TWI631814B - 太陽光電模組 - Google Patents
太陽光電模組 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI631814B TWI631814B TW106127352A TW106127352A TWI631814B TW I631814 B TWI631814 B TW I631814B TW 106127352 A TW106127352 A TW 106127352A TW 106127352 A TW106127352 A TW 106127352A TW I631814 B TWI631814 B TW I631814B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- electrode
- layer
- insulating layer
- conductive
- photovoltaic module
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 115
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011133 lead Substances 0.000 claims description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011135 tin Substances 0.000 claims description 2
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 claims 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 20
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 12
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 9
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 5
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000011416 infrared curing Methods 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/05—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
- H01L31/0504—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module
- H01L31/0516—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module specially adapted for interconnection of back-contact solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/05—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
- H01L31/0504—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module
- H01L31/0508—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module the interconnection means having a particular shape
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/02002—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations
- H01L31/02005—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02008—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells or solar cell modules
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
- Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
一種太陽光電模組，其電池組包括第一電池、第二電池及導電連接件。第一電池包括第一半導體堆疊層、第一電極、第二電極及第一絕緣層。第一半導體堆疊層具有第一表面、第二表面及第一側表面。第一電極配置於第一表面。第二電極配置於第二表面。第二電池包括第二半導體堆疊層、第三電極、第四電極及第二絕緣層。第二半導體堆疊層具有第三表面、第四表面及第二側表面。第三電極配置於第三表面。第四電極配置於第四表面。導電連接件連接第一絕緣層之位於第二表面上的部分與第一電極，且連接第二絕緣層之位於第四表面上的部分與第三電極。
Description
