用于太阳能电池模块的导电粘合剂
阅读说明：本技术 用于太阳能电池模块的导电粘合剂 (Conductive adhesive for solar cell module ) 是由 李瑞华 林亚福 于 2021-03-22 设计创作，主要内容包括：一种太阳能模块,包括：至少一个第一太阳能电池和至少一个第二太阳能电池,每个太阳能电池包括：衬底,其包括第一导电类型的第一半导体区和第二导电类型的第二半导体区,第二导电类型不同于第一导电类型；第一金属化图案,其提供与所述第一导电类型的第一半导体区的电接触；以及第二金属化图案,其提供与所述第二导电类型的第二半导体区的电接触；以及导电粘合材料,其设置在所述第一太阳能电池的第一金属化图案的至少一部分与所述第二太阳能电池的第二金属化图案之间,其中所述导电粘合材料具有大于70℃的玻璃化转变温度和小于3500MPa的弹性模量。(A solar module, comprising: at least one first solar cell and at least one second solar cell, each solar cell comprising: a substrate including a first semiconductor region of a first conductivity type and a second semiconductor region of a second conductivity type different from the first conductivity type; a first metallization pattern providing electrical contact to the first semiconductor region of the first conductivity type; and a second metallization pattern providing electrical contact to a second semiconductor region of the second conductivity type; and an electrically conductive adhesive material disposed between at least a portion of the first metallization pattern of the first solar cell and the second metallization pattern of the second solar cell, wherein the electrically conductive adhesive material has a glass transition temperature greater than 70 ℃ and an elastic modulus less than 3500 MPa.)
技术领域
本公开一般涉及用于太阳能电池模块的导电粘合剂和施加导电粘合剂的方法。
背景技术
光伏(PV)工业可采用前后串联互连带(front-to-back series interconnectribbons)以在太阳能电池之间进行互连。然而，前后串联互连带可阻挡入射阳光并减少太阳能电池上的有效照射面积。叠瓦式互连(Shingle interconnections)可以替代地提供太阳能电池模块的高组装密度。叠瓦式太阳能电池模块可以包括以叠瓦式布置彼此导电连接以形成超级电池的太阳能电池，可以布置该超级电池有效地利用太阳能电池模块的安装面积、降低串联电阻并且提高太阳能电池模块效率。导电粘合剂(ECA)可用于直接互连条状太阳能电池，这消除了互连器的欧姆损耗。条状太阳能电池通过降低电池电流而额外地减少太阳能电池串的总欧姆损耗。
