光轉換器制造技術

一種構造用于光的光伏轉換的光轉換器，其具有：具有正面和背面的承載件；具有第一表面和第一背側面的第一半導體主體，其中，所述第一背側面設置在所述承載件的正面上；具有第二表面和第二背側面的第二半導體主體，其中，所述第二背側面設置在所述承載件的正面上；所述第一半導體主體的第一表面與所述第二半導體主體的第二背側面連接；所述第一表面和所述第二表面構造為光的接收面，其中，設有導電的連接件，所述連接件具有第一臂和第二臂，并且所述第一臂設置在所述第一表面上并且與所述第一表面連接，并且所述第二臂設置在所述第二背側面下方并且與所述第二背側面連接，其方式是，所述第二臂至少部分地埋置在導電材料中，并且所述導電材料設置在所述第二背側面與第二導軌之間，并且所述第二導軌構造為所述承載件的一部分。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】光轉換器
本專利技術涉及一種光轉換器。
技術介紹
由US6532653B1公開了一種光轉換器，其中多個排形設置的太陽能電池串聯連接。在一排內，各個太陽能電池并行地設置在導電層上并且與所述層電連接。為了構造從一排到緊鄰的一排的串聯連接，U形連接件不僅包括太陽能電池的表面還包括相同太陽能電池的背側面。在背側面上在連接件之間構造絕緣層，以便避免相應的半導體主體的前側與背側之間的短路。為了使各個導電層彼此絕緣，在各個太陽能電池的背側上在U形連接件與剩余背側之間構造硅模制件。此外，由US2010/275976A1、DE102008046329A1、US2011/132451A1和DE1927387A1已知不同的光伏模塊。特別是US2010/275976A1公開了以電絕緣的、優選光透明的薄膜單側涂覆的機械連接件。在所述薄膜上施加了粘接層，其中金屬線從所述粘接層中伸出，所述金屬線具有低熔合金，以便太陽能電池的表面或背側與金屬線電連接。為了實現各個太陽能電池的串聯連接，第一連接件的金屬線(所述表面與這些金屬線電接通)與第二連接件的金屬絲(所述背側與這些金屬線電接通)借助于匯流導體電連接。所述匯流導體在太陽能電池的背側上構造在第一連接件與第二連接件之間。
技術實現思路
在所述背景下，本專利技術的任務在于提供一種裝置，其相應地改進現有技術。所述任務通過具有本專利技術的特征的光轉換器解決。根據本專利技術的主題提供一種構造用于光的光伏轉換的光轉換器，其具有承載件、第一半導體主體和第二半導體主體，所述承載件具有正面和背面，所述第一半導體主體具有第一表面和第一背側面，其中所述第一背側面設置在所述承載件的正面上，所述第二半導體主體具有第二表面和第二背側面，其中所述第二背側面設置在所述承載件的正面上，并且所述第一半導體主體的第一表面與所述第二半導體主體的第二背側面連接，并且所述第一表面和所述第二表面構造為光的接收面，其中設有具有第一臂和第二臂的導電連接件，并且所述第一臂設置在所述第一表面上并且與所述第一表面連接，并且所述第二臂設置在所述第二背側面下方并且與所述第二背側面連接，其方式是，所述第二臂至少部分地埋置在導電材料中并且所述導電材料設置在所述第二背側面與第二導軌之間，并且所述第二導軌構造為所述承載件的一部分。應注意，板狀的承載件優選構造為PCB電路板，尤其構造為具有厚層導線的陶瓷電路板。導軌此外可以構造為電路板上的涂層。另一變型方案是根據“DirectCopperBonding(DCB)”：直接銅鍵合”方法的電路板制造。此外應注意，不僅第一臂而且第二臂與相應的面電連接，并且導電材料構造與第二背側面和連接件和第二導軌的材料鎖合連接。由此，半導體主體的背側面與導軌之間的體積大部分以導電材料填充，所述導電材料優選構造為焊盤。半導體主體即焊接在導線上，也就是焊接在承載件的正面上，其中第二導軌構造為承載件的一部分。總地來說，單個連接件已經建立兩個相鄰的半導體主體的表面與背側面之間的電連接。應理解，兩個半導體主體以相鄰的排設置。優點在于，借助于根據本專利技術的裝置可以通過非常簡單和低成本的方式實現具有多個串聯連接的半導體主體的光轉換器的批量生產。優選地，半導體主體在此構造為太陽能電池。