本發明是有關於一種光電模組，且特別是有關於一種太陽光電模組。
近年來，隨著環保意識的抬頭與保護地球觀念的進步，由於火力發電會增加碳排放量而造成環境污染與溫室效應，而核能發電亦有安全性及對環境造成長期且嚴重污染的疑慮，因此綠能科技的發展已受到重視。在所有的綠能科技中，太陽能科技既不會增加碳排放量，且不會有安全性的疑慮，因此是一種對環境友善的且乾淨的能源科技。
然而，太陽能科技一直有能源轉換效率不高的問題，在此背景下，背電極太陽電池被發展出來。由於將電極設於背面，以減少對陽光的遮擋，因此能增加太陽電池的受光面積。
過去的背電極太陽電池大致可分為交指式(Interdigitated Back Contact, IBC)背電極太陽電池、射極貫穿式(Emitter Wrap Through, EWT)背電極太陽電池、金屬貫穿式(Metallization Wrap Through, MWT)背電極太陽電池與金屬繞邊式(Metallization Wrap Around, MWA)背電極太陽電池等四種結構，其中交指式背電極太陽電池存在特殊造形的串接應力問題，電池間需要放上互連條保護片，金屬貫穿式背電極太陽電池存在矽晶片需有貫穿孔與孔壁絕緣的製程與可靠度問題，而射極貫穿式背電極太陽電池存在連接電路需與背材整合的封裝材料，長期穩定度未獲證實。
本發明提供一種太陽光電模組，其結構簡單而有助於簡化製程。
本發明的一實施例提出一種太陽光電模組，包括至少一電池組，每一電池組包括一第一電池、一第二電池及一導電連接件。第一電池包括一第一半導體堆疊層、一第一電極、一第二電極及一第一絕緣層。第一半導體堆疊層具有一第一表面、一相對於第一表面的第二表面及一連接第一表面與第二表面的第一側表面。第一電極配置於第一表面上，且第二電極配置於第二表面上。第一絕緣層包括配置於第一側表面上的一第一側絕緣層及配置於第二表面上的一第一下絕緣層。第二電池包括一第二半導體堆疊層、一第三電極、一第四電極及一第二絕緣層。第二半導體堆疊層具有一第三表面、一相對於第三表面的第四表面及一連接第三表面與第四表面的第二側表面。第三電極配置於第三表面上，且第四電極配置於第四表面上。第二絕緣層包括配置於第二側表面上的一第二側絕緣層及配置於第四表面上的一第二下絕緣層。導電連接件連接第一下絕緣層與第一電極，且連接第二下絕緣層與第三電極。
在本發明的實施例的太陽光電模組中，由於採用導電連接件連接第一下絕緣層與第一電極，且連接第二下絕緣層與第三電極，因此可藉由簡單的結構實現背電極太陽電池。此外，此結構有助於將電池與模組的部分製程整合，進而達到簡化製程的效果。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1為本發明的一實施例的太陽光電模組的剖面示意圖，而圖2為圖1的太陽光電模組的下視示意圖，其中圖1為沿著圖2的I-I線的剖面示意圖。圖3為圖1之太陽光電模組的上視示意圖。請參照圖1至圖3，本實施例的太陽光電模組100包括至少一電池組200，在本實施例中是包括多個電池組200，而在圖2中繪示電池組200a與電池組200b為例。每一電池組200包括一第一電池300、一第二電池400及一導電連接件210。
第一電池300包括一第一半導體堆疊層310、一第一電極320、一第二電極330及一第一絕緣層340。第一半導體堆疊層310具有一第一表面311、一相對於第一表面311的第二表面313及一連接第一表面311與第二表面313的第一側表面315。第一電極320配置於第一表面311上，且第二電極330配置於第二表面313上。第一絕緣層340包括配置於第一側表面315上的一第一側絕緣層342及配置於第二表面313上的第一下絕緣層344。在本實施例中，第一下絕緣層344配置於第二電極330上，覆蓋部分的第二電極330，而間接地配置於第二表面313上。
在本實施例中，第一半導體堆疊層310包括一第一型摻雜半導體層312與一第二型摻雜半導體層314，第一型摻雜半導體層312配置於第一電極320與第二型摻雜半導體層314之間，且第二型摻雜半導體層314配置於第一型摻雜半導體層312與第二電極330之間。第一型摻雜半導體層312與第二型摻雜半導體層314之一為P型半導體層，且第一型摻雜半導體層312與第二型摻雜半導體層314之另一為N型半導體層。在本實施例中，第二型摻雜半導體層314為P型半導體層，例如為P型矽基板，而第一型摻雜半導體層312為N型半導體層，例如為N型射極層。
第一型摻雜半導體層312的摻雜材料可以是五價的雜質，如化學元素表的磷…等，第二型摻雜半導體層314的摻雜材料可以是三價雜質，如化學元素表的硼…等。而所使用的半導體層可為各類半導體，如矽半導體、三五族半導體、二六族半導體、化合物半導體、有機半導體等。
在本實施例中，第一電極320為金屬電極，例如為銀線，而第二電極330為金屬層，例如為鋁電極層。在本實施例中，在每一電池組200中，第一電池300更包括一第一導電片350，電性連接第二電極330。第一導電片350例如為鋁箔，其可藉由雷射熔接而與第二電極330電性連接，或者藉由直接接觸而與第二電極330電性連接。或者，在其他實施例中，第二電極330亦可以是與第二型摻雜半導體層314電性連接的一鋁箔，而不採用額外的第一導電片350。
在本實施例中，第一電池300可更包括一抗反射層360，配置於第一半導體堆疊層310的第一表面311上，以增進太陽光進入第一半導體堆疊層310的比例。
