用于电接触和互连光伏电池的方法技术

提供了一种电接触光伏电池的方法，该光伏电池在其表面上包括至少一个金属接触，该方法包括：使包括电绝缘封装材料、多个导电导线和纤维材料的接触片与该光伏电池的该表面物理接触；在该接触片与该光伏电池的该表面接触的那侧相对的一侧用载体覆盖该接触片；以及执行加热工艺流程，从而电接触并同时封装该光伏电池。电绝缘封装材料优选为热塑性材料。此外，提供了用于电互连光伏电池和制造光伏模块的方法。法。法。

【技术实现步骤摘要】
用于电接触和互连光伏电池的方法


[0001]本专利技术涉及用于电接触光伏电池和用于电互连光伏电池的方法。
[0002]更具体地，本专利技术涉及用于在光伏电池封装的同时电接触和/或电互连光伏电池的方法。
[0003]本专利技术进一步涉及用于制造光伏模块的方法。

技术介绍

[0004]在典型的商用光伏电池中，在照射下生成的电流被收集在金属指状物处，这些金属指状物电连接到几个(例如典型地三个)较宽的汇流排。镀锡的铜条状物或带状物(其也可以称为连接器或互连器)可被焊接到汇流排上以电连接模块内的光伏电池。优选地限制互连器的大小以避免在电池的被照射表面上出现过多阴影。
[0005]用于接触和互连无汇流排光伏电池的方法在本领域中也是已知的。在此类方法中，无汇流排光伏电池的金属指状物可以借助于多个导电导线来被接触并被连接。这些导电导线可因此代替汇流排和互连器。此类方法的优点在于，例如由于金属化的银消耗减少和/或由于较低的串联电阻和改进的光收集而导致的模块效率提高，可以获得较低的光伏模块成本。
[0006]用于接触无汇流排光伏电池的导线可以例如是涂覆焊料的铜导线，使得可以通过加热和焊接在导线与光伏电池的接触区域之间建立电接触。此办法也可被用于电连接模块内的光伏电池。在使导线与光伏电池接触之前，可以例如将导线附接到光学透明的箔，膜或织物或与之集成。
[0007]在WO 2016/156276 A1中，描述了用于电接触和电互连光伏电池的方法。该方法包括提供一种编织织物，该编织织物包括在经向方向和纬向方向中的单个方向上设置的多个导电导线，该编织织物进一步包括在经向方向和纬向方向中的至少另一方向上设置的多个聚合物纱线。使编织织物与包括多个金属接触的光伏电池的表面物理接触，然后执行加热步骤，从而在各个金属接触与至少一个导电导线之间建立电连接，并从而使多个聚合物纱线液化并将它们变形成封装层。
[0008]EP 3 258 503 A1描述了一种用于在其单个表面上接触并电连接包括第一极性的第一金属接触和第二极性的第二金属接触的背接触式光伏电池的方法。此方法使用一种编织织物，该编织织物包括沿经向方向和纬向方向中的一个方向布置的多个绝缘带状物和沿至少纬向方向或经向方向布置的多个导线，其中该多个导线中的至少一个导线包括彼此电隔离的至少第一段和第二段。使编织织物与光伏电池的表面物理接触，并且执行加热工艺流程以分别在第一金属接触和第一段之间以及在第二金属接触和第二段之间建立电连接。此外，此加热工艺流程使多个绝缘带状物液化以将它们变形成封装层。
[0009]这些基于编织织物的方法的优点在于，电接触和电连接与模块封装同时形成。此外，编织织物中包含的封装材料的量对于模块层压步骤而言可能足够。另一优点在于，导电导线暴露在织物的两侧，使得它们在两侧都可连接，从而提高了接触和互连的灵活性，而无
需提供端子排或端带状物。
[0010]但是，发现在上述基于编织织物的方法中，多个导电导线在加热工艺流程中可能会移动或移位。在需要光伏电池的导电导线和金属接触之间良好对准的情形中，这可能会导致对准精度差或错位问题。例如，在其单个表面上接触并电连接包括第一极性的第一金属接触和第二极性的第二金属接触的背接触式光伏电池的方法中，这甚至可能会导致相反极性的金属接触之间的短路，从而致使光伏电池或模块无法工作。
[0011]进一步观察到，在上述基于编织织物的方法中，焊料材料在加热工艺流程中可能会沿着导电导线流动。这可能导致在光伏电池的导电导线和金属接触之间的界面处的焊料堆积减少，从而致使电连接质量差并导致电可靠性问题。
[0012]因此，需要使得能够在光伏电池和/或模块的封装的同时使光伏电池和/或模块电接触和/或电互连的方法，并且具有提高的对准精度和具有提高的电可靠性。

