光电元件及其制造方法和包线与导体的连接方法技术

一种光电元件，具有一个设置在光电元件表面用于输出光电元件产生的电功率的导线和一个与导线电连结并形成连结部分的电极，其特征在于导线与电极的连结部分至少有一个第一连结部分和一个与第一连结部分相邻的第二连结部分，第二连结部分具有大于第一连结部分的弹性。一种制造光电元件的方法。一种在包线和导体之间形成电连接的方法，包括去除包线的包层部分的方法和连结包线和导体的方法。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
光电元件及其制造方法和包线与导体的连接方法本专利技术涉及一种包含太阳能电池的光电元件，一种制造所述光电元件的方法，一种去除包线包层部分的方法和一种连结包线和导体的方法。具体地说，本专利技术涉及一种具有改进的电极结构的光电元件和一种制造所述光电元件的方法。近年来，太阳能发电系统引起了广泛的注意。与此同时，对提供一种价格合理的大面积光电元件、能够以合理的价格建立一种理想的太阳能发电系统的需求也有所增长。一般地，光电元件有一个光电层(包括一个光电转换半导体层)，并且在光电元件中，光电层中阻止电荷在元件表面方向迁移的阻力较大。因此，在大面积光电元件的情形中，为了减少由于电荷在元件表面方向的迁移所致的焦耳损耗，在光电元件的表面上设置一个包含高导电性金属的电极(此电极以下将被称作金属电极)。在金属电极设置在光入射面的情形下，因为金属电极一般是不透明的，所以它的形成不会尽可能多地阻挡入射光。另一方面，在金属电极设置在没有光入射面的情形中，可以形成在整个表面上，但从降低成本的角度出发，通常形成为所需的最小部位。在此，以图7(a)和7(b)为例，已知电极700以梳状形式形成在光电元件(未示出)的光入射面或背面。图7(a)是所述电极的平面图，图7(b)是图7(a)中沿H-H’线截取的截面图。在电极形成在光入射面的情形中，光电极700包括一个包含多个以预定的等间隔排列的线电极的梳状电极时，如图7(a)所示，可以有效地汇集电荷，同时抑制焦耳损耗。在电极形成在背面的情形中，因为可以少量地利用形成电极的材料，所以可以低成本地形成电极。但是，这种电极的形成一般通过这种方法进行：在光电元件的表面上丝网印刷一种导电的树脂材料702，然后进行烧结处理，并在其上丝网印刷钳焊膏701，然后进行回流焊接。但是，在这种方-->法中，难以加厚电极的厚度，并且因此在光电元件为大面积的情况下，难以获得有效降低焦耳损耗的效果。为了改善这种情况，日本特定专利申请No.36395/1997公开了一种如图8(a)和8(b)所示的梳状电极的结构，其中使用了厚度可以弄薄的芯线801和电极802。图8(a)是梳状电极的平面图，图8(b)是图8(a)沿Ⅰ-Ⅰ’线截取的截面图。具体地说，图8(a)和8(b)所示的梳状电极包括一个包线，该包线包括一个由导电树脂材料803覆盖的金属芯线801，导电树脂材料803通过热压焊接而压焊到光电元件(未示出)的表面上。并且在公告中还描述了包线通过一个包含焊料等或导电树脂材料的金属层与电极802连结。顺便说一下，对于常规的具有上述结构的芯线和电极的梳状电极，很难制造出具有足够抗应力的梳状电极。例如，在芯线仅通过焊接一个金属层而与电极连结的情形中，虽然连结可在低阻状态下进行，但连结部位的灵活性较差，因此存在这样的问题：附加到芯线上的应力会聚到芯线连结部位的接点，芯线易于在接点处断裂。在采用这种光电元件的太阳能电池模块的情形中，有一种趋势，导致限制这些问题上述情形如下所述。即，由于保留在芯线中的应力和由风或雪施加到太阳能电池模块的负荷，太阳能电池模块弯曲，应力最终施加到芯线，并且当光电元件的温度变化时还有进一步的应力施加到芯线，结果芯线在接点处断裂，导致太阳能电池模块的能量转换效率(光电转换效率)降低。单独地说，在芯线只通过一种导电树脂材料与电极连结的情形中，其中导电树脂材料包含一种设置于给定树脂中的导电细颗粒的复合物，在芯线和电极之间形成一个包含所述细导电颗粒的电流通道，在其中，用树脂填充导电细颗粒之间的间隙以保留电流通道。在这种情况下，难于使梳状电极对应力具有足够的耐力。即，当欲增大电流通道以降低阻力时，需要增大导电梳状材料中导电细颗粒的含量比。在这种情况下，用于保留电流通道的树脂的容量比减小，结果，这结部位的灵活性降低，得不到对应力的足够的耐力。因此，也有一种限定上述问题的趋势。下面将对包线进行描述包线意味着一种包括由涂层材料覆盖的芯线的复合物。已知有这种结构的-->各种包线，它们用在各个领域。例如，已知的包线有：包线的芯线包括一种传递光如光线的线，它用在光线设备的领域；包线的芯线包括一种传递热的线，用在制冷器领域。还用在温度计领域；包线的芯线包括一种传递电磁场的线，用于电子领域。具体地说，在太阳能电池领域。在光电元件的表面上设置一个包含导电树脂材料覆盖的导电芯线的包线以便会聚光电元件产生的能量是一项公知技术。包线的包层通常用于防止通过芯线传递的东西泄漏到外面的目的，或用于释放上述东西同时调节量的目的。但是，有一种情况就是包线最好做成它有一个没有包层的裸露部分。例如，这样的情形可以是包含一根光纤的芯线做成有一段没有包层的裸露部分的包线，使是漏过裸露部分的光可以被检测器接收，还可以是包括铜线的芯线做成有一段没有包层的裸露部分的包线，裸露部分通过与连结器连结或断开而用作一个制定开(ON)或关(OFF)的开关。