[发明专利]在太阳能电池之间形成导电粘接的方法

说明书

本发明涉及一种在太阳能电池之间形成导电粘接的方法，以及一种用于实施该方法的胶粘剂。

本发明方法适于在太阳能电池上形成接触或者适于将太阳能电池彼此粘接。

在光伏组件的制备中，目前几乎仅通过焊接方法将单个太阳能电池彼此粘结。这例如描述于EP-A 2058868中。然而，该文所公开的方法具有如下缺点：液态金属合金必须精确定位和计量。在使用这些合金的情况下，还需要大量能量以液化所述金属。大多数合金还包含铅以获得足够低以进行加工的熔点。在冷却过程中，由于焊接接触上的收缩，也可能产生裂纹。

另一种可能是使用导电性胶粘剂膜，其同样描述于EP-A 2058868中。然而，在这种情况下，太阳能电池的连接和粘接经常不可靠。此外，这些膜通常昂贵、不便于生产且难以定位。

本发明的目的是提供一种在太阳能电池上形成电接触的方法，其中所述导电接触可在不使用液态金属焊剂下形成，且其中可使所述电接触位置精确定位。

该目的通过一种在太阳能电池之间形成导电粘接的方法实现，其包括如下步骤：

(a)通过用激光辐射将包含导电性颗粒的胶粘剂由载体转移至基材的导电层上；

(b)将转移至所述基材上的胶粘剂部分干燥和/或固化以形成胶粘剂层；

(c)使所述胶粘剂与电接触粘接；

(d)使转移至所述基材上的胶粘剂充分固化。

适于施加所述胶粘剂的基材实例为所有适于生产太阳能电池的刚性或柔性基材。适于生产太阳能电池的基材例如为单晶、多晶或无定形硅；III-V半导体如GaAs、GaSb、GalnP、GalnP/GaAs、GaAs/Ge；II-VI半导体如CdTe；或I-III-VI半导体如CulnS₂、CuGaSe₂或通式ABC₂的半导体，其中A为Cu、Ag或Au，B为Al、Ga或In，且C为S、Se或Te。

合适的还有涂覆有上述半导体的所有刚性和柔性基材，例如玻璃和聚合物膜。

可用于实施所述方法的合适胶粘剂包含：20-98重量％导电性颗粒，0.01-60重量％用作基体材料的有机基料组分，在每种情况下基于所述胶粘剂的固含量；基于所述胶粘剂中导电性颗粒的重量为0.005-20重量％吸收剂；0-50重量％分散剂和1-30重量％溶剂，在每种情况下基于未干燥且未固化的胶粘剂的总质量。

通常将用于电连接的接触安装在由半导体材料构成的基材上。所述接触例如可呈母线形式。通常施加的接触为由导电性材料，尤其是由银、铜、镍、铝及其合金以及核壳颗粒构成的导电迹线。

为了能使太阳能电池电连接，将胶粘剂施加至安装在半导体材料上的接触上。

在第一步中，将包含导电性颗粒的胶粘剂由载体转移至所述基材上。所述转移通过用激光辐射位于所述载体上的胶粘剂而进行。

在一个实施方案中，优选将其中存在有导电性颗粒的胶粘剂施加至载体的整个区域上，然后将其转移至基材上。或者，当然也可以以结构化方式将所述胶粘剂施加至载体上。然而，优选施加至整个区域上。

在另一实施方案中，使用已涂覆有所述胶粘剂的载体。为此，例如也可使用呈涂覆有所述胶粘剂的膜形式的载体，该膜缠绕于供膜装置上。在转移所述胶粘剂之后，收集该膜并且例如送至废弃物处理或再利用。

合适载体为对特定激光辐射透明的所有材料，例如塑料或玻璃。例如，在使用IR激光的情况下，可使用聚烯烃膜、PET膜、聚酰亚胺膜、聚酰胺膜、PEN膜、聚苯乙烯膜或玻璃。优选聚酰亚胺膜。

所述载体可为刚性的或柔性的。此外，所述载体可呈管状、连续膜或套管形式，或者呈扁平载体形式。

适于产生激光束的激光束源可商购获得。原则上可使用所有激光束源。所述激光束源例如为脉冲或连续气体、纤维、固态、二极管或准分子激光器。如果特定载体对激光辐射透明且包含所述导电性颗粒且已施加至所述载体上的胶粘剂充分吸收激光辐射从而由于将光能转化成热能而在所述胶粘剂层中产生空化气泡，则可使用这些激光束源中的每一种。

激光器所产生的激光束的波长优选为150-10600nm，尤其为600-10600nm。