專利名稱：?jiǎn)纹焦馍蚰K的裝配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造光生伏打模塊組件的方法。
背景技術(shù)：
光生伏打(PV)模塊是一種器件，這種器件包括將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換成電能的太陽(yáng)能電池陣列。一種實(shí)現(xiàn)低成本PV模塊的方式為使用高效的、薄的背接觸太陽(yáng)能電池。在背接觸太陽(yáng)能電池中，對(duì)日光不透光的傳導(dǎo)線位于太陽(yáng)能電池的背面(背接觸模式)。這樣，在太陽(yáng)能電池的正面上基本上不需要傳導(dǎo)線，導(dǎo)致了可以用來(lái)收集日光的相對(duì)大的區(qū)域。因而， 背接觸太陽(yáng)能電池提供了與常規(guī)的H-模式太陽(yáng)能電池相比較大的電流產(chǎn)生表面區(qū)域，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了其間的電池間隔的縮小，從而導(dǎo)致了 PV模塊的電輸出的整體增加。為了形成這樣的PV模塊，從美國(guó)專利5，972，732中已知一種工藝流程。在這種工藝流程中執(zhí)行以下步驟提供具有預(yù)定義電圖案的導(dǎo)電基板，其中該預(yù)定義電圖案與待安裝的背接觸太陽(yáng)能電池的背接觸圖案的設(shè)計(jì)相匹配。其次，將焊膏沉積到導(dǎo)電基板上的、預(yù)定義電圖案上的預(yù)定義的互連位置處。互連位置與在一個(gè)或多個(gè)背接觸式太陽(yáng)能電池上的傳導(dǎo)線的連接位置相匹配，以將傳導(dǎo)線連接到電圖案。之后，在導(dǎo)電基板上放置預(yù)形成圖案的第一密封劑層。在預(yù)形成圖案的第一密封劑層上，放置一個(gè)或多個(gè)背接觸太陽(yáng)能電池。預(yù)形成圖案的第一密封劑層的圖案被設(shè)計(jì)成允許太陽(yáng)能電池的背接觸圖案和導(dǎo)電基板上的電圖案之間的連接。接著，在太陽(yáng)能電池上放置第二密封劑層。此外，在第二密封劑層之上放置頂部玻璃層。之后，施加熱和壓力，以引起第一和第二密封劑材料流動(dòng)并形成單片層壓板。然而，觀察到如密封劑一樣，焊膏確實(shí)回流，但不是必然形成電通路。這對(duì)工藝的可靠性具有不利影響，這是因?yàn)殡娺B接的狀態(tài)沒(méi)有被很好的定義。本發(fā)明的目的是減少現(xiàn)有技術(shù)中工藝的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的通過(guò)權(quán)利要求1的前序部分所限定的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中利用激光將其能量局部地耦合到太陽(yáng)能電池中來(lái)在互連位置處施加局部熱，以便引起焊膏在每個(gè)互連位置和背接觸太陽(yáng)能電池上的相應(yīng)的匹配連接位置之間回流，以在背接觸太陽(yáng)能電池和導(dǎo)電基板之間建立電互連。有利的是，激光退火允許以受控的方式在明確限定的一個(gè)或多個(gè)位置處注入明確限定量的能量，這允許提高導(dǎo)電基板和一個(gè)或多個(gè)背接觸太陽(yáng)能電池之間的電連接質(zhì)量。