ECA在叠瓦式太阳能电池模块以及与其它导电元件(如布线)的互连中起重要作用。ECA不仅互连叠瓦式太阳能电池(或将太阳能电池连接到其它导电布线)，而且其材料性质也影响叠瓦式太阳能电池模块的性能和可靠性。“软”(即，低弹性模量)ECA可以通过在雪荷载(snow load)应力情况下缓冲下叠瓦式太阳能电池来帮助增加叠瓦式太阳能电池模块在应力(例如，雪荷载)下的耐久性。因此，与通过较硬ECA连接的太阳能电池模块相比，通过较软ECA连接的叠瓦式太阳能电池模块可以产生较少的太阳能电池裂纹和损坏，这是因为软ECA有助于吸收在互连位置处从上太阳能电池向下施加到下太阳能电池上的力。此外，ECA的另一性质，即，玻璃化转变温度(Tg)，当应用于叠瓦式太阳能电池模块时，可以影响ECA的性能。即，具有高Tg的ECA在模块工作温度范围内可以具有较小的热膨胀系数(CTE)，这在与ECA接触的不同材料的不同部件之间的热循环过程中产生较小的应力。也就是说，由于连接的太阳能电池条和ECA以及玻璃和背板的形状的温度诱导变化，剪切力可以在互连位置处施加到ECA，从而使太阳能电池条相对于彼此的位置偏移，且因此使连接太阳能电池模块的ECA偏移。
因此，需要太阳能电池模块包括具有低弹性模量、高Tg和低CTE的ECA。
发明内容
本文描述了用于连接太阳能电池的ECA。
在一个示例性方面，太阳能模块包括超级电池，其包括多个太阳能电池条，所述多个太阳能电池条被布置成使得相邻太阳能电池条的相邻边缘重叠并且经由导电材料彼此导电地串联接合，其中所述导电材料具有大于70℃的玻璃化转变温度(Tg)和小于3500MPa的弹性模量。
在一个示例性方面，太阳能模块包括至少一个第一太阳能电池和至少一个第二太阳能电池，每个太阳能电池包括：衬底，其包括第一导电类型的第一半导体区和第二导电类型的第二半导体区，第二导电类型不同于第一导电类型；第一金属化图案，其提供与所述第一导电类型的第一半导体区的电接触；以及第二金属化图案，其提供与所述第二导电类型的第二半导体区的电接触；导电粘合材料，其设置在所述第一太阳能电池的第一金属化图案的至少一部分与所述第二太阳能电池的第二金属化图案之间，其中所述导电粘合材料具有大于70℃的玻璃化转变温度(Tg)和小于3500MPa的弹性模量。
在一个示例性方面，所述第一太阳能电池的所述第一金属化图案包括后表面接触垫，其附接到所述第一太阳能电池的第一电连接并与其电耦接，所述第二太阳能电池的所述第二金属化图案包括前表面接触垫，其附接到所述第二太阳能电池的第一电连接并与其电耦接；并且所述前表面接触垫和所述后表面接触垫经由所述导电粘合材料电连接。
在一个示例性方面，导电粘合材料的弹性模量小于1500MPa。
在一个示例性方面，导电粘合材料的弹性模量小于1000MPa。
在一个示例性方面，导电粘合材料的弹性模量小于600MPa。
在一个示例性方面，导电粘合材料的Tg大于80℃。
在一个示例性方面，导电粘合材料的Tg大于85℃。
在一个示例性方面，导电粘合材料的弹性模量小于600MPa，导电粘合材料的Tg大于85℃。
在一个示例性方面，所述至少一个第一太阳能电池和所述至少一个第二太阳能电池以叠瓦式配置布置。
在一个示例性方面，所述至少一个第一太阳能电池和所述至少一个第二太阳能电池是金属贯穿孔太阳能电池。
在一个示例性方面，一种制造太阳能电池模块的方法包括：提供至少一个第一太阳能电池和至少一个第二太阳能电池，每个太阳能电池包括衬底、第一金属化图案和第二金属化图案，所述衬底包括第一导电类型的第一半导体区和第二导电类型的第二半导体区，所述第二导电类型不同于所述第一导电类型，所述第一金属化图案提供与所述第一导电类型的第一半导体区的电接触，所述第二金属化图案提供与所述第二导电类型的第二半导体区的电接触；将所述至少一个第一太阳能电池的第一边缘布置成与所述至少一个第二太阳能电池的第二边缘重叠，所述至少一个第一太阳能电池的第一边缘设置在所述至少一个第二太阳能电池的第二边缘的顶部上方；以及经由导电粘合材料连接所述第一太阳能电池的第一金属化图案和所述第二太阳能电池的第二金属化图案，所述导电粘合材料形成所述第一太阳能电池的第一金属化图案与所述第二金属化图案之间的电连接，所述导电粘合材料具有大于70℃的玻璃化转变温度(Tg)和小于3500MPa的弹性模量。
