TWI633676B - 太陽電池面板以及製造該太陽電池面板的方法 - Google Patents

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Abstract

太陽電池面板配置有包括至少一背接觸太陽電池及背片材層的堆疊。背片材層具有第一材料的圖案化導電層。導電層配置有接觸區，各接觸區所在的位置對應於太陽電池上的電接點的位置。太陽電池配置在導電層的頂部，且太陽電池的背表面面對圖案化導電表面。太陽電池的各電接點藉由導電連接材料的主體接觸導體電路上對應的接觸區。導電層在接觸區的位置包括第二材料的片塊。各片塊配置在一電接點上的導電連接材料的主體與第一材料的膜層之間。

Description

太陽電池面板以及製造該太陽電池面板的方法
本發明是有關於太陽電池面板。此外，本發明是有關於製造此太陽電池面板的方法。
現今具有EWT或MWT或IBC太陽電池的太陽電池面板包括導電圖案化背片材，以用於接觸上述類型的太陽電池背表面上的電接點。習知上，此種背片材包括載體層(通常為高分子層)及由銅(或銅合金)製成的圖案化導電層。為了在模組背側連接接線盒(junction box)，應該將模組背側的高分子層局部地開孔且將耳片(tab)銲接至導電層。然而，銅的成本是相對高的，且這些類型的太陽電池面板在工業上的實施存在著瓶頸。
在先前技術中，由於鋁是比較便宜的，故已將例如是鋁型導電層視為替代方案。然而，由於鋁銲接的可濕潤性(wettability)通常為差的(得到的電性互連差且相對不可靠)，故將太陽電池接點或接線盒接點銲接至鋁是繁瑣的。此外，當使用導電接著劑將太 陽電池接點連接至鋁導電層時，將在鋁上觀察到高的接觸電阻(contact resistance)。
為了解決這些困難，在先前技術中，已藉由真空沉積或披覆(cladding)對於在鋁上使用導電接著劑或銲料具有更佳性質且典型具有更高成本的金屬層來覆蓋背片材上的鋁導體層。此外，此種沉積技術是耗時且因此相對昂貴的，因此無法提供解決問題的方法。此外，為了應用銲接技術，需要至少1-2μm厚的膜層。
本發明的目的在於克服先前技術的缺點。
藉由配置有包括至少一太陽電池及背片材層的堆疊的太陽電池面來達成目的。所述至少一太陽電池經配置為背接觸太陽電池，其具有用於接收放射線的前表面及配置有電接點的背表面。太陽電池面板更經配置而電性接觸具有一個或多個導體接點的接線盒。背片材層具有配置有第一導電材料的圖案化導體電路層的表面，導體電路層配置有接觸區，各接觸區所在的位置對應且對準於所述至少一太陽電池上的電接點中的一者或接線盒導體接點中的一者的位置。所述至少一太陽電池配置在導體電路層的頂部，且所述至少一太陽電池的背表面面對圖案化導體電路表面。所述至少一太陽電池的各電接點或各接線盒導體接點藉由導電連接材料的主體電性接觸導電電路上的接觸區中的對應者。導體電路層在接觸區的位置包括第二導電材料的片塊(patch)或島狀 物(islet)，其中各片塊配置在一電接點或一接線盒導體接點上的導電連接材料的主體與第一導電材料的膜層之間。
佳較地說，太陽電池面板提供具有良好互連性質的背片材，且片塊僅位在需要例如是良好電接觸性及機械接著性的位置上。此節省相對昂貴的金屬的量(所述金屬具有用於太陽電池面板製造的性質)。因此，太陽電池面板可具有低成本的第一材料(具有較差的互連性質)的導電電路層，且僅在需要的地方具有第二材料(具有良好的互連性質)的局部片塊。
太陽電池接點或接線盒導體或其組合可接觸上述片塊式的接點。太陽電池接點將典型地接觸在背片材的前側上(亦即，面朝向太陽電池面板的放射線接收表面的表面側)。在一些實施例中，雖然可將接線盒導體接點配置在太陽電池面板的前側上，但接線盒導體接點典型地接觸在太陽電池面板的背側上。
根據一發明態樣，提供如上述的太陽電池面板，其中第一導電材料為鋁基金屬。
根據一發明態樣，提供如上述的太陽電池面板，其中第二導電材料是選自由包括銅基材料、錫基材料及鎳基材料的群組中。
根據一發明態樣，提供如上述的太陽電池面板，其中各片塊的面積尺寸與太陽電池上的接點面積實質地匹配。
根據一發明態樣，提供如上述的太陽電池面板，其中片 塊的面積尺寸的直徑為約2mm。
根據一發明態樣，提供如上述的太陽電池面板，其中第二導電材料的片塊貫穿第一導電材料上的原生氧化層且直接接觸第一導電材料。
根據一發明態樣，提供如上述的太陽電池面板，其中第二導電材料的島狀物的厚度不超過50微米。
根據一發明態樣，提供如上述的太陽電池面板，其中太陽電池面板包括覆蓋太陽電池面板背表面的背面面板，背面面板配置有開口，開口對應且對準於各接線盒導體接點的相應位置。
