CN108321225A - 光伏模块和制造光伏模块的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光伏模块和制造光伏模块的方法。根据不同的实施方式，光伏模块(100)可以具有若干个电耦合的光伏电池(102)，光伏电池(102)彼此相邻布置，使得在光伏电池(102)之间形成电池间隙(104a)。另外，光伏模块(100)可以具有透明的前面板盖(120)和透明的后面板盖(112)，光伏电池(102)布置在这两者之间，边缘间隙(104b)形成在所述盖的边缘和直接相邻的光伏电池(102)之间。此外，光伏模块(100)还可以在电池的后侧上具有至少部分地覆盖电池间隙(104a)和/或边缘间隙(104b)的结构(110)，结构(110)在相应的光伏电池(110)的方向上具有减小的覆盖率。

Description

光伏模块和制造光伏模块的方法
技术领域
本发明涉及光伏模块和用于制造光伏模块的方法。
背景技术
光伏模块通常具有大量电耦合的光伏电池。光伏电池以彼此相隔的距离彼此相邻布置，使得在两个相邻的光伏电池之间以及光伏模块的边缘与相应的光伏电池之间形成间隙。通常通过前侧盖、后侧盖和包封来保护光伏电池免受风化和机械影响。
穿过间隙而不击中光伏电池的光线不会促成电能的产生。光伏电池之间以及光伏电池和光伏模块的边缘之间的不同间隙因此有助于减少可以在光伏模块的每单位面积回收的电能并且降低光伏模块的每单位面积的功率。
根据不同的实施方式，光伏模块由两个光伏电池(也称为太阳能电池)或光伏电池和光伏模块的边缘之间的柱(column)组成。光可以穿过通过光伏模块的这些间隙而不会落在光伏电池上，因此这种光不会有助于电能的产生。所述柱增加了光伏模块的面积，使得光伏模块的每单位面积的功率降低。通过在所述柱中的结构(例如层)(或覆盖所述柱)，光线可以以不同的方式在所述柱中反射，使得该光线可以有助于产生电能。
例如，在所谓的双面光伏电池(使用入射到光伏电池的正面和背面的光的光伏电池)的情况下，这样的结构可以例如遮蔽光伏电池的背面，这使得相应的功率降低。这是尤其如此，因为这些结构通常比间隙更宽，以补偿与生产有关的定位误差。
发明内容
根据不同的实施方式，光伏模块可以具有若干个电耦合的光伏电池，由此光伏电池彼此相邻布置，使得在光伏电池之间形成电池间隙。此外，光伏模块可以具有透明的前盖和透明的后盖，在所述透明前盖和透明后盖之间布置有光伏电池，在盖的边缘和与其直接相邻的光伏电池之间形成边缘间隙。此外，光伏模块还可以在所述电池的后侧上具有至少部分地覆盖电池间隙和/或边缘间隙的结构，该结构在相应的光伏电池的方向上具有减小的覆盖率(coverage)。
通过从间隙沿朝向光伏电池的方向光学上越来越透明的结构或具有减小的覆盖率的结构，可以考虑上述情况。通过作为附加参数的可变覆盖率，可以将预期的定位精度与得到的遮蔽效果进行比较，从而可以更好地适应相应的生产条件。例如，在覆盖率的变化中可以反映出例如发生不同位移尺寸的各种与生产有关的定位误差的概率。
另外，由于与生产相关的定位误差，光伏模块中的光伏电池也可能相互抵消。例如，由于光伏电池上的金属化结构，即使很小的位移(例如， 1mm和更小)也可以容易地被人眼看到，并且导致相应的光伏模块被分类为“B货”，尽管光伏模块不是受限于其功能。通过在相应的光伏电池的方向上具有减小的覆盖率的结构，然而，这种移动对于人眼而言可能是相当不易察觉的，尤其与具有连续的、恒定的覆盖率的结构相比，也是更不易察觉。
覆盖在本文意味着防止光线通过所述结构的能力。覆盖可以被理解为与透明度相对的术语，即当覆盖减少时，透明度增加。完全的覆盖对应于不透明。可通过沿一个方向所述覆盖局部地/准时地减少的事实给出在该方向上覆盖的减少。然而，也可以通过例如与所述结构的子区域/子表面有关的覆盖率的平均覆盖率或总覆盖率降低来给出一个方向上的覆盖率减小。
例如，该结构可以具有作为光学透明子区域的凹陷，使得在具有一个或多个光学透明子区域和一个或多个光学不透明子区域的区域中，具有总体(平均)透明度/总体覆盖率。通过切口的大小、形状和密度，可以调整 (局部)覆盖率或透明度，从而间接地可以通过光的入射来影响输出。
结合各种实例，可以采用不透明(不透明)或完全覆盖，例如，小于30％的透明度，例如20％的透明度，例如小于10％或小于5％的透明度。
在各种示例中，描述仅一个电池间隙或仅一个边缘间隙，但是这样的描述可类似地应用于所述电池柱和边缘柱，反之亦然。
根据不同的实施方式，所述结构可以在其覆盖电池间隙和/或边缘间隙的区域中被完全覆盖。
根据不同的实施方式，该结构可以具有光学透明的和光学不透明的子区域，由此可以通过光学透明区域的面积量与光学不透明区域的面积量的比率来调整覆盖率。
