太阳能电池组件i的制作方法
专利名称：太阳能电池组件i的制作方法
技术领域：
本发明涉及太阳能电池组件及其制造方法，具体地本发明涉及包括冷却基板和用于附接太阳能电池的接合衬垫的太阳能电池组件。
背景技术：
光伏或者太阳能电池设计用于将太阳辐射转换为电流。在集中器太阳能光伏应用中，在被引向太阳能电池之前，入射的太阳光被光学地集中。例如，入射的太阳光被主反射镜接收，主反射镜将接收的辐射反射到次反射镜，次反射镜接着向太阳能电池反射辐射，太阳能电池通过在例如III-V半导体或者单晶硅中产生电子-空穴对来将集中的辐射转换为电流。太阳能电池包括半导体集成电路晶片，因此要求一些集成电路封装或者太阳能电 池组件的方式，其中太阳能电池连接到一个或者更多个功能装置。太阳能电池组件(SCA)可以具体地提供对太阳能电池的环境保护、热耗散和电连接。在现有技术中，SCA在连续单基板基底上制造，或者包括彼此电隔离的多个部件。关健问题太阳能电池与SCA的基板的背面接触。现有地，用作冷却基板的连续单基板通过选择性的贵金属(例如，金)沉积接触太阳能电池的背面，沉积代表冗长、耗时并且昂贵的处理步骤。对于太阳能电池，需要大的冷却面积，这与基板的快速和廉价处理相反。设置多个电隔离的材料元件导致差的热传导性能，因而导致太阳能电池的差的整体热连接。另外，设置不同材料特性的材料意味着更高的成本和多个连接区，因此由于原电池或者热-机械应力引起，可能导致所制造的SCA的可靠性(寿命)的明显劣化。因而，尽管最近的工程发展，但是仍需要提供呈现可靠的电接触、充分的热传导性能和对老化的抵抗力而不增加成本，并且另外考虑到生产合理化的SCA。
发明内容
本发明解决上述需要，因此，提供根据权利要求I的一种制造太阳能电池组件(SCA)的方法，所述方法包括以下步骤设置太阳能电池(I)和用于接合太阳能电池(I)的接合衬垫(2)；设置冷却基板(5 );以及按照固态连接的形式将所述接合衬垫(2)连接到所述冷却基板(5)。具体地，可以以平坦且齐平方式将所述接合衬垫(2)联合到所述冷却基板(5)以使得所述接合衬垫(2)和所述冷却基板(5)按照固态连接的形式彼此连接。以平坦方式联合是指相对于至少一个表面的平坦。实际上，接合衬垫可以比冷却基板更厚。在本申请中，术语“接合衬垫”按照旨在与装置进行电接触的导电材料的平坦表面的通常含义使用。因而，根据本发明，提供了在接合衬垫和冷却基板之间在两者的接触区域处没有其它材料/材料层/绝缘层的固态连接。接合衬垫和冷却基板的平坦联合是指接合衬垫不设置在冷却基板的顶部。具体地，之上定位太阳能电池的接合衬垫的至少一个表面上可以与冷却基板的对应的表面平齐排列从而这些表面共面排列。优选地，平齐表面对应于冷却基板的将被定位(粘接)在最终基板上的表面，例如玻璃背面，并且与之上要接合太阳能电池的表面相对。通过直接固态连接，避免了需要额外的粘接装置，因而促进整体处理并且减少在SCA中采用的不同元件的整体数量。因此，与现有技术相比，SCA的可靠性和寿命明显增强。形成可能明显使SCA的性能劣化的原电池的风险降低。另外，直接固态连接允许接合衬垫和冷却基板之间的优异的热和电连接，而不需要本领域中需要的额外的昂贵的接触材料。通过固态连接，可以降低生产成本，并且可以促进自动化生产。另外，保证了长期可靠性。所述接合衬垫和所述冷却基板可以设置有对应的斜面/斜边边缘以辅助具体地通过激光焊接将所述接合衬垫联合到所述冷却基板。分别向接合衬垫和冷却基板设置的对应的斜面允许在连接之前这些元件的定位的余量，因为斜边边缘已经帮助其定位。根据另选实施方式，接合衬垫和冷却基板不以平坦平齐方式连接而是接合衬垫附 接在冷却基板的表面上。因而，通过根据权利要求3的制造太阳能电池组件的方法解决上述需要，上述方法包括以下步骤设置太阳能电池和用于接合太阳能电池的接合衬垫；设置冷却基板；以及将所述接合衬垫附接或者联合到冷却基板的表面上从而所述接合衬垫和所述冷却基板按照固态连接的形式彼此连接。此外，通过直接固态连接，避免了额外的粘接装置，并且形成明显地使SCA的性能劣化的原电池的风险降低。在两种另选中，所述接合衬垫和所述冷却基板通过例如激光焊接、超声波焊接、电阻焊接、烧结、热压缩接合、压缩接合或者铆接或者其它处理彼此连接以形成固态连接。因而，可以容易并且可靠地获得冷却基板和接合衬垫的固态连接。上述示例中的任意一个还可以包括在接合衬垫的一部分上形成接触表面并且将太阳能电池附接到接触表面的处理步骤。所述太阳能电池可以通过导热和/或导电粘接剂或者焊料接触到接触表面。在上述实施方式中描述的接合衬垫可以以包括以下的几何形状(从俯视图)设置包括四边形和八边形的重叠，以使得八边形的大小相同并且比八边形的其它六个边(可以是相同大小)的每一个更长的两个平行边中的一个与四边形的比该四边形的其它两个等尺寸平行边更长的两个等尺寸平行边中的一个重叠。四边形的相同大小的平行边的另一个不位于八边形的形状内。根据另选实施方式，在上述实施方式中描述的接合衬垫可以按照以下几何形状(从俯视图)设置，该几何形状包括两个梯形(例如，等腰梯形)和四边形的重叠，其中，其中上部梯形(等腰梯形)的边中的垂直于上部梯形(等腰梯形)的对称轴的较长的一个边与四边形的比该边(上部梯形(等腰梯形)的边中的垂直于上部梯形(等腰梯形)的对称轴的较长的一个边)更大的上部边重叠，并且下部梯形(等腰梯形)的边中的垂直于下部梯形(等腰梯形)的对称轴的较长的一个边与四边形的比该边(下部梯形(等腰梯形)的边中的垂直于下部等腰梯形的对称轴的较长的一个边)更大的下部边重叠。两个梯形(等腰梯形)重叠在四边形上从而与重叠在四边形的各个边上的边平行的较小的边不位于四边形的形状内。在另选实施方式的两者中接合衬垫被一体地形成在这些几何形状的单片上。在图6a和图6b以及图7a和图7b中例示了形状的具体示例。这些几何形状对于排列包括冷却基板、接合衬垫和太阳能电池的SCA特别有用。另外，这些几何形状促进多个接合衬垫在引线框中的密集排列(如以下更详细描述)。本发明还提供一种太阳能电池组件，所述太阳能电池组件包括附接到接合衬垫的太阳能电池；
冷却基板；其中所述接合衬垫和所述冷却基板按照固态连接形式彼此连接(没有用于所述接合衬垫和所述冷却基板的连接而设置的任何接合/绝缘材料)。在具体实施方式
