叠瓦式太阳能电池板及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种制作多个条带彼此局部地重叠的串并将串与串电连接的叠瓦式太阳能电池板及其制造方法，叠瓦式太阳能电池板的制造方法构成为包括：制作具有在上部和下部分别形成有多个导电层的HIT结构的晶片的步骤；在上部导电层上涂布导电性粘合剂而形成粘合层的步骤；将形成有上述粘合层的晶片分割为多个条带的步骤；以及在上述被分割的条带中的设置有粘合层的区域重叠另一个条带的下部导电层而形成串的步骤，上述多个条带各自的上部导电层和下部导电层仅通过上述粘合层电接合，从而能够以低成本制造叠瓦式太阳能电池板。够以低成本制造叠瓦式太阳能电池板。够以低成本制造叠瓦式太阳能电池板。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】叠瓦式太阳能电池板及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种叠瓦式太阳能电池板及其制造方法，尤其涉及一种制作多个条带彼此局部地重叠(叠瓦式结构)的串并将串与串电连接的叠瓦式太阳能电池板及其制造方法。

技术介绍

[0002]最近，作为能源的化石燃料的使用在趋于减少。例如，人们早已认识到，若使用诸如石油(oil)、煤炭以及天然气之类的基于化石燃料的能源选项则生成气体且不容易从大气中去除污染。不仅如此，随着消耗更多的基于化石燃料的能源，对贴近的生活带来坏影响的更多的污染源排放到大气中。尽管结果如此，基于化石燃料的能源选项仍在快速枯竭，其结果，诸如石油之类的这些化石燃料资源的一部分成本在上升。另外，许多化石燃料储存部位于政治上不稳定的地区，因此，不能预测化石燃料的供给和费用。
[0003]用于解决这些问题的清洁能源的一种形态即太阳能的人气在上升。另外，由于半导体技术的进步，已经能够设计出更有效且能够得到更高的效率的太阳能模块和太阳能电池板。另外，为了制造太阳能模块和太阳能电池板而使用的物质变得相对低廉，从而有助于降低太阳能发电的生产成本。根据2019年度的伍德麦肯兹(Wood Mackenzie)，预计全球太阳能模块市场终将突破100GW，至2023年为止太阳能市场规模有望占全球新增需求的83％，且在中东和地中海(沙特阿拉伯、伊朗、埃及、意大利)最快地增长。
[0004]这种太阳能发电是将无限制、无公害的太阳能直接转换为电能的技术。太阳能发电的基本原理是若太阳光照射到由半导体PN结构成的太阳能电池(solar cell)，则通过光能而产生电子和空穴对，且电子和空穴移动并穿过n层和p层而产生电流，通过这种光伏效应而产生电动势，从而电流流过与外部连接的负载。
[0005]另外，太阳能电池模块构成为多层结构以保护太阳能电池免受外部环境的影响。太阳能电池模块框架执行保持太阳能电池模块的机械强度并使太阳能电池与层叠于太阳能电池的正面和背面的各种材料牢固地接合的作用。
[0006]另一方面，将多个串(string)串联连接而构成太阳能模块。例如，4～6个串构成一个太阳能模块，它们各自独立地具有太阳能发电功能。如图1所示，就上述的串而言，在分割的条带10的下部和上部分别制作汇流条20并以ECA30来连接并接合该汇流条20。因此，需要设置单独的形成电极的工序，由此还需要准备形成电极所需的材料。
[0007]在下述专利文献等中公开了这种技术的一个例子。