第二電池400包括一第二半導體堆疊層410、一第三電極420、一第四電極430及一第二絕緣層440。第二半導體堆疊層410具有一第三表面411、一相對於第三表面411的第四表面413及一連接第三表面411與第四表面413的第二側表面415。第三電極420配置於第三表面411上，且第四電極430配置於第四表面413上。第二絕緣層440包括配置於第二側表面415上的一第二側絕緣層442及配置於第四表面413上的一第二下絕緣層444。在本實施例中，第二下絕緣層444配置於第四電極430上，覆蓋部分的第四電極430，而間接地配置於第四表面413上。
在本實施例中，第二半導體堆疊層410包括一第一型摻雜半導體層412與一第二型摻雜半導體層414，第一型摻雜半導體層412配置於第三電極420與第二型摻雜半導體層414之間，且第二型摻雜半導體層414配置於第一型摻雜半導體層412與第四電極430之間。第一型摻雜半導體層412與第二型摻雜半導體層414之一為P型半導體層，且第一型摻雜半導體層412與第二型摻雜半導體層414之另一為N型半導體層。在本實施例中，第二型摻雜半導體層414為P型半導體層，例如為P型矽基板，而第一型摻雜半導體層412為N型半導體層，例如為N型射極層。
第一型摻雜半導體層412的摻雜材料可以是五價的雜質，如化學元素表的磷…等，第二型摻雜半導體層414的摻雜材料可以是三價雜質，如化學元素表的硼…等。而所使用的半導體層可為各類半導體，如矽半導體、三五族半導體、二六族半導體、化合物半導體、有機半導體等。
在本實施例中，第三電極420為金屬電極，例如為銀線，而第四電極430為金屬層，例如為鋁電極層。在本實施例中，在每一電池組200中，第二電池400更包括一第二導電片450，電性連接第四電極430。第二導電片450例如為鋁箔，其可藉由雷射熔接而與第四電極430電性連接，或者藉由直接接觸而與第四電極430電性連接。或者，在其他實施例中，第四電極430亦可以是與第二型摻雜半導體層414電性連接的一鋁箔，而不採用額外的第二導電片450。
在本實施例中，第二電池400可更包括一抗反射層460，配置於第二半導體堆疊層410的第三表面411上，以增進太陽光進入第二半導體堆疊層410的比例。此外，第一電池300與第二電池400的結構可以相同或相似。
導電連接件210連接第一下絕緣層344與第一電極320，且連接第二下絕緣層444與第三電極420。如此一來，藉由導電連接件210，可將位於電池正面（即第一表面311與第三表面411這一側）的第一電極320與第三電極420的電子流導引至電池背面（即第二表面313與第四表面413這一側）。導電連接件210的材質可包括鋁、銅、錫、鉛、鋼、金、銀、鐵、石墨或其組合。在本實施例中，導電連接件210例如是銅箔。在本實施例中，導電連接件210從第一下絕緣層344開始，依序沿著第一下絕緣層344與第一側絕緣層342從第一電池300的背面往正面延伸，接著再依序沿著第二側絕緣層442與第二下絕緣層444從第二電池400的正面往背面延伸，而最終抵達第二下絕緣層444上。第一下絕緣層344可絕緣第二電極330與導電連接件210，而第一側絕緣層342則可隔離導電連接件210與第一半導體堆疊層310的第一側表面315。第二下絕緣層444可絕緣第四電極430與導電連接件210，而第二側絕緣層442可隔離導電連接件210與第二半導體堆疊層410的第二側表面415。
在本實施例中，每一電池組200中的第一半導體堆疊層310與第二半導體堆疊層410彼此分離。部分導電連接件210位於第一側表面315與第二側表面415之間，第一側絕緣層342位於第一側表面315與導電連接件210之間，且第二側絕緣層442位於第二側表面415與導電連接件210之間。此外，第一側絕緣層342分離第一半導體堆疊層310與導電連接件210，且第二側絕緣層442分離第二半導體堆疊層410與導電連接件210。在本實施例中，在每一電池組200中，第一表面311與第三表面411位於電池組200的同一側（即圖1中的上側），第二表面313與第四表面413位於電池組200的相反的另一側（即圖1中的下側），且導電連接件210在電池組200的上述另一側（即圖1中的下側）具有一開口212，以使電池組200具有可撓曲性，例如在開口212處往上彎折。導電連接件210位於開口212右方的部分與開口212左方的部分亦可承靠在一起。然而，在其他實施例中，導電連接件210亦可以不具有開口212，也就是相當於原本開口212右方的部分與開口212左方的部分融合成一體。在本實施例中，第一電極320與第三電極420之間的導電連接件210具有一可撓曲結構，在本實施例中是以彎折結構為例。在其他實施例中，可撓曲結構在開口212處可包含至少一處的V形結構、或至少一處的弦波形結構。舉例而言，如圖5A所繪示，導電連接件210a在開口212處可具有多個V形結構214a，然而，在其他實施例中，導電連接件210a在開口212處也可以是具有一個V形結構214a。又舉例而言，如圖5B所繪示，導電連接件210b在開口212處可具有多個弦波形結構214b，然而，在其他實施例中，導電連接件210b在開口212處也可以是具有一個弦波形結構214b。
在本實施例中，每一電池組200更包括一第一導電膠370及一第二導電膠470，第一導電膠370連接導電連接件210與第一電極320，且第二導電膠470連接導電連接件210與第三電極420。如此一來，可使第一電極320與第三電極420上的電子流分別經由第一導電膠370與第二導電膠470傳導至導電連接件210，再經由導電連接件210傳導至電池組200的背面。此外，在本實施例中，在每一電池組200的正面，可藉由點狀導電膠220將呈線狀延伸的多個第一電極320與呈線狀延伸的多個第三電極420連接至導電連接件210。在圖3中，是以三條第一電極320與三條第三電極420連接至一個點狀導電膠220為例，但本發明不以此為限。上述的第一導電膠370、第二導電膠470及點狀導電膠220例如為低溫導電膠。
