太阳能电池片、太阳能电池组件和旁路二极管的组装方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410797701.2

申请日:

2014.12.19

公开号:

CN104576792A

公开日:

2015.04.29

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):H01L 31/044申请公布日:20150429|||实质审查的生效IPC(主分类):H01L 31/044申请日:20141219|||公开

IPC分类号:

H01L31/044(2014.01)I; H01L31/0443(2014.01)I; H01L31/18

主分类号:

H01L31/044

申请人:

彭·詹姆斯·宇; 许·敏芳; 赵·帕迪·新

发明人:

彭·詹姆斯·宇; 许·敏芳; 赵·帕迪·新

地址:

美国加利福尼亚州山景城

优先权:

专利代理机构:

上海翼胜专利商标事务所(普通合伙)31218

代理人:

孙佳胤

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内容摘要

本发明提供一种太阳能电池片、太阳能电池组件和旁路二极管的组装方法。所述太阳能电池片,包括:第一焊带和第二焊带,所述第一焊带和第二焊带设置在所述基板的不同表面;进一步包括至少一二极管晶片,所述二极管晶片的第一电极和第二电极设置在相对的两表面上,并且所述二极管晶片的第一电极电学连接至所述第一焊带,所述二极管晶片的第二电极电学连接至所述第二焊带。上述技术方案的优点在于,通过改变太阳能组件旁路二级管的设计组装方式,为每个太阳能电池片均设置对应的旁路二极管,这样可以保证当部分电池片受到遮挡时,仅将被遮挡的电池从主电路中隔离出来,极大的降低太阳能组件发生热斑时的温度,提高使用可靠性并保证输出功率的最大化。

权利要求书

权利要求书1.  一种太阳能电池片,包括: 基板; 第一组焊带和第二组焊带,所述第一组焊带包括多个第一焊带,所述第二 组焊带包括多个第二焊带,所述第一焊带和第二焊带设置在所述基板的不 同表面; 其特征在于,进一步包括至少一二极管晶片,所述二极管晶片的第一电极 和第二电极设置在相对的两表面上,并且所述二极管晶片的第一电极电学 连接至所述第一焊带,所述二极管晶片的第二电极电学连接至所述第二焊 带。 2.  根据权利要求1所述的太阳能电池片,其特征在于,所述第一焊带和第二 焊带相对于所述基板对称设置,且所述第二焊带具有一延伸段,所述二极 管晶片进一步是设置在所述延伸段和第一焊带之间,所述二极管晶片的第 一电极与所述第一焊带贴合,所述二极管晶片的第二电极与所述第二焊带 贴合。 3.  根据权利要求2所述的太阳能电池片,其特征在于,所述第二焊带的延伸 段边缘位于所述二极管晶片边缘以内。 4.  根据权利要求1所述的太阳能电池片,其特征在于,进一步包括一第二延 伸栅线,所述第二延伸栅线设置在所述基板设置有所述第二焊带的表面, 并与第二焊带连接,所述二极管晶片的第二电极进一步通过一第二电极连 接片连接至所述第二延伸栅线,所述二极管晶片的第一电极进一步通过一 第一电极连接片直接连接至所述第一焊带。 5.  根据权利要求1所述的太阳能电池片,其特征在于,进一步包括一第一延 伸栅线和一第二延伸栅线,所述第一延伸栅线和第二延伸栅线分别设置在 所述基板的不同表面,且分别与第一焊带和第二焊带连接,所述二极管晶 片的第二电极进一步通过一第二电极连接片连接至所述第二延伸栅线,所 述二极管晶片的第一电极进一步通过一第一电极连接片连接至所述第一延 伸栅线。 6.  根据权利要求1所述的太阳能电池片,其特征在于,所述第一焊带和第二 焊带相对于所述基板对称设置,且所述基板上进一步包括一通孔,所述通 孔位于所述第一焊带和第二焊带覆盖的区域,所述二极管晶片嵌入至所述 通孔内,并通过绝缘层与所述基板电学隔离,所述二极管晶片的第一电极 与所述第一焊带贴合,所述二极管晶片的第二电极与所述第二焊带贴合。 7.  一种太阳能电池组件,包括由多个太阳能电池片构成的阵列,其特征在于, 所述阵列中至少包括一个权利要求1~5任意一项所述的一太阳能电池片。 8.  一种旁路二极管的组装方法,其特征在于,包括如下步骤: 提供一基板,所述基板包括一正极表面和一负极表面; 在所述基板内形成至少一通孔; 在所述通孔的侧壁覆盖绝缘层; 在所述通孔中嵌入一二极管晶片,所述二极管晶片的正极暴露于所述基板 的负极表面,所述二极管晶片的负极暴露于所述基板的正极表面。 9.  根据权利要求7所述的旁路二极管的组装方法,其特征在于,所述绝缘层 采用弹性材料制作,所述二极管晶片和所述通孔之间通过所述弹性材料紧 密配合。 10.  根据权利要求7所述的旁路二极管的组装方法,其特征在于,所述绝缘层 采用固化胶制作,在嵌入二极管晶片的步骤之后,进一步包括固化所述绝 缘层以固定所述二极管晶片的步骤。 11.  根据权利要求7所述的旁路二极管的组装方法,其特征在于,进一步包括 在所述通孔的相对两侧的基板表面形成第一焊带和第二焊带的步骤。