中，其中，平坦且平齐方式将所述接合衬垫和冷却基板彼此联合从而所述接合衬垫和所述冷却基板以平坦方式联合是指相对于至少一个表面的平坦。实际上，接合衬垫可以比冷却基板更厚。根据另选实施方式，提供一种太阳能电池组件，所述太阳能电池组件包括附接到接合衬垫的太阳能电池；冷却基板；其中所述接合衬垫被附接在所述冷却基板的表面上从而所述接合衬垫和所述冷却基板按照固态连接形式彼此连接(没有用于所述接合衬垫和所述冷却基板的连接而设置的任何接合/绝缘材料)。在本发明的太阳能电池组件(SCA)的这些另选实施方式中，接合衬垫可以呈现以下几何形状(在俯视中)四边形和八边形的重叠，以使得八边形的大小相同并且比八边形的其它六个边的每一个更长的两个平行边中的一个与四边形的比该四边形的其它两个等尺寸平行边更长的两个等尺寸平行边中的一个重叠；或者，两个梯形(等腰梯形)和四边形的重叠，其中，其中上部梯形(等腰梯形)的边中的垂直于上部梯形(等腰梯形)的对称轴的较长的一个边与四边形的比该边更大的上部边重叠，并且下部梯形(等腰梯形)的边中的垂直于下部梯形(等腰梯形)的对称轴的较长的一个边与四边形的比该边更大的下部边重叠。此外，四边形的相同大小的平行边的另一个不位于八边形的形状内，并且两个梯形(等腰梯形)重叠在四边形上从而与重叠在四边形的各个边上的边平行的较小的边不位于四边形的形状内。另选地，接合衬垫可以呈现(在俯视图中)由六边形或者矩形给出的几何形状。另外，根据本发明的SCA可以包括具有通过导线连接到太阳能电池的表面并且定位在接合衬垫的区域上的对冷却基板绝缘的传导表面(例如，铝衬垫)的电气装置或者任何装置。另选地，电气装置或者铝衬垫可以定位在冷却基板上。电气装置可以例如是旁路二极管。本发明还分别提供了具有以上规定的几何形状的接合衬垫，具体地具有如图6a和图6b (如以下详细讨论的)例示的几何形状的接合衬垫。接合衬垫可以包括完全或者部分覆盖接合衬垫的接触表面。接触表面可以具体地由适用于接触要被附接到接合衬垫的太阳能电池的背面的材料组成。例如，接触表面可以由贵金属(例如，金、银)或者非贵金属(例如，铜、锡、镍、或者镍磷)的镀层组成。具体地，贵金属(例如，金、银)或者非贵金属(例如，铜、锡、镍或者镍磷)的电镀层可以被提供作为接触表面。上述SCA可以包括这种包括接触表面的接合衬垫。另外，提供一种包括多个上述接合衬垫的引线框，其中接合衬垫在一个平面内密集填塞。具体地，引线框可以包括如图5例示的接合衬垫排列。这种引线框允许通过标准半导体技术的非常有效的处理。在全部示例性方法和装置中，接合衬垫和/或冷却基板可以包括铝合金或由铝合金构成，具体地99. 5%的铝合金或者由具体地99. 5%的铝合金构成。在下文将参照附图
描述本发明的附加特征和优点。在说明中，参照了附图，附图旨在例示本发明的优选实施方式。应理解这种实施方式不代表本发明的完整范围。图Ia和图Ib例示根据本发明的包括冷却基板、接合衬垫、太阳能电池和与太阳能电池接触的电气装置的SCA的一种示例。图2例示接合衬垫和冷却基板的斜边边缘的侧视图。接合衬垫定位在冷却基板中。图3a和图3b例示根据本发明的包括冷却基板、接合衬垫、太阳能电池和与太阳能电池接触的电气装置的SCA的另一个示例。
图4例示单独根据本发明的示例形成的单独SCA的厚导线布线。图5例示包括根据本发明的一种示例的接合衬垫的引导框架。图6a和图6b例示根据本发明的示例的接合衬垫的示例性几何形状。图7a和图7b例示排列在根据本发明的示例的引导框架中的接合衬垫的另一个示例性几何形状。在图Ia (俯视图)和图Ib (侧视图)中例示根据本发明制造的SCA构造。SCA包括冷却基板5和平面接合到冷却基板5的接合衬垫2。从图Ib可见，接合衬垫2与冷却基板5齐平，之间没有材料(特别是绝缘材料)。实际上，接合衬垫2和冷却基板5经受固态接合，因而提供本领域未有的可靠的长期持续的连接。优选地，接合衬垫2和冷却基板5由相同材料制成。根据示例，该材料是铝合金，具体地是99. 5%的铝合金。通过选择相同材料，避免了接合衬垫2和冷却基板5之间的热应力和原电池因素(galvanic element)。原理上，冷却基板5由平坦材料组成，并且应提供热冷却并且还可以用作电导体。可以根据期望的冷却性能来选择平坦金属的尺寸，更具体地说，可以根据期望的冷却性能来选择平坦金属的厚度(例如接合衬垫2的厚度)。为冷却基板5选择99. 5%的铝合金允许可靠地接触到薄导线、或者厚导线或者带式接合连接，以及连接到集中器太阳能光伏应用的由铝制成的次光学装置。接合衬垫2和冷却基板5可以通过激光焊接、超声波焊接、电阻焊接、烧结、(热)压缩接合或者铆接等被联合到一起。特别在激光焊接的情况下，如图2所示，接合衬垫2和冷却基板5有利地设置有各自的斜面/斜边边缘，以帮助处理和连接并且允许在彼此联合到一起之前，对接合衬垫2和冷却基板5的定位的一些余量，其中如果两个元件具有相同厚度则冷却基板5的上表面与接合衬垫5的上表面共面排列。另选地，优选向接合衬垫2设置比冷却基板5更大的厚度，以通过接合衬垫2实现更有效的冷却。在该情况下，接合衬垫2的上表面(之上排列太阳能电池I)和接合衬垫2的下表面的至少一个定位为比冷却基板5的各个表面更高。还有另一个优点是镀敷的材料和冷却基板材料之间不形成合金。因而，进一步增加长期可持续性。接合衬垫2显示促进热冷却的几何形状并且可以包括适用于将例如旁路二极管或者电隔离的接触衬垫这样的装置3定位以与太阳能电池I的上表面通过接合导线4电接触的部分。在所示的示例中(参见图la)，接合衬垫2具有八边形被四边形重叠的形状，从而八边形的大小相同并且比八边形的其它六个边的每一个更长的两个平行边中的一个(图Ia上的左侧的一个)与四边形的比其它两个平行边更长的两个相同个大小的平行边中的一个(图Ia的右侧的一个)重叠。接合衬垫由这些几何形状一体地形成。因此，接合衬垫2包括部分地覆盖接合衬垫2的接触表面6。接触表面6由适用于接触太阳能电池I的背面的材料组成。例如，接触表面6可以由贵金属(例如，金、银)或者非贵金属(例如，铜、锡、或者镍磷)的镀层组成。具体地，贵金属(金、银)或者非贵金属(例如，铜、锡或者镍磷)的电镀层可以被提供作为接触表面6。接触表面可以特别以矩形形状 提供。另选地，太阳能电池可以直接连接到铝接合衬垫2。可以通过焊料7或者导热和/或导电粘接剂7实现太阳能电池I与接合衬垫2的接触，如图Ib所示。根据本示例，装置3通过焊料7或者传导粘接剂7类似地接触到接合衬垫2。根据具体实施方式
