CN1103124C - 光电装置及其制造方法和太阳能电池组件 - Google Patents

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Abstract

一种光电装置，包括：光电元件，由具有导电表面的衬底，形成在衬底的导电表面上的半导体层，和形成在半导体层上的透明导电电极层构成；电能产生区，具有固定在光电元件的透明导电电极层上的金属线；和固定所说的金属线末端部分的固定区，其中金属线通过粘合材料被固定到聚合物层。包括所说的光电装置的太阳能电池组件、结构部件或能量生成装置，一种用于制造所说的光电装置的方法。

Description

光电装置及其制造方法和太阳能电池组件
技术领域
本发明涉及一种具有高度可靠的电极结构的光电装置及制造所说的光电装置的方法。具体地，本发明涉及一种具有集电极的光电装置，集电极包括一个金属线和一个母线，并且光电装置具有一个关于所说的金属线和母线的改进的连接结构。
背景技术
众所周知，为了有效地收集太阳能电池产生的电能，在太阳能电池的前表面上布置多个线电极。还有，为了把直线型电极收集的电能输出到外面，在所说的直线型电极的末端部分布置一个公用母线。
具体地说，美国专利4,260,429公开了这种置于太阳能电池的前表面上集电极，多个涂覆有包含导电颗粒的聚合物材料的金属线通过热或/和压力固定到太阳能电池的前表面，一个公用母线被连接到金属线的末端部分。
美国专利5,084,107公开了一种提供多个金属线的方式，该金属线具有由夹持装置支承的相对的末端部分，至少在部分金属线上涂敷导电粘合剂，对涂敷有导电粘合剂的金属线进行热处理，同时把金属线压到太阳能电池的前表面，从而固化导电粘合剂，以及切割金属线，从而集电极形成在太阳能电池的前表面上。此文件还公开了用于收集金属线的电流的集电极，被连接到金属线。
现在，为了连接作为集电极的金属线与母线，这里有一种公知的使用导电胶的方式，另一种方式是使用焊料。在使用导电胶的情况下，通常是使用敷料器把导电胶释放到预定的几个点的方式，然后把这样涂敷的导电胶干燥和固化。在使用焊料的情况下，通常的方式是使用焊料直接连接金属线和母线。
然而，在太阳能电池中使用如现有技术中所描述的这种电极结构的情况下，任何的这些方式都易于带来如下所描述的问题。
(1)在使用焊料连结金属元件与母线的情况下，为了使集电极、旁路二极管、或光电元件(或太阳能电池)结合成串联连接或并联连接，焊料被熔化。在此情况下，需要局部地提供250到350℃的高温热量，这里的光电元件由于提供到那里的热量而易于受到损坏，导致光电元件的性能降低。
(2)在使用焊料连结包括金属线的集电极与母线的情况下，通过前述导电粘合剂这样的粘合层很难连接集电极与母线。因此，必须部分除去粘合层并且进行软钎焊，在这种情况下，焊接必须在许多点进行，因此工作效率降低。
(3)作为母线，具有毛刺且易于断裂的金属体通常被使用。因此，母线的毛刺或断裂部分易于进入光电元件的半导体层，从而使光电元件短路。
(4)在使用Ag胶作为导电胶连接金属线和母线的情况下，需要使用一个能够以理想的数量释放Ag胶的合适的敷料器，除此之外还需要进行加热、干燥、和固化Ag胶的多个步骤。
在这种情况下，由于Ag胶被涂覆到一个不平整的表面上，很难使得到的Ag胶层达到相同的厚度。这种情形带来的问题是很难毫无缺陷地，诸如气泡，完成在为密封包括光电元件的的光电装置而进行的层压处理中对光电元件的树脂密封。
(5)在使用焊料的情况下，当焊药被一起使用或使用树脂药芯焊料以达到好的焊接时，需要分别进行通过超声清除或类似方法去掉焊药或树脂焊药以及干燥生成物的步骤。
(6)在任何上述的方式中，当金属线作为集电极被延伸和排列在光电元件的前表面时，其临时被固定到光电元件的一个非电能产生区。在此情况下，这里的问题是除了母线形成区域外还需要具有一个用于临时固定的额外的区域。
发明内容
本发明的目的之一是消除现有技术中的上述问题并为光电装置提供一个高度可靠的电极结构，它能够以足够的工作效率有效地形成。
根据本发明的电极结构的一个典型实施例包括一个具有金属线作为集电极的电能产生区，集电极排列在光电元件的透明导电电极层上，还包括一个固定所说的金属线的相对末端部分的固定区域，其中所说的金属线通过粘合剂材料被固定到耐热聚合物薄膜。
根据本发明的电极结构的另一典型实施例包括一个具有金属线作为集电极的电能产生区，集电极被布置到光电元件的透明导电电极层上，还包括一个固定所说的金属线的相对末端部分的固定区域。其中所说的金属线通过一种粘合剂材料被固定到耐热聚合物薄膜，并且所说的金属线被固定在母线和所说的粘合剂材料之间，同时与所说的母线电连接。
本发明的另一目的是提供一种具有所说的电极结构的改进的光电装置，它显示出良好的光电性能。
本发明的再一目的是提供一种以高的生产率有效地生产所说的光电装置的方法。
如前所述，本发明提供了一种具有高度可靠性的电极结构的改进的光电装置以及用来制造所说的光电装置的方法。
根据本发明的光电装置的典型实施例包括一个具有金属线和母线的光电元件，所述光电元件包括一个具有导电表面的衬底，一个形成在所说的衬底的所说的导电表面上的半导体层，和一个形成在所说的半导体层上的透明导电电极层；所述光电元件具有一个电能产生区，具有布置在所说的透明导电电极层上的金属线；所述光电元件具有固定所说的金属线的末端部分的固定区，其特征在于所说的金属线被固定到包括***到一对粘合材料之间的聚合物层的层叠体，并且所说的金属线被固定在所述母线和所说的层叠体之间，同时与所说的母线电连接。
根据本发明方法的一个典型实施例是用于制造光电装置的方法，该光电装置包括：光电元件，光电元件包括一个具有导电表面的衬底，在所说的衬底的所说的导电表面上形成一个半导体层，并在所说的半导体层上形成一个透明导电电极层；一个具有金属线的电能产生区，金属线被布置在所说的光电元件的所说的透明导电电极层上；和一个固定所说的金属线的末端的固定区，其特征在于包括步骤：
在所说的固定区上布置包括粘合剂和耐热聚合物膜层的粘合体，
把所说的金属线布置在所说的粘合体和所说的半导体上所说的透明导电电极层上，
在所说的粘合体和所说的金属线上配置母线，和
通过导电粘合剂并借助热或/和压力把所说的金属线与所说的母线连接起来。
根据本发明，还提供一种太阳能电池组件，包括一个在加强材料上树脂密封的光电装置和一个覆盖所说的光电装置的保护层，所说的光电装置包括一个具有金属线和母线的光电元件，所述光电元件包括一个具有导电表面的衬底，一个形成在所说的衬底的导电表面上的半导体层，和形成在所说的半导体层上的透明导电电极层；所述光电元件具有一个电能产生区，具有配置在所说的透明导电电极层上的金属线；所述光电元件具有一个固定所说的金属线末端部分的固定区，其特征在于所说的金属线被固定到包括***到一对粘合材料之间的聚合物层的层叠体，所述金属线被固定在所述母线和所述层叠体之间，同时与所述母线电连接。
根据本发明，还提供一种结构部件，包括在加强材料上树脂密封的光电装置和一个覆盖所说的光电装置的保护层，所说的加强材料的一部分被弯曲，所说的光电装置包括一个具有金属线和母线的光电元件，所述光电元件包括一个具有导电表面的衬底，一个形成在所说的衬底的导电表面上的半导体层，和形成在所说的半导体层上的透明导电电极层；所述光电元件具有一个电能产生区，具有配置在所说的透明导电电极层上的金属线；所述光电元件具有一个固定所说的金属线末端部分的固定区，其特征在于所说的金属线被固定到包括***到一对粘合材料之间的聚合物层的层叠件，所述金属线被固定在所述母线和所述层叠体之间，同时与所述母线电连接。
根据本发明，也提供一种能量转换装置，包括太阳能电池组件和一个控制器，控制器用于控制从所说的太阳能电池组件中输出的能量，所说的太阳能电池组件包括一个在加强材料上树脂密封的光电装置和一个覆盖所说的光电装置的保护层，所说的光电装置包括一个具有金属线和母线的光电元件，所述光电元件包括一个具有导电表面的衬底，一个形成在所说的衬底的导电表面上的半导体层，和形成在所说的半导体层上的透明导电电极层；所述光电元件具有一个电能产生区，具有配置在所说的透明导电电极层上的金属线；所述光电元件具有一个固定所说的金属线末端部分的固定区，其特征在于所说的金属线被固定到包括***到一对粘合材料之间的聚合物层的层叠体，所述金属线被固定在所述母线和所述层叠体之间，同时与所述母线电连接。
