[发明专利]太阳能电池模块

说明书

本发明涉及一种太阳能电池模块，其包括彼此连接并具有太阳能电池的至少两个组件(SCA)，且还包括模块底板，该模块底板包括导电托架结构以及背面板，该背面板至少在朝向托架结构的一侧上是电绝缘的。因此，相对于标定尺寸来说，包括了太阳能电池的组件特别地小型化，这会致使散热材料(例如铜和铝)的低材耗，并因此特别适于经济型生产。

为了直接从阳光中获得电能，当前光电模块已经普遍化。在本领域中，一种在不远的将来特别有前景的技术为聚光器光电装置，该装置中太阳能通过光学系统被集中，且随后通过特别高性能的太阳能电池被转化为电能(例如参见A.W.Bett，F.Dimroth，S.W.Glunz等人的“FLATCON^TM and FLASHCON^TM Concepts for High Concentration PV”，Proc.of 19^th European Photovoltaic Solar Energy Conference，2004，pp.2488-2491)。

阳光的集中产生具有相对高辐射密度的焦点。这种辐射能在太阳能电池中以一定比例被转化成电能。这个比例取决于太阳能电池的效率，该效率在过去几年中疾速提升，且现在已经超过40％(例如参见R.R.King，D.C.Law，K.M.Edmondson等人的“40％efficient metamorphic GaInP/GaInAs/Ge multijunction solar cells”，Applied Physics Letters，90，2007，pp.1835161-1835163)。

未转化成电能的一部分辐射能积累成热损失能。由于高辐射密度，因此导致对聚光器模块的热力学设计提出特别高的要求。由于太阳能电池的效率和寿命在较高温度下均降低，所以本领域中的每种改进都致力于通过适当的方式将太阳能电池的温度保持得尽可能低。

由于聚光器光电系统中热能的高流量密度，需要将太阳能电池连接到主动或被动冷却散热器上。为了保持这种聚光器模块的特别低成本，尤为重要的是控制材料的适当组合以及适于大规模生产的设计。除了热能消耗外，各个太阳能电池必须彼此电连接在聚光器太阳能模块中。为了尽可能地将随着电流强度呈二次方增加的电阻损耗保持得低，通常采用将所有太阳能电池串联或者甚至将多个太阳能电池组并联。

到目前为止，散热器通常只能设计为单一部件，且具有相对的尺寸，也就是所谓的SCA(太阳能电池组件)。各个太阳能电池也已经接触位于这种冷却元件上，且使得触点区域在模块级上可以进一步连接。根据当前技术水平的一种典型太阳能电池组件(例如证明文件：J.Jaus，U.Fleischfresser，G.Peharz等人的“Heat Sink Substrates for Automated Assembly of Concentrator  Modules”，Proc.of 21^st European Photovoltaic Solar Energy Conference，2006，pp.2120-2123或者A.W.Bett，C.Baur，F.Dimroth等人的“FLATCON^TM modules：Technology and Characterisation”，Proc.of 3^rd World Conference on Photovoltaic Energy Conversion，2003，pp.634-637或者US 5,167,724)由太阳能电池、用于导热的衬底(例如铜)、用于提高接触性的多个外加金属层、用于接触太阳能电池背面的焊层或粘合层，以及太阳能电池上侧的结合点或焊点构成。