，接合衬垫2和冷却基板中的至少一个由99. 5%铝合金组成，并且接合衬垫2包括电流层或者镀敷了在顶部露出的银表面。在银表面上形成了用于与太阳能电池I的背面的电连接和热连接的传导银粘接剂。相同的传导银粘接剂用于接合衬垫2和装置3的电连接和热连接。图3a和图3b例示根据本发明的包括冷却基板、接合衬垫、太阳能电池和与太阳能电池接触的电气装置的SCA的另一个实施方式。与图Ia和图Ib所示的示例相比，接合衬垫2具有不同的形状，并且不包括用于通过导线4连接到太阳能电池I的上表面的装置3的定位的部分。图3a所示的接合衬垫以具有十二个角和边的多边形形式成型。具体地，通过重叠两个(等腰)梯形和四边形给出接合衬垫2的形状。上部(等腰)梯形的边中的垂直于上部(等腰)梯形的对称轴的较长的一个边与四边形的比该边更大的上部边重叠。类似地，下部(等腰)梯形的边中的垂直于下部(等腰)梯形的对称轴的上部较长的一个边与四边形的比该边更大的下部边重叠(该下部边平行于该四边形的上部边)(参见图3a)。如参照图Ia和图Ib描述的示例，接合衬垫2包括部分地覆盖接合衬垫2的接触表面6。接触表面6以矩形成型，并且由适用于接触太阳能电池I的背面的材料组成，例如金、银、铜、锡或者镍磷。太阳能电池I经由焊料7或者热和/或电传导粘接剂7与接合衬垫2接触。装置3与接合衬垫2隔开地定位，并且经由与用于使太阳能电池I与接合衬垫2 (图3b)的接触的材料相同或者不同的材料的另一个焊料7或者热和/或电传导粘接剂7与冷却基板5接触。不同于图Ia和图Ib所示的实施方式，在图3a和图3b所示的实施例中，接合衬垫2不是平坦且平齐联合到冷却基板5而是附接到冷却基板5的顶部。此外，然而，在接合衬垫2和冷却基板5之间不设置其它材料(具体地，额外的绝缘材料)，而是接合衬垫2例如通过激光焊接被直接焊接到冷却基板5的表面上。然而图3a和图3b所示的示例的接合衬垫2设置在冷却基板5上，应注意的是另选地，接合衬垫2可以按照对图Ia和图Ib的接合衬垫2所描述的方式与冷却基板5联合。相应的，图Ia和图Ib的接合衬垫2可以另选地附接到冷却基板5的表面(冷却基板5的顶部)而不是平坦且平齐地与冷却基板5联合。在任何情况下，根据图Ia和图Ib或者图3a和图3b的示例的单独的SCA可以被如图4所示地布线。厚导线9 (例如，铝导线)连接到SCA的焊接衬垫2。由铝制成的次光学装置或者其底座通过激光焊接等可以容易地连接到冷却基板5。例如可以按照以下实现接合衬垫的制造。提供铝(或者不同金属)的矩形片材。在该铝矩形片材上形成贵金属或者非贵金属带以形成未来的接触表面。接着通过冲压形成接合衬垫以形成图5所示的所谓的引线框10。衬垫的位置和形状设计成可以在单个铝矩形片材上排列非常高密度的接合衬垫，从而单个冲压步骤对于形成衬垫是充分的。另外，接合衬垫被设计被定位成使涂覆在铝片材表面上的连续的贵金属或者非贵金属带在冲压之后被适当地定位在衬垫上，用于容纳太阳能电池以及可能的二极管。 本发明提供的接合衬垫2特别适用于通过半导体技术的大规模生产和处理。在图5中，例示了包括多个接合衬垫2的引线框。接合衬垫2密集且平坦地填塞在可以在生产线上生产的金属带10上。在所示的示例中，参照图Ia和图Ib描述的多个接合衬垫2形成引线框。接合衬垫的几何形状还在图6a中示出。图5的最上端和最下端接合衬垫2和最左端和最右端接合衬垫2可以被指定为接合衬垫的边界。与其它接合衬垫完全邻接的全部接合衬垫被指定为内部接合衬垫。内部接合衬垫排列成对于这些接合衬垫I的每个满足以下情况A)接合衬垫I的矩形的长边(图6a中用a指示)(与同一接合衬垫的八边形的长边平行)定位为与第一其它接合衬垫II的八边形的长边相邻，并且同一接合衬垫I的八边形的长边(图6a中用b指示)定位为与第二其它接合衬垫III的矩形的长边相邻。B)接合衬垫I的矩形的第一短边(比长边更短并且在图6a中用c指示)定位为与第三个其它接合衬垫IV的八边形的第一短边相邻，并且平行于接合衬垫I的矩形的第一短边的第二短边(在图6a中用d指示)被定位为与第四其它接合衬垫V的八边形的第一短边相邻。C)接合衬垫I的八边形的第一短边(比长边更短并且在图6a中用e指示)定位为与第五其它接合衬垫VI的矩形的第一短边相邻，并且接合衬垫I的八边形的第二短边(与第一平行并且在图6a中用f指示)定位为与第六其它接合衬垫VII的矩形的第一短边相邻。D)接合衬垫I的八边形的对角边(在图6a中用g指示)与如图5所示的第三到第六八边形IV到VII的各个对角边相邻。按照类似方式，参照图3a和图3b描述以及如图6b所示的接合衬垫可以以密集排列方式来排列。在具体排列方式中，图6b中例示的一个接合衬垫2的对角边定位为在包括图6b所示的接合衬垫2的引线框中与相同形状的其它接合衬垫2的对角边相邻。接合衬垫、冷却基板和太阳能电池的组装可以包括以下。太阳能电池以及可能的二极管被连续地组装在作为引线框的一部分的接合衬垫上。接着引线框的每个接合衬垫被“拆卸”并且联合/附接到冷却基板。这对于可制造性是非常优选的，因为小的元件(二极管、太阳能电池)被拾取并且放置在引线框上。此过程可以被目前设备按照自动工业方式进行。然而，应注意不在对接合衬垫与冷却基板进行组装时使这些电子部件退化。在此过程中，需要拾取并且放置之上安装了它们的电子部件的接合衬垫。因此，接合衬垫应呈现通常不涂覆贵金属或者非贵金属的一些“把持区域”。把持区域将允许“拾取和放置”工具操纵接合衬垫。通过图6a的e和g和f和g指示的边限定的区域以及通过图6b的梯形区域，限定了把持区域。图7a和图7b中例示了本发明的接合衬垫2的进一步另选适当形状以及它们在引线框中的排列。与以上描述的接合衬垫的几何形状相比，图7a (六边形)和图7b (两个矩形)中所示的接合衬垫的形状更简单。没有限定具体的把持区域。在此情况下，接合衬垫的尺寸可以减小并且接合衬垫的制造更廉价。这种接合衬垫对于随后的接合衬垫、冷却基板和太阳能电池的组装过程特别有用。在第一步骤，接合衬垫被组装在冷却基板上。在第二步骤，太阳能电池以及可能的二极管连接到接合衬垫上。然而，因为装置要被定位在很大的 基板上(冷却基板和接合衬垫)，因此与以上描述的组装方法相比，制造(在自动化方面)较不容易。全部先前讨论的实施方式不旨在限制本发明，而是作为例示本发明的特征和优点的示例。应理解的是以上描述的特征中的一些或者全部还可以按照不同方式组合。
