CN106571412B - 用于附接太阳能电池板的互连器的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

用于附接太阳能电池板的互连器的设备和方法。公开了一种用于附接太阳能电池板的互连器的方法。该方法包括以下步骤：通过经由喷涂在互连器上方喷涂助熔剂来形成助熔剂层，所述互连器包括核心层以及形成在所述核心层的表面上的焊料层；以及通过在施加热的同时将互连器按压到太阳能电池上来经由焊料层的焊接将互连器附接至太阳能电池。

Description

用于附接太阳能电池板的互连器的设备和方法
技术领域
本发明涉及用于附接太阳能电池板的互连器的设备和方法，更具体地讲，涉及一种用于附接将多个太阳能电池互连的太阳能电池板的互连器的设备和方法。
背景技术
近来，由于诸如石油和煤的现有能源的消耗，对替代现有能源的替代能源的关注正在增加。尤其是，太阳能电池是将太阳光转换为电能的流行的下一代电池。
多个太阳能电池利用条带(ribbon)彼此串联或并联连接，并且经由封装(用于保护太阳能电池的工艺)被制造成太阳能电池板。太阳能电池板需要在各种环境下长期执行发电，因此需要可观的长期可靠性。同时，太阳能电池传统上利用条带彼此连接。
然而，用于附接条带的设备和方法可能复杂，因此使得生产率下降。另外，当代替条带使用具有不同于条带的结构的互连器时，还未提出用于附接互连器的设备或方法。
发明内容
因此，鉴于以上问题而做出本发明，本发明的目的在于提供一种用于附接太阳能电池板的互连器的设备和方法，其可改进互连器的生产率和附接性这二者。
根据本发明的一方面，以上和其它目的可通过提供一种用于附接太阳能电池板的互连器的方法来实现，该方法包括以下步骤：通过经由喷涂在互连器上方喷涂助熔剂来形成助熔剂层，所述互连器包括核心层以及形成在所述核心层的表面上的焊料层；以及通过在施加热的同时将互连器按压到太阳能电池上来经由焊料层的焊接将互连器附接至太阳能电池。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于附接太阳能电池板的互连器的设备，该设备包括：助熔剂单元，其包括喷涂构件，该喷涂构件具有用于在互连器上方喷涂助熔剂的喷涂部分，所述互连器包括核心层以及形成在所述核心层的表面上的焊料层；以及附接单元，其用于通过在施加热的同时将互连器按压到太阳能电池上来经由焊料层的焊接将互连器附接至太阳能电池。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于附接太阳能电池板的互连器的设备，该设备包括：第一互连器供应单元，其用于在加工方向上供应互连器，所述互连器包括圆角部分或者具有圆形横截面；助熔剂单元，其用于将助熔剂施加至互连器；干燥单元，其用于使施加于互连器的助熔剂干燥；切割器，其用于切割互连器；互连器排放单元，其在加工方向上位于切割器的后端以用于排放互连器；第二互连器供应单元，其包括固定臂以用于将所切割的互连器布置在所供应的太阳能电池上；以及附接单元，其用于通过对互连器施加热来将互连器附接至太阳能电池。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于附接太阳能电池板的互连器的设备，该设备包括：助熔剂单元，其包括喷涂构件，该喷涂构件具有用于在互连器上方喷涂助熔剂的喷涂部分，所述互连器包括核心层以及形成在所述核心层的表面上的焊料层；供应构件，其用于向喷涂构件提供助熔剂；以及附接单元，其用于通过在施加热的同时将互连器按压到太阳能电池上来经由焊料层的焊接将互连器附接至太阳能电池。所述供应构件包括再循环构件，该再循环构件用于收集并再循环从喷涂构件喷涂的助熔剂并且将该助熔剂提供给喷涂构件。
附图说明
本发明的以上和其它目的、特征和其它优点将从以下结合附图进行的详细描述更清楚地理解，附图中：
图1是示出根据本发明的实施方式的太阳能电池板的立体图；
图2是沿着图1的线II-II截取的截面图；
图3是示出包括在图1的太阳能电池板中的太阳能电池以及与其连接的互连器的示例的局部截面图；
图4是示意性地示出包括在图1的太阳能电池板中并且经由互连器互连的第一太阳能电池和第二太阳能电池的立体图；
图5是图4的部分A的放大的局部平面图；
图6是示意性地示出根据本发明的实施方式的用于太阳能电池板的互连器附接设备的一部分的配置的示图；
图7是示意性地示出根据本发明的实施方式的用于太阳能电池板的互连器附接设备的另一部分的配置的示图；
图8是示意性地示出根据本发明的实施方式的用于太阳能电池板的互连器附接设备的工作台、热源和上固定构件供应单元的概念图；
图9A和图9B是示出图6的用于太阳能电池板的互连器附接设备中的助熔剂单元的配置的示图；
图10是示出在根据本发明的实施方式的用于太阳能电池板的互连器附接设备中经由助熔剂单元形成助熔剂层的工艺的示意图；
图11是示出形成助熔剂层的浸渍工艺的示意图；
图12是示出在图6的用于太阳能电池板的互连器附接设备中可被应用于助熔剂单元的喷涂部分的各种示例的平面图；
图13是示出图6的互连器附接设备中所包括的切割器的操作的示图；
图14是示出太阳能电池以及设置在其上的互连器利用图7的互连器附接设备中所包括的上固定构件彼此固定的状态的立体图；
图15是示意性地示出根据本发明的实施方式的互连器附接设备200的框图；
图16A至图16G是用于说明图7的互连器附接设备中所包括的附接单元的操作的示图；以及
图17是示意性地示出根据本发明的另一实施方式的用于太阳能电池板的互连器附接设备的一部分的配置的示图。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的实施方式，其示例示出于附图中。然而，将理解，本发明应该不限于所述实施方式，而是可按照各种方式修改。
在附图中，为了清楚并简明地说明本发明，与描述无关的元件的例示被省略，并且贯穿说明书，相同或极其相似的元件由相同的标号指代。另外，在附图中，为了更清楚的说明，元件的尺寸(例如，厚度、宽度等)被夸大或缩小，因此，本发明的厚度、宽度等不限于附图的例示。
在整个说明书中，当元件被称作“包括”另一元件时，该元件不应该被理解为排除其它元件，只要不存在特殊冲突的描述即可，元件可包括至少一个其它元件。另外，将理解，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称作“在”另一元件“上”时，它可直接在所述另一元件上，或者也可存在中间元件。另一方面，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称作“直接在”另一元件“上”时，这意味着它们之间不存在中间元件。
以下，将参照附图描述根据本发明的实施方式的用于附接太阳能电池板的互连器的设备和方法。为了清楚描述，将首先描述太阳能电池板，其包括通过根据本实施方式的用于附接太阳能电池板的互连器的设备和方法附接的互连器，随后，将描述根据本实施方式的用于附接太阳能电池板的互连器的设备和方法。在以下描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于将元件被此区分，本发明不限于此。
图1是示出根据本发明的实施方式的太阳能电池板的立体图，图2是沿着图1的线II-II截取的截面图。
参照图1和图2，由标号100指代的根据本实施方式的太阳能电池板包括多个太阳能电池150以及用于将太阳能电池150电互连的互连器142。另外，太阳能电池板100包括用于围绕并密封太阳能电池150的密封构件130以及用于将太阳能电池150、在密封构件130上方设置在太阳能电池150的前表面上的前基板110、在密封构件130上方设置在太阳能电池150的后表面上的后基板120互连的互连器142。这将在下面更详细地描述。
首先，各个太阳能电池150可包括用于将太阳光转换为电能的光电转换器以及电连接至光电转换器以用于收集并传送电流的电极。太阳能电池150可通过互连器142来串联地和/或并联地电互连。具体地讲，互连器142可将太阳能电池150当中的两个邻近的太阳能电池150电连接。
另外，汇流条带145使将成行的太阳能电池150(换言之，太阳能电池串)互连的互连器142的交替端部互连。汇流条带145可位于太阳能电池串的端部上以与太阳能电池串交叉。汇流条带145可将彼此相邻的太阳能电池串互连，或者可将太阳能电池串连接至接线盒(未示出)，其防止电流的逆流。汇流条带145的材料、形状、连接结构等可按照各种方式更改，本发明不限于此。
密封构件130可包括设置在通过互连器142互连的太阳能电池150的前表面上的第一密封构件131以及设置在太阳能电池150的后表面上的第二密封构件132。第一密封构件131和第二密封构件132防止引入水分和氧气，并且实现太阳能电池板100的各个元件之间的化学结合。第一密封构件131和第二密封构件132可由具有光透射和粘合性质的绝缘材料形成。在一个示例中，第一密封构件131和第二密封构件132可由乙烯醋酸乙烯酯(EVA)共聚物树脂、聚乙烯醇缩丁醛、有机硅树脂、基于酯的树脂或基于烯烃的树脂形成。后基板120、第二密封构件132、太阳能电池150、第一密封构件131和前基板110可彼此集成以利用第一密封构件131和第二密封构件132经由例如层压工艺构造太阳能电池板100。
前基板110被设置在第一密封构件131上并且配置太阳能电池板100的前表面。后基板120被设置在第二密封构件132上并且配置太阳能电池板100的后表面。前基板110和后基板120中的每一个可由能够保护太阳能电池150免受外部冲击、水分、紫外光等影响的绝缘材料形成。另外，前基板110可由能够透射光的光透射材料形成，后基板120可被配置成由光透射材料、不透射光的材料、或者反射光的材料形成的片材。在一个示例中，前基板110可被配置成玻璃基板，后基板120可以是Tedlar/PET/Tedlar(TPT)基板，或者可包括形成在基膜的至少一个表面上的聚偏二氟乙烯(PVDF)树脂层(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜)。
然而，本发明不限于此。因此，第一密封构件131和第二密封构件132、前基板110或后基板120可包括除了上述材料之外的各种材料中的任何材料，并且可具有各种形状中的任何形状。例如，前基板110或后基板120可具有各种形状中的任何形状(例如，基板、膜或片材)，或者可包括各种材料中的任何材料。
下面将参照图3更详细地描述根据本发明的实施方式的太阳能电池板中所包括的太阳能电池以及与其连接的互连器的示例。
图3是示出包括在图1的太阳能电池板中的太阳能电池以及与其连接的互连器的示例的局部截面图。
参照图3，各个太阳能电池150包括半导体基板160、形成在半导体基板160上或上方的导电区域20和30以及连接至导电区域20和30的电极42和44。导电区域20和30可包括第一导电类型的第一导电区域20和第二导电类型的第二导电区域30。电极42和44可包括连接至第一导电区域20的第一电极42和连接至第二导电区域30的第二电极44。太阳能电池150还可包括例如第一钝化膜22和第二钝化膜32以及抗反射膜24。
半导体基板160可由包括单一半导体材料(例如，IV族元素)的晶体半导体形成。在一个示例中，半导体基板160可由单晶或多晶半导体(例如，单晶或多晶硅)形成。更具体地讲，半导体基板160可由单晶半导体(例如，单晶半导体晶圆，更具体地讲，单晶硅晶圆)形成。因此，太阳能电池150基于由具有高结晶性因此低缺陷的单晶半导体形成的半导体基板160。因此，太阳能电池150可具有优异的电性质。
半导体基板160的前表面和/或后表面可经受纹理化以具有突起。突起可采取具有不规则尺寸的棱锥的形式，突起的外表面可为半导体基板160的(111)面。当半导体基板160的前表面的粗糙度经由纹理化通过形成在前表面上的突起而增加时，通过半导体基板160的前表面引入的光的反射率可减小。因此，到达由基极区域10和第一导电区域20或第二导电区域30形成的pn结的光的量可增加，这可使遮蔽损失最小化。本实施方式示出在半导体基板160的前表面和后表面中的每一个上形成突起。然而，本发明不限于此。因此，突起可形成在半导体基板160的后表面和前表面中的至少一个上，并且可不形成在半导体基板160的前表面和后表面上。
在本实施方式中，半导体基板160包括基极区域10，该基极区域10包括相对低掺杂密度的第一导电掺杂剂或第二导电掺杂剂，因此为第一导电类型或第二导电类型。此时，与第一导电区域20和第二导电区域30中的导电类型与基极区域10相同的一个相比，半导体基板160的基极区域10可具有较低的掺杂密度、较高的电阻或者较低的载流子密度。在一个示例中，在本实施方式中，基极区域10可为第二导电类型。