技术实现思路

[0013]本专利技术的一个目的是提供借助于导电导线来同时电接触和封装光伏电池的方法，其中该方法能够使光伏电池的导电导线和金属接触之间具有良好的对准精度。
[0014]本专利技术的一个目的是提供借助于导电导线同时电接触和封装光伏电池的方法，其中该方法提供所形成的电接触的经改进的质量和光伏电池的经改进的电可靠性。
[0015]本专利技术的一个目的是提供借助于导电导线同时电连接和封装多个光伏电池的方法，其中该方法能够使光伏电池的导电导线和金属接触之间具有良好的对准精度。
[0016]本专利技术的一个目的是提供借助于导电导线同时电连接和封装多个光伏电池的方法，其中该方法提供所形成的电连接点的经改进的质量和光伏电池的经改进的电可靠性。
[0017]本专利技术的一个目的是提供用于制造包括多个光伏电池的光伏模块的良好且高效的方法，其中该方法提供到光伏电池的良好质量的电接触和光伏电池之间的良好质量的电连接以及光伏模块的良好的电可靠性。
[0018]上述目的至少部分地通过根据本专利技术的方法来实现。
[0019]根据第一方面，本专利技术涉及一种用于电接触光伏电池的方法。提供了一种电接触光伏电池的方法，该光伏电池在该光伏电池的表面上包括至少一个金属接触(例如多个金属接触)，该方法包括：使包括电绝缘封装材料和多个导电导线的接触片与光伏电池的表面物理接触；以及在接触片与光伏电池的表面接触的那侧相对的一侧用载体覆盖接触片。该方法进一步包括执行加热工艺流程，从而在光伏电池的表面处的至少一个金属接触和接触片的至少一个导电导线之间建立电连接，使电绝缘封装材料液化，通过将电绝缘封装材料粘附到载体来将载体附连到接触片，以及通过将电绝缘封装材料粘附到光伏电池的表面来将接触片附连到光伏电池的表面。作为加热工艺流程的结果，层压体被形成，该层压体包括堆叠，该堆叠包括光伏电池、接触片和载体。在根据本专利技术的第一方面的用于电接触光伏电池的方法中，纤维材料被并入在光伏电池和载体之间。在优选的实施例中，电绝缘封闭材料是热塑性材料。然而，本专利技术不限于此，并且电绝缘封闭材料可以例如是(部分)固化的材料、热固性材料或不同材料的组合。
[0020]在本专利技术的上下文中，术语“导线”是指一种具有导线状形式或形状的细长元件。例如，它可以指线(thread)、导线(wire)、细丝(filament)、股线(strand)、带状物
(ribbon)、条状物(strip)、带(tape)、杆(rod)、管状结构(tubular structure)或类似的细长元件。
[0021]在根据本专利技术的第一方面的方法的实施例中，多个导电导线的至少一部分在接触片的一表面处(优选地在接触片的两个表面处)至少部分地暴露。
[0022]在根据本专利技术的第一方面的方法的实施例中，可以在加热工艺流程期间施加压力。
[0023]在根据本专利技术的第一方面的方法的实施例中，加热工艺流程可以包括在第一温度下的第一加热步骤，该第一温度优选地低于电绝缘封装材料的熔化温度，以及在第二温度下的第二加热步骤，该第二温度高于该第一温度，优选地高于电绝缘封装材料的熔化温度。这有利于在至少一个金属接触和至少一个导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电接触光伏电池(20，201，202)的方法(100)，所述光伏电池(20，201，202)包括在所述光伏电池(20，201，202)的表面(22，221，222)处的至少一个金属接触(21)，所述方法包括：使(101)包括电绝缘封装材料(11)和多个导电导线(12)的接触片(10，101，102)与所述光伏电池(20，201，202)的所述表面(22，221，222)物理接触；在所述接触片(10，101，102)与所述光伏电池(20，201，202)的所述表面(22，221，222)接触的那侧相对的一侧用载体(30，301，302)覆盖(102)所述接触片(10，101，102)；执行(103)加热工艺流程，从而：在所述光伏电池(20，201，202)的所述表面(22，221，222)处的至少一个金属接触(21)和所述接触片(10，101，102)的至少一个导电导线(12)之间建立电连接；使所述电绝缘封装材料(11)液化；通过将所述电绝缘封装材料(11)粘附到所述载体(30，301，302)来将所述载体(30，301，302)附连到所述接触片(10，101，102)；以及通过将所述电绝缘封装材料(11)粘附到所述光伏电池(20，201，202)的所述表面(22，221，222)来将所述接触片(10，101，102)附连到所述光伏电池(20，201，202)的所述表面(22，221，222)；由此形成包括堆叠的层压体，该堆叠包括所述光伏电池(20，201，202)，所述接触片(10，101，102)和所述载体(30，301，302)；其中所述电绝缘封装材料(11)是热塑性材料，并且其中纤维材料(13)被并入在所述光伏电池(20，201，202)和所述载体(30，301，302)之间。2.如权利要求1所述的用于电接触光伏电池(20，201，202)的方法(100)，其特征在于，所述接触片(10，101，102)包括所述纤维材料(13)。3.如前述权利要求中任一项所述的用于电接触光伏电池(20，201，202)的方法(100)，其特征在于，所述纤维材料(13)被嵌入在所述电绝缘封装材料(11)中。4.如权利要求1或权利要求2所述的用于电接触光伏电池(20，201，202)的方法(100)，其特征在于，所述纤维材料(13)与所述电绝缘封装材料(11)层压在一起。5.如前述权利要求中任一项所述的用于电接触光伏电池(20，201，202)的方法(100)，其特征在于，所述电绝缘封装材料(11)包括多个电绝缘导线，并且其中所述多个电绝缘导线与所述多个导电导线(12)交织。6.如权利要求1至4中任一项所述的用于电接触光伏电池(20，201，202)的方法(100)，其特征在于，所述电绝缘封装材料(11)包括封装片，并且其中所述多个导电导线(13)通过印刷、缝制、缝合或加热附接到所述封装片或与所述封装片集成。7.如前述权利要求中任一项所述的用于电接触光伏电池(20，201，202)的方法(100)，其特征在于，所述纤维材料(13)包括多个短切纤维。8.如前述权利要求中任一项所述的用于电接触光伏电池(20，201，202)的方法(100)，其特征在于，所述纤维材料(13)包括玻璃纤维材料、玄武岩纤维材料或天然纤维材料。9...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：IMEC非营利协会，
类型：发明
国别省市：