[发明专利]太阳能电池阵列

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池阵列。

背景技术

本发明属于所谓的双面太阳能电池领域。双面太阳能电池是正面和背面均能用于产生电力的太阳能电池。这种太阳能电池在太阳能电池背面被散射光照明并因此从散射光产生电力时是优选采用的。

PERC(钝化发射极背面电池)涉及可达到明显更高效率的创新的太阳能电池技术。在PERC太阳能电池中，半导体主体在半导体主体的背面上包括结构化钝化层，结构化钝化层被提供来减少太阳能电池的背面触头上的重组损失。与此相关的连接面结构被设置在钝化层上并通过存在于钝化层中的连接面开口局部接触半导体主体的背面表面。

本发明涉及具有这种双面PERC太阳能电池分布(例如，DE 20 2015 101 360 U1中所描述的)的太阳能电池阵列。

背面连接面结构通过所谓的电池连接件与对应的焊接连接面接触。因此，背面连接面可优选地被配置为铝连接面，铝连接面常常被用作丝网印刷工艺中的铝糊(Aluminum-paste)。但问题是，由于铝糊不应包括任何研磨玻璃料以便背面钝化不受损，所以这种铝糊具有对PERC太阳能电池的背面钝化的低粘度。这种低粘度的铝糊例如在电池连接件的所谓的条带撕下测试(Ribbon pull-off test)中变得值得注意，其中，在带状电池连接件的撕下测试过程中，集电轨区域中的铝糊有时也被无意地移除。因此，集电轨到电池连接件的铝糊的粘度大于到钝化层的粘度。在太阳能电池的实际运行中，这可导致在机械负载(比如温度波动或雪和风负载)的情况下，裂缝形成发生在集电轨或周围触指的铝连接面中，因为电池连接件和太阳能电池或铝连接面具有不同的膨胀系数。触指中的裂缝通常平行于集电轨发展。

但在单面PERC太阳能电池中，在这样的情况下，到焊接连接面并继而到电池连接件的功率输送仍被确保，因为背面铝连接面被全部配置并因此电流仍可自由地横向流动，这在双面PERC太阳能电池中不再真正可用。双面PERC太阳能电池中总存在以下风险：在电池连接件撕开的情况下，与其连接的集电轨和与其连接的触指中的一些亦被撕开。但太阳能电池的某些区域可因此不再被电连接，从而不能(特别是连续地)再对功率输送作出贡献。

这是必须避免的情况。

发明内容

鉴于上述，本发明的目的是提供改进的双面PERC太阳能电池阵列。

根据本发明，该目的通过具有权利要求1和4的特征的太阳能电池阵列实现。

据此，提供了：

·一种由半导体主体中所提供的、通过电池连接件电气互连的多个双面PERC太阳能电池组成的太阳能电池阵列，其中结构化钝化层被施加在所述半导体主体的背面表面上，所述半导体主体的背面表面上提供有接触所述半导体主体的集电轨和触指，其中各电池连接件至少部分地沿至少一个集电轨的纵向方向延伸且通过焊接接头在至少一个焊接连接面上电接触所述至少一个集电轨，其中所述集电轨的横向宽度至少部分地大于覆盖该集电轨的电池连接件的横向宽度。

·一种由半导体主体中所提供的、通过电池连接件电气互连的多个双面PERC太阳能电池组成的太阳能电池阵列，其中结构化钝化层被施加在所述半导体主体的背面表面上，所述半导体主体的背面表面上提供有接触所述半导体主体的集电轨、冗余指和触指，其中各冗余指电气互连太阳能电池的多个触指，优选地电气互连太阳能电池的所有触指，且被配置用于在所述太阳能电池的运行过程中在所述集电轨之外或作为对所述集电轨的补充而将电流传导给焊接连接面，其中各电池连接件至少部分地沿至少一个集电轨的纵向方向延伸且通过焊接接头在至少一个焊接连接面上电接触所述至少一个集电轨，其中所述集电轨的横向宽度至少部分地小于覆盖该集电轨的电池连接件的横向宽度。

本发明的构思是配置双面PERC太阳能电池阵列的集电轨使得在撕开电池连接件和与此相关联的对应的在底下的集电轨的情况下，太阳能电池阵列的功能被几乎完全保留，以便维持焊接连接面中的触指的可靠的功率输送。

根据本发明的第一方面，这通过以下来实现：集电轨在中部被配置为比电池连接件宽。在该语境中，在中部是指甚至在撕开后也可存在某些区段，在这些区段中，电池连接件比其底下的集电轨宽，但总的来说，集电轨比对应的电池连接件宽的区段占主导地位。在撕开电池连接件的情况下，在这种情况下，由于集电轨的中部的较大宽度，该集电轨的一部分会总是保持功率输送并因此也能够对功率输送作出贡献。事实上，背面集电轨的较大宽度略微降低了双面太阳能电池的效率，但由此获得的增强的可靠性使之被考虑。