在本實施例中，在每一電池組200中，第一電極320與第二電極330的極性相反，第三電極420與第四電極430的極性相反，第一電極320與第三電極420的極性相同，且第二電極330與第四電極430的極性相同。此外，第一絕緣層340與第二絕緣層440為絕緣膠、絕緣片或絕緣塗料。舉例而言，第一側絕緣層342與第二側絕緣層442可以是絕緣膠或絕緣塗料，而第一下絕緣層344與第二下絕緣層444可以是絕緣片。
在本實施例的太陽光電模組100中，由於採用導電連接件210連接第一下絕緣層344與第一電極320，且連接第二下絕緣層444與第三電極420，因此可藉由簡單的結構將第一電極320與第三電極420的電子流導引至電池背面，而實現背電極太陽電池。此外，在本實施例中，每一電池組200中的第一半導體堆疊層310與第二半導體堆疊層410彼此分離，也就是說本實施例是採用多塊獨立的電池板（例如第一電池300與第二電池400），並藉由導電連接件210在模組製程中將這些電池板組合成電池組200，因此不需採用貫穿電池板形成貫穿孔及孔壁絕緣的製程，所以不會有貫穿孔與孔壁絕緣製程的可靠度不佳的問題，進而能夠提升本實施例的太陽光電模組100的製造良率與可靠度。也就是說，本實施例的太陽光電模組100的結構有助於將電池與模組的部分製程整合，以達到簡化製程的效果，進而降低製造成本、提升製造良率且提升產品的可靠度。如此一來，將使太陽光電模組100的發電價值更具競爭優勢。
在本實施例中，相鄰二電池組200之一（例如是電池組200a）的導電連接件210電性連接於相鄰二電池組200之另一（例如是電池組200b）的第二電極330與第四電極430，例如是分別藉由電池組200b的第一導電片350與第二導電片450電性連接至第二電極330與第四電極430。在本實施例中，相鄰二電池組200之一（例如是電池組200a）的導電連接件210與相鄰二電池組200之另一（例如是電池組200b）的第一導電片350與第二導電片450可藉由超音波熔接、雷射熔接、紅外線固化製程連接或紫外線固化製程連接。在本實施例中，導電連接件210包括一第一延伸部R1與一第二延伸部R2，第一延伸部R1延伸至連接相鄰二電池組200之另一（例如是電池組200b）的第二電極330，第二延伸部R2延伸至連接相鄰二電池組之另一（例如是電池組200b）的第四電極430，例如電池組200a的導電連接件210的第一延伸部R1與第二延伸部R2可分別與第一導電片350及第二導電片450熔接。如此一來，便能夠將電池組200a與電池組200b串聯起來，而每一電池組200中的第一電池300與第二電池400則是並聯。如此採用導電連接件210在電池背面串接的方式，可減少電極遮蔭，以使電池的受光面積更大。
在本實施例中，導電連接件210位於電池組200a之第一下絕緣層344及第二下絕緣層444的寬度W從遠離電池組200b的一側往靠近電池組200b的一側遞增，以利於逐漸收集更多的電子流。
在本實施例中，每一電池組200可更包括一第三電池500，其結構與第一電池300及第二電池400相同或相似，而第二電池400與第三電池500亦可藉由另一導電連接件210電性連接（例如是並聯）。第二電池400、第三電池500與此另一導電連接件210的連接關係相同於第一電池300、第二電池400與導電連接件210的連接關係，在此不再重述。在其他實施例中，每一電池組200可以包括更多個電池（例如還具有第四、第五、第六…及第N電池），而相鄰二個電池以一個導電連接件210來電性連接，而其連接關係相同於第一電池300、第二電池400與導電連接件210的連接關係，其中N大於等於3。然而，在一實施例中，每一電池組200亦可以只有兩個電池，即第一電池300與第二電池400。
圖4為圖1中的一個電池組與一般結構太陽電池的輸出電流與電壓曲線的比較圖。請參照圖1與圖4，由圖4的曲線可得知本實施例的電池組200的開路電壓為0.627伏特，短路電流為1.016安培，填充因子（fill factor）為75.22%，串聯電阻為0.079歐姆，且效率為17.36%；而一般結構太陽電池的開路電壓為0.627伏特，短路電流為0.987安培，填充因子為75.57%，串聯電阻為0.054歐姆，且效率為16.95%。由此可得知，本實施例之電池組200的光電轉換效率及其他特性優於一般結構太陽電池的光電轉換效率及其他特性。
請再參照圖1與圖2，本實施例的太陽光電模組100的組裝方式可以如下所述：
步驟1：導電連接件210（例如銅箔）平面外立體結構製作，如圖1所繪示的導電連接件210，例如是將銅箔折成如圖1的立體結構。
步驟2：導電連接件210（例如銅箔）與第一導電片350及第二導電片450（例如鋁箔）間的電性連接，如圖2所示在區域R1與R2處連接，而連接方式可為超音波熔接、低溫銀膠黏合等方式。
步驟3：第一電池300與第二電池400的第一側表面315與第二側表面415沾黏絕緣膠後，烘烤使絕緣膠固化，以分別形成如圖1之第一側絕緣層342與第二側絕緣層442。
步驟4：於第一電池300與第二電池400背面製作絕緣區域（即製作第一下絕緣層344與第二下絕緣層444），以此隔離導電連接件210（例如銅箔）與電池背面電極（例如第二電極330與第四電極430）。
