(57)【要約】  本発明は太陽電池分野に関し、特にメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュール、アセンブリ及び製造プロセスに関する。該太陽電池モジュール電池シート及び電気的接続層を備え、前記電池シートの裏面はＰ型ドープ層に接続されたＰ電極及びＮ型ドープ層に接続されたＮ電極を有し、前記電気的接続層は平行に配列された複数の導電線を含み、前記複数の導電線はそれぞれ前記Ｐ電極又は前記Ｎ電極に電気的に接続されることを特徴とする。その有益な効果は、効果的にＰ電極及びＮ電極の短絡を防止することができ、低コスト、高耐クラック性、高効率、高安定性のメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュール、アセンブリ及び製造プロセスを提供できることである。
2017529704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池シート及び電気的接続層を備え、前記電池シートの裏面はＰ型ドープ層に接続されたＰ電極及びＮ型ドープ層に接続されたＮ電極を有するメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュールであって、前記電気的接続層は平行に配列された複数の導電線を含み、前記複数の導電線がそれぞれ前記Ｐ電極又は前記Ｎ電極に電気的に接続されることを特徴とするメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記Ｐ電極は点状Ｐ電極又は線形Ｐ電極であり、前記Ｎ電極は点状Ｎ電極又は線形Ｎ電極であることを特徴とする請求項１に記載のメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記点状Ｐ電極の直径は０．４ｍｍ〜１．５ｍｍであり、前記同一の導電線上に接続された２つの隣接する点状Ｐ電極の間の距離は０．７ｍｍ〜１０ｍｍであり、前記線形Ｐ電極の幅は０．４ｍｍ〜１．５ｍｍであり、前記点状Ｎ電極の直径は０．４ｍｍ〜１．５ｍｍであり、前記同一の導電線に接続された２つの隣接する点状Ｎ電極の間の距離は０．７ｍｍ〜１０ｍｍであり、前記線形Ｎ電極の幅は０．４ｍｍ〜１．５ｍｍであることを特徴とする請求項２に記載のメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記点状Ｐ電極及び前記点状Ｎ電極の総数は１０００〜４００００個であることを特徴とする請求項２に記載のメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記点状電極又は線形電極は銀ペースト、導電性接着剤、導電性高分子材料又ははんだの中のいずれか１種であることを特徴とする請求項２に記載のメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記Ｐ電極に接続された導電線と前記Ｎ電極に接続された導電線との間の距離は０．１ｍｍ〜２０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記導電線の材料は銅、アルミ、鋼、銅クラッドアルミ又は銅クラッド鋼の中のいずれか１種又は数種の組み合わせであり、前記導電線の横断面形状は円形、方形又は楕円形の中のいずれか１種又は数種の組み合わせであり、前記導電線横断面形状の外接円直径は０．０５ｍｍ〜１．５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュール。
【請求項８】
前記導電線表面に酸化防止コーティング材をめっきするか又は導電性接着剤をコーティングすることを特徴とする請求項１に記載のメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュール。
【請求項９】
前記酸化防止コーティング材はスズ、スズ鉛合金、スズビスマス合金又はスズ鉛銀合金の中のいずれか１種であり、導電線のコーティング層又は導電性接着剤層の厚さは５μｍ〜５０μｍであることを特徴とする請求項８に記載のメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュール。
【請求項１０】
前記導電性接着剤は低抵抗率の導電性バインダーであり、その主な成分は導電性粒子及び高分子バインダーであることを特徴とする請求項８に記載のメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュール。
【請求項１１】
前記導電性接着剤における導電性粒子は金、銀、銅、金めっきニッケル、銀めっきニッケル、銀めっき銅の中のいずれか１種又は数種の組み合わせであり、前記導電性粒子の形状は球形、シート状、オリーブ状、針状の中のいずれか１種又は数種の組み合わせであり、導電性粒子の粒径は０．０１μｍ〜５μｍであることを特徴とする請求項１０に記載のメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュール。
【請求項１２】
前記導電性接着剤における高分子バインダーはエポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル酸樹脂又はシリコーン樹脂の中のいずれか１種又は２種の組み合わせであり、バインダーは熱硬化又は光硬化することができることを特徴とする請求項１０に記載のメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュール。
【請求項１３】
前記導電線の数は１０本〜５００本であることを特徴とする請求項１に記載のメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュール。
【請求項１４】
前記電気的接続層にはＰバスバー電極及びＮバスバー電極が設置され、前記Ｐバスバー電極及び前記Ｎバスバー電極は前記電気的接続層の両側に設置されることを特徴とする請求項１に記載のメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュール。
【請求項１５】
前記バスバー電極の表面には凹凸形状を有することを特徴とする請求項１４に記載のメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュール。
【請求項１６】
前記Ｐ電極と前記Ｎ電極との間の絶縁層には熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂が設置されることを特徴とする請求項１に記載のメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュール。
【請求項１７】
前記樹脂はエチレン-酢酸ビニル共重合体、ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル酸樹脂、シリコーン樹脂の中のいずれか１種又は２種の組み合わせであることを特徴とする請求項１６に記載のメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュール。
