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TW200903825A - Method of contacting photovoltaic modules - Google Patents

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TW200903825A
TW200903825A TW097116448A TW97116448A TW200903825A TW 200903825 A TW200903825 A TW 200903825A TW 097116448 A TW097116448 A TW 097116448A TW 97116448 A TW97116448 A TW 97116448A TW 200903825 A TW200903825 A TW 200903825A
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TW
Taiwan
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module
contact
battery
solar cell
cover
Prior art date
Application number
TW097116448A
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Inventor
Rainer Klaus Krause
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Ibm
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Publication date
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Description

200903825 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明一般係關於製造太陽能模組之方法，尤其是關於接 觸此類模組上之個別電池(矽與薄膜技術)的方法。 【先前技術】 太陽電池或太陽電池電池是由大區域p_n接面二極體構 成的半導體裝置，其於陽光下能產生可用電能。此種轉化稱為 太陽電池效應(photovoltaic effect)。 太陽電池有許多應用。通常適用於且歷史上用於無法自電 力網栅獲得電力的情況，例如偏遠地區電力系統、手持計算 機、遠端無線電話、以及汲水應用。於建築物屋頂之太陽電池 (以模組或太陽能面板形式），可透過反相器以淨計量(net metering)方式連接到電力網栅。 太陽能模組或面板為平的太陽電池的秦合或太陽熱收集 為’用以轉化太陽能為電力或熱能。此術語，，太陽能模組，，可應 用於太陽能熱水模組(通_於提供住家熱水），或太陽太陽電 池模組(提供電力）。以下主要焦點將是太陽太陽電池模組。 、、長時間操作的太陽電池需魏護狀❹彳環賴素(例如 :濕^的影響。為達此目的’域電池的上·蓋有透明覆蓋 a ’”可為玻璃或塑膠片。覆蓋層利用加熱連接的塑料黏著於 200903825 太ί%電池的表面。 囊封發生在真空疊合機(laminator)。太陽電池面朝上地放 置於3：合機内的平加熱板上。EVA(乙烯醋酸乙烯酯)箔片置於 其上，且其最頂上為透明保護覆蓋物(玻璃或塑膠片）。 β然後蓋上疊合機的蓋子。於蓋子中，有個薄膜此時位在太 陽電池上，將疊合機腔室分成兩個密封部。於程序開始時將這 兩個空間抽真^ ’同時加熱太陽電池。#制微溫度(例如 8〇°C)時，讓空氣進入薄膜上方的空間。如此將薄膜壓向由太 陽電池、EVA Μ、以及覆蓋層所構成的堆叠，而於整個表 面上方的各個層間形成連續的接觸。當溫度進一步增加時， EVA羯片聚合化(約於15〇。〇變成透明熱穩定膜，而於太陽電 池與覆蓋層間產生強固的接合。 太陽能模__電關雌_線與特鱗接技術連 接。此對於電池處理與適當接觸而言為_且複雜的程序。單 晶或多晶砍電池相t薄(2GG-33G㈣，因此於製程期間非常容 易破裂。因此每個可保全的製程步驟就增加了製程與產品良 率。 【發明内容】 因此本發明之-目的在於提供—種接觸太陽電池模紅之 方法，其簡化處理、降低成本、且顯著改善前置時間。 200903825 上述及其他目的與優點 所揭示的製程而達成。 可藉由申請專利範圍之請求項1 本發明有利的實施例揭露於附屬項中 【實施方式】 如圖1所示。於此範例
本發明始於具有背接觸2之電池， 中’電池具有3.26V與2.33A。 一般用於池囊封之背覆蓋⑼ Ϊ接於玻璃船彻齡。 圖案決定模組的參數，例如輸出電壓與輸出電 -不同佈線圖案的範例，低、中、及高電壓應用顯示2 =最終電壓/電流實際視電池設置(__)與模組上 有Ϊ池並聯及/或串聯喊。本發财法容許從最低電池 電屋最2電流(全部並聯〉到最高電池電壓最低電流(全部 的任何範圍。 a…咖/丨、砂电！您叫刊用具有接觸帶之eva 的範例(3财聯赋，各6 _池於觸模式，所有電池5 以相同方式設置，參見極性_)。於此範例，_電池 3.25V與2.33A，而這18電池之每個模組的功率將為 136.31W。以此電池/模組範例而言，3·25ν/ 41·94α與％ 2.3M間的任何|a卿有可能，％隨著其他的電池參數範圍會 200903825 有不同’例如8個電池於並聯模式則有3.25V/41.94A的模組 性能’而所有18個電池串聯的模式則有58.5V/2.33A的模組 性能。圖2的應用將有以下參數：
電壓：9.75V 電流：13.98A 功率：136.31W 圖3顯示中電壓應用利用具有接觸帶之EVA箔片的範例 (3列並聯模式，各6個電池於串聯模式，所有電池5以相同 方式設置，參見極性圖案）。圖3的應用將有以下參數：
電壓：19.5V 電流：6.99A 功率：136.31W 圖4顯示高電壓應用利用具有接觸帶之EVA鶴片的範例 (3列串聯模式，卷6個電池於並聯模式，一列中的電池5以 交替方式設置，參見極性圖案）。圖4的應用將有以下參數：
電壓：58.5V 電流：6.99A 功率：136.31W 於以下表1顯示電池範例之可能的模組配置： 200903825 表1 並聯電池數 串聯電池數 電壓(V) 電流(Α) 功率(W) 18 1 3.25 41.94 136.31 6 3 9.75 13.98 136.31 3 6 19.5 6.99 136.31 2 9 29.25 4.66 136.31 1 18 . 58.5 2.33 136.31 不同的範例展現本發明佈線方式的彈性。於使用固定電池 設計的案财，本方法財最大彈性來客制化模組性能。於所 列電池性能巾，湘於此所述峨組肋，都可實現任何介於 3.25V_58.5V與2·33Α_41.94Α間的電壓與電流。熟此技藝者鹿 可清楚明瞭，若電池設計不關將導致不_數字。 的設計甚至料麵更寬的模錄能。⑼上的佈線可為導 聚合物、金屬佈線(如銅），其黏著或打印於羯片表面 = 終結於出口連接紅轉翻之最終模= 視應用與電池尺寸而定(見上表）。 · 固案 性能 以下表2顯料同電池尺寸於特定圖案寬度之各種 電池 200903825 表2 電池以特定圖案設置 矽 -- -功率(W) 20x20cm2 ---—L_ 8.2 15x15cm2 4.6 CIGS ------ 功率(W) 20x20cm2 5.6 15x15cm2 3.2 電流(A) 2 2 電流(A) 1.5 1.5 線圖能可輕祕僅藉由”靖錢壯之饰 I ======峨與密封模 電: 接觸二;==與佈_連接，可透過 玄百先，藉由例如拾取與放置程序，將太陽電池10放置於 破肖基板12上’玻璃基板12可為6〇xi2〇cm2的大小。於此案 例中’電池具有2〇x2〇cm2的大小。然而，亦可用其他尺寸。 於接觸黏著方法_，利用遮罩將獅膠置於EVA f|片背 側的接觸墊2上。於焊接賴亦使射目同的技術，湘遮罩放 200903825 置焊料勝’ _於-般的SMT程序。 的方也14頂端，將E則片16以匹配接觸油 置，於囊封程序期心 接案例，加鮮_£2=航_施加壓力於接觸。於烊 的局部焊接屬戮5己22的下端(箭頭叫，以實現接觸墊間 低的變。此料在非常 =片：置於背側， 料谬28，能用或透過類似敝程序之笛片接觸焊 _，°焊接的達成係於真空爐管程序 e ::=::=模:背侧’於此程序期間將接腳尖 m從叫科接件’如此形成接觸墊的局部 I6jf，=黏著，例中，接觸膠亦利用SMT技術放置於箱片 光(敌-g ^封程序_ ’將局频記壓向接，且應用uv 供化’利用石英玻璃類型的戰記可透職記直接提 案例2示範例中，電池可以永遠是相同方向方式或如第二種 且為、s又替方向方式放置。再次重申，電池佈局本身維持相同 為通用的。此意謂著可適用任何技術，例如單晶與多晶電 200903825 池’以及基於薄膜技術的電池，例如CIGS與CdTe等。只要 接觸位於電池的角落，利用模組之通用佈線技術可達成任何的 設置。 【圖式簡單說明】 本發明將配合圖式詳細說明，其中： 圖1顯示具有背接觸之一般電池範例佈局，接觸可為在角 落的墊或沿邊緣的接觸帶； 圖2示意地顯示用以封裝與囊封低電壓太陽能模組之 EVA '治片，沾片含有已完成的接觸佈線以及設置於電池接觸 墊/帶之接觸墊’接觸佈線使得電池排成平行列且串接這些列； 圖3示意地顯示具有完成的接觸佈線於EVA箔片上之低 電壓太陽能模組’此設置使得每一列的電池串接而這些列於平 行模式； 一 ' 圖4示意地顯示用以封裝與囊封高電壓太陽能模組之 EVA箱片，EVA羯片已含有接觸佈線，此設置使得所有電池 於串聯模式以達到可達的最高電壓； 圖5A至5D示意地顯示利用佈線的EVA箔片之囊封程 序； ’ 圖6A示意地顯示利用尖端加熱戳記之焊接概冬.以及 圖6B示意地顯示利用UV光戰記之黏膠接觸^念。 200903825 【主要元件符號說明】 2 背接觸 4 背覆蓋箔片 5 太陽電池 10 太陽電池 12 玻璃基板 14 組合的電池 16 EVA箔片 18 接觸墊 20 箭頭— 22 金屬戳記 24 金屬戳記的下端 26 接觸膠 28 焊料膠 30 UV光