说明书

说明书太阳能电池片、太阳能电池组件和旁路二极管的组装方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池模块领域,尤其涉及一种太阳能电池片、太阳能电 池组件和旁路二极管的组装方法,使用范围是晶体硅电池片(P型,N型)和 对应组件。
背景技术
太阳能电池组件通常由多个太阳能电池片以并联或者串联的方式组合形 成,并以阵列排布的形式设置。对于串联连接的多个太阳能电池片或组件,通 过其内部的电流由通过电流能力最小的一太阳能电池片或者组件决定。因此, 当某片太阳能电池片或者组件发生损坏或者被遮挡时,该电池的电流通过能力 将降低,从而发生反向偏置,进而有可能被回路上其它正常工作的太阳能电池 片或组件击穿。
现有技术中一种常见的方法是采用旁路二极管并联在太阳能电池组件的 两端,当该太阳能电池组件发生损坏或者被遮挡而变成负载时,该旁路二极管 两端的电压迅速升高而发生正向导通,从而使电流流过旁路二极管而非太阳能 电池组件,从而对太阳能电池组件起到保护作用。
以现有技术中采用60个太阳能电池片组成一个太阳能电池组件为例,通 常包含三组,每组20个串联的太阳能电池片,并为每组串联的太阳能电池片 配置一个旁路二极管。故每个太阳能电池组件需要配置三个旁路二极管,每个 旁路二极管的最大反向偏压约为12V(每个太阳能电池片的输出电压为0.6V)。 当每组20个太阳能电池片中的某一个发生损坏或者被遮挡时,旁路二极管将 分流该组20个串联的太阳能电池片的电流,使之从主电路上分离出去。在工 程上,需要采用专门的接线盒将旁路二极管连接至太阳能电池组件的一侧。也 可以是由96个、72个或者54个太阳能电池片组成一个太阳能电池组件,这样 每组包含32个、24个或者18个串联的太阳能电池片。
因此,旁路二极管组装和维护的成本高,难度大。且每一组太阳能电池组 件只能有一组旁路二极管,对耐压性要求很高,是现有技术亟待解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,提供一种太阳能电池片、太阳能电池组件 和旁路二极管的组装方法,能够更有效地对太阳能电池片提供旁路保护。
为了解决上述问题,本发明提供了一种太阳能电池片,包括:基板;第一 组焊带和第二组焊带,所述第一组焊带包括多个第一焊带,所述第二组焊带包 括多个第二焊带,所述第一焊带和第二焊带设置在所述基板的不同表面;进一 步包括至少一二极管晶片,所述二极管晶片的第一电极和第二电极设置在相对 的两表面上,并且所述二极管晶片的第一电极电学连接至所述第一焊带,所述 二极管晶片的第二电极电学连接至所述第二焊带。
作为一种可选的配置方式,所述第一焊带与基板的负极栅线电学连接,所 述第二焊带与基板的正极栅线电学连接;所述二极管的第一电极为正极,所述 第二电极为负极。也可以配置为所述第一焊带与基板的正极栅线电学连接,所 述第二焊带与基板的负极栅线电学连接;所述二极管的第一电极为负极,所述 第二电极为正极。
上述技术方案的优点在于,可以为每一太阳能电池片基板均配置一旁路二 极管晶片,即实现了称之为“一个太阳能电池片对应一个并联二极管晶片保护 (ECEDP:each cell each diode protection)”或者称之为“一个并联二极管晶片 对应一个太阳能电池片保护(ODOCP:one diode one cell protection)”的保护方 式,这样在某一片太阳能电池片失效的情况下,仅将该片太阳能电池片从主电 路中隔离出来,而该电池串内其余正常工作的太阳能电池片仍可以发电。
