專利名稱：光伏模塊、用于電性連接多個光伏電池的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的各種實施例涉及一種光伏模塊、一種用于電性連接多個光伏電池的方法、以及一種用于電性連接多個光伏電池的裝置。
背景技術(shù)：
光 伏電池(例如太陽能電池)通常具有半導(dǎo)體材料(例如硅)層(在下文中也被稱為光伏層)。光伏層具有正面(也被稱為發(fā)射側(cè)面(emitter side))及背面，其中(導(dǎo)電性)接觸圖案(例如呈所謂的接觸指(contact finger)的形式)被施加至所述兩個側(cè)面中的至少一者上。接觸圖案通常具有至少100 μ m的寬度，而其厚度僅為約10 μ m至15 μ m。 較大的接觸圖案寬度會由于所產(chǎn)生的遮蔽量增大而導(dǎo)致效率降低，而寬度減小則會導(dǎo)致使接觸圖案的線路電阻增大這一缺點。此外，各接觸圖案的電流是在所謂的總線(busbar)中進行合并，因此導(dǎo)致進一步遮蔽正面表面。光伏電池(例如太陽能電池)一般是利用被釬焊(solder)至光伏電池(例如太陽能電池)的總線上的接觸帶而進行互連。在這背景中，全部電流均傳導(dǎo)通過接觸帶。為保持電阻損耗盡可能低，這些接觸帶需具有一定的總橫截面積。這會由于正面上的遮蔽而造成功率損耗。另一缺點在于，總線會在釬焊期間對膏劑_晶片結(jié)(paste-wafer junction) 施加機械應(yīng)力，這可導(dǎo)致光伏電池斷裂。為形成改進的光伏模塊，因此應(yīng)對光伏電池(例如太陽能電池)的接觸圖案與接觸帶(在下文中也被稱為接觸導(dǎo)線)的數(shù)量及尺寸以組合方式進行優(yōu)化。在這背景中，已發(fā)現(xiàn)，對于許多細的平行接觸導(dǎo)線能獲得良好的優(yōu)化結(jié)果。還可預(yù)期，由于將導(dǎo)線以選擇性點(selective points)的形式固定至光伏電池(例如太陽能電池)上，因而能降低由于導(dǎo)線與光伏電池(例如太陽能電池)的熱膨脹系數(shù)不同而造成的機械應(yīng)力。此種情形中的一個問題是細的接觸導(dǎo)線在光伏電池(例如太陽能電池)上的處理及定位。在德國專利說明書DE 10239845C1中，描述了一種借助于光學(xué)透明的黏著劑將接觸導(dǎo)線固定至光學(xué)透明膜上并隨后固定至太陽能電池的金屬化層上的方法。在此種布置形式中，膜及黏著劑保持在太陽能電池模塊中，這意味著對黏著劑及膜在長期穩(wěn)定性方面存在相對高的要求，且因此導(dǎo)致相對高的成本。在此種方法中，導(dǎo)線被嵌入光學(xué)透明的聚合物載體材料中并連接至太陽能電池，其中聚合物輔助材料是用于改善可操縱性。

發(fā)明內(nèi)容
在各種實施例中，一種光伏模塊可包括多個光伏電池，所述多個光伏電池中的至少一個光伏電池包括第一多條接觸導(dǎo)線，位于所述光伏電池的正面上；以及第二多條接觸導(dǎo)線，位于所述光伏電池的背面上。所述第一多條接觸導(dǎo)線與所述第二多條接觸導(dǎo)線可被布置成相對于彼此偏置(offset)。


在附圖中，在各幅圖中，相同的附圖標記一般表示相同的部件。這些附圖未必是按比例繪制，相反，一般是著重于繪示本發(fā)明的原理。在以下說明中，將參照以下附圖對本發(fā)明的各種實施例進行說明，在附圖中圖IA顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的所要形成的光伏模塊的光伏電池串的一部分；圖IB顯示根據(jù)圖IA的光伏電池串的所述部分的放大剖面；圖2顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的光伏模塊的多個光伏電池的俯視圖，其中顯示在每一種情形中兩個彼此相鄰的光伏電池之間切斷接觸導(dǎo)線；圖3顯示流程圖，其中顯示根據(jù)一個實施例的用于電性連接多個光伏電池的方法；圖4A至圖4D顯示根據(jù)一個實施例的用于產(chǎn)生多個光伏電池的導(dǎo)電性接觸的裝置處于多種接觸狀態(tài)之中；圖5顯示流程圖，其中顯示根據(jù)一個實施例的用于電性連接多個光伏電池的方法；圖6顯示用于說明根據(jù)一個實施例在兩個間隔開的(band-open)接觸導(dǎo)線陣列之間進行光伏電池定位以及說明接觸導(dǎo)線陣列改變的示意圖；圖7A至圖7C顯示根據(jù)一個實施例的具有用于接觸導(dǎo)線定位及光伏電池定位的梳狀圖案的傳送帶的剖面及零部件(part-piece)；圖8A及圖8B顯示根據(jù)一個實施例的機械接觸導(dǎo)線切割裝置的縱向示意圖(圖 8A)及剖面示意圖(圖8B)；圖9顯示根據(jù)一個實施例的用于容置多個光伏電池的半剛性鏈條傳送機的剖面； 以及圖10顯示根據(jù)一個實施例的矩陣，其用于放置及定位光伏電池以及用于敷設(shè)接觸導(dǎo)線以使光伏電池彼此接觸并與十字形連接器接觸。
具體實施例方式在下文中，將參照附圖進行詳細說明，這些附圖以圖解說明的方式顯示可用以實踐本發(fā)明的具體細節(jié)及實施例。詞語“實例性的”在本文中是用于表示“用作實例、例子或例證”。本文中被描述為 “實例性的”任何實施例或設(shè)計未必被解釋為相比其他實施例或設(shè)計為較佳的或有利的。在以下詳細說明中，將參照附圖，這些附圖形成以下詳細說明的一部分且在這些附圖中，出于例示的目的顯示了可用以執(zhí)行本發(fā)明的具體實施例。在這方面，例如“頂部”、 “底部”、“正面”、“背面”等方向術(shù)語是參照所述附圖中的方向來使用。由于實施例的各組件可定位于許多不同的方向上，因而方向術(shù)語僅用于例示目的，而非限制性的。當(dāng)然，可使用其他實施例，且在不背離本發(fā)明的保護范圍的條件下，可作出結(jié)構(gòu)或邏輯上的改變。當(dāng)然， 除非明確地作出不同陳述，本文所述各種實施例的特征可相互組合。因此，以下詳細說明不應(yīng)被理解為限制性的，并且本發(fā)明的保護范圍是由隨附權(quán)利要求書限定。在本說明的上下文內(nèi)，使用術(shù)語“接合的(joint)”、“連接的(connected)”以及“耦合的(coupled) ”來說明直接的及間接的接合、直接的或間接的連接以及直接的或間接的耦合。在各幅圖中，在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)相同或類似的元件具有相同的附圖標記。在各種實施例中，光伏電池被理解為一種利用所謂的光伏效應(yīng)將輻射能(在例如太陽能電池的情形中，主要來自可見光(須注意，還可額外地轉(zhuǎn)變紫外線(ultraviolet; UV)輻射及/或紅外線(infrared ;IR)輻射)，例如來自太陽光)直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。在各種實施例中，光伏模塊被理解為一種可電性連接的裝置，其包括多個光伏電池且任選地具有氣候防護裝置(weather protection)(例如玻璃)、嵌入件以及框架結(jié)構(gòu)。在各種實施例中，提供一種產(chǎn)品(光伏電池串(例如太陽能電池串)/光伏模塊 (例如太陽能模塊))、一種用于互連光伏電池(例如太陽能電池)的方法及系統(tǒng)。 