太阳能电池晶片的保护涂层制造技术

太阳能电池晶片的保护涂层。本发明专利技术提供一种太阳能模块，其包括封装的太阳能电池。设置有背面层，所述背面层朝向所述太阳能电池的背面，并且设置有透明层，所述透明层朝向所述太阳能电池的正面。保护涂层形成于所述太阳能电池的表面上。所述保护涂层可为连续的，或者具有带切口的图案，所述切口暴露所述太阳能电池的表面。的表面。的表面。

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池晶片的保护涂层
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利申请要求2020年11月19日提交的美国临时专利申请号63/115,989的权益，该临时专利申请全文以引用方式并入本文。


[0003]本文所述主题的实施例涉及太阳能电池结构和制造工艺。

技术介绍

[0004]太阳能电池是熟知的用于将光转换成电能的装置。太阳能电池具有正面以及与正面相背对的背面，所述正面在正常操作过程中面向太阳以收集太阳辐射。太阳能电池所接收的太阳辐射产生可用于为外部电路(诸如负载)供电的电荷。
[0005]太阳能电池可由硅晶片制成。例如，晶片可经过掺杂、金属化、切割等以得到多个太阳能电池。单个太阳能电池可与其他部件诸如玻璃、封装器、背板等电连接和层压以形成太阳能模块。在制造过程中，晶片可能会因机械应力的作用破裂和/或损坏。
[0006]本专利技术的实施例涉及为太阳能电池晶片提供保护和机械支撑的保护涂层。

技术实现思路

[0007]在一个实施例中，太阳能模块包括多个封装的太阳能电池、设置为朝向太阳能电池的背面的背面层，以及设置为朝向太阳能电池的正面的透明层。保护涂层设置在太阳能电池的表面上。所述保护涂层可包含聚合物。所述保护涂层可为连续的，或者具有带切口的图案(例如，网状图案)，切口暴露太阳能电池的表面。
[0008]本领域的普通技术人员在阅读包括附图和权利要求书的本公开全文之后，本公开的这些和其他特征对于他们而言将是显而易见的。
附图说明
[0009]当结合以下附图考虑时，通过参见具体实施方式和权利要求书可以更完全地理解所述主题，其中在所有附图中，类似的附图标记是指类似的元件。附图未按比例绘制。
[0010]图1示出根据本专利技术的一个实施例的太阳能电池晶片的正面的平面图。
[0011]图2至图4示出根据本专利技术的一个实施例的具有保护涂层的太阳能电池晶片的侧剖视图。
[0012]图5至图14示出根据本专利技术的实施例的具有不同设计的保护涂层的太阳能电池晶片。
[0013]图15至图25示出根据本专利技术的一个实施例的制造太阳能模块的方法。
具体实施方式
[0014]在本公开中，提供了许多具体细节，诸如结构、部件、材料和方法的实例，以提供对
本专利技术的实施例的透彻理解。然而，本领域的普通技术人员将会认识到，本专利技术可在没有所述具体细节中的一者或多者的情况下实施。在其他情况下，未示出或描述为人们所熟知的细节，以避免使本专利技术的方面模糊不清。
[0015]为降低制造成本和增加发电量，太阳能电池晶片变得更大更薄。例如，目前可获得的典型太阳能电池晶片的尺寸为约158.75mm x 158.75mm，而下一代太阳能电池晶片的尺寸将为约180mm x 180mm至220mm x 220mm。然而，太阳能电池晶片在变得更大更薄的同时，也会更加脆弱。如下文具体所述，本专利技术的实施例提供一种保护涂层，所述保护涂层可施加在太阳能电池晶片的表面上以在制造期间提供机械支撑和保护。在一些实施例中，保护涂层保护晶片的活性表面并增加晶片的机械性能。
[0016]应当理解，由于所述结构部件之间的尺寸差异较大，因此本公开的附图没有按比例绘制。为了图示清晰起见，图中放大了部件尺寸。
[0017]图1示出根据本专利技术的一个实施例的太阳能电池晶片100的正(即，光接收)面表面的平面图。在以下描述中，位于晶片100的正面表面上的部件称为正面组件，位于晶片100的背面表面上的部件称为背面或后面部件。
[0018]在图1的实例中，可从晶片100获得多个太阳能电池101。出于说明的目的，在图1中示出八个太阳能电池101。应当理解，可从太阳能晶片获得的太阳能电池的数量将取决于晶片尺寸、太阳能电池的具体情况和/或其他因素。晶片100显示为具有矩形形状，但是也可具有伪正方形、正方形或其他形状。
[0019]在一个实施例中，太阳能电池101具有二极管结构。例如，晶片100的正面可具有与晶片100的背面上的P型层形成P
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N结的N型层。晶片100可以具有用于电连接到P型层和N型层的金属化(例如，正面和/或后面金属化图案)。可沿着划线切割晶片100以产生太阳能电池101的条带，太阳能电池可以叠盖在一起以形成超能电池，例如在PCT际专利公开号WO 2015183827 A2中所述。应当理解，本专利技术的实施例适用于其他太阳能电池结构和形状。
[0020]图2和图3示出根据本专利技术的一个实施例的晶片100的侧剖视图。在一个实施例中，晶片100包含单晶硅。晶片100可以处于刚好在切割步骤之前的制造工艺阶段，即，晶片100被切割成单个太阳能电池101之前。换言之，太阳能电池101已经完成了形成P
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N结、金属化和其他结构的P型层和N型层，为了图示清晰起见，未示出这些结构。
[0021]保护涂层可以形成于太阳能电池或太阳能电池晶片的最外层表面上。在图2的实例中，保护涂层120形成于晶片100的背面(见箭头105)表面上。保护涂层120也可以形成于晶片100的正面(见箭头104)表面上，如图3所示。保护涂层120可以形成于晶片100将在制造期间经由处理的一面上。例如，在晶片100的背面将由抽吸臂或其他处理设备拾取的制造工艺中，保护涂层120可以形成于晶圆100的背面上，如图2所示。在以下描述中，除非另有特别说明，否则保护涂层120可以形成于晶片100的背面、正面或两面。
[0022]保护涂层120在处理和加工过程中为晶片100提供机械支撑和保护。在一个实施例中，保护涂层120为电介质并且包含聚合物。保护涂层120可以包含热固性材料，例如环氧树脂、丙烯酸酯、硅树脂等。在一些实施例中，在太阳能电池101不会暴露于将导致热塑性材料重塑的温度的情况下，可以采用热塑性材料(例如，聚氨酯、聚酯)。包含热固性材料的保护涂层120可以通过紫外(UV)光、电子束、伽马辐射等方式固化。包含热塑性材料的保护涂层120可在温度冷却之后或在溶液中的溶剂已经蒸发之后形成以成形。在一个实施例中，保护
涂层120形成为具有5
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100μm的厚度。
[0023]保护涂层120可以在晶片100被切割成单个太阳能电池101之前形成于晶片100的表面上。保护涂层120可以通过喷涂、旋涂、孔版/丝网印刷、贴胶、层压、印刷或其他适当的涂覆工艺来施加。通常，用于施加和固化保护涂层120的工艺取决于其材料，并且可以按照材料供应商的建议来执行。
[0024]当保护涂层形成于晶片100的正面上时，该保护涂层120可以包含透明且具有良好UV防护的材料。形成于晶片100的背面上的保护涂层120具有较低的光学要求。例如，形成于晶片100的背面上的保护涂层120可以包含透明、不透明或半透明的材料。双面太阳能模块可能需要透明的保护涂层120。
[0025]保护涂层120可以形成于晶片100上以具有如图2和图3所示的基本上光滑的平坦表面。保护涂层120也本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能模块，包括：多个太阳能电池，所述多个太阳能电池的每个太阳能电池在所述太阳能电池的最外层表面上具有保护涂层，所述保护涂层包含聚合物并且具有带多个切口的图案，所述切口暴露所述太阳能电池的最外层表面；以及封装剂，所述封装剂封装所述多个太阳能电池。2.根据权利要求1所述的太阳能模块，还包括：背面层，所述背面层朝向所述多个太阳能电池的背面；以及透明层，所述透明层朝向所述多个太阳能电池的正面。3.根据权利要求1所述的太阳能模块，其中所述保护涂层包含热固性材料。4.根据权利要求1所述的太阳能模块，其中所述多个太阳能电池呈叠盖构造布置，使得相邻太阳能电池的边缘部分沿着接触接合线重叠。5.根据权利要求4所述的太阳能模块，其中所述多个太阳能电池通过导电粘合剂互连。6.根据权利要求5所述的太阳能模块，其中所述保护涂层具有介于5
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100μm之间的厚度，并且其中所述接触接合线具有比所述接触接合线的厚度更大的厚度。7.根据权利要求1所述的太阳能模块，其中所述保护涂层的所述图案为网状图案，并且所述切口为矩形。8.根据权利要求1所述的太阳能模块，其中所述保护涂层的所述图案为网状图案，并且所述切口为六边形。9.根据权利要求1所述的太阳能模块，其中所述保护涂层设置在所述太阳能电池的正面表面上。10.根据权利要求1所述的太阳能模块，其中所述保护涂层设置在所述太阳能电池的背面表面上。11.一种太阳能模块，包括：多个太阳能电池，所述多个太阳能电池的每个太阳能电池在所述太阳能电池的表面上具有多个保护涂层，所述多个保护涂层包含聚合物并且布置为在相邻保护涂层之间的空间中...

【专利技术属性】
技术研发人员：李瑞华，伊曼纽尔，
申请(专利权)人：太阳电力公司，
类型：发明
国别省市：