用于聚光器光伏模块的太阳能电池阵列制造技术

本发明专利技术涉及一种太阳能电池阵列结构，该结构包括：设置在至少一个基板(2)上的多个太阳能电池(4)；设置在该至少一个基板上的多个接触焊盘(5)，多个太阳能电池中的每个太阳能电池对应一个接触焊盘；电布线(8，9)，其将多个太阳能电池中的每个太阳能电池与多个接触焊盘中的对应的一个接触焊盘相连接；以及二极管(7)，其与多个太阳能电池中的至少两个太阳能电池电连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种太阳能电池阵列结构，该结构包括：设置在至少一个基板(2)上的多个太阳能电池(4)；设置在该至少一个基板上的多个接触焊盘(5)，多个太阳能电池中的每个太阳能电池对应一个接触焊盘；电布线(8，9)，其将多个太阳能电池中的每个太阳能电池与多个接触焊盘中的对应的一个接触焊盘相连接；以及二极管(7)，其与多个太阳能电池中的至少两个太阳能电池电连接。【专利说明】用于聚光器光伏模块的太阳能电池阵列
本专利技术涉及用于聚光器光伏模块的太阳能电池阵列，其包含太阳能电池、接触焊盘和至少一个(旁路)二极管。
技术介绍
光伏或太阳能电池被设计成用于将太阳辐射转换为电流。在聚光器太阳能光伏应用中，入射的太阳光在引导至太阳能电池之前被光学集中。例如，入射的太阳光被初级反射镜接收，初级反射镜将接收到的辐射朝向次级反射镜反射，接着，次级反射镜再将辐射朝向太阳能电池反射，太阳能电池通过在例如II1-V族半导体或单晶硅中产生电子空穴对而将集中的辐射转换成电流。太阳能电池包括具有金属化的接触焊盘的半导体芯片(semiconductor die),并因此需要某种方式的集成电路封装或太阳能电池组件，其中，太阳能电池连接到一个或更多个功能器件。太阳能电池组件(SCA)具体地可以提供环境保护、散热以及与太阳能电池的电连接。在现有技术中，SCA被制备在连续的单个基板基底上或者包括彼此电绝缘的多个组件。关键问题是太阳能电池与SCA的基板的背面接触。通常，充当冷却基板的连续的单一基板通过选择性地沉积贵金属(例如，金)的方法与太阳能电池的背面接触，这意味着冗长并费时的以及昂贵的工艺步骤。提供若干电绝缘材料元件通常导致差的导热性，并因此导致太阳能电池总的热连接低效。此外，提供不同材料特性的材料意味着更高的费用和多个连接区域，因此导致所制造的SCA的(长寿命)可靠性明显劣化。此外，在聚光器光伏模块领域中，各个太阳能电池例如通过用于反向过压保护的旁路二极管来独立地布线。当使用二极管作为布线元件时引入相对大的焊盘接触表面并因而引入大的半导体组件。另选地，如果将基于印刷电路板技术的布线焊盘用于太阳能电池的布线，则存在着高风险，即，由于所包括的有机化合物，电路板将被集中的太阳光损坏。因此，尽管最近的工程学在进展，仍然需要提供这样一种SCA，其表现出可靠的电接触、有效的导热性，还考虑了生产的合理化。
技术实现思路
本专利技术解决了以上提及的需要，并相应地提供了一种太阳能电池阵列结构，其包括:提供在至少一个基板上的多个太阳能电池；提供在该至少一个基板上的多个接触焊盘，多个太阳能电池中的每个太阳能电池对应一个接触焊盘；电布线，其将多个太阳能电池中的每个太阳能电池与多个接触焊盘中对应的一个接触焊盘相连接；以及一个ニ极管，其与多个太阳能电池中的至少两个太阳能电池电连接，具体地，与连接到多个太阳能电池中的至少两个太阳能电池的接触焊盘的(用于该ニ极管的)对应的接触焊盘相连接。具体地，可以将每个太阳能电池提供在各自的可以充当散热器基板的单个的基板(每个太阳能电池对应ー个基板)上。每个太阳能电池临近ー个设置在其上设置有太阳能电池的同一基板上的接触焊盘。可以将ニ极管设置在同一基板上，或者设置在与其上设置有太阳能电池与接触焊盘的基板不同的基板上。具体地，接触焊盘可以全部由金属制成。根据本专利技术，每个太阳能电池与接触焊盘电连接，并且通过该接触焊盘与保护太阳能电池防止反向过压的ニ极管电连接。另选地，太阳能电池可以直接接触ニ极管。因此，根据本专利技术的布线设计与现有技术相比提供了更多的灵活性。但是，不同于现有技术，多个太阳能电池例如通过相应的接触焊盘连接到ー个并且同一个ニ极管。因此，不需要给每个单个的太阳能电池提供大的半导体组件，而是仅ー个ニ极管就能够对多个太阳能电池提供过压保护。