此外，本發明是有關於一種製造太陽電池面板的方法，所述太陽電池面板配置有包括至少一太陽電池、背片材層及接線盒的堆疊，所述製造太陽電池面板的方法包括：提供至少一太陽電池，所述至少一太陽電池經配置為背接觸太陽電池，其具有用於接收放射線的前表面及配置有電接點的背表面；提供具有第一導電材料的導電表面的背片材層；對具有導體電路層的導電表面進行圖案化，所述導電表面配置有接觸區的佈局，各所述接觸區所在的位置對應且對準於所述至少一太陽電池上的電接點中的對應者或接線盒接點中的對應者的位置；在導體電路層的頂部上設置所述至少一太陽電池，所述至少一太陽電池的背表面面對圖案化導體電路表面；藉由導電連接材料的主體使所述至少一太陽電池的各電接點或各接線盒導體接點與導體電路上的接觸區中的對 應者電性接觸；在使各電接點與對應的接觸區電性接觸之前，在各接觸區的位置處產生第二導電材料的片塊或島狀物，且各片塊配置於一電接點或一接線盒導體接點上的導電連接材料的主體與第一導電材料的膜層之間，其中各片塊的產生包括第二導電材料的應用。
在一實施例中，第二導電材料的應用包括藉由噴塗裝置的冷噴塗(cold spraying)。
根據此實施例，所述方法使用冷噴塗來應用金屬。在此方式中，在典型室溫中的大氣環境下應用第二導電材料的片塊。 相較於先前技術的真空技術，本發明的方法相對簡單，且花費較少的時間及具有較低的成本。
在另一實施例中，冷噴塗包括將噴塗裝置的出料口定位在對應於所述至少一太陽電池上的對應電接點的位置的導體電路層上的各接觸區的位置處。因此，所述方法允許僅在背片材的導體電路層上的預定位置處產生片塊。
在又一實施例中，藉由定位機器人(positioning robot)來定位噴塗裝置的出料口。
佳較地說，此允許上述方法得以自動化，且得以在大量生產的設備中實現。
根據一發明態樣，提供如上述的方法，其包括：從包括銅基材料、錫基材料及鎳基材料的群組中選擇第二導電材料。
根據一發明態樣，提供如上述的方法，更包括以下步驟：提供覆蓋太陽電池面板背表面的背面面板；在背面面板中產生開口，其對應且對準於各接線盒導體接點的相應位置。
根據一發明態樣，提供如上述的方法，其中第二導電材料的應用包括從包括在第一導電材料上超音波接合第二導電材料、在第一導電材料上化學鍍敷第二導電材料的群組中選出的一者。
根據一發明態樣，提供如上述的方法，其中第二導電材料的應用包括藉由煙火多層膜(pyrotechnic multilayered film)在第一導電材料上產生第二導電材料的塗層。
可將上述的各方法步驟應用於連接至太陽電池點或接線盒導體接點的片塊兩者。
超音波接合提供第二導電材料(例如是銅、或銅基材料或錫基材料或鎳基材料)的片塊接合至第一導電材料(例如是鋁)。
在接線盒導體接點的一示範案例中，在接觸點位置處的背側上將背片材開孔後，可將一銅片(例如是薄板或箔片)超音波接合至鋁。最有可能的製程是在建立模組之前(亦即在疊層之前)將高分子層開孔，並且使用大的接合頭(bond head)將銅材料接合至背片材以將接合面積最大化。可由背片材的銅側或鋁側來完成接合。接著在模組建立及疊層後，可將線纜銲接至銅。所欲接合的薄板或箔片的尺寸可對應於背片材中的開口的尺寸。
可藉由將形成第二導電材料的片塊的腐蝕劑及反應劑的存在限制在定義沉積製程期間所欲產生片塊的位置的開口處來達成第二導電材料的化學鍍敷。舉例而言，可應用罩幕技術。
可替代性地藉由煙火技術(pyrotechnic technique)來產生第二導電材料的片塊，在煙火技術中，多層箔片配置在所欲產生片塊的位置處的高分子層中的開口中。多層箔片是由配置在堆疊中的兩層(或更多)的不同材料的薄層所構成。因為在較高的溫度時不同材料傾向於形成化合物(compound)做為放熱反應中的反應產物，故堆疊的配置方式在工作溫度時典型地為介穩定(metastable)。可藉由熱脈衝來觸發放熱反應。來自放熱反應的反應熱將產生化合物的接合而做為第一導電材料上的第二導電材料片塊。
根據一發明態樣，提供如上述的方法，其中背片材層包括絕緣載體層及第一導電材料的導電層，且所述對背片材的導電表面進行圖案化包括對背片材進行研磨以產生導體電路層。
根據一發明態樣，提供如上述的方法，其中絕緣載體層包括底高分子層及底玻璃層或通常包括底絕緣材料層。
根據一發明態樣，提供如上述的方法，其中在第二導電材料的應用之前，將罩幕層定位在導體電路層上；在第二導電材料的應用期間，定義罩幕層中的開口以暴露出導體電路層上各片塊的位置。
根據一發明態樣，提供如上述的方法，更包括：在所述應用後移除罩幕層。
