[其他]太陽電池相互電連接的方法

無效

• 申請號: 85109495
• 申請日: 1985-12-07
• 公開（公告）號: CN85109495B
• 公開（公告）日: 1988-06-22
• 發明（設計）人: 約翰·G·威利斯
• 申請（專利權）人: 無比太陽能公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/04
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 匡少波

本發明一般地涉及太陽光電池，更詳細地，本發明涉及到太陽光電池相互電連接的方法。

太陽光電池現在已是眾所周知的了。這些電池一般都包括有一個半導體P-N結或N-P結，以及形成在電池頂部和底部表面上的金屬電極。在這些太陽電池頂部（或正面）的電極一般被制成為由一根或幾根匯流條連接的一組指狀物，在這些太陽電池底部（或背面）的電極一般被制成為一些無間斷的薄層（例如可參閱美國專利4434318號和4443652號）。

正如現在大家所知道的那樣，當一束適當波長的射線照射到太陽電池頂部（或正面）時，該射線束將在此電池內產生許多電子-空穴對，因而在半導體結兩邊，并從而在電極兩端產生一個電位差。實際上，這些電子-空穴對以相反方向運動，通過半導體結以產生一個能驅動一個外部電路的電流。

通過適當地互連兩個或多個太陽電池的電極，就能提供一個滿足某些電源要求的電池陣列。舉例來說，當兩個或多個太陽電池的電極接成并聯（那就是，第一個電池頂部的電極與相鄰的第二個電池頂部的電極相連，而第一個電池底部的電極和相鄰的第二個電池底部的電極相連），整個電池陣列所提供的電流將是每個單個電池提供的電流之和。相似地，當兩個或多個太陽電池接成串聯時（那就是說，第一個電池頂部的電極與相鄰的第二個電池底部的電極相連，而第一個電池底部的電極和相鄰的第三個電池頂部的電極或一個負載相連），整個電池陣列所提供的電壓將是每個單個電池提供的電壓之和。

為便于描述起見，下面有時將把以并聯方式連接電池的太陽電池陣列稱作“并聯陣列”，而把以串聯方式連接電池的太陽電池陣列稱作“串聯陣列”。

實際上，已經證明，把大量太陽電池以并聯方式進行相互電連接來制造電池的并聯陣列，相對來說是比較簡單的。更明確地說，通過一些不同的互連方法可以快速而容易地完成這種所希望的相互連接。例如，這些方法之一是，首先在一個加工面上配置上一層連續的帶狀底部匯流條材料，再在此底部帶狀匯流條上配置以大量太陽電池，因而每一太陽電池底部的電極與底部帶狀匯流條相接觸，接著，在這些太陽電池上配置以一層帶狀的頂部匯流條材料，因而頂部帶狀匯流條與每一太陽電池頂部的電極相接觸，最后，用焊接或類似的方法，把頂部和底部的帶狀匯流條分別固定于電池頂部和底部的電極上。上述把大量太陽電池以并聯方式進行相互電連接的方法是快速而簡單的，并且對自動裝配工藝很有幫助。

對于把大量太陽電池以并聯方式進行相互電連接來產生電池的并聯陣列來說，還有一些其它的方法。通常，這些方法也往往是快速和簡單，并對自動裝配工藝很有幫助。

可惜，已經證明把大量太陽電池以串聯方式進行相互電連接來制造太陽電池的串聯陣列是十分復雜的。在一個串聯陣列中，第一個電池頂部的電極不應與相鄰的第二個電池頂部的電極相連，而應與相鄰的第二個電池底部的電極相連，此時，第一個電池底部的電極不應與相鄰的第二個電池底部的電極相連，而應與相鄰的第三個電池頂部的電極或一個負載相連。結果，用來制造太陽電池并聯陣列的簡單和直接的互連方法不能用來制造太陽電池的串聯陣列。

盡管如此，還是用過一些互不相同的方法來把大量太陽電池以串聯方式進行相互電連接來制造電池的串聯陣列。這些方法之一涉及到使用大量短而獨立的帶狀匯流條來把陣列中的電池進行相互電連接，其中，每一帶狀匯流條敷設在一個電池頂部電極和一個相鄰電池底部電極之間。此陣列是通過如下步驟來裝配的;在一個工作面上配置第一個太陽電池，再在此工作面上配置第一根帶狀匯流條，以使得第一根帶狀匯流條的一部分與第一個電池頂部電極重迭并相接觸，然后在工作面上配置第二個電池以使得第二個電池底部電極與第一根條狀匯流條的自由端重迭并相接觸，再在工作面上配置上第二根帶狀匯流條以使得第二根帶狀匯流條的一部分與第二個電池頂部電極重迭并相接觸，然后在工作面上配置第三個電池以使得第三個電池底部電極與第二根條狀匯流條的自由端重迭并相接觸，這樣一直下去。在此方法中，通過釬焊或類似的方法，所有帶狀匯流條與電池電極牢固地接觸。例如，可參閱揚（Young）的美國專利4430519。