在一个示例性方面，导电粘合材料的弹性模量小于1500MPa。
在一个示例性方面，导电粘合材料的弹性模量小于1000MPa。
在一个示例性方面，导电粘合材料的弹性模量小于600MPa。
在一个示例性方面，导电粘合材料的Tg大于80℃。
在一个示例性方面，导电粘合材料的Tg大于85℃。
在一个示例性方面，导电粘合材料的弹性模量小于600MPa，导电粘合材料的Tg大于85℃。
在一个示例性方面，所述至少一个第一太阳能电池和所述至少一个第二太阳能电池以叠瓦式配置布置。
在一个示例性方面，后表面接触垫和前表面接触垫的材料是银、金、铂或铜。
在一个示例性方面，所述至少一个第一太阳能电池和所述至少一个第二太阳能电池是金属贯穿孔太阳能电池。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述，本公开的各方面及其许多伴随优点变得更好理解，因此将容易获得对本公开的各方面及其许多伴随优点的更完整的理解，在附图中：
图1A示出了根据本公开的示例性方面的包括第一太阳能电池和第二太阳能电池的模块；
图1B示出了根据本公开的示例性方面的包括第一太阳能电池条和第二太阳能电池条的叠瓦式模块；
图1C示出了根据本公开的示例性方面的包括叠瓦式太阳能电池条的超级电池的一部分；
图1D示出了根据本公开的一个方面的电连接到外部负载的第一太阳能电池条；
图2A示出了根据本公开的示例性方面的由于施加的荷载而在连接结构处引起的应力；
图2B示出了根据本公开的示例性方面的具有低模量的ECA；
图2C示出了根据本公开的示例性方面的具有高Tg的ECA；
图3A示出了根据本公开的示例性方面的太阳能电池模块在雪荷载测试期间的电致发光图像；
图3B示出了根据本公开的示例性方面的太阳能电池模块在雪荷载测试期间的电致发光图像。
具体实施方式
应当参考附图来阅读以下详细描述，其中在所有不同的附图中相同的附图标记指代相同的元件。附图不一定按比例绘制，其描绘了示例性方面，并且不旨在限制本公开的范围。详细描述通过示例而非限制的方式示出了使得本领域技术人员能够制造和使用由权利要求限定的装置和方法的示例性原理。当然，如本领域普通技术人员将认识到的，本文描述的特征的许多变化和置换被本公开和所附权利要求所包含。
如本说明书和所附权利要求书中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代物，除非上下文另外清楚地指示。而且，术语“平行”旨在表示“平行或大致平行”，并且涵盖与平行几何形状的微小偏差，而不是要求本文所述的任何平行布置是精确平行的。术语“垂直”旨在表示“垂直或大致垂直”，并且涵盖与垂直几何形状的微小偏差，而不是要求本文所述的任何垂直布置是精确垂直的。术语“正方形”旨在表示“正方形或大致正方形”，并且涵盖与正方形形状的微小偏差，例如，具有倒角(例如，倒圆或以其他方式截顶)的拐角的大致正方形形状。术语“矩形”旨在表示“矩形或大致矩形”，并且涵盖与矩形形状的微小偏差，例如具有倒角(例如，倒圆或以其他方式截顶)的拐角的大致矩形形状。
本说明书描述了高效混合密集太阳能电池(“HDSC”)、HDSC互连和串联连接的HDSC串或“超电池(hypercell)”，以及用于可以在这样的布置中使用的太阳能电池的前后表面金属化图案和相关联的互连。本说明书还描述了用于制造HDSC、HDSC互连和串或超电池的方法。太阳能电池模块可以有利地在“一个太阳”(非聚光)照射下使用，并且可以具有允许它们代替晶体硅太阳能电池模块的物理尺寸和电气规格。
本说明书还描述了两个或更多个对象之间的“电连接”或者两个或更多个元件可以处于“电连接”中。在两种或更多种导电材料之间建立电连接，使得电子在受到电负载时可以基本上自由地沿给定方向流过材料。换句话说，当电流可以容易地流过两个元件时，这两个元件被认为处于电连接中的。
