[发明专利]光伏电池连接片以及用于形成光伏电池连接片的方法和系统

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请要求在2011年3月31日提交的美国临时专利申请61/470,400的优先权权益，该临时专利申请通过引用并入本文。

技术领域

本公开内容一般涉及光伏电池。更具体地，本公开内容涉及用于形成光伏电池连接片（tab）的方法和系统。

背景技术

典型的光伏电池具有光敏基底并将光转化为能量。也已知为连接片的导体附接到光伏电池并典型地由扁线或带线制成。扁线从卷轴拉出、弄直、扁化、和预张紧，然后被切割至一定长度，以形成单独的连接片。在一些情况下，Z形弯曲部可在带线中形成以适应从一个电池的前部到相邻电池的后部的过渡。传统实践导致在覆盖于光伏电池的前侧上的表面积与由连接片截面确定的光伏电池串的净串联电阻之间进行折衷。随着带的宽度增大至更小程度并随着带的厚度增大，光伏电池的被遮蔽的表面区域的量增大，这将会为了减小串联电阻而牺牲光学效率。例如，具有2mm连接片的156毫米（mm）电池具有约2.56％的光被阻挡，但可具有相当大的串联电阻。将连接片增大至3mm可将串联电阻减小约33％，但被阻挡的面积增大50％。

使用传统的烧透（fire-through）金属化处理可用于在光伏电池上形成前金属接触部。在电池前部上金属化成形接触部仅有更宽区域以适应更宽的连接片，可在处理过程中促使局部加热，这可能增大分流的程度，即，形成半导体结受损之处。另一方面，通过增大厚度以减小连接片电阻的影响在于：增大电池串的总厚度，这可能使随后的层叠处理更困难并引起电池上的额外机械应力。常见地，钎焊接触部通过将先前施加于带线的焊料排出而形成。这种焊料典型地施加于所述线的两侧，导致厚度增大，同时超过一半的该材料未使用，因为其处于不与电池接触的表面上。由于无铅焊料包含相当大量的银，因而这是令人不满的花费。通常，为了适应所供应的带线的宽度的差异，电池的前接触部被制成为至少与带线等宽或略微更宽，这在电池效率上略有损失。另外的问题是：连接片在任何将连接片附接到电池的热学方法过程中经历热学膨胀和收缩，这由于热学膨胀和收缩的差异而可导致施加于电池的应力。这通常通过在制条－制串过程中将所述线预张紧而减缓，但这通常被认为是较差的解决方案，其中由于太阳能电池厚度减小而导致效率降低。

典型地，连接片由扁线形成；不过，另一选项可为：形成线具有带面的顶表面，使得入射光以足以通过全内反射在模块内被捕获的角度反射并且反射到电池的活效区域上（例如，由Ulbrich供应的光俘获带）。然而，这种选项可对将连接片附接到后接触部具有不利影响，其中所述面无法实现光学目的但提供了更难以附接到电池后接触部的表面。另外，这种方式导致连接片沿其整个长度加厚，以形成各面，而同时保持所希望的电导体截面，其中仅有前接触部分起作用。

因此，希望提供将会克服传统系统和方法的至少一些问题并对光伏电池连接片成形进行改进的系统和方法、以及所述连接片本身。

发明内容

本公开内容描述一种用于形成光伏电池连接片的方法，将提供的益处可包括：减少遮挡；减少串联电阻；增大光俘获；减少银和锡的使用。

根据在此的第一方面，提供一种光伏电池连接片，包括：前接触部分，其具有第一构形；和后接触部分，其具有第二构形；其中，所述第一构形或所述第二构形是可以彼此不相似的复杂（complex）形状。

这意在针对前接触部分或后接触部分提供复杂构形，将实现各种益处，例如包括：更窄的前接触部宽度可提供更高的效率；更窄的前接触部提供更强的光俘获以及更高的效率，并减小连接片可见度。第一和第二构形也可被构造为针对处理、安置或类似操作而提供更高的机械性能，例如，硬度、定位特征、更高的维度容许量，所有这些可有助于提高处理生产率；较细的后接触部分可实现更高的层叠处理生产率；非槽式的后接触部分可提供改进的接触部成形。

在特别的情况下，所述第一构形可包括：被构造为以预定方式影响入射光的角面（angular facet）。在此情况下，角面可被构造为斜向地反射入射光；构造为反射入射光而使其落在电池活效部分上以产生光电流；构造为减小可见反射的入射光的量，由此使连接片可见度降低；以纵向、横向或复杂样式构造为凸脊（峰）和槽（谷）；构造为连接片的露出侧，而连接片与电池接触的相反侧则具有大致扁平的表面或这些特征的一些组合或其它本领域技术人员在阅读本公开内容后将会知悉的特征。

在另一特定情况下，所述第二构形可不包括角面。