專利名稱：一種高效薄膜太陽(yáng)能組件電池結(jié)構(gòu)及其實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高效薄膜太陽(yáng)能組件電池結(jié)構(gòu)及其實(shí)現(xiàn)方法，特別是可實(shí)現(xiàn)組件輸出電壓有效降低的高效薄膜太陽(yáng)能組件電池結(jié)構(gòu)及其實(shí)現(xiàn)方法，屬于太陽(yáng)能電池應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，晶體硅太陽(yáng)能電池具有較為成熟的技術(shù)，組件發(fā)電效率可達(dá)14%_16%，因而占有較大的市場(chǎng)份額，其開(kāi)路電壓往往低于50V。為了滿足晶體硅太陽(yáng)能電池組件在系統(tǒng)集成方面的市場(chǎng)需求，多數(shù)逆變器廠商設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出的逆變器為低電壓低功率逆變器(50V， 200W)和高電壓高功率逆變器(1000V，10kW)。薄膜太陽(yáng)能電池組件，尤其是非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池組件，由于其電池層厚度僅為0. 3 μ m左右，相對(duì)于晶體硅200 μ m左右的電池層厚度，具有原材料硅料用量少的優(yōu)點(diǎn)；其發(fā)電功率隨溫度升高而增大，耐高溫效應(yīng)強(qiáng)，克服了晶體硅太陽(yáng)能電池隨溫度升高功率下降的缺點(diǎn)；同時(shí)非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池組件在弱光條件下的光電轉(zhuǎn)換性能比晶體硅太陽(yáng)能電池組件好。但是，非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池組件的輸出電壓較高(超過(guò)100V)，應(yīng)用于光伏系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)時(shí)存在著如下問(wèn)題對(duì)于面積較小的光伏電站項(xiàng)目(如屋頂電站)，由于功率較低，電壓較高，可選擇的逆變器類型非常有限，不利于系統(tǒng)集成。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高效薄膜太陽(yáng)能組件電池結(jié)構(gòu)及其實(shí)現(xiàn)方法，能將薄膜電池組件的輸出電壓降低至50V以下，從而有效增強(qiáng)光伏系統(tǒng)集成過(guò)程中對(duì)逆變器選型的靈活性，解決背景技術(shù)存在的上述問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)方案為
一種高效薄膜太陽(yáng)能組件電池結(jié)構(gòu)，包含襯底玻璃、前電極膜層、光電吸收層、背電極膜層、封裝膜和背板，通過(guò)調(diào)整激光隔離溝道的劃刻次數(shù)及劃刻位置，各個(gè)光電單元串聯(lián)構(gòu)成兩組或多組光電池部分，各個(gè)光電池部分再并聯(lián)形成整體的薄膜組件結(jié)構(gòu)，即各個(gè)光電單元先串聯(lián)后并聯(lián)形成整體的組件電池結(jié)構(gòu)。