具有改進連線的可升級的光伏電池和太陽能電池板的製作方法
2023-05-29 11:47:56 2
專利名稱：具有改進連線的可升級的光伏電池和太陽能電池板的製作方法
技術領域：
本發明的實施例大體上涉及光伏電池/太陽能電池和太陽能電池板製造。
背景技術：
光伏(PV)電池或太陽能電池是將太陽光轉換成直流(DC)功率的材料結(material junction)器件。結產生光電壓，而器件的面積和其他參數決定了可用電流。實際的太陽能電池板在面積方面受到大小調整，以發送所需的功率量並優化其他應用參數。太陽能電池板是通過將若干個太陽能電池拼在一起產生的，這些太陽能電池的尺寸受到多個製造約束的優化以使製造成本儘可能低。所用的單獨太陽能電池數目也是在電池板的工作電壓和電流(I)之間進行折衷而確定的，因為連線(wiring)會產生電阻(R)並因此造成由PL＝I2·R給出的功率損耗(PL)。
PV系統的一種示例包括獨立系統，所述獨立系統大體上產生功率供直接使用或用於本地儲存裝置。另一種PV系統由適當的功率轉換設備連接到傳統的公共電網，以產生與傳統的公共電網相容的交流(AC)電。總的來說，PV系統能夠產生許多用途所用的功率，這些用途例如遠程陸地應用、導航輔助的電池充電、通信設備、以及消費電子器件(例如計算器、手錶、收音機等)。
通常的PV電池包括p型矽晶片或薄片，所述晶片或薄片通常厚度小於0.3mm，並在頂部具有n型矽薄層，從而形成p-n結來產生電場。在暴露於太陽光(由來自光子的能量組成)時，PV電池的p-n結產生成對的自由電子和空穴。p-n結的電場將自由電子和空穴分開，產生了電壓。從n側到p側的電路使得在PV電池連接到電負載時，電子能夠流動。功率是電壓乘以電流所得的乘積，電流是電子和空穴複合時產生的。優化過的太陽能電池通常意味著以最低的成本來產生最大的功率。
取決於最終應用情況，可以考慮各種其他參數。例如，在形成p-n結之後，PV電池的一個或兩個表面可以塗敷有適當的電介質。電介質層用於使表面複合最小化，並在正面提供了抗反射塗層以減小光子的反射損失。PV電池的底部通常塗敷有支撐金屬(back metal)，提供了用於良好導電的觸點以及高反射性。PV電池的正面(即面向太陽那側)覆蓋有面積最小化的金屬觸點網格，用於傳輸電流並使由於經過矽層的電阻而造成的電流損失最小化。觸點網格對太陽光或光子造成一些阻擋是不可避免但可以儘量減小的。帶有導電金屬線圖案的金屬網格被用來收集電流。最終步驟是玻璃蓋板，蓋板保護PV電池並提供結構增強作用。
目前，太陽能電池和PV電池板是通過下述方式製造的首先用許多小的矽薄片或晶片作為材料單元，並在將它們組裝成根據各種觸點方案或連線方案的PV模塊和太陽能電池板之前，將其處理成單獨的光伏電池。這些矽薄片通常是被鋸切開的p型硼摻雜矽薄片，並被預先切割成將要使用的尺寸和大小(例如10cm×10cm，或者21cm×21cm)。最初，它們的尺寸是由可用的單晶矽尺寸得到的，但是鑄造多晶矽和板條(castmulti-crystalline silicon and ribbon)技術的應用已經在形成電池所用薄板尺寸的選擇方面以及製造優化方面帶來了更多的自由度。
切割(鋸切)或形成板條的操作會給預先切割的矽薄片表面留下損害，對矽薄片的兩個表面都執行一個或多個刻蝕處理，從而從每個表面刻蝕去約10到20微米的厚度並在這些表面上提供表面紋路。接下來，通過熱擴散或快速熱擴散來形成n型摻雜的矽，例如通過穿透到多達最大約0.5微米深度的磷擴散來進行。然後，通過噴砂、等離子體刻蝕或雷射切割，在矽薄片的邊緣處執行p-n結隔離。另外，用由電介質材料(例如二氧化矽、二氧化鈦、或氮化矽)製成的抗反射塗層的沉積層覆蓋矽襯底的正面，該沉積層也可以作為對表面複合的阻擋。目前，氮化矽是優選的主要電介質膜。
