[發明專利]外加電場效應薄膜光伏電池及與電場源集成的光伏電池板

無效

• 申請號: 201010274328.4
• 申請日: 2010-09-03
• 公開（公告）號: CN102064213A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 郭建國;毛星原
• 申請（專利權）人: 郭建國;毛星原
• 主分類號: H01L31/042
• 分類號: H01L31/042;H01L31/0224;H01G9/02;H01G9/04;H01G9/20
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所 32230
• 代理人: 毛依星

技術領域

本發明涉及一種光伏電池，具體涉及一種外加電源提供給具有電場電極的薄膜光伏電池。所說的外加電源提供給具有電場電極的薄膜光伏電池，是將外加電源與電場電極的薄膜光伏電池組合集成，并形成一長條窄帶狀的電場效應薄膜光伏電池，簡稱——長條帶狀電池。長條窄帶狀電場效應薄膜光伏電池中分兩部分，一部分為外加電源，一部分是帶電場電極的薄膜光伏電池；其中外加電源是在該長條帶狀電池兩端分別有一很小區域獨立制作多個微型薄膜光伏電池并電氣串聯，并在該長條帶電池兩端分別形成兩個電場電源，該兩個電場電源是該中間長段電場電極的薄膜光伏電池的外加電源。也就是說，長條窄帶狀電場效應薄膜光伏電池本身有電場電源與電場電極的薄膜光伏電池的組合，并且單一長條窄帶狀電場效應薄膜光伏電池稱之為——電場效應薄膜光伏電池單元。?

電場效應薄膜光伏電池板，是由許多長條窄帶狀的電場效應薄膜光伏電池單元相互柵狀密集排列而成。?

而本發明涉及的電場效應薄膜光伏電池單元，單結光伏電池輸出電壓小于2V。大面積的電場效應薄膜光伏電池板內部結構中是由多個獨立的電場效應薄膜光伏電池單元相互柵狀密集排列，并且每個電場效應薄膜光伏電池單元電氣串聯連接，制作實現一種輸出高電壓、高效率的電場效應薄膜光伏電池板結構裝置。?

背景技術

當前已公知的薄膜光伏電池的體系包括：硅基、銅銦鎵硒(CIGS)、碲化鎘(CdTe)以及有機化合物、染料敏化(DSSC)光伏電池。這些光伏電池的基本結構，都是采用p型半導體層、n型半導體層所組成具有pn疊層特征，以及非晶p-i-n疊層特征的薄膜光伏電池。?

當前公知的非晶p-i-n疊層特征的薄膜光伏電池板結構是采用等離子增強化學氣相沉積(PECVD)，將薄膜層依次沉積在大面積襯底玻璃上，并用激光刻蝕實現電池單元內部串聯。公知的硅基薄膜光伏電池板結構三視圖參看附圖5，其中B-B剖面圖是多個硅基薄膜光伏電池單元結構與電氣串聯連接圖，A-A剖面圖是一個硅基薄膜光伏電池單元結構圖，附圖6及附圖a1、附圖a2、附圖a3是B-B剖面圖的放大圖與單結、雙結、三結薄膜電池結構圖。?

銅銦鎵硒(CIGS)或碲化鎘(CdTe)薄膜光伏電池板是采用真空蒸發、磁控濺射等，將薄膜層依次沉積在大面積襯底載體上，并用激光刻蝕實現電池單元內部串聯。公知的CIGS?或CdTe薄膜光伏電池板結構三視圖參看附圖7，其中B-B剖面圖是多個CIGS或CdTe薄膜光伏電池單元結構與電氣串聯連接圖，A-A剖面圖是一個CIGS或CdTe薄膜光伏電池單元結構圖，附圖8及附圖b是B-B剖面圖的放大圖與單結CIGS或CdTe薄膜電池結構圖。?

圖5、圖6：非晶硅薄膜光伏電池板結構的三視圖；非晶硅薄膜光伏電池板結構是由多個非晶硅薄膜光伏電池單元A1.1、載體A1.2、電池母線(串聯電池正極)A1.3、電池母線(串聯電池負極)A1.4、激光刻槽A1.5、相鄰電池單元正負電極串聯接觸面A1.6組成。特別指出的是：現有的大面積非晶硅薄膜光伏電池板內部結構中非晶硅薄膜光伏電池單元A1.1的外形，是一種窄帶條狀的、單一功能的獨立光伏電池條，在附圖5中A-A剖面圖可以得知。大面積非晶硅薄膜光伏電池板內部結構中是由多個獨立的、單一功能的、窄帶條狀的光伏電池單元電氣串聯集成，組成一種輸出高電壓薄膜光伏電池板結構裝置。?

圖6中附圖a1、附圖a2、附圖a3是非晶硅薄膜光伏電池單元結構，可以選擇單結電池結構、雙結電池結構或三結電池結構。其中附圖a1：單結電池結構是由透明導電膜(TCO)1.1、p-i-n單結(a-Si:H)1.2、背面電極層1.3所組成；附圖a2：雙結電池結構是由透明導電膜(TCO)2.1、p-i-n結(a-Si:H)2.2、p-i-n結(a-SiGe:H)2.3、背面電極層2.4所組成；附圖a3：三結電池結構是由透明導電膜(TCO)3.1、p-i-n結(a-Si:H)3.2、p-i-n結(a-SiGe:H)3.3、p-i-n結(μc-SiGe:H)3.4、背面電極層3.5所組成。?