在下面，將基于示出本發(fā)明的示例性實(shí)施例的多個(gè)附圖，更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。附圖只是意圖示出本發(fā)明的目的，而不應(yīng)被視為是對(duì)所附權(quán)利要求所限定的發(fā)明概念的任何限制。圖1示出了背接觸太陽(yáng)能電池模塊中的不同層的示意概圖。圖2示出了 PV模塊的部分分解視圖，以示出描述太陽(yáng)能電池和傳導(dǎo)基板之間的互連是如何建立的。圖3a和圖北示出了在模塊組件上施加熱和壓力以獲得單片層壓板的過(guò)程。圖如和圖4b示出了本發(fā)明的在太陽(yáng)能電池和導(dǎo)電基板之間建立電通路的激光焊接工藝的實(shí)施例。圖5示出了本發(fā)明的在太陽(yáng)能電池和導(dǎo)電基板之間建立電通路的激光焊接工藝的第二實(shí)施例。圖6示出了 PV模塊中的激光焊接接合點(diǎn)的典型橫截面微觀視圖。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于模塊裝配的激光束裝置。
具體實(shí)施例方式圖1示出了背接觸太陽(yáng)能電池模塊層壓板1的結(jié)構(gòu)中的不同層的概圖。從底到頂， 壓層板1包括如下或由如下構(gòu)成傳導(dǎo)基板2、后側(cè)(rear side)穿孔的第一密封劑層3、背接觸太陽(yáng)能電池4、頂部第二密封劑層5以及在頂部的玻璃板6。這些層通過(guò)裝配過(guò)程依次放置。傳導(dǎo)基板2可以是以下任何類型諸如，泰德拉(tedlar) -PET-銅、泰德拉-PET-鋁，而且也可以在替選結(jié)構(gòu)上，替選結(jié)構(gòu)為玻璃基PET、環(huán)氧樹(shù)脂基PET、或涂覆PET 等。在實(shí)施例中，導(dǎo)電基板通過(guò)層的堆疊來(lái)構(gòu)造，這些層包括具有機(jī)械剛性功能的至少一個(gè)層，諸如PET層、玻璃層、纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂層等；具有阻擋紫外線功能的至少一個(gè)層(諸如泰德拉層、PVDF層等)；以及具有導(dǎo)電功能的至少一個(gè)層(諸如，銅層、鋁層等)。背接觸太陽(yáng)能電池4可以是以下任何類型諸如，金屬穿孔卷繞型(MWT)、發(fā)射極穿孔卷繞型(EWT)、背面結(jié)型(BJ)、異質(zhì)結(jié)型(HJ)等。圖2是描述太陽(yáng)能電池和傳導(dǎo)基板之間的互連是如何建立的更詳細(xì)的示意圖。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，該圖未示出密封劑層。傳導(dǎo)基板2上的基板圖案被定義為與背接觸太陽(yáng)能電池 4的電圖案相匹配。焊膏7被施加到太陽(yáng)能電池上或傳導(dǎo)基板上的每一個(gè)互連位置(在基板2上由白點(diǎn)表示)。然后，太陽(yáng)能電池4被自動(dòng)地定位到傳導(dǎo)基板2上，以使得位置相匹配?；ミB材料可以是任何類型的具有金屬組合的焊膏7，該金屬組合諸如錫-鉛、 錫-鉍、錫-鉛-銀、錫-銅、錫-銀等。圖3a和圖北示出了將熱和壓力施加到模塊組件上以實(shí)現(xiàn)單片層壓板的過(guò)程。圖 3a示出了在以下步驟之后的裝配過(guò)程的狀況。提供具有預(yù)定義電圖案的導(dǎo)電基板2 ；將焊膏7沉積到導(dǎo)電基板上的預(yù)定義電圖案上的預(yù)定義的互連位置處；在導(dǎo)電基板2上放置預(yù)形成圖案的第一密封劑層3，其中在預(yù)形成圖案的第一密封劑層3和導(dǎo)電基板2之間的選定位置處具有焊膏7 ；在預(yù)形成圖案的第一密封劑層3上放置一個(gè)或多個(gè)背接觸太陽(yáng)能電池4，同時(shí)使得背接觸太陽(yáng)能電池的電圖案與傳導(dǎo)基板2上的電圖案相匹配；接下來(lái)，在太陽(yáng)能電池4之上放置第二密封劑層5，并在第二密封劑層5上放置頂部玻璃層6。