步驟5：低溫導電膠（即第一導電膠370與第二導電膠470）塗布於銅箔立體結構（即導電連接件210）後，以第一電池300與第二電池400具有第一側絕緣層342與第二側絕緣層442的側緣，緊密接觸銅箔立體結構二側，使低溫導電膠能連接電池正面電極（即第一電極320與第二電極420）與此銅箔立體結構。此外，以低於150 ℃的溫度烘烤低溫導電膠，完成電池組200a結構，如圖1與圖2所示。
步驟6：將步驟2中與導電連接件210（例如銅箔）電性連接的第一導電片350及第二導電片450（例如鋁箔）平鋪於相鄰的電池組200b的下表面，如圖2所示，藉由模組層壓時的壓力，鋁箔與電池組200b下表面電極緊密接觸，完成相鄰電池組200b的電路串接。
綜上所述，在本發明的實施例的太陽光電模組中，由於採用導電連接件連接第一下絕緣層與第一電極，且連接第二下絕緣層與第三電極，因此可藉由簡單的結構實現背電極太陽電池。此外，此結構有助於將電池與模組的部分製程整合，進而達到簡化製程的效果。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧太陽光電模組
200、200a、200b‧‧‧電池組
210、210a、210b‧‧‧導電連接件
212‧‧‧開口
214a‧‧‧V形結構
214b‧‧‧弦波形結構
220‧‧‧點狀導電膠
300‧‧‧第一電池
310‧‧‧第一半導體堆疊層
311‧‧‧第一表面
312、412‧‧‧第一型摻雜半導體層
313‧‧‧第二表面
314、414‧‧‧第二型摻雜半導體層
315‧‧‧第一側表面
320‧‧‧第一電極
330‧‧‧第二電極
340‧‧‧第一絕緣層
342‧‧‧第一側絕緣層
344‧‧‧第一下絕緣層
350‧‧‧第一導電片
360‧‧‧抗反射層
370‧‧‧第一導電膠
400‧‧‧第二電池
410‧‧‧第二半導體堆疊層
411‧‧‧第三表面
413‧‧‧第四表面
415‧‧‧第二側表面
420‧‧‧第三電極
430‧‧‧第四電極
440‧‧‧第二絕緣層
442‧‧‧第二側絕緣層
444‧‧‧第二下絕緣層
450‧‧‧第二導電片
460‧‧‧抗反射層
470‧‧‧第二導電膠
500‧‧‧第三電池
R1‧‧‧第一延伸部
R2‧‧‧第二延伸部
W‧‧‧寬度
200、200a、200b‧‧‧電池組
210、210a、210b‧‧‧導電連接件
212‧‧‧開口
214a‧‧‧V形結構
214b‧‧‧弦波形結構
220‧‧‧點狀導電膠
300‧‧‧第一電池
310‧‧‧第一半導體堆疊層
311‧‧‧第一表面
312、412‧‧‧第一型摻雜半導體層
313‧‧‧第二表面
314、414‧‧‧第二型摻雜半導體層
315‧‧‧第一側表面
320‧‧‧第一電極
330‧‧‧第二電極
340‧‧‧第一絕緣層
342‧‧‧第一側絕緣層
344‧‧‧第一下絕緣層
350‧‧‧第一導電片
360‧‧‧抗反射層
370‧‧‧第一導電膠
400‧‧‧第二電池
410‧‧‧第二半導體堆疊層
411‧‧‧第三表面
413‧‧‧第四表面
415‧‧‧第二側表面
420‧‧‧第三電極
430‧‧‧第四電極
440‧‧‧第二絕緣層
442‧‧‧第二側絕緣層
444‧‧‧第二下絕緣層
450‧‧‧第二導電片
460‧‧‧抗反射層
470‧‧‧第二導電膠
500‧‧‧第三電池
R1‧‧‧第一延伸部
R2‧‧‧第二延伸部
W‧‧‧寬度
圖1為本發明的一實施例的太陽光電模組的剖面示意圖。 圖2為圖1的太陽光電模組的下視示意圖。 圖3為圖1之太陽光電模組的上視示意圖。 圖4為圖1中的一個電池組與一般結構太陽電池的輸出電流與電壓曲線的比較圖。 圖5A為圖1中的導電連接件的一種變化型的剖面示意圖。 圖5B為圖1中的導電連接件的另一種變化型的剖面示意圖。
Claims (15)
- 一種太陽光電模組，包括至少一電池組，每一電池組包括： 一第一電池，包括： 一第一半導體堆疊層，具有一第一表面、一相對於該第一表面的第二表面及一連接該第一表面與該第二表面的第一側表面； 一第一電極，配置於該第一表面上； 一第二電極，配置於該第二表面上；以及 一第一絕緣層，包括配置於該第一側表面上的一第一側絕緣層及配置於該第二表面上的一第一下絕緣層； 一第二電池，包括： 一第二半導體堆疊層，具有一第三表面、一相對於該第三表面的第四表面及一連接該第三表面與該第四表面的第二側表面； 一第三電極，配置於該第三表面上； 一第四電極，配置於該第四表面上；以及 一第二絕緣層，包括配置於該第二側表面上的一第二側絕緣層及配置於該第四表面上的一第二下絕緣層；以及 一導電連接件，連接該第一下絕緣層與該第一電極，且連接該第二下絕緣層與該第三電極。
- 如申請專利範圍第1項所述的太陽光電模組，其中每一電池組中的該第一半導體堆疊層與該第二半導體堆疊層彼此分離。
- 如申請專利範圍第1項所述的太陽光電模組，其中部分該導電連接件位於該第一側表面與該第二側表面之間，該第一側絕緣層分離該第一半導體堆疊層與該導電連接件，且該第二側絕緣層分離該第二半導體堆疊層與該導電連接件。
- 如申請專利範圍第1項所述的太陽光電模組，其中在每一電池組中，該第一表面與該第三表面位於該電池組的同一側，該第二表面與該第四表面位於該電池組的相反的另一側，且該導電連接件在該電池組的該另一側具有一開口，以使該電池組具有可撓曲性。
- 如申請專利範圍第1項所述的太陽光電模組，其中該至少一電池組為多個電池組，相鄰二電池組之一的該導電連接件電性連接於該相鄰二電池組之另一的該第二電極與該第四電極。