根據一發明態樣，提供如上述的方法，更包括：從太陽電池面板的背側至絕緣載體層與第一導電材料層之間的界面至少在絕緣載體層中產生開口；至少在絕緣載體層中的開口位置處產生第一導電材料層中的第二導電材料的背表面片塊或島狀物；透過至少在絕緣載體層中的開口將接線盒裝置的接點與第二導電材料的背表面片塊電性接觸，其中各背表面片塊的產生包括第二導電材料的應用。
根據一發明態樣，提供如上述的方法，包括：在太陽電池面板的背側提供絕緣載體層上的支撐層或背面面板，且在絕緣載體層中的開口產生之前，在支撐層中產生開口至絕緣載體層。
本發明亦有關於在製造太陽電池面板的方法中使用的機具，太陽電池面板配置有包括如上述的至少一太陽電池及背片材接觸層的堆疊，所述機具包括：用於至少支撐背片材層的支撐表面、以及用於在導體電路層上應用各片塊的冷噴塗應用裝置。
根據一發明態樣，提供如上述的機具，其中冷噴塗應用裝置包括裝載在定位機器人機器人上的冷噴塗裝置，所述機器人經配置以使冷噴塗裝置沿著支撐表面定位。
根據一發明態樣，提供如上述的機具，更包括研磨裝置。
藉由附屬的申請專利範圍進一步定義較佳實施例。
1‧‧‧太陽面板
10‧‧‧透明前層
11‧‧‧背表面
12‧‧‧透明接著劑高分子層或透明玻璃料層
14‧‧‧太陽電池
15、17‧‧‧電接點
15a‧‧‧金屬導體或貫孔
19‧‧‧銲料或導電接著劑主體
20‧‧‧導體電路層
21‧‧‧原生氧化層
22、22a‧‧‧片塊
23‧‧‧透明接著劑高分子層
24‧‧‧載體
25‧‧‧隔離結構
26‧‧‧支撐層
27‧‧‧位置
32、33、34‧‧‧導電區域
50‧‧‧機具
52‧‧‧噴塗裝置
54‧‧‧定位機器人
56‧‧‧支撐台
以下將參照繪示本發明實施例的一些圖式來更詳細地說明本發明。這些圖式只用於繪示目的且不限制由申請專利範圍所定義的發明概念。
在以下圖式中，各圖式中的相同元件符號是指相似或完全相同的元件。
圖1繪示具有MWT太陽電池的太陽電池面板的示意剖面圖。
圖2a繪示兩相鄰太陽電池的背表面的平面圖。
圖2b根據發明的一實施例繪示配置有圖案化導體電路層的背片材的表面的平面圖。
圖3a至圖3c根據發明的各實施例繪示具有太陽電池的背接點的接觸區的位置處的圖案化導體電路層的剖面圖。
圖4a至圖4c根據發明的各實施例繪示太陽電池面板模組的背側上的電路層與接線盒接點的第二接觸區的位置處的圖案化導體電路層的剖面圖。
圖5示意性地繪示根據發明的實施例的機具。
圖1繪示具有MWT太陽電池的太陽電池面板的示意剖面圖。
太陽面板1包括透明前層10、以及多個太陽電池14、導體電路層20及絕緣載體24。
多個太陽電池14彼此鄰近配置。包括半導體基板的各太陽電池經配置為具有用於接收放射線的前表面的背接觸太陽電池，放射線來自例如是太陽的放射源。各太陽電池的前表面太陽電池朝向且附接至太陽面板1的透明前層10。典型地，太陽電池藉由透明接著劑高分子層12附接至透明前層10，或者在一些案例中的太陽電池是藉由透明玻璃料層(transparent glass frit layer)12附接至透明前層10。
在背接觸太陽電池中，陰極電接點15及陽極電接點17兩者皆配置在背表面處(如圖2所示)。背接觸太陽電池可為MWT(金屬卷繞穿孔；metal-wrap-through)、或者EWT(射極卷繞穿孔；Emitter wrap-through)、或者IBC(交指型背接觸；interdigitated back-contact)或其他背接觸矽基板的類型，背接觸太陽電池透過穿過矽基板以連接太陽電池的前表面區與背表面電接點的導電孔或透過在太陽電池背側處具有p型或n型接面及電接點的方式在電池背側處包括全部的接點。
舉例來說，在金屬卷繞穿孔(MWT)太陽電池中，金屬導體(或貫孔)15a穿過半導體基板以將電接點從基板的前表面引領至背表面(在圖1中，僅繪示從太陽電池前表面收集電荷載子的MWT接點)。
陰極接點及陽極接點兩者連接至由絕緣載體24支撐的導體電路層20。透明接著劑高分子層23通常是存在於太陽電池背表面與導體電路層之間以做為隔離結構，且中間隔離結構中的開口位於太陽電池接點的位置處。導體電路層20經圖案化而具有佈局，以將太陽電池的接點串聯或並聯(視設計而定)。
應理解的是，或者絕緣載體24可為高分子層或玻璃層或(通常為)隔離材料。
典型來說，太陽電池上的電接點與導體電路層之間的連接是藉由銲料或導電接著劑主體19所製造的。
在相鄰的太陽電池中，可存在隔離結構25。在絕緣載體24下方可配置額外的背支撐層26。
圖2a繪示兩相鄰的太陽電池14的背表面的平面圖。