在各種實施例中，利用大體上平行的細接觸導(dǎo)線的陣列(也被稱為接觸導(dǎo)線陣列)對光伏電池(例如太陽能電池)串產(chǎn)生正面-背面接觸，以利用多條細的接觸導(dǎo)線電性接觸光伏電池(例如太陽能電池)，其中各種實施例可在不存在光學(xué)透明膜作為支撐材料的情況下完成。下文所述的實施例涉及一種光伏模塊，其中在該光伏模塊中，光伏電池具有新穎的連接。新穎的互連是在光伏模塊中例如通過接觸導(dǎo)線陣列的接觸導(dǎo)線在光伏電池串中兩個相鄰光伏電池的同一側(cè)上的偏置布置或通過接觸導(dǎo)線陣列的接觸導(dǎo)線在同一光伏電池的正面或背面上的偏置布置而獲得，并使該光伏模塊區(qū)別于其他類似產(chǎn)品。在各種實施例中，可利用接觸導(dǎo)線陣列來工作，并可不使用輔助材料(例如支撐材料)。各種實施例中所用的光伏電池例如不具有總線(然而，根據(jù)需要，在替代實施例中可提供總線)，而是僅具有可經(jīng)修改的接觸指(也被稱為柵格指)(例如在光伏電池邊緣處具有在正面處被加寬的接觸指)以及在背面處經(jīng)修改且橫向于互連方向附著的總線。還可取消光伏電池相對于互連方向的通常的鏡面對稱，以使接觸圖案適合于這兩個導(dǎo)線陣列的交替偏置。光伏電池的形狀未必為正方形，矩形形狀也是可構(gòu)想的或甚至有利的。在各種實施例中，還提供圓形形狀或任意形狀。由于這兩個接觸導(dǎo)線陣列被布置成相對于彼此偏置，因而在各種實施例中還可使光伏電池不再需要被布置成在接觸導(dǎo)線的方向上(即在接觸導(dǎo)線的長度方向上)對稱，而且接觸圖案根據(jù)接觸導(dǎo)線陣列的偏置量而交替地變化。圖IA顯示根據(jù)一個實施例的預(yù)制光伏電池串100(例如制造光伏電池串及光伏模塊(例如太陽能模塊)的半成品)的一部分，并且圖IB顯示根據(jù)圖IA的光伏電池串半成品100的所述部分的放大剖面A。在各種實施例中，半成品100(即光伏電池串100)包括多個光伏電池102、104、 106(例如多個太陽能電池102,104,106) ο光伏電池102,104,106中的至少一個光伏電池 (在各種實施例中為所有光伏電池)可包括位于光伏電池102、104、106的第一側(cè)面(例如正面，也被稱為發(fā)射側(cè)面或太陽側(cè)面)上的第一多條接觸導(dǎo)線108 (在下文中也被稱為第一接觸導(dǎo)線陣列108)。相應(yīng)的光伏電池102、104、106還可包括位于光伏電池102、104、106的第二側(cè)面(與第一側(cè)面相對)(例如背面)上的第二多條接觸導(dǎo)線110 (在下文中也被稱為第二接觸導(dǎo)線陣列110)。所述第一多條接觸導(dǎo)線108與所述第二多條接觸導(dǎo)線110可被布置成相對于彼此偏置。第一接觸導(dǎo)線陣列108的接觸導(dǎo)線的數(shù)量可等于或不同于(小于或大于)第二接觸導(dǎo)線陣列110的接觸導(dǎo)線的數(shù)量。光伏電池102、104、106可在每一種情形中均包括半導(dǎo)體材料(例如硅)層(在下文中也被稱為光伏層)。光伏層具有正面(也被稱為發(fā)射側(cè)面)及背面。光伏層可包含下列材料或由下列材料組成半導(dǎo)體材料(例如硅)、化合物半導(dǎo)體材料(例如III-V族化合物半導(dǎo)體材料(例如GaAs)、II-VI族化合物半導(dǎo)體材料(例如CdTe)、I-III-V族化合物半導(dǎo)體材料(例如二硫化銅銦(copper-indium-disulfide)))。作為另外一種選擇，光伏層可包含有機材料或由有機材料組成。在各種實施例中，硅可包含下列材料或由下列材料組成 單晶硅、多晶硅、非晶硅、及/或微晶硅。光伏層可包括半導(dǎo)體結(jié)(junction)，例如pn結(jié)圖案、pin結(jié)圖案、肖特基(Schottky)結(jié)圖案等等。 此外，可在光伏層或可選的光學(xué)透明導(dǎo)電層上設(shè)置減反射層(antireflective layer)，該減反射層是例如由氮化硅或任意其他適宜材料構(gòu)成。此外，可將例如呈導(dǎo)電性接觸圖案的形式(例如呈接觸指的形式)的一或多個接觸圖案施加至光伏電池上，其中所述一或多個接觸圖案可由導(dǎo)電性膏劑形成，在各種實施例中，可在施加接觸導(dǎo)線之前、期間或之后將導(dǎo)電性膏劑燒制到減反射層中，使得可通過導(dǎo)電性接觸圖案而在接觸導(dǎo)線與光伏層之間形成電性連接。此外，導(dǎo)電性接觸圖案也可設(shè)置于光伏電池的背面上。所述一或多個接觸圖案可被施加成具有線形狀、線段形狀或點形狀。在各種實施例中，所述一或多個接觸圖案(例如各接觸指)可在每一種情形中均包括至少25 μ m的寬度，例如至少100 μ m的寬度。接觸圖案208的厚度可在大約5 μ m至大約50 μ m的范圍內(nèi)， 例如在大約10 μ m至大約15 μ m的范圍內(nèi)。所述一或多個接觸圖案可通過接觸圖案施加裝置(圖未示出)進行施加，其中該接觸圖案施加裝置可被布置成用于通過絲網(wǎng)印刷方法(screen printingmethod)或通過擠壓印刷方法(extrusion printing method)來施加接觸圖案。因此，根據(jù)各種配置形式，接觸圖案施加裝置可例如具有絲網(wǎng)印刷裝置或擠壓印刷裝置(例如具有多個擠壓印刷頭)。 此外，所述一或多個接觸圖案可通過電化學(xué)沉積或電沉積形成。根據(jù)各種實施例，所述第一多條接觸導(dǎo)線108與所述第二多條接觸導(dǎo)線110被布置成相對于彼此偏置，例如相對于彼此偏置大約兩條接觸導(dǎo)線的距離a的一半。根據(jù)各種實施例，第一接觸導(dǎo)線陣列108的接觸導(dǎo)線可被布置成彼此相距大約Imm至大約50mm范圍 (例如大約3mm至大約30mm范圍)內(nèi)的距離a。此外，根據(jù)各種實施例，第二接觸導(dǎo)線陣列 110的接觸導(dǎo)線可被布置成彼此相距大約Imm至大約50mm范圍(例如大約3mm至大約30mm 范圍)內(nèi)的距離a。根據(jù)各種實施例，所述第一多條接觸導(dǎo)線與所述第二多條接觸導(dǎo)線可被布置成相對于彼此偏置例如大約0. 5mm至大約25mm的距離，例如被布置成相對于彼此偏置大約1. 5mm至大約15mm的距離。接觸導(dǎo)線陣列108、110可在每一種情形中均包括多條接觸導(dǎo)線，例如大約3條接觸導(dǎo)線至大約90條接觸導(dǎo)線，例如大約5條接觸導(dǎo)線至大約50條接觸導(dǎo)線，例如大約20 條接觸導(dǎo)線。在各種實施例中，提供細的接觸導(dǎo)線，其中這些接觸導(dǎo)線具有例如小于400μπι的直徑、例如小于350 μ m的直徑、例如小于300 μ m的直徑、例如小于250 μ m的直徑。接觸導(dǎo)線陣列108、110的接觸導(dǎo)線可實質(zhì)上平行于彼此而延伸、或相對于彼此以某一角度延伸， 其中，然而，在各種實施例中，接觸導(dǎo)線并不沿其縱向長度而接觸。接觸導(dǎo)線可被布置成用于收集及傳送由相應(yīng)的光伏電池102、104、106(例如相應(yīng)的至少一個光伏層)產(chǎn)生的電能(例如電流)。