密封劑層可以包括橡膠粘合劑材料，例如乙烯醋酸乙烯酯(EVA)。另外，這種材料可以是熱固性材料以及熱塑性材料，諸如聚乙烯(PE)、聚亞安酯(PU)等。圖北示出在對(duì)已裝配的層2、3、4、5、6施加熱和壓力之后的狀況。如圖北中所示，像密封劑3、5 —樣，焊膏7確實(shí)回流，但不是必然形成電通路。圖如和圖4b示出了本發(fā)明的在太陽(yáng)能電池4和導(dǎo)電基板2之間建立電通路的激光焊接工藝的實(shí)施例。本發(fā)明的方法包括如下工序其中，利用激光將其能量局部地耦合到太陽(yáng)能電池中，在互連位置處施加局部熱，以便引起焊膏在每個(gè)互連位置和背接觸式太陽(yáng)能電池上的相應(yīng)匹配連接位置之間回流，以在背接觸太陽(yáng)能電池和導(dǎo)電基板之間建立電互連。圖如示出了當(dāng)在與模塊1中的焊膏7的位置相關(guān)聯(lián)的預(yù)定義互連位置處施加激光產(chǎn)生的熱時(shí)的狀況。激光所施加的熱(由箭頭8表示)在互連位置處耦合到太陽(yáng)能電池的正面，以局部熔化在電池后面的焊膏7。圖4b示出了 PV模塊1的狀況，其中焊膏7的回流已發(fā)生。圖5示出了本發(fā)明的在太陽(yáng)能電池和導(dǎo)電基板之間建立電通路的激光焊接工藝的第二實(shí)施例。在第二實(shí)施例中，PV模塊包括傳導(dǎo)基板2、預(yù)形成圖案的第一密封劑層3、背接觸太陽(yáng)能電池4、在太陽(yáng)能電池4之上的第二密封劑層5以及頂部玻璃層6，這些層沿垂直方向Y相互堆疊。背接觸太陽(yáng)能電池4提供有前后貫通(front-to-back)互連件10和背面觸點(diǎn)11。前后貫通互連件10被布置用于使正面金屬化圖案IOa與背接觸太陽(yáng)能電池4的背表面相接觸，該前后貫通互連件10包括正面金屬化圖案10a、至少一個(gè)通路10b、以及背面互連件10c。正面金屬化圖案IOa連接到至少一個(gè)通路10b，而至少一個(gè)通路IOb連接到背面互連件10c。該至少一個(gè)通路IOb被布置為穿過(guò)半導(dǎo)體基板4的傳導(dǎo)金屬通道。背面互連件IOc被布置用于連接到導(dǎo)電基板2的預(yù)定義電圖案上的各個(gè)相應(yīng)的第一觸點(diǎn)12。背面觸點(diǎn)11被布置用于連接到導(dǎo)電基板2的預(yù)定義電圖案上的各個(gè)相應(yīng)的第二觸點(diǎn)13。配置PV模塊的方法與以上參照?qǐng)D3a描述的方法相似提供具有預(yù)定義電圖案的導(dǎo)電基板2 ；將焊膏7沉積到導(dǎo)電基板上的預(yù)定義電圖案上的預(yù)定義的互連位置處；在導(dǎo)電基板2上放置預(yù)形成圖案的第一密封劑層3，其中在預(yù)形成圖案的第一密封劑層3和導(dǎo)電基板2之間的選定位置處具有焊膏7 ；在預(yù)形成圖案的第一密封劑層3上放置一個(gè)或多個(gè)背接觸太陽(yáng)能電池4，同時(shí)使得背接觸太陽(yáng)能電池的電圖案與傳導(dǎo)基板2上的電圖案相匹配；
之后，在太陽(yáng)能電池4之上放置第二密封劑層5，并在第二密封劑層5上放置頂部玻璃層6。在第二實(shí)施例中，背面互連件IOc相對(duì)于通路IOb的位置沿水平方向X延伸，同時(shí)，各個(gè)相應(yīng)的第一觸點(diǎn)12相應(yīng)地相對(duì)于通路IOb的位置沿水平方向X移位。接下來(lái)，本發(fā)明的方法包括下述工序其中，利用激光將其能量局部地耦合到太陽(yáng)能電池中，在互連位置處施加局部熱，以便引起焊膏在每個(gè)互連位置和背接觸太陽(yáng)能電池上的相應(yīng)的匹配連接位置之間回流，以在背接觸太陽(yáng)能電池和導(dǎo)電基板之間建立電互連。