在各太陽電池14的背表面11上配置數個陰極電接點15及陽極電接點17。在此非限制實例中，一種極性的電接點15配置成平行的三行，而平行的二行的另一種極性的電接點17位在其間。
圖2b根據發明實施例繪示配置有圖案化導體電路層20的背片材表面的平面圖。導體電路層20的佈局對應圖2a的背接觸太陽電池的電接點的佈局。
導體電路層包括一個或多個圖案化導電區域32、33、34。 舉例而言，導電區可為交指型的，但本技術領域具有通常知識者將理解的是，其他圖案形狀及圖案配置也是可能的。此外，應理 解的是，導體電路層的佈局與背接觸太陽電池14的背表面上的電接點15、17的佈局及彼此相鄰的太陽電池14的配置方式實質上匹配。
承上所述，先前技術的導體電路層20為銅基膜層，其具有用於銲料和導電接著劑的高的導電率與良好接觸性。然而，此種銅膜層成本相對較高。
替代的導體電路層20為鋁基膜層，其具有相對高的導電率及相對低的成本。不利地，銲料或導電接著劑對鋁的可濕潤性是差的，因此在太陽電池接點與導體電路層之間得到差的且相對不可靠的電性互連性。
如圖2b所示，本發明提供在太陽電池接點與導體電路層的接觸區的預定位置處應用第二導電材料的片塊22或島狀物。片塊22配置在對應的電接點15、17上的銲料主體19與鋁基材料的膜層之間。
第二導電材料選自導電材料的群組中，這些導電材料具有用於與太陽電池上的銲料或導電接著劑主體19電性接觸的良好可濕潤性。
在另一實施例中，基於與銲接材料具有良好的銲接性及/或與太陽電池接點與導電電路層20之間的連接線中的導電接著劑的相容性選擇第二導電材料。
根據一實施例，第二導電材料選自由包括銅基材料、錫 基材料及鎳基材料的群組。
可使用多種方式完成在一個或多個圖案化導電區域32、33、34的第一導電材料上的第二導電材料的應用。
可藉由冷噴塗製程來完成所述應用。
較佳地說，藉由冷噴塗將第二導電材料應用在鋁基材料上。亦即，將第二導電材料的粉末與氣流混合，以高流速及相對低溫噴塗在鋁基材料的表面上。詞彙“低溫”定義為在第一及第二導電材料的熔點以下很多的溫度以避免損害第一導電材料。
詞彙“高流速”定義為擊碎或擊穿鋁載體箔片上的氧化層且使得所產生的顆粒變形而形成緊湊緻密層所需要的速度。
可使用多種方式來完成鋁基導體電路層20上的第二導電材料的片塊的應用。
使用具有噴嘴的噴塗裝置可完成冷噴塗的片塊應用，噴嘴將經噴塗的第二導電材料粉末集中以在對應於至少一太陽電池上的對應電接點位置的導體電路層上的各接觸區的位置處形成片塊。在一實施例中，可藉由耦接至噴塗裝置的定位機器人來實施上述方法。導體電路層可被定位在耦接至機器人的支撐台上。機器人可根據導體電路層20上的片塊22的預定位置將噴塗裝置的噴嘴定位。
或者，罩幕層可位於導體電路層上。在罩幕層中，開口已被定義而暴露出開口下方的位置處的導體電路層以在冷噴塗期 間在該處產生片塊。在冷噴塗之後，移除罩幕層。
或者，藉由第二導電材料的薄板或箔片與第一導電材料的超音波接合製程來完成上述應用。
超音波接合使得第二導電材料(例如是銅、或銅基材料或錫基材料或鎳基材料)的片塊接合至例如是鋁的第一導電材料。
在另一替代實施例中，可使用化學或電化學鍍敷製程以應用第二導電材料的片塊在第一導電材料的一個或多個圖案化導電區域32、33、34上。
在又一替代實施例中，可使用煙火“銲接(welding)”製程以在的一個或多個圖案化導電區域32、33、34上產生第二導電材料的片塊。
可應用上述方法步驟中的各者至片塊，以連接太陽電池接點或接線盒導體接點，如將參照圖3a至圖3c及圖4a至圖4c所描述者。
根據一發明態樣，提供如上述的方法，其中第二導電材料的應用包括選自以下群組中的一者，該組群包括在第一導電材料上的第二導電材料的超音波接合、在第一導電材料上的第二導電材料的化學鍍敷、以及藉由煙火多層膜在第一導電材料上產生第二導電材料的塗層。
在接線盒導體接點的一示範案例中，在接觸點位置處的背側上將背片材開孔後，可將一銅片(例如是薄板或箔片)超音波接 合至鋁。最有可能的製程是在建立模組之前(亦即疊層之間)將高分子層開孔，並且使用大的接合頭將銅材料接合至背片材以將接合面積最大化。可由背片材的銅側或鋁側來完成接合。接著在模組建立及疊層後，可將線纜銲接至銅。所欲接合的薄板或箔片的尺寸可對應背片材中開口的尺寸。
可藉由將形成第二導電材料的片塊的腐蝕劑及反應劑的存在限制在定義沉積製程期間所欲產生片塊的位置的開口處來達成第二導電材料的化學鍍敷。舉例而言，可應用罩幕技術。
