CN102403372A - 太阳能电池模块及层压方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种在不损坏柔性的情况下可将内部布线连接至多个片状的光电转换元件的技术。副金属箔线被布置为与光电转换元件的背面电极层接触。副金属箔线通过胶带固定在背面电极层上。此外，将副金属箔线折叠成使得主金属箔线介于副金属箔线的折叠部分之间。这样，主金属箔线与副金属箔线连接。副金属箔线通过胶带固定在背面电极层上。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池模块及层压方法，尤其涉及形成太阳能电池模块的布线的方法。
背景技术
在将太阳能电池安装于屋顶并使用时，从生产率或成本等方面而言，非晶硅太阳能电池是有前景的。
在非晶硅太阳能电池中，正在开发一种柔性模块，其中光电转换元件在膜基板上形成，且光电转换元件的表面用保护膜和粘合片覆盖。
为了将电力从用保护膜覆盖的太阳能电池模块提取到外部，使用包括主布线和副布线的内部布线。太阳能电池模块内的光电转换元件与副布线连接，且该副布线与主布线连接。通过移除布置在主布线的端部上的保护膜及粘合片的部分，使主布线的端部露出。外部导线的端部焊接至该露出的部分(参见日本专利申请特开No.10-173209)。
然而，在副布线的数量增加时，难以将副布线没有任何扭变地与主布线连接。在太阳能电池模块的内部布线形状由副布线与主布线的连接来决定时，仍然存在主要由于后续的模块制造工艺中的加热引起的光电转换元件或保护膜的变形与内部布线形状的差异作为扭变。其结果是损坏太阳能电池模块的柔性。
另外，在移除布置在主布线的端部上的保护膜及粘合片的部分并使主布线端部露出的工艺中，存在的问题是：无法完全移除粘合片，且在主布线的表面会留有绝缘物，或在移除时主布线受损。并且，为了解决该问题，移除粘合片需要花费时间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种太阳能电池模块及层压方法，其可在不损坏柔性的情况下将内部布线连接至光电转换元件，且便于外部布线与内部布线的连接。
为实现上述的目的，根据本发明的第一方面，提供一种太阳能电池模块，包括：多个片状的光电转换元件；副金属箔线，设置为与多个光电转换元件的电极接触；主金属箔线，与折叠的副金属箔线连接以使主金属箔线介于折叠部分之间，并将由多个光电转换元件生成的电力提取到外部；以及保护膜，设置为与主金属箔线和副金属箔线一起覆盖多个光电转换元件中的各个转换元件的两个表面。
根据该结构，在形成太阳能电池模块的内部布线的主金属箔线和副金属箔线之间的连接中获得柔性，并且可以吸收在制造太阳能电池模块时发生的扭变。因此，可以在不损坏模块柔性的情况下将内部布线连接至多个光电转换元件。
另外，根据本发明的第二方面，在根据本发明的第一方面的太阳能电池模块中，副金属箔线的折叠部分的长度可大于或等于主金属箔线的宽度。
根据该结构，主金属箔线可靠地介于副金属箔线的折叠部分之间，并且可以可靠地将主金属箔线与副金属箔线连接。
根据本发明的第三方面，在根据本发明的第二方面的太阳能电池模块中，副金属箔线的折叠部分通过胶带固定在电极上。根据该结构，可以将副金属箔线可靠地固定在电极上，并且防止主金属箔线从介入部分脱离。
根据本发明的第四方面，在根据本发明的第三方面的太阳能电池模块中，只通过胶带将副金属箔线的折叠部分的不与主金属箔线重叠的部分固定在电极上。根据该结构，可以更可靠地确保主金属箔线与副金属箔线之间的位置关系的柔性。
根据本发明的第五方面，提供一种层压方法，包括：将副金属箔线布置成与多个片状的光电转换元件的电极连接；折叠副金属箔线，以使将由多个光电转换元件生成的电力提取到外部的主金属箔线介于折叠部分之间，从而将主金属箔线连接到副金属箔线；以及顺序层压第一保护膜、第一粘合片、包括设置在内部的副金属箔线和主金属箔线的光电转换元件、第二粘合片、以及第二保护膜，并且进行热处理以使第一保护膜、第一粘合片、光电转换元件、第二粘合片、以及第二保护膜一体化。
根据该结构，可以在不损坏柔性的情况下制造用保护膜覆盖包括通过副金属箔线和主金属箔线互相连接的多个片状光电转换元件的模块的构造。