具有这种裸露的包线的形成可以通过在除芯线的预定部分以外的给定芯线上形成一个外涂层的方法来执行。但是，所述包线也可以很容易地通过在给定芯线的整个表面上形成外涂层并通过辐射能量束如激光束除去芯线上外涂层预定部分以在包线上建立裸中部分的方法来形成。日本特定专利申请JP7825/1995(以下称作文件1)公开了一项技术，即包含一根以金线或镀金线作为被包含绝缘树脂材料的包层材料包裹的芯线的包线在空气中延伸，并且用准分子激光束照射包线的预定部分以除去包线包层的相应部分，从而使得包线有一段裸线部分。日本特定专利申请JP174263/1997(以下称作文件2)公开了一项技术，即用YAG激光束照射包线的预定部分以除去包线包层的相应部分，使得包线有一段裸线部分，其中包线的包层包含一种绝缘材料，它缠绕在线端上。顺便说一下，已知有种结构的包线用于各个领域，结构包括一个具有不带包层的部分(裸线部分)和一个与包线的裸线部分连结的分开部分(能够透查由包线的芯线传递的东西)。具体地说，在电子领域已广泛使用一种包含一根由给定材料包裹的芯线的包线。并且除去包线包层的预定部分以使得包线有一段裸线、并把包线的裸线部分与另一电极连结是一项通用技术。在这种情形中，-->从芯线穿透到另一电极的东西是电。例如，在文件1中描述的包线裸线部分通过引线接合连结到一电子元件。在文献2中描述了给包线的裸线部分提供焊料，从而把包线与终端连结。在现有技术中有下列一些缺陷，主要关于包线包层的去除不充分。在文献1所述的技术中，如前所述，包线在空气中延伸，准分子激光整照射到包线的预定部位。在这种情况下，有这样一种倾向，在包线的位置出现游动，当激光束照射时发生包线脱离该层的反应。这种情况使得很难充分地除去包线包层的预定部位。在文献2所述的技术中，YAG激光束照射到缠绕在线端的包线的预定部位。在这种情况下，有一种倾向，包线吸收激光束的能量进行热膨胀，而缠绕在线端的包线被松解，脱离外露层。这种情形使得很难充分地除去包线包层的预定部位。另外，根据现有技术中的这项技术，很难轻易地把包线的除去包层的芯线(裸线部分)与导体(电极)连结，以使得两元件之间的连结有充分地可靠性。在此，为了获得两个给定的不同元件之间高度可靠的连接，通过利用焊料等的铜焊连结方式、利用诸如导电膏的粘结连接方式、通过焊接的连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电元件，具有一个设置在所述光电元件表面用于输出光电元件产生的电功率的导线和一个与导线电连结并形成连结部分的电极，其中导线与电极的连结部分至少有一个第一连结部分和一个与第一连结部分相邻的第二连结部分，第二连结部分具有大于第一连结部分的弹性。

【技术特征摘要】
JP 2000-6-1 163907/2000;JP 1999-11-22 331212/1999;1．一种光电元件，具有一个设置在所述光电元件表面用于输出光电元件产生的电功率的导线和一个与导线电连结并形成连结部分的电极，其中导线与电极的连结部分至少有一个第一连结部分和一个与第一连结部分相邻的第二连结部分，第二连结部分具有大于第一连结部分的弹性。2．如权利要求1所述的光电元件，其特征在于第一连结部分具有小于第二连结部分的电阻率。3．如权利要求1所述的光电元件，其特征在于第一连结部分具有不同于第二连结部分的成分。4．如权利要求1所述的光电元件，其特征在于第一连结部分包括一种金属材料，第二连结部分包括一种树脂材料。5．如权利要求4所述的光电元件，其特征在于金属材料至少包括一种选自Sn,Pb,Ag,Au,Ni,Zn,Cu以及这些金属的合金构成的组。6．如权利要求4所述的光电元件，其特征在于树脂材料包括一种导电树脂材料。7．如权利要求4所述的光电元件，其特征在于树脂材料至少包含一种选自尿烷树脂和丁酸树脂的树脂。8．如权利要求4所述的光电元件，其特征在于树脂材料包含一种耦合剂。9．如权利要求1所述的光电元件，其特征在于导线被一种包含恃电树脂材料的包层覆盖，恃线通过包层的导电树脂材料与光电元件的表面电连接，并且位于导线和电极之间的导电树脂材料的一部分起着第二连结部分的作用。10．如权利要求1所述的光电元件，其特征在于恃线包括一根细金属线。11．如权利要求1所述的光电元件，其特征在于电极是一个汇流条形电极。12．一种制造光电元件的方法，光电元件具有一个设置在光电元件的表面上用于输出光电元件产生的电功率的导线，和一个与所述导线电连接的电极，其特征在于所述方法包括在所述导线和电极之间形成至少两个具有不同弹性的连接部位的步骤。13．一种制造光电元件的方法，光电元件具有一个设置城光电元件的表面上用于输出光电元件产生的电功率的其表面被包层覆盖的导线，和一个与所述包线电连接的电极，其特征在于所述方法包括步骤：(a)去除包线的部分包层以在包线处形成一个无包层部分。(b)在光电元件的表面固定所述的包线，和(c)连结包线和电极以形成所述包线的包层去除部分与电极在此连结的第一连结部分，和包线的包层与电极在此连结的第二连结部分。14．如权利要求13所述的方法，其特征在于步骤(b)在步骤(a)之前进行。15．如权利要求13所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：清水孝一，村上勉，吉野豪人，都筑幸司，竹山祥史，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]