以非晶硅單結(jié)薄膜太陽(yáng)能組件為例，組件電池結(jié)構(gòu)包括襯底玻璃、前電極膜層、光電吸收層、背電極膜層、封裝膜和背板，各個(gè)光電單元之間通過(guò)激光隔離溝道的順序劃刻， 串聯(lián)形成一個(gè)整體的薄膜組件結(jié)構(gòu)，是公知的、常用的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明組件電池結(jié)構(gòu)的特別之處是通過(guò)調(diào)整激光隔離溝道的劃刻次數(shù)及劃刻位置，各個(gè)光電單元串聯(lián)構(gòu)成兩組或多組光電池部分，各個(gè)光電池部分再并聯(lián)形成整體的薄膜組件結(jié)構(gòu)，即各個(gè)光電單元先串聯(lián)后并聯(lián)形成整體的組件電池結(jié)構(gòu)。前電極膜層、背電極膜層，可采用摻鋁氧化鋅、摻銦氧化錫、摻氟氧化錫等材料制備；光電吸收層，可采用硅基系列薄膜層、碲化鎘系列薄膜層、銅銦鎵錫系列薄膜層等單結(jié)或疊層電池結(jié)構(gòu)；封裝膜可采用PVB或EVA封裝膜，背板可采用玻璃或各類聚合物背板。
—種高效薄膜太陽(yáng)能組件電池結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方法，采用集成方法串聯(lián)若干個(gè)光電單元，形成多組可以獨(dú)立工作的光電池部分，各組光電池部分之間通過(guò)調(diào)整激光隔離溝道的劃刻次數(shù)及劃刻位置獲得公共正極和公共負(fù)極，實(shí)現(xiàn)各組光電池部分之間并聯(lián)，構(gòu)成太陽(yáng)能組件電池結(jié)構(gòu)。以各個(gè)光電單元串聯(lián)構(gòu)成三組光電池部分的非晶硅單結(jié)薄膜太陽(yáng)能組件為例，本發(fā)明包含如下工藝步驟①在襯底上沉積導(dǎo)電的前電極膜層；②第一次激光劃刻激光自下而上透過(guò)襯底玻璃刻除部分前電極膜層；③在前電極膜層上依次沉積P型非晶硅摻雜層、I本征非晶硅層和N型非晶硅摻雜層；④第二次激光劃刻激光自下而上透過(guò)襯底玻璃和前電極膜層刻除部分光電吸收膜層；⑤在光電吸收膜層表面沉積透明導(dǎo)電的背電極膜層；⑥第三次激光劃刻激光自下而上透過(guò)襯底玻璃和前電極膜層，穿透刻除單個(gè)光電單元的部分光電吸收膜層和背電極膜層；⑦鋪設(shè)封裝膜；⑧覆蓋背板；⑨用封裝膜將電極層、 光電吸收層封裝在襯底玻璃和背板之間。本發(fā)明通過(guò)調(diào)整太陽(yáng)能組件內(nèi)部的電池結(jié)構(gòu)，由多個(gè)光電單元串聯(lián)構(gòu)成一組光電池部分的電池結(jié)構(gòu)調(diào)整為多個(gè)光電單元串聯(lián)形成若干組光電池部分，各組光電池部分之間并聯(lián)工作的電池結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)薄膜太陽(yáng)能組件開(kāi)路電壓的有效降低，從而增強(qiáng)光伏系統(tǒng)集成過(guò)程中對(duì)逆變器選型的靈活性。本發(fā)明的積極效果是通過(guò)調(diào)整薄膜太陽(yáng)能電池組件內(nèi)部各個(gè)光電單元之間的串、并聯(lián)結(jié)構(gòu)，可以在功率基本不衰減的前提下，實(shí)現(xiàn)組件輸出電壓的有效降低，增強(qiáng)了逆變器、控制器、蓄電池等光伏發(fā)電系統(tǒng)配件的匹配靈活性；在光伏系統(tǒng)應(yīng)用中節(jié)約了線纜和連接器材料用量，節(jié)省了安裝時(shí)間，從而降低了系統(tǒng)的BOS成本(系統(tǒng)集成中除太陽(yáng)能電池組件的其它一切費(fèi)用)；同時(shí)改善后的電池結(jié)構(gòu)能夠有效降低太陽(yáng)能電池組件表面發(fā)生小面積遮擋情況對(duì)組件發(fā)電效率的影響，提高組件的耐遮擋性能。