另外，半导体基板160可包括第一导电区域20和第二导电区域30。在本实施方式中，构成半导体基板160的基极区域10以及导电区域20和30具有半导体基板160的晶体结构，具有不同的导电类型，并且具有不同的掺杂密度。例如，半导体基板160的包括第一导电掺杂剂因此具有第一导电类型的区域可被定义为第一导电区域20，半导体基板160的包括低掺杂密度的第二导电掺杂剂因此具有第二导电类型的区域可被定义为基极区域10，半导体基板160的包括掺杂密度高于基极区域10的第二导电掺杂剂因此具有第二导电类型的区域可被定义为第二导电区域30。
第一导电区域20和第二导电区域30可分别遍及半导体基板160的前表面和后表面形成。这里，“遍及......形成”不仅包括物理上完全形成，而且包括不可避免地排除一些部分的形成。这样，第一导电区域20和第二导电区域30可形成为具有足够的面积而无需单独的构图。
第一导电区域20可配置与基极区域10形成pn结的发射极区域。第二导电区域30可配置形成后表面场的后表面场区域。后表面场区域用于防止由于半导体基板160的表面(更准确地讲，半导体基板160的后表面)上的复合而引起的载流子的损失。
在本实施方式中，导电区域20和30是通过利用掺杂剂来掺杂半导体基板160的一些内部区域而形成的掺杂区域，因此构成半导体基板160的一部分。然而，本发明不限于此。因此，第一导电区域20和第二导电区域30中的至少一个可被配置成非晶、微晶或多晶半导体层，作为半导体基板160上方的单独的层。各种其它另选方式也是可以的。
另外，本实施方式举例说明了第一导电区域20和第二导电区域30具有同质结构，其具有均匀的掺杂密度。然而，本发明不限于此。因此，在另一实施方式中，第一导电区域20和第二导电区域30中的至少一个可具有选择性结构。在选择性结构中，导电区域20和30的靠近电极42和44的部分可具有高掺杂密度和低电阻，剩余部分可具有低掺杂密度和高电阻。在另一实施方式中，第二导电区域30可具有局部结构。在该局部结构中，第二导电区域30可局部地形成以与形成有第二电极44的部分对应。
包括在第一导电区域20中的第一导电掺杂剂可为n型或p型掺杂剂，包括在基极区域10和第二导电区域30中的第二导电掺杂剂可为p型或n型掺杂剂。p型掺杂剂可为诸如硼(B)、铝(Al)、镓(ga)或铟(In)的III族元素，n型掺杂剂可为诸如磷(P)、砷(As)、铋(Bi)或锑(Sb)的V族元素。基极区域10中的第二导电掺杂剂和第二导电区域30中的第二导电掺杂剂可为相同的材料，或者可为不同的材料。
在一个示例中，第一导电区域20可为p型，基极区域10和第二导电区域30可为n型。当光被发射到由第一导电区域20和基极区域10形成的pn结时，通过光电转换生成的电子向半导体基板160的后表面移动从而被第二电极44收集，空穴向半导体基板160的前表面移动从而被第一电极42收集。由此生成电。当与电子相比更缓慢地移动的空穴向半导体基板160的前表面而非后表面移动时，可改进转换效率。然而，本发明不限于此，基极区域10和第二导电区域30可为p型，第一导电区域20可为n型。
诸如例如第一钝化膜22和第二钝化膜32以及抗反射膜24的绝缘膜可形成在半导体基板160的表面上方。绝缘膜可被配置成不包括掺杂剂的非掺杂绝缘膜。
更具体地讲，第一钝化膜22可形成在半导体基板160的前表面上方(更准确地讲，形成在半导体基板160上的第一导电区域20上方)(例如，与之接触)，抗反射膜24可形成在第一钝化膜22上方(例如，与之接触)。另外，第二钝化膜32可形成在半导体基板160的后表面上方(更准确地讲，形成在半导体基板160上的第二导电区域30上方)(例如，与之接触)。
除了与第一电极42对应的部分之外(更准确地讲，设置有第一开口102的部分)，第一钝化膜22和抗反射膜24可基本上遍及半导体基板160的前表面形成。类似地，除了与第二电极44对应的部分(更准确地讲，设置有第二开口104的部分)之外，第二钝化膜32可基本上遍及半导体基板160的后表面形成。
第一钝化膜22和第二钝化膜32与第一导电区域20和第二导电区域30接触以用于使存在于导电区域20和30的表面或主体中的缺陷钝化。因此，可通过去除少数载流子的复合位点来增加太阳能电池150的开路电压Voc。抗反射膜24减小引入半导体基板160的前表面中的光的反射率。这可增加到达形成在基极区域10和第一导电区域20的界面处的pn结的光的量。由此，太阳能电池150的短路电流Isc可增加。总之，钝化膜22和32以及抗反射膜24可增加太阳能电池150的开路电压和短路电流，从而改进太阳能电池150的效率。
在一个示例中，钝化膜22和32或抗反射膜24可包括单个膜或者两个或更多个膜的组合的形式的多个膜，所述两个或更多个膜选自由氮化硅膜、包含氢的氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜、氧化铝膜、MgF2、ZnS、TiO2和CeO2构成的组。在一个示例中，第一钝化膜22或第二钝化膜32在导电区域20或30为n型时可包括具有固定的正电荷的氧化硅膜或氮化硅膜，在导电区域20或30为p型时可包括具有固定的负电荷的氧化铝膜。在一个示例中，抗反射膜24可包括氮化硅。
然而，本发明不限于此，钝化膜22和32以及抗反射膜24可包括各种材料。另外，层叠在半导体基板160的前表面和/或后表面上方的绝缘膜的层叠结构可按照各种方式更改。例如，绝缘膜可按照不同于上述层叠顺序的层叠顺序彼此层叠。另选地，第一钝化膜22和第二钝化膜32以及抗反射膜24中的至少一个可被省略，或者可设置除第一钝化膜22和第二钝化膜32以及抗反射膜24之外的其它绝缘膜。各种其它更改也是可以的。
第一电极42通过设置在半导体基板160的前表面上的绝缘膜(例如，第一钝化膜22和抗反射膜24)中所形成的第一开口102电连接至第一导电区域20。第二电极44通过设置在半导体基板160的后表面上的绝缘膜(例如，第二钝化膜32)中所形成的第二开口104电连接至第二导电区域30。在一个示例中，第一电极42可与第一导电区域20接触，第二电极44可与第二导电区域30接触。
第一电极42和第二电极44可由各种材料(例如，金属材料)形成以具有各种形状。第一电极42和第二电极44的形状将稍后描述。
因此，在本实施方式中，太阳能电池150的第一电极和第二电极42可具有预定图案以使得太阳能电池150具有双面结构以允许光被引入半导体基板160的前表面和后表面中。由此，太阳能电池150中所使用的光的量可增加，这可有助于改进太阳能电池150的效率。
然而，本发明不限于此，第二电极44可遍及半导体基板160的后表面形成。另外，第一导电区域20和第二导电区域30以及第一电极42和第二电极44可全部布置在半导体基板160的同一表面(例如，后表面)上，或者第一导电区域20和第二导电区域30中的至少一个可形成在半导体基板160的两个表面上方。即，上述太阳能电池150仅作为示例给出，本发明不限于此。
上述太阳能电池150通过位于第一电极42或第二电极44上方(例如，与之接触)的互连器142来电连接至邻近的太阳能电池150。这将在下面参照图1至图3和图4更详细地描述。
图4是示意性地示出包括在图1的太阳能电池板100中并且经由互连器142互连的第一太阳能电池151和第二太阳能电池152的立体图。在图4中，示意性地示出第一太阳能电池151和第二太阳能电池152，例示集中在半导体基板160以及电极42和44。
如图4所示，太阳能电池150当中的两个邻近的太阳能电池150(例如，第一太阳能电池151和第二太阳能电池152)可通过互连器142互连。此时，互连器142将设置在第一太阳能电池151的前表面上的第一电极42以及设置在位于第一太阳能电池151的一侧(图4中左下侧)的第二太阳能电池152的后表面上的第二电极44互连。另外，另一互连器1420a将设置在第一太阳能电池151的后表面上的第二电极44以及设置在可位于第一太阳能电池151的另一侧(图4中的右上侧)的另一太阳能电池的前表面上的第一电极42互连。另外，另一互连器1420b将设置在第二太阳能电池152的前表面上的第一电极42以及设置在可位于第二太阳能电池152的一侧(图4中的左下侧)的另一太阳能电池的后表面上的第二电极44互连。这样，多个太阳能电池150可通过互连器142、1420a和1420b互连以形成单行。以下与互连器142有关的描述可应用于所有的互连器142、1420a和1420b，各个互连器将两个邻近的太阳能电池150互连。
在本实施方式中，互连器142可包括第一部分、第二部分和第三部分。第一部分连接至第一太阳能电池151的前表面上的第一电极42(更具体地讲，第一电极42的汇流条线(参见图5中的标号42b))并且从第一边缘161至与第一边缘161相对的第二边缘162延伸较长长度。第二部分连接至第二太阳能电池152的后表面上的第二电极44(更具体地讲，第二电极44的汇流条线)并且从第一边缘161至与第一边缘161相对的第二边缘162延伸较长长度。第三部分从第一太阳能电池151的第二边缘162的前表面延伸至第二太阳能电池152的后表面以将第一部分和第二部分彼此连接。因此，互连器142可与第一太阳能电池151的一部分交叉，然后可与第二太阳能电池152的一部分交叉。当互连器142具有小于第一太阳能电池151和第二太阳能电池152的宽度并且被形成为与第一太阳能电池151和第二太阳能电池152的上述部分(例如，汇流条线42b)对应时，互连器142可有效地将第一太阳能电池151和第二太阳能电池152互连，而不管其小面积。
在一个示例中，互连器142可与第一电极42和第二电极44的汇流条线42b接触以沿着汇流条线42b延伸较长长度。由此，互连器142与第一电极42和第二电极44可连续地彼此接触，这可改进电性质。然而，本发明不限于此。第一电极42可不具有汇流条线42b，在这种情况下，互连器142可与多个指状线(参见图5中的标号42a)接触并连接，以与指状线42a交叉。然而，本发明不限于此。
当查看各个太阳能电池150的一个表面时，可设置多个互连器142以改进邻近的太阳能电池150之间的电连接。具体地讲，在本实施方式中，互连器142被配置成导线，其宽度小于具有相对大的宽度(例如，1mm至2mm的范围内)的传统条带。因此，与传统条带相比在各个太阳能电池150的一个表面上使用更大数量的互连器142(例如，两个至五个互连器)。
在一个示例中，各个互连器142可包括由金属形成的芯层142a以及焊料层142b，该焊料层142b以较小的厚度涂布在芯层142a的表面上并且包括焊料以允许与电极42和44焊接。在一个示例中，芯层142a可包括Ni、Cu、Ag或Al作为主要材料(即，含量为50重量百分比或更多的材料，更具体地讲，90重量百分比或更多)。焊料层142b可包括例如Pb、Sn、SnIn、SnBi、SnPb、SnPbAg、SnCuAg或SnCu作为主要材料。然而，本发明不限于此，芯层142a和焊料层142b可包括各种其它材料。
当宽度小于传统条带的导线用作互连器142时，材料成本可显著降低。另外，由于互连器142的宽度小于条带，所以可设置足够数量的互连器142以使载流子的移动距离最小化，这可增强太阳能电池板100的输出。
另外，配置根据本实施方式的互连器142的导线可包括圆角部分。即，配置互连器142的导线可具有圆形、椭圆形或曲线形横截面、或者圆角横截面。由此，配置互连器142的导线可导致反射或漫反射。这样，从配置互连器142的导线的圆表面反射的光可被设置在太阳能电池150的前表面或后表面上的前基板110或后基板120反射或全反射，从而被重新引入太阳能电池150中。这可有效地增强太阳能电池板100的输出。然而，本发明不限于此。因此，配置互连器142的导线可具有诸如矩形形状的多边形形状，或者可具有各种其它形状中的任何形状。
在本实施方式中，互连器142的宽度(或直径)可在250μm至500μm的范围内。作为参考，在本实施方式中，由于焊料层142b的厚度可非常小并且可根据互连器142的位置而具有各种形状中的任何形状，所以互连器142的宽度可为芯层142a的宽度。另选地，互连器142的宽度可为在线部分(参见图5中的标号421)上互连器142的中心处测量的宽度。具有上述宽度并且采取导线的形式的互连器142可有效地将在太阳能电池150中生成的电流传送至外部电路(例如，汇流条带或者接线盒的旁路二极管)或者另一太阳能电池150。在本实施方式中，互连器142可分别被设置在太阳能电池150的电极42和44上方并被固定到太阳能电池150的电极42和44，而无需***例如单独的层或膜中。当互连器142的宽度低于250μm时，互连器142的强度可能不足并且互连器142与电极42和44之间的连接区域可能非常小，这可能导致差的电连接和低的附接力。当互连器142的宽度超过500μm时，互连器142的成本可增加，并且互连器142可防止光被引入太阳能电池150的前表面中，从而增加遮蔽损失。另外，互连器142可能受到力以与电极42和44间隔开，这可导致互连器142与电极42和44之间的低附接力，并且可能在电极42和44或半导体基板160中生成裂缝。在一个示例中，互连器142的宽度可在350μm至450μm(更具体地讲，350μm至400μm)的范围内。利用该范围，互连器142可实现电极42和44的增加的附接力并且可增强太阳能电池150的输出。