通常，隨後在PV電池工業中使用絲網印刷厚膜技術，來將金屬材料(例如銀等)的導電膠分層成為期望的圖案，並將金屬材料層沉積到矽薄片/襯底的表面以形成金屬觸點手指或連線通道。可以使用其他的薄膜技術用於形成觸點或處理電極。經常在高溫下把形成為觸點的沉積金屬層進行焙燒或燒結，從而形成與下方的矽材料直接接觸的良好導體，並製成單一的PV電池。
太陽能電池是通過下述方式形成的將布置成陣列並接合到保護膜和載體玻璃上的若干個單獨的PV電池拼在一起以產生太陽能電池板，所述太陽能電池板為了所需的功率輸出而進行適當的尺寸調整並進行連線，以得到期望的工作電壓和電流。目前，可以使用許多不同的連線/互連方案來進行觸點的圖案化以及電流收集；例如，既使用正面連線又使用背面連線的方案、使用正面電流收集而將所有觸點都放到背面的方案、以及其他的連線方案。正面通常表示面向太陽的那側。
圖1A-圖1E圖示了PV電池所用的基本PV模塊製造處理。大體上，如圖1A所示，在完成單一的PV電池110之後，將金屬片104焊接到PV電池表面上的母線102。如圖1B所示，可以對每個電池用兩個或更多個金屬片104來將PV電池110上的金屬觸點或金屬手指108進行連線，從而在這些PV電池110之間提供互連線路並能夠進行散熱。無論尺寸如何，單一的PV電池通常產生約0.5-0.6伏特的DC電流。
在圖1C中，將串連或並聯電路中的若干個PV電池110互連成PV模塊，以產生更高的電壓、電流和功率電平。各個PV電池110連成串106或模塊120的互連連線是通過用各種連線方案將金屬片104和輔助片焊接和連線到一起來進行的。一種常見結構使用約36個相連的PV電池來得到約15伏特的最大值，這與主要應用場合相容並適於12伏特的電池充電。
如圖1D和圖1E所示，PV模塊120通常堆疊有例如乙烯/醋酸乙烯共聚物(EVA)薄片122的密封劑材料，並覆蓋有正面玻璃板140和背面板130。PV模塊120還可以密封在保護性疊層或擋板中。也可以將若干個PV模塊120組裝成預先連線的電池板150或陣列160。在模塊構造期間對有源PV器件的保護直接影響到最終PV系統的性能和壽命。
PV模塊或太陽能電池板常常是通過人工組裝、連線和焊接來完成的。對於布線(tabbing)、層疊和固化當然有機器，但是需要進一步提高自動化水平。此外，製造工藝造成了製造空間對於處理較大單元的連線組件而言相對不足。目前，用於製造出裝機(installed)PV系統的整個製造處理非常昂貴。
因此，需要提高製造工藝的可升級性(scalability)並尋找各種方式來降低製造成本。
發明內容
本發明的各個方面提供了一種方法，用於大量製造具有改進連線的多個光伏電池和太陽能模塊。在一個方面，提供了一種用於製造太陽能模塊組件的方法，包括將一個或多個襯底接合到連線面上以形成太陽能模塊組件，其中，每個襯底被設計為分離成多個光伏電池。該方法還包括在將一個或多個襯底接合到太陽能模塊組件上之後，將各個單獨尺寸的太陽能電池從太陽能模塊組件上接合的一個或多個襯底進行分離。
在另一個方面，提供了一種太陽能模塊組件，它包括連線面和多個光伏電池，連線面上接合有一個或多個襯底，這些光伏電池位於這一個或多個襯底中的每一者上。在每個襯底上將多個光伏電池進行分離和隔離之前，將一個或多個襯底接合到連線面上。
在另一個方面，一種用於製造太陽能模塊組件的方法包括將一個或多個襯底接合到具有導體圖案的連線面上，將所述一個或多個襯底布置在連線面上，使所述一個或多個襯底與用於多個光伏電池的導體圖案對準以形成太陽能模塊組件，並在太陽能模塊組件上分離各個單獨的光伏電池。每個襯底是為了製造多個光伏電池而預先指定的。接合包括將一個或多個襯底上的特徵(例如過孔)電連接到連線面以及用於機械支撐的粘合劑接合。