权利要求
1.一种太阳能电池组件的制造方法，所述方法包括以下步骤 设置太阳能电池(I)和用于接合所述太阳能电池(I)的接合衬垫(2)； 设置冷却基板(5);以及 按照固态连接的形式将所述接合衬垫(2 )连接到所述冷却基板(5 )。
2.根据权利要求I所述的方法，其中，按照固态连接的形式将所述接合衬垫(2)连接到所述冷却基板(5)的步骤包括 以平坦且齐平方式将所述接合衬垫(2)联合到所述冷却基板(5)以使得所述接合衬垫(2)和所述冷却基板(5)按照固态连接的形式彼此连接。
3.根据权利要求I所述的方法，其中，按照固态连接的形式将所述接合衬垫(2)连接到所述冷却基板(5)的步骤包括 将所述接合衬垫(2)附接或者联合到所述冷却基板(5)的表面上以使得所述接合衬垫(2)和所述冷却基板(5)按照固态连接的形式彼此连接。
4.根据权利要求I或者2所述的方法，其中，所述接合衬垫(2)和所述冷却基板(5)通过激光焊接、超声波焊接、电阻焊接、烧结、热压缩接合、压缩接合或者铆接或者其它处理彼此连接以形成固态连接。
5.根据权利要求I所述的方法，其中，所述接合衬垫(2)和所述冷却基板(5)两者设置有对应的斜面(8)或斜边边缘(8)以辅助具体地通过激光焊接将所述接合衬垫(2)联合到所述冷却基板(5)。
6.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，所述方法还包括具体地通过导热和/或导电粘接剂或者焊料在所述接合衬垫(2)的至少一部分上形成接触表面(6)并且将所述太阳能电池(I)附接到所述接触表面(6)。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述太阳能电池(I)通过传导粘接剂或者焊料接触到接触表面(6)。
8.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，所述接合衬垫(2)被以以下几何形状设置，该几何形状包括 一个四边形和一个八边形的重叠，以使得所述八边形的大小相同并且比八边形的其它六个边的每ー个更长的两个平行边中的一个与四边形的比该四边形的其它两个等尺寸平行边更长的两个等尺寸平行边中的一个重叠，所述四边形具体地为矩形；或者， 两个梯形和一个四边形的重叠，其中上部梯形的边中的垂直于上部梯形的对称轴的较长的ー个边与四边形的比该边更大的上部边重叠，并且下部梯形的边中的垂直于下部梯形的对称轴的较长的一个边与四边形的比该边更大的下部边重叠，所述梯形具体地为等腰梯形； 或者，其中所述接合衬垫(2)以六边形或者矩形给出的几何形状设置。
9.一种太阳能电池组件，所述太阳能电池组件包括 附接到接合衬垫(2)的太阳能电池(I)； 冷却基板(5)； 其中，所述接合衬垫(2 )和所述冷却基板(5 )按照固态连接的形式彼此连接。
10.根据权利要求9所述的太阳能电池组件，其中， 所述接合衬垫(2)和冷却基板(5)以平坦且齐平方式彼此联合以使得所述接合衬垫(2)和所述冷却基板(5)按照固态连接的形式彼此连接。
11.根据权利要求9所述的太阳能电池组件，其中， 所述接合衬垫(2 )被附接在所述冷却基板(5)的表面上以使得所述接合衬垫(2)和所述冷却基板(5)按照固态连接的形式彼此连接。
12.根据权利要求9、10或者11所述的太阳能电池组件，其中，所述接合衬垫(2)按照几何形状设置，该几何形状包括 一个四边形和一个八边形的重叠，以使得所述八边形的大小相同并且比八边形的其它六个边的每ー个更长的两个平行边中的一个与四边形的比该四边形的其它两个等尺寸平行边更长的两个等尺寸平行边中的一个重叠，所述四边形具体地为矩形；或者， 两个梯形和一个四边形的重叠，其中上部梯形的边中的垂直于该上部梯形的对称轴的较长的一个边与四边形的比该边更大的上部边重叠，并且下部梯形的边中的垂直于该下部梯形的对称轴的较长的一个边与四边形的比该边更大的下部边重叠，所述梯形具体地为等腰梯形；或者， 由六边形或者矩形给出的几何形状。
13.一种用于接合太阳能电池(I)并且适用干与冷却基板(5)连接的接合衬垫(2)，其中，所述接合衬垫(2)示出以下几何形状 一个四边形和一个八边形的重叠，以使得所述八边形的大小相同并且比八边形的其它六个边的每ー个更长的两个平行边中的一个与四边形的比该四边形的其它两个等尺寸平行边更长的两个等尺寸平行边中的一个重叠，所述四边形具体地为矩形；或者， 两个梯形和一个四边形的重叠，其中上部梯形的边中的垂直于该上部梯形的对称轴的较长的一个边与四边形的比该边更大的上部边重叠，并且下部梯形的边中的垂直于该下部梯形的对称轴的较长的一个边与四边形的比该边更大的下部边重叠，所述梯形具体地为等腰梯形；或者 六边形或矩形。
14.根据权利要求12所述的接合衬垫(2)，所述接合衬垫(2)还包括接触表面(6)，所述接触表面用于接触要被附接到接合衬垫(2)的太阳能电池(I)的背面，其中所述接触表面(6)具体地由贵金属或者非贵金属的镀层组成，所述贵金属具体为金或者银，所述非贵金属具体为铜、锡、镍、或镍磷，并且所述镀层具体为贵金属或者非贵金属的电镀层。
15.ー种包括根据权利要求12或者13所述的多个接合衬垫(2)的引线框，其中，所述接合衬垫(2 )密集填塞在ー个平面中。
全文摘要
本发明涉及太阳能电池组件。该太阳能电池组件包括附接到接合衬垫的太阳能电池；以及冷却基板，并且其中所述接合衬垫和冷却基板以平坦且齐平方式彼此联合上从而所述接合衬垫和所述冷却基板按照固态连接的形式彼此连接。本发明还涉及一种太阳能电池组件以及这种太阳能电池组件的制造方法，所述太阳能电池组件包括附接到接合衬垫的太阳能电池；以及冷却基板，以及其中所述接合衬垫被附接在所述冷却基板的表面上从而所述接合衬垫和所述冷却基板按照固态连接形式彼此连接。
文档编号H01L31/052GK102782876SQ201180010518
公开日2012年11月14日 申请日期2011年2月22日 优先权日2010年2月25日
发明者M·齐格勒, 萨沙·范里森 申请人:索泰克太阳能公司
技术领域：