此时，在太阳能电池150的一个表面上可设置六至三十三个互连器142。更具体地讲，当互连器142的宽度为250μm或更大并且低于300μm时，互连器142的数量可在15至33的范围内。当互连器142的宽度为300μm或更大并且低于350μm时，互连器142的数量可在10至33的范围内。当互连器142的宽度为350μm或更大并且低于400μm时，互连器142的数量可在8至33的范围内。当互连器142的宽度在400μm至500μm的范围内时，互连器142的数量可在6至33的范围内。另外，当互连器142的宽度为350μm或更大时，即使互连器142的数量超过15，太阳能电池板100的输出也不再增加。另外，当互连器142的数量增加时，这可能增加太阳能电池150的负担。鉴于此，当互连器142的宽度为350μm或更大并且低于400μm时，互连器142的数量可在8至15的范围内。当互连器142的宽度在400μm至500μm的范围内时，互连器142的数量可在6至15的范围内。此时，为了进一步增强太阳能电池板100的输出，互连器142的数量可为10个或更多个(例如，12或13个)。然而，本发明不限于此，互连器142的数量和汇流条线42b的数量可具有各种其它值。
此时，互连器142的间距(或者汇流条线42b的间距)可在4.75mm至26.13mm的范围内。这是考虑互连器142的宽度和数量获得的。例如，当互连器142的宽度为250μm或更大并且低于300μm时，互连器142的间距可在4.75mm至10.45mm的范围内。当互连器142的宽度为300μm或更大并且低于350μm时，互连器142的间距可在4.75mm至15.68mm的范围内。当互连器142的宽度W为350μm或更大并且低于400μm时，互连器142的间距可在4.75mm至19.59mm的范围内。当互连器142的宽度在400μm至500μm的范围内时，互连器142的间距可在4.75mm至26.13mm的范围内。更具体地讲，当互连器142的宽度为350μm或更大并且低于400μm时，互连器142的间距可在10.45mm至19.59mm的范围内。当互连器142的宽度在400μm至500μm的范围内时，互连器142的间距可在10.45mm至26.13mm的范围内。然而，本发明不限于此，互连器142的间距和汇流条线42b的间距可具有各种其它值。
在本实施方式中，第一电极42(或第二电极44)、互连器142和电极区域(参见图5中的标号EA)可在第一方向(即，平行于指状线42a的方向)和第二方向(即，平行于汇流条线42b或互连器142的方向)上对称布置。由此，可使电流的流动稳定。然而，本发明不限于此。
将在下面参照图1至图4和图5详细描述可附接根据本发明的实施方式的互连器142的太阳能电池150的电极42和44的示例。以下，将参照图5详细描述第一电极42，然后将描述第二电极44。
图5是示出图4的部分A的放大的局部平面图。
参照图1至图5，在本实施方式中，第一电极42包括在第一方向(即，图中的水平方向)上延伸并且彼此平行布置的指状线42a。第一电极42还可包括在与指状线42a交叉(例如，垂直)的第二方向(即，图中的垂直方向)上延伸并且连接或附接至互连器142的汇流条线42b。由于汇流条线42b可被布置为与互连器142对应，所以与互连器142的数量和间距有关的描述可被直接应用于汇流条线42b的数量和间距。以下，汇流条线42b当中的两个邻近的汇流条线42b之间的区域被称作电极区域EA。在本实施方式中，由于在太阳能电池150的一个表面上设置多个(例如，六个或更多个)互连器142，所以可设置多个电极区域EA(按照比互连器142的数量多一个的数量设置)。
指状线42a可具有一致的宽度，并且可按照一致的间距彼此间隔开。尽管图5示出指状线42a在第一方向上彼此平行地形成并且平行于太阳能电池150的主要边缘(更具体地讲，第一边缘161和第二边缘162)，本发明不限于此。
在一个示例中，第一电极42的指状线42a可具有在35μm至120μm的范围内的宽度并且可具有在1.2mm至2.8mm的范围内的间距，在与指状线42a交叉的方向上指状线42a的数量可在55至130的范围内。指状线42a的宽度和间距可基于容易的工艺条件来确定，并且可被限制以在确保经由光电转换生成的电流的有效收集的同时使由于指状线42a引起的遮蔽损失最小化。指状线42a的厚度可在指状线42a可经由容易的工艺形成并且可具有期望的比电阻的范围内。然而，本发明不限于此，指状线42a的宽度和间距可根据例如工艺条件的变化、太阳能电池150的大小和指状线42a的组成材料来按照各种方式改变。
此时，互连器142的宽度可小于指状线42a的间距，并且可大于指状线42a的宽度。然而，本发明不限于此，各种更改是可以的。
在一个示例中，汇流条线42b可在电极区域EA中从紧邻第一边缘161的位置至紧邻第二边缘162的位置接连形成。如上所述，汇流条线42b可被设置为与用于将各个邻近的太阳能电池150连接的互连器142对应。汇流条线42b可与互连器142一对一对应。因此，在本实施方式中，在太阳能电池150的一个表面上汇流条线42b的数量可与互连器142的数量相同。
各个汇流条线42b可包括：线部分421，其具有相对小的宽度并且在电极区域EA内在连接至互连器142的方向上延伸较长长度；以及焊盘部分422，其具有大于线部分421的宽度以增加用于互连器142的连接的区域。具有较小宽度的线部分421可使阻挡光以不引入太阳能电池150中的区域最小化，具有较大宽度的焊盘部分422可增加互连器142与汇流条线42b之间的附接力并且可减小接触电阻。焊盘部分422具有大于线部分421的宽度，因此基本上充当用于互连器142的附接的部分。互连器142可附接至线部分421，或者可仅仅被设置在线部分421上而不附接。
在第一方向上测量的焊盘部分422的宽度可大于线部分421和指状线42a中的每一个的宽度。
本实施方式示出汇流条线42b的线部分421被设置为与互连器142对应。更具体地讲，尽管在现有技术中显著宽于指状线42a的汇流条电极被设置为与互连器142对应，在本实施方式中，提供汇流条线42b的宽度显著小于汇流条电极的线部分421。在本实施方式中，线部分421可将指状线42a彼此连接以在一些指状线42a断开时为载流子提供旁路通路。
在本说明书中，汇流条电极表示形成在与指状线交叉的方向上以与互连器142对应并且宽度是指状线的宽度的十二倍或更多(通常，十五倍或更多)的电极部分。通常设置两个或三个汇流条电极，因为汇流条电极具有相对大的宽度。另外，在本实施方式中，汇流条线42b的线部分421可表示形成在与指状线42a交叉的方向上以与互连器142对应并且宽度是指状线42的宽度的十倍或更少的电极部分。
在一个示例中，线部分421的宽度可在指状线42a的宽度的0.5倍至10倍范围内。当该比率低于0.5倍时，线部分421的宽度可能过小从而不足以允许线部分421施加足够的影响。当该比率超过10倍时，线部分421的宽度可能过大，导致遮蔽损失增加。具体地讲，在本实施方式中，由于设置大量的互连器142，所以线部分421也大量设置，这可进一步增加遮蔽损失。更具体地讲，线部分421的宽度可在指状线42a的宽度的0.5倍至7倍范围内。当该比率为7倍或更小时，遮蔽损失可进一步减小。在一个示例中，就遮蔽损失而言，线部分421的宽度可在指状线42a的宽度的0.5倍至4倍范围内。更具体地讲，线部分421的宽度可在指状线42a的宽度的0.5倍至2倍范围内。利用该范围，太阳能电池150的效率可极大地增加。
另选地，线部分421的宽度可等于或小于互连器142的宽度。这是因为当互连器142具有圆形、椭圆形或圆角形状时，互连器142的下表面与线部分421接触的宽度或面积不大。当线部分421具有相对小的宽度时，第一电极42的面积可减小，导致第一电极42的制造成本降低。
在一个示例中，互连器142的宽度与线部分421的宽度之比可大于1∶0.07并且小于1∶1。当该比率低于1∶0.07时，线部分421的宽度过小，导致电性质变差。当该比率超过1时，第一电极42的面积增大，导致遮蔽损失和材料成本增加，而互连器142与线部分421之间的接触没有显著改进。在一个示例中，当进一步考虑遮蔽损失和材料成本时，该比率可在1∶0.1至1∶0.5(更具体地讲，1∶0.1至1∶0.3)的范围内。
另选地，线部分421的宽度可在30μm至350μm的范围内。当线部分421的宽度低于35μm时，线部分421的宽度过小，导致电性质变差。当线部分421的宽度超过350μm时，第一电极42的区域过大，导致遮蔽损失和材料成本增加，而互连器142与线部分421之间的接触没有显著改进。在一个示例中，当进一步考虑遮蔽损失和材料成本时，线部分421的宽度可在35μm至200μm(更具体地讲，35μm至120μm)的范围内。
然而，本发明不限于此。因此，线部分421的宽度可在线部分421有效地传送经由光电转换生成的电流并且使遮蔽损失最小化的范围内按照各种方式改变。
另外，焊盘部分422的宽度可大于线部分421的宽度，并且可等于或大于互连器142的宽度。由于焊盘部分422用于通过增加互连器142的接触面积来增加用于互连器142的附接的力，所以焊盘部分422的宽度可大于线部分421的宽度并且可等于或大于互连器142的宽度。
在一个示例中，互连器142的宽度与焊盘部分422的宽度之比可在1∶1至1∶5的范围内。当该比率低于1∶1时，焊盘部分422的宽度可能不足，导致焊盘部分422与互连器142之间的附接力不足。当该比率超过1∶5时，焊盘部分422导致遮蔽损失的区域可增大，从而导致更大的遮蔽损失。当进一步考虑附接力和遮蔽损失时，该比率可在1∶2至1∶4(更具体地讲，1∶2.5至1∶4)的范围内。
另选地，在一个示例中，焊盘部分422的宽度可在0.25mm至2.5mmm的范围内。当焊盘部分422的宽度低于0.25mm时，焊盘部分422与互连器142之间的接触面积可能不足，因此，焊盘部分422与互连器142之间的附接力可能不足。当焊盘部分422的宽度超过2.5mm时，焊盘部分422导致遮蔽损失的区域可增大，从而导致更大的遮蔽损失。在一个示例中，焊盘部分422的宽度可在0.8mm至1.5mm的范围内。
另外，焊盘部分422的长度可大于指状线42a的宽度。例如，焊盘部分422的长度可在0.035mm至30mm的范围内。当焊盘部分422的长度低于0.035mm时，焊盘部分422与互连器142之间的接触面积可能不足，因此，焊盘部分422与互连器142之间的附接力可能不足。当焊盘部分422的长度超过30mm时，焊盘部分422导致遮蔽损失的区域可增大，从而导致更大的遮蔽损失。
另选地，在一个示例中，指状线42a的宽度与焊盘部分422的长度之比可在1∶1.1至1∶20的范围内。利用该范围，用于焊盘部分422与互连器142之间的附接的区域可增大，因此，焊盘部分422与互连器142之间的附接力可增大。
另选地，在一个示例中，互连器142的宽度与焊盘部分422的长度之比可在1∶1至1∶10的范围内。当该比率低于1∶1时，焊盘部分422的长度可能不足，从而导致焊盘部分422与互连器142之间的附接力不足。当该比率超过1∶10时，焊盘部分422导致遮蔽损失的区域可增大，从而导致更大的遮蔽损失。当进一步考虑附接力和遮蔽损失时，该比率可在1∶3至1∶6的范围内。
一条汇流条线42b可包括六至二十四个焊盘部分422(例如，十二至二十二个焊盘部分)。焊盘部分422可彼此间隔开。在一个示例中，一个焊盘部分422可被分配给两条至十条指状线42a。由此，汇流条线42b与互连器142之间的接触面积增大的部分按照规则的间隔设置，以增加汇流条线42b与互连器142之间的附接力。另选地，焊盘部分422可被布置为使得相应两个焊盘部分422之间的距离具有不同的值。具体地讲，在与其它部分(即，汇流条线42b的中心部分)相比被施加有较大的力的汇流条线42b的端部上，可按照高密度布置焊盘部分422。各种其它更改也是可以的。
以上描述参照图5集中于第一电极42。第二电极44可包括分别与第一电极42的指状线42a和汇流条线42b对应的指状线和汇流条线。与第一电极42的指状线42a和汇流条线42b有关的描述可被应用于第二电极44的指状线和汇流条线。此时，关于第一电极42的第一导电区域20的描述可与关于第二电极44的第二导电区域30的描述相同。另外，关于第一电极42的第一钝化膜22、抗反射膜24和开口102的描述可以是关于第二电极44的第二钝化膜30和开口104的描述。