在另一個方面，一種用於製造太陽能模塊組件的方法包括在一個或多個襯底上圖案化多個特徵、在所述一個或多個襯底的正面或背面上形成多個觸點、在所述一個或多個襯底上形成電流收集所用的金屬連線、將所述一個或多個襯底接合到連線面上以形成太陽能模塊組件、以及對太陽能模塊組件上各個單獨的光伏電池進行分離，其中每個襯底被設計為製造多個光伏電池。
為了能夠更詳細地理解本發明的上述特徵，通過參考實施例可以對上文簡述的本發明有更具體的說明，附圖中圖示了這些實施例中的一些。但是應當注意，附圖只是圖示了本發明的典型實施例，因此不應認為對其範圍的限制，因為本發明可以採用其他等效實施方式。
圖1A-圖1E圖示了一種現有技術的製造處理，該處理從單獨的PV電池開始並組裝成經過連線的PV模塊、電池板和陣列。
圖2是圖示了包括本發明一種實施例的示例性方法的處理流程圖。
圖3圖示了示例性襯底的一種實施例，該襯底被用於在其上製造多個PV電池。
圖4圖示了根據本發明的一種實施例，布置在一種示例性連線面上的圖3所示示例性襯底。
圖5圖示了根據本發明的一種實施例，帶有電流傳導連線圖案的示例性連線面的一側。
具體實施例方式 本發明提供的方法和設備將若干個PV電池直接製造成經過尺寸調整的太陽能模塊或太陽能電池板。本發明的一種實施例包括使用大尺寸/規模的襯底，使得隨後在處理中可以在其上處理和隔離兩個或更多個PV電池。單獨PV電池的尺寸範圍例如可以從約10cm×10cm至21cm×21cm，例如為15.6cm×15.6cm。不過，也可以有利地使用更小或更大的尺寸/大小。相比之下，現有技術的方法在將處理過的PV電池單獨組裝成太陽能模塊或太陽能電池板之前，通常用一個矽襯底來處理成單一的PV電池。
本發明的襯底可以是適用於PV電池和太陽能模塊製造的任何襯底類型，例如單晶矽、多晶矽、無定形矽、矽板條薄片、碲化鎘、砷化鎵等。襯底的形狀可以各種各樣，不限於方形、矩形、圓形、橢圓形等。每個襯底可以包括由適用於太陽能電池製造的半導體材料產生的單一的p-n結、雙結、三結、隧道結、p-i-n結、或任何其他類型的p-n結。例如，可以用磷擴散來在p型硼摻雜的矽襯底薄片上產生p-n結。
圖2圖示的處理流程示了本發明的一種示例性方法200。方法200包括，在步驟210，在用於兩個或更多個PV電池的大規模襯底上對多個特徵進行圖案化。合適的特徵包括過孔、觸點、觸點窗口、溝槽等。可以通過任何合適的圖案化技術來對所述多個特徵進行圖案化，這些技術包括但不限於幹法刻蝕、溼法刻蝕、雷射鑽孔、化學機械射流刻蝕、以及它們的組合。授權給Bachrach等人並轉讓給Applied Materials，Inc.的題為「Method and Apparatus for Chemical Mechanical Jet Etching ofSemiconductor Structures」的美國專利No.6,699,356中描述了化學機械射流刻蝕的一種示例，該專利通過引用而在不與本申請相牴觸的程度上合併在本申請中。根據情況，在對全尺寸的襯底上的特徵進行圖案化之前，對要在全尺寸襯底上進行處理的多個PV電池以虛擬方式設計PV電池連線方案。連線方案的虛擬設計可以指導如何將這些PV電池製造成太陽能電池板、以及如何用PV電池之間的連線來對通過PV電池的觸點連接而流向連線背面的電流進行收集。
在步驟220，在襯底上沉積附加的層。例如，可以在襯底的正面和/或背面沉積一個或多個鈍化層或抗反射塗層。可以使用各種抗反射塗層材料，包括各種適於暴露在太陽輻射流之下PV電池的電介質材料(例如氮化矽、氧化鈦、無定形碳材料等)。抗反射塗層材料的吸收係數應當儘可能小，但也可以改變。在一種示例中，可以將厚度約70nm至約80nm的氮化矽層沉積到襯底的正面和背面以及過孔壁，並將其作為阻擋層、密封層和/或抗反射層來設置。根據情況，可以沉積額外的抗反射塗層，用於更好的折射率匹配，例如作為第二正面電介質抗反射塗層來沉積。