低弹性模量和低玻璃化转变温度(Tg)的导电粘合剂(ECA)可有助于叠瓦式太阳能电池模块的雪荷载性能。可以理解，在下文中，“弹性模量”可以被简单地称为“模量”。然而，低Tg(例如Tg＜85℃)的ECA可以具有较高的热膨胀系数(CTE)(例如，-40℃至85℃)，这可以在热循环过程中引起大量的应力。高Tg和高模量的ECA可具有较好的热循环性能，但伴随的较高模量可在减少太阳能电池之间的荷载期间(例如在雪荷载测试中)的失效方面较差。为了解决这个问题，本文描述了低模量和高Tg的ECA。
本文所述的ECA可用于叠瓦式太阳能电池布置中。ECA不仅可以互连条状太阳能电池，而且可以提高叠瓦式太阳能电池布置在环境相关测试(例如，雪荷载和热循环性能测试)期间的可靠性，以及在它们的实现应用中的可靠性。
图1A示出了根据本公开的示例性方面的包括经由导体连接的第一太阳能电池10和第二太阳能电池12的模块。可以理解，超级电池可以包括更多的第一太阳能电池10和第二太阳能电池12。例如，该模块可以包括3个、100个或更多个太阳能电池条，以便覆盖预定区域。在一个方面，第一太阳能电池10和第二太阳能电池条12可以电连接。例如，第一太阳能电池10可以通过带状连接电连接至第二太阳能电池12，其中，可以从第一太阳能电池10的顶表面至第二太阳能电池12的底表面形成电连接。第一太阳能电池10和第二太阳能电池12可以包括半导体二极管结构和至半导体二极管结构的电接触，通过该电接触，当被光照射时，在模块中生成的电流可以被提供给外部负载(图1D)。如前所述，设置在第一太阳能电池10的顶表面上方的带状连接的一部分可以阻挡照射第一太阳能电池10的入射光的一部分。这可降低第一太阳能电池10以及模块中的包括覆盖太阳能电池的顶表面的带状连接的任何其它太阳能电池的潜在效率。因此，第一太阳能电池10和第二太阳能电池12之间的替代连接可以用于增加潜在效率。
图1B示出了根据本公开的示例性方面的以叠瓦式布置排列的串联连接的太阳能电池串的横截面图，其中相邻太阳能电池的端部重叠并被电连接以形成超级电池。在一个实施例中，该模块可包括玻璃板105、背板107和密封剂109，以及在密封剂109内布置在玻璃板105和背板107之间的叠瓦式太阳能电池条。在一些实施例中，背板107可以是另一个玻璃板105。在一些实施例中，密封剂109是可选的。第一太阳能电池条100和第二太阳能电池条102可以包括半导体二极管结构和到半导体二极管结构的电接触，通过该电接触，当被光照射时，在第一太阳能电池条100和第二太阳能电池条102中生成的电流可以被提供给外部负载。背板107(或第二块玻璃板105)可例如设置在太阳能电池条100、102下方。密封剂109可以是透明的，并且被配置成将太阳能电池条100、102密封在玻璃板105和背板(或玻璃板)107之间。
图1C示出了根据本公开的示例性方面的超级电池的一部分，该超级电池包括叠瓦式太阳能电池条，例如第一太阳能电池条100和第二太阳能电池条102。
在一个方面，每个太阳能电池条可以是晶体硅太阳能电池，其具有提供与n-p结的相对侧电接触的前表面(阳面)和后表面(阴面)金属化图案，前表面金属化图案可设置在n型导电性的半导体层上，并且后表面金属化图案可设置在p型导电性的半导体层上。然而，除了在本说明书中描述的太阳能电池模块中的太阳能电池之外，或者作为替代，可以使用采用任何其他合适的材料系统、二极管结构、物理尺寸或电接触布置的任何其他合适的太阳能电池。例如，前表面(阳面)金属化图案可设置在p型导电性的半导体层上，并且后表面(阴面)金属化图案可设置在n型导电性的半导体层上。在另一个示例中，太阳能电池可利用金属贯穿孔(metal wrap-through，MWT)设计来从前表面提取电流。也就是说，通过制造孔或“通孔”，沿着太阳能电池的前表面行进以提取电流的金属可被引导至太阳能电池的后表面，金属可通过所述孔或“通孔”沉积并形成在其内部，并被射入太阳能电池中以允许提取所产生的电流。
