專利名稱：一種薄膜光伏組件及其連線系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及新能源技術領域，更具體的涉及一種薄膜光伏組件及其連線系統(tǒng)。
背景技術：
在傳統(tǒng)能源逐漸枯竭，環(huán)境問題逐年加劇之際，新能源已逐漸成為各國能源戰(zhàn)略的主流，其中，光伏產業(yè)在新能源中占據著重要地位。太陽能電池以半導體材料為媒介實現(xiàn)光和電的直接轉換，當陽光照射到太陽能電池時，在沒有機械傳動和污染性副產物的情況下，將太陽光能直接轉換成電能。下面內容將對現(xiàn)有技術中的薄膜光伏組件集成結構進行詳細說明。請參考圖1,圖1為現(xiàn)有技術中的薄膜光伏組件集成結構示意圖。現(xiàn)有技術中的薄膜光伏組件包括襯底1、前電極層2、半導體層3及背電極層4。其中，襯底I為玻璃，當然也可為其它材料，例如不銹鋼、聚合物等。前電極層2為透明導電材料，其沉積于襯底I上，前電極層2刻有多個間隔分布的槽Pl,多個槽Pl將前電極層2劃分為多個寬度相等的子單元，槽Pl要將前電極層刻穿以使得子單元之間相互絕緣。半導體層3沉積于前電極層2上,偏離于槽Pl —定距離的半導體層3上刻有槽P2,刻槽P2時要刻穿半導體層3，但不能損傷前電極層2。背電極層4沉積于半導體層3上，需要說明的是，背電極層4沉積于半導體層3上時，同時，背電極層的材料也需沉積于槽P2內，而后根據槽P2的位置偏移一定的距離再次刻槽P3，刻槽P3時要刻穿背電極層或4同時刻穿背電極層4和半導體層3但不能損傷前電極層2。由圖1中可以看出，通過刻槽將一個大面積的太陽能電池分割為若干個面積相等子單元，每一個子單元為一個子電池。通過刻槽Pl，P3分別將前電極層2和背電極層4刻穿，使相鄰子電池之間的同層電極絕緣，而通過刻槽P2又使前一個子電池的背電極層4與后一個子電池的前電極層2導通從而實現(xiàn)了相鄰子電池的串聯(lián)。如此，通過刻三道槽使原來的一整塊大面積電池變成了若干個子電池的串聯(lián)結構，即光伏組件。起始端引出電極A通過刻槽P2與第一個子電池的前電極層相連，因此起始端引出電極A可做為整個組件的前電極。末端引出電極B為最后一個子電池的背電極，其做為整個組件的背電極。以上為現(xiàn)有技術中較普遍的光伏組件集成結構。然而，根據材料物理特性，最優(yōu)的子電池寬度都在一個很小的范圍內基本是固定的，因此對于同一種尺寸規(guī)格的薄膜光伏組件而言子電池的個數(shù)也是基本固定的，從而決定了上述光伏組件的輸出電壓和電流也是固定的，而這并不能滿足多種應用的需求。為了克服現(xiàn)有技術中光伏組件輸出電壓和輸出電流為固定值的不足，專利申請?zhí)枮?00880101249.4的專利文件公布了一種光伏模塊的并聯(lián)互連接的系統(tǒng)和方法。請參考圖2，圖2為現(xiàn)有發(fā)明專利中公布的光伏系統(tǒng)的示意圖。由圖2可知，整個薄膜光伏組件被分成了左右對稱的兩部分IOa和10b，對比圖1即可發(fā)現(xiàn)IOb部分的結構即為常規(guī)薄膜光伏組件的結構，而IOa為其鏡像結構，這樣整個薄膜光伏組件就包括了 IOa和IOb兩個子組件，最左端的引出電極是子組件IOa的背電極，最右端的引出電極為子組件IOb的背電極。此外，兩個子組件IOa與IOb共用一個公共前電極15，為了便于引線，公共前電極15通過刻槽16a和刻槽16b分別與子組件中間背電極16相連，如此中間背電極16相當于公共前電極15。而后再將左右兩個電極，即兩個子組件的背電極，通過引線連接起來即形成了兩個子組件IOa和IOb的并聯(lián)。對于相同尺寸規(guī)格的組件，相同的子電池寬度來說，每個子組件中的串聯(lián)子電池個數(shù)為常規(guī)組件的一半，因此輸出電壓就為常規(guī)組件的一半，而由于是兩個相同子組件的并聯(lián)，其輸出電流就是常規(guī)組件的兩倍。從而可以滿足低電壓高電流的應用需求。然而，作為公共前電極15及與公共前電極15相對應的中間背電極16之間需刻槽以便引出電極，中間背電極16只能作為引出電極使用，而公共前電極15與中間背電極16之間不能產生電流，進而造成了光伏組件有效電池面積損失的問題。