在步驟230，通過成熟的半導體處理方法，在襯底的正面和/或背面形成觸點(例如電極、觸點窗口、連線通道等)，從而可以形成合適的半導體觸點。例如，可以在襯底上形成用於PV電池正面和背面觸點，並可以形成將正面和背面觸點連接於一起的各種過孔以收集電流和導電。或者，也可以使用全背面觸點的方式來收集電流和導電，留下PV電池的正面以進行光吸收並提高性能。
在步驟240，可以用合適的連線金屬化技術在襯底的正面或背面形成電流收集連線。常常使用銀，但是鋁或銅的連線具有成本和性能方面的優勢，並可以容易地結合到這裡所述的工藝中。
作為一種示例，圖3圖示了本發明的一種示例性襯底處理，包括本發明的襯底300，襯底300經過虛擬設計，以便處理成一個或多個PV電池310，並具有一個或多個過孔302以使襯底300正面收集到的電流通向背面。襯底300的虛擬設計還可以包括在連線背面上形成的導電焊盤的不同位置。焊盤用於在特徵(例如一個或多個過孔302)之間提供電連接。另外，對於位於襯底300 面或背面的每個虛擬PV電池310，帶有虛擬PV電池310的襯底300還包括一個或多個觸點或電流收集連線304，從而在形成各個PV電池310之前，以虛擬方式設計電流收集連線304。另外，每個PV電池310還可以用虛擬方式設計成一個或多個子電池306。襯底300由虛擬的PV電池310和子電池306組成，使得在實際形成各個PV電池310時，它們經過了優化以產生最大的功率。
在圖3的示例中，襯底300可以具有約400mm×500mm的尺寸，以包括總共20個虛擬PV電池，每個虛擬PV電池具有約100mm×100mm的尺寸。作為另一種示例，襯底300可以具有約200mm×200mm的尺寸，以包括總共4個虛擬PV電池，每個虛擬PV電池具有約100mm×100mm的尺寸。作為再一個示例，襯底300可以具有約600mm×600mm的尺寸，以包括總共16個虛擬PV電池，每個虛擬PV電池具有約150mm×150mm的尺寸。本發明的一種實施例提供了襯底300上一個或多個過孔302的圖案化，該襯底已被升級到更大尺寸，以在形成各個PV電池310之前，容納兩個或更多個PV電池310和子電池306。
再參考圖2，在步驟250，根據針對實驗室或工業的不同應用情況，執行不同類型PV電池所需的額外金屬化和膜沉積。可能希望將各種類型的PV電池製造成太陽能電池板，這些PV電池包括薄膜矽電池、鈍化發射區背面局部擴散(PERL)電池、鈍化發射區背面全擴散(PERT)電池、區域熔化再結晶(ZMR)電池、表面紋路及用背面反射器增強吸收(STAR)電池等。例如，在某些情況下，可以視情況在襯底背面上執行金屬化處理，以沉積高反射性材料。這樣，襯底容易被製造成太陽能模塊或太陽能電池板。
在步驟260，如上所述由本發明的一個或多個步驟處理過的一個或多個襯底可以被布置在製造太陽能模塊/電池板所用的連線背面上，例如通過將一個或多個本發明的襯底拼在連線面上來進行。連線面可以是適用於PV模塊製造的任何絕緣連線背面，例如具有合適絕緣性能和阻擋性能的塑料膜上的金屬箔或厚金屬膜。通常，可以將各種經過尺寸升級的矽薄板一起拼成各種尺寸的太陽能電池板和太陽能模塊。例如，尺寸為1200mm×1200mm的太陽能模塊可以通過將十二(12)個尺寸為400mm×500mm的矽襯底拼到連線面上而形成；或者也可以將六十(60)個尺寸為200mm×200mm的矽襯底拼在一起。每個矽襯底可以包括首先經過虛擬設計的、期望數目的PV電池和子電池。
