太陽能模塊、焊帶與接合焊帶與太陽能電池的方法

2023-04-30 09:19:51 1

專利名稱：太陽能模塊、焊帶與接合焊帶與太陽能電池的方法
技術領域：
本發明涉及一種太陽能 模塊，特別涉及一種太陽能模塊的焊帶。
背景技術：
諸如煤、石油及鈾有關的非再生性能源日益缺乏，及相關生態及安全問題，使得增加可替代的非消耗能源資源的使用變得至關重要。由於大量生產太陽能面板的製造技術改良，促進了太陽能的應用。太陽能發電可實現顯著的環境效益。太陽能模塊主要包括太陽能電池、封裝材、背板、用於將太陽能電池及背板固定於其中的框架。太陽能模塊中一般多是使用焊帶連接各個太陽能電池。然而，如圖1所示，一般多是採用頂針110加壓，將焊帶120固定在太陽能電池 100，而後再通過加熱將焊帶120焊接在太陽能電池100上。由於頂針焊接屬於接觸式工藝，不當的接觸壓力容易在電池模塊受力區形成殘留集中應力，倘若接觸壓力不當，容易造成太陽能電池產生微裂痕(micro creak)，增加後續移動、封裝材層壓工藝(lamination process)或機械施加測試(mechanical loading test)的破片率。

發明內容
因此本發明的目的在於提供一種焊帶，可用以連接多個太陽能電池，以減少太陽能電池在焊接工藝中微裂痕的產生。依照本發明一實施例，提出一種太陽能模塊，包括多個太陽能電池，以及用以連接太陽能電池的焊帶。焊帶包括貼合於太陽能電池的匯流段與設置於太陽能電池之間以連接匯流段的連接段，其中連接段垂直於焊帶長軸的剖面為弧形。本發明的另一實施例為一種焊帶，用以連接兩端點，其中焊帶垂直於焊帶長軸的剖面為弧形。本發明的再一實施例為一種接合焊帶與太陽能電池的方法，包括提供至少一個太陽能電池，接著，放置前述的焊帶於太陽能電池上，其中部分的焊帶位於太陽能電池上，部分的焊帶懸空於太陽能電池之間，以及焊接位於所述多個太陽能電池上的該部分焊帶，使該部分焊帶接合於所述多個太陽能電池。由於弧形的焊帶在焊接時可產生變形，若使用於連接太陽能電池，可以有效避免下方的太陽能電池受應力集中而產生微裂痕，減少太陽能電池在後續工藝中裂片的機率。 焊帶兩側具有斜面，以將光線反射至太陽能電池，提升光線的使用率。


為讓本發明的上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附附圖的詳細說明如下圖1示出傳統在太陽能電池上焊接焊帶的示意圖。圖2示出本發明的太陽能模塊一實施例焊接前的立體視圖。
圖3示出沿圖2的線段A-A的剖面圖。圖4示出沿圖2的線段B-B的剖面圖與頂針。圖5示出圖2的太陽能電池與焊帶焊接後的立體視圖。