此外，該發(fā)明專利中的光伏組件只限于兩個子組件的并聯(lián)，其不能滿足光伏組件對低電壓高電流的更高要求。因此，如何解決現(xiàn)有技術中光伏組件有效電池面積損失的問題，成為本領域技術人員所要解決的重要技術問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供了一種薄膜光伏組件，其能夠有效避免有效電池面積損失的問題。本發(fā)明還提供了一種用于上述薄膜光伏組件的連線系統(tǒng)。本發(fā)明提供的一種薄膜光伏組件，包括襯底、沉積于所述襯底的前電極層、沉積于所述前電極層的半導體層及沉積于所述半導體層的背電極層，所述前電極層刻有多道將其貫穿的第一溝槽，所述半導體層刻有多道將其貫穿的第二溝槽，所述背電極層刻有多道將其貫穿的第三溝槽，所述第二溝槽內設置有導體，多道所述第一溝槽與多道所述第三溝槽將所述前電極層與所述背電極層劃為多個子電池，所述第二溝槽內的導體將相鄰的兩個所述子電池相串聯(lián)，包括由多個子電池串聯(lián)而成的第一子組件和由多個子電池串聯(lián)而成且與所述第一子組件相鄰的第二子組件，所述第一子組件的引出電極與和其相鄰的子電池的前電極通過所述第二溝槽內的導體相串聯(lián)，且所述第一子組件與所述第二子組件以二者相鄰的兩個前電極之間的第一溝槽為對稱中心呈對稱分布，所述第一子組件與所述第二子組件相鄰的兩個背電極相交形成第一公共背電極。優(yōu)選地，還包括與所述第二子組件的末端相鄰設置的第三子組件，所述第三子組件與所述第二子組件以所述背電極層的垂面為對稱中心呈對稱分布，所述第三子組件與所述第二子組件相鄰的前電極、背電極及半導體層均相交，且所述第三子組件與所述第二子組件相交的前電極形成第一公共前電極。優(yōu)選地，還包括與所述第三子組件的末端相鄰設置的第四子組件，且所述第四子組件與所述第三子組件以二者相鄰的兩個前電極之間的第一溝槽為對稱中心呈對稱分布，所述第四子組件與所述第三子組件相鄰的兩個背電極相交形成第二公共背電極。優(yōu)選地，還包括與所述第四子組件的末端相鄰設置的第五子組件，所述第五子組件與所述第四子組件以所述背電極層的垂面為對稱中心呈對稱分布，所述第五子組件與所述第四子組件相鄰的前電極、背電極及半導體層均相交，且所述第五子組件與所述第四子組件相交的前電極形成第二公共前電極。優(yōu)選地，所述第一溝槽同時貫穿于所述前電極層和所述半導體層。優(yōu)選地，所述第三溝槽同時貫穿于所述背電極層和所述半導體層。本發(fā)明還提供了一種薄膜光伏組件的連線系統(tǒng)，用于如上述所述的薄膜光伏組件，所述薄膜光伏組件的兩端的引出電極及與所述第一公共前電極相對應的背電極通過導電引線相連接；所述第一公共背電極與所述第二公共背電極通過導電引線相連接。優(yōu)選地，所述導電引線與所述背電極層之間設有絕緣層。優(yōu)選地，所述絕緣層為粘于所述導電引線與所述背電極層之間的絕緣膠帶。本發(fā)明提供的一種薄膜光伏組件，包括襯底、沉積于所述襯底的前電極層、沉積于所述前電極層的半導體層及沉積于所述半導體層的背電極層，所述前電極層刻有多道將其貫穿的第一溝槽，所述半導體層刻有多道將其貫穿的第二溝槽，所述背電極層刻有多道將其貫穿的第三溝槽，所述第二溝槽內設置有導體，多道所述第一溝槽與多道所述第三溝槽將所述前電極層與所述背電極層劃為多個子電池，所述第二溝槽內的導體將相鄰的兩個所述子電池相串聯(lián)，包括由多個子電池串聯(lián)而成的第一子組件和由多個子電池串聯(lián)而成且與所述第一子組件相鄰的第二子組件，所述第一子組件的引出電極與和其相鄰的子電池的前電極通過所述第二溝槽內的導體相串聯(lián)，且所述第一子組件與所述第二子組件以二者相鄰的兩個前電極之間的第一溝槽為對稱中心呈對稱分布，所述第一子組件與所述第二子組件相鄰的兩個背電極相交形成第一公共背電極。如此設置，第一子組件和第二子組件均由多個子電池串聯(lián)而成，且第一子組件與第二子組件的公共電極為第一公共背電極。應當理解，由于前電極沉積于襯底和半導體層之間，故不能由前電極引線，而背電極可直接進行引線。此外，第一子組件與第二子組件的公共電極為背電極，第一公共背電極和與其相對應的前電極之間仍能產生電流。