可替代性地藉由煙火技術來產生第二導電材料的片塊，在煙火技術中，多層箔片配置在所欲產生片塊的位置處的高分子層中的開口中。多層箔片是由配置在堆疊中的兩層(或更多)的不同材料的薄層所構成。因為不同材料將形成化合物做為放熱反應中的反應產物，故堆疊的配置方式典型地為介穩定。可藉由熱脈衝來觸發放熱反應。來自放熱反應的反應熱將產生化合物的接合而做為第一導電材料上的第二導電材料片塊。
圖3a繪示具有太陽電池背接觸的接觸區位置處的圖案化導體電路層的剖面圖。已發現在冷噴塗期間第二導電材料粉末的顆粒貫穿鋁基材料上的原生氧化層21，形成直接接觸鋁基材料的第二導電材料的局部片塊22。
因此改善了太陽電池上的銲接主體或導電接著劑與導體電路層之間的接觸。局部片塊22具有第二導電材料的性質，其允 許與銲接主體或導電接著劑19適當的電接觸及機械接觸。同時，局部片塊與導體電路層20的鋁基材料具有適當的電接觸及機械接觸。
圖3b繪示具有太陽電池背接觸的接觸區位置處的圖案化導體電路層的剖面圖。藉由在導體電路層的第一導電材料上的第二材料的薄板或箔片的超音波接合而在圖案化導體電路層上產生第二導電材料的局部片塊22。
或者，可藉由化學或電化學鍍敷製程來產生局部片塊22。鍍敷製程涉汲在第一導電材料暴露於鍍敷流體的圖案化導體電路層上的位置處由鍍敷流體產生第二導電材料的局部片塊。
為了避免在圖案化導體電路層上的不想要位置處發生鍍敷及/或在不想要位置處發生第一導電材料的腐蝕，可藉由在所欲形成局部片塊22的位置處藉由選擇性暴露第一導電材料來將鍍敷局部化。如本技術領域具有通常知識者易於理解的是，可藉由適當的罩幕層技術來達成選擇性暴露。
圖3c繪示具有太陽電池背接觸的接觸區位置上的圖案化導體電路層的剖面圖。根據一實施例，第一導電材料上的第二導電材料的局部片塊22是藉由煙火製程產生，煙火製程涉汲在所欲產生局部片塊22的第一導電材料的圖案化電路導體層上的位置處應用多層箔片。藉由多層箔片中的材料的放熱反應而發生做為第二導電材料的片塊與第一導電材料的反應產物化合物的接合。
以相似的方式，可如同參照以下圖4a至圖4c將說明者來製造接線盒導體接點。
圖4a繪示藉由冷噴塗法所產生的電路層與接線盒接點的第二接觸區的位置處的圖案化導體電路層的剖面圖。從太陽電池面板模組的背側來看，支撐層26及隔離載體24在位置27處被局部地開孔，位置27位於當接線盒裝載在太陽電池面板的背側上時所欲定位接線盒接點的地方。
所產生的開口暴露出圖案化導體電路層的背表面(此處，即將連接接線盒接點)。
根據發明的一實施例，在圖案化導體電路層的第二接觸區中配置有第二導電材料的局部片塊22a。根據本發明，以相似於配置於電路層及太陽電池的背接點之間的局部片塊的方式，藉由冷噴塗的方式在電路層上應用局部片塊22a。
圖4b繪示電路層與用於接觸接線盒導體的局部片塊22a的第二接觸區的位置處的圖案化導體電路層的剖面圖，其中局部片塊22a是由超音波接合或化學/電化學鍍敷所產生的。
在超音波接合產生局部片塊的案例中，可在應用支撐層26及隔離載體24之前產生局部片塊22a，局部片塊22a位於太陽電池面板背側處所欲定位接線盒接點的位置27處。在應用局部片塊22a後，支撐層26及隔離載體24配置在圖案化導體電路層上方的背側上。接著，製造支撐層26及隔離載體24中的開口，以 暴露出局部片塊22a。接著將接線盒導體接合或銲接至局部片塊22a。
在從太陽電池面板模組的背側產生局部片塊22a的鍍敷法的案例中，在鍍敷製程之前可選擇性裝載支撐層26及隔離載體24。支撐層26及隔離載體24在位置27處被局部地開孔，位置27位於太陽電池面板的背側處定位接線盒接點的地方。
所產生的開口暴露出圖案化導體電路層的背表面(此處，即將連接接線盒接點)。
可應用局部隔離及罩幕技術以防止鍍敷流體從所產生的開口處散佈出去及/或接觸太陽電池面板模組的其他區域。
在形成局部片塊22a之後，接著將接線盒導體接合或銲接至局部片塊22a。
圖4c繪示使用煙火接合法所產生的電路層與接線盒接點的第二接觸區的位置處的圖案化導體電路層的剖面圖。
在位置27處產生局部片塊22a，其中位置27位於太陽電池面板的背側處所欲定位接線盒接點的地方。
多層箔片片材配置在第一導電材料的圖案化電路導體層上所欲產生局部片塊22a的位置處。藉由多層箔片中的材料的放熱反應而發生做為第二導電材料的片塊與第一導電材料的反應產物化合物的接合。
亦可在應用支撐層26及隔離載體24之前或之後完成上 述步驟。
在應用支撐層26及隔離載體24之前形成局部片塊22a的案例中，支撐層及隔離載體裝載在固持局部片塊22a的圖案化導體電路層的上方。接著，在可將接線盒導體接合/銲接至局部片塊22a之前，開口需要在局部片塊的位置處產生。