圖6示出沿圖5中的線段C-C的剖面圖。圖7示出本發明的一種連接太陽能電池的方法的流程圖。主要附圖標記說明100:太陽能電池110:頂針120:焊帶200 太陽能模塊210 太陽能電池220 焊帶222 匯流段222』 焊接後匯流段224 連接段225 斜面230 助焊劑SlO S16 步驟d:距離
具體實施例方式以下將以附圖及詳細說明清楚說明本發明的精神，任何所屬技術領域中普通技術人員在了解本發明的優選實施例後，當可由本發明所啟示的技術，加以改變及修飾，其並不脫離本發明的精神與範圍。參照圖2，其示出本發明的太陽能模塊一實施例焊接前的立體視圖。太陽能模塊 200包括有多個太陽能電池(solar cell) 210以及用以連接多個太陽能電池210的焊帶 (ribbon) 2200太陽能電池可以例如為成列或是成行的配置，焊帶220可以與設置於背板上的接線盒(圖中未示出)電性連接，以連通太陽能電池210與接線盒，藉以控制太陽能電池 210及將太陽能電池210收集的電力向外輸送。焊帶220垂直於焊帶220的長軸的剖面呈弧形。當焊帶220放置在太陽能電池210上時，部份的焊帶220位於太陽能電池210上， 作為匯流段222，而部分的焊帶220懸空於太陽能電池210之間，作為連接段224，部份焊帶 220可以位於另一太陽能電池210之下作為另一匯流段222，當然，在連接焊帶220與太陽能電池210時，也可僅連接一條焊帶220與一塊太陽能電池210。其中設置於太陽能電池 210之間的連接段224連接匯流段222。太陽能電池210的線路為匯整到匯流段222上，太陽能電池210通過匯流段222與接線盒(圖中未示出)或其他太陽能電池連接。參照圖3，其示出沿圖2的線段A-A的剖面圖。連接段224的剖面，此處特指垂直於焊帶長軸的剖面，為弧形。連接段224的兩側為斜面225。焊帶220的曲率可以根據不同機臺及頂針位移量進行設計，焊帶220的斜面225的角度也可配合太陽能電池210 (見圖2)的尺寸等因素設計。焊帶220的斜面225可具有倒角。焊帶220的材料可例如為金屬。參照圖4，其示出沿圖2的線段B-B的剖面圖與頂針。在進行焊接步驟之前，匯流段222的剖面，此處特指垂直於焊帶長軸的剖面，在焊接前匯流段222的剖面為弧形。太陽能電池210上的線路匯整至匯流段222。匯流段222的兩側為斜面225，斜面225為斜向太陽能電池210，以將光線反射向太陽能電池210(見圖2)表面，提升光線的利用率。 在將焊帶220放置在太陽能電池210之前，通常會在太陽能電池210上對應的位置塗布助焊劑230。弧形的焊帶220與太陽能電池210之間的空隙還可用以容置助焊劑 230，有助於在後續的焊接工藝中使得焊帶220與太陽能電池210焊接的更為緊密。焊帶220的曲率可以根據實際需求設計。換言之，焊帶220垂直於焊帶長軸的剖面的弧形與焊帶220垂直於長軸剖面兩端所形成的連線間最大垂直距離d可根據實際需求設計，舉例來說，焊帶220垂直於焊帶長軸的剖面的弧形與焊帶220垂直於長軸剖面兩端所形成的連線間最大垂直距離d約等於焊帶220受焊接時頂針110的位移。弧形的焊帶220 可以在受接觸時產生變形，提供頂針110施壓預度，減緩頂針110與太陽能電池210之間的接觸，減少應力集中的情形。參照圖5，其示出圖2的太陽能電池210與焊帶220焊接後的立體視圖。焊帶220 經焊接之後，焊接後匯流段222』會平貼於太陽能電池210上，而連接段224仍懸空於太陽能電池210之間。部分的焊帶220可以位於另一太陽能電池210之下與另一太陽能電池210 連接。舉例而言，本附圖中位於另一太陽能電池210下方的焊帶220若尚未經過焊接步驟， 其可在後續進行焊接，通過焊帶220連接太陽能電池210與另一太陽能電池210，在另一實施例中，也可以將焊帶220與多個太陽能電池210設置妥當後，同時通過焊接而連接。參照圖6，其示出沿圖5中的線段C-C的剖面圖。經過焊接工藝之後，焊接後匯流段222』產生形變而平貼於太陽能電池210(見圖5)上，有效解決接觸變形直接傳遞到太陽能電池210而造成應力集中的問題，進而避免太陽能電池210裂片的情形。