因此，相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明提供的薄膜光伏組件有效避免了有效電池面積損失的問題。本發(fā)明提供的一種薄膜光伏組件的連線系統(tǒng)，用于上述所述的薄膜光伏組件，所述薄膜光伏組件的起始端的引出電極、其最末端的引出電極及與所述第一公共前電極相對應的背電極通過導電引線相連接；所述第一公共背電極與所述第二公共背電極通過導電引線相連接。需要說明的是，由于光伏組件的起始端和最末端的引出電極均通過刻槽與子電池的前電極相連接，故由光伏組件的兩端的引出電極引出的導線相當于由光伏組件的兩端的前電極引出的導線，此外，由與第一公共前電極相對應的背電極引出的導線相當于由第一公共前電極直接引出的導線。故如此設置，相當于將光伏組件的前電極相并聯(lián)。同時，通過導電引線將第一公共背電極與第二公共背電極相連接，實現(xiàn)了公共背電極的相并聯(lián)。此外，需要說明的是，本發(fā)明提供的薄膜光伏組件的連線方法還適用于多個光伏子組件的并聯(lián)，比如，五個、六個、七個等，同樣，依照本發(fā)明提供的方法可將各個光伏子組件相并聯(lián)。應當理解，當光伏子組件的個數(shù)為奇數(shù)時，整個光伏組件的一端背電極，該背電極與各個公共背電極相并聯(lián)即可；另外，將整個光伏組件的另一端的引出電極和與各個公共前電極相對應的背電極相連接即可。如此設置，將多個子光伏組件的并聯(lián)，滿足了對低電壓高電流的更高要求。


圖1為現(xiàn)有技術中的薄膜光伏組件集成結構示意圖；圖2為現(xiàn)有發(fā)明專利中公布的光伏系統(tǒng)的示意圖；圖3為本發(fā)明具體實施方式
中光伏組件示意圖；圖4為本發(fā)明另一種具體實施方式
中光伏組件示意圖；圖5為本發(fā)明具體實施方式
中光伏組件接線系統(tǒng)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供了一種薄膜光伏組件，其能夠有效避免有效電池面積損失的問題。本發(fā)明還提供了一種用于上述薄膜光伏組件的連線系統(tǒng)。下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。請參考圖3，圖3為本發(fā)明具體實施方式
中光伏組件示意圖。本具體實施方式
所提供的薄膜光伏組件，包括襯底111、沉積于襯底111的前電極層112、沉積于前電極層112的半導體層113及沉積于半導體層113的背電極層114。前電極層112刻有多道將其貫穿的第一溝槽1121，半導體層113刻有多道將其貫穿的第二溝槽1131，背電極層114刻有多道將其貫穿的第三溝槽1141。其中，第二溝槽1131內設置有導體，該導體可與背電極層的材料相同，即在半導體層113上沉積背電極層114時，可將背電極層114材料沉積于第二溝槽1131內。需要說明的是，多道第一溝槽1121與多道第三溝槽1141將前電極層112與背電極層114劃為多個子電池，第二溝槽1131內的導體將相鄰的兩個子電池相串聯(lián)。本具體實施方式
所提供的光伏組件包括由多個子電池串聯(lián)而成的第一子組件115和由多個子電池串聯(lián)而成且與所述第一子組件115相鄰設置的第二子組件116。本具體實施方式
所提供的第一子組件115的引出電極與和其相鄰的子電池的前電極通過第二溝槽1131內的導體相串聯(lián)，且第一子組件115與第二子組件116以二者相鄰的兩個前電極之間的第一溝槽為對稱中心呈對稱分布，第一子組件115與第二子組件116相鄰的兩個背電極相交形成第一公共背電極123。如此設置，第一子組件115和第二子組件116均由多個子電池串聯(lián)而成，且第一子組件115與第二子組件116的公共電極為第一公共背電極123。應當理解，由于前電極沉積于襯底111和半導體層113之間，故不能由前電極引線，而背電極可直接進行引線。因此，相對于現(xiàn)有技術，本具體實施方式