【請求項１８】
上から下まで接続された前層材料、パッケージ材料、太陽電池層、パッケージ材料、裏層材料を含むメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池アセンブリであって、前記太陽電池層は複数個の太陽電池モジュールを含み、前記太陽電池モジュールは請求項１−１７のいずれかに記載の太陽電池モジュールであり、前記隣接する太陽電池モジュールは電気的接続層の両側のバスバーにより電気的に接続されることを特徴とするメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池アセンブリ。
【請求項１９】
各前記太陽電池モジュール内の太陽電池シートは互いに直列にされ、太陽電池モジュールは互いに順次直列にされ、各太陽電池モジュール内の太陽電池シートの枚数は同じであることを特徴とする請求項１８に記載のメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池アセンブリ。
【請求項２０】
前記太陽電池層の電池シートの枚数は１〜１２０枚であり、１〜１２０個の電池モジュールを含み、前記電池モジュールは１〜１２０枚の電池シートを含むことを特徴とする請求項１８に記載のメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池アセンブリ。
【請求項２１】
前記バスバーは導電性媒体によって接続されることを特徴とする請求項１８に記載のメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池アセンブリ。
【請求項２２】
前記導電性媒体は銀ペースト、導電性接着剤又ははんだの中のいずれか１種を含むことを特徴とする請求項２１に記載のメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池アセンブリ。
【請求項２３】
メインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池アセンブリの製造方法であって、
太陽電池モジュールを製造し、平行に配列された複数の導電線を真っ直ぐにピンと張って、各本の導電線はそれぞれ電池シート裏面のＰ電極及びＮ電極に電気的に接続され、前記Ｐバスバー電極及び前記Ｎバスバー電極は前記電気的接続層の両側に設置され、太陽電池モジュールを製造するステップ１と、
太陽電池層を製造し、ステップ１で製造された太陽電池モジュールをバスバーによって電極に電気的に接続し、太陽電池層を製造するステップ２と、
前層材料、パッケージ材料、太陽電池層、パッケージ材料、裏層材料の順番に積層し、ラミネートして電池アセンブリを得るステップ３を含むメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池アセンブリの製造方法。
【請求項２４】
前記ステップ１において前記電池シートでのＰ電極及びＮ電極は水平面で鏡面対称構造を有し、電池シートの枚数が１枚よりも多い場合に、電池シートを組み合わせる形態は、第１電池シートと電気的接続層を接続した後、第２電池シートを水平面で１８０°回転し、２つの電池シート辺縁を整列し、第２電池シート上のＰ電極と第１電池シート上のＮ電極を一本の導電線に設置し、次いで、第３バックコンタクト電池を正常に置いて、第３電池シート上のＰ電極と第２電池シートのＮ電極を一本の導電線に設置し、上記操作を繰り返して直列構造を形成し、太陽電池層を形成することを特徴とする請求項２３に記載のメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池アセンブリの製造方法。
【請求項２５】
前記ラミネートのパラメータはパッケージ材料の硫化特性に応じて設定され、前記パッケージ材料はＥＶＡであり、ラミネートパラメータは１４５°Ｃで１６分間ラミネートすることを特徴とする請求項２３に記載のメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池アセンブリの製造方法。
【請求項２６】
前記ステップ１において電池シートは導電線的に電気的に接続される方式は、シルクスクリーン印刷により電池シートのＰ型ドープ層とＮ型ドープ層上に導電性接着剤をコーティングし、前記導電性接着剤は加熱過程において硬化してＰ電極及びＮ電極を形成することができ、加熱した後前記導電線を前記Ｐ電極又は前記Ｎ電極とともに前記導電性接着剤によりオーミックコンタクトを形成し、導電線と電池シートとの電気的接続を実現するものであり、
他種の電池シートと導電線との電気的接続形態は、導電線にはコーティングプロセスを採用して低融点材料をめっきし、加熱過程を経た後前記導電線を前記Ｐ型ドープ層又は前記Ｎ型ドープ層とともに低融点材料の溶融溶接によりＰ電極及びＮ電極を固定して形成し、導電線と電池シートとの電気的接続を実現するものであり、前記低融点材料ははんだ、スズ鉛合金、スズビスマス合金又はスズ鉛銀合金の中のいずれか１種であることを特徴とする請求項２３に記載のメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池アセンブリの製造方法。
【請求項２７】
前記の加熱過程電池シートの正面に加熱パッドを使用し、前記加熱パッドの加熱温度は４０°Ｃ〜８０°Ｃであることを特徴とする請求項２６に記載のメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池アセンブリの製造方法。
【請求項２８】
前記の加熱方法は赤外線放射、抵抗線加熱又は熱風加熱の中のいずれか１種又は数種の組み合わせであり、加熱温度は１５０℃〜５００℃であることを特徴とする請求項２６に記載のメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池アセンブリの製造方法。
【請求項２９】
前記コーティングプロセスは溶融めっき、電気めっき又は無電解めっきの中のいずれか１種であることを特徴とする請求項２６に記載のメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池アセンブリの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は太陽電池分野に関し、具体的にはメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュール、アセンブリ及び製造プロセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
エネルギーは人間活動の基礎物質であり、人間社会の持続的発展と進歩に伴って、エネルギーの需要は日に日に増加している。従来の化石エネルギーは再生不可能エネルギーに属し、社会発展の需要を満たしにくいため、世界各国は近年新エネルギーと再生可能エネルギー源に対する研究及び利用に日々注力している。太陽光発電技術は太陽光を直接電力に変換しており、使用が簡単で、環境にやさしく、汚染がなく、エネルギー利用率が高い等の優位性は特に広く注目されている。太陽光発電は大面積のＰ−Ｎ接合ダイオードを使用して、日光照射で光生成キャリアを生成して発電する。