在應用支撐層26及隔離載體24之後形成局部片塊22a的案例中，支撐層及隔離載體在先前步驟中配置在圖案化導體電路層的上方。接著，從太陽電池面板模組的背側，支撐層26及隔離載體24在位置27處被局部地開孔，位置27位於當接線盒裝載在太陽電池面板的背側處時所欲定位接線盒接點的地方。接著，藉由上述的煙火法在局部開口中產生局部片塊22a。
接著，藉由接合或銲接技術使局部片塊22a接觸至接線盒導體。
圖5根據發明實施例示意性地繪示機具50。
機具50包括噴塗裝置52、定位機器人54及支撐台56。 支撐台56經配置用於支撐背片材層，背片材層包括導體電路層20及其絕緣載體24。噴塗裝置52經配置用於在導體電路層上的預定位置透過噴嘴冷噴塗第二導電材料的粉末，該些預定位置對應導體電路層上所欲放置太陽電池上的接點的位置。
噴塗裝置52裝載在機器人的可移動零件上，可移動零件可實質上位於支撐台平面上方的任意位置。此種可移動零件可為 X-Y可移動臂(X-Y movable arm)。
在一實施例中，機具50可與研磨裝置(未繪示)結合，研磨裝置經設置用於將導體電路層研磨為如上述的預定圖案。研磨裝置可隨噴塗裝置裝載在相同的可移動零件上或者所述機器人的其他可移動零件上。
在一實施例中，與研磨裝置結合的機具經配置以在支撐層26及隔離載體24的背表面中產生開口，此開口直達與圖案化導體電路層20的界面處，以便於暴露出圖案化導體電路層20的背表面。在研磨以在背表面中產生開口之後，可將噴塗裝置52定位在開口上方且透過開口將局部片塊22a應用在暴露出來的圖案化導體電路層20上。
應理解的是，本發明提供：在太陽電池面板的圖案化導體電路層的第一導電材料上，在圖案化導體電路層上應用具有相對高的品質及良好的接合或銲接性的第二導電材料的局部片塊，不僅用於太陽電池接點或接線盒導體接點，還可用於太陽電池接點及接線盒導體接點的任意組合。
根據本發明的方法不僅可用於太陽電池接點或接線盒導體接點，還可用於太陽電池接點及接線盒導體接點的任意組合。
因此，本發明是有關於配置有包括至少一太陽電池及背片材層的堆疊的太陽電池面板；所述至少一太陽電池經配置為背接觸太陽電池，其具有用於接收放射線的前表面及配置有電接點 的背表面；太陽電池面板更經配置而電性連接至具有一個或多個導體接點的接線盒；背片材層具有配置有第一導電材料的圖案化導體電路層的表面，導體電路層經配置而具有接觸區，各接觸區所在的位置對應且對準於所述至少一太陽電池上的電接點中的一者的位置；所述至少一太陽電池經配置在導體電路層的頂部，且所述至少一太陽電池的背表面面對圖案化導體電路表面；所述至少一太陽電池的各電接點藉由導電連接材料的主體電性接觸導體電路上的接觸區的對應者；導體電路層在接觸區的位置包括第二導電材料的片塊或島狀物，其中各片塊配置在太陽電池的電接點中的一者上的導電連接材料主體與第一導電材料的膜層之間。
相似地，本發明是有關於配置有包括至少一太陽電池及背片材層的堆疊的太陽電池面板；所述至少一太陽電池經配置為背接觸太陽電池，其具有用於接收放射線的前表面接收放射線及配置有電接點的背表面；太陽電池面板更經配置而電性接觸至具有一個或多個導體接點的接線盒；背片材層具有配置有第一導電材料的圖案化導體電路的表面，導體電路層經配置具有接觸區，各接觸區所在的位置對應且對準於接線盒導體接點中的一者的位置；所述至少一太陽電池配置在導體電路層的頂部，且所述至少一太陽電池的背表面面對圖案化導體電路表面；各接線盒導體接點藉由導電連接材料的主體電性接觸導電電路上的接觸區的對應者；導體電路層在接觸區的位置包括第二導電材料的片塊或島狀 物，其中各片塊配置在一接線盒導體接點上的導電連接材料的主體與第一導電材料的膜層之間。
本發明是有關於一種製造配置有包括至少一太陽電池、背片材層及接線盒的堆疊的太陽電池面板的方法，所述製造太陽電池面板的方法包括：提供至少一太陽電池，所述至少一太陽電池經配置為背接觸太陽電池，其具有用於接收放射線的前表面及配置有電接點的背表面；提供具有第一導電材料的導電表面的背片材層；對具有導體電路層的導電表面進行圖案化，所述導電表面配置有接觸區的佈局，各接觸區所在的位置對應且對準於所述至少一太陽電池上的電接點中的對應者的位置上；在導體電路層的頂部上設置所述至少一太陽電池，所述至少一太陽電池的背表面面對圖案化導體電路表面；藉由導電連接材料的主體使所述至少一太陽電池的各電接點電性接觸導體電路上的接觸區中的對應者；在使各電接點電性接觸對應的接觸區之前，在各接觸區的位置上產生第二導電材料的片塊或島狀物，且各片塊配置於太陽電池中的電接點的相對者上的導電連接材料的主體與第一導電材料的膜層之間，其中各片塊的產生包括第二導電材料的應用。