根据本发明的第六方面，提供一种层压方法，包括：将副金属箔线布置成与多个片状的光电转换元件的电极连接；折叠副金属箔线，以使将由多个光电转换元件生成的电力提取到外部的主金属箔线介于折叠部分之间，从而将主金属箔线连接到副金属箔线；顺序层压第一保护膜、第一粘合片、包括设置在内部的副金属箔线和设置在内部的端部被折叠的主金属箔线的光电转换元件、第二粘合片、以及第二保护膜，并且进行热处理以使第一保护膜、第一粘合片、光电转换元件、第二粘合片、以及第二保护膜一体化；以及与主金属箔线的端部的折叠部分一起修剪第一保护膜、第一粘合片、第二保护膜和第二粘合片。根据该结构，可以将外部导线插入修剪主金属箔线的折叠部分而形成的间隙。因此，可以将从多个光电转换元件产生的电力提取到外部，并且可以容易地连接外部导线与主金属箔线。
根据本发明的第七方面，根据本发明的第六方面的层压方法还可包括：与第一保护膜和第一粘合片、或者第二保护膜和第二粘合片一起移除主金属箔线的端部的折叠部分。
根据该结构，可以在不在主金属箔线的表面留有绝缘物的情况下容易地使主金属箔线露出。
如上所述，根据本发明的上述各方面，在金属箔线与用保护膜覆盖的多个片状的光电转换元件接触并将电力提取到外部时，可以给金属箔线的布置带来柔性。因此，可以在不损坏太阳能电池模块的柔性的情况下，将内部布线连接至多个光电转换元件。
附图说明
图1A是示意性地示出根据本发明的一个实施方式的太阳能电池模块的结构的立体图；
图1B是示意性地示出沿图1A的A-A′线取得的太阳能电池模块的结构的剖视图；
图1C是示出图1B所示的光电转换元件3的放大立体图。
图2是示出根据本发明的一个实施方式的太阳能电池模块的布线连接方法的俯视图。
图3A～图3C是示出根据本发明的一个实施方式的太阳能电池模块的副金属箔线33与主金属箔线34的连接方法的俯视图。
图4A～图4E是示出根据本发明的一个实施方式的太阳能电池模块的主金属箔线34的连接方法的俯视图及立体图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施方式的太阳能电池模块。
图1A～图1C是示意性地示出根据本发明的一个实施方式的太阳能电池模块的结构的立体图及剖视图。
在图1A及图1B中，多个光电转换元件3粘接在保护膜1上且粘合片2介于其间，保护膜5粘接在这些光电转换元件3上且粘合片4介于其间。另外，在光电转换元件3的电极上布置有从光电转换元件3将电力提取到外部的主金属箔线34。
在图1C中，在膜基板11上沉积有光电转换层13且背面电极层12介于其间，且在光电转换层13上层叠有透明电极层14。另外，在膜基板11的背面上形成有背面电极层15。例如，作为膜基板11可以使用聚酰亚胺或聚酰胺等树脂膜，作为光电转换层13可以使用由非晶硅构成的销构造，作为透明电极层14可以使用ITO。
在背面电极层15形成有槽19，以将背面电极层15分割。将背面电极层12、光电转换层13及透明电极层14分割的槽18形成在背面电极层12、光电转换层13及透明电极层14中，以使它们互相平行并与槽19交替。这样，构成单位电池(unit cell)U1～U4。在膜基板11中，在每个单位电池U1～U4内形成将分割的光电转换层13彼此串联连接的串联孔16。膜基板11介于其中的、彼此相对的背面电极层15与背面电极层12通过串联孔16互相连接。
另外，将光电转换层13所生成的电荷收集到背面电极层15的集电孔17针对每个单位电池U1～U4在膜基板11、背面电极层12及背面电极层15中形成。透明电极层14经由集电孔17与背面电极层15连接。
串联孔16及集电孔17布置为，各单位电池U1～U4中的串联孔16分别与设置在串联孔16正下方的背面电极层15连接，且各单位电池U1～U4中的集电孔17与背面电极层15连接，该背面电极层15与连接至串联孔16的背面电极层15相邻。
如图2所示，将副金属箔线33布置成与光电转换元件P1、P2的背面电极层15接触。副金属箔线33通过胶带32固定在背面电极层15上。将副金属箔线33折叠成使得主金属箔线34介于折叠部分之间。这样，主金属箔线34与副金属箔线33连接。主金属箔线34延伸至保护膜5的端部。例如，作为副金属箔线33及主金属箔线34，可以使用焊料涂覆铜箔线。在主金属箔线34横穿不同单位电池U1～U4的背面电极层15时，可在该单位电池U1～U4的主金属箔线34下设置绝缘片，或者可用绝缘物覆盖主金属箔线34，由此确保不同单位电池U1～U4之间的绝缘。
这样，在在构成太阳能电池模块的内部布线的主金属箔线和副金属箔线间的连接中获得柔性，且可以吸收在制造太阳能电池模块时产生的扭变。因此，可以在不损坏模块的柔性的情况下将内部布线连接至多个光电转换元件P1、P2。
图3A～图3C是示出根据本发明的一个实施方式的太阳能电池模块的副金属箔线33与主金属箔线34的连接方法的俯视图。