本发明涉及太阳能电池组件及其制造方法，具体地本发明涉及包括冷却基板和用于附接太阳能电池的接合衬垫的太阳能电池组件。
背景技术：
光伏或者太阳能电池设计用于将太阳辐射转换为电流。在集中器太阳能光伏应用中，在被引向太阳能电池之前，入射的太阳光被光学地集中。例如，入射的太阳光被主反射镜接收，主反射镜将接收的辐射反射到次反射镜，次反射镜接着向太阳能电池反射辐射，太阳能电池通过在例如III-V半导体或者单晶硅中产生电子-空穴对来将集中的辐射转换为电流。太阳能电池包括半导体集成电路晶片，因此要求一些集成电路封装或者太阳能电 池组件的方式，其中太阳能电池连接到一个或者更多个功能装置。太阳能电池组件(SCA)可以具体地提供对太阳能电池的环境保护、热耗散和电连接。在现有技术中，SCA在连续单基板基底上制造，或者包括彼此电隔离的多个部件。关健问题太阳能电池与SCA的基板的背面接触。现有地，用作冷却基板的连续单基板通过选择性的贵金属(例如，金)沉积接触太阳能电池的背面，沉积代表冗长、耗时并且昂贵的处理步骤。对于太阳能电池，需要大的冷却面积，这与基板的快速和廉价处理相反。设置多个电隔离的材料元件导致差的热传导性能，因而导致太阳能电池的差的整体热连接。另外，设置不同材料特性的材料意味着更高的成本和多个连接区，因此由于原电池或者热-机械应力引起，可能导致所制造的SCA的可靠性(寿命)的明显劣化。因而，尽管最近的工程发展，但是仍需要提供呈现可靠的电接触、充分的热传导性能和对老化的抵抗力而不增加成本，并且另外考虑到生产合理化的SCA。
发明内容
本发明解决上述需要，因此，提供根据权利要求I的一种制造太阳能电池组件(SCA)的方法，所述方法包括以下步骤设置太阳能电池(I)和用于接合太阳能电池(I)的接合衬垫(2)；设置冷却基板(5 );以及按照固态连接的形式将所述接合衬垫(2)连接到所述冷却基板(5)。具体地，可以以平坦且齐平方式将所述接合衬垫(2)联合到所述冷却基板(5)以使得所述接合衬垫(2)和所述冷却基板(5)按照固态连接的形式彼此连接。以平坦方式联合是指相对于至少一个表面的平坦。实际上，接合衬垫可以比冷却基板更厚。在本申请中，术语“接合衬垫”按照旨在与装置进行电接触的导电材料的平坦表面的通常含义使用。因而，根据本发明，提供了在接合衬垫和冷却基板之间在两者的接触区域处没有其它材料/材料层/绝缘层的固态连接。接合衬垫和冷却基板的平坦联合是指接合衬垫不设置在冷却基板的顶部。具体地，之上定位太阳能电池的接合衬垫的至少一个表面上可以与冷却基板的对应的表面平齐排列从而这些表面共面排列。优选地，平齐表面对应于冷却基板的将被定位(粘接)在最终基板上的表面，例如玻璃背面，并且与之上要接合太阳能电池的表面相对。通过直接固态连接，避免了需要额外的粘接装置，因而促进整体处理并且减少在SCA中采用的不同元件的整体数量。因此，与现有技术相比，SCA的可靠性和寿命明显增强。形成可能明显使SCA的性能劣化的原电池的风险降低。另外，直接固态连接允许接合衬垫和冷却基板之间的优异的热和电连接，而不需要本领域中需要的额外的昂贵的接触材料。通过固态连接，可以降低生产成本，并且可以促进自动化生产。另外，保证了长期可靠性。所述接合衬垫和所述冷却基板可以设置有对应的斜面/斜边边缘以辅助具体地通过激光焊接将所述接合衬垫联合到所述冷却基板。分别向接合衬垫和冷却基板设置的对应的斜面允许在连接之前这些元件的定位的余量，因为斜边边缘已经帮助其定位。根据另选实施方式，接合衬垫和冷却基板不以平坦平齐方式连接而是接合衬垫附 接在冷却基板的表面上。因而，通过根据权利要求3的制造太阳能电池组件的方法解决上述需要，上述方法包括以下步骤设置太阳能电池和用于接合太阳能电池的接合衬垫；设置冷却基板；以及将所述接合衬垫附接或者联合到冷却基板的表面上从而所述接合衬垫和所述冷却基板按照固态连接的形式彼此连接。此外，通过直接固态连接，避免了额外的粘接装置，并且形成明显地使SCA的性能劣化的原电池的风险降低。在两种另选中，所述接合衬垫和所述冷却基板通过例如激光焊接、超声波焊接、电阻焊接、烧结、热压缩接合、压缩接合或者铆接或者其它处理彼此连接以形成固态连接。因而，可以容易并且可靠地获得冷却基板和接合衬垫的固态连接。上述示例中的任意一个还可以包括在接合衬垫的一部分上形成接触表面并且将太阳能电池附接到接触表面的处理步骤。所述太阳能电池可以通过导热和/或导电粘接剂或者焊料接触到接触表面。在上述实施方式中描述的接合衬垫可以以包括以下的几何形状(从俯视图)设置包括四边形和八边形的重叠，以使得八边形的大小相同并且比八边形的其它六个边(可以是相同大小)的每一个更长的两个平行边中的一个与四边形的比该四边形的其它两个等尺寸平行边更长的两个等尺寸平行边中的一个重叠。四边形的相同大小的平行边的另一个不位于八边形的形状内。根据另选实施方式，在上述实施方式中描述的接合衬垫可以按照以下几何形状(从俯视图)设置，该几何形状包括两个梯形(例如，等腰梯形)和四边形的重叠，其中，其中上部梯形(等腰梯形)的边中的垂直于上部梯形(等腰梯形)的对称轴的较长的一个边与四边形的比该边(上部梯形(等腰梯形)的边中的垂直于上部梯形(等腰梯形)的对称轴的较长的一个边)更大的上部边重叠，并且下部梯形(等腰梯形)的边中的垂直于下部梯形(等腰梯形)的对称轴的较长的一个边与四边形的比该边(下部梯形(等腰梯形)的边中的垂直于下部等腰梯形的对称轴的较长的一个边)更大的下部边重叠。两个梯形(等腰梯形)重叠在四边形上从而与重叠在四边形的各个边上的边平行的较小的边不位于四边形的形状内。在另选实施方式的两者中接合衬垫被一体地形成在这些几何形状的单片上。在图6a和图6b以及图7a和图7b中例示了形状的具体示例。这些几何形状对于排列包括冷却基板、接合衬垫和太阳能电池的SCA特别有用。另外，这些几何形状促进多个接合衬垫在引线框中的密集排列(如以下更详细描述)。本发明还提供一种太阳能电池组件，所述太阳能电池组件包括附接到接合衬垫的太阳能电池；
冷却基板；其中所述接合衬垫和所述冷却基板按照固态连接形式彼此连接(没有用于所述接合衬垫和所述冷却基板的连接而设置的任何接合/绝缘材料)。在具体实施方式