此时，第一电极42的指状线42a以及各条汇流条线42b的线部分421和焊盘部分422的宽度、间距和数量可等于第二电极44的指状线以及各条汇流条线的线部分和焊盘部分的宽度、间距和数量。另选地，第一电极42的指状线42a以及各条汇流条线42b的线部分421和焊盘部分422的宽度、间距和数量可不同于第二电极44的指状线以及各条汇流条线的线部分和焊盘部分的宽度、间距和数量。在一个示例中，相对少量的光被引入的第二电极44的电极部分的宽度可大于与其对应的第一电极42的电极部分的宽度，并且第二电极44的指状线之间的间距可小于与其对应的第一电极42的指状线42a的间距。各种其它更改也是可以的。然而，第一电极42的汇流条线42b的数量和间距可与第二电极44的汇流条线的数量和间距相同。另外，第一电极42和第二电极44可具有不同的平面形状。例如，第二电极44可遍及半导体基板160的后表面形成。各种其它更改也是可以的。
根据本实施方式，通过使用导线形式的互连器142，可使由于例如漫反射而引起的遮蔽损失最小化，并且通过增加互连器142的数量并且减小互连器142的间距，可减小载流子的移动路径。由此，太阳能电池150的效率和太阳能电池板100的输出可增强。如上所述，大量采取具有例如圆形横截面形状和小宽度的导线形式的互连器142可附接至太阳能电池150。因此，需要这样一种互连器附接设备，其可将互连器142以高附接力附接至太阳能电池150而不管其导线形状，并且可同时附接大量的互连器142以增强生产率。将参照图6至图15以及图16A至图16G详细描述根据本实施方式的互连器附接设备以及使用该互连器附接设备的互连器附接方法。
图6是示意性地示出根据本发明的实施方式的用于太阳能电池板的互连器附接设备的一部分的配置的示图。图7是示意性地示出根据本发明的实施方式的用于太阳能电池板的互连器附接设备的另一部分的配置的示图。另外，图8是示意性地示出根据本发明的实施方式的用于太阳能电池板的互连器附接设备的工作台、热源单元和上固定构件供应单元的概念图。为了简单例示，在图7中，上固定构件供应单元和太阳能电池供应单元被省略。
参照图6至图8，由标号200指代的根据本实施方式的用于太阳能电池板的互连器附接设备(以下称作“互连器附接设备”)可包括：互连器供应单元(或第一互连器供应单元)210，其用于将互连器142从卷绕辊212退绕并且在加工方向上供应互连器142；助熔剂单元220，其用于将助熔剂224施加到所供应的互连器142；干燥单元230，其用于使助熔剂224干燥；互连器排放单元(或互连器固定单元)240，其用于将互连器142固定到夹具243；以及附接单元250，其用于将互连器142附接至太阳能电池150。这将在下面更详细地描述。
卷绕辊212可采取圆柱体形式。互连器142在圆柱体的圆周方向上被卷绕。绕卷绕辊212卷绕的互连器142从卷绕辊212退绕并且在加工方向上被供应。在本实施方式中，可提供数量与太阳能电池150的一个表面上要设置的互连器142的数量相同的多个卷绕辊212。卷绕辊212可在水平方向和/或垂直方向上按照恒定间隔布置，从卷绕辊212退绕的互连器142可通过引导件214来对准并移动，使得它们按照它们要在太阳能电池150的同一表面上布置的距离(间距)彼此间隔开。引导件214可具有用于使彼此平行地布置的互连器142移动的各种结构中的任何结构。在本实施方式中，在一个示例中，引导件214可具有多个凹陷(或凹部)214a，其彼此间隔开恒定距离以与各个互连器142对应，并且各个互连器142在其位置(例如，在图中的y轴和z轴上的位置)通过凹陷214a固定的状态下可在加工方向(例如，沿着图中的x轴)上移动。为了简化例示，尽管图6中仅示出一个引导件214，在加工方向上可设置多个引导件214。引导件214的结构、形状等可按照各种方式更改。
当互连器142在如上所述彼此平行地布置的同时移动时，要附接至各个太阳能电池150的一个表面的多个互连器142可同时经受期望的工艺，并且可同时附接至太阳能电池150，这可简化工艺。然而，本发明不限于此，各种其它更改也是可以的。
从卷绕辊212退绕并且以预定形式对准的互连器142经过助熔剂单元220。助熔剂单元220将助熔剂224施加到互连器142的外表面以形成助熔剂层(参见图10中的标号224a)。助熔剂224可用于在互连器142被附接至太阳能电池150时防止电极42和44或互连器142的金属材料氧化，或者可用于通过去除形成在互连器142的外表面上的氧化膜来改进互连器142的附接性。助熔剂224可包括溶剂和树脂。在一个示例中，助熔剂224可包括活化剂，该活化剂包括卤族元素(例如，氟、氯、溴或碘，优选为氟)。可通过包括卤族元素的活化剂来容易地去除形成在互连器142的外表面上的氧化膜。
在本实施方式中，助熔剂224可经由喷涂被施加到互连器142的外表面。这将在下面参照图9A至图12来详细描述。
图9A和图9B是示出图6的用于太阳能电池板的互连器附接设备200中的助熔剂单元220的配置的示图。图10是示出在根据本发明的实施方式的用于太阳能电池板的互连器附接设备200中经由助熔剂单元220形成助熔剂层224a的工艺的示意图。图11是示出形成助熔剂层的浸渍工艺的示意图。图12是示出在图6的用于太阳能电池板的互连器附接设备200中可被应用于助熔剂单元220的喷涂部分222a的各种示例的平面图。为了简单和清楚的例示，图12仅示出喷涂部分222a。
如图9A所示，在本实施方式中，助熔剂单元220包括：喷涂构件222，其用于在并排布置的互连器142上方喷涂助熔剂224；以及供应构件226，其用于将助熔剂224供应给喷涂构件222。此时，供应构件226可包括：再循环构件226a，其收集从喷涂构件222喷涂的助熔剂224并且将助熔剂224提供给喷涂构件222以使助熔剂224再循环；以及原料供应构件226b，其提供还未用于再循环构件226a的助熔剂224。
如图9B所示，在本实施方式中，助熔剂单元220可包括喷涂构件222，其用于在并排布置的互连器142上方喷涂助熔剂224。当如上所述经由喷涂将助熔剂224施加至各个互连器142时，由于助熔剂224在强压下喷涂从而被施加至互连器142，所以助熔剂224可在整个互连器142上方施加至足够的厚度。即，助熔剂224可被均匀地施加至整个互连器142，而不管互连器142的表面的状态。例如，如图10所示，即使互连器142包括无法很好地施加助熔剂224的部分A以及可很好地施加助熔剂224的部分B，助熔剂224也可通过喷涂构件222利用强压被强制地施加在互连器142上方，从而在整个互连器142上被施加至足够的厚度。在一个示例中，无法很好地施加助熔剂224的部分A可以是呈现例如差的表面状态或清洁度，形成有氧化膜，具有低表面粗糙度，或者具有疏水性质的部分。另外，可很好地施加助熔剂224的部分B可以是呈现例如良好的表面状态或清洁度，没有形成氧化膜，具有高表面粗糙度，或者具有亲水性质的部分。即，即使表面形貌(例如，焊料层142b的分布或者氧化膜的分布)或清洁度不均匀，助熔剂224也可通过喷涂构件222利用强压被强制地施加至互连器142，从而在整个互连器222上方被施加至足够的厚度。具体地讲，助熔剂224可在具有圆角横截面的互连器142的整个区域上方被施加至足够的厚度。
在一个示例中，助熔剂224可形成在互连器142的整个纵向表面上方(例如，在95％至100％的范围内，更具体地讲，在纵向表面的99％至100％的范围内)，并且助熔剂224的厚度可在2μm至7μm的范围内。通过上述喷涂，助熔剂224可在互连器142的整个表面上方形成至足够的厚度。
在一个示例中，在本实施方式中，互连器142可具有圆形横截面。由于在将互连器142供应给太阳能电池150之前，助熔剂224被施加至互连器142，所以不会有助熔剂被施加至太阳能电池150的表面。另外，由于助熔剂224被施加至圆形互连器142，所以可使附着至太阳能电池150的表面的助熔剂224的量最小化，这可确保太阳能电池150的优异性能。
另一方面，如图11所示，与本实施方式不同，当通过将互连器142浸渍到助熔剂224中来将助熔剂224施加至互连器142时，由于无法很好地施加助熔剂224的部分上可能发生的归因于表面张力的阻力，所以在无法很好地施加助熔剂224的部分上可能未形成助熔剂层224a，因此导致在部分A中形成气泡224c。具体地讲，当互连器142的横截面具有圆角部分或为圆形时，这种归因于表面张力的阻力可能变得稍大。即，对于具有如上所述的特定形状的互连器142，与本实施方式不同，当经由浸渍工艺施加助熔剂224时没有在整个互连器142上方形成助熔剂224的可能性增加。
再参照图9B，可提供各自包括至少一个喷涂部分222a的多个喷涂构件222，和/或各个喷涂构件222可包括多个喷涂部分222a。当提供包括一个喷涂部分222a的一个喷涂构件222时，喷涂构件222与互连器142之间的距离D1可能非常大以便将助熔剂224施加至所有互连器142。因此，可提供多个喷涂构件222，和/或各个喷涂构件222可包括多个喷涂部分222a，这可减小喷涂构件222与互连器142之间的距离D1。
在一个示例中，互连器142与喷涂构件222之间的距离D1可在1cm至50cm的范围内。当互连器142与喷涂构件222之间的距离D1小于1cm时，互连器142与喷涂构件222之间的距离D1可能过短，从而无法将助熔剂224施加至所有互连器142，或者可能布置更多数量的喷涂构件222。当互连器142与喷涂构件222之间的距离D1超过50cm时，从喷涂构件222喷涂的助熔剂224到达互连器142的压力可能过低，从而无法将助熔剂224施加至所有互连器142。此外，助熔剂单元220的尺寸可增大，这可使得减小互连器附接设备200的尺寸变得困难。在一个示例中，互连器142与喷涂构件222之间的距离D1可在3cm至15cm的范围内，以便稳定地将助熔剂224施加至所有互连器142。
此时，多个喷涂部分222a中的邻近的喷涂部分222a之间的间距D2可在1cm至3cm的范围内，互连器142之间的间距D3可在0.5cm至2cm的范围内。然而，本发明不限于此。喷涂部分222a之间的间距D2可根据喷涂部分222a的数量而改变，互连器142之间的间距D3可被确定为足以防止互连器142之间的干扰。
另选地，互连器142之间的间距D3与多个喷涂部分222a中的邻近的喷涂部分222a之间的间距D2之比可在1∶1至1∶4的范围内。从喷涂部分222a喷涂的助熔剂224广泛地散布于布置有互连器142的区域上方，从而被同时施加至所有互连器142。基于此范围，从两个邻近的喷涂部分222a喷涂的(更具体地讲，横向喷涂的)至少一些助熔剂224可在布置有互连器142的区域中交叠。由此，助熔剂224可被均匀地喷涂在互连器142上方。
另外，在一个示例中，从喷涂部分222a喷涂助熔剂224的压力可在0.15Mpa至0.4MPa的范围内。当从喷涂部分222a喷涂助熔剂224的压力低于0.15Mpa时，喷涂压力可能不足，因此妨碍了助熔剂224被均匀地喷涂在互连器142上方。当从喷涂部分222a喷涂助熔剂224的压力超过0.4Mpa时，过大的压力可能被施加至互连器142，因此导致互连器142的性质的变化。然而，本发明不限于此，喷涂压力可根据例如互连器142的宽度或者互连器142与喷涂构件222之间的距离D1而具有不同的值。
图9B示出一个喷涂部分222a被设置为向一个互连器142喷涂助熔剂224。然而，本发明不限于此。例如，一个喷涂部分222a可被设置为在多个互连器142上方喷涂助熔剂224，或者多个喷涂部分222a可被设置为在一个互连器142上方喷涂助熔剂224。
另外，图9B和图12的(a)示出各个喷涂部分222a包括用于喷涂助熔剂224的一个喷涂孔222b。然而，本发明不限于此。因此，如图12的(b)和(c)所示，各个喷涂部分222a可包括多个喷涂孔222b，喷涂孔222b的布置方式可按照各种方式更改。
附图示出了喷涂构件222被设置在互连器142的上侧以在重力的影响下稳定地在互连器142上方喷涂助熔剂224。然而，本发明不限于此。喷涂构件222的位置可按照各种方式更改，例如，喷涂构件222可被设置在互连器142的下侧或侧面。
如上所述，通过提供喷涂构件222，可将助熔剂224稳定地施加在整个互连器142上方。然而，从喷涂构件222喷涂但是被弃置而不是被施加到互连器142的助熔剂224的量可增加，助熔剂224的这种弃置可导致成本的可观增加。考虑此问题，在本实施方式中，供应助熔剂224的供应构件226包括再循环构件226a，其收集从喷涂构件222喷涂的助熔剂224并且提供所收集的助熔剂224。此时，供应构件226还可包括原料供应构件226b以用于向再循环构件226a提供未曾使用的助熔剂224。由此，当重新收集和再循环的助熔剂224的量不足时，可向再循环构件226a提供还未使用的新助熔剂22以使得足够量的助熔剂224可被提供给喷涂构件222。