[0008]专利文献1(美国公开专利公报US 2018/0019349，2018年01月18日公开)公开了一种无栅极的太阳能电池及利用其的串制造方法，其中，粘合性高分子化合物能够使用于附着到无栅极(Grid less)PV结构上，并在使用高输出激光束而在所期望的位置以规定的深度对光电池的表面进行划片之后，施加适当的力而将被划片的光电池切割成多个小的电池，且在形成更小的电池之后，串联连接多个更小的电池，其中，相邻的更小的电池彼此局部地重叠而形成光电池单元串。
[0009]另外，专利文献2(美国授权专利公报US 9,484,484，2016年11月05日授权)公开了一种叠瓦式太阳能电池模块，其将晶片分割成6等份的分割太阳能电池，并在分割太阳能电池各自进行激光划片而形成划片线，从而在硅太阳能电池限定多个矩形区域，并沿着平行于晶片的第一和第二外侧边缘的划片线切割硅晶片，上述分割太阳能电池包括正面金属化图案和第二汇流条(接触垫列)并具备多个指状物，其中，正面金属化图案包括配置成与晶片的第一外侧边缘平行且相邻的第一汇流条，第二汇流条平行于与晶片的第一边缘相对且与其平行的晶片的第二外侧边缘且配置成与其相邻。
[0010]另外，专利文献3(国际专利公开公报WO 2019/016118，2019年01月24日公开)公开了一种稳定的叠瓦式太阳能电池串及其制造方法，其中，设置包括用于形成叠瓦式太阳能电池串的重叠区域的至少2个太阳能电池，粘合箔(adhesive foil)位于一个太阳能电池的上部侧面和重叠太阳能电池的下部侧面，粘合箔包括多个金属线，该粘合箔提供叠瓦式太阳能电池的机械位置设定及固定。

技术实现思路

[0011]技术问题
[0012]在如上所述的专利文献等所公开的技术中，由于使用高输出激光束而仅在表面上执行划片，因此，存在在条带的形成过程中在切割部分出现条带不良或产生毛刺之类的问题，且在分割太阳能电池时在切割面沿着一个方向形成汇流条，并且边缘面形成为比中心部短，因此在这种情况下，存在与其相应地浪费用于形成汇流条的材料的缺点。
[0013]另外，在上述专利文献等所公开的现有技术中，根据切割线的划片器的引导功能缺乏，从而需要精确的划片，且要对各个电极执行热处理，因此还存在退火效果降低之类的问题。
[0014]另一方面，在如上所述的现有技术中适用具有2～3mm宽度的带状物，因此，对应于所安装的带状物的整个面积的区域被遮蔽，从而太阳能电池模块的整体输出降低，因而在执行制造工序时带状物的破损危险性增大，且还存在电流流过时发生电力损失的问题。
[0015]本专利技术是为了解决如上所述的问题而完成的，本专利技术的目的在于提供一种在多个太阳能电池条带彼此局部地重叠(叠瓦式结构)而形成串时在条带仅涂布导电性粘合剂而能够电连接的叠瓦式太阳能电池板及其制造方法。
[0016]本专利技术的另一目的在于提供一种除了控制根据需要设定的重叠间隔之外还在紧急情况下控制条带的重叠区间而能够形成叠瓦式太阳能电池板的叠瓦式太阳能电池板及其制造方法。
[0017]本专利技术的又一目的在于提供一种使串间隔最小化而提高太阳能电池的集成度并使在连接串与串时有可能发生的电力损失最小化而具有高输出且能够使效率最大化的叠瓦式太阳能电池板及其制造方法。
[0018]本专利技术的又一目的在于提供一种将电线方向对准串中指状物的垂直方向并通过预层叠(Pre
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lamination)而能够增大串与串之间的机械强度的叠瓦式太阳能电池板及其制造方法。
[0019]本专利技术的又一目的在于提供一种具有太阳能电池的有效的分割结构且在将电池分割成条带之后能够直接层叠而无需追加作业的叠瓦式太阳能电池板及其制造方法。
[0020]解决问题方案