中，其中，平坦且平齐方式将所述接合衬垫和冷却基板彼此联合从而所述接合衬垫和所述冷却基板以平坦方式联合是指相对于至少一个表面的平坦。实际上，接合衬垫可以比冷却基板更厚。根据另选实施方式，提供一种太阳能电池组件，所述太阳能电池组件包括附接到接合衬垫的太阳能电池；冷却基板；其中所述接合衬垫被附接在所述冷却基板的表面上从而所述接合衬垫和所述冷却基板按照固态连接形式彼此连接(没有用于所述接合衬垫和所述冷却基板的连接而设置的任何接合/绝缘材料)。在本发明的太阳能电池组件(SCA)的这些另选实施方式中，接合衬垫可以呈现以下几何形状(在俯视中)四边形和八边形的重叠，以使得八边形的大小相同并且比八边形的其它六个边的每一个更长的两个平行边中的一个与四边形的比该四边形的其它两个等尺寸平行边更长的两个等尺寸平行边中的一个重叠；或者，两个梯形(等腰梯形)和四边形的重叠，其中，其中上部梯形(等腰梯形)的边中的垂直于上部梯形(等腰梯形)的对称轴的较长的一个边与四边形的比该边更大的上部边重叠，并且下部梯形(等腰梯形)的边中的垂直于下部梯形(等腰梯形)的对称轴的较长的一个边与四边形的比该边更大的下部边重叠。此外，四边形的相同大小的平行边的另一个不位于八边形的形状内，并且两个梯形(等腰梯形)重叠在四边形上从而与重叠在四边形的各个边上的边平行的较小的边不位于四边形的形状内。另选地，接合衬垫可以呈现(在俯视图中)由六边形或者矩形给出的几何形状。另外，根据本发明的SCA可以包括具有通过导线连接到太阳能电池的表面并且定位在接合衬垫的区域上的对冷却基板绝缘的传导表面(例如，铝衬垫)的电气装置或者任何装置。另选地，电气装置或者铝衬垫可以定位在冷却基板上。电气装置可以例如是旁路二极管。本发明还分别提供了具有以上规定的几何形状的接合衬垫，具体地具有如图6a和图6b (如以下详细讨论的)例示的几何形状的接合衬垫。接合衬垫可以包括完全或者部分覆盖接合衬垫的接触表面。接触表面可以具体地由适用于接触要被附接到接合衬垫的太阳能电池的背面的材料组成。例如，接触表面可以由贵金属(例如，金、银)或者非贵金属(例如，铜、锡、镍、或者镍磷)的镀层组成。具体地，贵金属(例如，金、银)或者非贵金属(例如，铜、锡、镍或者镍磷)的电镀层可以被提供作为接触表面。上述SCA可以包括这种包括接触表面的接合衬垫。另外，提供一种包括多个上述接合衬垫的引线框，其中接合衬垫在一个平面内密集填塞。具体地，引线框可以包括如图5例示的接合衬垫排列。这种引线框允许通过标准半导体技术的非常有效的处理。在全部示例性方法和装置中，接合衬垫和/或冷却基板可以包括铝合金或由铝合金构成，具体地99. 5%的铝合金或者由具体地99. 5%的铝合金构成。在下文将参照附图
描述本发明的附加特征和优点。在说明中，参照了附图，附图旨在例示本发明的优选实施方式。应理解这种实施方式不代表本发明的完整范围。图Ia和图Ib例示根据本发明的包括冷却基板、接合衬垫、太阳能电池和与太阳能电池接触的电气装置的SCA的一种示例。图2例示接合衬垫和冷却基板的斜边边缘的侧视图。接合衬垫定位在冷却基板中。图3a和图3b例示根据本发明的包括冷却基板、接合衬垫、太阳能电池和与太阳能电池接触的电气装置的SCA的另一个示例。
图4例示单独根据本发明的示例形成的单独SCA的厚导线布线。图5例示包括根据本发明的一种示例的接合衬垫的引导框架。图6a和图6b例示根据本发明的示例的接合衬垫的示例性几何形状。图7a和图7b例示排列在根据本发明的示例的引导框架中的接合衬垫的另一个示例性几何形状。在图Ia (俯视图)和图Ib (侧视图)中例示根据本发明制造的SCA构造。SCA包括冷却基板5和平面接合到冷却基板5的接合衬垫2。从图Ib可见，接合衬垫2与冷却基板5齐平，之间没有材料(特别是绝缘材料)。实际上，接合衬垫2和冷却基板5经受固态接合，因而提供本领域未有的可靠的长期持续的连接。优选地，接合衬垫2和冷却基板5由相同材料制成。根据示例，该材料是铝合金，具体地是99. 5%的铝合金。通过选择相同材料，避免了接合衬垫2和冷却基板5之间的热应力和原电池因素(galvanic element)。原理上，冷却基板5由平坦材料组成，并且应提供热冷却并且还可以用作电导体。可以根据期望的冷却性能来选择平坦金属的尺寸，更具体地说，可以根据期望的冷却性能来选择平坦金属的厚度(例如接合衬垫2的厚度)。为冷却基板5选择99. 5%的铝合金允许可靠地接触到薄导线、或者厚导线或者带式接合连接，以及连接到集中器太阳能光伏应用的由铝制成的次光学装置。接合衬垫2和冷却基板5可以通过激光焊接、超声波焊接、电阻焊接、烧结、(热)压缩接合或者铆接等被联合到一起。特别在激光焊接的情况下，如图2所示，接合衬垫2和冷却基板5有利地设置有各自的斜面/斜边边缘，以帮助处理和连接并且允许在彼此联合到一起之前，对接合衬垫2和冷却基板5的定位的一些余量，其中如果两个元件具有相同厚度则冷却基板5的上表面与接合衬垫5的上表面共面排列。另选地，优选向接合衬垫2设置比冷却基板5更大的厚度，以通过接合衬垫2实现更有效的冷却。在该情况下，接合衬垫2的上表面(之上排列太阳能电池I)和接合衬垫2的下表面的至少一个定位为比冷却基板5的各个表面更高。还有另一个优点是镀敷的材料和冷却基板材料之间不形成合金。因而，进一步增加长期可持续性。接合衬垫2显示促进热冷却的几何形状并且可以包括适用于将例如旁路二极管或者电隔离的接触衬垫这样的装置3定位以与太阳能电池I的上表面通过接合导线4电接触的部分。在所示的示例中(参见图la)，接合衬垫2具有八边形被四边形重叠的形状，从而八边形的大小相同并且比八边形的其它六个边的每一个更长的两个平行边中的一个(图Ia上的左侧的一个)与四边形的比其它两个平行边更长的两个相同个大小的平行边中的一个(图Ia的右侧的一个)重叠。接合衬垫由这些几何形状一体地形成。因此，接合衬垫2包括部分地覆盖接合衬垫2的接触表面6。接触表面6由适用于接触太阳能电池I的背面的材料组成。例如，接触表面6可以由贵金属(例如，金、银)或者非贵金属(例如，铜、锡、或者镍磷)的镀层组成。具体地，贵金属(金、银)或者非贵金属(例如，铜、锡或者镍磷)的电镀层可以被提供作为接触表面6。接触表面可以特别以矩形形状 提供。另选地，太阳能电池可以直接连接到铝接合衬垫2。可以通过焊料7或者导热和/或导电粘接剂7实现太阳能电池I与接合衬垫2的接触，如图Ib所示。根据本示例，装置3通过焊料7或者传导粘接剂7类似地接触到接合衬垫2。根据具体实施方式