更具体地讲，再循环构件226a可包括：容器2262，其位于喷涂构件222下面以用于容纳从喷涂构件222喷涂的助熔剂224；***箱2264，其连接至容器2262以用于收集从容器2262排放的助熔剂224；以及驱动构件2266，其用于向喷涂构件222供应在***箱2264中收集的期望量的助熔剂224。驱动构件2266可以是可将***箱2264中的期望量的助熔剂224提供给喷涂构件222的各种组件中的任何组件(例如泵)。
原料供应构件226b可连接至再循环构件226a以提供还未用于再循环构件226a的新助熔剂225。如所示，在一个示例中，原料供应构件226b可包括：供应箱2268，其连接至***箱2264以用于将新助熔剂224提供给***箱2264。由此，使用过的助熔剂224和还未使用的助熔剂224可在***箱2264中均匀地混合，所混合的助熔剂224可通过供应管2264a来提供。然而，本发明不限于此，各种其它更改也是可以的。例如，原料供应构件226b可连接至供应管2264a，或者可直接连接至喷涂构件222。
可调节助熔剂224的供应量的调节构件2269可设置在***箱2264和供应箱2268之间。调节构件2269可以是可在期望的时间按照期望的量供应存储在供应箱2268中的新助熔剂224的各种组件中的任何组件(例如，泵或阀)。
容器2262可具有内部空间，其位于喷涂构件222下面以使得从喷涂构件222喷涂的助熔剂224下落并且被容纳在该内部空间中。容纳在容器2262中的助熔剂224可通过排放孔2262a沿着容器2262与***箱2264之间的连接管2262b流动，从而被收集在***箱2264中。
排放孔2262a可位于容器2262中的各种位置中以用于排放助熔剂224。在一个示例中，排放孔2262a可位于容器2262的底表面中。此时，排放孔2262a周围的底表面可朝着排放孔2262a向下倾斜。因此，容器2262中的助熔剂224可容易地沿着倾斜表面向排放孔2262a移动，从而通过排放孔2262a被排放。另外，用于过滤杂质的网片2262c可被设置在排放孔2262a中或排放孔2262a上面。由此，仅要再循环的助熔剂224可通过排放孔2262a排放。
可提供用于将***箱2264和喷涂构件222彼此连接的供应管2264a。在供应管2264a中流动的助熔剂224的量、浓度等或者供应给喷涂构件222的助熔剂224的量、浓度等可利用传感器(未示出)来测量。在一个示例中，可利用传感器实时地检查助熔剂224的量、浓度等。然后，当助熔剂224的量不足时，或者当助熔剂224的浓度由于再循环而变得高于预定参考值时，原料供应构件226b向***箱2264供应新助熔剂224。具体地讲，由于再循环的助熔剂224的浓度可能逐渐增大，所以当浓度变得高于预定参考值时原料供应构件226b提供还未使用并且浓度低于再循环的助熔剂224的浓度的新助熔剂224，以便降低助熔剂224的浓度。
另外，在本实施方式中，可提供遮蔽物2262d以将喷涂构件222与容器2262之间的空间相对于外部密封。因此，在喷涂期间，喷涂构件222与容器2262之间的空间可相对于外部被遮蔽并密封。由此，可在高压下喷涂助熔剂224，可使助熔剂224的汽化最小化，并且可防止在喷涂期间助熔剂224的泄漏。
在一个示例中，遮蔽物2262d可被成形为围绕喷涂构件222与容器2262之间的空间的外周并且可垂直地移动。因此，当向空间中引入互连器142或者从空间排放互连器142时，遮蔽物2262a可位于第一位置以允许喷涂构件222与容器2262之间的空间与外部联通，从而确保互连器142容易移动。另外，在执行喷涂的同时，遮蔽物2262d可位于第二位置以密封喷涂构件222与容器2262之间的空间。另选地，遮蔽物2262d可采取容纳喷涂构件222和容器2262的腔室的形式，并且包括便于互连器142通过的门。遮蔽物2262d可具有各种其它结构、方法、形状等中的任一种。
根据本实施方式的互连器附接设备200，包括圆角部分以及用于焊接的焊料层142b的互连器142可利用自动化***附接至太阳能电池150。另外，由于提供再循环构件226a以用于助熔剂224的再循环和再利用，所以制造成本可可观地降低。具体地讲，可使用喷涂工艺以便在具有圆角部分的互连器142上均匀地形成助熔剂层224a。在喷涂工艺中，被喷涂但是未用于形成助熔剂层224a的助熔剂224的量可显著大于其它工艺。由于互连器附接设备200中包括再循环构件226a，所以根据本实施方式的再循环构件226a可显著地减少在喷涂工艺中可能发生的助熔剂224的浪费。
再参照图6，施加至经过助熔剂单元220的互连器142的助熔剂224在经过干燥单元230的同时被硬化，从而围绕各个互连器142的外周表面形成助熔剂层224a。如上所述形成的助熔剂层224a的厚度可在2μm至7μm的范围内。当助熔剂层224a具有这样的厚度时，可有效地去除位于互连器142的表面上的氧化物，这可改进互连器142和太阳能电池150的结合性质。然而，本发明不限于此，助熔剂层224a的厚度可具有不同的值。
干燥单元230可具有用于使助熔剂224干燥的各种结构中的任何结构。在一个示例中，干燥单元230可利用风、热等来使助熔剂224干燥。本发明不限于干燥单元230的这种结构、方法等。
干燥单元230中的干燥工艺可在70℃至90℃的范围内的工艺温度下执行1秒至10分钟。当工艺温度低于70℃时或者当工艺时间低于1秒时，无法实现彻底干燥。当工艺温度超过90℃时或者当工艺时间超过10分钟时，工艺成本和时间可增加。考虑到例如工艺效率，干燥工艺的时间可在1秒至5秒的范围内。然而，本发明不限于此，工艺温度和时间可具有不同的值。
为了简单和清楚例示，没有示出干燥单元230的详细结构，对其可应用各种结构。助熔剂单元220和干燥单元230可位于单一体内。然而，本发明不限于此。助熔剂单元220和干燥单元230的布置方式等可按照各种方式来更改。
已经过干燥单元230的互连器142被固定到互连器排放单元240中的夹具243。
夹具243被设置在互连器排放单元240中，并且包括分别在互连器142的一侧和另一侧固定互连器142的第一固定部241和第二固定部242。此时，通过切割器244切割互连器142以使得当它们被固定到夹具243时它们具有适合于将两个邻近的太阳能电池150互连或者将太阳能电池150和汇流条带(参见图1中的标号145)互连的长度。
在本实施方式中，夹具243可包括：第一固定部241，其在互连器142的一侧在与互连器142延伸的方向交叉的方向上形成以固定互连器142；以及第二固定部242，其在互连器142的另一侧在与互连器142延伸的方向交叉的方向上形成以固定互连器142。在一个示例中，第一固定部241和第二固定部242中的每一个可具有直线形状并且可延伸较长长度。第二固定部242可被安装为可在靠近第一固定部241的位置与具有预定长度的互连器142被排放的位置之间移动(例如，可沿着图中的x轴移动)。
在连接至互连器142的夹具243中，第一固定部241和第二固定部242彼此间隔开恒定距离以连续地牵拉夹在它们之间的互连器142。由于互连器142被配置成例如具有较小宽度的导线，所以当第一固定部241和第二固定部242如上所述连续地牵拉互连器142时，互连器142塑性变形，因此不再变形。在本实施方式中，由于夹具243包括用于固定互连器142的两端的第一固定部241和第二固定部242，所以互连器142可具有维持预定屈服强度的简化结构。然而，本发明不限于此，夹具243的结构可按照各种方式更改。
在一个示例中，位于夹具243的一侧(例如，入口侧)的第一固定部241可沿着按照至少直角那么大的角度彼此交叉的三个轴(图6的x轴、y轴和z轴)移动，位于夹具243的另一侧(例如，出口侧)的第二固定部242可沿着按照至少直角那么大的角度彼此交叉的三个轴(图6的x轴、y轴和z轴)移动。第一固定部241和第二固定部242可利用各种已知的结构或方法来移动至期望的位置。另外，切割器244可在第一固定部241之前被设置在夹具243的一侧(例如，入口侧)。
切割器244可采用各种结构中的任何结构和各种方法中的任何方法以用于允许互连器142自由移动，或者用于将互连器142固定在预定位置处或者在固定位置处切割互连器142。下面将参照图13更详细地描述切割器244的结构。
图13是示出图6的互连器附接设备200中所包括的切割器244的操作的示图。
参照图13，在本实施方式中，切割器244可包括第一部2441和第二部2442，第二部2442可相对于第一部2441在与互连器142的加工方向垂直的左至右方向(例如，沿着图中的y轴)上移动。第一部2441可包括各个互连器142可穿过的多个第一凹陷(或者第一凹部)R1，第二部2442可包括各个互连器142可穿过的多个第二凹陷(或者第二凹部)R2。第一部2441的第一凹陷R1的两个侧表面可被配置成不尖锐的平坦表面2442a，以在不损坏其的情况下固定互连器142。另外，第二部2442的第二凹陷R2的一个侧表面可被配置成不尖锐的平坦表面2442a，以在不损坏其的情况下固定互连器142，并且另一侧表面可设置有尖锐的切割刀片2442b以用于切割互连器142。与第二部2442的一个表面相比，切割刀片2442b可在加工方向上进一步突出以在突出位置处切割互连器142。由此，通过切割器244切割的互连器142可被固定在切割器244中互连器142与切割器244的第二部2442的表面相比进一步突出的位置处。
如上所述，由于第二部2442可相对于第一部2441在左至右方向上移动，所以第一凹陷R1和第二凹陷R2彼此交叠的宽度可被自由地调节。如图13的(a)所示，当第一凹陷R1和第二凹陷R2彼此交叠的宽度大于互连器142的宽度时，互连器142可自由地移动。如图13的(b)所示，当第一凹陷R1和第二凹陷R2彼此交叠的宽度等于互连器142的宽度时，可通过第一部2441和第二部2442固定互连器142。另外，如图13的(c)所示，当切割刀片2442b横跨互连器142移动，随后移动以使得第一凹陷R1和第二凹陷R2彼此交叠的宽度变得等于互连器142的宽度时，互连器142可被切割刀片2442b切割，剩余互连器142可保持被固定在切割器244中。
上面描述并在图中示出的切割器244的结构和方法示出切割器244被形成为将互连器142引导至并固定在预定位置处并且对其执行切割。然而，本发明不限于此，切割器244可采用各种结构中的任何结构以及任何方法以用于在互连器142被固定到夹具243之前将互连器142切割为预定长度。
另外，第一固定部241可采用各种结构中的任何结构以及各种方法中的任何方法以用于将互连器142固定在预定位置处或者使互连器142移动。例如，第一固定部241可夹紧互连器142以使得互连器142被安装到第一固定部241中并被固定到第一固定部241。
在一个示例中，在本实施方式中，第一固定部241可包括第一部2411和第二部2412，第二部2412可相对于第一部2411在与互连器142的加工方向垂直的左至右方向(例如，沿着图中的y轴)上移动。第一部2411包括第一夹钳PA，其与各个互连器142对应并且位于互连器142的一侧并与之接触以在互连器142的纵向方向上朝着第二部2412延伸，第二部2412包括第二夹钳PB，其与各个互连器142对应并且位于互连器142的另一侧并与之接触以在互连器142的纵向方向上朝着第一部2411延伸。因此，互连器142可被夹紧并且在纵向方向上被稳定地固定在第一夹钳PA和第二夹钳PB之间。
在一个示例中，如所示，第一部2411可包括：第一突出部分P11，其从互连器142的另一侧向下突出；第二部分P12，其从第一突出部分P11在第一部2411的纵向方向上突出以向互连器142的一侧延伸；以及第三突出部分P13，其从第二部分P12向下突出。此时，第一夹钳PA可位于第三突出部分P13上。类似地，第二部2412可包括：第一突出部分P21，其从互连器142的一侧向下突出；第二部分P22，其从第一突出部分P21在第二部2412的纵向方向上突出以向互连器142的另一侧延伸；以及第三突出部分P23，其从第二部分P22向下突出。此时，第二夹钳PB可位于第三突出部分P23上。通过该结构，互连器142可被稳定地夹紧。
在互连器142位于第一夹钳PA与第二夹钳PB之间的状态下，当第二部2412相对于第一部2411移动以使得第一夹钳PA与第二夹钳PB之间的距离减小，直至第一夹钳PA和第二夹钳PB与互连器142的相应相对侧紧密接触时，互连器142可被稳定地固定在第一夹钳PA与第二夹钳PB之间。相反，当第二部2412相对于第一部2411移动以使得第一夹钳PA与第二夹钳PB之间的距离增大，直至第一夹钳PA与第二夹钳PB之间的距离变得大于互连器142的宽度时，互连器142可从第一夹钳PA和第二夹钳PB稳定地分离或释放。
