TWI545783B - 太陽能電池組件及太陽能電池模組 - Google Patents

Description

太陽能電池組件及太陽能電池模組

本發明係關於一種太陽能電池，特別是一種具防溢膠功能的太陽能電池組件及太陽能電池模組。

由於背接觸式太陽能電池(back contact solar cell)的所有電極接點與所有半導體摻雜層都集中位於太陽能電池的背面，故背接觸式太陽能電池之受光面將不受焊帶遮蔽。如此一來，將能夠增加背接觸式太陽能電池之受光面積，進而提升背接觸式太陽能電池的光電轉化效率(photoelectric conversion efficiency)。

然而，由於背接觸式太陽能電池(back contact solar cell)的所有電極接點與所有半導體摻雜層都集中位於太陽能電池的背面，使得相異電位之電極接點與半導體摻雜層間隔較短，故在串接背接觸式太陽能電池時，則可能導致導電膠不小心溢出。若溢出之導電膠連接了相異電位之電路，則會發生非預期之短路狀況而導致背接觸式太陽能電池失效。

此外，在串接背接觸式太陽能電池時，用於串接導電膠之導電件若抵靠於太陽能電池之邊緣區域，背接觸式太陽能電池之邊緣區域則容易因導電件之壓迫而發生隱裂的問題，進而導致背接觸式太陽能電池之光電轉換效率降低的問題。

本發明在於提供一種太陽能電池組件及太陽能電池模組，藉以解決各背接觸式太陽能電池在串接時所產生出之短路與隱裂的問題。

本發明所揭露的太陽能電池組件，包含一背接觸式太陽能電池及至少一絕緣黏貼帶。背接觸式太陽能電池包含一基板、一第一導電型摻雜層、一第二導電型摻雜層、至少一第一電性接點及至少一第二電性接點。基板具有一第一面。第一導電型摻雜層設置於基板之第一面。第二導電型摻雜層設置於基板之第一面並鄰近於第一導電型摻雜層。第一電性接點連接第一導電型摻雜層，並與第二導電型摻雜層保持間距。第二電性接點連接第二導電型摻雜層，並與第一導電型摻雜層保持間距。絕緣黏貼帶具有至少一穿孔。絕緣黏貼帶貼附於第一導電型摻雜層的一邊，且絕緣黏貼帶之穿孔顯露出第一電性接點，或貼附於第二導電型摻雜層的一邊，且絕緣黏貼帶之穿孔顯露出第二電性接點。

本發明所揭露的太陽能電池模組，包含二背接觸式太陽能電池、一第一絕緣黏貼帶、一第二絕緣黏貼帶、二導電膠及一電連接件。每一背接觸式太陽能電池包含一基板、一第一導電型摻雜層、一第二導電型摻雜層、至少一第一電性接點及至少一第二電性接點。基板具有一第一面。第一導電型摻雜層設置於基板之第一面。第二導電型摻雜層設置於基板之第一面並鄰近於第一導電型摻雜層。第一電性接點連接第一導電型摻雜層，並與第二導電型摻雜層保持間距。第二電性接點連接第二導電型摻雜層，並與第一導電型摻雜層保持間距。第一絕緣黏貼帶貼附於二背接觸式太陽能電池之一。第一絕緣黏貼帶具有至少一第一穿孔。第一穿孔顯露出第一電性接點。第二絕緣黏貼帶貼附於二背接觸式太陽能電池之另一。第二絕緣黏貼帶具有至少一第二穿孔。第二穿孔顯露出第二電性接點。二導電膠分別位於第一穿孔與第二穿孔內，並分別 貼附於第一電性接點與第二電性接點。電連接件疊設於第一絕緣黏貼帶與第二絕緣黏貼帶。電連接件包含一銜接部、至少一第一凸出部及至少一第二凸出部。第一凸出部與第二凸出部分別自銜接部之相對兩側凸出。第一凸出部與第二凸出部分別透過二導電膠電性連接第一電性接點與第二電性接點。

根據上述本發明所揭露的太陽能電池組件及太陽能電池模組，由於絕緣黏貼帶具有穿孔，且絕緣黏貼帶之穿孔顯露出第一電性接點或第二電性接點，使得絕緣黏貼帶可將導電膠侷限於電性接點處，也就是說，絕緣黏貼帶可有效避免導電膠向外溢出而發生導電膠同時連接第一電性接點與第二導電型摻雜層導通或第二電性接點與第一導電型摻雜層的短路狀況，進而可防止背接觸式太陽能電池因溢膠而發生失效的問題。