取决于各种实施方式，后盖可以由以下材料中的至少一种组成或制成：浮法玻璃、轧制玻璃、普列克斯玻璃(Plexi-glass)或箔。
例如，箔可以是单层、多层或层压箔。例如，该箔也可以是铸造箔(“铸造箔(castfoil)”)。
根据实施的不同形式，所述结构可以由一个或多个层组成。
根据不同的实施方式，不透明区域可以通过涂料或浆料形成。
浆料例如也可以具有玻璃粉(glass frit)和/或陶瓷粉(ceramic frit) 或由玻璃粉和/或陶瓷粉构成。
根据不同的实施方式，该结构可以至少部分通过一个或多个箔实现，由此至少一个箔可选地至少部分地被穿孔。
根据不同的实施方式，光伏电池可以是双面光伏电池。
双面光伏电池可以使用落在光伏电池的前部和背部上的光来获得电能。例如，光伏电池也可以是部分双面的，例如通过使电池背面的仅部分表面有助于产生电能。然而，上述实施方式也可应用于具有单面光伏电池的光伏模块，即具有不透明背面的太阳能电池。
根据各种实施方式，光伏模块还可以具有保持光伏电池的模块框架，由此在模块框架和与其直接相邻的光伏电池之间形成模块框架间隙。该结构可以至少部分地覆盖模块框架间隙。
关于性质和效果的各种示例和陈述可以适用于光伏模块以及类似于用于生产光伏模块的方法，反之亦然。
根据不同的实施方式，用于制造光伏模块的方法可以包括布置若干个电耦合的光伏电池，由此光伏电池彼此相邻布置，使得在光伏电池之间形成电池间隙。另外，该方法可以包括布置在其之间布置有光伏电池的透明前盖和透明后盖，在盖的边缘和与其直接相邻的光伏电池之间形成边缘间隙。该方法还可以包括形成至少部分地覆盖电池间隙和/或边缘间隙的电池背部结构，该结构在相应的光伏电池的方向上具有减小的覆盖率。
根据不同的实施方式，在光伏模块制造方法中，该结构可以在其覆盖所述电池间隙和/或边缘间隙的区域中被完全覆盖。
根据不同的实施方式，光学透明和光学不透明的子区域的结构在制造光伏模块的方法中可以具有光学透明和光学上不透明的子区域的结构，并且可以通过光学透明区域的面积量与光学不透明区域的面积量的比率来调整所述覆盖率。
根据各种实施方式，光伏模块的后盖可以由以下材料中的至少一种组成或由其形成：浮法玻璃、轧制玻璃、树脂玻璃或层压箔。
根据不同的实施方式，光伏模块的所述结构可以由一个或多个层构成。
根据不同的实施方式，光伏模块的所述结构可以在用于制造光伏模块的方法中布置所述后盖之后形成。
根据不同的实施方式，在光伏模块制造方法中，形成所述结构的至少一部分可以包括将涂料或浆料施加到后盖，然后调节(tempering)后盖的温度。
取决于不同的实施方式，光伏模块的所述结构可以通过以下工艺中的至少一个来形成：丝网印刷、喷砂处理、蚀刻、印刷移印(tampon printing)或至少部分打开先前印刷的层。
根据不同的实施方式，光伏模块的所述结构可以在用于生产光伏模块的方法中通过一个或多个箔至少部分地实现，由此至少一个箔至少部分被穿孔或将至少部分被穿孔。
根据不同的实施方式，在生产光伏模块的方法中，若干个电耦合的光伏电池可以是双面光伏电池。
在本发明的实施方案1)中，提供光伏模块(100)，其包括：
多个电耦合的光伏电池(102)，所述光伏电池(102)彼此相邻地布置，使得在所有情况下在所述光伏电池(102)之间形成电池间隙(104a)；和
透明前盖(120)和透明后盖(112)，在所述透明前盖(120)和所述透明后盖(112)之间布置有所述光伏电池(102)，在所述盖(112,120)的边缘(106)和与其直接相邻的所述光伏电池(102)之间形成边缘间隙 (104b)；以及
在所述电池的背部，具有至少部分地覆盖电池间隙(104a)和/或边缘间隙(104b)的结构(110)，所述结构(110)在相应的光伏电池(102)的方向上具有减小的覆盖率。
实施方案2)：根据前述实施方案1)所述的光伏模块(100)，其中所述结构(110)在其覆盖所述电池间隙(104a)和/或所述边缘间隙 (104b)的区域中被完全覆盖。
实施方案3)：根据前述实施方案1)所述的光伏模块(100)，其中，所述结构(110)具有光学透明以及光学上不透明的子区域；和其中所述覆盖率通过光学透明区域与光学不透明区域的比率来调整。
实施方案4)：根据前述实施方案1)所述的光伏模块(100)，其中所述透明后盖包括或由以下形成：浮法玻璃；轧制玻璃；普列克斯玻璃；或一个或多个箔。
实施方案5)：根据前述实施方案1)所述的光伏模块(100)，其中所述不透明区域通过涂料或浆料形成。
实施方案6)：根据前述实施方案1)所述的光伏模块(100)，其中所述结构(110)由一个或多个层形成。
实施方案7)：根据前述实施方案1)所述的光伏模块(100)，其中所述结构(110)至少部分地通过一个或多个箔实现，至少一个箔任选地至少部分穿孔。