圖1是常規(guī)太陽(yáng)能組件的電池結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是常規(guī)太陽(yáng)能組件的平面結(jié)構(gòu)圖3是本發(fā)明中薄膜太陽(yáng)能組件的電池結(jié)構(gòu)示意圖(以三組光電池并聯(lián)結(jié)構(gòu)為例)； 圖4是本發(fā)明中薄膜太陽(yáng)能組件的平面結(jié)構(gòu)圖(以三組光電池并聯(lián)結(jié)構(gòu)為例)； 圖5是圖3中M部分的局部放大圖； 圖6是圖3中N部分的局部放大圖。圖中襯底玻璃1 ；前電極膜層2 ；光電吸收層3 ；背電極膜層4 ；前電極膜層隔離溝道5、11 ；光電吸收層隔離溝道和電流引出通道6、12;背電極膜層隔離溝道7、13 ；隔離溝道 8 ；正極匯流條14 ；負(fù)極端匯流條9、16 ；光電單元10 ；電流引出通道15 ；公共正極處和公共負(fù)極出電流的流向17、18 ；公共正極M ；公共負(fù)極N。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。本實(shí)施例為各個(gè)光電單元串聯(lián)構(gòu)成三組光電池部分的非晶硅單結(jié)薄膜太陽(yáng)能組件，參照附圖3、4、5、6。
一種高效薄膜太陽(yáng)能組件電池結(jié)構(gòu)，(圖3)包括襯底玻璃1、前電極膜層2、光電吸收層3、背電極膜層4、封裝膜和背板，通過(guò)調(diào)整激光劃刻的前電極膜層隔離溝道5、光電吸收層隔離溝道和電流引出通道6、背電極膜層隔離溝道7的劃刻次數(shù)及劃刻位置，實(shí)現(xiàn)薄膜組件的電池結(jié)構(gòu)由各個(gè)光電單元之間的串聯(lián)結(jié)構(gòu)調(diào)整為各個(gè)光電單元串聯(lián)構(gòu)成兩組或多組光電池部分，各組光電池部分之間通過(guò)激光劃刻獲得的公共正極(圖5)和公共負(fù)極(圖 6)并聯(lián)形成整體的薄膜組件結(jié)構(gòu)(圖4)。參照附圖5、6，用激光劃刻每個(gè)光電單元形成隔離溝道過(guò)程中，通過(guò)調(diào)整三次激光劃刻隔離溝道的位置至前電極膜層隔離溝道11、光電吸收層隔離溝道和電流引出通道12、 背電極膜層隔離溝道13，得到電池結(jié)構(gòu)的公共正極M，實(shí)現(xiàn)公共正極處正極匯流條14的引出，與電池結(jié)構(gòu)左側(cè)的負(fù)極端匯流條9之間形成第一組光電池部分；通過(guò)增加兩條第二次激光劃刻的隔離溝道至電流引出通道15，得到電池結(jié)構(gòu)的公共負(fù)極N，實(shí)現(xiàn)公共負(fù)極處負(fù)極匯流條16的引出，與其左側(cè)的公共正極處匯流條14之間形成第二組光電池部分；公共負(fù)極處負(fù)極匯流條16與電池結(jié)構(gòu)右側(cè)的正極端匯流條之間形成第三組光電池部分，依此類推，17和18表示公共正極處和公共負(fù)極出電流的流向。從而實(shí)現(xiàn)電池內(nèi)部的串、并聯(lián)結(jié)構(gòu)，將原來(lái)的各個(gè)光電單元串聯(lián)形成一塊光電池部分的組件電池結(jié)構(gòu)調(diào)整為多個(gè)光電單元串聯(lián)形成若干個(gè)可以獨(dú)立工作的光電池部分，各個(gè)光電池部分再并聯(lián)形成整體的組件電池結(jié)構(gòu)。