本發明是有關於一種製造配置有包括至少一太陽電池、背片材層及接線盒的堆疊的太陽電池面板的方法，所述製造太陽電池面板的方法包括：提供至少一太陽電池，所述至少一太陽電池經配置為背接觸太陽電池，其具有用於接收放射線的前表面及 配置有電接點的背表面；提供具有第一導電材料的導電表面的背片材層；對具有導體電路層的導電表面進行圖案化，所述導電表面配置有接觸區的佈局，各接觸區所在的位置對應且對準於或接線盒接點中的對應者的位置；在導體電路層的頂部上設置所述至少一太陽電池，所述至少一太陽電池的背表面面對圖案化導體電路表面；藉由導電連接材料的主體使各接線盒導體接點電性接觸導體電路上的接觸區中的對應者；在使各電接點電性接觸對應的接觸區之前，在各接觸區的位置上產生第二導電材料的片塊或島狀物，且各片塊配置於接線盒導體接點中的一者上的導電連接材料的主體與第一導電材料的膜層之間，其中各片塊的產生包括第二導電材料的應用。
已參照較佳實施例描述本發明。在閱讀及理解前述的實施方式之後，將發生顯而易見的改良及或替代方案。本發明傾向於被視為包括所有上述的改良及替代方案，且僅將藉由所附的申請專利範圍來限制本發明的範圍。

Claims (24)

  1. 一種太陽電池面板，所述太陽電池面板配置有包括至少一太陽電池及背片材層的堆疊；所述至少一太陽電池經配置為背接觸太陽電池，其具有用於接收放射線的前表面及配置有電接點的背表面；所述太陽電池面板更經配置而電性接觸接線盒，所述接線盒具有一個或多個導體接點；所述背片材層具有配置有第一導電材料的經圖案化的導體電路層的表面，所述導體電路層經配置而具有接觸區，各所述接觸區所在的位置對應且對準於所述至少一太陽電池上的所述電接點中的一者的位置或所述接線盒的所述導體接點中的一者的位置；所述至少一太陽電池配置在所述導體電路層的頂部，且所述至少一太陽電池的所述背表面面對經圖案化的所述導體電路層的所述表面；所述至少一太陽電池的各所述電接點或所述接線盒的所述導體接點藉由導電連接材料的主體電性接觸所述導體電路層上的所述接觸區中的對應者；所述導體電路層在所述接觸區的位置包括第二導電材料的片塊，其中各所述片塊配置在所述電接點中的一者或所述接線盒的所述導體接點中的一者上的所述導電連接材料的主體與所述第一導電材料的膜層之間；所述第一導電材料為鋁基金屬，所述第二導電材料選自於包括銅基材料、錫基材料及鎳基材料的群組。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的太陽電池面板，其中各所述片塊的面積尺寸與所述太陽電池上的所述電接點的面積匹配。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的太陽電池面板，其中所述片塊的面積尺寸的直徑為2mm。
  4. 如前述申請專利範圍第1項所述的太陽電池面板，其中所述第二導電材料的所述片塊貫穿所述第一導電材料上的原生氧化層且直接接觸所述第一導電材料。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的太陽電池面板，其中所述太陽電池面板包括覆蓋所述太陽電池面板的背表面的背面面板，所述背面面板配置有開口，所述開口對應且對準於所述接線盒的各所述導體接點的相應位置。
  6. 一種太陽電池面板的製造方法，所述太陽電池面板配置有包括至少一太陽電池、背片材層及接線盒的堆疊，所述太陽電池面板的製造方法包括：提供所述至少一太陽電池，所述至少一太陽電池經配置為背接觸太陽電池，其具有用於接收放射線的前表面及配置有電接點的背表面；提供具有第一導電材料的導電表面的背片材層；對具有導體電路層的所述導電表面進行圖案化，所述導電表面配置而具有接觸區的佈局，各所述接觸區所在的位置對應且對準於所述至少一太陽電池上的所述電接點中的對應者或所述接線盒的導體接點中的對應者的位置；在所述導體電路層的頂部上設置所述至少一太陽電池，所述至少一太陽電池的背表面面對經圖案化的所述導體電路層的所述表面；藉由導電連接材料的主體使所述至少一太陽電池的各所述電接點或各所述接線盒的所述導體接點電性接觸所述導體電路層上的所述接觸區中的對應者；在使各所述電接點電性接觸對應的所述接觸區之前，在各所述接觸區的位置處產生第二導電材料的片塊，且各所述片塊配置於所述電接點中的一者或所述接線盒的所述導體接點中的一者上的所述導電連接材料的主體與所述第一導電材料的膜層之間，其中各所述片塊的產生包括所述第二導電材料的應用；所述第一導電材料為鋁基金屬，所述第二導電材料選自於包括銅基材料、錫基材料及鎳基材料的群組。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的太陽電池面板的製造方法，其中所述第二導電材料的應用包括藉由噴塗裝置的冷噴塗。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的太陽電池面板的製造方法，其中所述第二導電材料藉由所述冷噴塗而應用在所述第一導電材料上，所述冷噴塗包括將所述第二導電材料的粉末與氣流混合，並且以高流速及相對低溫將經混合的所述粉末噴塗在所述第一導電材料的表面上。