此外，助焊劑 230能夠輔助焊帶220與太陽能電池210之間的焊接，但在焊接過程中助焊劑230會隨之揮發。焊帶220兩側的斜面225為斜向太陽能電池210，以將接收到的光線向太陽能電池210 反射，提升光線的使用率。此外，在圖5中太陽能電池210與焊帶220焊接後，由於A-A處連接段224未受頂針110的下壓力(holding pressure)而仍維持如圖3的弧形切面。參照圖7，其示出本發明的一種連接太陽能電池的方法的流程圖。步驟SlO為提供至少一個太陽能電池。步驟S12為在太陽能電池表面噴塗助焊劑。步驟S14為放置焊帶於太陽能電池上，其中焊帶垂直於焊帶長軸的剖面為弧形。部分的焊帶位於太陽能電池上，部分的焊帶懸空於太陽能電池之間，部分的焊帶可位於另一太陽能電池下，助焊劑會位於焊帶與太陽能電池之間。接著，步驟S16為焊接位於太陽能電池上的該部分焊帶，使該部分焊帶接合於太陽能電池。其中，步驟S16可以例如使用頂針提供外加壓力，使該部分焊帶能夠固定於所預設的接合位置，並且通過加熱焊帶，使該部分焊帶接合於所述多個太陽能電池。 此外，弧形的焊帶在焊接時可產生變形，以避免下方的太陽能電池因應力集中而產生微裂痕。雖然本發明已以實施例公開如上，然其並非用以限定本發明，任何本領域普通技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視所附的權利要求所界定的範圍為準。
權利要求
1.一種太陽能模塊，包括 多個太陽能電池；以及一焊帶，用以連接所述多個太陽能電池，該焊帶包括貼合於所述多個太陽能電池的多個匯流段與設置於所述多個太陽能電池之間以連接所述多個匯流段的至少一連接段，其中該連接段垂直於該焊帶長軸的剖面為弧形。
2.如權利要求1所述的太陽能模塊，其中該焊帶具有斜向所述多個太陽能電池的至少一斜面。
3.如權利要求2所述的太陽能模塊，其中該斜面具有一倒角。
4.如權利要求1所述的太陽能模塊，其中所述多個匯流段垂直於該焊帶長軸的剖面為弧形。
5.如權利要求1所述的太陽能模塊，其中所述多個匯流段平貼於所述多個太陽能電池。
6.如權利要求1所述的太陽能模塊，其中所述多個連接段懸空於所述多個太陽能電池之間。
7.一種焊帶，用以連接兩端點，其中該焊帶垂直於該焊帶長軸的剖面為弧形。
8.如權利要求7所述的焊帶，其中該焊帶沿長軸的至少一側面為斜面。
9.如權利要求7所述的焊帶，其中垂直於該焊帶長軸的剖面的弧形與該焊帶垂直於長軸剖面的弧形兩端所形成的連線間最大垂直距離等於該焊帶受一下壓力時頂針的位移。
10.一種接合焊帶與太陽能電池的方法，包括 提供至少一個太陽能電池；放置如權利要求7所述的焊帶於該至少一太陽能電池上，其中部分的該焊帶位於該至少一太陽能電池上，部分的該焊帶懸空於該至少一太陽能電池的外；以及焊接位於該至少一太陽能電池上的該部分焊帶，使該部分焊帶接合於該至少一太陽能電池。
11.如權利要求10所述的接合焊帶與太陽能電池的方法，在放置該焊帶於該至少一太陽能電池上之前，還包括噴塗一助焊劑於該至少一太陽能電池上。
12.如權利要求10所述的接合焊帶與太陽能電池的方法，其中焊接位於該至少一太陽能電池上的該部分焊帶包括固定位於該至少一太陽能電池上的該部分焊帶；以及加熱位於該至少一太陽能電池上的該部分焊帶，使該部分焊帶接合於該至少一太陽能電池。
全文摘要
一種焊帶，此焊帶垂直於焊帶長軸的剖面為弧形。一種太陽能模塊，該太陽能模塊包括多個太陽能電池，此太陽能模塊通過上述焊帶連接多個太陽能電池。以及一接合上述焊帶與太陽能電池的方法，該方法包括放置上述的焊帶於太陽能電池上，其中部分焊帶位於太陽能電池上，部分的焊帶懸空於太陽能電池之外，以及焊接位於太陽能電池上的部分焊帶。本發明的技術方案可以減少太陽能電池在焊接製程工藝中微裂痕的產生。
文檔編號H01L31/05GK102361044SQ20111034294
公開日2012年2月22日 申請日期2011年10月25日 優先權日2011年9月6日
發明者曾煌棊, 王耀常 申請人:友達光電股份有限公司