类似地，第二固定部242可包括：第一部2421，其包括第一夹钳PA和第一固定件P1(即，第一至第三突出部分P11、P12和P13)；以及第二部2421，其包括第二夹钳PB以及第二固定件P2(即，第一至第三突出部分P21、P22和P23)。与第一固定部241有关的描述可被直接应用于第二固定部242，因此将省略其详细描述。
尽管在本实施方式中设置有夹钳PA和PB的第一部2411和2412和第二部2421和2422相对于彼此移动以夹紧互连器142，本发明不限于此。即，各种其它结构可被应用于夹钳PA和PB的结构、第一固定件P1和第二固定件P2的结构以及第一固定部241和第二固定部242的结构。
另外，固定单元240还可包括固定构件246，其位于切割器244之前，用于在切割期间固定互连器142。在一个示例中，本实施方式示出固定构件246具有与互连器142以一对一的比例对应的元件并且被配置为在互连器142被固定时在没有移动的情况下推压并固定互连器142。多个固定构件246可按照恒定距离彼此间隔开。因此，当互连器142移动、被切割、或者被固定到夹具243时，可经由固定构件246的驱动的控制稳定地移动或固定互连器142。尽管附图示出设置两个固定构件246以使得最少数量的固定构件246稳定地执行互连器142的移动或固定，本发明不限于此。各种其它结构可被应用于固定构件246的结构，本发明不限于固定构件246的所述数量。
已固定有互连器142的夹具243(即，夹具-互连器联接件)向附接单元250移动。在一个示例中，第一固定部241和第二固定部242可在二者间维持恒定距离的同时在各种方向上(例如，在图中的x轴、y轴和z轴上)被驱动。因此，互连器142在保持被固定到夹具243的同时向附接单元250移动，以免无意中变形。
各种已知结构可被应用作为用于使第一固定部241和第二固定部242移动至期望位置的结构。另外，各种结构可被应用作为用于通过第一固定部241和第二固定部242来固定互连器142的结构。
参照图7，附接单元250通过在施加压力以将互连器142和太阳能电池150彼此固定的状态下经由热源258对其施加热来将互连器142附接至太阳能电池150。此时，在本实施方式中，夹具243在将互连器142和太阳能电池150彼此固定之后与互连器142分离，互连器142和太阳能电池150在没有夹具243的情况下经过热源258。
在本实施方式中，在利用排气吸附将互连器142和太阳能电池150按压在一起的状态下去除夹具243。即，在没有夹具243的情况下互连器142和太阳能电池150经由排气吸附并彼此固定的状态下，互连器142和太阳能电池150经过热源258。由此，互连器142和太阳能电池150可经由简单的方法稳定地彼此固定。另外，由于夹具243可在将互连器142传送至附接单元250之后返回到互连器排放单元240，所以互连器附接设备200中要操作的夹具243的数量可非常少。当要操作的夹具243的数量减少时，生产率可显著增加。
可提供用于排放空气以便于排气吸附的排气装置(或真空装置)259。泵、压缩机等可用作排气装置259，但是可使用采用各种其它结构、方法和形状的装置。尽管排气装置259可在概念上被示出于图7的附接单元250的右侧下方以帮助理解，但是实际上排气装置259可位于附接单元250之外以连接至附接单元250。
此时，工作台可被配置成传送带252以确保排气吸附容易并且互连器142和太阳能电池150容易向热源258移动。在本实施方式中，多个传送带252可彼此间隔开。由此，由于可在传送带252之间排放空气，互连器142和太阳能电池150可更容易地被按压在一起。另外，传送带252可具有较小宽度，因此可被容易地驱动。
各个传送带252中可具有排气孔252a。由此，当排气装置259通过排气孔252a执行空气排放时，太阳能电池150和互连器142可被有效地按压在一起。排气装置259可具有用于通过排气孔252a排放空气的结构。
在一个示例中，各个传送带252的相对边缘部分可设置有相应的互连器142，传送带252的中心部分可设置有多个排气孔252a，所述排气孔252a在传送带252的纵向方向上按照恒定距离彼此间隔开。因此，互连器142和太阳能电池150可经由两个相邻传送带252之间的空气排放以及通过各个传送带252中的排气孔252a的空气排放而被有效地按压在一起。由此，可改进互连器142和太阳能电池150的固定稳定性。
此时，第三固定部254可位于传送带252的一侧(在传送带252的开始部分之前)以在利用排气吸附固定互连器142和太阳能电池150时防止互连器142和太阳能电池150的位置偏离。第三固定部254相对于传送带252保持被固定在恒定位置处。
第三固定部254可采取各种结构中的任何结构以及各种方法中的任何方法以用于将互连器142固定在恒定位置处或者使互连器142移动。在一个示例中，在本实施方式中，第三固定部254可包括第一部2541和第二部2542，第二部2542可相对于第一部2541在与互连器142延伸的方向垂直的左至右方向上(例如，沿着图中的y轴上)移动。
第一部2541包括：第一夹钳PA，其形成在互连器142的纵向方向上以与互连器142的一侧紧密接触；以及第二夹钳PB，其形成在互连器142的纵向方向上以与互连器142的另一侧紧密接触。另外，第一部2541可包括第一固定件P1，其包括从互连器142的另一侧向上突出的第一突出部分P11、在第一部2541的纵向方向上从第一突出部分P11向互连器142的一侧延伸的第二部分P12以及从第二部分P12向上突出的第三突出部分P13。此时，第一夹钳PA可位于第三突出部分P13上。类似地，第二部2542可包括第二固定件P2，其包括从互连器142的一侧向上突出的第一突出部分P21、在第二部2542的纵向方向上从第一突出部分P21向互连器142的另一侧延伸的第二部分P22以及从第二部分P22向上突出的第三突出部分P23。此时，第二夹钳PB可位于第三突出部分P23上。通过该结构，互连器142可被稳定地夹紧。
由于与第一固定部241和第二固定部242不同，第三固定部254的第一夹钳PA、第一固定件P1、第二夹钳PB和第二固定件P2向上突出，所以互连器142可在不干扰第一固定部241的情况下被稳定地固定。除了第一夹钳PA、第一固定件P1、第二夹钳PB和第二固定件P2向上(而非向下)突出之外，第一夹钳PA、第一固定件P1、第二夹钳PB和第二固定件P2与第一固定部241或第二固定部242相同，因此，可对其直接应用以上与第一固定部241或第二固定部242有关的描述。
尽管本实施方式示出了具有夹钳PA和PB的第一部2541和第二部2542相对于彼此移动以夹紧互连器142，但是本发明不限于此。即，各种其它结构可被应用作为夹钳PA和PB的结构、第一固定件P1和第二固定件P2的结构以及第一固定部241和第二固定部242的结构。
用于供应太阳能电池150的太阳能电池供应单元(参见图15中的标号251)可被设置在传送带252上方。太阳能电池供应单元251可不连接至工作台252、热源258或者上固定构件供应单元2560，可由单独的驱动单元驱动，并且可用于向工作台252供应太阳能电池150。各种已知结构和方法可被应用于太阳能电池供应单元251。
上固定构件供应单元2560可位于传送带252上方并且可用于提供可将互连器142固定在太阳能电池150上方的上固定构件(或固定夹具)256。
参照图8，从上固定构件供应单元2560供应的上固定构件256将互连器142在被引入热源258之前固定在太阳能电池150上方。然后，将互连器142固定在太阳能电池150上方的上固定构件256随互连器142和太阳能电池150一起经过热源258。在上固定构件256经过热源258的同时太阳能电池150和互连器142彼此附接。在经过热源258之后，上固定构件256可与太阳能电池150和互连器142分离并且可返回到上固定构件供应单元2560。此时，上固定构件供应单元2560可由单独的驱动单元驱动，而无需连接至工作台252、热源258等，并且可用于向太阳能电池150和互连器142的上侧提供上固定构件256。
在一个示例中，上固定构件供应单元2560可被设置为从在热源258前面的位置延伸至在热源258后面的位置，从而容易地向互连器142和太阳能电池150的上侧供应上固定构件256并且容易地在热源258后面的位置处收集已经过热源258的上固定构件256。然而，本发明不限于此。
上固定构件供应单元2560可包括多个上固定构件256。因此，在一个上固定构件256正在经过热源258的同时，另一上固定构件256可固定位于热源258后面的太阳能电池150和互连器142。这样，可执行连续地附接太阳能电池150的工艺。
在本实施方式中，上固定构件256可包括框架单元2562、2566以及固定到框架单元2562、2566以固定互连器142的多个固定件2564。下面将参照图14详细描述上固定构件256。
图14是示出太阳能电池150以及设置在其上的互连器142利用包括在图7的互连器附接设备200中的上固定构件256固定的状态的立体图。
参照图7和图14，框架单元2562和2566可具有各种形状中的任何形状以用于固定固定件2564。在一个示例中，框架单元可包括：多个第一部2562，其布置在与互连器142延伸的方向交叉的方向上；以及第二部2566，其用于在其相对侧将第一部2562彼此连接。因此，上固定构件256的结构可简化，并且固定件2564可被稳定地固定。
固定件2564可被设置在第一部2562上与各个互连器142对应的位置处。固定件2564可被设置在各个第一部2562上以使得一个互连器142通过多个固定件2464固定。
各个固定件2564可具有各种结构中的任何结构以用于推压并固定互连器142。更具体地讲，固定件2564可由弹性构件形成。在一个示例中，固定件2564可具有倾斜弯曲部分。因此，当互连器142位于固定件2564的弯曲部分下面时，固定件2564的弯曲部分可弹性地推压互连器142以对其施加压力。然而，本发明不限于此，上固定构件(或固定夹具)256的结构、方法等可按照各种方式更改。
热源258在传送带252的上侧或下侧对太阳能电池150施加热。随着互连器142的焊料层142b由于从热源258供应的热而熔融并焊接，互连器142可附接至太阳能电池150的电极42和44(更具体地讲，焊盘部分424)。在本实施方式中，由于热源258直接施加热，所以附接工艺的时间可减少，并且附接性可改进。在一个示例中，热源258可以是红外灯。然而，本发明不限于此，热源258可采取各种结构中的任何结构和各种方法中的任何方法以用于供应热。
图15是示意性地示出根据本发明的实施方式的互连器附接设备200的框图。
参照图15以及图6至图9，从互连器供应单元210供应的互连器142在经过助熔剂单元220和干燥单元230之后被提供给互连器排放单元240。在互连器排放单元240中，与太阳能电池150分离，仅互连器142被固定至夹具243以形成互连器-夹具联接件。
所形成的互连器-夹具联接件被提供给工作台252。另外，从太阳能电池供应单元251向工作台252提供太阳能电池150。此时，太阳能电池150与位于下面的互连器142在工作台252上经由吸附被彼此固定，太阳能电池150与位于上面的互连器142通过位于它们上面的上固定构件256被彼此固定。一旦太阳能电池150和互连器142通过工作台252或上固定构件256被彼此固定，固定到互连器142的夹具243就与互连器142分离并返回到互连器排放单元240。因此，工作台252不仅用于输送互连器142和太阳能电池150，而且用于将太阳能电池150与位于下面预定对准位置处的互连器142彼此固定。
然后，随着太阳能电池150、互连器142和上固定构件256一起经过热源258，太阳能电池150和互连器142彼此附接以形成太阳能电池串。已经过热源258的上固定构件256与太阳能电池150和互连器142分离并返回到上固定构件供应单元2560。
下面将参照图6至图15以及图16A至图16G更详细地描述根据本实施方式的互连器附接设备200的操作和互连器附接方法。
图16A至图16G是用于说明包括在图7的互连器附接设备200中的附接单元250的操作的示图。
在同一平面上对准以彼此间隔开的多个互连器142(更具体地讲，第一互连器1421)通过互连器供应单元210被提供给助熔剂单元220和干燥单元230。由此，在第一互连器1421的外表面上形成助熔剂层以改进第一互连器1421的附接性。作为参考，在本实施方式中，初始仅位于第一太阳能电池151下面并且与其附接的互连器142被称作第一互连器1421，将第一太阳能电池151和第二太阳能电池152互连的互连器142被称作第二互连器1422。然而，术语“第一互连器1421”和“第二互连器1422”仅用于在它们之间进行区分，本发明不限于此。