接觸導(dǎo)線可包含導(dǎo)電性材料(例如金屬導(dǎo)電性材料)或由導(dǎo)電性材料(例如金屬導(dǎo)電性材料)組成，導(dǎo)電性材料可包括以下金屬中的一種或多種或可由以下金屬中的一種或多種組成Cu、Al、Au、Pt、Ag、Pb、Sn、Fe、Ni、Co、Zn、Ti、Mo、W、及 / 或 Bi。接觸導(dǎo)線可包含選自由下列組成的群組的金屬或由選自由下列組成的群組的金屬組成Cu、Au、Ag、Pb、及 Sn。此外，接觸導(dǎo)線可被涂覆以金屬或金屬合金，例如銀及/或鎳。接觸導(dǎo)線可被構(gòu)造成銅線，這些銅線例如設(shè)置有擴散阻擋層(例如由Ni、Co構(gòu)成)及/或焊料層(例如Sn、Ag、 Sn-Ag、Sn-Pb、Sn-Bi)。接觸導(dǎo)線一般可包括任意橫截面，例如圓形橫截面、橢圓形橫截面、三角形橫截面、矩形橫截面(例如正方形橫截面)或任意其他多邊形形狀的橫截面。接觸導(dǎo)線還可包括圖案化表面。對光伏電池102、104、106進行互連會產(chǎn)生具有不同長度(例如10個光伏電池)的光伏電池串(在替代實施例中，光伏電池串可具有3個光伏電池至40個光伏電池的長度， 例如5個光伏電池至15個光伏電池的長度)，光伏電池串可在光伏模塊中包括不同的布置形式(其可例如沿縱向方向或沿橫向方向布置)。如上所述，在各種實施例中，可使用兩個獨立的接觸導(dǎo)線陣列108、110，接觸導(dǎo)線陣列108、110例如可被布置成相對于彼此偏置大約接觸導(dǎo)線距離的一半。這兩個接觸導(dǎo)線陣列108、110是由例如在每一種情形中呈幾乎等距的布置形式的5條接觸導(dǎo)線至90條接觸導(dǎo)線(例如大約20條接觸導(dǎo)線)組成，其中平均接觸導(dǎo)線距離處于大約1. 5mm至大約 30mm的范圍內(nèi)，且相應(yīng)的接觸導(dǎo)線厚度處于例如大約50 μ m至大約300 μ m的范圍內(nèi)。接觸導(dǎo)線的橫截面可具有不同的幾何形狀，例如圓形、橢圓形、矩形、梯形、三角形等等。在各種實施例中，這兩個接觸導(dǎo)線陣列108、110可從光伏電池的正面至相應(yīng)緊鄰的光伏電池的背面以及以相反的方式與光伏電池串的以及因此光伏模塊的每一經(jīng)處理的光伏電池交錯。圖IA及圖IB顯示在接觸導(dǎo)線陣列108、110被定位之后互連的光伏電池的結(jié)構(gòu)。接觸導(dǎo)線陣列108、110例如以編織狀的方式施加至光伏電池串的以及因此光伏模塊 100的光伏電池102、104、106上。根據(jù)各種實施例，光伏模塊100的光伏電池102、104、106還可包括位于相應(yīng)的光伏電池102、104、106的正面上的接觸圖案(例如呈上述導(dǎo)電性接觸指的形式)；所述第一多條接觸導(dǎo)線108被至少局部地布置于接觸圖案上。原則上，接觸導(dǎo)線可被布置成相對于接觸圖案成任意角度，例如相對于接觸圖案為縱向的(即描述性地基本上平行于接觸圖案)或成90°的角度(即描述性地基本上垂直于接觸圖案)。所述第一多條接觸導(dǎo)線108可附著至光伏電池102、104、106的正面上，其中所述第二多條接觸導(dǎo)線110可附著至光伏電池102、104、106的背面上。 所述第一多條接觸導(dǎo)線108可利用釬焊接合點(solder joint)及/或利用結(jié)合接合點(bonding joint)及/或利用黏著點而附著至光伏電池102、104、106的正面(即發(fā)射側(cè)面或太陽側(cè)面)上。所述第二多條接觸導(dǎo)線110可利用釬焊接合點及/或利用結(jié)合接合點及/或利用黏著點而附著至光伏電池102、104、106的背面上。光伏電池的一或多個邊緣區(qū)域可設(shè)置有電性絕緣層。這樣，例如，當(dāng)通過例如激光裝置(如在下文中所述)在兩個相鄰光伏電池102、104、106之間分開接觸導(dǎo)線時，可避免出現(xiàn)短路根據(jù)各種實施例，光伏模塊100包括多個光伏電池102、104、106，其中每一光伏電池102、104、106的正面上布置有多條接觸導(dǎo)線；在每一種情形中彼此相鄰的光伏電池102、 104、106的所述多條接觸導(dǎo)線均被布置成相對于彼此偏置。由于根據(jù)各種實施例的方法將接觸導(dǎo)線陣列108、110以編織狀的方式施加至光伏電池串的光伏電池102、104、106的正面及背面上，因而首先會產(chǎn)生具有光伏電池(例如太陽能電池)的不可取的短路的光伏電池串。為使光伏電池(例如太陽能電池)形成有電性串聯(lián)電路，根據(jù)各種實施例，移除多余的干擾性接觸導(dǎo)線橋(contact wire bridge) 0為此，如圖2中的剖面200所示，每一接觸導(dǎo)線陣列(108、110)的接觸導(dǎo)線在每一第二光伏電池中間空間中被交替地移除。如圖2所示，在第一光伏電池102與第二光伏電池104之間的中間空間(在圖2 中用第一切割區(qū)域202表示)中切斷第一接觸導(dǎo)線陣列108 (其從第一光伏電池102的正面延伸至緊鄰第一光伏電池102排列的第二光伏電池104的背面且接著再次延伸至緊鄰第二光伏電池104排列的第三光伏電池106的正面)的接觸導(dǎo)線。此外，在第二光伏電池104與第三光伏電池106之間的中間空間(在圖2中用第二切割區(qū)域204表示)中切斷第二接觸導(dǎo)線陣列110 (其從第一光伏電池102的背面延伸至第二光伏電池104的正面且接著再次延伸至第三光伏電池106的背面)的接觸導(dǎo)線?？衫眉す馄骰蚶脵C械切割裝置或機械沖壓裝置來執(zhí)行切斷。此外，在各種實施例中，提供用于移除或吸出所切掉的接觸導(dǎo)線碎片的裝置(例如通過真空裝置)。還可構(gòu)想在切割接觸導(dǎo)線之后，通過適當(dāng)裝置將接觸導(dǎo)線末端彎曲至光伏電池(例如太陽能電池)的預(yù)先經(jīng)電性絕緣的邊緣上，以使接觸導(dǎo)線末端彼此電性絕緣。圖3顯示流程圖300，其中顯示根據(jù)一個實施例的用于通過兩個獨立的接觸導(dǎo)線陣列而連接多個光伏電池102、104、106的方法的基本步驟。該方法可包括在步驟302中，將第一多條接觸導(dǎo)線施加至第一光伏電池的正面上并將第二多條接觸導(dǎo)線施加至第一光伏電池的背面上，其中所述第二多條接觸導(dǎo)線相對于所述第一多條接觸導(dǎo)線偏置，例如平行地偏置。這兩個工藝步驟可同時進行或以任意順序相繼地進行。此外，在步驟304中，可在將接觸導(dǎo)線陣列從第二光伏電池的正面改變至背面之后將所述第一多條接觸導(dǎo)線施加至該第二光伏電池的背面上，并且可在將接觸導(dǎo)線陣列從第二光伏電池的背面改變至正面之后將所述第二多條接觸導(dǎo)線施加至該第二光伏電池的正面上。這兩個工藝步驟可同時進行或以任意順序相繼地進行。此外，在各種實施例中，在該工藝步驟期間使這兩個接觸導(dǎo)線陣列與第一光伏電池進行電性接觸，但這也可在制造過程中的任一稍后時間進行。須指出，可在該方法開始時相互偏置地布置接觸導(dǎo)線，且在布置接觸導(dǎo)線之后，可將光伏電池推至兩組接觸導(dǎo)線之間。此外，在步驟306中，可在第一光伏電池與第二光伏電池之間切斷所述第一多條接觸導(dǎo)線或所述第二多條接觸導(dǎo)線。