太阳能电池阵列制造技术

本发明专利技术涉及太阳能电池阵列，目的是提供改进的双面PERC太阳能电池阵列。本发明专利技术涉及一种由在半导体主体中分别形成的、通过电池连接件(32)电气互连的多个双面PERC太阳能电池组成的太阳能电池阵列，其中结构化钝化层(18)被施加在所述半导体主体的背面表面(12a)上，所述半导体主体的背面表面(12a)上提供有接触所述半导体主体(10)的集电轨(30)和触指(31)；其中各电池连接件(32)至少部分地沿至少一个集电轨(30)的纵向方向延伸，并且所述至少一个集电轨(30)通过焊接接头(34)电接触至少一个焊接连接面(33)，其中集电轨(30)的横向宽度(B2，B2a)至少部分地大于覆盖该集电轨(30)的所述电池连接件(32)的横向宽度(B3)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能电池阵列。
技术介绍
本专利技术属于所谓的双面太阳能电池领域。双面太阳能电池是正面和背面均能用于产生电力的太阳能电池。这种太阳能电池在太阳能电池背面被散射光照明并因此从散射光产生电力时是优选采用的。PERC(钝化发射极背面电池)涉及可达到明显更高效率的创新的太阳能电池技术。在PERC太阳能电池中，半导体主体在半导体主体的背面上包括结构化钝化层，结构化钝化层被提供来减少太阳能电池的背面触头上的重组损失。与此相关的连接面结构被设置在钝化层上并通过存在于钝化层中的连接面开口局部接触半导体主体的背面表面。本专利技术涉及具有这种双面PERC太阳能电池分布(例如，DE 20 2015 101 360 U1中所描述的)的太阳能电池阵列。背面连接面结构通过所谓的电池连接件与对应的焊接连接面接触。因此，背面连接面可优选地被配置为铝连接面，铝连接面常常被用作丝网印刷工艺中的铝糊(Aluminum-paste)。但问题是，由于铝糊不应包括任何研磨玻璃料以便背面钝化不受损，所以这种铝糊具有对PERC太阳能电池的背面钝化的低粘度。这种低粘度的铝糊例如在电池连接件的所谓的条带撕下测试(Ribbon pull-off test)中变得值得注意，其中，在带状电池连接件的撕下测试过程中，集电轨区域中的铝糊有时也被无意地移除。因此，集电轨到电池连接件的铝糊的粘度大于到钝化层的粘度。在太阳能电池的实际运行中，这可导致在机械负
载(比如温度波动或雪和风负载)的情况下，裂缝形成发生在集电轨或周围触指的铝连接面中，因为电池连接件和太阳能电池或铝连接面具有不同的膨胀系数。触指中的裂缝通常平行于集电轨发展。但在单面PERC太阳能电池中，在这样的情况下，到焊接连接面并继而到电池连接件的功率输送仍被确保，因为背面铝连接面被全部配置并因此电流仍可自由地横向流动，这在双面PERC太阳能电池中不再真正可用。双面PERC太阳能电池中总存在以下风险：在电池连接件撕开的情况下，与其连接的集电轨和与其连接的触指中的一些亦被撕开。但太阳能电池的某些区域可因此不再被电连接，从而不能(特别是连续地)再对功率输送作出贡献。这是必须避免的情况。
技术实现思路
鉴于上述，本专利技术的目的是提供改进的双面PERC太阳能电池阵列。根据本专利技术，该目的通过具有权利要求1和4的特征的太阳能电池阵列实现。据此，提供了：·一种由半导体主体中所提供的、通过电池连接件电气互连的多个双面PERC太阳能电池组成的太阳能电池阵列，其中结构化钝化层被施加在所述半导体主体的背面表面上，所述半导体主体的背面表面上提供有接触所述半导体主体的集电轨和触指，其中各电池连接件至少部分地沿至少一个集电轨的纵向方向延伸且通过焊接接头使所述至少一个集电轨电接触至少一个焊接连接面，其中所述集电轨的横向宽度至少部分地大于覆盖该集电轨的电池连接件的横向宽度。·一种由半导体主体中所提供的、通过电池连接件电气互连的多个双面PERC太阳能电池组成的太阳能电池阵列，其中结构化钝化