通過(guò)設(shè)計(jì)光電單元的個(gè)數(shù)、單個(gè)光電單元的寬度以及各個(gè)光電單元之間的串、并聯(lián)結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池組件輸出功率基本不變、輸出電壓顯著降低的實(shí)用效果。一種高效薄膜太陽(yáng)能組件電池結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方法，采用集成方法串聯(lián)若干個(gè)光電單元10，形成多組可以獨(dú)立工作的光電池部分，通過(guò)引入公共正極和公共負(fù)極，實(shí)現(xiàn)各組光電池部分之間并聯(lián)的太陽(yáng)能組件電池結(jié)構(gòu)。本發(fā)明包含如下工藝步驟
①在襯底玻璃1表面沉積透明導(dǎo)電的前電極膜層2；
②第一次激光劃刻利用激光劃刻技術(shù)，自下而上透過(guò)襯底玻璃刻除透明導(dǎo)電的前電極膜層，得到大規(guī)模的前電極分割塊，各分割塊之間形成相互絕緣的前電極膜層隔離溝道 5 ；
③在制備了前電極的玻璃襯底上依次沉積薄膜光電轉(zhuǎn)換層，包括硅基系列薄膜層、碲化鎘系列薄膜層、銅銦鎵錫系列薄膜層，構(gòu)成薄膜電池的光電吸收層3，以上光電吸收層同時(shí)沉積在前電極分割塊之間的前電極膜層隔離溝道5內(nèi)；
④第二次激光劃刻利用激光劃刻技術(shù)，自下而上透過(guò)襯底玻璃1和前電極膜層2刻除穿透光電吸收膜層3，得到大量的光電單元分割塊，各個(gè)光電單元分割塊之間形成相互絕緣的光電吸收層隔離溝道和電流引出通道6 ；
⑤在光電吸收膜層3表面沉積制備導(dǎo)電的背電極膜層4，背電極膜層同時(shí)沉積在光電單元分割塊之間的光電吸收層隔離溝道和電流引出通道6內(nèi)；
⑥第三次激光劃刻利用激光劃刻技術(shù)，自下而上透過(guò)襯底玻璃1和前電極膜層2刻除穿透光電吸收膜層3和背電極膜層4，形成背電極膜層隔離溝道7，將各個(gè)光電單元10之間聯(lián)系起來(lái)，電流從前電極膜層的正極端流至背電極膜層的負(fù)極端，形成串、并聯(lián)的電池結(jié)構(gòu)；激光透過(guò)襯底玻璃1穿透刻除前電極膜層2、光電吸收膜層3和背電極膜層4形成隔離溝道8，該隔離溝道由第一次激光劃刻和第三次激光劃刻共同作用得到，起絕緣作用，只有隔離溝道8內(nèi)側(cè)的電池單元能夠正常工作；
⑦鋪設(shè)封裝膜；
⑧覆蓋背板；
⑨層壓依賴封裝膜將電極層、光電吸收層封裝在襯底玻璃和背板之間。 更具體的工藝步驟如下①在襯底玻璃1表面沉積透明導(dǎo)電的前電極膜層2 ；②第一次激光劃刻利用波長(zhǎng)355nm的紫外-可見(jiàn)Nd: YAG激光，自下而上透過(guò)襯底玻璃刻除透明導(dǎo)電的前電極膜層，得到大規(guī)模的前電極分割塊，各分割塊之間形成相互絕緣的前電極膜層隔離溝道5，被劃刻的透明導(dǎo)電膜的膜面向上放置，玻璃襯底在下放置；③在制備了前電極的玻璃襯底上依次沉積P型非晶硅摻雜層、I本征非晶硅層和N型非晶硅摻雜層，構(gòu)成薄膜電池的光電吸收層3，以上光電吸收層同時(shí)沉積在前電極分割塊之間的前電極膜層隔離溝道5內(nèi)；④第二次激光劃刻利用532nm的綠色Nd: YAG激光，自下而上透過(guò)襯底玻璃 1和前電極膜層2刻除穿透光電吸收膜層3，得到大量的光電單元分割塊，各個(gè)光電單元分割塊之間形成相互絕緣的光電吸收層隔離溝道和電流引出通道6 ；⑤在光電吸收膜層3表面沉積制備透明導(dǎo)電的背電極膜層4，背電極膜層同時(shí)沉積在光電單元分割塊之間的光電吸收層隔離溝道和電流引出通道6內(nèi)；⑥第三次激光劃刻利用532nm的綠色Nd: YAG激光，自下而上透過(guò)襯底玻璃1和前電極膜層2刻除穿透光電吸收膜層3和背電極膜層4，形成與穿透深度相同的背電極膜層隔離溝道7，將各個(gè)光電單元10之間聯(lián)系起來(lái)，電流從前電極膜層的正極端流至背電極膜層的負(fù)極端，使多個(gè)光電單元10串聯(lián)構(gòu)成幾組可獨(dú)立工作的光電池部分，各組光電池部分之間再并聯(lián)得到太陽(yáng)能組件的電池結(jié)構(gòu)；激光透過(guò)襯底玻璃1穿透刻除前電極膜層2、光電吸收膜層3和背電極膜層4形成隔離溝道8，該隔離溝道由第一次激光劃刻和第三次激光劃刻共同作用得到，起絕緣作用，只有隔離溝道8內(nèi)側(cè)的電池單元能夠正常工作；⑦鋪設(shè)封裝膜；⑧覆蓋背板；⑨層壓依賴封裝膜將電極層、光電吸收層封裝在襯底玻璃和背板之間。
權(quán)利要求
1.一種高效薄膜太陽(yáng)能組件電池結(jié)構(gòu)，其特征在于包含襯底玻璃、前電極膜層、光電吸收層、背電極膜層、封裝膜和背板，通過(guò)調(diào)整激光隔離溝道的劃刻次數(shù)及劃刻位置，各個(gè)光電單元串聯(lián)構(gòu)成兩組或多組光電池部分，各個(gè)光電池部分再并聯(lián)形成整體的薄膜組件結(jié)構(gòu)，即各個(gè)光電單元先串聯(lián)后并聯(lián)形成整體的組件電池結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之高效薄膜太陽(yáng)能組件電池結(jié)構(gòu)，其特征在于通過(guò)調(diào)整激光劃刻的前電極膜層隔離溝道(5)、光電吸收層隔離溝道和電流引出通道(6)、背電極膜層隔離溝道(7)的劃刻次數(shù)及劃刻位置，實(shí)現(xiàn)薄膜組件的電池結(jié)構(gòu)由各個(gè)光電單元之間的串聯(lián)結(jié)構(gòu)調(diào)整為各個(gè)光電單元串聯(lián)構(gòu)成兩組或多組光電池部分，各組光電池部分之間通過(guò)激光劃刻獲得的公共正極和公共負(fù)極并聯(lián)形成整體的薄膜組件結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述之高效薄膜太陽(yáng)能組件電池結(jié)構(gòu)，其特征在于用激光劃刻每個(gè)光電單元形成隔離溝道過(guò)程中，通過(guò)調(diào)整三次激光劃刻隔離溝道的位置至前電極膜層隔離溝道(11)、光電吸收層隔離溝道和電流引出通道(12)、背電極膜層隔離溝道(13)， 得到電池結(jié)構(gòu)的公共正極，實(shí)現(xiàn)公共正極處正極匯流條(14)的引出，與電池結(jié)構(gòu)左側(cè)的負(fù)極端匯流條(9)之間形成第一組光電池部分；通過(guò)增加兩條第二次激光劃刻的隔離溝道至電流引出通道(15)，得到電池結(jié)構(gòu)的公共負(fù)極，實(shí)現(xiàn)公共負(fù)極處負(fù)極匯流條(16)的引出， 與其左側(cè)的公共正極處匯流條(14)之間形成第二組光電池部分；公共負(fù)極處負(fù)極匯流條 (16)與電池結(jié)構(gòu)右側(cè)的正極端匯流條之間形成第三組光電池部分。