所述第一多條接觸導(dǎo)線108與所述第二多條接觸導(dǎo)線110可在每一種情形中例如在第一光伏電池102與第二光伏電池104之間以及在第二光伏電池104與第三光伏電池106之間以編織狀的方式穿過彼此，使得其在每一種情形中從光伏電池的正面交替地延伸至緊鄰的光伏電池的背面。彼此相鄰的光伏電池102、104、106的所述多條接觸導(dǎo)線108、110可被布置成相對于彼此以在側(cè)向上不重疊的方式偏置。換句話說，在每一種情形中彼此相鄰的光伏電池 102、104、106的所述多條接觸導(dǎo)線108、110可被布置成相對于彼此平行地偏置。圖4A至圖4D顯示根據(jù)一實施例用于機械連接及電性連接多個光伏電池的裝置處于多種產(chǎn)生光伏電池串的狀態(tài)之中。因此，圖4A至圖4D中顯示了可能的工藝步驟，該工藝步驟可包括例如1.放置光伏電池及定位光伏電池；2.接觸及改變接觸導(dǎo)線陣列；3.推進(advance)光伏電池串；以及4.切割接觸導(dǎo)線。如圖4A所示，在第一過程狀態(tài)400中，接觸導(dǎo)線陣列108、110已被施加至第一光伏電池102上，即第一接觸導(dǎo)線陣列108已被施加至第一光伏電池102的正面上且第二接觸導(dǎo)線陣列110已被施加至第一光伏電池102的背面上。在各種實施例中，用于電性連接多個光伏電池102、104、106的裝置包括光伏電池串輸送裝置，例如被實施為用于在光伏電池串的構(gòu)造期間輸送光伏電池串的傳送帶。此外， 在各種實施例中，該裝置包括光伏電池饋送裝置(例如被實施為夾持工具)，通過該光伏電池饋送裝置將光伏電池102、104、106放置到接觸導(dǎo)線陣列之間的傳送帶上。光伏電池輸送裝置的替代實施方式將在下文中予以更詳細的說明。此外，這兩個接觸導(dǎo)線陣列108、110已在關(guān)于光伏電池串輸送裝置402及光伏電池102、104、106的輸送方向(在圖4A中用第一方向箭頭404表示)的方向上以編織狀的方式穿過彼此。類似于編織工藝，這兩個接觸導(dǎo)線陣列108、110的接觸導(dǎo)線可被視為經(jīng)線 (warp thread) 0此外，類似于編織工藝，所要形成的光伏電池串的以及因此所要形成的光伏模塊的各光伏電池可被視為緯線(weft thread) 0第二光伏電池104定位于這兩個接觸導(dǎo)線陣列108、110之間所形成的空間中(類似于編織工藝)，且使其背面被放置到第一接觸導(dǎo)線陣列108的接觸導(dǎo)線上。如圖4B所示，在第二過程狀態(tài)420中，此時接觸導(dǎo)線陣列108、110被施加至第二光伏電池104上，這些接觸導(dǎo)線陣列的側(cè)面存在變化，并且第一接觸導(dǎo)線陣列108已被施加至第二光伏電池104的背面上，而第二接觸導(dǎo)線陣列110已被施加至第二光伏電池104的正面上。此外，圖4B顯示接觸導(dǎo)線陣列108、110的接觸導(dǎo)線已被固定至第二光伏電池104 的接觸圖案上。在此處所示的情形中，接觸導(dǎo)線陣列108、110被釬焊至光伏電池的接觸圖案上，且在此過程中通過組合式按壓/釬焊裝置422或由多個單一裝置所形成的設(shè)備而被按壓至第二光伏電池104的相應(yīng)表面上(用第二方向箭頭424表示按壓/釬焊裝置 422在第二光伏電池104的上表面方向上的按壓方向)。在各種實施例中，還通過膠合或結(jié)合將接觸導(dǎo)線陣列以機電方式固定至接觸圖案上。此外，這兩個接觸導(dǎo)線陣列108、110在關(guān)于光伏電池輸送裝置402及光伏電池 102、104、106的輸送方向的垂直方向(在圖4B中用第三方向箭頭426表示)上再次以編織狀的方式穿過彼此。 如圖4C所示，在第三過程狀態(tài)440中，借助于光伏電池(串)傳送帶402在用第四方向箭頭442 (在圖4C中指向左)表示的方向上進一步輸送已位于光伏電池輸送裝置402 上的光伏電池(即第一光伏電池102及第二光伏電池104)(推進光伏電池串)。如圖4D所示，在第四過程狀態(tài)460中，接著例如利用接觸導(dǎo)線切割裝置462 (如在下文中所更詳細地解釋)切斷在每一種情形中一個接觸導(dǎo)線陣列108、110的接觸導(dǎo)線。這意味著在該工藝步驟中僅切斷第一接觸導(dǎo)線陣列108的接觸導(dǎo)線或僅切斷第二接觸導(dǎo)線陣列110的接觸導(dǎo)線，使得通過未被切斷的接觸導(dǎo)線而保持電性連接(即在每一種情形中兩個彼此相鄰的光伏電池102、104之間的串聯(lián)電路)；通過該切斷步驟移除由接觸方式造成的光伏電池的短路。例如，改變這兩個接觸導(dǎo)線陣列108、110，其中與前一光伏電池102的釬焊步驟并行(即同時)地，或者視需要僅在前一光伏電池102的釬焊步驟之后，從正面至背面及以相反的方式處理每一光伏電池104。在該過程中，相應(yīng)的新光伏電池104被這兩個接觸導(dǎo)線陣列108、110包封。圖6顯示多個光伏電池在其定位之后的光伏電池互連的結(jié)構(gòu)。通過重復(fù)該工藝， 能連續(xù)地制造基本上連續(xù)不斷(endless)的光伏電池串。因此，通?？梢匀我庵貜?fù)次數(shù)重復(fù)地執(zhí)行圖4A至圖4D所示的工藝，使得以所述方式形成具有所需長度的光伏電池串。圖5顯示流程圖500，其中顯示根據(jù)一個實施例的用于電性連接多個光伏電池的方法。根據(jù)各種實施例，該方法包括在步驟502中，布置光伏電池與十字形連接器以形成光伏電池串。該方法還可包括在步驟504中，將所述第一多條接觸導(dǎo)線及所述第二多條接觸導(dǎo)線定位及施加至光伏電池及十字形連接器的第一側(cè)面(例如正面或背面)或第二側(cè)面 (相應(yīng)的另一側(cè)面)，且在該過程中，如果必要的話，涂覆接觸導(dǎo)線。在步驟506中，可在兩個光伏電池之間及在光伏電池與十字形連接器之間切斷所述第一多條接觸導(dǎo)線及所述第二多條接觸導(dǎo)線。該方法還可包括在步驟508中，布置多個光伏電池串以形成一個光伏模塊矩陣。在步驟510中，還可接觸十字形連接器。此外，在步驟512中，可嵌入光伏模塊矩陣并進行(最后)制造以形成光伏模塊。在下文中，將更詳細地說明各種實施例的某些方法步驟，并且將解釋其他必要地或任選地支持該基本方法的方法步驟。該方法可包括以下步驟1.檢查光伏電池；2.處理接觸導(dǎo)線；3.使接觸導(dǎo)線功能化；4.放置光伏電池及定位光伏電池；5.制作光伏電池串起點及光伏電池串末端；6.連接步驟；