特別地，借助于臂狀連接件的連接方式適用于由尤其III-V組的太陽能電池組成的太陽能電池模塊的低成本和可靠的批量生產。特別地，申請人的研究已經表明，通過新的連接技術可以意想不到地實現半導體主體的簡單的、連續的、排形的施加。在此，首先將第一連接件的第一臂與第一半導體主體連接以及將第二連接件的第一臂與第二半導體主體連接。半導體主體現在如此設置，使得第二半導體主體覆蓋第一連接件的第二臂。電連接通過導電材料實現。根據一種優選實施形式，連接件實施為鍵合線，特別是條帶形的鍵合線。在此有利的是，在半導體主體的表面上根據其大小固定多個鍵合線。與US6532653B1中的現有技術不同地，不再需要具有半導體主體的相應背側面上的兩個彼此絕緣、彼此覆蓋的金屬背側觸點的半導體主體的費事制造。此外，U形連接件必須緊繞太陽能電池棱邊引導并且不僅在前側上而且附加地在背側上焊接。當在背側上焊接時存在以下危險：損壞覆蓋的金屬層之間的絕緣層。此外不需要U形連接件的費事施加。應注意，連接件可以低歐姆地優選由金屬、最優選由銀或銀化合物實施，以便對于每個半導體主體以小的功耗功率引導直至25安培的電流強度。在一種改進方案中，導電材料基本上全面積地覆蓋第二半導體主體的第二背側面并且在此不僅構造第二半導體主體與導電材料之間的材料鎖合連接而且構造導電材料與第二導軌之間的材料鎖合連接。由此實現了半導體主體與第二導軌之間的尤其低歐姆的連接。特別優選的是，第二導電材料包括焊料或導電聚合物。在另一種改進方案中，在第一臂與第二臂之間設置有中間件。連接件在橫截面中基本上具有z形構造或階梯形構造。優選地，第一臂的表面上的法向量與第二臂的法向量基本上平行地定向，從而兩個臂之間的高度差基本上取決于中間件的長度及其與第一臂和第二臂的折彎角。在一種有利改進方案中，連接件具有一個寬的第二臂和多個梳形布置的第一臂。多個第一臂中的每一個自身承擔從第一表面可導出的電流的匯流器的功能。由此可以借助于一個單個連接件在多個位置、優選三個位置上低歐姆地連接第一半導體主體的第一表面并且低歐姆地與第二背側面連接。替代地，第一表面也可以借助多個優選條帶形構造的連接件與第二背側面連接。在此，中間件的寬度優選基本上等于第一臂和第二臂的寬度。根據一種優選實施形式，連接件一件式地構造，其中第二臂至少部分地埋置到焊盤中。此外優選地，一個第一臂或多個第一臂與第一表面焊接，而第二臂優選與第二背側面焊接。根據另一種實施形式，承載件的表面在第一背側面的區域中除第二導軌以外還具有第一導軌，其中第一導軌和第二導軌彼此間隔開并且電絕緣地構造。借助于導軌式的實施可以排形地在所述導軌中的每一個上電并聯連接地設置多個半導體主體或太陽能電池。此外有利的是，在導軌上設置有用于尤其在過壓方面保護半導體主體的二極管和/或電子元件。通過半導體主體借助于連接件與第二導軌電連接，可以借助于多個導軌的彼此連接容易地建立模塊式的實施并且在光入射到半導體主體的表面上時產生高電壓。在另一種改進方案中，導電材料或焊盤除第二導軌以外還構造在第一導軌上。在此優選地，第一背側面和第二背側面材料鎖合地、優選全面積地與相應的焊盤連接。此外優選地，相應的焊盤的橫向延展略微小于相應的半導體主體的背側面的橫向延展，即不以焊料覆蓋窄的邊緣區域并且由此抑制相應的半導體主體的表面與背側面之間的短路的數量。在另一種實施形式中，第一背側面和第二背側面在一個邊緣區域中如此構造，使得相應的邊緣區域不以焊料覆蓋。在此可以機械地和/或化學地處理相應的邊緣區域和/或設有焊接停止劑，以便抑制焊料覆蓋。特別優選地，第一半導體主體具有方形的構造，并且所述半導體主體的側面設有焊接停止劑，其抑制以焊料覆蓋棱邊。由此可以避免半導體主體的棱邊面與連接件之間的短路以及不同半導體主體的棱邊面之間的短路。此外優選地，連接件在至少一個側上部分面積地、優選至少在下側上以焊接停止劑涂覆。由此在下側上抑制覆蓋導電材料并且避免半導體主體的相鄰表面之間的短路。