4.一種高效薄膜太陽(yáng)能組件電池結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于采用集成方法串聯(lián)若干個(gè)光電單元(10)，形成多組可以獨(dú)立工作的光電池部分，各組光電池部分之間通過(guò)調(diào)整激光隔離溝道的劃刻次數(shù)及劃刻位置獲得公共正極和公共負(fù)極，實(shí)現(xiàn)各組光電池部分之間并聯(lián)，構(gòu)成太陽(yáng)能組件電池結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述之高效薄膜太陽(yáng)能組件電池結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于包含如下工藝步驟①在襯底上沉積導(dǎo)電的前電極膜層；②第一次激光劃刻激光自下而上透過(guò)襯底玻璃刻除部分前電極膜層；③在前電極膜層上依次沉積P型非晶硅摻雜層、I本征非晶硅層和N型非晶硅摻雜層；④第二次激光劃刻激光自下而上透過(guò)襯底玻璃和前電極膜層刻除部分光電吸收膜層；⑤在光電吸收膜層表面沉積透明導(dǎo)電的背電極膜層；⑥第三次激光劃刻激光自下而上透過(guò)襯底玻璃和前電極膜層，穿透刻除單個(gè)光電單元的部分光電吸收膜層和背電極膜層；⑦鋪設(shè)封裝膜；⑧覆蓋背板；⑨用封裝膜將電極層、光電吸收層封裝在襯底玻璃和背板之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述之高效薄膜太陽(yáng)能組件電池結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于具體工藝步驟如下①在襯底玻璃(1)表面沉積透明導(dǎo)電的前電極膜層(2)；②第一次激光劃刻利用激光劃刻技術(shù)，自下而上透過(guò)襯底玻璃刻除透明導(dǎo)電的前電極膜層，得前電極分割塊，各分割塊之間形成相互絕緣的前電極膜層隔離溝道(5)；③在制備了前電極的玻璃襯底上依次沉積薄膜光電轉(zhuǎn)換層，包括硅基系列薄膜層、碲化鎘系列薄膜層、銅銦鎵錫系列薄膜層，構(gòu)成薄膜電池的光電吸收層(3)，以上光電吸收層同時(shí)沉積在前電極分割塊之間的前電極膜層隔離溝道(5)內(nèi)；④第二次激光劃刻利用激光劃刻技術(shù)，自下而上透過(guò)襯底玻璃(1)和前電極膜層(2) 刻除穿透光電吸收膜層(3)，得到光電單元分割塊，各個(gè)光電單元分割塊之間形成相互絕緣的光電吸收層隔離溝道和電流引出通道(6)；⑤在光電吸收膜層(3)表面沉積制備導(dǎo)電的背電極膜層(4)，背電極膜層同時(shí)沉積在光電單元分割塊之間的光電吸收層隔離溝道和電流引出通道(6)內(nèi)；⑥第三次激光劃刻利用激光劃刻技術(shù)，自下而上透過(guò)襯底玻璃(1)和前電極膜層(2) 刻除穿透光電吸收膜層(3)和背電極膜層(4)，形成背電極膜層隔離溝道(7)，將各個(gè)光電單元(10)之間聯(lián)系起來(lái)，電流從前電極膜層的正極端流至背電極膜層的負(fù)極端，形成串、并聯(lián)的電池結(jié)構(gòu)；激光透過(guò)襯底玻璃(1)穿透刻除前電極膜層(2)、光電吸收膜層(3)和背電極膜層(4)形成隔離溝道(8)，該隔離溝道由第一次激光劃刻和第三次激光劃刻共同作用得到，起絕緣作用，只有隔離溝道(8)內(nèi)側(cè)的電池單元能夠正常工作；⑦鋪設(shè)封裝膜；⑧覆蓋背板；⑨層壓依賴封裝膜將電極層、光電吸收層封裝在襯底玻璃和背板之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述之高效薄膜太陽(yáng)能組件電池結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于更具體工藝步驟如下①在襯底玻璃(1)表面沉積透明導(dǎo)電的前電極膜層(2)；②第一次激光劃刻利用波長(zhǎng)355nm的紫外-可見(jiàn)Nd: YAG激光，自下而上透過(guò)襯底玻璃刻除透明導(dǎo)電的前電極膜層，得到前電極分割塊，各分割塊之間形成相互絕緣的前電極膜層隔離溝道(5)，被劃刻的透明導(dǎo)電膜的膜面向上放置，玻璃襯底在下放置；③在制備了前電極的玻璃襯底上依次沉積P型非晶硅摻雜層、I本征非晶硅層和N型非晶硅摻雜層，構(gòu)成薄膜電池的光電吸收層(3)，以上光電吸收層同時(shí)沉積在前電極分割塊之間的前電極膜層隔離溝道(5)內(nèi)；④ 第二次激光劃刻利用532nm的綠色Nd: YAG激光，自下而上透過(guò)襯底玻璃(1)和前電極膜層(2)刻除穿透光電吸收膜層(3)，得到光電單元分割塊，各個(gè)光電單元分割塊之間形成相互絕緣的光電吸收層隔離溝道和電流引出通道(6)；⑤在光電吸收膜層(3)表面沉積制備透明導(dǎo)電的背電極膜層(4)，背電極膜層同時(shí)沉積在光電單元分割塊之間的光電吸收層隔離溝道和電流引出通道(6)內(nèi)；⑥第三次激光劃刻利用532nm的綠色Nd: YAG激光，自下而上透過(guò)襯底玻璃(1)和前電極膜層(2)刻除穿透光電吸收膜層(3)和背電極膜層(4)，形成與穿透深度相同的背電極膜層隔離溝道(7)，將各個(gè)光電單元(10)之間聯(lián)系起來(lái)，電流從前電極膜層的正極端流至背電極膜層的負(fù)極端，使多個(gè)光電單元(10)串聯(lián)構(gòu)成多組可獨(dú)立工作的光電池部分，各組光電池部分之間再并聯(lián)得到太陽(yáng)能組件的電池結(jié)構(gòu)；激光透過(guò)襯底玻璃(1)穿透刻除前電極膜層(2)、光電吸收膜層(3)和背電極膜層(4)形成隔離溝道 (8)，該隔離溝道由第一次激光劃刻和第三次激光劃刻共同作用得到，起絕緣作用，只有隔離溝道(8)內(nèi)側(cè)的電池單元能夠正常工作；⑦鋪設(shè)封裝膜；⑧覆蓋背板；⑨層壓依賴封裝膜將電極層、光電吸收層封裝在襯底玻璃和背板之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高效薄膜太陽(yáng)能組件電池結(jié)構(gòu)及其實(shí)現(xiàn)方法，屬于太陽(yáng)能電池應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)方案是包含襯底玻璃、前電極膜層、光電吸收層、背電極膜層、封裝膜和背板，通過(guò)調(diào)整激光隔離溝道的劃刻次數(shù)及劃刻位置，各個(gè)光電單元串聯(lián)構(gòu)成兩組或多組光電池部分，各個(gè)光電池部分再并聯(lián)形成整體的薄膜組件結(jié)構(gòu)，即各個(gè)光電單元先串聯(lián)后并聯(lián)形成整體的組件電池結(jié)構(gòu)。本發(fā)明通過(guò)調(diào)整薄膜太陽(yáng)能電池組件內(nèi)部各個(gè)光電單元之間的串、并聯(lián)結(jié)構(gòu)，可以在功率基本不衰減的前提下，實(shí)現(xiàn)組件輸出電壓的有效降低，增強(qiáng)了薄膜電池組件與逆變器、控制器、蓄電池等光伏發(fā)電系統(tǒng)配件的匹配靈活性；降低了系統(tǒng)的BOS成本，同時(shí)組件的耐遮擋性能得到有效改善。
文檔編號(hào)H01L31/18GK102222712SQ20111017448
公開(kāi)日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月27日
發(fā)明者賈海軍 申請(qǐng)人:保定天威薄膜光伏有限公司, 保定天威集團(tuán)有限公司