超级电池的相邻太阳能电池条可在它们重叠的区域中通过导电接合材料彼此导电接合，所述导电接合材料将一个太阳能电池的前表面金属化图案电连接到相邻太阳能电池的后表面金属化图案，如本文所述。
第一太阳能电池条100和第二太阳能电池条102可以以叠瓦式布置电连接。第一太阳能电池条100和第二太阳能电池条102可以串联电连接成串，其中第一太阳能电池条100的底表面的(例如沿着第一太阳能电池条100的边缘的)一部分可以至少部分地与第二太阳能电池条102的顶表面的(例如沿着第二太阳能电池条102的边缘的)一部分重叠。如图1C所示，该边缘可以例如沿着太阳能电池条100、102的较长尺寸。在重叠部分之间可设置被配置为将第一太阳能电池条100电连接到第二太阳能电池条102的第一接触垫110a、导电粘合剂(ECA)115和第二接触垫110b。第一接触垫110a可附接至第一太阳能电池条100的底表面，且第二接触垫110b可附接至第二太阳能电池条102的顶表面。ECA 115可以被应用以将第一接触垫110a附接至第二接触垫110b。也就是说，ECA 115可以设置在第一接触垫110a和第二接触垫110b之间。第一接触垫110a和第二接触垫110b可经由设置在太阳能电池条100、102的顶表面和底表面上的电连接而电耦接到相应太阳能电池条100、102中的布线和组件。例如，电连接可以沿着太阳能电池条100、102的边缘设置，以便于以叠瓦式配置进行布置。例如，叠瓦的方向(即，沿其添加额外的太阳能电池条的方向)可以沿着串方向，或者垂直于太阳能电池条100、102的长边。第一接触垫110a及第二接触垫110b的材料可为导电金属，且包括但不限于银、铜、金、铂、或其任意组合。
第一接触垫110a和第二接触垫110b不需要是太阳能电池条100、102的表面上的显著凸起特征。相反，第一接触垫110a和第二接触垫110b(和金属化指状物)可印刷在表面上且基本上呈现为平面。垂直于太阳能电池条100、102的前表面和后表面测量的、由ECA 115接合材料形成的相邻重叠太阳能电池条之间的ECA 115接合的厚度可以例如小于约0.1mm。这种薄的接合可以减少电池之间的互连处的电阻损耗，并且还促进来自超级电池中的任何热点的沿着超级电池的热流动，该流动在工作期间可能发展。
在示例性实施例中，太阳能电池条100、102的长度可以是例如125mm至210mm，太阳能电池条100、102的宽度可以是例如15mm至35mm，并且太阳能电池条100、102的厚度可以是例如0.1mm至0.3mm。重叠可以是例如第一太阳能电池条100在第二太阳能电池条102上的0.5mm至1.5mm。第一接触垫110a和第二接触垫110b的长度可以是例如0.5mm至2mm，第一接触垫110a和第二接触垫110b的宽度可以是例如3mm至5mm，并且第一接触垫110a和第二接触垫110b的厚度可以是例如0.05mm至0.2mm。ECA 115的施加量在预定温度下可以是0.02mm至0.1mm厚。例如，太阳能电池条可以在该预定温度下制造，其中该预定温度为150℃。作为具有分层的夹层布置的连接结构，第一接触垫110a、第二接触垫110b和ECA 115可形成为沿着第一太阳能电池条100和第二太阳能电池条102的边缘的单个长条，或者在沿着该边缘的多个位置处形成为多个单独的连接结构。值得注意的是，该单个长条可以提供增加的表面积以分散第一太阳能电池条100作用在第二太阳能电池条102上的重量。另一方面，通过使用多个单独的连接结构，可以减轻CTE失配的影响。重叠量可基于各种因素确定，所述因素包括但不限于重叠的太阳能电池条100、102的总长度、太阳能电池条100、102的重量、太阳能电池条100、102的厚度、用于连接太阳能电池条100、102的材料、完全组装的模块中所需的柔性量、重叠的太阳能电池条100、102边缘(例如，线性边缘、非线性或“波状”边缘等)的形状、顶表面的所需日光暴露量等。
可以理解，太阳能电池模块可以包括连接在串中的附加太阳能电池条。每个太阳能电池条不需要具有相同的尺寸或形状，例如以便覆盖非矩形的预定区域。此外，太阳能电池模块可以包括多个电连接的串，所述多个串被设置为沿着叠瓦方向彼此相邻。