上述二极管晶片与焊带之间的连接可以通过多种设置方式实现,包括但不 限于将二极管晶片设置在基板内的通孔中,设置在基板一侧的两焊带之间,以 及设置在焊带一侧并通过连接结构与焊带连接等。
作为一种可选的设置方式,所述第一焊带和第二焊带相对于所述基板对称 设置,且所述第二焊带具有一延伸段,所述二极管晶片进一步是设置在所述延 伸段和第一焊带之间,所述二极管晶片的第一电极与所述第一焊带贴合,所述 二极管晶片的第二电极与所述第二焊带贴合。
作为一种可选的设置方式,进一步包括一第二延伸栅线,所述第二延伸栅 线设置在所述基板设置有所述第二焊带的表面,并与第二焊带连接,所述二极 管晶片的第二电极进一步通过一第二电极连接片连接至所述第二延伸栅线,所 述二极管晶片的第一电极进一步通过一第一电极连接片直接连接至所述第一 焊带。
作为一种可选的设置方式,进一步包括一第一延伸栅线和一第二延伸栅 线,所述第一延伸栅线和第二延伸栅线分别设置在所述基板的不同表面,且分 别与第一焊带和第二焊带连接,所述二极管晶片的第一电极进一步通过一第一 电极连接片连接至所述第一延伸栅线,所述二极管晶片的第二电极进一步通过 一第二电极连接片连接至所述第二延伸栅线。
作为一种可选的设置方式,所述第一焊带和第二焊带相对于所述基板对称 设置,且所述基板上进一步包括一通孔,所述通孔位于所述第一焊带和第二焊 带覆盖的区域,所述二极管晶片嵌入至所述通孔内,并通过绝缘层与所述基板 电学隔离,所述二极管晶片的第一电极与所述第一焊带贴合,所述二极管晶片 的第二电极与所述第二焊带贴合。
本发明进一步提供了一种太阳能电池组件,包括由多个太阳能电池片构成 的阵列,所述阵列中至少包括一个上述的一太阳能电池片。
本发明进一步提供了一种旁路二极管的组装方法,包括如下步骤:提供一 基板,所述基板包括一正极表面和一负极表面;在所述基板内形成至少一通孔; 在所述通孔的侧壁覆盖绝缘层;在所述通孔中嵌入一二极管晶片,所述二极管 晶片的正极暴露于所述基板的负极表面,所述二极管晶片的负极暴露于所述基 板的正极表面。
在现有技术的太阳能电池组件和二极管晶片的旁路组装中,旁路二极管晶 片是否导通,只是看问题太阳能电池片本身产生的偏压是否足够大,而不需要 产生更高的负偏压来抵抗电池串中其他正常工作的太阳能电池片产生的正压。 比如60片常规组件中,问题太阳能电池片要同时产生即克服19个太阳能电池 片的正压和使二极管晶片导通电压。这样要使串联二极管晶片导通,需要问题 太阳能电池片产生至少大于上述的负偏压(这意味着问题太阳能电池片将作为 负载会流经更大的反向电流,产生更多的热量)。同理,要想使72片多晶的太 阳能组件串二极管晶片导通,问题太阳能电池片要产生更高的偏压,来克服23 个太阳能电池片的电压才能使二极管晶片导通保护问题太阳能电池片。
而本发明中的每个太阳能电池片被一个二极管晶片并联,这样的组件有比 传统太阳能组件有更敏感的热斑响应能力。产生热斑的遮挡面积实验也验证了 发明内容的组件有更小的遮挡面积可以启动旁路二极管晶片导通。(太阳能电 池片的热斑遮挡面积和太阳能电池片效率等都有相关性,只能给一个范围值)
  本发明组件 60片传统组件 72片传统组件 使二极管启动的最小遮挡面积阈值 5% 10% 15% 热斑产生时,电池片遮挡面积 10% 15%+ 20%- 热斑产生时,组件最高温度 52.3 120 130 热斑产生时,旁路二极管最高温度 43 40~50 40~50