【０００３】
従来技術において、主導的であり且つ大規模商業化される結晶シリコン太陽電池は、その発射領域と発射領域電極とはいずれも電池正面（受光面）に、即ちメインゲート、補助ゲート線はいずれも電池正面にある。ソーラーグレードシリコン材料の電子拡散距離が短く、発射領域が電池正面にあるのはキャリアの収集効率の向上に有利である。しかし、電池正面のゲート線は一部の日光（約８％）を阻止するため、太陽電池の有効受光面積を低下させ且つそれにより一部の電流を損失してしまう。また、電池シートを直列にする際、錫メッキ銅ストリップで１つの電池の正面から他の電池の裏面に溶接され、厚い錫メッキ銅ストリップを使用すると、硬過ぎることによる電池シートの破砕を引き起こし、薄くて広い錫メッキ銅ストリップは過度の光線を遮蔽することがある。このため、どの錫メッキリボンを使用するかに関わらず、直列抵抗による損耗及び光学的損失を引き起こすことがあり、同時に、電池シートの薄片化に不利である。上記の技術的問題を解決するために、当業者は正面電極を電池裏面に移し、メインゲートフリーバックコンタクト太陽電池を開発し、バックコンタクト太陽電池とは電池の発射領域電極及びベース領域電極がいずれも電池裏面にある太陽電池を指す。バックコンタクト電池は数多くの利点を有し、１）効率が高く、正面ゲート線電極の遮光損失を完全になくすため、電池効率を向上させる。２）電池の薄片化を実現することができ、直列で使用される金属接続デバイスはいずれも電池裏面にあり、正面から裏面までの接続が存在せず、より薄いウエハーを使用することができ、それによりコストを低下させる。３）より美観であり、電池の正面のカラーが均一であり、消費者の審美要求を満たす。
【０００４】
バックコンタクト太陽電池はＭＷＴ、ＥＷＴ及びＩＢＣ等の多種の構造を含む。バックコンタクト太陽電池の大規模商業化生産のキーは如何に効果的に低コストでバックコンタクト太陽電池を直列にして且つ太陽電池アセンブリに製造するかにある。ＭＷＴアセンブリの通常の製造方法は複合導電性裏層材料を使用して、導電性裏層材料に導電性接着剤を加え、パッケージ材料に対応する位置に穿孔して導電性接着剤がパッケージ材料を貫通し、バックコンタクト太陽電池を正確にパッケージ材料に置いて導電性裏層材料における導電点とバックコンタクト太陽電池における電極を導電性接着剤によって接触させ、そして、電池シートに上層ＥＶＡ及びガラスを被覆し、更に全体に積層されたモジュールを横転してラミネート加工機に入れて積層する。このプロセスには以下のいくつの欠陥が存在し、１、使用された複合導電性裏層材料は裏層材料に導電性金属箔を複合したもので、通常銅箔であり、且つ銅箔をレーザーエッチング又は化学エッチングする必要がある。レーザーエッチングは簡単な図形に対しては操作することができるが、複雑なパターンエッチングの速度が遅く、生産効率が低く、化学エッチングは形状が複雑で且つ耐エッチング性のマスクを予め製造する必要があるだけでなく、環境汚染及びエッチング液の高分子基材に対するエッチングが存在する。このため、この方式で製造した導電型裏層材料の製造プロセスが複雑で、コストが非常に高い。２、太陽電池シート後層のパッケージ材料を穿孔して導電性接着剤がパッケージ材料を貫通し、パッケージ材料は通常粘弾性体であるため、精確な穿孔の難度が非常に高い。３、精確なディスペンサーで導電性接着剤を裏層材料の対応する位置にコーティングする必要があり、ＭＷＴのようなバックコンタクト点が少ない電池に対しては操作することができるが、ＩＢＣ等のバックコンタクト点面積が小さく、数多いバックコンタクト電池に対してディスペンサーの使用を実現することができない。
【０００５】
ＩＢＣ技術はＰ−Ｎ接合を電池裏面に置き、正面にいずれの遮蔽もないと同時に電子収集の距離を短縮するため、大幅に電池シート効率を向上させることができる。ＩＢＣ電池は正面に浅い拡散、低濃度ドープ及びＳｉＯ２パッシベーション層等の技術を使用して複合損失を減少し、電池裏面には拡散領域を小さい領域に制限し、これらの拡散領域は電池裏面にドットマトリクスで配列され、拡散領域の金属接触が狭い範囲内に制限されて数多くの小さな接触点が示される。ＩＢＣ電池は電池裏面の重い拡散領域の面積を減少させて、ドープ領域の飽和暗電流を大幅に減少させることができ、開回路電圧及び変換効率を向上させる。同時に、数多くの小さな接触点によって電流を収集して電流が裏表面での伝送距離を短縮し、大幅にアセンブリの直列内部抵抗を低下させる。
【０００６】
ＩＢＣバックコンタクト電池は、通常の太陽電池が達成にくい高効率を有するため業界において非常に注目され、新世代の太陽電池技術の研究ホットスポットとなった。しかし、従来技術において、ＩＢＣ太陽電池モジュールＰ−Ｎ接合位置は、近くに隣接し且ついずれも電池シートの裏面にあり、ＩＢＣ電池モジュールを直列にしてアセンブリに製造することは困難である。上記の問題を解決するために、従来技術において多種のＩＢＣメインゲートフリーバックコンタクト太陽電池の改善が出現し、Ｓｕｎｐｏｗｅｒ会社は隣接するＰ又はＮエミッターを銀ペーストシルクスクリーン印刷細ゲート線によって接続して、最終的に電流を電池シートの辺縁にガイドし、電池シートの辺縁に大きな溶接スポットを印刷して、更に接続ストリップを使用して直列に溶接している。従来、太陽電池の分野においてずっとシルクスクリーン印刷技術を使用して電流の収束を形成しており、例えば最新の中国出願の特許２０１３１０２６０２６０．８、２０１３１０６０６６３４．７、２０１４１００３８６８７．８、２０１４１０１１５６３１．８等に記載されている。
【０００７】
特許ＷＯ２０１１１４３３４１Ａ２はメインゲートフリーバックコンタクト太陽電池を開示しており、基板を備え、複数の隣接するＰドープ層とＮドープ層が基板裏面にあり、Ｐドープ層とＮドープ層とは金属接触層に積層され、且つＰドープ層とＮドープ層と金属接触層との間にパッシベーション層が設置され、前記パッシベーション層に多量のナノ接続孔を有し、前記ナノ接続孔はＰドープ層とＮドープ層及び金属接触層に接続されるが、該発明はナノ孔を利用して金属接触層を接続すると、抵抗が増加して、且つ製造プロセスが複雑であり、製造機器に対して高い要求を有し、該発明は複数枚の太陽電池と電気的接続層を１つのモジュールに集積することを実現することができない。電池シートを太陽電池モジュールに集積することの実現は、アセンブリに組み合わせやすいだけでなく、且つモジュールの間の直並列を調整しやすくし、それにより太陽電池モジュールにおける電池シートの直並列方式を調整しやすくするようにし、アセンブリの接続抵抗を減少させる。
【０００８】
特許ＵＳ２０１１００４１９０８Ａ１は裏面に細長いインターデジテイテッドエミッター領域及びベース領域を有するバックコンタクト式太陽電池及びその生産方法を開示しており、半導体基板を備え、半導体基板の裏面表面に細長いベース領域及び細長いエミッター領域が設けられ、ベース領域はベース半導体タイプであり、エミッター領域に前記ベース半導体タイプと反対のエミッター半導体タイプが設けられ、細長いエミッター領域にエミッター領域に電気的に接触するための細長いエミッター電極が設けられ、細長いベース領域に電気的に接触するための細長いベース電極が設けられ、細長いエミッター領域は細長いエミッター電極より小さい構造幅を有し、且つ細長いベース領域は前記細長いベース電極より小さい構造幅を有する。該発明に使用される細長い導電性部材は太陽電池に良好な集電性能を有させるが、大量の導電性部材を設置する必要があり効果的に電流を収集するためには、製造コストが増加して、プロセスステップが複雑になる。