- 如申請專利範圍第5項所述的太陽光電模組，其中該導電連接件包括： 一第一延伸部，延伸至連接該相鄰二電池組之該另一的該第二電極；以及 一第二延伸部，延伸至連接該相鄰二電池組之該另一的該第四電極。
- 如申請專利範圍第5項所述的太陽光電模組，其中該導電連接件位於該電池組之該第一下絕緣層及該第二下絕緣層的寬度從遠離該相鄰二電池組之該另一的一側往靠近該相鄰二電池組之該另一的一側遞增。
- 如申請專利範圍第1項所述的太陽光電模組，其中在每一電池組中，該第一電池更包括一第一導電片，電性連接該第二電極，該第二電池更包括一第二導電片，電性連接該第四電極。
- 如申請專利範圍第1項所述的太陽光電模組，其中每一電池組更包括： 一第一導電膠，連接該導電連接件與該第一電極；以及 一第二導電膠，連接該導電連接件與該第三電極。
- 如申請專利範圍第1項所述的太陽光電模組，其中該導電連接件的材質包括鋁、銅、錫、鉛、鋼、金、銀、鐵、石墨或其組合。
- 如申請專利範圍第1項所述的太陽光電模組，其中在每一電池組中，該第一電極與該第二電極的極性相反，該第三電極與該第四電極的極性相反，該第一電極與該第三電極的極性相同，且該第二電極與該第四電極的極性相同。
- 如申請專利範圍第1項所述的太陽光電模組，其中該第一絕緣層與該第二絕緣層為絕緣膠、絕緣片或絕緣塗料。
- 如申請專利範圍第1項所述的太陽光電模組，其中該第一半導體堆疊層與該第二半導體堆疊層各包括一第一型摻雜半導體層與一第二型摻雜半導體層，該第一半導體堆疊層的該第一型摻雜半導體層配置於該第一電極與該第一半導體堆疊層的該第二型摻雜半導體層之間，且該第一半導體堆疊層的該第二型摻雜半導體層配置於該第一半導體堆疊層的該第一型摻雜半導體層與該第二電極之間，該第二半導體堆疊層的該第一型摻雜半導體層配置於該第三電極與該第二半導體堆疊層的該第二型摻雜半導體層之間，且該第二半導體堆疊層的該第二型摻雜半導體層配置於該第二半導體堆疊層的該第一型摻雜半導體層與該第四電極之間，該第一型摻雜半導體層與該第二型摻雜半導體層之一為P型半導體層，且該第一型摻雜半導體層與該第二型摻雜半導體層之另一為N型半導體層。
- 如申請專利範圍第1項所述的太陽光電模組，其中設置於該第一電極及該第三電極之間的該導電連接件具有一可撓曲結構。
- 如申請專利範圍第14項所述的太陽光電模組，其中該可撓曲結構包括至少一處的V形結構或弦波形結構。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW106127352A TWI631814B (zh) | 2017-08-11 | 2017-08-11 | 太陽光電模組 |
| CN201710888590.XA CN109390428B (zh) | 2017-08-11 | 2017-09-27 | 太阳光电模块 |
| US15/826,707 US10644181B2 (en) | 2017-08-11 | 2017-11-30 | Photovoltaic module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW106127352A TWI631814B (zh) | 2017-08-11 | 2017-08-11 | 太陽光電模組 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TWI631814B true TWI631814B (zh) | 2018-08-01 |
| TW201911736A TW201911736A (zh) | 2019-03-16 |
Family
ID=63959919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW106127352A TWI631814B (zh) | 2017-08-11 | 2017-08-11 | 太陽光電模組 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10644181B2 (zh) |
| CN (1) | CN109390428B (zh) |
| TW (1) | TWI631814B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10592164B2 (en) | 2017-11-14 | 2020-03-17 | International Business Machines Corporation | Portions of configuration state registers in-memory |
| US10496437B2 (en) | 2017-11-14 | 2019-12-03 | International Business Machines Corporation | Context switch by changing memory pointers |
| US10558366B2 (en) | 2017-11-14 | 2020-02-11 | International Business Machines Corporation | Automatic pinning of units of memory |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203367323U (zh) * | 2013-07-01 | 2013-12-25 | 太极能源科技（昆山）有限公司 | 一种太阳能电池模组 |