因此,本发明的优点在于,通过改变太阳能电池组件旁路二级管晶片的设 计组装方式,为每个太阳能电池片均设置对应的旁路二极管晶片,这样可以保 证当部分太阳能电池片受到遮挡时,仅将被遮挡的太阳能电池片从主电路中隔 离出来,而该太阳能电池串内其余正常工作的太阳能电池片仍可以发电,极大 的降低太阳能电池组件发生热斑时的组件温度,提高组件的使用可靠性,同时 保证组件输出功率的最大化,因此是一种更有效的保护方式;并且由于二极管 晶片和基板均为半导体材料,因此二极管晶片与焊带之间界面的加固和基板与 焊带之间的加固可以采用同种工艺同时完成,故不会增加额外的加固材料和加 固工艺。并且采用这种组件的接线盒内无需再设置二极管晶片,因此组件的出 线更为方便。
附图说明
附图1A所示是本发明所述太阳能电池片的第一具体实施方式的结构示意 图;
附图1B所示是附图1A所示的结构的等效电路图;
附图2A所示是采用附图1A所示太阳能电池片串联形成电池串,进而形 成太阳能组件的具体实施方式示意图;
附图2B所示是附图2A所示的结构的等效电路图;
附图3A和3B所示是本发明所述太阳能电池片的第二具体实施方式的结 构示意图;
附图4A和4B所示是本发明所述太阳能电池片的第三具体实施方式的结 构示意图;
附图5所示是本发明所述太阳能电池片的第四具体实施方式的结构示意 图;
附图6所示是附图5所示结构制作方法的具体实施方式的步骤示意图;
附图7A至附图7E是附图6所示方法的工艺示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的太阳能电池片、太阳能电池组件和旁路二极 管的组装方法的具体实施方式做详细说明。
以下具体实施方式中,统一将所述第一焊带配置为负极焊带,与基板的负 极栅线电学连接,所述第二焊带配置为正极焊带,与基板的正极栅线电学连接; 所述二极管晶片的第一电极配置为正极,所述第二电极配置为负极。
在其它的具体实施方式中,亦可以将所述第一焊带配置为正极焊带,与基 板的正极栅线电学连接,所述第二焊带配置为负极焊带,与基板的负极栅线电 学连接;所述二极管晶片的第一电极配置为负极,所述第二电极配置为正极。
首先结合附图给出本发明所述太阳能电池片的第一具体实施方式。
参考附图1A所示是本具体实施方式的结构示意图。本具体实施方式所述 太阳能电池片1包括基板10,在基板10的不同表面上分别设置第一焊带11 和第二焊带12,且所述第一焊带11和第二焊带12相对于所述基板对称设置。 所述太阳能电池片1可以是N型电池片或者P型电池片,附图1A中以P型硅 片做成太阳能电池片为例。所述第一焊带11与基板10的负极栅线(附图中未 标示)电学连接,所述第二焊带12与基板10的正极栅线(附图中未标示)电 学连接。所述第二焊带12具有延伸段(附图中未标示),即第二焊带12延伸 至基板10的边缘外侧。第一焊带11本身即需要延伸并连接至邻近另一太阳能 电池片的正极栅线。所述第一焊带11和第二焊带12的材料为可与栅线焊接的 金属。一二极管晶片13进一步设置在第二焊带12延伸段与第一焊带11之间, 且所述二极管晶片13的正极131与所述第一焊带11贴合,所述二极管晶片13 的负极132与所述第二焊带12贴合。所述贴合可以采用焊接或者导电胶带黏 合的方式实现。所述第一焊带11和第二焊带12可以是一组也可以多组,如果 是多组应当至少有一组配置成本具体实施方式所述结构。所述二极管晶片13 是指直接从晶圆上切割下的包含一二极管晶片结构的片状结构,并不经过封装 而直接使用。用于制作二极管晶片13的晶圆和基板10通常具有近似的厚度, 因此可以保证图1A所示的并列式的夹持结构可实现。由于二极管晶片13和基 板10均为半导体材料,因此二极管晶片13与焊带之间界面的加固及基板10 与焊带之间的加固可以采用同种工艺同时完成,故不会增加额外的加固材料和 加固工艺。所述二极管晶片13沿垂直于图面方向的横截面形状选自于矩形、 圆形、椭圆形以及多边形中的任意一种。