7.切割接觸導(dǎo)線及十字形連接器；8.矩陣放置及交叉互連；以及9.嵌入光伏電池矩陣及制造光伏模塊。所述工藝步驟的順序應(yīng)僅被視為實例，而不應(yīng)被視為限制本發(fā)明。各過程本身為任選的，且各工藝步驟的順序在原則上可任意地改變，只要有意義即可。在各種實施例中，執(zhí)行光伏電池的檢查。由于僅可通過巨大的花費才能替換光伏電池串中損壞的光伏電池102、104、106，因而在各種實施例中，在進行處理之前檢驗光伏電池102、104、106是否有裂紋或其他缺陷。這可例如通過規(guī)定的應(yīng)力試驗利用超聲/振動、 彎曲等來完成。此外，在各種實施例中，通過各種圖像處理技術(shù)對光伏電池102、104、106進行目視檢查。此外，在各種實施例中，執(zhí)行接觸導(dǎo)線的處理。為能夠盡可能少地執(zhí)行接觸導(dǎo)線陣列的交換以最小化保持次數(shù)，在各種實施例中可使用相對大的接觸導(dǎo)線卷筒(作為一或多個接觸導(dǎo)線饋送裝置的實施方式)(重量為例如大約0. 5kg至大約25kg，接觸導(dǎo)線長度為例如大約Ikm至大約1000km)。因此，在各種實施例中，接觸導(dǎo)線被主動地傳送或被主動地開卷(roll off)，以減小力對接觸導(dǎo)線及光伏電池(例如太陽能電池)的作用。為以快速且簡單的方式執(zhí)行接觸導(dǎo)線陣列的交換，可通過交換設(shè)施(也被稱為“交換成套設(shè)備(Swap Kit)”)進行接觸導(dǎo)線的交換。因此，在最簡單的情形中，在各種實施例中，提供所述交換設(shè)施，以供用于穩(wěn)定及固定例如通過釬焊、膠合等而被附著至十字形連接器或類似單元上的接觸導(dǎo)線陣列上的安裝接觸導(dǎo)線間距，這些陣列是在單一步驟中被引入用于組裝接觸導(dǎo)線的設(shè)備中。為便利于對“交換成套設(shè)備”執(zhí)行接觸導(dǎo)線的連接及定位步驟，可使用梳型單元 (comb-shaped unit)，例如用于支持接觸導(dǎo)線的穿入(threading-in)。此外，在各種實施例中，執(zhí)行接觸導(dǎo)線的功能化?？煞謩e視需要將接觸導(dǎo)線或整個接觸導(dǎo)線陣列功能化，這是因為利用預(yù)先釬焊的接觸導(dǎo)線，通過連續(xù)地將其浸入或噴涂以用于下面的釬焊工藝的焊劑而對其進行涂覆。在各種實施例中，還可將未釬焊的接觸導(dǎo)線覆蓋以焊料。對于結(jié)合工藝，還可應(yīng)用透明的(如果可能的話)導(dǎo)電性黏著劑(例如基于異丁烯酸酯的、可UV固化的黏著劑)，該黏著劑支持將接觸導(dǎo)線固定至光伏電池(例如太陽能電池)上并減小由于該工藝而作用于接觸圖案上的力。此外，在各種實施例中，放置光伏電池并定位光伏電池。通過適當(dāng)?shù)膴A持工具，將光伏電池102、104、106、604(例如太陽能電池)例如側(cè)向地定位于這兩個打開的(即間隔開的)接觸導(dǎo)線陣列108、110之間，并對其進行放置，如例如圖6中的示意圖600所示。此夕卜，利用方向箭頭604顯示編織狀的接觸導(dǎo)線改變?？衫缋弥箵跗?stop)(例如被布置成彼此垂直的兩個梳型單元702、704)側(cè)向地定位接觸導(dǎo)線(將定位裝置700與圖7A至圖7C中的用于容置光伏電池102、104、106、602的凹口 706相比較)。在各種實施例中，提供如下的實施例在該實施例中，通過短的導(dǎo)銷(圓錐體)支持接觸導(dǎo)線的延伸(每一接觸導(dǎo)線均總是在兩個銷708之間延伸)以及精確的光伏電池定位(在光伏電池串中的位置以及與下一光伏電池的距離)。側(cè)向?qū)тN710固定相應(yīng)的光伏電池的側(cè)向位置。在各種實施例中，還使用梳型單元702、704，以將插于接觸導(dǎo)線陣列108、110之間但僅被粗略地預(yù)先定位的光伏電池102、104、106、602移位至最終位置。該工序的優(yōu)點例如在于，在連接步驟之前(或之后)以機械方式固定及穩(wěn)定光伏電池串。在各種實施例中，止擋器702、704可具有其他功能，例如不僅側(cè)向地使并光伏電池處于并保持處于適當(dāng)位置，而且在接觸導(dǎo)線陣列的改變期間防止光伏電池從傳送帶402的表面提起。然而，在各種實施例中，還通過光學(xué)系統(tǒng)來定位光伏電池?？赏ㄟ^柔性的傳送帶402或通過柔性連接的半剛性循環(huán)單元來輸送光伏電池串，傳送帶402或柔性連接的半剛性循環(huán)單元中的每一者在每一種情形中均容納單一光伏電池。可預(yù)熱傳送帶402，以支持可能的釬焊工藝，并在釬焊之后緩慢地且以規(guī)定方式冷卻光伏電池串。 此外，在各種實施例中，制作光伏電池串起點及光伏電池串末端。通過重復(fù)該過程，連續(xù)地制造原則上連續(xù)不斷的光伏電池串，該連續(xù)不斷的光伏電池串可例如通過插入可移除的光伏電池虛擬單元或類似單元(例如不可釬焊的軌道等)來中斷，且可具有制造光伏模塊所需的長度。這些光伏電池虛擬單元是由例如無法在所應(yīng)用的接合方法中進行連接的材料(例如在釬焊工藝中的陶瓷、聚四氟乙烯(PTFE)或陽極電鍍Al)組成。在分離并移除光伏電池虛擬單元之后，呈現(xiàn)經(jīng)分離的光伏電池串。在各種實施例中，可通過插入十字形連接器而非光伏電池虛擬單元來對用于產(chǎn)生光伏電池串起點及光伏電池串末端的橫向互連的各部件進行整合，因此避免在切割接觸導(dǎo)線之后松弛的接觸導(dǎo)線末端突出且有利于隨后對光伏電池串的處理。此外，在各種實施例中，執(zhí)行連接步驟。通過釬焊方法(例如接觸釬焊、感應(yīng)釬焊或應(yīng)用熱空氣)或例如通過結(jié)合或黏著在盡可能大的區(qū)域上連接接觸導(dǎo)線陣列與光伏電池。當(dāng)使用釬焊方法時，在各種實施例中，首先將焊料覆蓋的導(dǎo)線涂覆以焊劑，例如通過使接觸導(dǎo)線陣列穿過具有焊劑的桶(tub)或?qū)⒑竸﹪娡恐两佑|導(dǎo)線陣列上。在該釬焊工藝期間，提供柔軟的按壓裝置422或由小的活塞形成的陣列，以保持接觸導(dǎo)線被固定至光伏電池上直到焊料固化為止。在定位各光伏電池之后或僅在放置多個光伏電池以形成光伏電池串(例如太陽能電池串)之后，可在每一種情形中直接進行該工藝步驟。在各種實施例中， 同時利用接觸工藝(例如釬焊)將光伏電池與接觸導(dǎo)線陣列108、110固定至傳送帶402上， 并通過執(zhí)行后者而有利于對接觸導(dǎo)線陣列進行所需的改變，只要按壓裝置422將光伏電池及接觸導(dǎo)線陣列固定至傳送帶402上。此外，在各種實施例中，切割接觸導(dǎo)線及十字形連接器。為使此時仍短路的光伏電池形成電性的串聯(lián)電路，在各種實施例中，移除多余的接觸導(dǎo)線橋。為此目的，交替地中斷光伏電池中間空間中的每一第二接觸導(dǎo)線陣列。在該過程中，可利用照相機系統(tǒng)通過光伏電池邊緣來調(diào)整切割裝置。在各種實施例中，提供成串排列形式(stringing arrangement) 的剛性結(jié)構(gòu)，切割裝置可安裝于該剛性結(jié)構(gòu)處，該剛性結(jié)構(gòu)有利于切割裝置的定位并使得無需使用復(fù)雜的檢查及糾正系統(tǒng)?？衫米跃又醒b置例如通過切割或沖壓而以機械方式無張力地執(zhí)行接觸導(dǎo)線的切割。然而，須注意在光伏電池或釬焊接合點上不施加力或僅施加微小的力(參見圖8A及圖 8B)。圖8A及圖8B顯示根據(jù)一個實施例的機械接觸導(dǎo)線切割裝置462的縱向剖面示意圖800 (圖8A)及剖面示意圖820 (圖8B)。接觸導(dǎo)線切割裝置462可包括一或多個切割裝置或沖壓裝置802 (例如兩個刀片 804、806，其彼此相對且可接合在一起)，接觸導(dǎo)線切割裝置462通過接合在一起(在圖8A 中用六個方向箭頭810表示)而分別切斷第一接觸導(dǎo)線陣列108或第二接觸導(dǎo)線陣列110的布置于刀片804、806之間的接觸導(dǎo)線808。