  9. 如申請專利範圍第6項所述的太陽電池面板的製造方法，其中所述第二導電材料的應用包括選自以下群組中的一者，所述群組包括在所述第一導電材料上的所述第二導電材料的超音波接合、在所述第一導電材料上的所述第二導電材料的化學或電化學鍍敷。
  10. 如申請專利範圍第6項所述的太陽電池面板的製造方法，其中所述第二導電材料的應用包括藉由煙火多層膜或箔片在所述第一導電材料上產生所述第二導電材料的塗層。
  11. 如申請專利範圍第6項所述的太陽電池面板的製造方法，包括：從包括銅基材料、錫基材料及鎳基材料的群組中選擇所述第二導電材料。
  12. 如申請專利範圍第6項所述的太陽電池面板的製造方法，更包括：提供背面面板，所述背面面板覆蓋所述太陽電池面板的背表面；在所述背面面板中產生開口，所述口開對應且對準於各所述接線盒的所述導體接點的個別位置。
  13. 如申請專利範圍第6項所述的太陽電池面板的製造方法，其中在第二導電材料的應用之前，將罩幕層定位在所述導體電路層上；在所述第二導電材料的應用期間，定義所述罩幕層中的開口以暴露所述導體電路層上的各所述片塊的位置。
  14. 如申請專利範圍第6項所述的太陽電池面板的製造方法，其中所述背片材層包括絕緣載體層及所述第一導電材料的導電層，且對所述背片材層的所述導電表面進行圖案化包括研磨所述背片材層以產生所述導體電路層。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的太陽電池面板的製造方法，其中所述絕緣載體層包括底高分子層或底玻璃層或底絕緣材料層。
  16. 如申請專利範圍第7項所述的太陽電池面板的製造方法，其中所述冷噴塗包括將所述噴塗裝置的出料口定位所述導體電路層上的各所述接觸區的位置處，其對應於所述至少一太陽電池上的所述電接點中的對應者的位置或對應於所述接線盒的所述導體接點中的對應者的位置。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的太陽電池面板的製造方法，其中藉由定位機器人完成所述噴塗裝置的所述出料口的定位。
  18. 如申請專利範圍第6、7、10至17項中任一項所述的太陽電池面板的製造方法，其中在所述第二導電材料的應用之前，將罩幕層定位在所述導體電路層上；在所述第二導電材料的應用期間，定義所述罩幕層中的開口以暴露出所述導體電路層上的各所述片塊的位置。
  19. 如申請專利範圍第13項所述的太陽電池面板的製造方法，更包括：在所述應用後移除所述罩幕層。
  20. 如申請專利範圍第6項所述的太陽電池面板的製造方法，更包括：從所述太陽電池面板的背側，至少在所述絕緣載體層中產生開口至所述絕緣載體層與所述第一導電材料的膜層之間的界面；在所述第一導電材料的膜層中，至少在所述絕緣載體層中的所述開口位置處產生所述第二導電材料的背表面片塊；透過至少在所述絕緣載體層中的所述開口使所述接線盒的所述導體接點電性連接所述第二導電材料的所述背表面片塊，其中各所述背表面片塊的產生包括藉由噴塗裝置的所述第二導電材料的應用。
  21. 如申請專利範圍第20項所述的太陽電池面板的製造方法，包括：在所述太陽電池面板的背側處提供所述絕緣載體層上的支撐層及背面面板，且在所述絕緣載體層中產生所述開口之前，在所述支撐層中產生開口至所述絕緣載體層。
  22. 一種機具，用於如申請專利範圍第6項至第19項所述的太陽電池面板的製造方法中，其中所述太陽電池面板配置有包括所述至少一太陽電池及所述背片材層的所述堆疊，且所述機具包括：支撐表面，用於支撐至少一所述背片材層；以及冷噴塗應用裝置，用於在所述導體電路層上應用各所述片塊。
  23. 如申請專利範圍第22項所述的機具，其中所述冷噴塗應用裝置包括裝載在定位機器人上的冷噴塗裝置，所述定位機器人經配置以將所述冷噴塗裝置沿著所述支撐表面定位。
  24. 如申請專利範圍第22項或第23項所述的機具，更包括研磨裝置。
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