另外，連線背面可以在其上包括適當的導體圖案，用於以最小的電阻損耗在PV電池之間傳導電流。背面導體圖案被設計成與對本發明的襯底連線方案和單獨PV電池的虛擬設計匹配。在連線背面上形成金屬導體層或對其進行圖案化產生了所需的連線。連線圖案反映了每個最終PV電池所需的連接情況。根據設計情況以及對最終太陽能電池板的使用意圖，連線導體圖案包括任何合適地並聯-串連的組織/互連方式，以獲得規定的工作電壓和電流。
圖4示出了一種示例，並圖示了將根據本發明的實施例處理過的一個或多個襯底300布置在連線面400的一側，從而可以隨後在各個襯底300上製造PV電池310。圖4中以虛擬方式示出了一個襯底300上的PV電池310，因為此時尚未在襯底上形成各個PV電池310。根據本發明的實施例，可以將所述一個或多個襯底300布置成與位於連線面400正面和/或背面的導體圖案對準或匹配。例如，如圖5所示，可以對連線面400的背面進行連線/互連以進行電流收集。
在圖5中，導體圖案例如可以包括多個金屬片510和母線540，它們是在將襯底300布置在連線面400上之前、之後或同時製造在連線面400上的。另外，本發明的一種示例性連線方案可以包括這樣的連線面400的導體圖案該圖案在連線面400上製造有一個或多個負輸出引線520以及一個或多個正輸出引線530。如圖5所示，這些輸出引線在連線面400邊緣上的位置經過優化，例如，可以在單一電池板中使用多於一組電壓輸出。這種總體方案允許在單一PV電池板上形成各種尺寸可升級和各種數目的PV電池，以降低連線電阻並提供各種電流輸出，優選地提供更大的電流輸出。所述一個或多個襯底中每一者上所述多個PV電池、子電池的位置需要與導體圖案對準和匹配，以使連線電阻最小化並優化輸出電壓。
再參考圖2，在步驟270，可以將所述一個或多個襯底(例如本發明的大尺寸矽薄片)接合到連線背面以形成太陽能模塊組件。另外，還在連線面與PV電池的特徵之間形成電連接。例如，可以用位於矽薄片/襯底上用於過孔和PV電池的特徵的焊盤來接合到連線面。
將所述一個或多個襯底接合到連線面可以通過適當的技術來執行，這些技術包括但不限於半導體封裝中公知的含鉛(Pb)或無鉛焊接、環氧樹脂粘合、熱退火、超聲退火等。在步驟280，可以將太陽能電池板組件接合到額外的保護膜以增加機械強度和穩定性。一種示例性保護膜是DuPontTM TedlarPVF(聚氟乙烯)。可以將保護膜接合到連線背面的背側，以保護其上的導體圖案和電輸出引線不受環境腐蝕或其他破壞，同時使總體結構重量減輕。
在步驟290，在不對連線面進行切割的情況下將太陽能電池板組件上的各個PV電池分離或隔離開。本發明的一個方面提供了在將PV電池接合到連線面之後對這些PV電池進行隔離，允許對PV電池的製造處理進行任何期望的升級，從而大大減少製造成本和電池組件成本。
本發明的一種可替換實施例提供了在某些應用中需要更小太陽能電池板尺寸時的靈活方案，在該實施例中，可以將太陽能電池板製造成大尺寸以減小製造成本，並可以將連線面切割成所需尺寸，以進一步連線和製造成各種所需尺寸的PV模塊。
在太陽能電池板組件上隔離各個PV電池之後，可以對輸出引線進行進一步連接以便測試，並可以使用一種或多種太陽能級別的粘合劑將太陽能電池板組件接合到適當的太陽能級別覆蓋玻璃上以進行機械支撐。例如，可以使用乙烯/醋酸乙烯共聚物(EVA)粘合劑來將太陽能電池板組件連接到適當的太陽能電池板支撐件(例如玻璃)以使太陽光能夠經過。另外，太陽能電池板組件的邊緣可能需要適當密封，以使太陽能電池板能夠容易地安裝並實現環境方面的保護。此外，本發明的一種重要實施例由於在連線背面上以可升級方式製造大量PV電池，而給互連的連線背面提供了大電流處理能力。在另一種實施例中，當電流收集連線位於連線背面的背面時，不需要厚的正面導體或正面觸點，該方案使得可以對正面的有源孔徑(active aperture)為使太陽光收集最大化而進行優化。本發明的各種特徵確保了通過用連線圖案或電流傳導圖案使功率因電阻造成的損失最小化，而獲得了所需的工作電壓和輸出電流；這些特徵包括將大的矽薄片分離成空氣隔離的PV電池、將整個太陽能電池板組件分離成適當尺寸的PV電池、以及電流收集所用的背面連線/導體圖案等。此外，本發明的一個優點是，在矽襯底上製造可升級PV電池是與自動化PV模塊/電池板製造相容的，從而可以提供更為方便有效的方式來處理大量製造問題。