，接合衬垫2和冷却基板中的至少一个由99. 5%铝合金组成，并且接合衬垫2包括电流层或者镀敷了在顶部露出的银表面。在银表面上形成了用于与太阳能电池I的背面的电连接和热连接的传导银粘接剂。相同的传导银粘接剂用于接合衬垫2和装置3的电连接和热连接。图3a和图3b例示根据本发明的包括冷却基板、接合衬垫、太阳能电池和与太阳能电池接触的电气装置的SCA的另一个实施方式。与图Ia和图Ib所示的示例相比，接合衬垫2具有不同的形状，并且不包括用于通过导线4连接到太阳能电池I的上表面的装置3的定位的部分。图3a所示的接合衬垫以具有十二个角和边的多边形形式成型。具体地，通过重叠两个(等腰)梯形和四边形给出接合衬垫2的形状。上部(等腰)梯形的边中的垂直于上部(等腰)梯形的对称轴的较长的一个边与四边形的比该边更大的上部边重叠。类似地，下部(等腰)梯形的边中的垂直于下部(等腰)梯形的对称轴的上部较长的一个边与四边形的比该边更大的下部边重叠(该下部边平行于该四边形的上部边)(参见图3a)。如参照图Ia和图Ib描述的示例，接合衬垫2包括部分地覆盖接合衬垫2的接触表面6。接触表面6以矩形成型，并且由适用于接触太阳能电池I的背面的材料组成，例如金、银、铜、锡或者镍磷。太阳能电池I经由焊料7或者热和/或电传导粘接剂7与接合衬垫2接触。装置3与接合衬垫2隔开地定位，并且经由与用于使太阳能电池I与接合衬垫2 (图3b)的接触的材料相同或者不同的材料的另一个焊料7或者热和/或电传导粘接剂7与冷却基板5接触。不同于图Ia和图Ib所示的实施方式，在图3a和图3b所示的实施例中，接合衬垫2不是平坦且平齐联合到冷却基板5而是附接到冷却基板5的顶部。此外，然而，在接合衬垫2和冷却基板5之间不设置其它材料(具体地，额外的绝缘材料)，而是接合衬垫2例如通过激光焊接被直接焊接到冷却基板5的表面上。然而图3a和图3b所示的示例的接合衬垫2设置在冷却基板5上，应注意的是另选地，接合衬垫2可以按照对图Ia和图Ib的接合衬垫2所描述的方式与冷却基板5联合。相应的，图Ia和图Ib的接合衬垫2可以另选地附接到冷却基板5的表面(冷却基板5的顶部)而不是平坦且平齐地与冷却基板5联合。在任何情况下，根据图Ia和图Ib或者图3a和图3b的示例的单独的SCA可以被如图4所示地布线。厚导线9 (例如，铝导线)连接到SCA的焊接衬垫2。由铝制成的次光学装置或者其底座通过激光焊接等可以容易地连接到冷却基板5。例如可以按照以下实现接合衬垫的制造。提供铝(或者不同金属)的矩形片材。在该铝矩形片材上形成贵金属或者非贵金属带以形成未来的接触表面。接着通过冲压形成接合衬垫以形成图5所示的所谓的引线框10。衬垫的位置和形状设计成可以在单个铝矩形片材上排列非常高密度的接合衬垫，从而单个冲压步骤对于形成衬垫是充分的。另外，接合衬垫被设计被定位成使涂覆在铝片材表面上的连续的贵金属或者非贵金属带在冲压之后被适当地定位在衬垫上，用于容纳太阳能电池以及可能的二极管。 本发明提供的接合衬垫2特别适用于通过半导体技术的大规模生产和处理。在图5中，例示了包括多个接合衬垫2的引线框。接合衬垫2密集且平坦地填塞在可以在生产线上生产的金属带10上。在所示的示例中，参照图Ia和图Ib描述的多个接合衬垫2形成引线框。接合衬垫的几何形状还在图6a中示出。图5的最上端和最下端接合衬垫2和最左端和最右端接合衬垫2可以被指定为接合衬垫的边界。与其它接合衬垫完全邻接的全部接合衬垫被指定为内部接合衬垫。内部接合衬垫排列成对于这些接合衬垫I的每个满足以下情况A)接合衬垫I的矩形的长边(图6a中用a指示)(与同一接合衬垫的八边形的长边平行)定位为与第一其它接合衬垫II的八边形的长边相邻，并且同一接合衬垫I的八边形的长边(图6a中用b指示)定位为与第二其它接合衬垫III的矩形的长边相邻。B)接合衬垫I的矩形的第一短边(比长边更短并且在图6a中用c指示)定位为与第三个其它接合衬垫IV的八边形的第一短边相邻，并且平行于接合衬垫I的矩形的第一短边的第二短边(在图6a中用d指示)被定位为与第四其它接合衬垫V的八边形的第一短边相邻。C)接合衬垫I的八边形的第一短边(比长边更短并且在图6a中用e指示)定位为与第五其它接合衬垫VI的矩形的第一短边相邻，并且接合衬垫I的八边形的第二短边(与第一平行并且在图6a中用f指示)定位为与第六其它接合衬垫VII的矩形的第一短边相邻。D)接合衬垫I的八边形的对角边(在图6a中用g指示)与如图5所示的第三到第六八边形IV到VII的各个对角边相邻。按照类似方式，参照图3a和图3b描述以及如图6b所示的接合衬垫可以以密集排列方式来排列。在具体排列方式中，图6b中例示的一个接合衬垫2的对角边定位为在包括图6b所示的接合衬垫2的引线框中与相同形状的其它接合衬垫2的对角边相邻。接合衬垫、冷却基板和太阳能电池的组装可以包括以下。太阳能电池以及可能的二极管被连续地组装在作为引线框的一部分的接合衬垫上。接着引线框的每个接合衬垫被“拆卸”并且联合/附接到冷却基板。这对于可制造性是非常优选的，因为小的元件(二极管、太阳能电池)被拾取并且放置在引线框上。此过程可以被目前设备按照自动工业方式进行。然而，应注意不在对接合衬垫与冷却基板进行组装时使这些电子部件退化。在此过程中，需要拾取并且放置之上安装了它们的电子部件的接合衬垫。因此，接合衬垫应呈现通常不涂覆贵金属或者非贵金属的一些“把持区域”。把持区域将允许“拾取和放置”工具操纵接合衬垫。通过图6a的e和g和f和g指示的边限定的区域以及通过图6b的梯形区域，限定了把持区域。图7a和图7b中例示了本发明的接合衬垫2的进一步另选适当形状以及它们在引线框中的排列。与以上描述的接合衬垫的几何形状相比，图7a (六边形)和图7b (两个矩形)中所示的接合衬垫的形状更简单。没有限定具体的把持区域。在此情况下，接合衬垫的尺寸可以减小并且接合衬垫的制造更廉价。这种接合衬垫对于随后的接合衬垫、冷却基板和太阳能电池的组装过程特别有用。在第一步骤，接合衬垫被组装在冷却基板上。在第二步骤，太阳能电池以及可能的二极管连接到接合衬垫上。然而，因为装置要被定位在很大的 基板上(冷却基板和接合衬垫)，因此与以上描述的组装方法相比，制造(在自动化方面)较不容易。全部先前讨论的实施方式不旨在限制本发明，而是作为例示本发明的特征和优点的示例。应理解的是以上描述的特征中的一些或者全部还可以按照不同方式组合。