图1D示出了根据本公开的一个方面的电连接到外部负载120的第一太阳能电池条100。值得注意的是，外部负载120可以使用ECA 115连接到太阳能电池条100、102的任何布置。ECA 115可以允许用于电耦接组件的布线和ECA 115之间的热膨胀系数(CTE)失配更小。
可以理解，ECA 115可以应用于其它太阳能电池应用。例如，ECA 115可以用于MWT太阳能电池中，并作为粘合剂设计印刷在导电背板107上，通过该粘合剂设计可以形成互连。
如前所述，在低温下具有低模量的ECA 115在雪荷载测试期间是有帮助的。雪荷载测试之后的功率损失主要由太阳能电池条100、102中的各个电池的破裂引起，所述破裂是由于从一个太阳能电池条(例如，第一太阳能电池条100)施加到相邻的另一个太阳能电池条(例如，第二太阳能电池条102)的顶部上的荷载而引起的。较软的ECA 115可以在雪荷载测试期间保护和缓冲叠瓦式太阳能电池条100、102。因此，由较软的ECA 115制成的叠瓦式太阳能电池模块将产生比由较硬的ECA制成的模块更少的电池破裂。
图2A示出了根据本公开的示例性方面的由于施加的荷载而在连接结构处引起的应力。在示例性方面，第一太阳能电池条100可以被布置在第二太阳能电池条102的顶部上。在ECA 115不具有足够低的模量的情况下，由于在连接结构处施加的向下力，所施加的荷载可能导致第一太阳能电池条100和第二太阳能电池条102两者中的太阳能电池破裂。
如前所述，在热循环(例如-40℃至85℃)期间，所有材料(例如太阳能电池晶片(wafer)、ECA 115、玻璃板105、背板107、密封剂109等)可发生体积减小(在低温下)和体积膨胀(在高温下)。在不同材料之间可能存在随之的CTE失配。不同材料之间的不同膨胀或收缩率可引起应力并导致失效。太阳能电池(例如，硅晶片)可具有低CTE。然而，ECA 115可以具有高CTE。CTE失配可引起应力并断开连接。具有高Tg的ECA 115可具有较低的CTE。因此，太阳能电池条100、102与ECA 115之间所产生的CTE失配较小。同时，热循环性能更好。
在一个示例中，可在150℃的预定温度下制造模块，且可在将组件冷却到室温或更低时引入应力。例如，模块可以安装在冬季期间出现雪的环境中。因此，需要减少CTE失配以适应宽范围的温度循环，例如在热季节和冷季节之间。环境温度的变化可引起太阳能电池条100、102的玻璃105和背板107的尺寸变化。例如，Si的CTE可以非常低，并且太阳能电池条100、102的收缩可以被认为与密封剂105或背板107相比是最小的。太阳能电池条100、102之间的位移主要由玻璃105和背板107之间的CTE失配引起。也就是说，背板107可比其它部件收缩更多。因此，应力可以横向向内施加到太阳能电池条100、102，并且朝向模块的中心压缩太阳能电池条100、102。
这可能导致太阳能电池条100、102的边缘之间以及接触垫110a、110b之间的相对位移，例如横向移位。在连接结构处可以引起所产生的剪切力，具体地，剪切力被施加到ECA115。如果温度差引起足够大的尺寸变化和产生大的剪切力，ECA 115可能退化到传导降低或完全不传导的状态。因此，对于这种事件，ECA 115的低模量是期望的。
在一个示例中，温度变化可引起ECA 115和太阳能电池条100、102沿着垂直于太阳能电池条100、102的平面的方向的尺寸变化。例如，温度的降低可以导致ECA 115的体积收缩，导致接触垫110a、110b之间的ECA 115变窄。值得注意的是，玻璃105和背板107的尺寸也可能收缩，这可能进一步导致太阳能电池条100、102之间的拉开力。背板107可具有比玻璃105更高的CTE和收缩，这可向太阳能电池条100、102施加应力并拉开。该拉力可以增加施加到收缩的ECA 115的应力，并且又使ECA 115变窄。如果温度差引起足够大的体积变化并导致大的拉力，ECA 115可能破裂或完全断裂，这降低了传导或导致完全传导故障。因此，ECA115需要高的玻璃化转变温度(Tg)以减少CTE失配。