具有根据本发明的特殊电极结构的光电装置具有下面将要描述的各种优越性。
(i)当通过焊料连接金属线与母线时，局部施加300到400℃的高温热量时，光电元件可以理想地避免由于施加的热量而造成的破坏，并且因此光电元件的生产率被显著地提高。而且，包括耐热聚合物膜和粘合剂的粘合体使得母线和光电元件之间保持理想的间隔，并且因此光电元件可以理想地避免由于用作母线的金属体的毛刺或断裂造成的问题。
(ii)作为集电极的金属线的集流性能得到改善，同时建立一个高度可靠的电极结构，显著地减少了屏蔽损失。
(iii)保证了金属线与母线的连接，并且它们之间连接面的接触电阻被理想地减小。
(iv)金属线的金属离子向光电元件的发电有源区的迁移被理想地阻止，从而金属迁移造成的分流产生被有效阻止，结果是显著地提高了光电元件的可靠性。
(v)当保持在40℃/80％RH的大气中12个小时时，粘合材料显示出1.5或更少的吸湿率时，对光电元件的树脂密封能够被有效地进行，从而其树脂密封具有一个理想的外观，没有诸如水隙或气泡的缺陷。
(vi)该光电装置胜过对光电装置要求的特性。特别是，例如，光电元件能有效地进行发电并且产生的电能被母线有效地收集。
用来制造根据本发明的光电装置的方法使得通过步骤数目减少的简单制造方法以一个提高的生产率有效地制造高度可靠的光电装置。
附图说明
图1(a)是解释根据本发明的光电装置的一个例子的示意平面图。
图1(b)是沿图1(a)中的A-A’线的示意横截面图。
图1(c)是沿图1(a)中的B-B’线的示意横截面图。
图2(a)是解释根据本发明的光电装置的电极结构的一个例子的示意横截面图。
图2(b)是解释根据本发明的光电装置的电极结构的另一个例子的示意横截面图。
图3(a)是解释置于本发明的光电元件上的集电极的构造的一个例子的示意横截面图。
图3(b)是解释置于本发明的光电元件上的集电极的构造的另一个例子的示意剖面图。
图4(a)是解释根据本发明的光电装置的另一个例子的平面示意图。
图4(b)是沿图4(a)中的A-A’线的示意剖面图。
图4(c)是沿图4(a)中的B-B’线的示意剖面图。
图5是解释太阳能电池组件的例子的示意剖面图，在太阳能电池组件中多个根据本发明的光电装置被串联连结成一个整体。
图6是解释能量转换装置的示意图，在其中使用了包括根据本发明的光电装置的太阳能组件。
图7(a)到7(c)是说明性示意图，分别解释了使用本发明光电装置构成的太阳能组件作为一个结构部件的实施例。
具体实施方式
结合下面描述的实施例，本发明将被详述。应当理解，本发明被限定到这些实施例。
下面将参考附图详述本发明。
图1(a)是解释本发明的光电装置的一个例子的示意平面图。图1(b)是沿图1(a)中的A-A’线的示意剖面图。图1(c)是沿图1(a)中的B-B’线的示意剖面图。
在图1(a)到图1(c)中，标号100表示一个光电装置，标号101表示至少具有一个导电表面的衬底，标号102表示一个光电元件，该光电元件包括一个下电极层和光电转换半导体层，如果需要，还有一个透明导电层(这些层未图示)，标号103表示作为第一集电极的金属线，标号104表示作为第二集电极的母线，标号105表示一个粘合体。当衬底101包括一个具有导电表面的元件时，它并非总是需要具有下电极层。
现在，如图1(b)和1(c)显而易见，粘合体105被置于衬底101的每个相对的露出表面区域上，那里没有光电元件。
在图1(a)到图1(c)中，母线104被置于粘合体上，粘合体被置于衬底101的每个所说的相对的露出表面区域上。母线被置于衬底101的仅一个相对的露出表面区域上是可能的。
金属线103作为第一集电极有效地收集光电元件102产生的电流。母线104作为第二集电极集中地把金属线103收集的电流输出到外面。
粘合体105用来把金属线103和母线104固定到金属元件102。
如图1(b)所显示，金属线103的每个末端部分被夹在粘合体105和母线104之间，它们被置于衬底101上。
类似地，如图1(c)所示，金属线103布置成被埋在粘合体105中，同时被夹在粘合体105和母线104之间，其中母线104也与粘合体105接触。
图1(a)到图1(c)示出的光电装置的制备，例如，可以以下述方式实施。
这里提供了一个形成在衬底101上的光电元件102(包括至少一个光电转换半导体层)，衬底101具有一个导电表面，光电元件102位于衬底101的导电表面上，同时在光电元件102的每个相对外侧上留下衬底101的露出周围表面区域。粘合体105被安置并固定到衬底101的每个相对的露出表面区域。
覆盖有导电粘合剂的多个金属线103被彼此隔有间距地布置在光电元件102的表面和衬底101的相对的露出表面区域上，其中每个金属线103的相对端部分被粘合体105固定。
包括金属体的母线104被安装在每个相对的粘附体105上，从而把金属线103夹在母线104和粘合体105之间，其中母线104也通过粘合体105被固定。
这样获得的产品经过热压处理，这里的金属线103的导电粘合剂被熔化并硬化，以完成金属线103与光电元件102和母线104的电和机械连接。由此，获得图1(a)到1(c)中所示的结构的光电装置。
金属线103的导电粘合剂并非总是需要被置于整个金属线上。导电粘合剂可以这样配置：至少与母线接触的一部分金属线103具有该粘合剂。
图2(a)和2(b)是示意剖面图，分别解释本发明的光电装置的一个电极结构(包括置于光电元件的表面上的粘合体和埋置在所说的粘合体中作为第一集电极同时与作为第二集电极的母线电连接的金属线)的一个例子，这里在每种情况下所说的电极结构的一末端部分的截面被示出。
在图2(a)和2(b)，标号201表示光电元件(包括至少一个光电转换半导体层，如果需要，还有一个透明导电层，它形成在衬底的导电表面上，和图1(a)到1(c)中所示的情况一样)，标号202表示包括夹在两个粘合剂204之间的聚合物膜203的粘合体，标号205表示作为第一集电极的金属线的的末端部分(以下简称金属线)，标号206表示一个导电粘合剂，标号207表示作为第二集电极的母线。
在图2(a)所示的电极结构中，涂敷有导电粘合剂206的金属线205被布置成：它被埋置在粘合体202中，同时与母线接触。
在图2(b)所示的电极结构中，没有涂覆导电粘合剂206的金属线205被这样布置，它被埋置在粘合体202中，同时通过包括导电粘合剂206的层与母线接触。
在图2(a)所示的电极结构的情况下，金属线206的导电粘合体并非总是必须被置于整个金属线205上。导电粘合剂可以这样安排，至少与母线207接触的部分金属线205被提供有导电粘合剂，如果必须的话，母线上也可有导电粘合剂(这在图中未示出)。
在任何情况下，光电元件可以有形成在其表面上的透明导电层。
在其上具有粘合体202的光电元件201的表面可以是光电转换层的露出表面，衬底的露出表面或透明导电层的露出表面。
在其上形成有图1(a)或1(b)所示的上述电极结构构造的光电元件201的表面区域以下将偶尔称为“金属线的端部固定表面区域201”。
图3(a)是解释本发明中置于光电元件上的第一集电极的构造的一个例子的示意剖面图。图3(b)是解释本发明中置于光电元件上的第一集电极的另一个例子的示意剖面图。
在图3(a)和3(b)中，标号301表示光电元件，标号300表示包括金属线302和导电粘合剂303的第一集电极。
图3(a)所示的结构示出了由导电粘合剂303涂覆的金属线302构成的第一集电极300通过导电粘合剂303被粘接到光电元件301的表面上的情况。
图3(b)所示的结构示出金属线302首先布置在光电元件301的表面，并且金属线302的表面部分地被导电粘合剂涂覆的情况。
图4(a)是解释本发明光电装置的另一例子的示意平面图。图4(b)是沿图4(a)中的A-A’线的示意剖面图。图4(c)是沿图4(a)中的B-B’线的示意剖面图。