此外，由於絕緣黏貼帶貼附於第一導電型摻雜層或第二導電型摻雜層的其中一側邊，使得絕緣黏貼帶可有效保護第一導電型摻雜層或第二導電型摻雜層的邊緣免於遭受電連接件之抵壓而發生隱裂的狀況，進而提升背接觸式太陽能電池的光電轉換效率。

以上關於本發明內容的說明及以下實施方式的說明係用以示範與解釋本發明的原理，並且提供本發明的專利申請範圍更進一步的解釋。

10‧‧‧太陽能電池模組

20a、20b、20c、20d‧‧‧太陽能電池組件

100‧‧‧背接觸式太陽能電池

110‧‧‧基板

111‧‧‧第一面

111a‧‧‧第一邊

111b‧‧‧第二邊

111c‧‧‧第三邊

111d‧‧‧第四邊

120‧‧‧第一導電型摻雜層

121‧‧‧第一基部

122‧‧‧第一凸條部

130‧‧‧第二導電型摻雜層

131‧‧‧第二基部

132‧‧‧第二凸條部

140‧‧‧第一電性接點

150‧‧‧第二電性接點

210‧‧‧第一絕緣黏貼帶

211‧‧‧第一邊條部

212‧‧‧第一阻隔框部

212a‧‧‧第一穿孔

220‧‧‧第二絕緣黏貼帶

221‧‧‧第二邊條部

222‧‧‧第二阻隔框部

222a‧‧‧第二穿孔

310‧‧‧第一連接件

320‧‧‧第二連接件

400‧‧‧導電膠

500‧‧‧電連接件

510‧‧‧銜接部

520‧‧‧第一凸出部

530‧‧‧第二凸出部

第1圖為根據本發明第一實施例所述之太陽能電池模組的立體示意圖。

第2圖為第1圖的分解示意圖。

第3圖為第1圖之俯視示意圖。

第4A圖為根據本發明第二實施例所述之太陽能電池組件的立體示意圖。

第4B圖為第4A圖之俯視示意圖。

第5A圖為根據本發明第三實施例所述之太陽能電池組件的立體示意圖。

第5B圖為第5A圖之俯視示意圖。

請參閱第1圖至第3圖。第1圖為根據本發明第一實施例所述之太陽能電池模組的立體示意圖。第2圖為第1圖的分解示意圖。第3圖為第1圖之俯視示意圖。

本實施例之太陽能電池模組10包含二背接觸式太陽能電池100、一第一絕緣黏貼帶210、一第二絕緣黏貼帶220、二導電膠400及一電連接件500。其中，二背接觸式太陽能電池100之一與第一絕緣黏貼帶210構成一第一太陽能電池組件20a，且二背接觸式太陽能電池100之另一與第二絕緣黏貼帶220構成一第一太陽能電池組件20b。

每一背接觸式太陽能電池100包含一基板110、一第一導電型摻雜層120、一第二導電型摻雜層130、多個第一電性接點140及多個第二電性接點150。基板110具有一第一面111。第一面111具有相對的一第一邊111a與一第二邊111b及相對的一第三邊111c與一第四邊111d，第三邊111c與第四邊111d之相對兩端分別連接於第一邊111a與第二邊111b。第一導電型摻雜層120包含一第一基部121及多個第一凸條部122。第一基部121鄰近於第一面111之第一邊111a。這些第一凸條部122自第一基部121朝向第二邊111b的方向凸出。第二導電型摻雜層130包含一第二基部131及多個第二凸條部132。第二基部131鄰近於第一面111之第二邊111b。這些第二凸條部132自第二基部131朝向第一邊111a的方向凸出。這些第一凸條部122與這些第二凸條部132彼此交錯排 列。

各第一電性接點140位於第一基部121，並電性連接於第一導電型摻雜層120。此外，各第一電性接點140與第二導電型摻雜層130保持間距。

各第二電性接點150位於第二基部131，並電性連接於第二導電型摻雜層130。此外，各第二電性接點150與第一導電型摻雜層120保持間距。

第一絕緣黏貼帶210貼附於二背接觸式太陽能電池100之一(如第3圖中位於左方的背接觸式太陽能電池100)。第一絕緣黏貼帶210包含一第一邊條部211及多個第一阻隔框部212。這些第一阻隔框部212連接於第一邊條部211，並各具有一第一穿孔212a。第一絕緣黏貼帶210貼附於第一導電型摻雜層120之第一基部121遠離基板110之一側，且第一邊條部211的貼附位置對應於第一面111的第一邊111a正上方，以及這些第一阻隔框部212的貼附位置分別對應於這些第一電性接點140。這些第一穿孔212a分別顯露出這些第一電性接點140，且第一穿孔212a遠離第一邊111a的壁面介於第一電性接點140與第二導電型摻雜層130之間。