優選地，焊接停止劑包括聚合本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種光轉換器，所述光轉換器構造用于光的光伏轉換，所述光轉換器具有：·具有正面和背面的承載件；·具有第一表面（32）和第一背側面（34）的第一半導體主體（30），其中，所述第一背側面（34）設置在所述承載件（20）的正面上；·具有第二表面（42）和第二背側面（44）的第二半導體主體（40），其中，所述第二背側面（44）設置在所述承載件（20）的正面上；·所述第一半導體主體（30）的第一表面（32）與所述第二半導體主體（40）的第二背側面（44）連接；·所述第一表面（32）和所述第二表面（42）構造為光的接收面，其特征在于，所述承載件構造為電路板并且設有導電的連接件（60、100），所述連接件具有第一臂（62、102）和第二臂（64、104），并且所述第一臂（62、102）設置在所述第一表面上并且與所述第一表面（32）電連接，并且所述第二臂（64、104）設置在所述第二背側面（44）下方并且與所述第二背側面（44）電連接，其方式是，所述第二臂（64、104）至少部分地埋置在導電材料（70）中，并且所述導電材料（70）構造與所述第二背側面（44）的材料鎖合連接并且設置在所述第二背側面（44）與第二導軌（80）之間，并且所述第二導軌（80）在所述承載件（20）的正面上構造為所述承載件（20）的一部分。...

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.06.30 EP 11005332.91.一種光轉換器，所述光轉換器構造用于光的光伏轉換，所述光轉換器具有：■具有正面和背面的承載件；■具有第一表面(32)和第一背側面(34)的第一半導體主體(30)，其中，所述第一背側面(34)設置在所述承載件(20)的正面上；■具有第二表面(42)和第二背側面(44)的第二半導體主體(40)，其中，所述第二背側面(44)設置在所述承載件(20)的正面上；■所述第一半導體主體(30)的第一表面(32)與所述第二半導體主體(40)的第二背側面(44)連接；■所述第一表面(32)和所述第二表面(42)構造為光的接收面，其特征在于，所述承載件構造為電路板并且設有導電的連接件(60、100)，所述連接件具有第一臂(62、102)和第二臂(64、104)，并且所述第一臂(62、102)設置在所述第一表面上并且與所述第一表面(32)電連接，并且所述第二臂(64、104)設置在所述第二背側面(44)下方并且與所述第二背側面(44)電連接，其方式是，所述第二臂(64、104)至少部分地埋置在導電材料(70)中，并且所述導電材料(70)構造與所述第二背側面(44)的材料鎖合連接并且設置在所述第二背側面(44)與第二導軌(80)之間，并且所述第二導軌(80)在所述承載件(20)的正面上構造為所述承載件(20)的一部分。2.根據權利要求1所述的光轉換器(10)，其特征在于，所述導電材料(70)全面積地覆蓋所述第二背側面(44)，并且構造有所述第二半導體主體(40)與所述導電材料(70)之間的材料鎖合連接，并且構造有導電材料(70)與所述第二導軌(80)之間的材料鎖合連接。3.根據權利要求1或2所述的光轉換器(10)，其特征在于，在所述第一臂(62、102)與所述第二臂(64、104)之間設有中間件，并且所述連接件(60、100)在橫截面中基本上具有階梯形構造。4.根據權利要求1或2所述的光轉換器(10)，其特征在于，所述連接件(60、100)具有梳形布置的多個第一臂(62、102)，并且所述第一臂(62、102)中的每一個構造為用于所述第一表面(32)的匯流器。5.根據權利要求中1或2所述的光轉換器(10)，其特征在于，所述第一臂(62、102)與所述第一表面(32)焊接，并且所述第二臂(64、104)與所述第二背側面(44)焊接。6.根據權利要求1或2所述的光轉換器(10)，其特征在于，所述導電材料(70)包括焊料或導電聚合物。7.根據權利要求1或2所述的光轉換器(10)，其特征在于，所述連接件(60、100)一件式地構造，并且所述第二臂(64、104)至少部分埋...

【專利技術屬性】
技術研發人員：R·勒肯霍夫，KD·拉舍，
申請(專利權)人：阿聚爾斯佩西太陽能有限責任公司，
類型：
國別省市：