| TWI446555B (zh) * | 2007-12-27 | 2014-07-21 | Ind Tech Res Inst | 太陽能電池之背電極模組 |
| TWM516232U (zh) * | 2015-08-07 | 2016-01-21 | 有成精密股份有限公司 | 輕量化太陽能電池模組 |
| TWM517475U (zh) * | 2015-07-16 | 2016-02-11 | 有成精密股份有限公司 | 高功率太陽能電池模組 |
| CN104241404B (zh) * | 2013-06-05 | 2016-12-28 | 茂迪股份有限公司 | 太阳能电池及其模组 |
| TW201705508A (zh) * | 2015-07-16 | 2017-02-01 | 有成精密股份有限公司 新竹市公道五路二段180 號4樓 | 高功率太陽能電池模組 |
| TW201707225A (zh) * | 2015-08-07 | 2017-02-16 | 有成精密股份有限公司 新竹市公道五路二段180 號4樓 | 輕量化太陽能電池模組 |
| CN105304731B (zh) * | 2014-07-24 | 2017-03-15 | 茂迪股份有限公司 | 太阳能电池及其模组 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3502507A (en) * | 1966-10-28 | 1970-03-24 | Textron Inc | Solar cells with extended wrap-around electrodes |
| US20070295381A1 (en) | 2004-03-29 | 2007-12-27 | Kyocera Corporation | Solar Cell Module and Photovoltaic Power Generator Using This |
| US7276724B2 (en) | 2005-01-20 | 2007-10-02 | Nanosolar, Inc. | Series interconnected optoelectronic device module assembly |
| EP1900038A4 (en) | 2005-06-17 | 2012-01-04 | Transform Solar Pty Ltd | PROCESS FOR INTERCONNECTING SOLAR CELLS |
| US7419377B1 (en) * | 2007-08-20 | 2008-09-02 | Solaria Corporation | Electrical coupling device and method for solar cells |
| GB2453746A (en) | 2007-10-16 | 2009-04-22 | Renewable Energy Corp Asa | Parallel interconnection of solar cell units |
| US8361827B2 (en) | 2009-05-04 | 2013-01-29 | Microlink Devices, Inc. | Assembly techniques for solar cell arrays and solar cells formed therefrom |
| US20120167980A1 (en) * | 2009-09-10 | 2012-07-05 | Q-Cells Se | Solar cell |
| US8883552B2 (en) | 2010-08-11 | 2014-11-11 | Crystal Solar Inc. | MWT architecture for thin SI solar cells |
| US9153720B1 (en) * | 2011-02-10 | 2015-10-06 | The Boeing Company | Electrical interconnect |
| EP2605286A1 (en) * | 2011-12-13 | 2013-06-19 | Samsung SDI Co., Ltd. | Photoelectric module |
| CN103165693B (zh) | 2013-02-18 | 2016-03-16 | 友达光电股份有限公司 | 太阳能模块 |
| JP6326890B2 (ja) | 2013-04-30 | 2018-05-23 | 日立化成株式会社 | 太陽電池モジュールの製造方法 |
| US20150287865A1 (en) | 2014-04-07 | 2015-10-08 | Solaero Technologies Corp. | Parallel interconnection of neighboring solar cells via a common back plane |
| CN205542838U (zh) * | 2016-04-14 | 2016-08-31 | 泰州中来光电科技有限公司 | 一种太阳能电池模组及其组件和系统 |
-
2017
- 2017-08-11 TW TW106127352A patent/TWI631814B/zh active