而且，根据本专利技术，不将ニ极管的上表面按如下方式设计，即，允许容纳用于将太阳能电池与相邻的散热物质直接接触的导体和布线。通过接触焊盘来提供太阳能电池和平行的散热物质的必要的电布线，该接触焊盘能够采用与现有技术中的Pn半导体ニ极管相比相对低的费用制成。提供在本专利技术的太阳能电池阵列结构中的ニ极管的几何特性仅由所需的电气规范和热规范来确定。根据ー种实施方式，与现有技术中使用的电路板相反，接触焊盘不包括任何绝缘层。根据另ー种实施方式，接触焊盘通过电绝缘粘合剂设置在至少ー个基板上，该电绝缘粘合剂具体是透明的粘合剂，例如透明的环氧粘合剂，其能避免对入射的集中的太阳光的吸收。另选地，可以通过将粘合剂仅设置在接触焊盘下方的方式来实现，没有被集中的太阳光照射到的风险。此外，接触焊盘必须适于对太阳能电池与邻近的基板以及ニ极管的布线，该接触焊盘可以包括由铝、铜、青铜或黄铜制成的基部和/或用于电连接的由金、银、钯、铜、铝、镍、锡或锌制成的表面。根据ー种示例，可以以金属半导体(肖特基)ニ极管的形式提供与至少两个接触焊盘相连接的ニ极管。由于太阳能电池的主布线由接触焊盘提供，所以可以选择肖特基ニ极管而不是如本领域中的大的pn ニ极管。可以使用电压损失小至0.4V(即，由pn ニ极管引起的电压损失的大约一半)的肖特基ニ极管。相比之下，现有技术中使用的Pn半导体旁路ニ极管导致大约0.8V的电压降，且因而导致在旁路情况下整个聚光器光伏模块的电压损失。因此，与现有技术相比可以减少在旁路情况下的电压损失，并且可以增加太阳能电池阵列结构和包括该太阳能电池阵列结构的聚光器模块的总体效率。此外，因为针对肖特基ニ极管来说热功率损耗低，所以可以减小所需的ニ极管芯片的尺寸。如已经提到的，至少ー个基板可以充当散热器，因此可以是针对一个或更多个太阳能电池的导热且导电的基板。根据特定的示例，其上设置有太阳能电池的至少ー个基板包括铝或铝合金，或由铝或铝合金构成。因此，多个太阳能电池中的每个太阳能电池与多个接触焊盘中的每个接触焊盘可以设置在相应的单一的散热器基板上，并且在散热器基板上的太阳能电池与设置在同一基板上的接触焊盘电连接，且该接触焊盘与可以设置在不同基板上的ニ极管电连接。根据本专利技术的一种实施方式，至少一个基板直接地设置在电绝缘支撑基板(具体地，玻璃支撑基板)上而没有粘合剂。每个都设置有一个或更多个太阳能电池的单个的基板各自与设置在同一基板上的接触焊盘电连接，这些单个的基板可以设置在同一支撑基板上。例如，可以通过热喷涂或等离子涂布处理将铝(散热器)基板施加到支撑基板(例如，由玻璃制成)。由此，铝可以可靠地附着到玻璃表面。喷涂或涂布通常导致喷涂的或涂布的铝层的厚度具有高斯分布。在这种情况下，可以将每个太阳能电池设置在相应的基板(铝层，例如)上的如此形成的基板的最大厚度的区域处，使得由太阳能电池产生的热量可以通过该基板被最佳地扩散。另选地，至少一个基板是平坦的铝或铝合金板，且通过粘合剂设置在电绝缘的支撑基板上，该电绝缘的支撑基板具体地是玻璃支撑基板或者在上表面包括介电层的金属基板，因此设置有该至少一个基板(例如，平坦的铝板)。取决于基板的尺寸，该至少一个基板可以适用于一个或更多个太阳能电池。如果基板携带多于一个太阳能电池，则需要较少的电连接。该至少一个基板可以被涂层所涂覆，该涂层提供与太阳能电池和/或二极管的热连接和电连接。该涂层通常比基板本身本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池阵列结构，该结构包括：多个太阳能电池，所述多个太阳能电池设置在至少一个基板上；多个接触焊盘，所述多个接触焊盘设置在所述至少一个基板上，所述多个太阳能电池中的每个太阳能电池对应一个接触焊盘；电布线，所述电布线将所述多个太阳能电池中的每个太阳能电池与所述多个接触焊盘中的对应的一个接触焊盘相连接；以及二极管，所述二极管与所述多个太阳能电池中的至少两个太阳能电池电连接，具体地，所述二极管与连接到所述多个太阳能电池中的至少两个太阳能电池的接触焊盘的对应的接触焊盘相连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·格斯特，M·齐格勒，
申请(专利权)人：索泰克太阳能公司，
类型：
国别省市：