【０００９】
特許ＥＰ２７０９１６２Ａ１は太陽電池を開示しており、メインゲートフリーバックコンタクト太陽電池に応用され、互いに分離して且つ交互に配列する電極接触ユニットを開示しており、縦方向の接続体によって電極接触ユニットを接続し、「工」形電極構造を形成するが、このような構造は電池シートでは２回の接続を行い、まず、電池シートが電極接触ユニットに接続され、次いで、さらに接続体によって電極接触ユニットを接続する必要があり、２回の接続はプロセス上の複雑さをもたらし、及び過度の電極接触点が出現し、「断線」又は「誤接続」を発生する可能性があり、メインゲートフリーバックコンタクト太陽電池の全体性能に不利である。  
【００１０】
従来、該分野における発明は細いゲート線を使用して電流収集し、５インチの電池シートには使用することができるが、従来技術において一般的な６インチ又はより大きなウエハーには直列抵抗の上昇及び曲線因子の低下等の問題があり、製造されたアセンブリの電力が大きく低下する。従来技術におけるＩＢＣ電池も隣接するＰ又はＮエミッターの間に広い銀ペーストゲート線をシルクスクリーン印刷して直列抵抗を低下することができるが、銀使用量の増加がコストの急激な上昇をもたらし、同時に広いゲート線もＰ−Ｎの間の絶縁効果が悪く、電気が漏れやすい問題が発生することがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、従来技術の欠点に対して、Ｐ電極とＮ電極の短絡を効果的に防止し、耐クラック性、高効率且つ高安定性を有するとともに製造プロセスが簡単で、コストを大幅に低減させる利点を有するメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュール、アセンブリ及び製造プロセスを提供することを目的とする。
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明で採用した技術的手段は以下のとおりである。
【００１３】
メインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュールであって、該太陽電池モジュールは電池シート及び電気的接続層を含み、前記電池シートの裏面はＰ型ドープ層に接続されたＰ電極及びＮ型ドープ層に接続されたＮ電極を有し、前記電気的接続層は平行に配列された複数の導電線を含み、前記複数の導電線はそれぞれ前記Ｐ電極又は前記Ｎ電極に電気的に接続される。
前記Ｐ電極は点状Ｐ電極又は線形Ｐ電極であり、前記Ｎ電極は点状Ｎ電極又は線形Ｎ電極である。
【００１４】
前記点状Ｐ電極の直径は０．４ｍｍ〜１．５ｍｍであり、前記同一の導電線上に接続された２つの隣接する点状Ｐ電極の間の距離は０．７ｍｍ〜１０ｍｍであり、前記線形Ｐ電極の幅は０．４ｍｍ〜１．５ｍｍであり、前記点状Ｎ電極の直径は０．４ｍｍ〜１．５ｍｍであり、前記同一の導電線上に接続された２つの隣接する点状Ｎ電極の間の距離は０．７ｍｍ〜１０ｍｍであり、前記線形Ｎ電極の幅は０．４ｍｍ〜１．５ｍｍである。
【００１５】
前記点状Ｐ電極及び前記点状Ｎ電極の総数は１０００〜４００００個である。
【００１６】
前記点状電極又は線形電極は銀ペースト、導電性接着剤、導電性高分子材料又ははんだの中のいずれか１種である。
前記Ｐ電極に接続された導電線と前記Ｎ電極に接続された導電線との間の距離は０．１ｍｍ〜２０ｍｍである。
【００１７】
前記導電線の材料は銅、アルミ、鋼、銅クラッドアルミ又は銅クラッド鋼の中のいずれか１種又は数種の組み合わせであり、前記導電線の横断面形状は円形、方形又は楕円形の中のいずれか１種又は数種の組み合わせであり、前記導電線の横断面形状の外接円の直径は０．０５ｍｍ〜１．５ｍｍである。
【００１８】
前記導電線の表面に酸化防止コーティング材をめっきするか又は導電性接着剤をコーティングする。
【００１９】
前記酸化防止コーティング材はスズ、スズ鉛合金、スズビスマス合金又はスズ鉛銀合金の中のいずれか１種であり、導電線のコーティング層又は導電性接着剤層の厚さは５μｍ〜５０μｍである。
【００２０】
前記導電性接着剤は低抵抗率の導電性バインダーであり、その主な成分は導電性粒子及び高分子バインダーである。
【００２１】
前記導電性接着剤における導電性粒子は金、銀、銅、金めっきニッケル、銀めっきニッケル、銀めっき銅の中のいずれか１種又は数種の組み合わせであり、前記導電性粒子の形状は球形、シート状、オリーブ状、針状の中のいずれか１種又は数種の組み合わせであり、導電性粒子の粒径は０．０１μｍ〜５μｍである。
【００２２】
前記導電性接着剤における高分子バインダーはエポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル酸樹脂又はシリコーン樹脂の中のいずれか１種又は２種の組み合わせであり、バインダーは熱硬化又は光硬化することができる。
【００２３】
前記導電線の数は１０本〜５００本である。
前記電気的接続層にはＰバスバー電極及びＮバスバー電極が設置され、前記Ｐバスバー電極及び前記Ｎバスバー電極は前記電気的接続層の両側に設置される。
前記バスバー電極の表面は凹凸形状を有する。
前記Ｐ電極と前記Ｎ電極との間の絶縁層には熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂が設置される。
【００２４】
前記樹脂はエチレン-酢酸ビニル共重合体、ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル酸樹脂、シリコーン樹脂の中のいずれか１種又は２種の組み合わせである。
【００２５】
メインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池アセンブリであって、上から下まで接続された前層材料、パッケージ材料、太陽電池層、パッケージ材料、裏層材料裏層材料を含み、前記太陽電池層は複数個の太陽電池モジュールを含み、前記太陽電池モジュールは上記に記載の太陽電池モジュールであり、前記隣接する太陽電池モジュールは電気的接続層の両側のバスバーにより電気的に接続される。
【００２６】
メインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池アセンブリに含まれる電池シートの枚数、電池モジュールの個数、電池モジュール内の電池シートの枚数の数は以下の式で限定することができる。Ｚは電池アセンブリの総電池シートの枚数を表し、Ｙは前記電池モジュールの個数を表し、Ｘは前記電池モジュールに含まれる電池シートの枚数を表し、ただし、１≦Ｙ≦Ｘ≦Ｚ、Ｘ×Ｙ＝Ｚとし、Ｘ＝１である場合、一本の導電線の長さは一つの電池シートの長さであり、Ｙ＝１である場合、一体に接続され、即ち一本の導電線により電池アセンブリのすべての電池シートを接続する。
【００２７】