在图4(a)到4(c)中，标号401首先具有导电表面的衬底，标号402表示形成在衬底401的整个导电表面上的光电装置(包括光电转换半导体层)，标号406表示作为上电极形成在光电元件402的半导体层的表面上的透明导电层。
标号403表示作为第一集电极金属线403，标号404表示作为第二集电极的母线，标号405表示一个粘合体。
标号407表示没有透明导电层的区域，它是通过蚀刻或类似方法除去透明导电层406的每个相对侧部分区域而形成的，以形成透明导电层406的发电层区406b(它为能量生成有效地工作)和透明导电层406的相对的电绝缘非电能产生区406a(每个这种区域用作在其上布置母线404的部分)。此电极结构进一步有效地保证衬底侧面上的电极(下电极)和母线404之间的电绝缘。
粘合体404被布置且固定在每个相对的非电能产生区406a上。多个金属线403(它可以以如图1(a)到1(c)示出的光电装置的情况下所述的方式被提供有导电粘合剂)被相互间隔开地配置从而固定在电能产生区406b和相对的非电能产生区406a上，其中每个金属线403的相对端部被粘合体105固定。包括金属体的母线404被配置在每个相对的粘合体405上，使金属线403夹在母线404和粘合体405之间，其中母线404也通过粘合体405固定。
如图4(c)所示，金属线403布置成使它们的端部被埋置在粘合体405中，同时被夹在粘合体405和母线404之间，其中母线404还与粘合体405接触。
图4(a)到4(c)示出的这个实施例特别适于使用形成有一个长衬底上的光电元件的情况。
图5是解释太阳能电池组件的一个例子的剖面示意图，在太阳能电池组件中本发明的多个光电装置被串联成一个整体。
具体地，在图5中示出的太阳能电池组件包括由串联成整体的多个本发明的光电装置501构成的集合体，光电装置501通过密封树脂503与在背面加强部件502上的集合体背面上布置的电绝缘膜层505密封在一起，并且树脂密封体的露出外表面被表面保护层504覆盖。
电绝缘层505的具体例子是尼龙膜、PET膜和类似物。
背面加强部件502的具体例子是金属板、塑料板、玻璃板和类似物。
作为密封树脂503，希望使用一种具有优良的耐气候性、粘合性、封装性能、耐热性、耐冷性和耐冲击性的树脂。对于这种树脂，这里可以提到的有，例如，EVA(乙烯-乙酸乙烯共聚物)、EEA(乙烯-丙烯酸乙酯共聚物)、和类似物。
为了使太阳能电池组件轻便且具有柔韧性，希望表面保护层由透明氟树脂组成。这种氟树脂的具体的例子是ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)，诸如TEFZEL(商标名称，由Du Pont公司制造)，聚氟乙烯诸如TEDLAR(商标名称，Du Pont公司制造)，和类似物。组成表面保护层的氟树脂可以包含一个UV吸收器，以提高其耐气候性。
上述集合体的树脂密封可以通过使用真空层压机以普通层压方式来进行，在真空中进行热压粘接。
在如玻璃板的透光件被用作衬底的情况下，透光件可以被用作表面保护层。在此情况下，光电装置的前述集合体被前述的密封树脂密封，并且背面被前述的氟树脂层或PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)层所保护。
根据本发明如图5所示的具有这种结构的太阳能电池组件，通过适当地弯曲背面加强件的一个或两个相对的端部，可以制作成太阳能电池集成构件，用作屋顶部件或墙壁部件。
这里设计的太阳能电池集成物件如图7(a)、7(b)或7(c)所示。
图7(a)是解释屋顶部件的说明性示意图，包括一个设置有本发明光电装置的平板部件700，并在脊侧具有一个紧固部件701，在檐侧具有另一个紧固部件702。
图7(b)是另一个屋顶部件的说明性示意图，包括一个设置本发明光电装置的平板部件700，并设有与固定在顶板705上的支座704啮合的紧固部件703。
图7(c)是包括多个屋顶件的另一个屋顶部件的说明性示意图，每个屋顶件具有一个包括本发明光电装置的平板部件700，并具有两个紧固部件706，每个相邻的屋顶件通过压盖部件707固定它们的紧固部件而被集合成一个整体，如图7(c)所示。
而且，对于根据本发明具有如图5所示的这种构造的太阳能电池组件来说被用作电源是可能的。
图6是解释在使用本发明的太阳能电池组件作为电源的情况下的一个例子的能量转换装置的示意图。
图6示出的能量转换装置包括根据本发明的太阳能电池组件601，用来检测太阳能组件电池的电压和电流的检测器602，控制器603和变换器604。控制器603根据检测器检测的输出用来控制变换器604。能量转换装置还具有连接到变换器604的负载电路605。太阳能电池组件601产生的电量通过能量转换装置的上述机构被提供到负载电路605中。该能量转换装置可以具有与工业电力***连接的功能。
下面，将参考图2(a)到2(b)描述根据一发明的光电装置的每个组成部分。
   粘合体202
至于被置于金属线固定区201上并用来固定金属线205和母线207的粘合体202，这里使用了一种层叠体，它包括一个耐热聚合物膜层203，耐热聚合物层203具有相对的表面，每一表面具有层叠于其上的粘合材料204。层压体包括所谓双面涂覆胶带和其它层压产品，层压产品包括多个聚合物层和多个粘合层，它们交替地层叠，使每个顶层和底层包括一个粘合层。对于层压产品，使用多种不同的耐热聚合物层或多种不同粘合层是可能的。
对于可用作粘合体202的这种双面涂覆胶带或层压制品的一个具体例子，这里可以使用工业用双面涂覆胶带DOUBLE FACE LEW411A(具有一个宽度7mm)(商标名称，由ToYo Ink Kabushiki Kaisha制造)，包括0.050mm厚的聚二甲基硅氧烷粘合层/0.025mm厚的聚亚酰胺聚合物层/0.025mm厚的聚二甲基硅氧烷粘合层/0.075mm厚的聚酯聚合物层/0.050mm厚的聚二甲基硅氧烷粘合层。
      聚合物层203
聚合物膜层203与粘合剂204一起使用，作为粘合体202的一部分，以便把金属线205或母线207设置在光电元件上。希望聚合物膜层203是耐热的，从而达到保护光电元件不被焊料的热、或当连接金属线205或旁路二极管到母线207时母线的毛刺或断面能破坏的目的。此外，希望聚合物层203具有电绝缘性能，从而防止金属线205与衬底面上的下电极之间短路。
组成聚合物膜层203的聚合物材料包括玻璃纸、人造纤维、醋酸酯、聚乙烯、聚乙烯对苯二酸酯、聚醚酮、氟树脂、聚砜、不饱和聚酯、环氧树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、和聚酰亚胺硅树脂。对于粘合体204的粘合力、低热膨胀、和机械强度来说，这些材料当中的聚亚酰胺树脂和聚乙烯对苯二酸酯是最合适的。
聚合物层203理想的的熔点是250℃或更高。
        粘合材料204
粘合材料204(或粘合材料层)包括从丙烯酸粘合材料、橡胶系列粘合材料、硅系列粘合材料、聚乙烯醚系列粘合材料、环氧系列粘合材料、聚胺酯系列粘合材料、尼龙系列粘合材料、聚酰胺系列粘合材料、无机粘合材料、和复合型粘合材料组成的组中选出的一种或多种粘合材料。在这些材料当中，希望使用那些在粘合力、填充性能、握力、抗静电性能、耐热和防潮性性能方面都满足的材料。丙烯酸粘合材料和硅系列粘合剂更为合适，因为它们们在寿命、握力和耐热方面更具优势。在这些材料中，由于硅系列粘合材料的低吸湿性和突出的防潮能力，它最为合适。
作为粘合材料204的粘合材料层的形成可以通过使用敷料器或类似装置以形成具有相同宽度的涂层的方式来进行，其中对于形成的涂层的后加工，诸如干燥处理、热处理、压制处理或光照射处理，可以根据使用的粘合材料的种类来完成。
理想的粘合材料204被设计成当其被置于40℃/80％RH大气中12个小时时其吸湿率范围在0.0％到1.5％为佳，最好是在0.01％到1.0％或更小的范围内。在此情况下，对于树脂密封处理中的光电装置，能够形成具有消除缺陷的好外观的树脂密封。
         金属线205
用作光电装置的第一集电极的金属线205希望是由低电阻的金属或合金构成。这种金属包括，例如，Cu、Ag、Au、Pt、Al、Mo、和W，以及这种合金包括，例如，这些材料的合金。