在图3A中，将主金属箔线34叠加在副金属箔线33上，以使副金属箔线33与主金属箔线34垂直。然后，如图3B所示，将副金属箔线33折叠，以使得副金属箔线33的折叠部分互相重叠且主金属箔线34介入其中。即，主金属箔线34在垂直方向介于副金属箔线33的折叠部分之间。在副金属箔线33的折叠部分的长度大于或等于主金属箔线34的宽度时，主金属箔线34可靠地介于折叠部分之间。在折叠部分的长度为主金属箔线34的宽度的4～5倍以上时，主金属箔线34更可靠地介于折叠部分之间，且可以防止主金属箔线34错误地被胶带35固定。然后，如图3C所示，将副金属箔线33的折叠部分通过胶带35固定在背面电极层15上。这样，可以防止主金属箔线34从副金属箔线33的折叠部分脱离。例如，当使用带有导电性粘着剂的金属箔标签作为胶带32、35时，可以更可靠地将副金属箔线33与背面电极层15连接。
图4A～图4E是示出将根据本发明的一个实施方式的太阳能电池模块的主金属箔线34连接至外部的方法的俯视图及立体图。
在图4A中，放置主金属箔线34，以使向图1A～图1C的光电转换元件3的外侧延伸，且折叠主金属箔线34的端部，以使得主金属箔线34的端部互相重叠。然后，如图4B所示，将保护膜1、5置于光电转换元件3和主金属箔线34之上，以密封光电转换元件3和主金属箔线34。然后，如图4C所示，将保护膜1、5与主金属箔线34的折叠部分的端部一起进行修剪。然后，如图4D所示，在将主金属箔线34的折叠部分的端部与保护膜1或5一起移除时，可以使主金属箔线34的表面容易地暴露在外面。另外，如图4E所示，例如设于外部导线37的卷曲类型的端子38可被插入2条折叠的主金属箔线34之间的间隙，而不进行图4D所示的工序。在这种情况下，可以将外部导线37与主金属箔线34连接。
Claims (7)
1.一种太阳能电池模块，包括：
多个片状的光电转换元件；
副金属箔线，设置为与多个所述光电转换元件的电极接触；
主金属箔线，与折叠的所述副金属箔线连接以使所述主金属箔线介于折叠部分之间，并将由多个所述光电转换元件生成的电力提取到外部；以及
保护膜，设置为与所述主金属箔线和所述副金属箔线一起覆盖所述多个光电转换元件中的各个转换元件的两个表面。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于，
所述副金属箔线的所述折叠部分的长度大于或等于所述主金属箔线的宽度。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池模块，其特征在于，
所述副金属箔线的所述折叠部分用胶带固定在所述电极上。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池模块，其特征在于，
只将所述副金属箔线的所述折叠部分的不与所述主金属箔线重叠的部分用胶带固定在所述电极上。
5.一种层压方法，包括：
将副金属箔线布置成与多个片状的光电转换元件的电极连接；
折叠所述副金属箔线，以使将由多个光电转换元件生成的电力提取到外部的主金属箔线介于折叠部分之间，从而将所述主金属箔线连接到所述副金属箔线；以及
顺序层压第一保护膜、第一粘合片、包括设置在内部的所述副金属箔线和所述主金属箔线的光电转换元件、第二粘合片、以及第二保护膜，并且进行热处理以使第一保护膜、第一粘合片、光电转换元件、第二粘合片、以及第二保护膜一体化。
6.一种层压方法，包括：
将副金属箔线布置成与多个片状的光电转换元件的电极连接；
折叠所述副金属箔线，以使将由多个光电转换元件生成的电力提取到外部的主金属箔线介于折叠部分之间，从而将所述主金属箔线连接到所述副金属箔线；
顺序层压第一保护膜、第一粘合片、包括设置在内部的所述副金属箔线和设置在内部的端部被折叠的所述主金属箔线的光电转换元件、第二粘合片、以及第二保护膜，并且进行热处理以使第一保护膜、第一粘合片、光电转换元件、第二粘合片、以及第二保护膜一体化；以及
与所述主金属箔线的端部的所述折叠部分一起修剪第一保护膜和第二保护膜。
7.根据权利要求6所述的层压方法，其特征在于，还包括：
与所述第一保护膜和所述第一粘合片、或者所述第二保护膜和所述第二粘合片一起移除所述主金属箔线的端部的所述折叠部分。
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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