实施方案8)：根据前述实施方案1)所述的光伏模块(100)，其中所述光伏电池(102)是双面光伏电池。
实施方案9)提供制造光伏模块(100)的方法，该方法包括：
布置多个电耦合的光伏电池(102)，所述光伏电池(102)彼此相邻地布置，使得在所述光伏电池(102)之间形成电池间隙(104a)；和
布置透明前盖和透明后盖以及在所述透明前盖和所述透明后盖之间的光伏电池，其中在所述盖(112,120)的边缘(106)和与其直接相邻的所述光伏电池(102)之间形成边缘间隙(104b)；以及
形成至少部分地覆盖电池间隙(104a)和/或边缘间隙(104b)的电池背部结构(110)，所述结构(110)在相应的光伏电池(102)的方向上具有减小的覆盖率。
实施方案10)：根据前述实施方案9)所述的方法，其中所述结构(110)在其覆盖所述电池间隙(104a)和/或所述边缘间隙(104b)的区域中是完全不透明的。
实施方案11)：根据前述实施方案9)所述的方法，其中所述结构(110)包括光学透明和光学不透明部分；和
其中所述覆盖率通过所述光学透明区域与所述光学不透明区域的比率来调整。
实施方案12)：根据前述实施方案9)所述的方法，其中所述透明后盖包括或由以下形成：浮法玻璃；轧制玻璃；普列克斯玻璃；或一个或多个箔。
实施方案13)：根据前述实施方案9)所述的方法，其中所述结构(110)由一个或多个层形成。
实施方案14)：根据前述实施方案9)所述的方法，其中所述结构(110)已经在布置后盖(112)之后形成。
实施方案15)：根据前述实施方案9)所述的方法，其中形成所述结构(110)的至少一部分包括在所述后盖(112)上施加涂料或浆料，随后调节所述后盖的温度。
实施方案16)：根据前述实施方案9)所述的方法，其中所述结构(110)至少部分通过以下中的至少一个形成：丝网印刷，喷砂处理，蚀刻，印刷移印，或至少部分打开先前印刷或施加的层。
实施方案17)：根据前述实施方案9)所述的方法，其中所述结构(110)至少部分通过一个或多个箔实现，至少一个箔可选地至少部分地被穿孔。
实施方案18)：根据前述实施方案9)所述的方法，其中所述多个电耦合的光伏电池(102)是双面光伏电池。
实施的示例在附图中示出并且在下面更详细地解释。
附图说明
显示了：
图1A显示根据各种示例的光伏模块；
图1B显示根据各种示例的光伏模块的横断面的一部分；
图2A和2B摘选根据各种示例的光伏模块的横截面；
图3A至3H显示根据各种示例的光伏模块的横截面的其他部分；
图4A至4D显示根据各种示例的光伏模块中的结构；
图5显示根据各种示例的光伏模块的平面图的一部分；和
图6显示根据各种示例的用于制造光伏模块的方法的框图。
具体实施方式
下面的详细说明引用附图，附图构成了这些附图的一部分，并且在附图中示出了可以实施本发明的具体的实施形式以供举例说明。在这方面，参照所描述的附图的方向来使用诸如“顶部”、“底部”、“前”、“后”等方向术语。由于实施形式的组件可以被定位在许多不同的方向上，所以方向术语用作举例说明而不是限制性的。应该理解的是，可以使用其他实施形式，并且可以在不偏离本发明的保护范围的情况下进行结构或合理的改变。不言而喻，除非另有说明，这里描述的各种示例性实施形式的特征可以彼此组合。因此，以下详细描述不应被理解为限制性的，并且本发明的保护范围由所附权利要求限定。
出于说明的目的，术语“连接”和“耦合”用于描述直接和间接连接、直接或间接连接以及直接或间接耦合。在附图中，只要适当，相同或相似的元件具有相同的附图标记。
根据不同的示例，在以下事实中可以看出披露的一个方面：通过覆盖间隙(例如电池间隙或边缘间隙)的结构，进入该间隙的光可以以不同方式反射，使得该光可以有助于电能的产生。
根据实施的各种示例，在以下事实中可以看出披露的另一方面：借助于结构的可变的覆盖给出额外的参数，其例如显示从间隙到光伏电池的覆盖率减少。利用这个参数，可以补偿和抵消光伏模块中与生产相关的定位误差和具有(由于该结构)由此产生的遮蔽的结构的相应宽度。
根据实施方式的各种示例，在以下事实中可以看出披露的另一方面：借助于在特定光伏电池的方向上具有减小的覆盖率的结构，彼此相对的光伏模块的部件的一个或多个与生产有关的移位(例如，彼此相对的光伏电池的移位)与不存在结构或存在例如提供恒定透明度的结构的情况相比，对于人眼而言较不明显。
图1A示意性地示出根据各种示例的光伏模块100。
光伏模块100可以被理解为可以具有一个或多个光伏电池102的可电连接的装置。如图所示，光伏电池102可以并排布置。光伏模块100可以被边缘106限定。在至少两个光伏电池102之间可以存在电池间隙104a，或者在若干个光伏电池102之间可以存在具有相同或不同尺寸的若干个不同电池柱104a。一个或多个边缘柱104b可位于边缘106与一个或多个光伏电池 102之间。