金属线205具有形成在其表面上的薄表面保护金属层是可能的，以达到防止其腐蚀或氧化、提高与导电树脂间的粘附力以及提高其电导率的目的。
表面保护金属层希望是由难以被腐蚀或具有优越的抗腐蚀性的金属材料构成。这种材料的具体例子是Ag、Pd、Ag-Pd合金、Au、Ni和Sn。
表面保护金属层可以通过镀敷或金属包覆来形成。
另一方面，表面保护金属层可以是导电树脂复合物形成的涂层，复合物包括分散在粘结剂中的前述金属材料颗粒。在此情况下，应当根据所涉及的情况适当确定涂层厚度。例如，当金属线205具有一个圆形截面时，要求涂层具有一个对应于金属线圆形截面的直径的1～10％的厚度。
金属线205理想的是圆形截面，但是根据所涉及的情况，它也可能是其他形状的截面，如矩形。
对于金属线205的直径，应当被适当地设计，从而使电阻损耗和屏蔽损耗的总量最小。具体地说，在25μm到1mm的范围内为佳，最好是在25μm到200μm的范围内。在直径小于25μm的情况下，金属线易于带来问题，如有时被折断和造成相对大的电损耗。在直径超过200μm的情况下，屏蔽损耗(其意思是光电元件表面上金属线占用的区域)增加，并在光电元件的表面上产生不理想的较大尺寸的不均匀性，并且因此需增加在真空层压或类似方法进行的树脂密封中由诸如EVA的密封树脂将形成的树脂密封的厚度。
象金属线205的这样的金属线可以由能够制造具有理想直径的金属线的普通拉丝机器制备。由拉丝机器制造的金属线是硬的。因此，为了便硬金属线具有适当的可延伸性和可弯曲性，通过使其经受退火处理而被软化。
          导电粘合剂206
置于金属线205的表面上同时与母线207接触的导电粘合剂206有效地收集光电势，从而使光电装置表现出理想的光电特性。
为了把导电粘合剂置于金属线205的表面上(见图2(a))，一个给定的导电粘合剂组分通过普通涂覆方法涂覆在金属线205的整个表面或要求的部分表面区域上，接下来进行热压处理。
除此之外，如图2(b)所示，导电粘合剂206被置于母线207侧面，从而金属线205通过导电粘合剂与母线207电连接。在此情况下，能够在金属线205电连接到母线207之前，通过在母线207的所说的表面上涂敷给定的导电粘合剂组分，使粘合剂涂层形成在与金属线205接触的母线207的表面上，具有所说的粘合剂涂层的母线被叠放在金属线上，接下来经受热压处理。
在任何情况下，用来粘接金属线205和母线207的导电粘合剂206包括一种导电组分，导电组分包括分散在粘结剂树脂内的导电材料的导电颗粒。对于粘结剂树脂，理想的是使用一种聚合物树脂，它能够在金属线的表面上容易地形成涂层，具有优越的耐热和可加工性，和具有柔韧性。这种聚合物树脂包括热固化树脂和热塑性树脂。
热固性树脂的具体例子是环氧树脂、聚胺酯树脂、苯酚树脂、聚乙烯醇缩甲醛、醇酸树脂、和这些树脂的改性树脂。在这些材料中，聚胺酯树脂特别理想，因为其经常被用作漆包线的绝缘涂层材料并具有优越的柔韧性和生产率。
热塑性树脂的具体例子是聚酰胺树脂、蜜胺树脂、丁缩醛、酚氧树脂、聚酰亚胺树脂、氟树脂、丙烯酸树脂、苯乙烯树脂和聚酯树脂。
分散在粘结剂树脂中的导电颗粒的导电材料包括能够提供导电率的色料。这种色料的具体例子是石墨、炭黑、诸如In2O3、TiO2、SmO2、ITO和ZnO的金属氧化物、由添加有掺杂剂的这些金属氧化物构成的氧化物半导体。
对于导电颗粒来说需要具有小于作为导电粘合体206的导电粘合层厚度的平均颗粒尺寸。当平均颗粒尺寸太小时，带来的问题是导电颗粒之间的接触点的电阻太大，从而不能获得理想的电阻率。就这一点来说，导电颗粒的要求具有一个在0.02μm到15μm范围内的平均颗粒尺寸。
导电颗粒以合适的混合比例与前述的聚合物树脂混合，从而获得理想的电阻率。如果导电颗粒的含量太大，可以获得一个低电阻率，但是带来的缺点是由于聚合物树脂的含量不符合需要地小，很难形成具有理想稳定性的涂层。
如果聚合物树脂的含量太大，导电颗粒很难如此希望的彼此接触，结果是电阻大大增加。
因此，对于导电颗粒和聚合物树脂之间的混合比例，应当根据使用的导电颗粒的种类和使用的聚合物树脂的种类以及根据它们的物理特性正确地测定。具体地说，通过使导电颗粒在5体积％到95体积％的范围内，就能够获得理想的电阻率。
导电粘合剂206被设计成具有这样的一个厚度，其电阻率在收集光电元件产生的电流时可以被忽略，以及不发生分流，分流是引起金属离子从金属线205迁移的原因。具体地说，由于下述原因，希望导电粘合剂206被设计成具有显示出0.01Ωm·cm到100Ω·cm的分流电阻的厚度。也就是说，当导电粘合剂206的分流电阻小于0.01Ω·cm，其防止分流发生的阻挡功能是很差的。当导电粘合剂的分流阻抗超过100Ω·cm时，电阻损耗增加。
由分散在用于形成导电粘合剂206的前述的聚合物树脂中的前述导电颗粒构成的理想导电组分的制备可以通过使用普通的分散装置来完成，诸如三辊轧机、喷漆搅拌器或球磨机。为使导电颗粒在聚合物树脂中容易分散，可以使用一种合适的分散剂。而且，在分散操作期间或之后，为了调节聚合物树脂的粘滞性，可以添加一种合适的溶剂。
          母线207
如前所述，母线207被置于金属线的端部固定表面区域201上。
金属线的固定表面区域201(即光电元件表面的一个相对的边缘部分，在那里固定有金属线205的端部)包括下面的实施例：
(I)具有光电转换半导体层的光电元件的衬底的露出区域。
(ii)除掉形成在光电元件的最外表面的一部分透明导电层(作为上电极层)而形成的区域。
(iii)由形成在光电元件的最外表面上的一部分透明导电层构成的区域，这里所说的部分不与光电元件的光电转换半导体层的电连接。
母线207由低电阻金属材料构成，诸如金属或金属合金。
这种金属材料的具体例子如Cu、Ag、Au、Pt、Al、Sn、Pb和Ni，以及这些金属的合金。
母线207能够具有一个形成在其表面上、与金属206电连接的薄的表面保护金属层，从而达到防止其腐蚀或氧化、提高其与导电树脂的粘附力、并与金属线205的情况一样地提高其电导率的目的。
表面保护金属层可以与金属线205的情况一样通过镀覆或金属包覆形成。
另一方面，能把导电胶涂覆在将与金属线205电连接的至少部分母线207的表面上，从而通过导电胶使母线电连接到金属线。
母线207可以被制成带状薄片形或线形。
下面将描述用于本发明的光电元件，同时参考图1(a)到1(c)。
用于本发明的光电元件102要求包括一个衬底101，一个置于所说的衬底上的第一电极(或下电极)，一个置于所说的第一电极上的光电转换半导体层(其有助于发电)，和一个置于所说的光电转换半导体层的光接受表面上的第二电极(包括一个金属线)。
如果需要，可以把一个透明导电层置于光电转换半导体层和第二电极之间，以达到防止光反射的目的。
第一电极如上所述被置于光电转换半导体层的背面。第一电极包括例如通过丝网印刷或真空淀积形成的金属层。这种情况下的金属层可以由合适的金属材料构成，这种金属材料能够提供与光电转换半导体层的良好的欧姆接触。
对于光电转换半导体层，当它包括一个非晶材料层时，诸如非晶体硅层(a-Si层)，它需具有一个用来保持所说的非晶材料层的衬底。对于衬底，可以使用一个导电部件或具有导电表面的电绝缘部件。在此情况下，第一电极形成在衬底上。
第一电极可以包括一个金属部件，例如，由不锈钢或铝构成的金属部件。此外，第一电极可以包括一个具有导电表面的电绝缘部件(例如，由玻璃、聚合物树脂、陶瓷构成)，导电表面由导电材料，如Cu、Ag、或Ag，通过例如真空淀积而形成。
在光电元件为晶体硅系列光电元件的情况下，第一电极使用Ag-胶通过丝网印刷而形成，无须使用衬底。
在前述的金属层作为第一电极形成在由树脂或类似物构成的衬底上的情况下，衬底上的第一电极的末端部分相应于母线被固定的非电能产生区，为了保证上下电极间的电绝缘，它可以被除去。
光电转换层需要具有半导体结的结构，如pn结、pin结、肖特基结或类似物。