附图1A所示的结构的等效电路图如附图1B所示,太阳能电池片1和二 极管晶片13并联,从而使二极管晶片13对于单独的一片太阳能电池片1起到 旁路二极管的作用。
在其它的具体实施方式中,在第一焊带11和第二焊带12之间可以并列夹 持多个二极管晶片13,以增强旁路电流的通过能力。
附图2A所示是采用附图1A所示太阳能电池片1串联形成电池串,进而 形成太阳能组件的具体实施方式示意图。太阳能电池片1的基板10上的第一 焊带11同临近的太阳能电池片20基板200上的第二焊带202是同一根焊带, 而另一侧临近的太阳能电池片21的基板210上的第一焊带211则同基板10上 的第二焊带12是同一根焊带,从而形成串联的电池串。并且太阳能电池片20 和太阳能电池片21也可以具有类似的并联的二极管晶片203和213。
附图2A所示结构的等效电路图如图2B所示,每个太阳能电池片均设置 对应的旁路二极管。这样可以保证在某一片太阳能电池片失效的情况下,仅将 该片太阳能电池片从主电路中隔离出来,而该电池串内其余正常工作的太阳能 电池片仍可以发电。并且由于一个旁路二极管仅对应一片太阳能电池片,因此 对该旁路二极管的耐压要求大为降低。对于硅基太阳能电池而言,该旁路二极 管的最大反向偏压仅为0.6V即可。由于二极管的市场价格同其最大反向偏压 值是呈一致性关系的,因此虽然相对于一串太阳能电池片设置一个旁路二极管 而言,二极管的数目有所增加,但是单颗二极管的成本大为降低。并且未封装 的二极管晶片的平面面积很小,仅有数个平方毫米,因此可以设置在太阳能电 池片阵列之间的空隙中,不会增加整个太阳能电池组件的体积。
接下来结合附图给出本发明所述太阳能电池片的第二具体实施方式。
参考附图3A和3B所示,是本具体实施方式所述太阳能电池片的结构示 意图,包括基板30,在基板30的不同表面上分别设置第一焊带31和第二焊带 32,其中附图3A是从第一焊带31一侧的视图,而附图3B是从第二焊带32 一侧的视图。上述两视图中,相对背面一侧的结构皆以虚线表示。所述第一焊 带31和第二焊带32相对于所述基板30可对称设置。所述第一焊带31与基板 30的负极栅线电学连接,所述第二焊带32与基板30的正极栅线电学连接。
参考附图3B所示,所述第二焊带32所在的表面进一步包括一第二延伸栅 线321,所述第二延伸栅线321设置在所述基板30设置有所述第二焊带32的 表面,并与第二焊带32连接。继续参考附图3B所示,一二极管晶片33的负 极进一步通过一第二电极连接片342(即负极连接片),连接至所述第二延伸栅 线321,进而连接至第二焊带32以及基板30的正极栅线。所述第二延伸栅线 321可以采用金属条贴附在基板30表面,也可以采用涂覆导电浆料的方式涂覆 于基板30的表面。参考附图3A所示,所述二极管晶片33的正极进一步通过 一第一电极连接片341(即正极连接片),直接连接至所述第一焊带31,进而 连接至基板30的负极栅线。所述第一电极连接片341(即正极连接片)和第二 电极连接片342(即负极连接片)的材料可以是金属或者其它导电材料,可以 与基板30表面的焊带材料相同。
所述第二延伸栅线321进一步可以是通过丝网网版调整再印刷在基板正极 表面(也是第二焊带32所在的表面)。通过丝网印刷印出搭接线作为第二延伸 栅线321,以便于和第一电极连接片341(即正极连接片)焊接。