第二絕緣黏貼帶220貼附於背接觸式太陽能電池100之另一(如第3圖中位於右方的背接觸式太陽能電池100)。第二絕緣黏貼帶220貼包含相連的一第二邊條部221及多個第二阻隔框部222。這些第二阻隔框部222連接於第二邊條部221，並各具有一第二穿孔222a。第二絕緣黏貼帶220貼附於第二導電型摻雜層130之第二基部131遠離基板110之一側，且第一邊條部211的貼附位置對應於第一面111的第二邊111b正上方，以及這些第二阻隔框部222的貼附位置分別對應於這些第二電性接點150。這些第二穿孔222a分別顯露出這些第二電性接點150，且第二穿孔222a之遠離第二邊111b的壁面介於第二電 性接點150與第一導電型摻雜層120之間。

再者，第一絕緣黏貼帶210與第二絕緣黏貼帶220的材質例如為聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚乙烯(Polyethylene，PE)、乙烯-四氟乙烯共聚物(Ethylene-tetra-fluoro-ethylene，ETFE)等高分子材料。此外，第一阻隔框部212與第二阻隔框部222的厚度分別為0.05毫米與0.50毫米之間的任一值。透過上述阻隔框部的厚度界定，使得第一阻隔框部212與第二阻隔框部222具備足夠的高度來阻擋導電膠的外流，且又不會影響到太陽能電池模組10的整體厚度與後續組裝。

多個導電膠400分別施加於這些第一電性接點140與這些第二電性接點150，並分別受到第一阻隔框部212與第二阻隔框部222的侷限而位於這些第一穿孔212a與這些第二穿孔222a內。

電連接件500疊設於第一絕緣黏貼帶210與第二絕緣黏貼帶220。電連接件500包含一銜接部510、多個第一凸出部520及多個第二凸出部530，這些第一凸出部520與這些第二凸出部530分別自銜接部510之相對兩側凸出。這些第一凸出部520分別透過這些導電膠400電性連接第一電性接點140，且這些第二凸出部530分別透過這些導電膠400電性連接第二電性接點150，以透過導電膠400與電連接件500串接兩背接觸式太陽能電池100。

值得注意的是，採用第一絕緣黏貼帶210及第二絕緣黏貼帶220的好處在於受到第一絕緣黏貼帶210之第一邊條部211與第二絕緣黏貼帶220之第二邊條部221的保護，電連接件500並不會直接抵壓於第一導電型摻雜層120與第二導電型摻雜層130，使得第一導電型摻雜層120與第二導電型摻雜層130發生隱裂的機率大幅降低，故可進一步提升太陽能電池模組10的光電轉換 效率。

再者，在串接背接觸式太陽能電池100時，這些導電膠400會被電連接件500抵壓而向外擴散，然而在本實施例中，導電膠400因受到第一絕緣黏貼帶210之第一阻隔框部212與第二絕緣黏貼帶220之第二阻隔框部222的侷限而不會擴散至電性接點之外的區域，進而可有效防止太陽能電池模組10因溢膠而發生失效的問題。

此外，由於習知之絕緣膠帶在設計上為一對二的關係配置於兩背接觸式太陽能電池上，故絕緣膠帶的尺寸較大而僅便於貼附於串接側之邊緣，但不便貼附於非串接側之邊緣。然而，本實施例之第一絕緣黏貼帶210與第二絕緣黏貼帶220皆為一對一的關係配置於背接觸式太陽能電池100，可有效縮小絕緣膠帶的尺寸，故第一絕緣黏貼帶210與第二絕緣黏貼帶220可任意選擇貼附於背接觸式太陽能電池100串接側的邊緣或非串接側的邊緣，進而擴大第一絕緣黏貼帶210與第二絕緣黏貼帶220可保護的區域。

請參閱第4A圖與第4B圖。第4A圖為根據本發明第二實施例所述之太陽能電池組件的立體示意圖。第4B圖為第4A圖之俯視示意圖。本實施例與上述第1圖之實施例相似，故僅針對相異處進行說明。

在本實施例之太陽能電池組件20c中，第一絕緣黏貼帶210包含相連的一第一邊條部211及一第一阻隔框部212。第一阻隔框部212具有一第一穿孔212a。第一阻隔框部212貼附於第一基部121，且第一穿孔212a同時顯露出這些第一電性接點140。藉此，可進一步降低第一絕緣黏貼帶210之材料成本。