[0021]为了达到上述目的，根据本专利技术的叠瓦式太阳能电池板的制造方法的特征在于，包括：(a)制作具有在上部和下部分别形成有多个导电层的HIT(Hetrojunction with Intrinsic Thin layer，本征薄层异质结)结构的晶片的步骤；(b)在上部导电层上涂布导电性粘合剂而形成粘合层的步骤；(c)将形成有上述粘合层的晶片分割为多个条带的步骤；以及(d)在上述被分割的条带中的设置有粘合层的区域重叠另一个条带的下部导电层而形成串的步骤，上述多个条带各自的上部导电层和下部导电层仅通过上述粘合层电接合。
[0022]另外，为了达到上述目的，根据本专利技术的叠瓦式太阳能电池板的制造方法的特征在于，包括：(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种叠瓦式太阳能电池板的制造方法，其特征在于，包括：(a)制作具有在上部和下部分别形成有多个导电层的HIT结构的晶片的步骤；(b)在上部导电层上涂布导电性粘合剂而形成粘合层的步骤；(c)将形成有上述粘合层的晶片分割为多个条带的步骤；以及，(d)在上述被分割的条带中的设置有粘合层的区域重叠另一个条带的下部导电层而形成串的步骤；其中，上述多个条带各自的上部导电层和下部导电层仅通过上述粘合层电接合。2.根据权利要求1所述的叠瓦式太阳能电池板的制造方法，其特征在于：通过丝网印刷方法而执行上述步骤(b)中的导电性粘合剂的涂布。3.根据权利要求2所述的叠瓦式太阳能电池板的制造方法，其特征在于：上述粘合层设置为N
‑
1个，其中，N为条带的数量。4.根据权利要求1所述的叠瓦式太阳能电池板的制造方法，其特征在于：在上述步骤(c)中，利用低能级的激光器沿着上述粘合层的一侧从上述晶片的上部和下部进行划片而分割形成多个条带。5.根据权利要求4所述的叠瓦式太阳能电池板的制造方法，其特征在于：通过上述激光器的划片而在上述晶片的上部形成深度小于晶片厚度的60％的槽且在上述晶片的下部形成深度小于晶片厚度的40％的槽；上述多个条带通过从上部朝向下部的机械分割而形成。6.根据权利要求1所述的叠瓦式太阳能电池板的制造方法，其特征在于：进一步包括将导电性粘合剂涂布到在上述步骤(c)中被分割的条带的边缘部分的步骤。7.一种叠瓦式太阳能电池板的制造方法，其特征在于，包括：(a)制作多个条带彼此局部地重叠而形成一个串的多个太阳能电池的步骤；(b)制作分别配置有多个电线的多个电线薄片的步骤；(c)在作为上述多个太阳能电池中的一个太阳能电池的第一串和第三串的上表面安装作为上述多个电线薄片中的一个电线薄片的第一电线薄片和第二电线薄片的步骤；(d)在上述第一电线薄片和第二电线薄片上安装作为上述多个太阳能电池中的一个太阳能电池的第二串的步骤；(e)通过分别设置于上述第一电线薄片和第二电线薄片的多个电线而将上述第一串、第二串以及第三串相互电连接的步骤；以及，(f)将分别设置于上述第一电线薄片和第二电线薄片的多个电线固定于上述太阳能电池的步骤；其中，上述第一串、第二串以及第三串隔着规定的间隔配置。8.根据权利要求7所述的叠瓦式太阳能电池板的制造方法，其特征在于：上述多个电线设置成两端从上述电线薄片突出；上述电线薄片由EVA薄膜或POF薄膜制成；上述多个电线通过热压接上述电线薄片而固定在上述电线薄片上。9.根据权利要求8所述的叠瓦式太阳能电池板的制造方法，其特征在于：上述电线各自由芯和包覆上述芯的包覆材料构成；
上述芯由Cu制成，上述包覆材料由In/Sn、Bi/Sn或纯Sn制成。10.根据权利要求9所述的叠瓦...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑彩焕，池弘燮，
申请(专利权)人：韩国生产技术研究院，
类型：发明
国别省市：