具体地说，具有此半导体结的光电转换半导体层由一种合适的半导体材料构成。对于这种半导体材料，这里可以列举的有：包括属于周期表的IV族的元素的半导体材料，如单晶硅半导体材料、多晶硅(poly-Si)半导体材料、非晶硅(a-Si)半导体材料、和微晶硅(μc-Si)半导体材料；包括属于周期表的II和VI族的元素的半导体导电材料，如CdS半导体材料和CdTe半导体材料；以及包括列入周期表的III和V族的元素的半导体材料，如GaAs半导体材料和类似物。
光电转换层可以包括由具有一个pn或pin结的单电池构成的单电池结构，由具有层叠的pn或pin结的两个电池构成的串联电池结构，或由具有层叠的pn或pin结的三个电池构成的三重电池结构。
具体地说，串联电池结构能够包括，例如，一个层叠电池结构，层叠电池结构包括层叠的一个具有pin结的底电池和一个具有pin结的上电池，其中这两个电池中的每一个都包括层叠的n型半导体层、i型半导体层(包括a-Si半导体层)和P型半导体层；以及一个层叠的电池结构，该层叠的电池结构包括层叠的一个具有pin结的底电池和一个具有pin结的上电池，其中的底电池包括层叠的n型半导体层、i型半导体层(包括a-SiGe半导体层)和P型半导体层，上电池包括层叠的n型半导体层、i型半导体层(包括a-Si半导体层)和P型半导体层。在任何这些层叠的电池结构中，底电池能是具有一个pn结的双层结构，此pn结包括多晶半导体材料。
对于三重电池结构，它包括，例如，一个层叠的电池结构，该结构包括层叠的一个pin结底电池、一个pin结中间电池和一个pin结上电池，其中这三个电池中的每一个包括层叠的n型半导体层、i型半导体层和P型半导体层，每个中间和顶电池中的i型半导体层包括一个a-Si半导体层，底电池中的i型半导体层包括一个a-SiGe半导体层；以及一个层叠的电池结构，该结构包括层叠的一个pin结底电池、一个pin结中间电池和一个pin结上电池，其中这三个电池中的每一个包括层叠的n型半导体层、i型半导体层和P型半导体层，上电池中的i型半导体层包括一个a-Si半导体层，每个中间和底电池中的i型半导体层包括一个a-SiGe半导体层。
在任何上述层叠的电池结构中，位于光入射侧的P或n型半导体层可以由微晶(UC-)半导体材料构成。
应当理解，光电元件的光电转换层不局限于这些实施例。
透明导电层由一种合适的透明导电材料构成。这种透明导电材料的具体例子是ITO、SnO2、In2O3以及类似物。
如上所述，包括金属线的第二电极被置于光电转换半导体层的光入射面侧。对于作为第一集电极的金属线，多条金属线被使用，并且希望它们以理想的间距彼此间隔开地并行布置，从而金属线的电阻和由于金属线的屏蔽损失的总量而被最小化。例如，当透明导电层的薄膜电阻约为100Ω/口时，金属被间隔开布置的理想间距约为5mm。当使用具有相对较小的直径的多条金属线时，希望它们被以一个小间距间隔开布置，当使用具有相对较大直径的多条金属线时，为最佳地确定它们的布置位置，希望它们以一个大间距被间隔开地固定。
下面，将对本发明的光电装置的制造作出描述。
根据本发明的光电装置可以被制造，例如，以下述方式。
提供包括在衬底的导电表面上形成的一个光电转换半导体层和形成在光电转换半导体层上的透明导电层的光电元件。位于光电元件的周围的部分透明导电层通过一种合适的蚀刻胶被除去，从而在光电元件上建立(a)一个包括透明导电层的电能产生区和(b)相对的非发电周围区，每个非电能产生区包括光电转换半导体层的一个露出部分，它位于所说的电能产生区(a)的外侧。在每个相对的非电能产生区(b)上，任何前述的粘合体被布置并粘接。涂有导电粘合剂的多条金属线以理想的间距间隔开地布置在光电元件上，并且它们的端部被粘接在相对的粘合体上。一个母线(包括，例如，Ag包层涂覆的硬铜部件)被布置并粘接在每个相对的粘合体上，同时电连接到金属线。为了把金属线粘接在电池表面上(即，光电元件的电能产生区域(a))，使该产品进行热压处理，例如，在200℃的温度、压力为1kg/cm2的情况下，处理时间为一分钟。为了提高金属线和母线之间的粘附力，使该产品经受热压处理，例如，在200℃的温度，压力为5kg/cm2的情况下，处理时间为15分钟。
这样，可以得到根据本发明的理想的光电装置。
下面，结合例子更详细地描述本发明，其仅为示意说明的目的，而不限定本发明的范围。
              例1
在本例中，制备了一个太阳能电池组件，在其中使用了具有图4(a)到图4(c)示出的结构的光电装置。
太阳能电池组件以下述方式被制备。
1、集电极的制备：
对于用作集电极的金属线403，一个具有图2(a)所示的横截面、包括作为芯子的金属线205和作为涂层(或包层)的导电粘合剂206的涂层金属线以下述方式制备。
(1)对于金属线，这里提供了一种直径100μm的银包层铜线，包括涂有2μm厚的银包层铜线。
(2)将用于涂覆银包层铜线的导电胶以下述方式制备。由2.5g乙酸乙酯和2.5g异丙基乙醇(IPA)组成的混合溶剂被加入分散和摇动容器，然后通过球磨机进行充分的搅拌。然后，作为硬化剂的1.1g块状异氰酸酯和10g分散玻璃球被加入分散和摇动容器中。之后，向分散和摇动容器中的混合物加入2.5g具有0.05μm的平均最初颗粒尺寸的碳黑粉末(作为导电材料)。然后，分散摇动容器被涂料摇动器(Tohyoseiki Seisakusho KabushikiKaisha制造)摇动10个小时，产生一种胶，其中作为导电材料的细小碳黑颗粒被很好地分散在分散摇动容器中。生成的胶被从分散摇动容器中取出，并且分散玻璃球被从胶中除去。从而获得一种导电胶。
生成的导电胶样品经过平均颗粒尺寸的测量。结果，发现导电胶具有约1μm的平均颗粒尺寸。此外，所说的样品在160℃经过30分钟的热硬化(这是对于包括块状异氰酸酯的硬化剂的标准硬化条件)，得到硬化的产品，并且对于硬化的产品，测量其体电阻率。结果发现硬化的产品具有100Ω·cm的体电阻率。这意味着硬化产品具有足够低的电阻。
(3)在上述步骤(1)中提供的包括银包层铜线的金属由在上述步骤(2)中得到导电胶进行涂覆，涂覆是以下述方式使用具有150μm到200μm内径的涂覆模具的普通线涂层器进行的。缠绕在出线盘上的金属线被传送并且传送的金属线被连续地卷入收线盘上，线涂层器在这里***作，向从出线盘朝收线盘移动的金属线提供导电胶，然后在40m/min，120℃的干燥温度和滞留时间2秒的情况下干燥，此过程被重复5次。
这样就得到一个具有芯子的线产品，芯子包括涂有导电粘合涂层的银包层铜线。这里，形成在银包层铜线上的导电粘合涂层处于不含溶剂的非硬化状态。
得到的线产品被切割，以得到多个如金属线403的集电极。
2、光电元件的制备：
对于光电元件402，这里提供了以下述方式制备的pin结三重电池型光电元件。
这里提供一个由125μm厚的SUS430BA(不锈钢)制造的洁净的平板作为衬底401。在衬底上形成一个双层的下电极，包括通过普通的溅射方法形成的一个5000埃厚的Ag层和5000埃厚的ZnO层。
依次地，在下电极层上形成一个光电转换半导体层，该层具有一个包括400埃厚的n型a-Si层/1000埃厚的i型a-SiGe层/100埃厚的P型μc-Si层的底电池，一个包括400埃厚的n型a-Si层/900埃厚的i型a-SiGe层/100埃厚的P型μc-Si层的中间电池和一个包括100埃厚的n型-Si层/1000埃厚的i型a-Si层/100A厚的P型μc-Si层的上电池，它们通过一个普通的等离子体CVD方法，以指名的次序从衬底面层叠，其在三个电池中每个的n型a-Si层由SiH4气体、PH3气体和H2气体的混合物形成；三个电池中每个的P型μc-Si层由SiH4气体、BF3气体和H2气体的混合物形成；底电池和中间电池中每一个的i型a-SiGe层由SiH4气体、GeH4气体和H2气体的混合物形成；以及上电池中的i型a-Si层由SiH4气体和H2气体的混合物形成。
然后，在光电转换半导体层的上电池的P型μc-Si层上通过普通的热阻蒸气法形成一个700埃厚的ITO层作为透明导电层。
由此得到一个光电元件，用作光电元件402。光电元件建立一个关于光电转换半导体层的30cm×30cm大小的方形区域。
3、光电装置的制备：