各太陽電池モジュール内の太陽電池シートは互いに直列にされ、太陽電池モジュールは互いに順次直列にされ、各太陽電池モジュール内の太陽電池シートの枚数は同じである。
【００２８】
前記太陽電池層の電池シートの枚数は１〜１２０枚であり、１〜１２０個の電池モジュールを含み、前記電池モジュールは１〜１２０枚の電池シートを含む。
前記バスバーは導電性媒体によって接続される。
前記導電性媒体は銀ペースト、導電性接着剤又ははんだの中のいずれか１種を含む。
【００２９】
メインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池アセンブリの製造方法であって、
太陽電池モジュールを製造し、平行に配列された複数の導電線を真っ直ぐピンと張って、各本の導電線がそれぞれ電池シート裏面のＰ電極及びＮ電極に電気的に接続され、前記Ｐバスバー電極及び前記Ｎバスバー電極は前記電気的接続層の両側に設置され、太陽電池モジュールを製造するステップ１と、
太陽電池層を製造し、ステップ１で製造された太陽電池モジュールをバスバーによって電極に電気的に接続し、太陽電池層を製造するステップ２と、
前層材料、パッケージ材料、太陽電池層、パッケージ材料、裏層材料の順番に積層し、ラミネートして電池アセンブリを得るステップ３と、を含む。
【００３０】
メインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池アセンブリの製造方法において、ステップ１に記載の電池シートでのＰ電極及びＮ電極は水平面で鏡面対称構造を有し、電池シートの枚数が１枚よりも多い場合、電池シートを組み合わせる形態は、第１電池シートと電気的接続層を接続した後、第２電池シートを水平面で１８０°回転し、２つの電池シート辺縁を整列させ、第２電池シート上のＰ電極と第１電池シート上のＮ電極を一本の導電線に設置し、そして、第３バックコンタクト電池を正常に置いて、第３電池シート上のＰ電極と第２電池シートのＮ電極を一本の導電線に設置し、上記操作を繰り返して直列構造を形成し、太陽電池層を形成するものである。
【００３１】
メインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池アセンブリの製造方法であって、前記ステップ１において電池シートと導電線を電気的に接続する形態は、シルクスクリーン印刷により電池シートのＰ型ドープ層とＮ型ドープ層上に導電性接着剤をコーティングし、前記導電性接着剤は加熱過程において硬化してＰ電極及びＮ電極を形成することができ、加熱した後前記導電線を前記Ｐ電極又は前記Ｎ電極とともに前記導電性接着剤によりオーミックコンタクトを形成し、導電線と電池シートとの電気的接続を実現するものである。
【００３２】
他種の電池シートと導電線との電気的接続形態は、導電線にはコーティングプロセスを採用して低融点材料をめっきし、加熱過程を経た後前記導電線を前記Ｐ型ドープ層又は前記Ｎ型ドープ層とともに低融点材料の溶融溶接によりＰ電極及びＮ電極を固定して形成し、導電線と電池シートとの電気的接続を実現するものであり、前記低融点材料ははんだ、スズ鉛合金、スズビスマス合金又はスズ鉛銀合金の中のいずれか１種である。
【００３３】
前記の加熱過程において電池シートの正面に加熱パッドを使用し、前記加熱パッドの加熱温度は４０℃〜８０℃である。
前記の加熱方法は赤外線放射、抵抗線加熱又は熱風加熱の中のいずれか１種又は数種の組み合わせであり、加熱温度は１５０℃〜５００℃である。
前記コーティングプロセスは溶融めっき、電気めっき又は無電解めっきの中のいずれか１種である。
【００３４】
上記技術的手段を応用するので、本発明は従来技術と比較して以下の利点を有する。
１、本発明は正面ゲート線電極の遮光損失をなくし、これにより電池効率を向上させる。
２、本発明は電池の薄片化を実現することができ、直列で使用された金属接続デバイスはいずれも電池裏面にあり、従来の電池における正面から裏面までの接続をなくし、このためより薄いウエハーを使用することができ、これによりコストを低減させる。
３、本発明のバックコンタクト太陽電池は通常ＭＷＴ、ＥＷＴ及びＩＢＣ等の多種の構造に適用され、実用性はより高い。
４、本発明の技術により生産したアセンブリで集積された太陽光発電システムは1枚の電池シートにクラックが発生して一定の電流を損失することにより列全体の電流を大幅に低減させることを引き起こす問題を完全に回避することができ、この発明で提供したメインゲートフリー裏面配線技術により導電体と電池シートとの間のマルチポイント接続を実現するので、システム全体が生産製造、輸送、取り付け及び使用過程で発生したクラック及び微小クラックに対して高い耐性を有し、良好で全体的なパフォーマンスに反映される。
５、本発明において太陽電池電極と電気的接続層をマルチポイント分散型で接触させ、電子収集距離を短縮し、アセンブリの直列抵抗を大幅に低下させる。
６、本発明はメインゲートフリー配線技術を採用して電気的接続層を製造し、電池電子の収集を実現し、それにより製造プロセスがより簡単になり、太陽電池の生産コストを大幅に低下させる。
７、本発明に使用されたバックコンタクト太陽電池はメインゲートを必要とせず、銀ペーストの使用量を大幅に低減させ、バックコンタクト電池の製造コストを大幅に低下させる。  
８、本発明はバスバー電極の凹凸形状の設置により電極の接触面積を増大させて、抵抗を減少させることができる。
【００３５】
本発明の技術は、導電体と電池シートとの間の溶接を実現することができ、アセンブリの長期信頼性を大幅に向上させることができる。この技術で製造されたアセンブリにおいて、ＩＢＣ電池と導電体とはマルチポイント接続であり、接続点の分布はさらに密集し、数千または数万に達することができ、ウエハークラック及び微小クラック部位の電流伝導の経路がより最適化され、このため、微小クラックによる損失は大幅に減少し、製品の品質を向上させる。通常太陽光発電システムにおいて、電池シートにクラックが発生した後電池シートでの部分領域はメインゲートと脱離し、この領域に発生した電流は収集することができない。太陽光発電システムはいずれも直列の方式でマトリックスを形成し、顕著なバケツ効果を有し、１枚の電池シートにクラックが生じ且つ一定の電流を損失する際に列全体の電流が著しく低下し、それにより列全体の発電効率が大幅に低下してしまう。該技術によって生産されるアセンブリを使用して集積した太陽光発電システムはこのような問題の発生を完璧に回避することができ、この発明が提供したメインゲートフリー裏面配線技術は導電体と電池シートとの間のマルチポイント接続を実現して、全体の太陽光発電システムは生産製造、輸送、取り付け及び使用過程で発生したクラックや微小クラックに対して非常に高い許容性を有する。１つの簡単な例によって説明することができ、従来の技術によって生産した太陽電池アセンブリは通常のガラスのように、１つの点がぶつけられると全体のガラスが破砕し、メインゲートフリー裏面配線技術によって生産したアセンブリは合わせガラスのように、１つの点が破砕すると外観上は見苦しいが、全体のガラスの遮蔽機能は依然として存在する。この技術は従来の電池パックストリングプロセスを突破し、電池の配列をより自由に、緊密にさせ、上記技術を採用したアセンブリはより小さく、より軽くすることが望ましく、下流のプロジェクト開発に対して、これは取り付けにはより小さい占地面積、より低い屋根耐力要求及びより低い人件費を意味する。メインゲートフリー裏面配線技術は低コスト、高効率なバックコンタクト太陽電池の接続問題を解決することができ、銅線で銀メインゲートを代替することによってコストを低下させ、バックコンタクト太陽電池の本当の工業化規模生産を実現し、効率を向上させると同時にコストを低下させ、太陽光発電システムのために効率がより高く、コストがより低く、安定性がより高く、耐クラック性により優れた太陽電池アセンブリを提供し、従来のエネルギーと比較して、大幅に太陽光発電システムの競争力を高める。
