電體於太陽能電池上的機構，該機構包含有：如申請專利範圍第1項所述的裝置，其用於鋪放和焊接導電體於太陽能電池上；以及配送設備，其用於提供導電體至申請專利範圍第1項所述的裝置。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的機構，該機構還包含有：溫度感測器，其用於在導電體的區段被焊接至太陽能電池上以前測量導電體的該區段的溫度；以及 處理器，其被配置來根據溫度感測器所測量的溫度來調節申請專利範圍第1項所述的裝置移動以將導電體焊接至太陽能電池上時的速度。
  19. 如申請專利範圍第17項所述的機構，該機構還包含有：切割設備，其用於將導電體從配送設備處分離。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的機構，該機構還包含有：底座，其用於容置切割設備和申請專利範圍第1項所述的裝置。
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