(1)对于在步骤2中获得的光电元件，使用一种包含作为主要成分的氯化铁的蚀刻胶和普通的印刷机，部分透明导电层被除去，形成没有透明导电层的两个区域407，在两个区域407之间形成900cm2的方形发电有源区和位于方形有效区域上的发电透明导电层区406b，以及分别位于相应的区域407外侧的相对的非发电透明导电层区域406a。
(2)在两个透明导电层区406a的每个上，一个粘合体405被固定并粘接在其上，粘合体405包括一个由50μm厚的硅粘合层/25μm厚的聚酰亚胺层/25μm厚的硅粘合层/75μm厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯层/50μm厚的硅粘附层组成的层叠体。然后，在光电元件的整个表面上，在上述步骤1中得到的集电极403被以相等的间距5.5mm布置，接下来把它们的端部固定到粘合体405。之后，覆盖有银包层的7mm宽的铜箔作为母线404被配置在光电元件的每个端部上，从而覆盖集电极403和粘合体405。
(3)在上面(2)中的产物经过在200℃和1kg/cm2压力下一分钟的热压处理，从而把集电极403粘接到光电元件402的有效区域表面上。接着，为了把集电极403粘接到母线404，进一步在200℃和5kg/cm2的压力下进行15秒钟的热压处理。
集电极被粘接到母线的构造的截面如图2(a)所示。
由此，得到一个光电装置。
制造光电装置的上述过程被重复，直到获得12个光电装置。
在制成的12个光电装置中，(i)其中的10个被保持在25℃/50％RH的大气中12个小时(这些光电装置以后将被称为保持在大气(i)中的光电装置)，(ii)剩余两光电装置中的一个被保持在35℃/90％RII的大气中12个小时(此光电装置以下将被称为保持在大气(ii)中的光电装置)，以及(iii)最后的一个光电装置专供焊料电阻的测定之用，将在后面描述。
4、太阳能电池组件的制备：
对于保持在空气(i)中的光电装置和保持在空气(ii)中的光电装置，以下面的方式进行树脂密封。
对于每个光电装置，在每个前和背面上，玻璃纤维部件和EVA(乙烯-乙酸乙烯共聚物)层以此顺序被层压，然后在每个前和背面上的EVA层上层压ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)层，从而获得一个层叠体。
使用一种普通的真空层压器，层叠本经受在160℃下60分钟的热压粘合处理，从而获得一个太阳能电池组件。
以此方法，制备十一个太阳能电池组件。对得到的太阳能组件进行关于外表面、分流电阻、最初光电转换效率、和持续时间后的光电转换效率的评价，这些将在下面描述。
            评价
1、焊料电阻的评价：
在上面的步骤3中得到的光电装置以下面的方式进行焊料电阻测试。一个280℃的烙铁被压到母线上一分钟，然后把另一个320℃的烙铁压在母线上。之后，把母线从粘合体剥落，剩余粘合体的聚合物层的表面状态被目视观察。观察的结果如表1所示，表1依据下面的标准。○：聚合物层的表面甚至在320℃时不熔化的情况，△：聚合物层的表面在320℃时部分熔化但在280℃时聚合物层的表面不熔化的情况，以及×：聚合物层的表面明显地熔化。
2、外表面的评价：
对于每个使用保持在空气(i)中的光电装置得到的太阳能电池组件和使用保持在空气(ii)中光电装置得到的太阳能电池组件，其外表面目视观察。观察结果依据下面的标准如表1中所示。○：没有发现诸如气泡的树脂密封缺陷的情况，和△：发现可辨别出的树脂密封缺陷，但这些缺陷在实际中是可容许的情况。
3、分流电阻的评价：
对于分别使用保持在空气(i)的光电装置获得的10个太阳能电池组件中的每一个，使用一种普通的示波器，其在黑暗中的V-I特性(电压-电流特性)被测量，从而得到一个V-I特性曲线。根据V-I特性曲线原点附近的斜率获得分流电阻。以此方法，获得10个太阳能电池组件的10个分流电阻，并得到10个分流电阻的平均值。
获得的结果依据下面的标准如图1中所示。○：平均分流电阻超过200KΩ·cm2的情况，△：平均分流电阻在50到200KΩ·cm2范围内的情况，和×：平均分流电阻小于50KΩ·cm2的情况。
4、最初光电转换效率的评价：
对于每个已在上面的评价3中经过分流电阻的评价的太阳能电池组件，太阳能组件被置于太阳模拟器SPI-SUN SIMULATOR240A(AM1.5)(商标名称，SPIRE公司制造)中，100mw/cm2的拟太阳光谱照射到太阳能电池组件，并且其V-I特性被测量以获得一个V-I特性曲线。根据V-I特性曲线，得到一个最初的光电转换效率。由此获得10个太阳能电池组件的10个最初的光电转换效率，并获得这10个光电转换效率的一个平均值。
就比较目的相对值而言，在此例中得到的平均光电转换效率值被置为1.0。
得到的结果依据下述标准如表1所示。○：相对值超过0.9的情况，和△：相对值在0.8到0.9的范围内的情况。
5、持续时间后的光电转换效率的评价：
对于每个已经过上述评价4的最初光电转换效率的评价的太阳能电池组件，根据JIS标准C8917中规定的晶体系列太阳能电池组件的温度和湿度循环测试A-2，温度和湿度循环测试以下面的方式进行。太阳能电池组件被置于能够控制样品的温度和湿度的恒温湿计中，太阳能电池组件经受了置于-40℃空气中一个小时的循环和置于85℃/85％RH的空气中22个小时的循环的交替重复20次。之后，以象上述评价4中同样的方式，获得持续时间之后的光电转换效率。这样，这里有10个太阳电池组件的10个光电转换效率。并获得10个光电转换效率的平均值。
那么，这里获得在上述评价4中得到的最初平均光电转换效率和持续时间之后的平均光电转换效率之间的一个变化率。
所得结果依据下述标准如表1所示。○：变化率小于2％的情况，和△：变化率大于2％的情况。
                 例2
除了用于光电装置的制备(步骤3)中的粘合体被包括一个层叠体的粘合体所替代外，例1中步骤1到3所描述的过程被重复，从而获得12个光电装置，层叠体由50μm厚的丙烯酸粘合层/25μm厚的聚酰亚胺薄膜层/25μm厚的丙烯酸粘合层/75μm厚的聚己烯对苯二酸酯薄膜层/50μm厚的丙烯酸粘合层组成。
在制成的12个光电装置中，(i)其中的10个被保持在25℃/50％RH的空气中12个小时(这些光电装置以下称为保持在空气(i)中的光电装置)，(ii)剩余的两个中的一个光电装置被保持在35℃/90％RH的空气中12个小时(这些光电装置以下称为保持在空气(ii)中的光电装置)，和(iii)剩余的一个光电装置专供焊料电阻的评价之用。
对于每个保持在空气(i)中的光电装置和保持在空气(ii)中的光电装置，树脂密封以与例1中步骤4描述的同样的方式进行，从而得到11个太阳能电池组件。
                 评价
对于上面获得的光电装置，以如例1中的相同的方式进行焊料电阻的评价。
获得的评价结果如表1所示。
对于上面得到的太阳能电池组件，以与例1中同样的方式进行关于外表面、分流电阻、最初光电转换效率、和持续时间之后的光电转换效率的评价。
获得的评价结果如表1所示。
                  例3
除了在光电装置的制备(步骤3)中如母线404覆盖的银包覆铜片被没有银包层的铜片所替代外，例1中步骤1到3所描述的过程被重复，从而得到12个光电装置。
在制成的12个光电装置中，(i)其中的10个被保持在25℃/50％RH的空气中12个小时(这些光电装置以下称为保持在空气(i)中的光电装置)，(ii)剩余的两个中的一个光电装置被保持在35℃/90％RH的空气中12个小时(这些光电装置以下称为保持在空气(ii)中的光电装置)，和(iii)剩余的一个光电装置专供焊料电阻的评价之用。
对于每个保持在保持在空气(i)中的光电装置和保持在空气(ii)中的光电装置，树脂密封以与例1中步骤4描述的同样的方式进行，从而得到11个太阳能电池组件。
                      评价
对于上面获得的光电装置，以如例1中相同的方式进行焊料电阻的评价。
获得的评价结果如表1所示。
对于上面得到的太阳能电池组件，以与例1中同样的方式进行关于外表面、分流电阻、最初光电转换效率、和持续时间之后的光电转换效率的评价。