刀片804、806的數(shù)量可等于或不同于接觸導(dǎo)線陣列108、110的接觸導(dǎo)線808的數(shù)量。如果刀片804、806的數(shù)量小于接觸導(dǎo)線陣列108、 110的接觸導(dǎo)線808的數(shù)量，則刀片804、806可在相對于接觸導(dǎo)線808的縱向方向的橫向方向上移動，并被驅(qū)動以使所要切斷的接觸導(dǎo)線陣列108、110的各接觸導(dǎo)線808可被相繼地 “靠近”并被切斷。此外，圖8A顯示距離箭頭810，其表示不同接觸導(dǎo)線陣列108、110的兩條接觸導(dǎo)線之間的距離。在各種實施例中，切割裝置或沖壓裝置802可相對于接觸導(dǎo)線808 在橫向方向上移動該距離，以在每一種情形中靠近并隨后切斷第一接觸導(dǎo)線陣列108的接觸導(dǎo)線808或第二接觸導(dǎo)線陣列110的接觸導(dǎo)線808。作 為以機械方式切割的另外一種選擇，還可利用激光系統(tǒng)來移除過量的接觸導(dǎo)線。在激光切割的情形中，應(yīng)注意分離的導(dǎo)電性材料不會沉積于相應(yīng)的光伏電池上且不會經(jīng)由光伏電池邊緣使相應(yīng)的光伏電池短路。為避免此種情況，在某些實施例中，提供先前被施加于光伏電池邊緣上的例如PMMA/MMA混合物的電性絕緣層，該電性絕緣層例如可通過軟的滾輪(softroller)而被施加至光伏電池邊緣上且利用UV輻射進行固化。所切掉的接觸導(dǎo)線碎片應(yīng)通過例如壓縮空氣或吸出而從光伏電池串移除，這確保所切掉的接觸導(dǎo)線碎片不會進入以后的光伏模塊且還被層壓，否則將存在短路的風(fēng)險。在各種實施例中，為此提供檢查系統(tǒng)，其檢驗未被切割或僅被不完全地切割的接觸導(dǎo)線，以供進行后處理。在各種實施例中，將光伏電池中間空間或整個光伏電池串或接頭(lay-up)投影至具有對應(yīng)圖像采集及評價功能的漫射透明表面上。此外，在各種實施例中，執(zhí)行矩陣放置及橫向互連。各光伏電池串還可被單獨地制造，并隨后被放置及互連以形成光伏電池串的光伏電池矩陣。然而，在替代實施例中，還提供替代方法及互連類型。因此，光伏電池串可被制造成使短的十字形連接器位于兩個側(cè)面上，此時僅通過在十字形連接器之間添加相應(yīng)的墊片(spacer)才能執(zhí)行光伏電池矩陣的放置及光伏電池串彼此的互連。類似地，在各種實施例中，將光伏電池串橫向地安裝于光伏模塊中。此外，在各種實施例中，嵌入光伏電池矩陣并制造光伏模塊。通過通常所用的層壓方法本身而執(zhí)行嵌入。然而，在各種實施例中，還提供替代的嵌入變型。根據(jù)模塊制造的傳統(tǒng)步驟，還執(zhí)行裝框(framing)、連接插座的附連等。如此，完成根據(jù)各種實施例的光伏模塊。圖9顯示根據(jù)一個實施例的用于容置多個光伏電池的半剛性鏈條傳送機的剖面 900。在各種實施例中，光伏電池串連續(xù)地堆積在由可移動支撐的但本質(zhì)上為剛性的部件(part-element) 902形成的鏈條上?？赏ㄟ^垂直于彼此布置的兩個梳型單元904再次在制造方向及橫向方向上布置光伏電池。因此，在各種實施例中，將梳型定位單元904直接并入鏈節(jié)(chain link)902中或?qū)⒐夥姵胤胖糜阪湽?jié)902的對應(yīng)圓錐形凹口 906中，因此該定位是自動的。接觸導(dǎo)線的延伸還可在鏈節(jié)902中采用導(dǎo)槽的形式。與柔性的傳送帶 402相比，此種實施可能性的優(yōu)點在于，通過將光伏電池定位及導(dǎo)線引導(dǎo)單元904穩(wěn)固地連接至鏈節(jié)902上能提高光伏電池在鏈條上的定位精度。還可將例如光伏電池的固定及回火(tempering)以及隨后對接觸導(dǎo)線及十字形連接器的機械切割等其他功能結(jié)合至各鏈節(jié)902中。通過偏離板(deviating plate)908或通過插入光伏電池虛擬單元906而將光伏電池串的起點及末端插入十字形連接器中。圖9顯示來自半剛性鏈條傳送機的剖面900的視圖，各板902具有用于容置光伏電池的凹口 904，光伏電池之間存在用于接觸導(dǎo)線延伸的銷904，連接板908具有兩個裂口或凹槽910以容置用于端接光伏電池串的十字形連接器，鏈節(jié)902的數(shù)量為nX (在各種實施例中，為光伏電池串中的光伏電池數(shù)量+1，其中11=1，2，3，...)，圖9中未顯示光伏電池及接觸導(dǎo)線陣列。
圖10顯示根據(jù)一個實施例的矩陣1000，其用于放置及定位光伏電池以及用于引導(dǎo)接觸導(dǎo)線以使光伏電池彼此接觸并與十字形連接器接觸。在各種實施例中，還可通過以下方式在第二維度上擴展具有光伏電池的線性串互連形式的實施例將用于一個光伏模塊的兩個光伏電池串或可能所有光伏電池串被預(yù)先放置成二維矩陣1000，平行地釬焊在一起并進行切割。因此，在各種實施例中，將光伏電池串互連與矩陣放置/橫向互連的制造步驟組合于一個裝置中。作為光伏電池的容置裝置，在后一光伏電池矩陣的維度上提供線圖案(thread pattern)，該線圖案具有容置光伏電池的圓錐形凹口 1002并具有用于接觸導(dǎo)線延伸的狹槽或圓錐體(圖10中未示出)。在每一光伏電池矩陣1000的邊緣處，將十字形連接器插入對應(yīng)的保持架1004中并用適當(dāng)?shù)膴A具固定。在十字形連接器上，固定接觸導(dǎo)線陣列，并分別開始或繼續(xù)接觸電池的過程。此種能力有利于編織工藝的開始，具有釬焊的或以黏著方式接合的接觸導(dǎo)線的第一十字形連接器可用作“交換成套設(shè)備”并且可手工插入，以最小化保持次數(shù)。接著，建立光伏電池矩陣1000，并且同時或逐步地將光伏電池與十字形連接器的過量接觸布置從光伏電池矩陣1000切掉。在制成光伏電池矩陣1000之后，將光伏電池矩陣1000移動一個矩陣長度，放置新的光伏電池矩陣1000并繼續(xù)該過程。從所制成的光伏電池矩陣1000取出互連的光伏電池，并放置接頭(lay-up)以制成光伏模塊。圖10顯示可能的光伏電池矩陣1000，其中十字形連接器、互連以及導(dǎo)線連結(jié)已被切掉。位于光伏電池矩陣1000中的合適位置處的開口可有利于進行精確的切割、移除切掉的導(dǎo)線及十字形連接器碎片、以及檢查所連接的光伏電池。除了十字形連接器的定位之外，還可額外地將保護性二極管插入光伏電池矩陣1000中并通過例如釬焊使其與光伏電池平行地接觸。在各種實施例中，光伏模塊的光伏電池可具有正方形形狀。然而，在各種實施例中，光伏模塊的光伏電池也可具有非正方形形狀，其中光伏電池矩陣1000內(nèi)具有或半剛性鏈條傳送機900具有對應(yīng)形狀的凹口或居中裝置。在這些情形中，光伏模塊的光伏電池可例如以如下方式來形成分離(例如切割)及因此分開一或多個正方形(在其形式上也被稱為標準光伏電池)光伏電池，以形成多個非正方形光伏電池。此外，在各種實施例中，可不僅在共用工藝步驟中(即同時地)接觸一個光伏電池串，而且在共用工藝步驟中(即同時地)接觸整個光伏電池矩陣或光伏電池矩陣的一部分 (其大于單一光伏電池串)。在各種實施例中，提供一種光伏模塊(例如太陽能模塊)。光伏模塊可具有多個光伏電池(例如多個太陽能電池)。這些光伏電池中的至少一者可具有第一多條接觸導(dǎo)線，位于該光伏電池的正面上；以及第二多條接觸導(dǎo)線，位于該光伏電池的背面上；所述第一多條接觸導(dǎo)線與所述第二多條接觸導(dǎo)線被布置成相對于彼此偏置。