光伏模块100可以安装在模块框架(未示出)上，例如安装框架上。模块框架可以通过一个或多个夹具(其可以配备缓冲材料，例如塑料、永久弹性材料、软橡胶或粘合剂，以不损坏光伏模块100)在其边缘106处附接到光伏模块100并保持光伏模块100。模块框架可以具有机械稳定功能并且能够使得或者至少便于光伏模块100的安装，例如在屋顶上的安装。
光伏电池102(也称为太阳能电池)是通过光伏效应将光的辐射能量转换成电能的装置。例如，在约400nm至约800nm的波长范围内的可见光范围内和/或波长小于400nm的紫外光(UV)范围内和/或在波长大于 800nm(例如高达约1150nm)的红外光(IR)范围内的光可以被转换成电能。一个或多个光伏电池102可以是单面的、双面的或部分双面的。
一个或多个光伏电池102可以基于衬底由(掺杂的)单晶、多晶或无定形硅制成。例如，衬底还可以具有诸如砷化镓(GaAs)之类的(掺杂的)III-V族半导体，诸如碲化镉(CdTe)之类的掺杂的II-VI族半导体，诸如二硫化铜铟(CIS)或二硒化铜铟镓(CIGS)之类的掺杂的I-III VI族半导体。另外，一个或多个光伏电池102也可以是有机太阳能电池或染料太阳能电池(电池)。光伏电池102的结构可以根据PERC概念(钝化发射极及背面电池)或其他电池概念。
光伏电池102可以彼此电气耦合(串联和/或并联)。例如，光伏模块可以具有100个对应的电缆(未示出)，并将由光伏电池102产生的电流传导到光伏模块外部的消费者(未示出)。
附图标记108p表示根据各种示例的通过光伏模块100的在图1B 中示意性地示出的横截面的部分108的位置。
光伏模块100可以具有后盖112、包封壳118(encapsulation)和前盖120。后盖112可以具有前部114和后部116。可以使用后盖112、包封壳118和前盖120用于免受天气影响。所示出的两个光伏电池102可以并排或者彼此相邻地布置，使得两个光伏电池102的电池间隙104a位于两个光伏电池102之间。光伏模块100可以具有结构110。结构110可具有一个或多个 (各自)至少部分覆盖光伏电池的子区域122，并且可具有至少部分地覆盖电池间隙104a的一个或多个子区域124。
例如，在包封壳118的下面可以设置后盖112，该后盖112粘合到包封壳118上。在所述包封壳118上方，前侧盖120也可以粘合到所述包封壳118。后盖112可以包含以下或由以下组成：玻璃，例如轧制玻璃或浮法玻璃，或者塑料，例如以若干个层压箔的形式或者普列克斯玻璃(plexi- glass)。前面板盖120可以与后面板盖112具有相同的材料或不同的材料或与后面板盖112由相同的材料或不同的材料构成。所述前盖120和后盖112 的光学性质，例如波长范围中的透明度，可以适应于有待借助光伏电池102 转换的光的波长。
包封壳118可以(至少部分地)封装光伏电池102并且由例如乙烯乙酸乙烯酯(EVA)构成。包封壳118可以基本上完全包围光伏电池102 中的一个、几个或全部(然而，其仍然可以允许光伏电池102通过包封壳 118电接触)。
在下面的图(等等)中讨论结构110。
图2A再次示意性地示出了图1B中的所述部分108与光束的大致路径。
光束206可以(至少部分地)穿过透明后盖112并且穿过透明包封壳108，例如光伏电池102的后侧。特别是在双面光伏电池102中，光束 206的光可以在光伏电池102中转换成电能。
另外的光束208可以至少部分地例如穿过透明的后盖112到达结构110，并且可以在光束210中被反射，因此不会促进电能的产生。
光束204可以(至少部分地)穿过透明前侧盖120并且穿过透明包封壳108(例如光伏电池102的前表面)，由此光束204的光可以在光伏电池102中被转换成电能。
光束202可以进入两个光伏电池102之间的电池间隙104a和结构 110。如果不存在结构110，则光束204的光将通过光伏模块110而不发生光转换成电能。因此，光伏模块100的区域将不会被最佳地使用。覆盖电池间隙104a的结构110可以用来避免这个问题，或者至少减轻这种影响。
光束202可以至少部分地从结构110反射。例如，反射可以取决于光束202击中结构110的位置、光束202击中结构110的角度、结构110 的表面纹理、以及在结构110和光伏电池102之间的距离。
例如，光束202可以在反射光束216中(至少部分地)击中光伏电池102的背部。特别地，双面光伏电池或部分双面光伏电池可以增加光伏模块100的每单位面积的输出。