层被施加在所述半导体主体的背面表面上，所述半导体主体的背面表面上提供有接触所述半导体主体的集电轨、冗余指和触指，其中各冗余指电气互连太阳能电池的多个触指，优选地电气互连太阳能电池的所有触指，且被配置用于在所述太阳能电池的运行过程中在所述集电轨之外或作为对所述集电轨的补充而将电流传导给焊接连接面，其中各电池连接件至少部分地沿至少一个集电轨的纵向方向延伸且通过焊接接头使所述至少一个集电轨电接触至少一个焊接连接面，其中所述集电轨的横向宽度至少部分地小于覆盖该集电轨的电池连接件的横向宽度。本专利技术的构思是配置双面PERC太阳能电池阵列的集电轨使得在撕开电池连接件和与此相关联的对应的在底下的集电轨的情况下，太阳能电池阵列的功能被几乎完全保留，以便维持焊接连接面中的触指的可靠的功率输送。根据本专利技术的第一方面，这通过以下来实现：集电轨在中部被配置为比电池连接件宽。在该语境中，在中部是指甚至在撕开后也可存在某些区段，在这些区段中，电池连接件比其底下的集电轨宽，但总的来说，集电轨比对应的电池连接件宽的区段占主导地位。在撕开电池连接件的情况下，在这种情况下，由于集电轨的中部的较大宽度，该集电轨的一部分会总是保持功率输送并因此也能够对功率输送作出贡献。事实上，背面集电轨的较大宽度略微降低了双面太阳能电池的效率，但由此获得的增强的可靠性使之被考虑。根据本专利技术的第二方面，这通过以下来实现：集电轨被配置为比电池连接件窄且额外的冗余指被差不多平行于集电轨而设置。在撕开电池连接件的情况下，例如，若干触指会与集电轨分开，但电流能经由这些冗余线被传导给焊接连接面。因此，背面集电轨就其区域的效率被优化，同时保持较高可靠性。有利的配置和改进从进一步的从属权利要求以及从参考附图展开的描述获取。在优选配置中，集电轨在其整个长度上比电池连接件宽，从而不仅仅是部分地比电池连接件宽。因此，集电轨特别是甚至在焊接连接面之外的区域中比电池连接件宽。在优选配置中，为每个太阳能电池提供至少一个冗余指。冗余指有时也被称为冗余线或冗余收集轨，冗余指表示导电接触结构，其电气互连太阳能电池的若干触指，优选地电气互连太阳能电池的所有触指，并且其亦被配置来在该太阳能电池的运行过程中在集电轨之外或作为对集电轨的补充而将电流传导给焊接连接面。因此，这种冗余指类似形成冗余集电轨，然而却没有象集电轨那样通过焊接连接面电接触以及通过这些焊接连接面被直接连接到电池连接件。这些冗余指额外地提高了太阳能电池阵列的可靠性。在优选配置中，集电轨在至少焊接连接面的区域中是向外延展的。特别地，有利的是，集电轨的横向宽度沿其纵向方向向这种向外延展的焊接连接面不断增加。这考虑到了焊接连接面的区域中的较高的电流密度。此外，该措施因焊接连接面之外的较窄的集电轨而降低了那里的阴影损失以及那里用于集电轨的材料消耗。在优选配置中，集电轨沿其整个纵向方向是等宽的，因此在焊接连接面的区域中亦是等宽的。在优选配置中，冗余指至少部分地沿其中的集电轨的纵向方向被设置。优选地，冗余指被完全平行于集电轨而设置并因此不直接接触对应的集电轨，而只通过触指间接接触。在优选配置中，为每个太阳能电池提供若干冗余指，该若干冗余指彼此大体上平行地延伸。因此，可靠性被额外增强且功率损失被减少。此外，通过这种方式，冗余指和集电轨区域的效率可被优化，同时保持较高可靠性。在优选配置中，冗余指包括至少一个互连区段，通过该至少一个互连区段，冗余指被电连接到集电轨。优选地，焊接连接面的区域中的该冗余指被电连接到集电轨。不过在一或多个触指故障或撕开的情况下，通过这种直接接触，仍能确保由这些触指所收集的电流通过冗余指贡献于功率产生。优选地，互连的区域中的冗余指径向地(即直接地)通向其集电轨或焊接连接面。特别优选的是，冗余指在互连的区域中相对于其中的集电轨或焊接连接面呈拱形地(即弯曲地)被引导。通过这种方式，冗余指可包括大量触指。