权利要求
1.一种太阳能电池组件的制造方法，所述方法包括以下步骤 设置太阳能电池(I)和用于接合所述太阳能电池(I)的接合衬垫(2)； 设置冷却基板(5);以及 按照固态连接的形式将所述接合衬垫(2 )连接到所述冷却基板(5 )。
2.根据权利要求I所述的方法，其中，按照固态连接的形式将所述接合衬垫(2)连接到所述冷却基板(5)的步骤包括 以平坦且齐平方式将所述接合衬垫(2)联合到所述冷却基板(5)以使得所述接合衬垫(2)和所述冷却基板(5)按照固态连接的形式彼此连接。
3.根据权利要求I所述的方法，其中，按照固态连接的形式将所述接合衬垫(2)连接到所述冷却基板(5)的步骤包括 将所述接合衬垫(2)附接或者联合到所述冷却基板(5)的表面上以使得所述接合衬垫(2)和所述冷却基板(5)按照固态连接的形式彼此连接。
4.根据权利要求I或者2所述的方法，其中，所述接合衬垫(2)和所述冷却基板(5)通过激光焊接、超声波焊接、电阻焊接、烧结、热压缩接合、压缩接合或者铆接或者其它处理彼此连接以形成固态连接。
5.根据权利要求I所述的方法，其中，所述接合衬垫(2)和所述冷却基板(5)两者设置有对应的斜面(8)或斜边边缘(8)以辅助具体地通过激光焊接将所述接合衬垫(2)联合到所述冷却基板(5)。
6.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，所述方法还包括具体地通过导热和/或导电粘接剂或者焊料在所述接合衬垫(2)的至少一部分上形成接触表面(6)并且将所述太阳能电池(I)附接到所述接触表面(6)。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述太阳能电池(I)通过传导粘接剂或者焊料接触到接触表面(6)。
8.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，所述接合衬垫(2)被以以下几何形状设置，该几何形状包括 一个四边形和一个八边形的重叠，以使得所述八边形的大小相同并且比八边形的其它六个边的每ー个更长的两个平行边中的一个与四边形的比该四边形的其它两个等尺寸平行边更长的两个等尺寸平行边中的一个重叠，所述四边形具体地为矩形；或者， 两个梯形和一个四边形的重叠，其中上部梯形的边中的垂直于上部梯形的对称轴的较长的ー个边与四边形的比该边更大的上部边重叠，并且下部梯形的边中的垂直于下部梯形的对称轴的较长的一个边与四边形的比该边更大的下部边重叠，所述梯形具体地为等腰梯形； 或者，其中所述接合衬垫(2)以六边形或者矩形给出的几何形状设置。
9.一种太阳能电池组件，所述太阳能电池组件包括 附接到接合衬垫(2)的太阳能电池(I)； 冷却基板(5)； 其中，所述接合衬垫(2 )和所述冷却基板(5 )按照固态连接的形式彼此连接。
10.根据权利要求9所述的太阳能电池组件，其中， 所述接合衬垫(2)和冷却基板(5)以平坦且齐平方式彼此联合以使得所述接合衬垫(2)和所述冷却基板(5)按照固态连接的形式彼此连接。
11.根据权利要求9所述的太阳能电池组件，其中， 所述接合衬垫(2 )被附接在所述冷却基板(5)的表面上以使得所述接合衬垫(2)和所述冷却基板(5)按照固态连接的形式彼此连接。
12.根据权利要求9、10或者11所述的太阳能电池组件，其中，所述接合衬垫(2)按照几何形状设置，该几何形状包括 一个四边形和一个八边形的重叠，以使得所述八边形的大小相同并且比八边形的其它六个边的每ー个更长的两个平行边中的一个与四边形的比该四边形的其它两个等尺寸平行边更长的两个等尺寸平行边中的一个重叠，所述四边形具体地为矩形；或者， 两个梯形和一个四边形的重叠，其中上部梯形的边中的垂直于该上部梯形的对称轴的较长的一个边与四边形的比该边更大的上部边重叠，并且下部梯形的边中的垂直于该下部梯形的对称轴的较长的一个边与四边形的比该边更大的下部边重叠，所述梯形具体地为等腰梯形；或者， 由六边形或者矩形给出的几何形状。
13.一种用于接合太阳能电池(I)并且适用干与冷却基板(5)连接的接合衬垫(2)，其中，所述接合衬垫(2)示出以下几何形状 一个四边形和一个八边形的重叠，以使得所述八边形的大小相同并且比八边形的其它六个边的每ー个更长的两个平行边中的一个与四边形的比该四边形的其它两个等尺寸平行边更长的两个等尺寸平行边中的一个重叠，所述四边形具体地为矩形；或者， 两个梯形和一个四边形的重叠，其中上部梯形的边中的垂直于该上部梯形的对称轴的较长的一个边与四边形的比该边更大的上部边重叠，并且下部梯形的边中的垂直于该下部梯形的对称轴的较长的一个边与四边形的比该边更大的下部边重叠，所述梯形具体地为等腰梯形；或者 六边形或矩形。
14.根据权利要求12所述的接合衬垫(2)，所述接合衬垫(2)还包括接触表面(6)，所述接触表面用于接触要被附接到接合衬垫(2)的太阳能电池(I)的背面，其中所述接触表面(6)具体地由贵金属或者非贵金属的镀层组成，所述贵金属具体为金或者银，所述非贵金属具体为铜、锡、镍、或镍磷，并且所述镀层具体为贵金属或者非贵金属的电镀层。
15.ー种包括根据权利要求12或者13所述的多个接合衬垫(2)的引线框，其中，所述接合衬垫(2 )密集填塞在ー个平面中。
全文摘要
本发明涉及太阳能电池组件。该太阳能电池组件包括附接到接合衬垫的太阳能电池；以及冷却基板，并且其中所述接合衬垫和冷却基板以平坦且齐平方式彼此联合上从而所述接合衬垫和所述冷却基板按照固态连接的形式彼此连接。本发明还涉及一种太阳能电池组件以及这种太阳能电池组件的制造方法，所述太阳能电池组件包括附接到接合衬垫的太阳能电池；以及冷却基板，以及其中所述接合衬垫被附接在所述冷却基板的表面上从而所述接合衬垫和所述冷却基板按照固态连接形式彼此连接。
文档编号H01L31/052GK102782876SQ201180010518
公开日2012年11月14日 申请日期2011年2月22日 优先权日2010年2月25日
发明者M·齐格勒, 萨沙·范里森 申请人:索泰克太阳能公司
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