另外，由于温度变化(例如温度降低)而引起的体积变化可以导致太阳能电池条100、102之间的横向以及垂直(即，垂直于太阳能电池条100、102的平面)的相对位移。可以理解，大部分位移源于横向力。随着温度的降低，上述综合效应会导致ECA 115的剪切以及ECA 115的收缩，进一步增加传导损耗的可能性。
图2B示出了根据本公开的示例性方面的具有低模量的ECA 115。在示例性方面中，ECA 115的模量足够低，使得施加在第一太阳能电池条100上的荷载由低模量的ECA 115缓冲且不会使太阳能电池条破裂。因此，太阳能电池的结构完整性(以及因此最佳的操作效率)在荷载测试中得以保持。
图2C示出了根据本公开的示例性方面的具有高Tg的ECA 115。在示例性方面，除了低模量之外，ECA 115的Tg足够高，使得引起太阳能电池条100、102和ECA 115之间的尺寸变化的温度变化不会导致ECA 115由于所施加的剪切力或所施加的拉力而失效。相反，CTE失配足够低，使得ECA 115随着太阳能电池条100、102的相对位置的变化(从而随着接触垫110a、110b的相对位置的变化)而弯曲。因此，ECA 115的导电性在热循环中得以保持。ECA115的Tg可以大于例如70℃或80℃或优选85℃。可以理解，ECA 115不仅可以用于连接叠瓦式太阳能电池，还可以连接例如经由带状连接相连的太阳能电池或连接到外部负载的太阳能电池。
图3A示出了根据本公开的示例性方面的太阳能电池模块在雪荷载测试期间的示意图。在示例性方面，左侧示意图示出了没有施加雪荷载的第一太阳能电池模块300。值得注意的是，如所指示的，没有力施加到第一太阳能电池模块300。对于具有高(即，刚性)模量的ECA 115，所施加的雪荷载产生了第一太阳能电池模块300的右侧示意图，其中由于ECA115模量不足以低到缓冲所施加的雪荷载，太阳能电池被损坏。
图3B示出了根据本公开的示例性方面的太阳能电池模块在雪荷载测试期间的示意图。在示例性方面，左侧示意图示出了没有施加雪荷载的第二太阳能电池模块312。值得注意的是，如所指示的，没有力被施加到第二太阳能电池模块312。对于具有低(即，软)模量的ECA 115，所施加的雪荷载产生第二太阳能电池模块312的右侧示意图，其示出了具有未损坏太阳能电池的第二太阳能电池模块312，这是由于ECA 115模量足够低以缓冲所施加的雪荷载。ECA 115在25℃的模量可以是例如＜3500MPa，或＜1500MPa，或＜1160MPa，或＜1000MPa，或＜800MPa，或优选＜600MPa。
在一些实施例中，ECA 115的弹性模量可以取决于温度。例如，在-40℃下的模量可具有5GPa至10GPa的范围。在另一个示例中，在45℃下的模量可具有0.5GPa至3GPa的范围。上述Tg和模量可以例如使用ASTM D7028测试方法通过动态力学分析(DMA)来测量。在一个示例中，DMA可以表征粘弹性材料在振荡力条件下的机械响应。在一个实施例中，ECA 115的特性如下：130℃＞Tg＞85℃，模量＜1500MPa(在25℃下)。此外，ECA 115的特性可以取决于ECA 115的寿命。也就是说，在一些粘合剂中，粘合剂在器件中使用时间越长，粘合剂的性能可能降低。例如，热循环和暴露于环境中会降低性能。因此，希望ECA 115的特性在预定的偏差内保持预定的时间长度。在一个示例中，ECA 115的特性在一年的预定时间长度之后可以保持在5％的偏差内。在另一个示例中，ECA 115的特性在5年的预定时间长度之后可以保持在20％的偏差内。例如，可以从在现场第一次利用和暴露开始测量预定时间长度。或者，可以从例如制造期间的第一次应用开始测量预定时间长度。
显然，根据上述教导，本发明的许多修改和变化是可能的。因此，应当理解，在所附权利要求的范围内，本发明可以以不同于本文具体描述的方式实施。