激光所施加的熱(由箭頭8表示)在背面第一觸點(diǎn)12至背面互連件IOc的互連位置處以及在背面第二觸點(diǎn)13至背面觸點(diǎn)11的互連位置處耦合(例如，通過(guò)聚焦)到太陽(yáng)能電池的正面，以局部熔化在電池的后側(cè)的第一和第二觸點(diǎn)12、13處的焊膏7。有利的是，通過(guò)相對(duì)于通路水平地延伸背面互連件，以及通過(guò)相應(yīng)地移位對(duì)應(yīng)的第一觸點(diǎn)12，該方法避免了激光加熱還必須加熱正面互連件IOa的金屬和通路的金屬，作為替代，該方法提供了通過(guò)穿過(guò)沒(méi)有被金屬覆蓋的硅基板部分的激光照射來(lái)對(duì)要焊接的觸點(diǎn)進(jìn)行加熱。因此，加熱并熔化在背面第一觸點(diǎn)12處的焊膏需要較少的能量。此外，與在金屬表面上聚焦相比較，改進(jìn)了激光束的聚焦。實(shí)驗(yàn)觀察到根據(jù)第二實(shí)施例，對(duì)于PV模塊，所需的能量可以從大約40J降低至大約S卩，降低大約35% )。通過(guò)降低能量輸入，熱負(fù)荷也降低了，并且生產(chǎn)過(guò)程變得更穩(wěn)健。通過(guò)第一微觀橫截面視圖6A和第二微觀橫截面視圖6B，圖6示出了對(duì)本發(fā)明的證明。第一微觀橫截面視圖6A示出了在傳導(dǎo)基板2和背接觸式太陽(yáng)能電池4之間的激光焊接接合點(diǎn)7的橫截面視圖。融化的焊膏7示出了針對(duì)兩個(gè)接觸表面——即，導(dǎo)電基板2和太陽(yáng)能電池4——的良好的接合面。第二微觀橫截面視圖6B更詳細(xì)地示出了激光焊接接合點(diǎn)7。要注意的是，使用本發(fā)明方法的現(xiàn)有技術(shù)水平的自動(dòng)單步式模塊裝配線可以提供高生產(chǎn)能力過(guò)程，其去除了引起模塊裝配的成品率損失(yield loss)的許多手工操作步驟。另外，單步式模塊裝配過(guò)程允許以自動(dòng)化的高生產(chǎn)能力的方式建立太陽(yáng)能電池的互連。 可以控制激光系統(tǒng)在模塊上的預(yù)定義的互連位置處產(chǎn)生局部熱。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于模塊裝配的激光束裝置20。激光束裝置被布置用于借助于上述的焊膏7將太陽(yáng)能電池3的背面觸點(diǎn)10c、ll 焊接到導(dǎo)電基板2的觸點(diǎn)12、13。通過(guò)由激光束裝置產(chǎn)生的激光束在焊膏的位置處施加熱來(lái)執(zhí)行焊接。根據(jù)本發(fā)明，激光束裝置包括至少一個(gè)激光束源、至少一個(gè)電流計(jì)掃描器(檢流計(jì)掃描器)、用于光生伏打模塊的支撐物以及位置傳感器。在實(shí)施例中，激光束裝置20包括第一和第二激光束源S1、S2、第一和第二電流計(jì)掃描器21a、21b、用于光生伏打模塊1的支撐物M以及位置傳感器23a、23b。在這個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)使用激光源和電流計(jì)掃描器的雙系統(tǒng)，激光束裝置的生產(chǎn)能力被相對(duì)增強(qiáng)。這對(duì)具有可以比得上模塊裝配過(guò)程的其他階段的生產(chǎn)能力的、用于焊接的生產(chǎn)能力可能是有益的。第一激光源Sl被布置用于產(chǎn)生激光束25a，該激光束2 借助于第一電流計(jì)掃描器21a而被導(dǎo)向到光生伏打模塊1的正表面的區(qū)域部分。相似地，第二激光源S2被布置用于產(chǎn)生第二激光束25b，該第二激光束2 借助于第二電流計(jì)掃描器21b而被導(dǎo)向到光生伏打模塊1的正表面的另一個(gè)區(qū)域部分。