【００３６】
本発明に使用されるメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池の全体構造は通常のバックコンタクト太陽電池とほぼ一致するが、バックコンタクト太陽電池が銀ペースト焼結及び出力ビニングテストを完成した後にその発射領域電極とベース領域電極との間の絶縁層に熱可塑性又は熱硬化性の樹脂をシルクスクリーン印刷する。この樹脂は絶縁発射領域電極及びベース領域電極を分離する作用を果たす一方で、ラミネート過程においてバックコンタクト太陽電池シートと裏層材料を接着する作用を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は点状メインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池シート裏面の模式図である。
【図２】図２は線形メインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池シート裏面模式図である。
【図３】図３は導電線の断面図（図３ａは２層の材料を有する導電線の断面図であり、図３ｂは３層の材料を有する導電線の断面図である）
【図４】図４は実施例１及び２におけるメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュールの断面図である。
【図５】図５は実施例１及び２におけるメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュールを含む太陽電池アセンブリの部分断面図である。
【図６】図６は太陽電池アセンブリの太陽電池層の部分模式図である。
【図７】図７は電池ストリングの部分模式図である。
【図８】図８は実施例１及び３の電池シートモジュールの部分模式図である。
【図９】図９は実施例２の電池シートモジュールの部分模式図である。
【図１０】図１０は実施例３のメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュールの断面図である。
【図１１】図１１は実施例３のメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュールを含む太陽電池アセンブリの部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
実施例１
図１及び４に示すように、メインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュールであって、電池シート及び電気的接続層を備え、電池シートはＮ型単結晶シリコン基体６を含み、Ｎ型単結晶シリコン基体６の裏面にＰ型ドープ層５に接続されたＰ電極及びＮ型ドープ層４に接続されたＮ電極を有し、Ｐ電極とＮ電極の間の絶縁層７には熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂が設置される。Ｐ電極は点状Ｐ電極５１で、Ｎ電極は点状Ｎ電極４１で、点状Ｐ電極５１及び点状Ｎ電極４１は交互に配列し、点状Ｐ電極５１と点状Ｎ電極４１の総数は２０８０個である。点状Ｐ電極５１の直径は０．８ｍｍで、隣接する点状Ｐ電極５１の間の距離は１．５ｍｍである。点状Ｎ電極４１の直径は０．７ｍｍで、隣接する点状Ｎ電極４１の間の距離は１．５ｍｍで、点状Ｐ電極５１接続線と点状Ｎ電極４１接続線との間の中心距離は１５ｍｍである。電極接触点ははんだ材料である。電池変換効率は２０．２％である。
【００３９】
図５に示すように、上記メインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュールを含む太陽電池アセンブリであって、上から下まで接続された前層材料８、太陽電池層１０、裏層材料８１を備える。図６に示すように、太陽電池層１０は複数個の上記太陽電池モジュールを含む。
図８に示すように、上記メインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュールを備える太陽電池アセンブリの製造方法は、以下のステップを含み、
【００４０】
１、メインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュールを製造し、図７に示すように、長さが１５４ｍｍ、直径が１．３ｍｍの導電線１０本を順次真っ直ぐにピンと張って、第１バックコンタクト電池シート１０１の裏面図形にしたがって、それぞれ電気アイロンで導電線と電池シート裏面の点状Ｐ電極を溶接して、Ｐ導電線５３とし、さらに長さが２９８ｍｍの同じタイプの導電線を１０本真っ直ぐにピンと張って、第１バックコンタクト電池シート１０１の裏面図形にしたがって、それぞれ電気アイロンで導電線と電池シート裏面の点状Ｎ電極を溶接して、Ｎ導電線４３とする。図３における３ｂ図に示すように、導電線は三層構造を有する錫メッキ金属線であり、直径が０．８ｍｍの最内層の鋼線３、厚さが０．２ｍｍの中間層の銅層、厚さが０．３ｍｍの最外層の錫メッキ層を含む。錫メッキ金属線の横断面は円形であり、直径が１．３ｍｍである。
【００４１】
２、電気的接続層を製造して、図７に示すように、上記の第１バックコンタクト電池シート１０１を設置した上で、第２バックコンタクト電池シート１０２を水平面で１８０°回転して上記メインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュール辺縁を整列し、第２バックコンタクト電池シート１０２における点状Ｐ電極５１をぴったりと第１バックコンタクト電池シート１０１に点状Ｎ電極４１に溶接される溶接錫メッキ金属線の延長線に位置させ、この時、これらの錫メッキ金属線を第２バックコンタクト電池シート１０２の点状Ｐ電極５１に溶接する。さらに、長さが２９８ｍｍの同じタイプの錫メッキ金属線１０本をバックコンタクト電池の裏面図形にしたがって第２バックコンタクト電池シート１０２の点状Ｎ電極４１に溶接し、次いで、第３バックコンタクト電池シート１０３を正常に置いて、第３バックコンタクト電池シート１０３における点状Ｐ電極５１と第２バックコンタクト電池シート１０２の点状Ｎ電極４１に溶接された錫メッキ金属線の延長線を重ねて溶接する。順次、同様にして図７に示すような直列構造を形成する。溶接の温度は３００〜４００°Ｃであり、溶接過程において電池シートの正面に加熱パッドを使用することができ、電池の両面の温度差が高すぎて電池シートの破砕又はクラックを発生することを予防し、加熱パッドの温度を４０〜８０°Ｃに制御する。図８に示すように、製造完了した図６に示すような直列構造に対して８×０．２２ｍｍ横断面積の通常の汎用バスバーを使用して直列にし、Ｐ導電線５３をＰバスバー電極９２によって接続し、Ｎ導電線４３をＮバスバー９１によって接続し、４ストリングを製作し、ストリング当たり８枚、合計で３２枚のバックコンタクトの電池シートモジュールである。