根據(jù)一個實施例，所述第一多條接觸導(dǎo)線與所述第二多條接觸導(dǎo)線被布置成相對于彼此以無法在側(cè)向上重疊或接觸的方式偏置。換句話說，所述第一多條接觸導(dǎo)線與所述第二多條接觸導(dǎo)線可被布置成彼此平行地偏置。根據(jù)一種發(fā)展形式，所述第一多條接觸導(dǎo)線與所述第二多條接觸導(dǎo)線可被布置成相對于彼此偏置至少一條接觸導(dǎo)線的直徑，例如偏置大約兩條接觸導(dǎo)線彼此之間的距離的一半。根據(jù)各種實施例，所述第一多條接觸導(dǎo)線與所述第二多條接觸導(dǎo)線可被布置成彼此偏置大約0. Imm至大約25mm的距離，例如大約1. 5mm至大約15mm的距離。根據(jù)另一發(fā)展形式，光伏模塊的光伏電池還可具有位于相應(yīng)光伏電池的正面上的接觸圖案；所述第一多條接觸導(dǎo)線被至少局部地布置于接觸圖案上。原則上，接觸導(dǎo)線可被布置成相對于接觸圖案成任意角度，例如相對于接觸圖案為縱向的(即描述性地，基本上平行于接觸圖案)或成90°的角度(即描述性地，基本上垂直于接觸圖案)。應(yīng)指出，在各種實施例中，光伏電池具有接觸圖案的適合設(shè)計。因此，在各種實施例中不再需要應(yīng)用任何總線，并且因此在各種實施例中不提供任何總線。此外，在各種實施例中光伏電池的前一背面可類似地進行調(diào)整，且具有例如橫向于后來施加的接觸導(dǎo)線延伸的接觸圖案。根據(jù)又一發(fā)展形式，接觸圖案可具有多個導(dǎo)電性接觸指。所述第一多條接觸導(dǎo)線可附著至光伏電池的正面上，其中所述第二多條接觸導(dǎo)線可附著至光伏電池的背面上。在此種情形中，在各種實施例中，所述第一多條接觸導(dǎo)線在被附著至光伏電池的正面上時在每一種情形中均被附著至相鄰電性接觸的光伏電池的背面上，反之亦然。所述第一多條接觸導(dǎo)線可利用釬焊接合點及/或利用結(jié)合接合點及/或利用黏著點而附著至光伏電池的正面(即發(fā)射側(cè)面或太陽側(cè)面)上。光伏電池的一或多個邊緣區(qū)域可被涂覆以電性絕緣材料。在各種實施例中，提供一種光伏模塊。該光伏模塊可具有多個光伏電池，每一光伏電池的正面上布置有多條接觸導(dǎo)線；在每一種情形中彼此相鄰的光伏電池的所述多條接觸導(dǎo)線均被布置成相對于彼此偏置。光伏模塊的光伏電池中的至少某些光伏電池可在每一種情形中包括正面及背面；第一多條接觸導(dǎo)線，位于光伏電池的正面上；以及第二多條接觸導(dǎo)線，位于光伏電池的背面上；所述第一多條接觸導(dǎo)線與所述第二多條接觸導(dǎo)線被布置成相對于彼此偏置。根據(jù)一個實施例，所述多條接觸導(dǎo)線與所述第二多條接觸導(dǎo)線被布置成相對于彼此以在側(cè)向上不重疊且不接觸的方式偏置。換句話說，所述第一多條接觸導(dǎo)線與所述第二多條接觸導(dǎo)線可被布置成彼此平行地偏置。根據(jù)一種發(fā)展形式，所述第一多條接觸導(dǎo)線與所述第二多條接觸導(dǎo)線可被布置成相對于彼此偏置至少一條接觸導(dǎo)線的直徑，例如偏置大約兩條接觸導(dǎo)線彼此之間的距離的一半。根據(jù)各種實施例，所述第一多條接觸導(dǎo)線與所述第二多條接觸導(dǎo)線可被布置成彼此偏置大約0. Imm至大約25mm的距離，例如大約1. 5mm至大約15mm的距離。

光伏模塊的光伏電池中的至少某些光伏電池可在每一種情形中具有位于相應(yīng)光伏電池的正面上的接觸圖案；所述第一多條接觸導(dǎo)線被至少局部地布置于接觸圖案上。原則上，接觸導(dǎo)線可被布置成相對于接觸圖案成任意角度，例如相對于接觸圖案為縱向的(即描述性地，基本上平行于接觸圖案)或成90°的角度(即描述性地，基本上垂直于接觸圖案)。 根據(jù)又一發(fā)展形式，接觸圖案可包括多個導(dǎo)電性接觸指。在光伏模塊的光伏電池中的至少某些光伏電池中所述第一多條接觸導(dǎo)線可在每一種情形中均被附著至光伏電池的正面上；并且所述第二多條接觸導(dǎo)線可在每一種情形中均被附著至光伏電池的背面上。在光伏模塊的光伏電池中的至少某些光伏電池中，所述第一多條接觸導(dǎo)線可在每一種情形中利用釬焊接合點及/或利用結(jié)合接合點及/或利用導(dǎo)電性黏著點而附著至光伏電池的正面上。在光伏模塊的光伏電池中的至少某些光伏電池中，相應(yīng)光伏電池的一或多個邊緣區(qū)域可在每一種情形中設(shè)置有電性絕緣層。根據(jù)各種實施例，提供一種用于電性連接多個光伏電池的方法。該方法可包括將第一多條接觸導(dǎo)線施加至第一光伏電池的正面上；將第二多條接觸導(dǎo)線施加至第一光伏電池的背面上；將所述第一多條接觸導(dǎo)線施加至第二光伏電池的背面上；以及將所述第二多條接觸導(dǎo)線施加至第二光伏電池的正面上；所述第一多條接觸導(dǎo)線與所述第二多條接觸導(dǎo)線被布置成相對于彼此偏置。所述第一多條接觸導(dǎo)線與所述第二多條接觸導(dǎo)線可在第一光伏電池與第二光伏電池之間以例如編織狀的方式穿過彼此。彼此相鄰的光伏電池的所述多條接觸導(dǎo)線可在每一種情形中被布置成相對于彼此以在側(cè)向上不重疊或接觸的方式偏置。換句話說，在每一種情形中彼此相鄰的光伏電池的所述多條接觸導(dǎo)線可被布置成相對于彼此平行地偏置。在每一種情形中彼此相鄰的光伏電池的所述多條接觸導(dǎo)線可被布置成相對于彼此偏置至少一條接觸導(dǎo)線的直徑，例如相對于彼此偏置大約兩條接觸導(dǎo)線的距離的一半。 根據(jù)一個實施例，在每一種情形中彼此相鄰的光伏電池的所述多條接觸導(dǎo)線可被布置成相對于彼此偏置大約0. Imm至大約25mm的距離，例如大約1. 5mm至大約15mm的距離。在光伏模塊的光伏電池中的至少某些光伏電池中，可將一或多個接觸圖案施加至一或多個光伏電池的正面上，其中所述第一多條接觸導(dǎo)線被至少局部地布置于接觸圖案上。原則上，接觸導(dǎo)線可被布置成相對于接觸圖案成任意角度，例如相對于接觸圖案為縱向的(即描述性地，基本上平行于接觸圖案)或成90°的角度(即描述性地，基本上垂直于接觸圖案)。在各種實施例中，在光伏模塊的光伏電池中的至少某些光伏電池中，可將一或多個接觸圖案施加至光伏電池的背面上。接觸圖案可具有多個導(dǎo)電性接觸指。在光伏模塊的光伏電池中的至少某些光伏電池中，所述多條接觸導(dǎo)線可在每一種情形中附著至光伏電池上。在光伏模塊的光伏電池中的至少某些光伏電池中，所述多條接觸導(dǎo)線可在每一種情形中利用釬焊及/或利用結(jié)合及/或利用黏著而附著至光伏電池上。 在第一光伏電池與第二光伏電池之間，可切斷所述第一多條接觸導(dǎo)線。
可利用激光器或利用機械切割裝置例如以低張力或無張力的方式執(zhí)行切斷。