例如，光束202可以被结构110(至少部分地)反射到反射光束 212中，并且不会促进电能的产生。
例如，光束202在两个反射光束214之一中可以(至少部分地) 到达光伏电池102的前面，并且因此有助于电能的产生。两个反射光束214 是在具有不同光学折射率的区域之间的界面(例如前盖120与空气(或者例如，诸如在前盖120上的箔之类的材料)之间的界面)处利用反射(例如全反射)的示例。
因此，结构110可以以多种方式用于光伏模块100，以产生可用于光伏模块100并且因此增加光伏模块100的每单位面积的功率的光，在没有结构110的情况下该光将会通过电池间隙104a进入并因此不会有助于产生电能的光。
图2B示意性地示出具有移位结构110的部分108。
由于生产条件，结构110可以从期望的位置(例如，图2A所示的位置)移开，如图2B所示。例如，结构110的覆盖光伏电池102的子区域 122的面积可以大于覆盖电池间隙104a的子区域124的面积。
如所示出的，电池间隙104a不能够再被结构110完全覆盖，并且光束218可以穿过光伏模块100而不会促进电能的产生。
在包封壳118的形成中可以找到这种与生产有关的移位的原因的一个示例。例如，包封壳118可以/必须被加热以实现包封的相应效果或者形成包封。当加热时，包封壳118可以是液体或粘性的。这意味着诸如一个或多个光伏电池102或结构110之类的部件(例如，如果这通过***的箔/工件实现的话)可以具有移动空间。因此，结构110可以相对于电池间隙104a或者相对于一个或多个光伏电池102移位，也可以借助于其它与生产有关的定位误差移位。
为了解决移位的问题，可以使结构110更宽，从而给出定位偏差的公差。这意味着覆盖光伏电池102的子区域122可以制造得更大，从而覆盖光伏电池102的更多的区域。
然而，这种结构110的扩大也可能具有不利影响，特别是在双面/ 部分双面光伏电池的情况下。在此，子区域122，特别是相应较宽的子区域122可以遮蔽光伏电池102的背面，即，结构110可以更大程度地防止光到达光伏电池102的背面，并且因此防止促进电能的产生。
为了抵消这一点，如下面的图所示，结构110具有变化的覆盖率。
图3A至图3H示意性示出根据各种示例的光伏模块100的横截面的部分。为了简单起见，这些示例对于光伏模块100、前盖120、包封壳118、后盖112、电池间隙104a和光伏电池102使用相同的附图标记。然而，区别地表示结构310用于更详细的描述，并且子区域302和304表示具有不同覆盖属性的区域。
图3A示出了与图2A或图1B所示的所述部分类似的部分。
在这种情况下，结构310具有覆盖电池间隙104a的子区域302和覆盖至少一个(这里是两个)光伏电池102的子区域304。还示出了从光伏模块100的前部进入电池间隙104a到达结构310的光束308，以及从光伏模块100的背部到达结构310的光束306。
在这个示例中，结构310的子区域302被完全覆盖(不透明)，并且子区域304具有变化的覆盖率。例如，从所述图得知左侧子区域304的覆盖率沿着从电池间隙104a到左侧光伏电池的方向减小(并且类似地，右侧子区域304的覆盖率朝向右侧光伏电池102减小)。在图4A至图4D中描述了变化覆盖的其它示例。
因此，由于子区域304中覆盖程度不同，光束306的光至少部分地到达太阳能电池102的背面，而不是被完全反射(或被吸收，或被吸收和反射的组合)，而不是被结构310反射。
结构310的子区域304中的这种变化的覆盖率可以影响若干物质。一方面，由于存在如上所述的子区域304，所以对与生产有关的定位误差具有容忍性。例如，图3B示出了图3A的横截面，不同之处在于结构310被移位。尽管与电池间隙104a相比结构310发生了移位，光束308仍然击中结构 310。此外，从光伏模块100的背部到达的光(例如光束306)可以通过子区域304至少部分地到达光伏电池102的背部。此外，类似于光束308的从前侧落入间隙104a的光也可以在部分区域304处被反射，并且因此有助于电能的产生。
借助于可变覆盖率，例如数学函数(例如，连续函数或阶梯函数) 的意义上的变量，覆盖率经由结构310减小，给出参数或参数字段，通过该参数或参数域，可以实现期望的生产特性(不精确性/容差等)与在光伏电池 102的背面上导致的遮蔽之间的补偿/折中以及朝向光伏电池102的前部的反射。
此外，通过改变覆盖率，可以增加光伏模块100的接受度。在光伏模块中，出于生产的原因，光伏电池102可以相对于彼此移位。这样的移位，即在小于3mm的范围内，可以使得若干个光伏电池102的边缘不会完全关闭与指定线齐平。尽管其功能不受限制，但是这样的光伏模块100在商业中可以被分类为“B货”并因此遭受相应的价值损失。例如由于102个电流收集结构，例如精细的金属结构(也被称为指状物，例如，具有小于0.5mm 的宽度)可以附连在若干个光伏电池的背面这一事实，可以增强这种移位的人眼的光学印象。如果具有这种电流收集结构的两个光伏电池在模块中以彼此相邻的方式安装，则彼此之间的小移位(小于1mm的移动)对于人眼而言是清晰可见的。因此，根据各种示例，结构310可以以这样的方式被设计/形成，使得在保持模块的其他特性的同时，减小了人眼对位移的光学印象。
例如，通过加宽两个光伏电池102之间的电池间隙104a，也可以减少光学印象。然而，这也减小了光伏模块100的每单位面积的功率。另一方面，通过部分区域304具有变化的覆盖率，可以在不扩大电池间隙或边缘间隙的情况下产生这种光学印象，并且不限制光伏模块100的功率。通过改变覆盖率，光伏电池102的轮廓或光伏电池102上的结构的轮廓可以使人眼不易察觉。例如，通过改变覆盖率，可以隐藏边缘，例如如图5所示。
所示的示例也可以组合。例如，可以将根据图3A、图3B、图3C 和图3D的子区域304的尺寸的变化与根据图3E、图3F、图3G和图3H的结构310的位置的变化组合。
图3C示出了图3A的所述部分，其中子区域302和304的尺寸和面积已经变化。
如图所示，具有变化的覆盖率的子区域304可以以至少部分地覆盖电池间隙104a的方式定位。
在各种示例中，具有恒定覆盖率(例如，完全不透明)的子区域302也不能存在，从而在所述图的意义上来说所述左侧和右侧子区域 304彼此直接相邻。
子区域304也可以是不对称的。就所述图而言，左侧子区域304可以大于右侧子区域304(反之亦然)。子区域也可以有不同的覆盖率分布。例如，在出于生产原因预期偏移的优选方向的情况下，可以在没有过度遮蔽的情况下实现补偿。
根据(预期)生产条件，子区域302也可能大于(单一和/ 或总的(added))子区域304，如图3D所示。例如，子区域302可以至少部分地覆盖至少一个光伏电池102。
图3E至图3H示出了图3A的所述部分，由此结构310以及因此结构310的子区域302、304被不同地布置在其位置上。
取决于结构310的位置，其可以以不同的方式制造，附接并且具有相应的其它特性，特别是在入射光的反射和遮蔽方面取决于结构 310与光伏电池102的距离。
在图3A至图3D中，结构310至少部分地显示在后盖112 内。例如，这可以通过借助于涂料或浆料(例如玻璃粉或陶瓷粉)制造结构 310来实现。后盖112也可具有预制凹槽/沟槽以将结构310定位在其中。
图3E示出了安装在后盖112上的包封壳118内部的结构 310。例如，结构310可以与后盖112直接接触。
例如，结构310可以具有胶合到后盖112的一个或多个箔，或者可以印刷在后盖112上。结构310也可以通过包封壳118附接到后盖112。
图3F示出了结构310，其与图3E的结构310相比被安装在后盖112的相对表面上。例如，结构310可以与后盖112直接接触。
例如，在安装后盖112之后，结构310可以安装在光伏模块 102中，例如作为光伏模块102的生产中的最后的步骤之一。例如在包封光伏电池102之后，结构310和结构310的位置可以适应于光伏电池102的位置。
与图3E的结构310相比，图3F的结构310距光伏电池102 的距离更大。
通常，结构310和光伏电池102之间的距离可以影响光学反射路径并因此影响光伏模块100的光产量。例如，如果例如由于太阳位置的移动光以一定角度落在光伏模块100的前部和/或背部，则更远的结构310可能导致更多的遮蔽。然而，更远距离的结构310还可以将更多的光(例如在来自图2A的反射光束216的意义上)引导到光伏电池102的背部。此外，为避免光伏模块100中的短路和电阻的增加，距离可能是必要的，特别是在结构310是导电的情况下。可以根据期望的事件，来调节所述距离，尤其是后盖112的尺寸以便实现期望的效果或者所描述的效果之间的折中/补偿。
图3G示出了***到包封壳118内部的结构310，例如不直接接触后盖112。
例如，该示例中的结构310可以是***的箔片或工件(例如金属片或类似的塑料薄片)。
图3H示出远离后盖112附接的结构310。
例如，光伏模块100可以具有相应的安装支架，其例如附接到模块框架或者是模块框架本身。结构310的距离因此可以独立于后盖 112的尺寸而被设定。
图4A、图4B、图4C和图4D示意性地示出了根据不同示例的结构的俯视图。黑色着色或更黑处表示子区域，相应区域的透明度越低，覆盖率越高(例如子区域中的黑色着色可以代表结构的不透明区域)。
该结构可以在制造光伏模块的方法中形成，或者可以是可用于制造的预制结构。