固定到切割器244和固定构件246的第一互连器1421被设置为与切割器244的第二部2442的平坦表面相比进一步突出。在这种状态下，第二固定部242在与加工方向相反的方向上(例如，在图中的负x轴方向上)移动，直至它到达从切割器244突出的第一互连器1421所在的位置。此时，第一固定部241向上或向下移动以使得它不阻碍第二固定部242到达从切割器244突出的第一互连器1421。另外，当第二固定部242的第二部2422在左至右方向(y轴)上移动以调节夹钳PA和PB之间的距离时，固定到切割器244的第一互连器1421被固定到第二固定部242。
随后，固定构件246移动至它不固定第一互连器1421的位置，切割器244被释放以不固定第一互连器1421，如图13的(a)所示。由此，第一互连器1421可自由地移动，而非被固定到切割器244。
随后，第二固定部242在加工方向上(即，在图中的正x轴方向上)移动第一互连器1421的期望长度，第一固定部241移动至它可固定第一互连器1421的位置以将第一互连器1421的一侧固定在接近切割器244的位置。另外，固定构件246推压第一互连器1421以固定第一互连器1421的位置。
在这种状态下，切割器244如图13的(c)所示进行操作以同时切割第一互连器1421。因此，所切割的第一互连器142的相对两端由第一固定部241和第二固定部242支撑。由此，已被切割为期望长度的所有第一互连器1421被固定到夹具243以形成第一夹具-互连器联接件。此时，固定在第一固定部241和第二固定部242之间的第一互连器1421在受到纵向张力时塑性变形，并且在塑性变形之后，在维持为恒定距离的第一固定部241和第二固定部242之间不再变形。由此，即使夹具243移动，固定到夹具243的第一互连器1421也不再变形。
随后，如图16A和图16B所示，固定有第一互连器1421的夹具243向工作台(即，传送带252)移动，第一互连器1421和第一太阳能电池151在工作台上被彼此固定。由此，第一互连器142被设置在传送带252上。
更具体地讲，首先，如图16A所示，固定有第一互连器1421的夹具243(即，第一互连器-夹具联接件)被设置在配置工作台的传送带252上。在这种状态下，位于传送带252的一侧的第三固定部254在第一固定部241与第二固定部242之间抓住并固定已固定到第一固定部241的第一互连器1421。即，当第一互连器1421位于第三固定部254的第一夹钳P1与第二夹钳P2之间并且第三固定部254的第二部2542在左右方向上(即，沿着图中的y轴)移动以调节第一夹钳P1与第二夹钳P2之间的距离时，第一互连器1421被固定到第三固定部254。然后，第一固定部241从第一互连器1421释放。此时，第一互连器1421可具有略长于第一太阳能电池151并且短于第一太阳能电池151和第二太阳能电池152的长度之和的第一长度，以允许第一连接器1421连接至汇流条带(参见图1中的标号145)。当第三固定部254固定第一互连器1421的一侧时，由于第三固定部254在工作台的一侧与工作台维持恒定位置关系，所以第一互连器1421可被稳定地固定到工作台。
然后，如图16B所示，在从太阳能电池供应单元251供应的第一太阳能电池151移动至传送带252和第一互连器1421的上侧的状态下利用排气装置259执行排气操作。由此，通过经由排气孔252a的气体排放，第一太阳能电池151被传送带252吸附，从而在按压第一互连器1421的同时被固定到传送带252。此时，第一固定部241可位于第一太阳能电池151上面以使得它不阻碍第一太阳能电池151被吸附到工作台252(第一互连器1421上面)。如上所述，由于第一互连器1421具有大于第一太阳能电池151的长度的第一长度，并且第二固定部242与第一太阳能电池151间隔开预定距离，所以被紧固到第一互连器1421的第二固定部242不阻碍第一太阳能电池151被吸附并固定到工作台252。
随后，如图16C所示，第二固定部242被释放以使得夹具243与第一互连器1421分离。此时，第三固定部243随第二固定部242一起被释放以使得彼此固定的第一互连器1421和第一太阳能电池151可经由传送带252的移动而移动。即使第三固定部254和第二固定部242被释放，传送带252、第一互连器1421和第一太阳能电池151仍经由排气吸附被稳定地彼此固定。这样，夹具243与第一互连器1421完全分离，所分离的夹具243返回到互连器排放单元240。
随后，如图16D所示，第一太阳能电池151以及设置在第一太阳能电池151的下表面上的第一互连器142通过传送带252在加工方向上移动。
随后，如图16E和图16F所示，其它互连器142(即，多个第二互连器1422)被设置在第一太阳能电池151的上表面上方。各个第二互连器1422的一部分被固定在第一太阳能电池151的上表面上方，第二太阳能电池152被固定在第二互连器1422的另一部分上方。
即，如图16E所示，固定有第二互连器1422的夹具243(即，第二互连器-夹具联接件)被设置为从第三固定部254移动并经过位于传送带252上方的第一太阳能电池151。为了使得第二互连器1422能够被设置在第一太阳能电池151的上表面上，第二固定部242可位于靠近第一太阳能电池151的一个边缘的位置或者第一太阳能电池151之后的位置上。
第二互连器-夹具联接件可经由与通过互连器排放单元240形成第一互连器-夹具联接件的方法相同的方法来形成。第二互连器1422可具有比两个太阳能电池(即，第一太阳能电池151和第二太阳能电池152)的长度之和长的第二长度，以将第一太阳能电池151和第二太阳能电池152互连。
在这种状态下，位于传送带252一侧的第三固定部254被紧固到第二互连器1422以抓住并固定已被固定到第一固定部241的第二互连器1422，并且第一固定部241将第二互连器1422的紧固释放。
然后，如图16F所示，第二太阳能电池152被设置在第二互连器1422的上表面的位于传送带252上方继第一太阳能电池150之后的位置处的部分上方。随着第二太阳能电池152和第二互连器1422经由传送带252的排气吸附被传送带252吸附，第二互连器1422被固定到第二太阳能电池152。另外，上固定构件256被设置在置于第一太阳能电池151上的第二互连器1422上方。由此，如图14所示，固定件2564推压并固定第二互连器1422。将第二太阳能电池152设置在第二互连器1422上方的操作以及将上固定构件256设置在第二互连器1422上方的操作可同时执行。
随后，如图16G所示，第二固定部242被释放以使得夹具243与第二互连器1422分离。此时，第三固定部254随第二固定部242一起被释放以使得彼此固定的第二互连器1422和第二太阳能电池152可经由传送带252的移动而移动。即使第三固定部254和第二固定部242被释放，第一互连器1421和第二互连器1422以及第一太阳能电池151和第二太阳能电池152仍经由排气吸附被稳定地固定到传送带252。另外，位于第一太阳能电池151的上表面上的第二互连器1422由固定构件256支撑。
由此，夹具243完全从互连器142分离并释放，并且夹具243返回到互连器排放单元240。
在所有互连器142附接至太阳能电池150的上表面和下表面的状态下，传送带252被驱动以使得太阳能电池150经过热源258。由此，通过互连器142上的助熔剂和焊料层142b熔融的焊接工艺，第一互连器1421和第二互连器1422附接至太阳能电池150的第一电极42或第二电极44。更具体地讲，当热被施加到第一太阳能电池151时，设置在第一太阳能电池151的一个表面上的第一互连器1421以及设置在第一太阳能电池151的另一表面上的第二互连器1422可附接至第一太阳能电池151的相对表面。
另外，其它多个互连器142的部分可被设置在第二太阳能电池152的一部分上，另一太阳能电池(例如，第三太阳能电池)可被设置在互连器142的其它部分上。可通过对两个表面上均设置有互连器142的第二太阳能电池152施加热来使互连器142附接至第二太阳能电池152。可通过重复上述操作来形成单行太阳能电池。在具有第一长度的互连器142被设置在构成太阳能电池行的最后太阳能电池150上的状态下，可对利用上固定构件256固定的互连器142施加热，以附接互连器142。
根据本实施方式，夹具243在经过热源258之前与互连器142分离，这可使要操作的夹具243的数量最小化。由此，互连器附接设备200的结构可简化，并且生产率可改进。此时，当互连器142和太阳能电池150经由排气吸附彼此固定时，互连器142和太阳能电池150可在没有损坏的情况下稳定地彼此固定。另外，通过切割器244切割的互连器142被固定并附接至太阳能电池150，这可简化互连器142的结构和制造工艺。另外，当互连器142在被设置在太阳能电池150的相对表面上的同时通过传送带252来经过热源258时，互连器142的附接可被自动化。由此，各自包括圆角部分和用于焊接的焊料层142b的互连器142可利用自动化***附接至太阳能电池150。
此时，由于助熔剂单元220经由喷涂将助熔剂224施加至互连器142，所以助熔剂224可在所有互连器142上方被施加至足够的厚度。具体地讲，即使当互连器142具有圆角横截面时，助熔剂224也可在整个区域上方形成至足够的厚度，这可改进互连器142与太阳能电池150的附接性。
此时，当助熔剂224被施加至具有圆形横截面的互连器142时，可使施加至太阳能电池150的助熔剂224的量最小化，并且可改进太阳能电池150的性能。为了简单和清楚的描述，上面仅描述并在附图中示出了根据本实施方式的互连器附接设备200的必不可少的组件。切割器244、固定构件246、第一固定部241、第二固定部242、第三固定部254、上固定构件256等可设置有驱动构件(例如，电机)以及与其连接的部分(例如，臂或连杆)以用于其驱动或者用于改变其位置。另外，可提供用于以有线或无线方式操作驱动构件的控制器。由此，互连器附接设备200可按照期望的方式操作。各种已知的方法或结构可被应用于上述驱动构件、连接部分和控制器。
上述实施方式示出了包括第一固定部241和第二固定部242的夹具243直接移动至传送带252的上侧。然而，本发明不限于此。下面将参照图17描述另一实施方式。
图17是示意性地示出根据本发明的另一实施方式的用于太阳能电池板的互连器附接设备的一部分的配置的示图。
如图17所示，互连器供应单元(例如，第二互连器供应单元)可被设置在互连器排放单元240的上侧并且可包括用于固定和移动互连器142的固定臂260。固定臂260可包括主体261以及安装到主体261的第一臂262和第二臂263。用于抓紧互连器142的指状结构(未示出)被安装为从第一臂262和第二臂263向下突出。固定臂260可拾取互连器142然后朝着传送带252移动。在一个示例中，固定臂260可在夹具243与传送带252之间往复地移动。
为了简单例示，仅在图17中示意性地示出固定臂260。第一臂262和第二臂263可在被固定到主体261的同时在加工方向上(即，沿着图中的x轴)移动，使得可调节第一臂262和第二臂263之间的距离。另外，第一臂262和第二臂263可单独地在垂直方向上(即，沿着图中的z轴)移动，并且可考虑例如互连器142的紧固/释放状态被设置在期望的垂直移动的位置处。作为(例如，在x轴上和/或在z轴上)调节例如第一臂262和第二臂263的位置的配置，可应用各种已知配置。
当提供固定臂260时，在具有预定长度的互连器142被固定到第一固定部241和第二固定部242的状态下固定臂260从互连器142的上侧靠近。此时，第一臂262和第二臂263在第一固定部241与第二固定部242之间彼此间隔开预定距离。第一臂262和第二臂263向下(即，在图中的负x轴方向上)移动以使得互连器142被第一臂262和第二臂263(更具体地讲，被第一臂262和第二臂263的指状结构)抓紧。然后，第一固定部241和第二固定部242释放互连器142的固定并且与互连器142分离。在此结构中，第一固定部241和第二固定部242(更具体地讲，第二固定部242)可在互连器142的纵向方向上(即，沿着图中的x轴)移动，但是不可在其它方向上(即，沿着图中的y轴和z轴)移动。然后，在互连器固定单元240中，第一臂262和第二臂263执行例如第一固定部241和第二固定部242的作用和功能。因此，上面(更具体地讲，参照图16A至16G)描述的第一固定部241和第二固定部242的操作可由第一臂262和第二臂263执行。
上述特征、配置、效果等被包括在本发明的至少一个实施方式中，不应仅限于一个实施方式。另外，如各个实施方式中所示的特征、配置、效果等在由本领域技术人员彼此组合或修改时可关于其它实施方式来实现。因此，与这些组合和修改有关的内容应该被解释为包括在如所附权利要求书所公开的本发明的范围和精神中。
相关申请的交叉引用
本申请要求在韩国知识产权局于2015年10月12日提交的韩国专利申请No.10-2015-0142357和2015年12月23日提交的韩国专利申请No.10-2015-0184584的优先权权益，其公开内容通过引用并入本文。