在光伏模塊的光伏電池中的至少某些光伏電池中，相應(yīng)光伏電池的邊緣區(qū)域可在每一種情形中設(shè)置有電性絕緣層。根據(jù)各種實施例，提供一種用于電性連接多個光伏電池的裝置。該裝置可具有接觸導(dǎo)線供應(yīng)裝置，用于提供多條接觸導(dǎo)線；以及被布置成用以將第一多條接觸導(dǎo)線施加至第一光伏電池的正面上；將第二多條接觸導(dǎo)線施加至第一光伏電池的背面上；將所述第一多條接觸導(dǎo)線施加至第二光伏電池的背面上；以及將所述第二多條接觸導(dǎo)線施加至第二光伏電池的正面上的裝置，該裝置還用以使所述第一多條接觸導(dǎo)線與所述第二多條接觸導(dǎo)線被布置成相對于彼此偏置。接觸導(dǎo)線可包含金屬，例如鎳、銅、鋁及/或銀抑或另一適宜金屬。此外，接觸導(dǎo)線可被涂覆以金屬或金屬合金，例如銀、Sn及/或鎳及/或焊料涂層，其中該焊料涂層包含例如 Sn-Pb、Sn-Pb-Ag、Sn-Bi 或由例如 Sn-Pb、Sn-Pb-Ag、Sn-Bi 組成。在各種實施例中，光伏模塊的光伏電池可具有正方形形狀。然而，在各種實施例中，光伏模塊的光伏電池也可具有非正方形形狀。在這些情形中，光伏模塊的光伏電池可例如以如下方式來形成分離(例如切割)及因此分開一或多個(在其形式上也被稱為標準光伏電池)光伏電池，以形成多個非正方形或正方形光伏電池。在各種實施例中，在這些情形中可修改標準光伏電池中的接觸圖案，例如還可提供背面橫向圖案。盡管已參照特定實施例具體顯示和說明了本發(fā)明，然而所屬領(lǐng)域的技術(shù)人 員應(yīng)理解，在不背離由隨附權(quán)利要求書所界定的本發(fā)明的精神及范圍的條件下，可對本發(fā)明作出各種形式及細節(jié)上的改變。因此，本發(fā)明的范圍是由隨附權(quán)利要求書加以表示，且因此旨在涵蓋處于權(quán)利要求書的等效內(nèi)容的含義及范圍內(nèi)的所有改變。本申請案主張于2010年4月28日提出申請的德國專利申請案第102010016675. 8 號的優(yōu)先權(quán)，將其以引用的方式全文并入本文中。
權(quán)利要求
1.一種光伏模塊，包括多個光伏電池，所述多個光伏電池中的至少一個光伏電池包括 第一多條接觸導(dǎo)線，位于所述光伏電池的正面上；以及第二多條接觸導(dǎo)線，位于所述光伏電池的背面上；所述第一多條接觸導(dǎo)線與所述第二多條接觸導(dǎo)線被布置成相對于彼此偏置。
2.如權(quán)利要求1所述的光伏模塊，所述第一多條接觸導(dǎo)線與所述第二多條接觸導(dǎo)線被布置成相對于彼此平行地偏置。
3.如權(quán)利要求1所述的光伏模塊，所述第一多條接觸導(dǎo)線與所述第二多條接觸導(dǎo)線被布置成相對于彼此偏置大約兩條接觸導(dǎo)線的距離的一半。
4.如權(quán)利要求1所述的光伏模塊，還包括 接觸圖案，位于所述光伏電池的所述正面上；所述第一多條接觸導(dǎo)線被至少局部地以任意角度布置于所述接觸圖案上。
5.如權(quán)利要求4所述的光伏模塊，所述第一多條接觸導(dǎo)線是通過接合點而附著到所述接觸圖案上，所述接合點選自由下列組成的接合點群組釬焊接合點、結(jié)合接合點、以及導(dǎo)電性黏著連接。
6.如權(quán)利要求5所述的光伏模塊，所述第一多條接觸導(dǎo)線與所述第二多條接觸導(dǎo)線中的至少一者被至少局部地涂覆以可釬焊的材料。
7.如權(quán)利要求6所述的光伏模塊，所述第一多條接觸導(dǎo)線與所述第二多條接觸導(dǎo)線中的至少一者被至少局部地涂覆以導(dǎo)電性黏著劑。
8.如權(quán)利要求1所述的光伏模塊， 所述光伏電池的邊緣區(qū)域被電性絕緣。
9.如權(quán)利要求1所述的光伏模塊，所述多個光伏電池中的至少一個光伏電池具有非正方形形狀。
10.一種光伏模塊，包括多個光伏電池，每一光伏電池的正面上布置有多條接觸導(dǎo)線； 在每一種情形中彼此相鄰的光伏電池的所述多條接觸導(dǎo)線被布置成相對于彼此偏置。
11.如權(quán)利要求10所述的光伏模塊，所述多個光伏電池中的至少一個光伏電池具有非正方形形狀。
12.一種用于電性連接多個光伏電池的方法，所述方法包括 將第一多條接觸導(dǎo)線施加至第一光伏電池的正面上； 將第二多條接觸導(dǎo)線施加至所述第一光伏電池的背面上； 將所述第一多條接觸導(dǎo)線施加至第二光伏電池的背面上；以及將所述第二多條接觸導(dǎo)線施加至所述第二光伏電池的正面上；所述第一多條接觸導(dǎo)線與所述第二多條接觸導(dǎo)線被布置成相對于彼此偏置。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，所述第一多條接觸導(dǎo)線與所述第二多條接觸導(dǎo)線在所述第一光伏電池與所述第二光伏電池之間以編織狀的方式穿過彼此。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，在每一種情形中彼此相鄰的光伏電池的所述多條接觸導(dǎo)線均被布置成相對于彼此平行地偏置。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，在所述光伏電池中的至少某些光伏電池中，將接觸圖案施加至所述光伏電池的所述正面上；所述第一多條接觸導(dǎo)線被至少局部地以任意角度布置于所述接觸圖案上。
16.如權(quán)利要求12所述的方法，在所述光伏電池中的至少某些光伏電池中，在每一種情形中均利用選自由下列組成的群組的工藝中的至少一者而將所述第一多條接觸導(dǎo)線與所述第二多條接觸導(dǎo)線中的至少一者附著至所述接觸圖案上釬焊、結(jié)合、以及黏著。
17.如權(quán)利要求12所述的方法，在將所述接觸導(dǎo)線附著之后，在所述第一光伏電池與所述第二光伏電池之間將所述第一多條接觸導(dǎo)線切斷。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，利用激光或利用機械切割裝置執(zhí)行所述切斷。
19.如權(quán)利要求12所述的方法，所述多個光伏電池是由多個鏈節(jié)容置。
20.如權(quán)利要求12所述的方法，其中重復(fù)地執(zhí)行該方法。
21.一種用于電性連接多個光伏電池的裝置，所述裝置包括接觸導(dǎo)線供應(yīng)裝置，用于提供多條接觸導(dǎo)線；以及構(gòu)造成將第一多條接觸導(dǎo)線施加至第一光伏電池的正面上；將第二多條接觸導(dǎo)線施加至所述第一光伏電池的背面上；將所述第一多條接觸導(dǎo)線施加至第二光伏電池的背面上； 以及將所述第二多條接觸導(dǎo)線施加至所述第二光伏電池的正面上的裝置；所述裝置還構(gòu)造成使所述第一多條接觸導(dǎo)線與所述第二多條接觸導(dǎo)線被布置成相對于彼此偏置。
全文摘要
本發(fā)明的實施例提供一種光伏模塊、用于電性連接多個光伏電池的方法和裝置。在各種實施例中，一種光伏模塊可包括多個光伏電池，所述多個光伏電池中的至少一個光伏電池包括第一多條接觸導(dǎo)線，位于所述光伏電池的正面上；以及第二多條接觸導(dǎo)線，位于所述光伏電池的背面上。所述第一多條接觸導(dǎo)線與所述第二多條接觸導(dǎo)線可被布置成相對于彼此偏置。
文檔編號H01L31/05GK102237425SQ201110108539
公開日2011年11月9日 申請日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月28日
發(fā)明者哈拉爾德.漢, 奧拉夫.斯托貝克, 馬丁.庫澤 申請人:太陽世界創(chuàng)新有限公司