請參閱第5A圖與第5B圖。第5A圖為根據本發明第三實施例 所述之太陽能電池組件的立體示意圖。第5B圖為第5A圖之俯視示意圖。本實施例與上述第1圖之實施例相似，故僅針對相異處進行說明。

在本實施例中，太陽能電池組件20d更包含一第一連接件310及一第二連接件320。第一連接件310之相對兩端分別連接於第一邊條部211與第二邊條部221，且第二連接件320之相對兩端分別連接於第一邊條部211與第二邊條部221。第一絕緣黏貼帶210與第二絕緣黏貼帶220分別貼附於第一導電型摻雜層120與第二導電型摻雜層130，且其位置分別對應於第一面111之第一邊111a與第二邊111b，以及第一連接件310與第二連接件320分別貼附於第一導電型摻雜層120與第二導電型摻雜層130，且其位置分別對應於第一面111之第三邊111c與第四邊111d。

本實施例之第一絕緣黏貼帶210、第二絕緣黏貼帶220、第一連接件310與第二連接件320相連而構成一件式的絕緣黏貼帶，使得使用者僅需花一次貼附組裝的時間，即可對背接觸式太陽能電池100之各邊緣進行保護。如此一來，除了可縮短使用者貼附絕黏貼帶的時間外，背接觸式太陽能電池100亦獲得更全面性的保護。

根據上述本發明所揭露的太陽能電池組件及太陽能電池模組，因第一穿孔遠離第一邊之壁面介於第一電性接點與第二導電型摻雜層之間，且第二穿孔遠離第二邊之壁面介於第二電性接點與第一導電型摻雜層之間，使得絕緣黏貼帶可將導電膠侷限於電性接點處，也就是說，絕緣黏貼帶可有效避免導電膠向外溢出而發生導電膠同時連接第一電性接點與第二導電型摻雜層導通或第二電性接點與第一導電型摻雜層的短路狀況，進而可防止背接觸式太陽能電池因溢膠而發生失效的問題。

再者，由於絕緣黏貼帶貼附於第一導電型摻雜層或第二導電型摻雜層的其中一側邊，使得絕緣黏貼帶可有效保護第一導電型摻雜層或第二導電型摻雜層的邊緣免於遭受電連接件之抵壓而發生隱裂的狀況，進而提升背接觸式太陽能電池的光電轉換效率。

此外，由於第一絕緣黏貼帶與第二絕緣黏貼帶為一對一的關係配置於背接觸式太陽能電池，故第一絕緣黏貼帶與第二絕緣黏貼帶的尺寸可進一步縮小，以令第一絕緣黏貼帶與第二絕緣黏貼帶可任意選擇貼附於背接觸式太陽能電池串接側的邊緣或非串接側的邊緣，進而擴大第一絕緣黏貼帶210與第二絕緣黏貼帶220可保護的區域。

雖然本發明的實施例揭露如上所述，然並非用以限定本發明，任何熟習相關技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，舉凡依本發明申請範圍所述的形狀、構造、特徵及數量當可做些許的變更，因此本發明的專利保護範圍須視本說明書所附的申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧太陽能電池模組

100‧‧‧背接觸式太陽能電池

110‧‧‧基板

111‧‧‧第一面

111a‧‧‧第一邊

111b‧‧‧第二邊

111c‧‧‧第三邊

111d‧‧‧第四邊

120‧‧‧第一導電型摻雜層

121‧‧‧第一基部

122‧‧‧第一凸條部

130‧‧‧第二導電型摻雜層

131‧‧‧第二基部

132‧‧‧第二凸條部

140‧‧‧第一電性接點

150‧‧‧第二電性接點

210‧‧‧第一絕緣黏貼帶

211‧‧‧第一邊條部

212‧‧‧第一阻隔框部

212a‧‧‧第一穿孔

400‧‧‧導電膠

500‧‧‧電連接件

510‧‧‧銜接部

520‧‧‧第一凸出部

530‧‧‧第二凸出部

Claims (10)