Claims (1)

  1. 200903825 十、申請專利範圍： 1- 種接觸太陽電池模組之方法，包含： 提供具有背接觸(2)之太陽電池(10); 玫置該等電池(10)於一玻璃基板(12)上，因而形成—模組； a片將該等電池所需之佈線納入用以囊封該模組之一背覆蓋 放置該背覆蓋箔片（16)於該模組上，藉此使得誃 、、喪匹配該等電池(10)之接觸點(18); 人4 固定該接觸點(18);以及 利用該覆蓋箔片（16)囊封該模組。 · 2 卡如凊求項1所述之方法’其中該固定 來執行，藉此放置-接觸膝於該背覆蓋鶴片之背 =接觸黏著 驟係藉由焊接來執 、如π求項1所述之方法，其中該固定步 1至3之任一項所述之方法，1中”〜λ 4間’金顧記放置於由該㈣蓋，、情4展封程序 上，以施加壓力於接觸。 /、该模組構成之組件 65.如物3職機’心_她記於其下端。 6. 一種太料池触，⑽概轉#朗(狀太陽電池 200903825 (ίο) ’其中包含該等電池所需之佈線之一背覆蓋箔片（16)放置 於該模組上’該箔片之佈線匹配該等電池(1〇)之接觸點(18)。 7. 如請求項6所述之太陽電池模組，其中該接觸點(18)利用接 觸膠固定。 8. 如明求項6所述之太陽電池模組，其中該接觸點⑽利用焊 lil 京。 U 15
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