- 2017-09-27 CN CN201710888590.XA patent/CN109390428B/zh active Active
- 2017-11-30 US US15/826,707 patent/US10644181B2/en active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI446555B (zh) * | 2007-12-27 | 2014-07-21 | Ind Tech Res Inst | 太陽能電池之背電極模組 |
| CN104241404B (zh) * | 2013-06-05 | 2016-12-28 | 茂迪股份有限公司 | 太阳能电池及其模组 |
| CN203367323U (zh) * | 2013-07-01 | 2013-12-25 | 太极能源科技（昆山）有限公司 | 一种太阳能电池模组 |
| CN105304731B (zh) * | 2014-07-24 | 2017-03-15 | 茂迪股份有限公司 | 太阳能电池及其模组 |
| TWM517475U (zh) * | 2015-07-16 | 2016-02-11 | 有成精密股份有限公司 | 高功率太陽能電池模組 |
| TW201705508A (zh) * | 2015-07-16 | 2017-02-01 | 有成精密股份有限公司 新竹市公道五路二段180 號4樓 | 高功率太陽能電池模組 |
| TWM516232U (zh) * | 2015-08-07 | 2016-01-21 | 有成精密股份有限公司 | 輕量化太陽能電池模組 |
| TW201707225A (zh) * | 2015-08-07 | 2017-02-16 | 有成精密股份有限公司 新竹市公道五路二段180 號4樓 | 輕量化太陽能電池模組 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109390428A (zh) | 2019-02-26 |
| US20190051782A1 (en) | 2019-02-14 |
| TW201911736A (zh) | 2019-03-16 |
| CN109390428B (zh) | 2020-09-29 |
| US10644181B2 (en) | 2020-05-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110379870B (zh) | 太阳能电池模块及其制造方法 | |
| US9515214B2 (en) | Solar battery module and manufacturing method thereof | |
| CN102428572B (zh) | 太阳能电池和太阳能电池组件 | |
| US20100243024A1 (en) | Solar cell, solar cell module and solar cell system | |
| EP1990839A2 (en) | Solar cell module | |
| JP5714080B2 (ja) | 太陽電池モジュール | |
| WO2012162900A1 (zh) | 太阳电池组件及其制造方法 | |
| WO2017177726A1 (zh) | 一种太阳能电池模组及其制备方法和组件、系统 | |
| JP5901773B2 (ja) | 直列接続部を含む薄膜ソーラーモジュール、及び、複数の薄膜ソーラーセルを直列接続する方法 | |
| JP2013247231A (ja) | 太陽電池セルおよび太陽電池モジュール | |
| TWI631814B (zh) | 太陽光電模組 | |
| CN104253169A (zh) | 无主栅、高效率背接触太阳能电池模块、组件及制备工艺 | |
| TW201431104A (zh) | 太陽能電池 | |
| US9153713B2 (en) | Solar cell modules and methods of manufacturing the same | |
| JP2012129359A (ja) | 太陽電池モジュール及び太陽電池セル | |
| CN115832093A (zh) | 一种光伏电池结构及其制造方法、光伏组件 | |
| JP2019519939A (ja) | 光電池セル、光電池セルアレイ、太陽電池セル、および光電池セル作製方法 | |
| CN102522460A (zh) | 硅基太阳能电池片封装光伏组件的方法 | |
| WO2023143144A1 (zh) | 光伏组件及其制备方法 | |
| WO2016042842A1 (ja) | ヘテロ接合型バックコンタクトセルおよび光電変換装置 | |
| CN116632075A (zh) | 电池片及光伏组件 | |
| KR102087156B1 (ko) | 태양전지 모듈 | |
| WO2017064818A1 (ja) | 太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュールの製造方法 | |
| JP2012019047A (ja) | 太陽電池セル及びそのリード線接合方法 | |
| KR20150124308A (ko) | 태양 전지 모듈 |