由于电池串中任一太阳能电池片的两栅线各自在不同侧同临近的电池片 的对侧栅线是由同一根焊带连接(可参考附图2A所示),故每一侧都至少一个 焊带应当延伸出电池片的边界以外。本具体实施方式即针对第一焊带31延伸 出电池片的边界以外的情况。而第二焊带32则在电池片的另一端延伸出电池 片以外,若在该侧设置二极管晶片33,只需将上述具体实施方式叙述中的正极 和负极对调即可。
所述二极管晶片33是指直接从晶圆上切割下的包含一二极管结构的片状 结构,并不经过封装而直接使用。用于制作二极管晶片33的晶圆和基板30通 常具有近似的厚度,因此可以保证附图3A和3B所示的基板30和二极管晶片 33并列式的夹持结构可顺利实现。由于二极管晶片33和基板30均为半导体材 料,因此二极管晶片33与两个连接片之间界面的加固及基板30与两个焊带之 间的加固可以采用同种工艺同时完成,故不会增加额外的加固材料和加固工 艺。
在其它的具体实施方式中,可以并列设置多个二极管晶片33,并以串联或 者并联的方式通过相同或者不同的连接片同焊带电学连接,串联的方式可以增 加旁路的耐压能力,并联的方式可以增强旁路的电流通过能力。
上述结构的等效电路图以及形成太阳能电池组件后的结构示意图以及等 效电路图与第一具体实施方式类似,故不再叙述。同前一具体实施方式类似, 本具体实施方式所提供的结构同样可以保证在某一片太阳能电池片失效的情 况下,仅将该片电池从主电路中隔离出来,而该电池串内其余正常工作的太阳 能电池片仍可以发电,并且未封装的二极管晶片的平面面积很小,仅有数个平 方毫米,而连接片的长度也可以设置成数个毫米即可以满足绝缘要求,因此可 以设置在太阳能电池片阵列之间的空隙中,不会增加整个太阳能电池组件的体 积。
接下来结合附图给出本发明所述太阳能电池片的第三具体实施方式。
参考附图4A和4B所示,是本具体实施方式所述太阳能电池片的结构示 意图。包括基板40,在基板40的不同表面上分别设置第一焊带41和第二焊带 42,其中附图4A是从第一焊带41一侧的视图,而附图4B是从第二焊带42 一侧的视图。上述两视图中,相对背面一侧的结构皆以虚线表示。所述第一焊 带41和第二焊带42相对于所述基板40可对称设置。所述第一焊带41与基板 40的负极栅线电学连接,所述第二焊带42与基板40的正极栅线电学连接。
参考附图4A所示,所述第一焊带41所在的表面进一步包括一第一延伸栅 线411,所述第一延伸栅线411设置在所述基板40设置有所述第一焊带41的 表面,并与第一焊带41连接,一二极管晶片43的正极进一步通过一第一电极 连接片441(即正极连接片)连接至所述第一延伸栅线411。参考附图4B所示, 所述第二焊带42所在的表面进一步包括一第二延伸栅线421,所述第二延伸栅 线421设置在所述基板40设置有所述第二焊带42的表面,并与第二焊带42 连接,二极管晶片43的负极通过一第二电极连接片442(即负极连接片)连接 至所述第二延伸栅线421。所述第一延伸栅线411和第二延伸栅线421可以采 用金属条贴附在基板40表面,也可以采用涂覆(丝网印刷)导电浆料的方式 形成于基板40的表面。所述第一电极连接片441(即正极连接片)和第二电极 连接片442(即负极连接片)的材料可以是金属或者其它导电材料,可以与基 板40表面的焊带材料相同。为了提高第一电极连接片441(即正极连接片)和 第二电极连接片442(即负极连接片)之间的绝缘性能,在本具体实施方式中, 第一电极连接片441(即正极连接片)在与二极管晶片43连接的一端进一步包 括一弯折,以使第二电极连接片442(即负极连接片)的本体部分与第一电极 连接片441(即正极连接片)的本体部分之间具有一距离L,以提高两者之间 的绝缘性。
由于太阳能电池片的两焊带各自需要在不同侧同临近的太阳能电池片连 接(可参考附图2A所示),故每一侧都至少一个焊带应当延伸出太阳能电池片 的边界以外。本具体实施方式即针对第二焊带延伸出太阳能电池片的边界以外 的情况。对于第一焊带延伸出太阳能电池片以外的情况,只需将上述具体实施 方式叙述中的正极和负极对调即可。
所述二极管晶片43是指直接从晶圆上切割下的包含一二极管结构的片状 结构,并不经过封装而直接使用。用于制作二极管晶片43的晶圆和基板40通 常具有近似的厚度,因此可以保证附图4A和4B所示的基板40和二极管晶片 43并列式的夹持结构可顺利实现。由于二极管晶片43和基板40均为半导体材 料,因此二极管晶片43与两个连接片之间界面的加固及基板40与两个焊带之 间的加固可以采用同种工艺同时完成,故不会增加额外的加固材料和加固工 艺。
在其它的具体实施方式中,可以并列设置多个二极管晶片43,并以串联或 者并联的方式通过相同或者不同的连接片同焊带电学连接,串联的方式可以增 加旁路的耐压能力,并联的方式可以增强旁路的电流通过能力。
上述结构的等效电路图以及形成太阳能电池组件后的结构示意图以及等 效电路图与第一具体实施方式类似,故不再叙述。同前一具体实施方式类似, 本具体实施方式所提供的结构同样可以保证在某一片太阳能电池片失效的情 况下,仅将该片电池从主电路中隔离出来,而该电池串内其余正常工作的太阳 能电池片仍可以发电,并且未封装的二极管晶片的平面面积很小,仅有数个平 方毫米,而连接片的长度也可以设置成数个毫米即可以满足绝缘要求,因此可 以设置在太阳能电池片阵列之间的空隙中,不会增加整个太阳能电池组件的体 积。
接下来结合附图给出本发明所述太阳能电池片的第四具体实施方式。
参考附图5所示,是本具体实施方式所述太阳能电池片的结构示意图。包 括基板50,在基板50的不同表面上分别设置第一焊带51和第二焊带52,且 所述第一焊带51和第二焊带52相对于所述基板对称设置。所述第一焊带51 与基板50的负极栅线电学连接,所述第二焊带52与基板50的正极栅线电学 连接。所述基板50上进一步包括一通孔(附图中未标示),所述通孔位于所述 第一焊带51和第二焊带52共同覆盖的区域,一二极管晶片53嵌入至所述通 孔内,并通过绝缘层54与所述基板50电学隔离。所述绝缘体填充物54采用 弹性材料制作,例如可以是红外固化胶、紫外固化胶以及热固化胶中的任意一 种,以保证所述二极管晶片53和所述通孔之间通过所述绝缘层54紧密配合。 所述二极管晶片53的负极与所述第二焊带52贴合,所述二极管晶片53的正 极与所述第一焊带51贴合。所述通孔的位置在第一焊带51和第二焊带52之 间,可以最小程度的降低对基板50表面的占用,不对光吸收效率产生影响。
所述二极管晶片53是指直接从晶圆上切割下的包含一二极管结构的片状 结构,并不经过封装而直接使用。用于制作二极管晶片53的晶圆和基板50通 常具有近似的厚度,因此可以保证附图5所示的二极管晶片53嵌入至基板50 后的表面是平的。由于二极管晶片53和基板50均为半导体材料,因此二极管 晶片53与两个连接片之间界面的加固及基板50与两个焊带之间的加固可以采 用同种工艺同时完成,故不会增加额外的加固材料和加固工艺。
在其它的具体实施方式中,在第一焊带51和第二焊带52之间可以并列设 置多个通孔以设置多个二极管晶片53,以增强旁路电流的通过能力。
上述结构的等效电路图以及形成太阳能电池组件后的结构示意图以及等 效电路图与第一具体实施方式类似,故不再叙述。同前一具体实施方式类似, 本具体实施方式所提供的结构同样可以保证在某一片太阳能电池片失效的情 况下,仅将该片电池从主电路中隔离出来,而该电池串内其余正常工作的太阳 能电池片仍可以发电,并且该二极管晶片是设置在太阳能电池片内部的,因此 不会增加整个太阳能电池组件的体积。
接下来结合附图给出上述第四具体实施方式所述结构制作方式的具体实 施方式。附图6是本具体实施方式的步骤示意图,包括:步骤S60,提供一基 板,所述基板包括一正极表面和一负极表面;步骤S61,在所述基板内形成至 少一通孔;步骤S62,在所述通孔的侧壁覆盖绝缘层;步骤S63,在所述通孔 中嵌入一二极管晶片,所述二极管晶片的正极和负极分别暴露于所述基板的正 极表面和负极表面;步骤S64,在所述通孔的相对两侧的基板表面形成焊带。
附图7A所示,参考S60,提供一基板70,所述基板70包括一正极表面 和一负极表面。所述基板70内部应当包括一用于太阳能电池的垂直PN结结 构(附图中未标示),该PN结结构可以采用现有技术中任意一种常见方式形 成。垂直的PN结在基板70中形成了P型表面即正极表面,以及N型表面即 负极表面。
附图7B所示,参考步骤S61,在所述基板70内形成至少一通孔71。形成 通孔71的方法可以采用激光烧蚀、等离子刻蚀或者化学腐蚀的方法。
附图7C所示,参考步骤S62,在所述通孔71的侧壁覆盖绝缘层74。所述 绝缘层74可以采用弹性材料制作,以保证后续嵌入的二极管晶片和所述通孔 71之间可以通过所述绝缘层74紧密配合。为了使后续嵌入的二极管晶片和所 述绝缘层74之间的结合更牢固,优选采用固化胶制作所述绝缘层,包括红外 固化胶、紫外固化胶以及热固化胶中的任意一种。
附图7D所示,参考步骤S63,在所述通孔71中嵌入一二极管晶片73, 所述二极管晶片73的正极暴露于所述基板70的负极表面,所述二极管晶片73 的负极暴露于所述基板70的正极表面。所述二极管晶片73和所述通孔71之 间通过所述绝缘层74紧密配合。
在采用固化胶制作所述绝缘层74的实施方式中,在本步骤之后应当进一 步包括固化所述绝缘层74以固定所述二极管晶片73的步骤。
至此,二极管晶片73已经被嵌入至基板70中,只要和基板70之间形成 电学连接,即可以起到旁路二极管的作用。形成电学连接的方式有很多中,一 种直接的方式是采用附图7E和步骤S64的方法,在所述通孔的相对两侧的基 板表面形成第一焊带71和第二焊带72,直接和二极管晶片73贴合。在其它的 具体实施方式中,也可以将焊带和通孔71之间设置一距离,并通过连接条将 两者电学连接,亦可以形成外围的导电结构。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通 技术人员,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些 改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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本发明提供一种太阳能电池片、太阳能电池组件和旁路二极管的组装方法。所述太阳能电池片,包括:第一焊带和第二焊带,所述第一焊带和第二焊带设置在所述基板的不同表面;进一步包括至少一二极管晶片,所述二极管晶片的第一电极和第二电极设置在相对的两表面上,并且所述二极管晶片的第一电极电学连接至所述第一焊带,所述二极管晶片的第二电极电学连接至所述第二焊带。上述技术方案的优点在于,通过改变太阳能组件旁路二级管的设计。

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