可以根据其光学性质、透明度/覆盖率和反射度来选择结构，并且结构可以具有一种或多种合适的材料或由一种或多种合适的材料组成。该结构可以例如具有导电材料或电绝缘材料或由导电材料或电绝缘材料组成，由此电绝缘材料或具有电绝缘层的结构可以是优选的，以避免光伏模块中可能的短路。
如图2B所示，例如，可以使用结构的大于电池间隙的宽度来补偿与生产有关的定位误差。在各种示例中，结构402、406和410的结构宽度404、408和412可以对应于结构的这种宽度。通过改变结构402、406 和410的(平均)覆盖率，可以更详细地处理与生产有关的定位误差。例如，光伏电池在光伏模块的制造过程中相对于期望的位置移动的风险可以对于小的移位而言较高，对于较大的移位可以较低。结构402、406和410的透明度的梯度或函数可以适应于这样的因素，从而实现光伏电池的风险规避和遮蔽之间的最佳可能但至少更好的平衡。
原则上，结构，例如，结构402、406或410可以应用于光伏电池的任何一侧和两侧(前部和背部)，例如附接到前盖和/或后盖。
例如，该结构可以通过若干个箔或印记(imprints)来实现。一个或多个层可以具有不同的尺寸、材料和层厚度。结构的透明度可以在本地设置。例如，在叠层中，箔片可以在一个方向上比第二箔片宽，作为第一层，使得在第一子区域中光仅通过第一箔片，在另一个子区域中，光仅通过第一和第二箔片，从而实现具有不同程度的透明度和覆盖率的区域。
根据各种示例，可以借助于涂料或浆料(例如粉料)将结构施加到后盖或后盖内或部分地在后盖内。结构的(局部)覆盖可以例如通过涂料或浆料的化学成分、剂量、密度和/或浆料印刷图像进行调整。例如，可以使用印刷工艺来涂覆涂料或浆料(paste)。通过随后的温度调节 (tempering)，如此形成的结构可以与后盖牢固地连接或形成(并且例如在其内)。
根据各种示例，可以使用箔片的穿孔以及穿孔的相应密度来调整在区域/区域上平均的结构的透明度/覆盖率。例如，在箔上也可以存在第二个无孔的箔，从而即使在穿孔的情况下也可以获得较低的整体透明度。
用于制造结构的不同方法可以是例如丝网印刷、喷砂处理、蚀刻、印刷移印或涂覆，例如通过刷子涂覆。结构的表面特性也可以调整。表面可以被设计成使得光被漫射到所述表面上，例如，可以产生/形成粗糙的或有纹理的表面。
结构402或其他结构的示例可以通过例如应用或印刷连续层或提供连续的工件(例如箔或薄片)并随后打开该层或工件来形成。层或工件的打开可以通过诸如冲孔或打孔的机械手段、激光加工(例如激光烧蚀) 或电子束加工来完成。
图4A示意性地示出根据各种示例的具有404的结构宽度的结构402的平面图。
结构402可以具有大量的结构特征414，由此结构特征414 被提供有参考符号作为其他结构特征的示例。
在图4A的情况下，通过大量的面积变小的不透明或低透明结构特征414来实现覆盖率的减小。从结构402的中部到结构402的边缘，结构特征414的面积变小并且密度越来越小。在这个示例中，结构特征414 被实现为实心圆和椭圆。在其他示例中，它们可以采取任何其他形式。这种类型的结构402可以很容易地建立，因为结构402例如只具有一定覆盖率的部分区域和没有覆盖率的部分区域，但是没有其他层次。
作为与透明区域相邻的不透明/低透明区域的一个或多个结构特征414的形状可以有效地欺骗人眼对抗光伏电池的可见移位。借助于其他覆盖变化的结构特征414，例如人眼对光伏电池的光学轮廓例如其边缘被打破，或光伏电池上的结构的光学轮廓，例如，金属化层的图案，被打破。
图4B示意性地示出根据各种示例的具有408的结构宽度的结构406的另一平面图。
结构406对应于图4A的结构402，结构406具有另外的子结构416。例如，如这里所示，结构特征414可以具有附加的子结构416。如图4A所述，这可以用于调整局部(平均)覆盖率以及打破对人眼的光学轮廓。
图4C示意性地示出根据各种示例的具有412的结构宽度的结构410的另一平面图。
图4C中的示例示出了具有从结构410的中间到结构410的边缘连续增加的透明度的结构410。增加的程度可以是线性的、指数的或以另一数学函数的形式，例如以阶梯函数的形式或以各种数学函数的组合渐变。
图4D示意性地示出根据各种示例的结构418的平面图。
在这个示例中，结构418对应于图2A的对分结构402。另外，如例如所描述的，其他结构/结构形式的示例也可以不同，这种结构可以显示仅在一个方向上(这里根据附图从底部到顶部)减少覆盖。可以为边缘间隙和/或模块框架间隙提供诸如结构418的这种结构，或者诸如结构418的这种结构至少部分地覆盖边缘间隙/模块框架间隙。例如，下边缘420可以与光伏模块的边缘和/或模块框架的边缘齐平。如在结构的其它示例中，结构 418的区域可以以低覆盖率覆盖光伏电池。
图5示出根据各种示例的光伏模块500的平面图的一部分。