【００４２】
３、メインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池アセンブリを製造し、前層材料８、パッケージ材料８２、太陽電池層１０、パッケージ材料８２及び裏層材料８１の順番に積層及び外観検査を行い、パッケージ材料８２はＥＶＡであり、積層した後のモジュールをラミネート加工機に送ってラミネートし、ラミネートパラメータはＥＶＡの流化特性に応じて設定され、通常１４５°Ｃで１６分間ラミネートする。最終的にラミネートしたモジュールに金属フレームを取り付けて、端子箱を取り付けて且つ電力試験及び外観検査を行う。
【００４３】
上記３２枚のバックコンタクトアセンブリの電力パラメータは以下の通りである。
開回路電圧    Ｕｏｃ（Ｖ）２２．２５
短絡電流    Ｉｓｃ（Ａ）９．２５
動作電圧    μｍｐ（Ｖ）１７．２７
動作電流    Ｉｍｐ（Ａ）  ９．０８
最大電力    Ｐｍａｘ（Ｗ）１５６．７８
曲線因子    ７６．１８％
【００４４】
実施例２
図１及び４に示すように、メインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュールであって、電池シート及び電気的接続層を備え、電池シートはＮ型単結晶シリコン基体６を含み、Ｎ型単結晶シリコン基体６の裏面にＰ型ドープ層５に接続されたＰ電極及びＮ型ドープ層４に接続されたＮ電極を有し、Ｐ電極とＮ電極との間に絶縁層７が設置され、絶縁層７は熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂である。図１に示すように、Ｐ電極は点状Ｐ電極５１であり、Ｎ電極は点状Ｎ電極４１であり、点状Ｐ電極５１と点状Ｎ電極４１は交互に配列し、点状Ｐ電極５１と点状Ｎ電極４１の総数は２４２００個である。点状Ｐ電極５１の直径は０．５ｍｍで、隣接する点状Ｐ電極５１の間の距離は１．４ｍｍである。点状Ｎ電極４１の直径は０．４ｍｍであり、隣接する点状Ｎ電極４１の間の距離は１．４ｍｍであり、点状Ｐ電極５１接続線と点状Ｎ電極４１接続線との間の中心距離は０．７ｍｍである。電極接触点ははんだ材料である。電池変換効率は２０．３％である。
【００４５】
図５に示すように、上記メインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュールを含む太陽電池アセンブリであって、上から下まで接続された前層材料８、太陽電池層１０、裏層材料８１を備え、図６に示すように、太陽電池層１０は複数個のメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュールを含む。
【００４６】
図９に示すように、上記メインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュールを含む太陽電池アセンブリの製造方法は、以下のステップを含み、
【００４７】
１、メインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュールを製造して、図９に示すように、１５４ｍｍ、直径が０．３ｍｍの導電線１１０本を順次真っ直ぐにピンと張って、第１バックコンタクト電池シート１０１の裏面図形にしたがって、それぞれ赤外線で加熱して導電線と電池シート裏面の点状Ｐ電極５１を溶接して、Ｐ導電線５３とし、さらに長さが１５４ｍｍの同じタイプの導電線１１０本を真っ直ぐにピンと張って、第１バックコンタクト電池シートの裏面図形にしたがって、それぞれ電気アイロンで導電線と電池シート裏面の点状Ｎ電極４１を溶接して、Ｎ導電線４３とし、電気的接続層を製造して、電気的接続層の両側には５×０．２２ｍｍの横断面積の通常の汎用バスバーを使用して、それぞれ点状Ｐ電極５１に接続された導電線をＰバスバー電極９２によって接続し、点状Ｎ電極に接続された導電線をＮバスバー電極９１によって接続する。図３における３ａ図に示すように、導電線は２層構造を有する錫メッキ金属線であり、直径が０．２５ｍｍの内層の銅層、厚さが０．０２５ｍｍの外層の錫メッキ層を含み、スズ層合金成分はスズ鉛６０／４０であり、即ち６０％のスズと４０％の鉛を含有する。錫メッキ金属線の横断面積は円形であり、直径は０．２８ｍｍである。
【００４８】
２、太陽電池層１０を製造して、上記で製造完了したメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュール１０個の辺縁を整列して配列し、太陽電池モジュールのＰバスバー電極９２と隣接する太陽電池のＮバスバー電極９１を整列して且つ導電性媒体によって接続し、導電性媒体ははんだであり、溶接の温度は３００〜４００°Ｃであり、図９に示すような太陽電池ストリングを形成する。順次、同様にして６個のメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池ストリングを製造し、各ストリングのメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュールの左右両端のＰバスバー電極９２を直列にして、各ストリングのメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュールの左右両端のＮバスバー電極９１を直列にして、６ストリングを製造し、ストリング当たり１０枚、合計で６０枚のメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池層１０とする。使用されたバスバーは８×０．２２ｍｍの横断面積の通常のバスバーである。
【００４９】
３、太陽電池アセンブリを製造して、前層材料８、ＥＶＡ、太陽電池層１０、ＥＶＡ及び裏層材料８１の順番に積層及び外観検査を行い、積層したモジュールをラミネート加工機に送ってラミネートし、ラミネートパラメータはＥＶＡの流化特性に応じて設定され、通常１４５°Ｃで１６分間ラミネートする。最終的に、ラミネートしたモジュールに金属フレームを取り付け、端子箱を取り付けて出力試験及び外観検査を行う。
上記６０枚のバックコンタクトアセンブリの電力パラメータは以下の通りである。
開回路電圧    Ｕｏｃ（Ｖ）４０．３６
短絡電流    Ｉｓｃ（Ａ）９．３４
動作電圧    μｍｐ（Ｖ）３１．７８
動作電流    Ｉｍｐ（Ａ）  ９．２５
最大電力    Ｐｍａｘ（Ｗ）  ２９３．９６
曲線因子        ７７．９８％
【００５０】
実施例３