在优选配置中，至少一个冗余指被提供，其被设置在各太阳能电池的集电轨和电池边界之间。在这种情况中，触指到集电轨的连接的故障或撕开会是最严重的，因为电流可由此通过另一毗邻的集电轨被收集。通过冗余指，这可被有效防止。在优选配置中，集电轨沿其纵向方向包括若干焊本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由在半导体主体(10)中分别形成的、通过电池连接件(32)电气互连的多个双面PERC太阳能电池组成的太阳能电池阵列，‑其中结构化钝化层(18)被施加在所述半导体主体(10)的背面表面(12a)上，所述半导体主体(10)的背面表面(12a)上提供有接触所述半导体主体(10)的集电轨(30)和触指(31)，‑其中各电池连接件(32)至少部分地沿至少一个集电轨(30)的纵向方向(X)延伸，并且所述至少一个集电轨(30)通过焊接接头(34)电接触至少一个焊接连接面(33)，‑其中集电轨(30)的横向宽度(B2，B2a)至少部分地大于覆盖该集电轨(30)的所述电池连接件(32)的横向宽度(B3)。

【技术特征摘要】
2015.06.09 DE 202015004065.91.一种由在半导体主体(10)中分别形成的、通过电池连接件(32)电气互连的多个双面PERC太阳能电池组成的太阳能电池阵列，-其中结构化钝化层(18)被施加在所述半导体主体(10)的背面表面(12a)上，所述半导体主体(10)的背面表面(12a)上提供有接触所述半导体主体(10)的集电轨(30)和触指(31)，-其中各电池连接件(32)至少部分地沿至少一个集电轨(30)的纵向方向(X)延伸，并且所述至少一个集电轨(30)通过焊接接头(34)电接触至少一个焊接连接面(33)，-其中集电轨(30)的横向宽度(B2，B2a)至少部分地大于覆盖该集电轨(30)的所述电池连接件(32)的横向宽度(B3)。2.根据权利要求1所述的太阳能电池阵列，其中所述集电轨(30)在其整个长度上比相应的所述电池连接件(32)宽。3.根据权利要求1所述的太阳能电池阵列，其中至少一个冗余指(35)被提供，所述至少一个冗余指(35)电气互连多个触指(31)且被配置用于在所述太阳能电池的运行过程中在所述集电轨(30)之外或者作为对所述集电轨(30)的补充而将电流传导给焊接连接面(33)。4.根据权利要求1所述的太阳能电池阵列，其中所述集电轨(30)的所述横向宽度(B2a)至少在所述焊接连接面(33)的区域(30a)中是向外延展的。5.根据权利要求1所述的太阳能电池阵列，其中集电轨(30)的所述横向宽度(B2，B2a)沿其所述纵向方向(X)朝焊接连接面(33)不断增加。6.根据权利要求1所述的太阳能电池阵列，其中至少一个集电轨(30)的所述横向宽度(B2)沿其整个所述纵向方向(X)是不变的。7.根据权利要求1所述的太阳能电池阵列，其中所述冗余指(35)至少部分地沿所述集电轨(30)的所述纵向方向(X)被设置且优选地完全平行于集电轨(30)。8.根据权利要求1所述的太阳能电池阵列，其中每个太阳能电池具有多个冗余指(35)。9.根据权利要求1所述的太阳能电池阵列，其中冗余指(35)包括至少一个连接段(35a)，通过所述至少一个连接段(35a)，所述冗余指(35)电连接到所述集电轨(30)，优选地在所述焊接连接面(33)的区域中。10.根据权利要求1所述的太阳能电池阵列，其中所述冗余指(35)在所述连接段(35a)的区域中径向地且直接地或者呈拱形地通向所述集电轨(30)或焊...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯德范·斯德克梅兹，贝恩德·比特纳尔，亚历山大·菲勒，克里斯蒂安·科赫，
申请(专利权)人：太阳世界创新有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE