包括电池组件的光伏模块的制造方法技术

技术编号:8416438 阅读:174 留言:0更新日期:2013-03-15 06:03
本发明专利技术涉及光伏电池平板的制造方法,所述制造方法包括步骤:a)获得光伏薄膜(PV),其各自用于光伏电池并且设置于金属基板的前表面上;b)在光伏薄膜的各个前表面上涂敷至少一层导电的薄膜(CG、CND);c)在切割基板(SUB)上,使得电池单元相互分隔;以及d)将电池单元封装在共用的支架上(ENC)。根据发明专利技术,步骤d)和步骤c)可以翻转,即涉及封装基板前表面的步骤d)可以在通过其后表面切割基板的步骤c)之前。此外,在步骤b)中,导电薄膜的区域延伸出至基板,使得导电薄膜同时连接光伏模块薄膜的前表面和基板的前表面;以及在步骤c)中,切割基板,以避免在至少在导电薄膜的所述区域之下和小于所述区域宽度的基板宽度之上的光伏电池之间的短路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包括光伏电池组件的光伏模块的制造方法。参考图I所描述的光伏电池组件,各个电池都具有分别位于基板SUP1、SUP2、…、SUPN-I、SUPN上的激励部件PVl、PV2、…,、PVN-I、PVN。通常,各个电池的激励部分对应于具有层叠结构的光电二极管,诸如-匹配层,用于匹配基板(通常是玻璃或其它形式的金属箔),例如匹配层为钥,-具有光伏特性的激励层(例如,I-III-VI2合成物,例如-铜_(铟、镓和/或铝)-(硫和/或硒),或包括碲化镉或非晶硅的化合物),以及,-通常为硫化镉、氧化锌等的附加层(透明的,以便光线与具有光伏特性的下层相互作用)。 在本文中,各个电池的激励部分被称之为“光伏薄膜”。此外,在该薄膜上作选择性的沉积,以使光伏薄膜遮盖光线,收集栅极SCG用于收集由光伏效应所产生并由光伏薄膜所激发的电荷。因此,该收集栅极具有-沉积在电池的光伏薄膜的上表面上(如图I所示,例如采用丝网印刷的线条),用于收集由光伏效应所产生的电子;以及,-连接至这些沉积SCG的主要收集极CG,用于全面收集由激励部件PVl所产生的“由”因此,收集栅极SCG和收集极CG的形状是光伏薄膜的入射光子数量和实际收集电子数量之间的折中。在下文中,电池的收集栅极SCG和收集极CG通常以术语称之为“收集栅极”。一般来说,光伏电池制备在通用的基板上,随后将基板切割成多个独立的电池单元。接着,是各个电池单元的连接和电池单元之间的互连的步骤。例如,图I所示的串联连接Cl,2、C2, N-I和CN-I,N。该步骤将有效的光伏电池组件(可以理解为已预先进行过功能检测)组装在常用支架SUP (由玻璃或高分子材料制成)上并且建立以上所述的连接。于是,随后将所获得的光伏模块连接至输入(通过连接Cl)和输出(通过连接CN)。我们参考图Ia来详细阐述根据现有技术制造电池组件Cl、C2方法的连续步骤。各种适用于后续电池Cl、C2的光伏薄膜可以在基板SUB上获得(例如,通过在待形成电池基板的区域中选择性地沉积光伏薄膜,或通过选择性地蚀刻所沉积地薄膜,或通过其它已知的方法)。以连续步骤的方式在各个PV薄膜上涂敷收集极层CG。此后,切割基板(标记为D),以形成后续独立的电池单元。随后,将独立切割片与通用的衬底SUP相键合。接着,将绝缘薄膜IS涂敷在收集极层CG的附近并覆盖电池单元之间的间隔区域D,如图Ia所示。最后,涂敷导电薄膜CND,以建立通过收集极层CG在光伏薄膜PV的前表面与临近电池单元C2的光伏薄膜PV的后表面之间直至它的基板SUB的连接。在该实施例中,可以理解的是,基板SUB是导体的,例如金属。所述方法可以继续将支架SUP前表面(支撑完整和互连的电池单元C1、C2)与具有封装材料ENC键合前表面的保护板VE (例如,玻璃的保护板)的封装步骤。但是,这种用于切割和互连电池单元的方法的过程较长且成本较高。本专利技术意旨改善这样的问题。因此,提出将上述各个电池单元的光伏薄膜保留在同一支架上,并且所述支架可由光伏薄膜的原始基板构成。如以下实施例所述,基板可以进行切割,但电池单元不作分离,也就是说,它们的光伏薄膜在根据本专利技术方法的过程中不会相对移动的,并且将所有方法保留至电池互连步骤。 为此目的,本专利技术首先涉及用于制造光伏电池组件板的方法,包括下列步骤a)获得适用于各个电池单元且设置在金属基板的前表面上的光伏薄膜;b)在光伏薄膜的各个前表面上涂敷至少一层导电薄膜(例如,作为收集栅极的收集极层);c)切割基板,使得电池单元相互绝缘;d)将电池单元封装在通用支架上。根据本专利技术,步骤d)和c)可以翻转,封装基板前表面的步骤d)可以在步骤c)中通过它的后表面来切割基板之前。此外-在步骤b)中,导电薄膜的区域延伸至基板,使得导电薄膜同时接触光伏薄膜的前表面和基板的前表面;因此,在该步骤b)中,电池单元的光伏薄膜在两者之间由金属基板形成短路,并且,-在步骤c)中,切割基板,以避免在光伏薄膜之间的短路,至少是导电薄膜的上述区域之下和小于该区域宽度的的基板宽度之上的光伏薄膜之间的短路。所述导电薄膜的上述区域与基板相组合,于是形成光伏薄膜的前表面与相邻电池单元的光伏薄膜的后表面的电性能连接。因此,根据本专利技术的方法使有可能在整个制造过程中将电池单元保留在相同的支架上(基板,前表面的封装),从而有可能避免它们相互之间的机械分离以及随后再重新粘结在共同的支架上。上述导电薄膜优选包括用于从光伏薄膜(PV)激发电荷的收集栅极,并涂敷在光伏薄膜的前表面且延伸至基板的前表面(上述区域中)。可选择但不是必须的是,导电薄膜还可包括导电带,其涂敷在收集栅极上且覆盖收集栅极的上述区域上,以接触基板的前表面。以下参考图2可更加具体地看到光伏薄膜(在图2中标记为PV)至少部分被导电薄膜(CND、CG)所覆盖。具体的是,导电薄膜延伸超出光伏薄膜(PV)直至第一区域(Zl)和第二连续区域(Z2)(第二区域比第一区域更远离光伏薄膜)。于是,-第二区域(Z2)覆盖在基板的前表面上且相互接触,以及,-切割基板(SUB),以获得“空的”空间(D),本文中标记为在第一区域(Zl)之下的“切割⑶”。它们也可以是在步骤b)之前涂敷的绝缘薄膜(IS),并且-相邻于光伏薄膜(PV)且其厚度大于光伏薄膜的厚度,以及,-位于基板切割(D)之上和在部分导电薄膜延伸区域(Zl)之下。更具体的是说,绝缘薄膜(IS)位于第一区域(Zl)之下,使得光伏薄膜(PV)与第二区域(Z2)相隔离,绝缘薄膜优选覆盖上述第二区域(Z2)的光伏薄膜(PV)的一端边缘。在第一实施例中-在步骤a)和b)之间,将绝缘薄膜至少涂敷在基板的前表面上,以及,-在步骤c)中,基板在绝缘膜下进行切割。在第一变化实施例中,-在步骤b)之前,蚀刻基板的前表面,其深度小于基板的整个厚度,·以便形成步骤c)基板中的切割模板,-在蚀刻操作之后,在蚀刻位置上,将绝缘薄膜涂敷在基板的前表面上,-在封装步骤之后,基板的切割通过基板的整个厚度来完成。在另一变化实施例中-在步骤b)之前,仅仅只在对应于上述第一区域的基板区域进行局部的基板切割且该区域明显大于第一区域;以及,-在封装步骤之后,在大于所述第一区域的区域内完成基板的切割。