第一和第二電流計(jì)掃描器每個(gè)都被布置用于XY掃描，S卩，電流計(jì)掃描器能夠在兩個(gè)正交的方向上引導(dǎo)激光束，以便使激光束指向表面上區(qū)域的給定位置。激光源Si、S2能夠產(chǎn)生具有高光束質(zhì)量的激光束(即，基本上平行的光束)。在實(shí)施例中，激光源為光纖激光源。此外，激光源布置有光束成形光學(xué)裝置(即，透鏡系統(tǒng))。 使用高光束質(zhì)量和光束成形確保了在光生伏打模塊的層次上控制激光束直徑。在使用期間，激光束裝置引導(dǎo)一束或多束激光束穿過(guò)光生伏打模塊的表面，以指向焊膏的位置并局部加熱焊膏，使其在太陽(yáng)能電池3的相關(guān)聯(lián)的背面觸點(diǎn)10c、ll和導(dǎo)電基板2的觸點(diǎn)12、13之間回流。一束或多束激光束在表面上的移動(dòng)和定位由相應(yīng)的電流計(jì)掃描器控制。位置傳感器23a、2!3b被布置用于識(shí)別光生伏打模塊相對(duì)于參考點(diǎn)的位置。根據(jù)光生伏打模塊的位置可以導(dǎo)出焊接位置的定位。在實(shí)施例中，位置傳感器包括兩個(gè)相機(jī)，這兩個(gè)相機(jī)被布置用于捕獲支撐物上的包圍光生伏打模塊的區(qū)域的圖像。在實(shí)施例中，位置傳感器被布置為在支撐物上的參考位置處的相機(jī)?？梢匝刂馍蚰K的兩側(cè)布置相機(jī)。替選地，可以沿著模塊的一側(cè)布置相機(jī)。在替代實(shí)施例中，位置傳感器被布置為穿過(guò)電流計(jì)掃描器查看光生伏打模塊的表面的相機(jī)?？梢酝ㄟ^(guò)捕獲從光生伏打模塊的正表面散射出的一束或多束激光束的位置的圖像來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)光生伏打模塊位置的識(shí)別。通過(guò)兩個(gè)相機(jī)的測(cè)量信息足以計(jì)算光生伏打模塊相對(duì)于電流計(jì)掃描器位置的位置。另外，在實(shí)施例中，另一個(gè)相機(jī)(未示出)可以被放置在至少一個(gè)電流計(jì)掃描器的后面，用于穿過(guò)電流計(jì)掃描器查看太陽(yáng)能板的正面觸點(diǎn)(的位置)，以增強(qiáng)電流計(jì)掃描器的精確度，以及消除各個(gè)太陽(yáng)能電池的位移。在實(shí)施中，激光束裝置被布置用于補(bǔ)償光生伏打模塊中的激光輻射的吸收差異， 該差異由表面上激光束的不同角度(和不同反射)引起。可以通過(guò)使用表示激光束能量的相對(duì)損耗的校準(zhǔn)表來(lái)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償，其中該激光束能量的相對(duì)損耗是正表面上激光束的角度的函數(shù)?？梢酝ㄟ^(guò)功率測(cè)量裝置對(duì)激光束能量進(jìn)行測(cè)量來(lái)實(shí)驗(yàn)地確定這樣的激光束能量損耗，其中該功率測(cè)量裝置具有與光生伏打模塊上相似的玻璃蓋板。激光束被布置成照射 (impinge)在玻璃蓋板的正表面上，而功率測(cè)量裝置被布置在玻璃蓋板的背表面上并且指向照射的激光束。在實(shí)施例中，激光束源產(chǎn)生具有近紅外波長(zhǎng)的激光束，波長(zhǎng)例如為1064nm。要注意的是，用作位置傳感器的相機(jī)能夠檢測(cè)該波長(zhǎng)的輻射。有利的是，激光束裝置克服了太陽(yáng)能模塊的大尺寸問(wèn)題，該問(wèn)題會(huì)使在焊接期間移動(dòng)板本身不實(shí)際。根據(jù)本發(fā)明，最好的方式是將模塊留在其位置而移動(dòng)激光束。