所提供的第一子組件115與第二子組件116 二者相交部分不必通過刻槽使得前電極與后電極相連，而可以由第一公共背電極123直接引線。此外，第一子組件115與第二子組件116的公共電極為背電極,第一公共背電極123和與其相對應的前電極之間仍能產生電流。因此，相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明提供的薄膜光伏組件有效避免了有效電池面積損失的問題。請參照圖4，圖4為本發(fā)明另一種具體實施方式
中光伏組件示意圖。
本具體實施方式
所提供的優(yōu)選方案中，還包括與第二子組件116的末端相鄰設置的第三子組件117，第三子組件117與第二子組件116以背電極層114的垂面為對稱中心呈對稱分布，第三子組件117與第二子組件116相鄰的前電極、背電極及半導體層均相交，且第三子組件117與第二子組件116相交的前電極形成第一公共前電極122。如此設置，由于第三子組件117與第二子組件116以背電極層114的垂面為對稱中心呈對稱分布，第三子組件117與第二子組件116相鄰的前電極、背電極及半導體層均相交，所以第三子組件117能夠與第二子組件116相交形成第一公共前電極，且第三子組件117與第二子組件116相交的背電極與第一公共前電極122相對應，故引線時可直接由與第一公共前電極122相對應的背電極直接引出即可。如此設置，本發(fā)明提供的薄膜光伏組件可包括多個光伏子組件。本具體實施方式
還可包括與第三子組件117的末端相鄰設置的第四子組件118，第四子組件118與第三子組件117以二者相鄰的兩個前電極之間的第一溝槽為對稱中心呈對稱分布，第四子組件118與第三子組件117相鄰的兩個背電極相交形成第二公共背電極119。顯然，第四子組件118與第三子組件117的連接和第一子組件115與第二子組件116的連接相同，如此第四子組件118與第三子組件117可形成第二公共背電極119。本具體實施方式
所提供的薄膜光伏組件還可包括與第四子組件118的末端相鄰設置的第五子組件(圖中未示出)，第五子組件與第四子組件118以背電極層的垂面為對稱中心呈對稱分布，第五子組件與第四子組件118相鄰的前電極、背電極及半導體層均相交，且第五子組件與第四子組件118相交的前電極形成第二公共前電極。顯然，第五子組件與第四子組件118之間的連接關系與第三子組件117與第二子組件116之間的連接關系相同。當然，本具體實施方式
所提供的光伏組件還可包括第六子組件、第七子組件或更多的子組件，其連接關系與上述子組件之間的連接關系相同，故本文不再贅述。需要說明的是，本具體實施方式
所提供的第一溝槽1121可同時貫穿前電極層112和半導體層113。當然，第三溝槽1141可同時貫穿于背電極層114和半導體層113。本具體實施方式
還提供了用于上述光伏組件的連線系統(tǒng)，下面內容將針對具有四個光伏子組件的光伏組件的連線方法進行詳細介紹。薄膜光伏組件的起始端的引出電極120、其最末端的引出電極121及與第一公共前電極122相對應的背電極通過導電引線相連接；第一公共背電極123與所述第二公共背電極119通過導電引線相連接。需要說明的是，由于光伏組件的起始端和最末端的引出電極均通過第二溝槽1131內的導體與前電極相連接，故由光伏組件的起始端和最末端的引出電極引出的導線相當于由光伏組件的兩端的前電極引出的導線，此外，由與第一公共前電極122相對應的背電極引出的導線相當于由第一公共前電極122直接引出的導線。故如此設置，相當于將光伏組件的前電極相并聯(lián)。同時，通過導電引線將第一公共背電極123與第二公共背電極119相連接，實現(xiàn)了公共背電極的相并聯(lián)。此外，需要說明的是，本具體實施方式
提供的薄膜光伏組件的連線方法還適用于多個光伏子組件的并聯(lián)，比如，五個、六個、七個等，同樣，依照本發(fā)明提供的方法可將各個光伏子組件相并聯(lián)。應當理解，當光伏子組件的個數(shù)為奇數(shù)時，整個光伏組件的一端為背電極，該背電極與各個公共背電極相并聯(lián)即可；另外，需將整個光伏組件的另一端的引出電極和與各個公共前電極相對應的背電極相連接。如此設置，將多個子光伏組件的并聯(lián)，滿足了對低電壓高電流的更高要求。為了防止各電極引出的導線與光伏組件的子電池接觸而引起短路等問題，本具體實施方式