光伏模块500具有上光伏电池502和下光伏电池504。在该示例中，两个光伏电池502、504在构造上是相同的，但是在其他示例中并不一定是这种情况。两个光伏电池502、504彼此分离，使得在两个光伏电池 502、504之间存在电池间隙。这在此不可见，因为结构406覆盖电池间隙和两个光伏电池502、504的部分。
在该示例中，平面图示出在光伏模块500的背面并且相应地在两个光伏电池502、504的背面。每个光伏电池502、504在背面上具有母线504(busbars)和指状物510的形式的电流收集结构(金属化结构)。母线504可以配备有焊盘，这使得母线504以及因此两个光伏电池502、504 和其他光伏电池通过焊接导电地连接。
在该示例中，两个光伏电池502、504彼此略微偏移，这意味着两个光伏电池502、504的指状物510不再精确地彼此齐平。没有结构 508，这将在视觉上清晰可见。然而，由于结构508，这种光学印象被破坏，并且两个光伏电池502、504的移位难以被人眼察觉。此外，如例如结合图 4A至图4D所描述的，两个光伏电池502、504的遮蔽与生产相关的定位误差相抵消。
图6示出根据各种示例的用于制造光伏模块的方法的框图 600。
制造光伏模块的方法可以包括在602中布置多个电耦合的光伏电池，这些光伏电池被布置为彼此相邻，使得在这些光伏电池之间形成电池间隙。此外，该方法可以进一步包括在604中布置透明前盖和透明后盖，在其间布置有光伏电池，在所述盖的边缘和与其直接相邻的光伏电池之间形成边缘间隙。该方法还可以包括在606中形成至少部分地覆盖电池间隙和/或边缘间隙的电池背部结构，该结构在相应的光伏电池的方向上具有减小的覆盖率。
程序的时间顺序也可以根据各种示例而不同。例如，电池背面结构可以在制造光伏模块之前形成，并且在制造光伏模块时可以仅布置在光伏模块中。
对于其他示例，在布置前面板盖或后面板盖之前实现电池后部结构。例如，形成所述结构的至少一部分可以包括将涂料或者浆料施加到后盖，然后调节后盖的温度，然后布置设置有所述结构的后盖。

Claims (10)

1.光伏模块(100)，其包括：
多个电耦合的光伏电池(102)，所述光伏电池(102)彼此相邻地布置，使得在所有情况下在所述光伏电池(102)之间形成电池间隙(104a)；和
透明前盖(120)和透明后盖(112)，在所述透明前盖(120)和所述透明后盖(112)之间布置有所述光伏电池(102)，在所述盖(112,120)的边缘(106)和与其直接相邻的所述光伏电池(102)之间形成边缘间隙(104b)；以及
在所述电池的背部，具有至少部分地覆盖电池间隙(104a)和/或边缘间隙(104b)的结构(110)，所述结构(110)在相应的光伏电池(102)的方向上具有减小的覆盖率。
2.如权利要求1所述的光伏模块(100)，
其中所述结构(110)在其覆盖所述电池间隙(104a)和/或所述边缘间隙(104b)的区域中被完全覆盖。
3.如权利要求1所述的光伏模块(100)，其中，
所述结构(110)具有光学透明以及光学上不透明的子区域；和
其中所述覆盖率通过光学透明区域与光学不透明区域的比率来调整。
4.根据权利要求1所述的光伏模块(100)，
其中所述透明后盖包括或由以下形成：
·浮法玻璃；或
·轧制玻璃；或
·普列克斯玻璃；或
·一个或多个箔。
5.根据权利要求1所述的光伏模块(100)，
其中所述不透明区域通过涂料或浆料形成。
6.根据权利要求1所述的光伏模块(100)，
其中所述结构(110)由一个或多个层形成。
7.根据权利要求1所述的光伏模块(100)，
其中所述结构(110)至少部分地通过一个或多个箔实现，至少一个箔任选地至少部分穿孔。
8.根据权利要求1所述的光伏模块(100)，
其中所述光伏电池(102)是双面光伏电池。
9.制造光伏模块(100)的方法，
该方法包括：
布置多个电耦合的光伏电池(102)，所述光伏电池(102)彼此相邻地布置，使得在所述光伏电池(102)之间形成电池间隙(104a)；和
布置透明前盖和透明后盖以及在所述透明前盖和所述透明后盖之间的光伏电池，其中在所述盖(112,120)的边缘(106)和与其直接相邻的所述光伏电池(102)之间形成边缘间隙(104b)；以及
形成至少部分地覆盖电池间隙(104a)和/或边缘间隙(104b)的电池背部结构(110)，所述结构(110)在相应的光伏电池(102)的方向上具有减小的覆盖率。
10.如权利要求9所述的方法，
其中所述结构(110)在其覆盖所述电池间隙(104a)和/或所述边缘间隙(104b)的区域中是完全不透明的。
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