优选的是,还可以-平板的各个电池的功能测试操作;和,-在检测到电池故障的情况中,对故障电池进行短路操作,这是由于导电材料填入在步骤c)所形成的基板切割空间中而形成故障电池。因此,在平板电池中存在故障电池不会影响到整个平板的后续功能,并且也不需要从平板中机械去除故障电池。本专利技术还涉及通过实施上述方法所获得的光伏电池组件平板,电池的导电薄膜包括用于收集光伏薄膜所激发的电荷的收集极层,其涂敷在光伏薄膜的前表面上,且收集极层至少部分覆盖光伏薄膜且延伸至第一和第二区域)上的光伏薄膜,其中第二区域比第一区域更远离光伏薄膜。尤其是,-所述第二区域覆盖基板的前表面,与其相接触,以及,-至少在所述第一区域下切割基板。于是,可以理解的是,根据本专利技术的方法有可能应用于后续平板。可具体通过比较下文所讨论的图Ia和图4b看到。通过参考图5a至5c,在基板中的切割优选遵循对应于电池间互连的预定引线图形所选择的图案(串联、并联、串联/并联等)。具体的说,在电池周围本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.03.26 FR 10522251.适用于制造光伏电池平板的方法,包括步骤 a)获得各自用于电池单元的光伏薄膜(PV),其设置在金属基板(SUB)的前表面上; b)在光伏薄膜(PV)的各个前表面上涂敷至少一层导电薄膜(CG,CND); c)切割基板(SUB)以从另一个电池单元上分离电池单元; d)将电池单元封装在共用支架上(ENC); 其中,步骤d)和c)可以翻转,在步骤c)通过其后表面来切割基板之前先进行步骤d)封装基板的前表面, 以及其中 -在步骤b),导电薄膜的区域延伸至基板上,以使导电薄膜同时连接光伏薄膜的前表面和基板的如表面; -在步骤c)中,切割基板,以避免至少在导电薄膜所述区域下的光伏模块和小于该区域的基板之上的光伏薄膜之间的短路; 所述导电薄膜区域与基板相组合,将光伏薄膜的前表面与相邻电池单元的光伏薄膜的后表面电性能连接。2.根据权利要求I所述的方法,其特征在于,所述导电薄膜包括涂敷在光伏薄膜(PV)前表面上用于收集光伏薄膜(PV)激发电荷的收集栅极(CG)。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述导电薄膜还包括涂敷在收集栅极上并覆盖所述区域(Ζ1、Ζ2)的导电带(CND),以便与基板的前表面相连接。4.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述导电薄膜(CND)至少部分覆盖光伏薄膜(PV)且延伸出光伏模块(PV)至第一和第二区域(Zl,Ζ2),第二区域(Ζ2)比第一区域(Zl)更远离光伏薄膜(PV);并且其中, -所述第二区域(Ζ2)覆盖基板(SUB)的前表面并与基板(SUB)相连接; -切割基板(SUB),以获得在所述第一区域下(Zl)的空的空间(D)。5.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述绝缘薄膜(IS)在步骤b)之前涂敷,所述绝缘薄膜 -相邻光伏薄膜(PV)且厚度大于光伏薄膜的厚度;以及, -设置于基板切割之上和导电薄膜的部分延伸区域(ZI)之下。6.根据权利要求5所述的方法,并且结合权利要求4,其特征在于。所述绝缘薄膜(IS)设置...

【专利技术属性】
技术研发人员:布伦丹·邓内
申请(专利权)人:耐克西斯公司
类型:
国别省市:

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