Claims (20)

1.一种用于附接太阳能电池板的互连器的方法，该方法包括以下步骤：
通过经由喷涂在与太阳能电池分离放置的所述互连器上方喷涂助熔剂来形成助熔剂层，所述互连器包括核心层以及形成在所述核心层的表面上的焊料层；以及
通过在施加热的同时将所述互连器按压到所述太阳能电池上以经由所述焊料层的焊接将所述互连器附接至所述太阳能电池。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述互连器包括间隔一定距离并排布置的多个互连器，并且
其中，在形成所述助熔剂层的步骤中，所述助熔剂同时被喷涂到各个互连器。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，在形成所述助熔剂层的步骤中，提供包括用于喷涂所述助熔剂的喷涂部分的喷涂构件，并且
其中，提供多个所述喷涂构件，以使得提供多个喷涂部分，或者以使得各个喷涂构件包括多个喷涂部分。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，在形成所述助熔剂层的步骤中，所述互连器与所述喷涂构件之间的距离在1cm至50cm的范围内。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述喷涂部分之间的距离在1cm至3cm的范围内。
6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述互连器之间的距离与所述喷涂部分之间的距离之比在1:1至1:4的范围内。
7.根据权利要求3所述的方法，其中，从所述喷涂部分当中的两个邻近的喷涂部分喷涂的所述助熔剂在所述互连器所在的区域中至少部分地交叠。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述助熔剂包括卤族元素。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述助熔剂层的厚度在2μm至7μm的范围内。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，通过喷涂构件喷涂的所述助熔剂的喷涂压力在0.15MPa至0.4MPa的范围内。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述互连器包括圆角部分或者具有圆形横截面。
12.一种用于附接太阳能电池板的互连器的设备，该设备包括：
助熔剂单元，该助熔剂单元包括喷涂构件，该喷涂构件具有用于在与太阳能电池分离放置的所述互连器上方喷涂助熔剂的喷涂部分，所述互连器包括核心层以及形成在所述核心层的表面上的焊料层；以及
附接单元，该附接单元用于通过在施加热的同时将所述互连器按压到所述太阳能电池上以经由所述焊料层的焊接将所述互连器附接至所述太阳能电池。
13.根据权利要求12所述的设备，其中，提供多个所述互连器，以使得多个互连器间隔一定距离并排布置，并且
其中，提供多个所述喷涂构件，以使得提供多个喷涂部分，或者以使得各个喷涂构件包括多个喷涂部分。
14.根据权利要求12所述的设备，其中，所述互连器与所述喷涂构件之间的距离在1cm至50cm的范围内。
15.根据权利要求13所述的设备，其中，所述喷涂部分之间的距离在1cm至3cm的范围内。
16.根据权利要求13所述的设备，其中，所述互连器之间的距离与所述喷涂部分之间的距离之比在1:1至1:4的范围内。
17.根据权利要求13所述的设备，其中，从所述喷涂部分当中的两个邻近的喷涂部分喷涂的所述助熔剂在所述互连器所在的区域中至少部分地交叠。
18.根据权利要求12所述的设备，其中，所述助熔剂包括卤族元素。
19.根据权利要求12所述的设备，其中，通过所述喷涂构件喷涂的所述助熔剂的喷涂速度或喷涂压力在0.15MPa至0.4MPa的范围内。
20.根据权利要求12所述的设备，其中，所述互连器包括圆角部分或者具有圆形横截面。
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Application publication date: 20170419

Assignee: Hanhua thinksin Co.,Ltd.

Assignor: LG ELECTRONICS Inc.

Contract record no.: X2022990000645

Denomination of invention: Apparatus and method for attaching interconnectors of solar panels

Granted publication date: 20180501

License type: Common License

Record date: 20220914

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Patentee before: LG ELECTRONICS Inc.

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Effective date of registration: 20240320

Address after: 055550 Jing Long Street, Ningjin County, Xingtai, Hebei

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