通過(guò)照相機(jī)使用對(duì)照射到光生伏打模塊的表面上的激光束(的少量激光輻射)的圖像進(jìn)行捕獲的掃描器校準(zhǔn)，放寬了對(duì)模塊的精確處理要求。作為移動(dòng)一束或多束激光束來(lái)替代移動(dòng)光生伏打模塊的結(jié)果，激光束裝置的構(gòu)建可以變得不那么刻板，且可以集成到另外的處理站 (process station)中。這將相當(dāng)大地降低這種處理站的成本。另外，要注意的是，通過(guò)使用具有高光束質(zhì)量(即，光束傳播因子M2 ^ 1)的激光束和通過(guò)產(chǎn)生平行的激光束，激光束裝置可以被布置為在電流計(jì)掃描器和光生伏打模塊的正表面之間具有相對(duì)長(zhǎng)的工作距離。使用1064nm的波長(zhǎng)和M2 ^ 1，工作距離可以為大約2 米。在另一實(shí)施例中，激光束裝置包括另一個(gè)激光源和另一個(gè)電流計(jì)掃描器。另一個(gè)激光源被布置用于產(chǎn)生另一激光束，該另一激光束借助于另一個(gè)電流計(jì)掃描器而被導(dǎo)向到光生伏打模塊1的背表面。在這個(gè)實(shí)施例中的支撐物是開(kāi)放結(jié)構(gòu)，其被布置成允許另一激光束照射到光生伏打模塊的背表面。以這種方式，激光束裝置被布置用于將在光生伏打模塊的背表面處局部地施加熱。因?yàn)閷?dǎo)電基板允許激光束輻射的部分透射，所以激光束裝置能夠加熱導(dǎo)電基板的位于導(dǎo)電基板的面向太陽(yáng)能電池的一面上的背接觸材料。以此方式， 輸入到焊接熔化區(qū)域的熱可以被增大，導(dǎo)致激光束照射區(qū)域的局部溫度升高。以此方式，可以增強(qiáng)焊接過(guò)程。要注意的是，第一、第二激光源、以及如果也存在的另一個(gè)激光源可以是每個(gè)都可以產(chǎn)生激光束的單獨(dú)激光源。替選地，激光源可以由結(jié)合一個(gè)或多個(gè)光束分離器的單個(gè)激光源來(lái)實(shí)現(xiàn)，該光束分離器在使用期間可以產(chǎn)生分離的激光束。此外，要注意的是，上述的層壓板內(nèi)激光焊接具有在焊接過(guò)程期間為易碎的太陽(yáng)能電池提供機(jī)械支撐的優(yōu)點(diǎn)。結(jié)果，太陽(yáng)能電池不會(huì)破碎，從而導(dǎo)致成品率損失降低。這種技術(shù)使得能夠使用極薄(< 160 μ m)的晶體硅太陽(yáng)能電池。在本發(fā)明的概念內(nèi)可以想到本發(fā)明的其他替選和等同實(shí)施例，這對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是清楚的。本發(fā)明的概念僅由所附權(quán)利要求來(lái)限定。
權(quán)利要求
1.一種用于制造光生伏打模塊(1)的方法，包括a)提供導(dǎo)電基板，所述導(dǎo)電基板提供有預(yù)定電圖案；b)將焊膏(7)在預(yù)定義的互連位置處沉積到所述導(dǎo)電基板上；c)在所述導(dǎo)電基板上放置提供有開(kāi)口圖案的第一密封劑層(3)，所述開(kāi)口圖案對(duì)應(yīng)所述焊膏(7)的位置；d)在所述第一密封劑層上放置至少一個(gè)背接觸太陽(yáng)能電池G)，使得所述背接觸太陽(yáng)能電池的電圖案與所述導(dǎo)電基板的電圖案相匹配；e)在所述至少一個(gè)背接觸太陽(yáng)能電池(4)上放置第二密封劑層(5)，并在所述第二層密封劑層( 上放置玻璃層(6)；f)對(duì)部件(2、3、4、5、6、7)施加熱和壓力，以引起密封劑材料流動(dòng)并形成單片式光生伏打模塊，所述方法的特征在于，利用激光從所述玻璃層側(cè)將所述激光的能量局部耦合到所述至少一個(gè)太陽(yáng)能電池中，在所述互連位置處局部施加熱，以便引起所述焊膏在每個(gè)互連位置和所述至少一個(gè)背接觸太陽(yáng)能電池上的相應(yīng)的匹配連接位置之間回流，以在所述至少一個(gè)背接觸太陽(yáng)能電池和所述導(dǎo)電基板之間建立電互連。