在工作中，一種示例性的可升級PV電池和太陽能電池板製造方案可以包括400mm×500mm的大矽薄片，可以用正面電流收集和背面觸點、連線的方式將這樣的薄板處理成約20個光伏電池。通過用上述低電阻接合和連接技術將這些大矽薄片拼裝並接合到互連背面上而將矽薄片封裝成太陽能電池板。互連背面為製造PV電池所用的若干個PV電池和背面觸點提供了與矽薄片的隔離圖案對準的串並聯連線圖案。
授權給Bachrach等人並轉讓給Applied Materials，Inc.的題為「Apparatus and Method for Forming a Silicon Film across the Surface of aGlass Substrate」的美國專利No.6,818,529描述了將若干個PV電池拼裝在大尺寸襯底上的一種示例，該專利通過引用而在不與本申請相牴觸的程度上合併在本申請中。另外，下列表I-表IV列出了對各種尺寸的矽薄片的示例性拼裝及其所得的輸出功率(以瓦為單位)，這些矽薄片包括製造太陽能電池板所用的大量PV電池。
表I.使用各種可升級尺寸的矽薄片的太陽能電池板堆疊示例及其所得的輸出功率(以瓦為單位)
表II.使用150mm×150mm矽薄片的各種尺寸太陽能模塊拼裝示例及其所得的輸出功率(以瓦為單位)
表III.使用200mm×200mm矽薄板的各種尺寸太陽能模塊拼裝示例及其所得的輸出功率(以瓦為單位)
表IV.使用400mm×500mm矽薄板的各種尺寸太陽能模塊拼裝示例及其所得的輸出功率(以瓦為單位)
儘管上文針對的是本發明的實施例，但在不脫離其基本範圍的情況下可以導出本發明的其他和進一步的實施例，本發明的範圍由權利要求來確定。
權利要求
1.一種製造太陽能電池板組件的方法，包括
將一個或多個襯底接合到連線面上以形成太陽能模塊組件，每個所述襯底用於製造多個光伏電池；和
將所述太陽能模塊組件上各個單獨的所述光伏電池分離。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述固定步驟包括在位於所述一個或多個襯底上的所述連線面與接合焊盤之間進行電接合。
3.根據權利要求2所述的方法，其中，在所述連線面與所述接合焊盤之間進行的所述電接合步驟是通過從下列項構成的組中選擇的技術來進行的含鉛焊接、無鉛焊接、環氧樹脂粘合、熱退火、超聲退火以及它們的組合。
4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述接合步驟包括將保護膜接合到所述連線面的背面。
5.根據權利要求1所述的方法，其中，所述連線面包括導體圖案，並且將所述一個或多個襯底接合到所述連線面上的步驟還包括將所述一個或多個襯底布置在所述連線面上使所述一個或多個襯底與所述導體圖案對準。
6.根據權利要求5所述的方法，其中，對所述一個或多個襯底進行布置的步驟還包括為所述一個或多個襯底中的每一者預先指定多個虛擬光伏電池。
7.根據權利要求1所述的方法，還包括在所述一個或多個襯底的正面和背面上形成多個觸點。
8.根據權利要求1所述的方法，還包括在所述一個或多個襯底的背面上形成多個觸點。
9.根據權利要求1所述的方法，還包括在所述一個或多個襯底上形成電流收集金屬連線。
10.根據權利要求1所述的方法，還包括在所述一個或多個襯底上圖案化多個特徵。
11.根據權利要求10所述的方法，其中，所述多個特徵是由從下列項構成的組中選擇的技術進行圖案化的幹法刻蝕、溼法刻蝕、雷射鑽孔、化學機械射流刻蝕、以及它們的組合。
12.根據權利要求1所述的方法，其中，所述連線面由從下述項構成的組中選擇的材料製成金屬箔、金屬厚膜、以及它們的組合。
13.根據權利要求1所述的方法，其中，在不切割所述連線面的情況下對所述太陽能模塊組件上的各個單獨光伏電池進行分離。
14.根據權利要求1所述的方法，還包括將所述太陽能模塊組件與一個或多個保護膜接合。
15.根據權利要求14所述的方法，其中，所述保護膜包括Tedlar。
16.根據權利要求1所述的方法，還包括將所述太陽能模塊組件與一個或多個粘合劑層進行接合併用太陽能級別的覆蓋玻璃覆蓋所述太陽能模塊組件。
17.根據權利要求1所述的方法，其中，所述粘合劑層包括乙烯/醋酸乙烯共聚物。
18.一種太陽能模塊組件，包括
連線面，其上接合有一個或多個襯底；和
多個光伏電池，位於所述一個或多個襯底中每一者上，其中，在每個所述襯底上分離和隔離所述多個光伏電池之前，所述一個或多個襯底被接合到所述連線面上。
19.根據權利要求18所述的太陽能模塊組件，還包括
所述連線面上的導體圖案，用於在所述多個光伏電池之間傳導電流。
20.根據權利要求19所述的太陽能模塊組件，其中，所述一個或多個襯底布置在所述連線面上，與用於所述一個或多個襯底上的所述多個光伏電池的所述導體圖案對準。
21.根據權利要求18所述的太陽能模塊組件，還包括
多個觸點，形成於所述一個或多個襯底上。
22.一種製造太陽能模塊組件的方法，包括
將一個或多個襯底接合到包括導體圖案的連線面上，每個襯底用於製造多個光伏電池；
在所述連線面上布置所述一個或多個襯底，使所述一個或多個襯底與用於所述多個光伏電池的所述導體圖案對準以形成所述太陽能模塊組件；和
對所述太陽能模塊組件上各個單獨的所述光伏電池進行分離。
23.根據權利要求22所述的方法，其中，布置所述一個或多個襯底還包括
為所述一個或多個襯底中的每一者預先指定多個虛擬光伏電池。
24.根據權利要求22所述的方法，還包括在所述一個或多個襯底上形成多個觸點。
25.一種製造太陽能模塊組件的方法，包括
在一個或多個襯底上圖案化多個特徵；
在所述一個或多個襯底上形成多個觸點；
在所述一個或多個襯底上形成電流收集金屬連線；
將所述一個或多個襯底接合到連線面，以形成所述太陽能模塊組件，每個襯底用於製造多個光伏電池；和
對所述太陽能模塊組件上各個單獨的所述光伏電池進行分離。
26.根據權利要求25所述的方法，還包括在所述一個或多個襯底上形成多個觸點。
27.根據權利要求25所述的方法，還包括將所述太陽能模塊組件與一個或多個保護膜接合。
28.根據權利要求25所述的方法，還包括將所述太陽能模塊組件與一個或多個粘合劑層接合併用太陽能級別的覆蓋玻璃覆蓋所述太陽能模塊組件。
全文摘要
本發明公開了一種用於製造大的可升級PV電池和太陽能模塊/太陽能電池板的方法和裝置。該方法包括設計用於若干個PV電池的PV電池連線方案並在大尺寸矽薄板上圖案化多個特徵。若干個大規模矽薄板中每個上具有若干個PV電池，這些薄板可以固定到連線面上從而直接製造成太陽能電池/太陽能電池板。然後對太陽能模塊上的每個PV電池進行分離。本發明的方法大大降低了太陽能模塊/太陽能電池板的製造成本和PV組件的成本。
文檔編號H02N6/00GK101204004SQ200680017746
公開日2008年6月18日 申請日期2006年3月9日 優先權日2005年3月22日
發明者羅伯特·巴查遲, 文戴爾·T·博洛尼甘 申請人:應用材料公司