1. 一種太陽能電池組件，包含：一背接觸式太陽能電池，包含：一基板，具有一第一面；一第一導電型摻雜層，設置於該基板之該第一面；一第二導電型摻雜層，設置於該基板之該第一面並鄰近於該第一導電型摻雜層；至少一第一電性接點，連接該第一導電型摻雜層，並與該第二導電型摻雜層保持間距；以及至少一第二電性接點，連接該第二導電型摻雜層，並與該第一導電型摻雜層保持間距；以及至少一絕緣黏貼帶，具有至少一穿孔，該絕緣黏貼帶貼附於該第一導電型摻雜層的一邊，且該絕緣黏貼帶之該穿孔顯露出該第一電性接點，或貼附於該第二導電型摻雜層的一邊，且該絕緣黏貼帶之該穿孔顯露出該第二電性接點。
2. 如請求項1所述之太陽能電池組件，其中該穿孔之部分壁面介於該第一電性接點與該第二導電型摻雜層之間。
3. 如請求項1所述之太陽能電池組件，其中該第一面具有相對的一第一邊及一第二邊，該至少一絕緣黏貼帶包含一第一絕緣黏貼帶及一第二絕緣黏貼帶，該第一絕緣黏貼帶包含相連的一第一邊條部及至少一第一阻隔框部，該第一邊條部貼附於該第一導電型摻雜層，該第一阻隔框部具有至少一第一穿孔，該第一穿孔顯露出該第一電性接點，該第二絕緣黏貼帶包含相連的一第二邊 條部及至少一第二阻隔框部，該第二邊條部貼附於該第二導電型摻雜層，該第二阻隔框部具有至少一第二穿孔，該第二穿孔顯露出該第二電性接點。
4. 如請求項3所述之太陽能電池組件，其中該第一穿孔之遠離該第一邊的壁面介於該第一電性接點與該第二導電型摻雜層之間，該第二穿孔之遠離該第二邊的壁面介於該第二電性接點與該第一導電型摻雜層之間。
5. 如請求項3所述之太陽能電池組件，更包含一第一連接件，該第一面更具有相對的一第三邊及一第四邊，該第三邊與該第四邊分別連接於該第一邊與該第二邊之間，該第一連接件之相對兩端分別連接於該第一邊條部與該第二邊條部，且該第一連接件貼附於該第一導電型摻雜層或該第二導電型摻雜層，並位於該第一面之該第三邊上方。
6. 如請求項5所述之太陽能電池組件，更包含一第二連接件，該第二連接件之相對兩端分別連接於該第一邊條部與該第二邊條部，且該第二連接件貼附於該第一導電型摻雜層或該第二導電型摻雜層，並位於該第一面之該第四邊上方。
7. 如請求項3所述之太陽能電池組件，其中該至少一第一電性接點的數量為多個，該第一穿孔顯露出該些第一電性接點，該至少一第二電性接點的數量為多個，該第二穿孔顯露出該些第二電性接點。
8. 如請求項3所述之太陽能電池組件，其中該至少一第一電性接點的數量為多個，該至少一第一阻隔框部的數量為多個，該些第一阻隔框部的該些第一穿孔分別顯露出該些第一電性接點，該至少一第二電性接點的數量為多個，該至少一第二阻隔框部的數量為多個，該些第二阻隔框部的該些第二穿孔分別顯露出該些第二電性接點。
9. 一種太陽能電池模組，包含：二背接觸式太陽能電池，每一該背接觸式太陽能電池包含：一基板，具有一第一面；一第一導電型摻雜層，設置於該基板之該第一面；一第二導電型摻雜層，設置於該基板之該第一面並位於該第一導電型摻雜層的旁邊；至少一第一電性接點，連接該第一導電型摻雜層，並與該第二導電型摻雜層保持間距；以及至少一第二電性接點，連接該第二導電型摻雜層，並與該第一導電型摻雜層保持間距；一第一絕緣黏貼帶，貼附於該二背接觸式太陽能電池之一，該第一絕緣黏貼帶具有至少一第一穿孔，該第一穿孔顯露出該第一電性接點；一第二絕緣黏貼帶，貼附於該二背接觸式太陽能電池之另一，該第二絕緣黏貼帶具有至少一第二穿孔，該第二穿孔顯露出該第二電性接點；二導電膠，分別位於該第一穿孔與該第二穿孔內，並分別貼附於該第一電性接點與該第二電性接點；以及一電連接件，疊設於該第一絕緣黏貼帶與該第二絕緣黏貼帶，該電連接件包含一銜接部、至少一第一凸出部及至少一第二凸出部，該第一凸出部與該第二凸出部分別自該銜接部之相對兩側凸出，該第一凸出部與該第二凸出部分別透過該二導電膠電性連接該第一電性接點與該第二電性接點。
10. 如請求項9所述之太陽能電池模組，其中該至少一第一電性接點的數量為多個，該至少一第二電性接點的數量為多個，該至少一第一凸出部的數量為多 個，該至少一第二凸出部的數量為多個，該些第一凸出部自該銜接部之一側凸出，該些第二凸出部自該銜接部之相對一側凸出，且該些第一凸出部分別電性連接並接觸於該二背接觸式太陽能電池之一的該些第一電性接點，以及該些第二凸出部分別電性連接並接觸於該二背接觸式太陽能電池之另一的該些第二電性接點。