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述預(yù)定義的連接位置包括前后貫通互連件，所述前后貫通互連件包括正面金屬化圖案、至少一個(gè)通路、以及至少一個(gè)背面互連件，所述正面金屬化圖案連接到所述至少一個(gè)通路，而所述至少一個(gè)通路連接到所述至少一個(gè)背面互連件；所述背面互連件被布置用于借助于所述焊膏與相應(yīng)的連接位置相連，且所述背面互連件在沿所述基板的背面的方向上延伸，以便具有與所述正面金屬化圖案的位置相比以及與所述至少一個(gè)通路的位置相比、在沿所述基板的背面的相同方向上移位的相應(yīng)連接位置。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，利用激光從所述玻璃層側(cè)將所述激光的能量局部耦合到所述至少一個(gè)太陽(yáng)能電池中，在所述互連位置處局部施加熱包括將激光束聚焦在所述至少一個(gè)背接觸太陽(yáng)能電池的硅正面表面上。
4.如權(quán)利要求1-3中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，利用激光在所述互連位置處局部施加熱包括使用激光束裝置，所述激光束裝置包括至少一個(gè)激光束源、至少一個(gè)電流計(jì)掃描器、用于光生伏打模塊的支撐物以及位置傳感器；所述至少一個(gè)激光束源被布置用于產(chǎn)生激光束，所述激光束借助于所述至少一個(gè)電流計(jì)掃描器而被導(dǎo)向到所述光生伏打模塊的正表面的區(qū)域部分。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述位置傳感器被布置用于識(shí)別所述光生伏打模塊在所述支撐物上的位置。
6.如權(quán)利要求4或5所述的方法，其中，所述位置傳感器被布置為在所述支撐物上的參考位置處的相機(jī)。
7.如權(quán)利要求4或5所述的方法，其中，所述位置傳感器被布置為穿過(guò)所述至少一個(gè)電流計(jì)掃描器查看所述光生伏打模塊的表面的相機(jī)。
8.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，包括對(duì)在所述光生伏打模塊中的激光輻射的吸收差異進(jìn)行補(bǔ)償，所述差異由所述至少一個(gè)激光束在所述表面上的不同角度引起。
9.如權(quán)利要求1-3中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述導(dǎo)電基板選自泰德拉-PET-銅、 泰德拉-PET-鋁、或者基于玻璃、環(huán)氧樹(shù)脂或涂覆的PET的結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求1-3中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述導(dǎo)電基板通過(guò)層的堆疊來(lái)構(gòu)造，所述層包括具有機(jī)械剛性功能的至少一個(gè)層、具有阻擋紫外線功能的至少一個(gè)層、以及具有導(dǎo)電功能的至少一個(gè)層。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述背接觸太陽(yáng)能電池的類型選自以下組，所述組包括金屬穿孔卷繞型(MWT)、發(fā)射極穿孔卷繞型(EWT)、背面結(jié)型(BJ)以及異質(zhì)結(jié)型 (HJ)。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述焊膏能夠包括選自以下組的合金，所述組包括錫-鉛、錫-鉍、錫-鉛-銀、錫-銅以及錫-銀。