図２及び４に示すように、メインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュールであって、電池シート及び電気的接続層を備え、電池シートはＮ型単結晶シリコン基体６を含み、その裏面にＰ型ドープ層５とＮ型ドープ層４を有し、Ｐ型ドープ層５に線形Ｐ電極領域５２が設けられ、Ｎ型ドープ層４に線形Ｎ電極領域４２が設けられ、線形Ｐ電極領域５２と線形Ｎ電極領域４２は交互に配列される。線形Ｐ電極領域５２の幅は０．７ｍｍであり、隣接する線形Ｐ電極領域５２の間の距離は１．５ｍｍである。線形Ｎ電極領域４２の幅は０．５ｍｍであり、隣接する線形Ｎ電極領域４２の間の距離は１．５ｍｍであり、線形Ｐ電極領域５２と線形Ｎ電極領域４２の間の中心距離は２．０ｍｍである。電池変換効率は２０．５％である。線形Ｐ電極領域５２と線形Ｎ電極領域４２との間に絶縁層７が設置され、絶縁層７は熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂である。電気的接続層は平行に配列された複数の導電線を含み、該複数の導電線がそれぞれ線形Ｐ電極領域５２又は線形Ｎ電極領域４２に電気的に接続され、線形Ｐ電極５４又は線形Ｎ電極４４を形成する。
【００５１】
図１０に示すように、上記メインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュールを含む太陽電池アセンブリであって、上から下まで接続された前層材料８、太陽電池層１０、裏層材料８１を備える。図６に示すように、太陽電池層１０は複数個のメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュールを含み、
【００５２】
図９に示すように、上記メインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュールを有する太陽電池アセンブリの製造方法は、以下のステップを含み、
【００５３】
１、表面接触太陽電池モジュールを製造して、図７に示すように、長さが１５４ｍｍ、直径が０．３３ｍｍの二層構造を有する錫メッキ金属線１００本を順次真っ直ぐにピンと張って、第１バックコンタクト電池シート１０１の線形Ｐ電極領域に置いて、次いで、第２バックコンタクト電池シート１０２を水平面で１８０度回転して、２つの電池シート辺縁を整列し、さらに長さが２９８ｍｍの同じタイプの錫メッキ金属線１００本をバックコンタクト電池の裏面図形にしたがって第１バックコンタクト電池１０１の線形Ｎ電極領域４２に置き、同時に、これらの導電線も必然的に第２バックコンタクト電池シート１０２の線形Ｐ電極領域５２に対応して配列される。第３バックコンタクト電池シート１０３を正常に置いて、第２バックコンタクト電池シート１０２の線形Ｎ電極領域４２と第３バックコンタクト電池シート１０３の線形Ｐ電極領域５２を整列させ、且つ該線形直線に長さが２９８ｍｍの二層構造を有する直径が０．３３ｍｍの錫メッキ金属線１００本を置く。次いで、長さが１５４ｍｍの二層構造を有する直径が０．３３ｍｍの錫メッキ金属線１００本を第３バックコンタクト電池シート１０３の線形Ｎ電極領域４２に置いて、同時に、本実施例の太陽電池モジュールの左右両端に２ｍｍの外延導電線を有することを確保し、バスバーとの溶接に用いられる。最終的に、配列した３枚のバックコンタクト電池シートと錫メッキ金属線に微小な圧力を印加して且つ熱風で加熱し、錫メッキ金属線におけるスズ鉛はんだを融解して且つバックコンタクト電池シートの電極領域にオーム接続され、線形Ｐ電極領域５２に線形Ｐ電極５４を形成し、線形Ｎ電極領域４２に線形Ｎ電極４４を形成して、最終的に図８に示すような直列構造を形成し、該直列構造は１つの太陽電池モジュールである。熱風加熱温度は３００〜４００°Ｃである。図３の３ａ図に示すように、本実施例の導電線は二層構造を有する錫メッキ金属線であり、直径が０．３ｍｍの内層の銅層、厚さが０．０２５ｍｍの外層の錫メッキ層を含み、スズ層の合金成分はスズ鉛６０／４０であり、即ち６０％のスズと４０％の鉛を含有する。錫メッキ金属線の横断面は円形であり、直径は０．３３ｍｍである。
【００５４】
２、太陽電池層１０を製造し、上記で製造した３個の太陽電池モジュールに対して４×０．３ｍｍの横断面積の通常の汎用バスバーを使用して直列にし、線形Ｐ電極５４に接続されたＰ導電線５３をＰバスバー電極９２によって接続し、線形Ｎ電極４４に接続されたＮ導電線４３をＮバスバー電極９１によって接続し、３ストリングを製造して、ストリング当たり３枚、合計で９枚の太陽電池層１０である。
【００５５】
３、メインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池アセンブリを製造して、前層材料８、パッケージ材料８２、太陽電池層１０、パッケージ材料８２及び裏層材料８１の順番に積層及び外観検査を行い、パッケージ材料８２はＥＶＡであり、積層したモジュールをラミネート加工機に送ってラミネートし、ラミネートパラメータはＥＶＡの硫化特性に応じて設定され、通常１４５°Ｃで１６分間ラミネートする。最終的にラミネートしたモジュールに金属フレームを取り付け、端子箱を取り付けて且つ出力試験及び外観検査を行う。
上記９枚のバックコンタクトアセンブリの電力パラメータは以下の通りである。
開回路電圧    Ｕｏｃ（Ｖ）６．２１
短絡電流    Ｉｓｃ（Ａ）９．２８
動作電圧    μｍｐ（Ｖ）４．８９
動作電流    Ｉｍｐ（Ａ）  ９．０６
最大電力    Ｐｍａｘ（Ｗ）４４．３０
曲線因子    ７６．８７％。
【００５６】
実施例１−３の実験パラメータから分かるように、本発明により製造したメインゲートフリーで高効率なバックコンタクト太陽電池モジュールからなる太陽電池アセンブリはいずれも非常に高い曲線因子を取得することができ、それによりアセンブリの発電効率を向上させる。Ｐ電極及びＮ電極の間の短絡、耐クラック性、高効率、高安定性を効果的に防止することができ、同時に、該技術は製造プロセスが簡単で、コストを大幅に低減させる利点を有する。
【００５７】
上記の詳細な説明は発明の実行可能な実施例に対しての具体的な説明であり、該実施例は本発明の特許範囲を制限するものではなく、本発明を逸脱しない等価な実施又は変更は、いずれも本発明の特許範囲内に含まれる。
【００５８】
また、当業者はさらに本発明の請求項に開示した範囲及び精神内でその他の形式及び細部の様々な修正、付加及び置換を行うことができる。勿論、これらの本発明の精神に応じて行った様々な修正、付加及び置換等の変化は、本発明が主張した範囲に含まれる。
【００５９】
１、銅、アルミ又は鋼等の金属材料、２、符号１と異なるアルミ又は鋼等の金属材料、３、スズ、スズ鉛、スズビスマス又はスズ鉛銀金属合金はんだ、４、Ｎ型ドープ層、４１、点状Ｎ電極、４２、線形Ｎ電極領域、４３、Ｎ電極に接続されたＮ導電線、４４、線形Ｎ電極、  ５、Ｐ型ドープ層、５１、点状Ｐ電極、５２、線形Ｐ電極領域、５３、Ｐ電極に接続されたＰ導電線、５４、線形Ｐ電極、６、Ｎ型単結晶シリコン基体、７、絶縁層、８、前層材料、８１、裏層材料、８２、パッケージ材料、９、バスバー電極、９１、Ｎバスバー電極、９２、Ｐバスバー電極、１０、太陽電池層、１０１、第１バックコンタクト電池シート、１０２、第２バックコンタクト電池シート、１０３、第３バックコンタクト電池シート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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