获得的评价结果如表1所示。
                       例4
除了用于光电装置的制备(步骤3)中的粘合体被包括一个层叠体的粘合体所替代外，例1中步骤1到3所描述的过程被重复，从而得到12个光电装置，层叠体由50μm厚的丙烯酸粘合层/150μm厚的聚己烯对苯二甲酸薄膜层/50μm厚的丙烯酸粘合层组成。
在制成的12个光电装置中，(i)其中的10个被保持在25℃/50％RH的空气中12个小时(这些光电装置以下称为保持在空气(i)中的光电装置)，(ii)剩余的两个中的一个光电装置被保持在35℃/90％RH的空气中12个小时(这些光电装置以下称为保持在空气(ii)中的光电装置)，和(iii)剩余的一个光电装置专供焊料电阻的评价之用。
对于每个保持在保持在空气(i)中的光电装置和保持在空气(ii)中的光电装置，树脂密封以与例1中步骤4描述的同样的方式进行，从而得到11个太阳能电池组件。
                       评价
对于上面获得的光电装置，以如例1中相同的方式进行焊料电阻的评价。
获得的评价结果如表1所示。
对于上面得到的太阳能电池组件，以与例1中同样的方式进行关于外表面、分流电阻、最初光电转换效率、和持续时间之后的光电转换效率的评价。
获得的评价结果如表1所示。
                      例5
除了用于光电装置的制备(步骤3)中的粘合体被包括一个层叠体的粘合体所替代外，例1中步骤1到3所描述的过程被重复，从而得到12个光电装置，层叠体由50μm厚的硅粘合层/50μm厚的聚酰亚胺薄膜层/50μm厚的硅粘合层组成。
在制成的12个光电装置中，(i)其中的10个被保持在25℃/50％RH的空气中12个小时(这些光电装置以下称为保持在空气(i)中的光电装置)，(ii)剩余的两个中的一个光电装置被保持在35℃/90％RH的空气中12个小时(这些光电装置以下称为保持在空气(ii)中的光电装置)，和(iii)剩余的一个光电装置专供焊料电阻的评价之用。
对于每个保持在保持在空气(i)中的光电装置和保持在空气(ii)中的光电装置，树脂密封以与例1中步骤4描述的同样的方式进行，从而得到11个太阳能电池组件。
                        评价
对于上面获得的光电装置，以如例1中的相同的方式进行焊料电阻的评价。
获得的评价结果如表1所示。
对于上面得到的太阳能电池组件，以与例1中同样的方式进行关于外表面、分流电阻、最初光电转换效率、和持续时间之后的光电转换效率的评价。
获得的评价结果如表1所示。
                       对比例1
除了用于光电装置的制备(步骤3)中的粘合体被没有聚合物薄膜层的普通粘合体所替代外，例1中步骤1到3所描述的过程被重复，从而得到12个光电装置。
在制成的12个光电装置中，(i)其中的10个被保持在25℃/50％RH的空气中12个小时(这些光电装置以下为保持在空气(i)中的光电装置)，(ii)剩余的两个中的一个光电装置被保持在35℃/90％RH的空气中12个小时(这些光电装置以下称为保持在空气(ii)中的光电装置)，和(iii)剩余的一个光电装置专供焊料电阻的评价之用。
对于每个保持在保持在空气(i)中的光电装置和保持在空气(ii)中的光电装置，树脂密封以与例1中步骤4描述的同样的方式进行，从而得到11个太阳能电池组件。
                    评价
对于上面获得的光电装置，以如例1中相同的方式进行焊料电阻的评价。
获得的评价结果如表1所示。
对于上面得到的太阳能电池组件，以与例1中同样的方式进行关于外表面、分流电阻、最初光电转换效率、和持续时间之后的光电转换效率的评价。
获得的评价结果如表1所示。
                       对比例2
除了用于光电装置的制备(步骤3)中的粘合体被包括一个层叠体的粘合体所替代外，例1中步骤1到3所描述的过程被重复，从而得到12个光电装置，层叠体由50μm厚的丙烯酸粘合层/150μm厚的尼龙薄膜层/50μm厚的丙烯酸粘合层组成。
在制成的12个光电装置中，(i)其中的10个被保持在25℃/50％RH的空气中12个小时(这些光电装置以下称为保持在空气(i)中的光电装置)，(ii)剩余的两个中的一个光电装置被保持在35℃/90％RH的空气中12个小时(这些光电装置以下称为保持在空气(ii)中的光电装置)，和(iii)剩余的一个光电装置专供焊料电阻的评价之用。
对于每个保持在保持在空气(i)中的光电装置和保持在空气(ii)中的光电装置，树脂密封以与例1中步骤4描述的同样的方式进行，从而得到11个太阳能电池组件。
                      评价
对于上面获得的光电装置，以如例1中的相同的方式进行焊料电阻的评价。
获得的评价结果如表1所示。
对于上面得到的太阳能电池组件，以与例1中同样的方式进行关于外表面、分流电阻、最初光电转换效率、和持续时间之后的光电转换效率的评价。
获得的评价结果如表1所示。
                 对比例3
除了用于光电装置的制备(步骤3)中的粘合体被一个包括一个层叠体的粘合体所替代外，例1中步骤1到3所描述的过程被重复，从而得到12个光电装置，层叠体由50μm厚的硅粘合层/50μm厚的尼龙薄膜层/50μm厚的硅粘合层组成。
在制成的12个光电装置中，(i)其中的10个被保持在25℃/50％RH的空气中12个小时(这些光电装置以下称为保持在空气(i)中的光电装置)，(ii)剩余的两个中的一个光电装置被保持在35℃100％RH的空气中12个小时(这些光电装置以下称为保持在空气(ii)中的光电装置)，和(iii)剩余的一个光电装置专供焊料电阻的评价之用。
对于每个保持在保持在空气(i)中的光电装置和保持在空气(ii)中的光电装置，树脂密封被与例1中步骤4描述的同样的方式进行，从而得到11个太阳能电池组件。
                   评价
对于上面获得的光电装置，以如例1中相同的方式进行焊料电阻的评价。
获得的评价结果如表1所示。
对于上面得到的太阳能电池组件，以与例1中同样的方式进行关于外表面、分流电阻、最初光电转换效率、和持续时间之后的光电转换效率的评价。
获得的评价结果如表1所示。
                                      表1
                 例子           对比例
  1   2   3   4   5   1   2   3
光电装置     焊料电阻   ○   ○   ○   △   ○   ×   △   △
太阳能电池组件 层压后的外表     (1)   ○   ○   ○   ○   ○   ○   ○   ○
    (2)   ○   △   ○   ○   △   △   △   ○
分流电阻   ○   ○   ○   ○   ○   △   △   △
最初光电转换效率   ○   ○   ○   ○   ○   ×   △   △
持续时间后的光电转换效率   ○   ○   ○   ○   ○   ×   ×   ×
(1)保持在25℃/50％RH的空气中(2)保持在35℃/90％RH的空气中
根据表1所示的结果，可以理解以下事实。
在使用具有特殊耐热聚合物层的粘合体的本发明例1到5中，任何所得到的光电元件都优于对光电元件所要求的特性。尤其是，根据本发明的光电元件在焊料电阻方面是优越的，即，它基本不受焊料的热而引起的破坏。此外，因此还可以在母线和光电元件之间保持理想的间隔，光电元件可以理想地不受由于用作母线的金属体的毛刺和断裂带来的问题的破坏。
另一方面，在比较例1的情况下，没有聚合物层被用于粘合体，光电元件的焊料电阻是很差的。因此，对于光电元件来说具有易于短路的趋势，从而光电元件不仅在最初的光电转换效率很差，持续时间之后的光电转换效率也很差。
在比较例2和3的情况下，使用了具有耐热性很差的尼龙膜作为聚合物层的粘合体，任何从这些对比例中得的光电元件的焊料电阻都是很差的。因此对于任何光电元件来说具有易于短路的趋势，从而光电元件不仅在最初的光电转换效率很差，而且持续时间之后的光电转换效率也很差。