13.一種用于制造光生伏打模塊(1)的激光束裝置，所述光生伏打模塊包括a)導(dǎo)電基板，所述導(dǎo)電基板提供有預(yù)定電圖案；b)在所述導(dǎo)電基板上的、預(yù)定義的互連位置處的焊膏(7)；c)所述導(dǎo)電基板上的、提供有開(kāi)口圖案的第一密封劑層(3)，所述開(kāi)口圖案對(duì)應(yīng)所述焊膏(7)的位置；d)在所述第一密封劑層上的至少一個(gè)背接觸太陽(yáng)能電池G)，使得所述背接觸太陽(yáng)能電池的電圖案與所述導(dǎo)電基板的電圖案相匹配；e)在所述至少一個(gè)背接觸太陽(yáng)能電池(4)上的第二密封劑層(5)，以及在所述第二密封劑層(5)上的玻璃層(6)；其中，所述激光束裝置被布置用于對(duì)部件(2、3、4、5、6、7)施加熱和壓力，以引起密封劑材料流動(dòng)并形成單片式光生伏打模塊，所述激光束裝置的特征在于，利用激光從所述玻璃層側(cè)將所述激光的能量局部耦合到所述至少一個(gè)太陽(yáng)能電池中，在所述互連位置處局部施加熱，以便引起所述焊膏在每個(gè)互連位置和所述至少一個(gè)背接觸太陽(yáng)能電池上的相應(yīng)的匹配連接位置之間回流，以在所述至少一個(gè)背接觸太陽(yáng)能電池和所述導(dǎo)電基板之間建立電互連；所述激光束裝置包括至少一個(gè)激光束源、至少一個(gè)電流計(jì)掃描器、用于光生伏打模塊的支撐物以及位置傳感器，所述至少一個(gè)激光束源被布置用于產(chǎn)生激光束，所述激光束借助于所述至少一個(gè)電流計(jì)掃描器而被導(dǎo)向到所述光生伏打模塊的正表面的區(qū)域部分。
全文摘要
一種用于制造光生伏打模塊(1)的方法，包括a)提供導(dǎo)電基板，該導(dǎo)電基板提供有預(yù)定的電圖案；b)將焊膏(7)在預(yù)定義的互連位置處沉積到導(dǎo)電基板上；c)在導(dǎo)電基板上放置提供有開(kāi)口圖案的第一密封劑層(3)，開(kāi)口圖案對(duì)應(yīng)焊膏(7)的位置；d)在第一密封劑層上放置背接觸太陽(yáng)能電池(4)，使得背接觸太陽(yáng)能電池的電圖案與導(dǎo)電基板的電圖案相匹配，e)在背接觸太陽(yáng)能電池(4)上放置第二密封劑層(5)，并在第二密封劑層(5)上放置玻璃層(6)；f)對(duì)部件(2、3、4、5、6、7)施加熱和壓力，以引起密封劑材料流動(dòng)并形成單片式光生伏打模塊，其特征在于，利用激光從玻璃層側(cè)將激光的能量局部耦合到太陽(yáng)能電池中，在互連位置處的局部施加熱，以便引起焊膏在每個(gè)互連位置和背接觸太陽(yáng)能電池上的相應(yīng)的匹配連接位置之間回流，以在背接觸太陽(yáng)能電池和導(dǎo)電基板之間建立電互連。
文檔編號(hào)H01L31/05GK102217095SQ200980134739
公開(kāi)日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2009年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月5日
發(fā)明者伊恩·班尼特, 保羅·德瓊, 博多·萬(wàn)莫爾特克, 卡羅琳·琴格德拉維拉, 弗蘭克·博特, 拉爾斯·波德洛夫斯基, 貝爾特·普洛姆普, 馬里奧·克洛斯 申請(qǐng)人:索蘭太陽(yáng)能控股有限公司