所提供的導電引線與背電極層之間設有絕緣層，以避免導電引線與其它子電池發(fā)生電接觸。當然，導電引線與各個電極的接觸點不需設有絕緣層。設置絕緣層的方法可如下所述。首先，將需要連接導電引線的各個電極之間貼上絕緣膠帶124，而后將導電引線粘于絕緣膠帶即可。以上對本發(fā)明所提供的一種薄膜光伏組件及其連線系統(tǒng)進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內。
權利要求
1.一種薄膜光伏組件，包括襯底、沉積于所述襯底的前電極層、沉積于所述前電極層的半導體層及沉積于所述半導體層的背電極層，所述前電極層刻有多道將其貫穿的第一溝槽，所述半導體層刻有多道將其貫穿的第二溝槽，所述背電極層刻有多道將其貫穿的第三溝槽，所述第二溝槽內設置有導體，多道所述第一溝槽與多道所述第三溝槽將所述前電極層與所述背電極層劃為多個子電池，所述第二溝槽內的導體將相鄰的兩個所述子電池相串聯(lián)，其特征在于，包括由多個子電池串聯(lián)而成的第一子組件和由多個子電池串聯(lián)而成且與所述第一子組件相鄰的第二子組件，所述第一子組件的引出電極與和其相鄰的子電池的前電極通過所述第二溝槽內的導體相串聯(lián)，且所述第一子組件與所述第二子組件以二者相鄰的兩個前電極之間的第一溝槽為對稱中心呈對稱分布，所述第一子組件與所述第二子組件相鄰的兩個背電極相交形成第一公共背電極。
2.如權利要求1所述的一種薄膜光伏組件，其特征在于，還包括與所述第二子組件的末端相鄰設置的第三子組件，所述第三子組件與所述第二子組件以所述背電極層的垂面為對稱中心呈對稱分布，所述第三子組件與所述第二子組件相鄰的前電極、背電極及半導體層均相交，且所述第三子組件與所述第二子組件相交的前電極形成第一公共前電極。
3.如權利要求2所述的一種薄膜光伏組件，其特征在于，還包括與所述第三子組件的末端相鄰設置的第四子組件，且所述第四子組件與所述第三子組件以二者相鄰的兩個前電極之間的第一溝槽為對稱中心呈對稱分布，所述第四子組件與所述第三子組件相鄰的兩個背電極相交形成第二公共背電極。
4.如權利要求3所述的一種薄膜光伏組件，其特征在于，還包括與所述第四子組件的末端相鄰設置的第五子組件，所述第五子組件與所述第四子組件以所述背電極層的垂面為對稱中心呈對稱分布，所述第五子組件與所述第四子組件相鄰的前電極、背電極及半導體層均相交，且所述第五子組件與所述第四子組件相交的前電極形成第二公共前電極。
5.如權利要求4任一項所述的一種薄膜光伏組件,其特征在于，所述第一溝槽同時貫穿于所述前電極層和所述半導體層。
6.如權利要求4所述的一種薄膜光伏組件，其特征在于，所述第三溝槽同時貫穿于所述背電極層和所述半導體層。
7.一種薄膜光伏組件的連線系統(tǒng)，用于如權利要求3所述的薄膜光伏組件，其特征在于，所述薄膜光伏組件的兩端的引出電極及與所述第一公共前電極相對應的背電極通過導電引線相連接；所述第一公共背電極與所述第二公共背電極通過導電引線相連接。
8.如權利要求7所述的薄膜光伏組件的連線系統(tǒng)，其特征在于，所述導電引線與所述背電極層之間設有絕緣層。
9.如權利要求8所述的薄膜光伏組件的連線系統(tǒng)，其特征在于，所述絕緣層為粘于所述導電引線與所述背電極層之間的絕緣膠帶。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種薄膜光伏組件，包括由多個子電池串聯(lián)而成的第一子組件和由多個子電池串聯(lián)而成且與所述第一子組件相鄰的第二子組件，所述第一子組件的引出電極與和其相鄰的子電池的前電極通過第二溝槽內的導體相串聯(lián)，且所述第一子組件與所述第二子組件以二者相鄰的兩個前電極之間的第一溝槽為對稱中心呈對稱分布，所述第一子組件與所述第二子組件相鄰的兩個背電極相交形成第一公共背電極。如此設置，本發(fā)明公開的薄膜光伏組件，其能夠有效避免有效電池面積損失的問題。本發(fā)明還提供了一種用于上述薄膜光伏組件的連線系統(tǒng)。
文檔編號H01L31/0224GK103199136SQ201210005548
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月9日 優(yōu)先權日2012年1月9日
發(fā)明者韓亮, 周潔, 馮仁華 申請人:龍焱能源科技(杭州)有限公司