现在，将在下面描述本发明提供的各种优越性。
(1)当使用了包括至少一种或多种粘合材料以及一种或多种耐热聚合物薄膜层的粘合体时，如果通过焊料把金属线连接到母线上时局部施加300℃到400℃的热量，光电元件能够避免由于施加的热而造成的破坏，并因此理想到提高了光电元件的制造效率。此外，粘合体的耐热聚合物薄膜层使得在母线和光电元件之间保持一个理想的间隔，并因此理想地保护了光电元件免受由于用作母线的金属体的毛刺和断裂引起问题的破坏。
(2)至少部分金属线通过导电粘合体接触光电元件的表面，因此金属线的集电性能被显著地提高。此外，对于光电元件，使用金属线能建立一个具有显著缩小的屏蔽损耗的高度可靠的电极结构。
(3)通过使母线具有至少其一部分被导电胶所覆盖的结构，母线与金属线的连接能够得到更有力的保证，此外，他们之间连接面的接触电阻能够被理想地缩小。
(4)通过导电胶涂覆金属线，金属线的金属离子向光电元件的发电有源区的迁移能够被理想地阻止，从而由于金属离子的迁移而形成分流能够被有效地阻止，结果显著地提高了光电元件的可靠性。
(5)通过使用置于40℃/80％RH的空气中12个小时显示出1.5或更小的吸湿性的粘合材料作为粘合体的组成部分，对光电元件的树脂密封能够被有效地进行，树脂密封具有一个理想的外表面，没有诸如孔隙或气泡的缺陷。
(6)通过使用具有优越的电绝缘性能的粘合材料作为粘合体的组成部分，可以获得具有优越的电性能的可靠的光电装置的生产，从而有效地进行发电并通过母线有效地收集产生的电能。
(7)本发明包括光电装置的制造方法，其特征在于包括以下步骤：提供光电元件，把包括粘合材料和耐热聚合物膜层的粘合体布置在光电元件上，把金属线作为集电极配置在粘合体和光电元件上，把母线配置在粘合体和集电极上，通过热和/或压力使用导电粘合体粘接集电极和母线。此方法提供巨大优越性在于集电极的形成和母线的连接被同时进行，通过粘合剂同时进行集电极的固定和母线的固定，并因此，通过一种步骤数量减少的简易制造方法，一个高度可靠的光电装置能够以一个提高了的生产率被有效地制造。

Claims (23)

1、一种光电装置，包括一个具有金属线和母线的光电元件，所述光电元件包括一个具有导电表面的衬底，一个形成在所说的衬底的所说的导电表面上的半导体层，和一个形成在所说的半导体层上的透明导电电极层；所述光电元件具有一个电能产生区，具有布置在所说的透明导电电极层上的金属线；所述光电元件具有固定所说的金属线的末端部分的固定区，其特征在于所说的金属线被固定到包括***到一对粘合材料之间的聚合物层的层叠体，并且所说的金属线被固定在所述母线和所说的层叠体之间，同时与所说的母线电连接。
2、根据权利要求1的光电装置，其中金属线通过导电粘合剂与母线电连接。
3、根据权利要求1的光电装置，其中至少一部分金属线上涂敷有导电粘合剂。
4、根据权利要求1的光电装置，其中一部分母线通过导电粘合剂被固定到半导体层上的透明导电电极层的表面上。
5、根据权利要求1的光电装置，其中固定区包括一部分衬底表面，该表面既不是半导体层也不是其上的透明导电电极层。
6、根据权利要求1的光电装置，其中固定区包括一部分半导体层表面，该表面上没有透明导电电极层。
7、根据权利要求1的光电装置，其中固定区域位于一部分透明导电电极层上，并且所说的部分透明导电电极层包括透明导电电极层与半导体层的非连接部分。
8、根据权利要求1的光电装置，其中固定区通过除去一部分透明导电电极层而形成。
9、根据权利要求1的光电装置，其中当粘合材料被置于40℃/80％RH的空气中12个小时时具有0.0％到1.5％的吸湿性。
10、根据权利要求1的光电装置，其中粘合材料包括从由丙烯酸粘合材料、橡胶系列粘合材料、硅树脂系列粘合材料、聚乙烯醚系列粘合材料、环氧系列粘合材料、聚胺酯系列粘合材料、尼龙系列粘合材料、聚酰胺系列粘附材料、无机粘合材料、和复合型粘合材料组成的组中选出的一种或多种粘合材料。
11、根据权利要求1的光电装置，其中聚合物层包括一个具有超过250℃的熔点的聚合物树脂层。
12、根据权利要求1的光电装置，其中聚合物层由从玻璃纸、人造纤维、醋酸酯、聚乙烯、聚乙烯对苯二酸酯、聚醚酮、氟树脂、聚砜、不饱和聚脂、环氧树脂、聚酰胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、和聚酰亚胺-硅树脂组成的组中选出的一种或多种材料组成。
13、根据权利要求1的光电装置，其中半导体层包括一种非单晶半导体材料。
14、一种制造光电装置的方法，该光电装置包括：一个光电元件，光电元件由一个具有导电表面的衬底，一个形成在所说的衬底的所说的导电表面上的半导体层，和一个形成在所说的半导体层上的透明导电电极层构成；一个电能产生区，具有固定在所说的光电元件的所说的透明导电电极层上的金属线；和一个固定所说的金属线的末端部分的固定区，
所说的方法的特征在于包括下列步骤：
把包括粘合材料和聚合物薄膜层的粘合体布置在所说的固定区，
把所说的金属线布置在所说的粘合体上和所说的半导体层上的透明导电电极层上，
把母线布置在所说的粘合体和所说的金属线上，和
借助于导电粘合体和通过热或/和压力把所说的金属线与母线粘接在一起。
15、根据权利要求14的方法，其进一步包括一个给金属线预先涂覆导电粘合剂的步骤。
16、根据权利要求14的方法，其进一步包括一个把金属线粘接到半导体层上的透明导电电极层的表面上的步骤。
17、根据权利要求16的方法，其中把金属线粘接到半导体层上的透明导电电极层的表面上的步骤与把金属线与母线粘接在一起的步骤同时进行。
18、一种太阳能电池组件，包括一个在加强材料上树脂密封的光电装置和一个覆盖所说的光电装置的保护层，所说的光电装置包括一个具有金属线和母线的光电元件，所述光电元件包括一个具有导电表面的衬底，一个形成在所说的衬底的导电表面上的半导体层，和形成在所说的半导体层上的透明导电电极层；所述光电元件具有一个电能产生区，具有配置在所说的透明导电电极层上的金属线；所述光电元件具有一个固定所说的金属线末端部分的固定区，其特征在于所说的金属线被固定到包括***到一对粘合材料之间的聚合物层的层叠体，所述金属线被固定在所述母线和所述层叠体之间，同时与所述母线电连接。
19、一种结构部件，包括一个在加强材料上树脂密封的光电装置和一个覆盖所说的光电装置的保护层，所说的加强材料的一部分被弯曲，所说的光电装置包括一个具有金属线和母线的光电元件，所述光电元件包括一个具有导电表面的衬底，一个形成在所说的衬底的导电表面上的半导体层，和形成在所说的半导体层上的透明导电电极层；所述光电元件具有一个电能产生区，具有配置在所说的透明导电电极层上的金属线；所述光电元件具有一个固定所说的金属线末端部分的固定区，其特征在于所说的金属线被固定到包括***到一对粘合材料之间的聚合物层的层叠件，所述金属线被固定在所述母线和所述层叠体之间，同时与所述母线电连接。
20、一种能量转换装置，包括一个太阳能电池组件和一个控制器，控制器用于控制从所说的太阳能电池组件中输出的能量，所说的太阳能电池组件包括一个在加强材料上树脂密封的光电装置和一个覆盖所说的光电装置的保护层，所说的光电装置包括一个具有金属线和母线的光电元件，所述光电元件包括一个具有导电表面的衬底，一个形成在所说的衬底的导电表面上的半导体层，和形成在所说的半导体层上的透明导电电极层；所述光电元件具有一个电能产生区，具有配置在所说的透明导电电极层上的金属线；所述光电元件具有一个固定所说的金属线末端部分的固定区，其特征在于所说的金属线被固定到包括***到一对粘合材料之间的聚合物层的层叠体，所述金属线被固定在所述母线和所述层叠体之间，同时与所述母线电连接。
21、根据权利要求18的太阳能电池组件，其中聚合物层包括一个具有超过250℃的熔点的聚合物树脂层。
22、根据权利要求19的结构部件，其中聚合物层包括一个具有超过250℃的熔点的聚合物树脂层。
23、根据权利要求20的能量转换装置，其中聚合物层包括一个具有超过250℃的熔点的聚合物树脂层。
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