[發(fā)明專利]一種薄膜太陽能透光組件的制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010301255.3
• 申請日: 2010-02-05
• 公開（公告）號: CN101794846A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發(fā)明（設計）人: 麥耀華;李宏;林清耿;王輝
• 申請（專利權(quán)）人: 保定天威集團有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 唐山順誠專利事務所 13106
• 代理人: 于文順

所屬技術領域：

本發(fā)明涉及一種薄膜太陽能透光組件的制造方法，屬于光伏應用技術領域。

背景技術：

全球建筑物自身能耗約占世界總能耗的三分之一左右。聯(lián)合國能源機構(gòu)調(diào)查報告顯示， 綠色建筑是21世紀世界建筑的主流。其中光伏建筑一體化(BIPV)建筑是最先進、最有潛力 的高科技綠色節(jié)能建筑，也是目前世界上大規(guī)模利用光伏技術的重要方向，一些發(fā)達國家都 在作為重點項目積極推進。BIPV是指將太陽能光伏發(fā)電方陣安裝在建筑的維護結(jié)構(gòu)外表面來 提供電力。由于光伏方陣與建筑的結(jié)合不占用額外的地面空間，是光伏發(fā)電系統(tǒng)在城市中廣 泛應用的最佳安裝方式，因而倍受關注。根據(jù)光伏組件與建筑結(jié)合形式的不同，BIPV系統(tǒng)可 分為兩大類：一類是光伏組件與建筑的結(jié)合，將光伏組件依附于建筑物上，建筑物作為光伏 組件載體，起支承作用。另一類是光伏組件與建筑的集成，光伏組件以一種建筑材料的形式 出現(xiàn)，光伏組件成為建筑不可分割的一部分，如光電瓦屋頂、光電幕墻和光電采光頂?shù)取⒕? 有發(fā)電、隔熱、遮陰及防紫外線等多種功能，顯然后者將大大減少建筑材料的消耗，更有利 于未來BIPV的發(fā)展。本發(fā)明主要適用于第二類BIPV。

可以與建筑集成的太陽電池組件種類包括單晶硅、多晶硅以及硅基系列薄膜電池、碲化 鎘系列薄膜電池、銅銦鎵錫系列薄膜電池等，其中后者幾類薄膜電池以其獨特的美觀性能( 透射光為自然光，可以實現(xiàn)均勻透光)、穩(wěn)定可靠的發(fā)電性能、經(jīng)濟低廉的成本和設計選型 的多樣性，能夠比較完美的實現(xiàn)光伏建筑一體化。要使薄膜電池組件代替當前建筑中普遍使 用的玻璃幕墻，組件必須具有透過一定自然光的能力，目前通常使用的工藝是采用激光劃刻 的方法，一般的工藝流程為：當電池的背電極沉積完后，利用波長為532nm的高能密度的激 光束，把組件中的背電極和吸收層刻蝕掉，露出前透明導電薄膜，這樣自然光就可以透過組 件。通過控制激光頭的運動，在電池上可以制作出具有規(guī)則的溝槽狀結(jié)構(gòu)的透光結(jié)構(gòu)，組件 的透光率可以通過改變劃刻溝槽狀結(jié)構(gòu)的線寬和密度來調(diào)整，理論上，組件的透光率可以接 近100％，但是考慮到成本和產(chǎn)率，組件的透光率通常在1％-20％之間。

但是采用激光劃刻技術存在如下缺點：1)、需要精密的激光劃刻設備，這些設備價格 高昂；2)、激光劃刻設備結(jié)構(gòu)復雜，精確度高，帶來維護成本增加；3)、該技術產(chǎn)率低下 。以面積為1.1×1.3m²、透光率20％的電池組件為例，假若激光劃刻速度達到1.5m/s，光斑 直徑范圍為200μm，為了實現(xiàn)20％的透過率，需要劃刻1200次，一塊組件耗時20多分鐘，不 利于大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)；4)、當利用激光劃刻工藝，移除背電極層及薄膜光電轉(zhuǎn)化層時 ，需要較高的激光能量，引起高溫的產(chǎn)生，導致背電極燒灼后的殘留粉末進入劃刻溝槽，容 易引起Shunt效應，造成組件效率的下降和產(chǎn)率的下降。5)、以上五點原因?qū)е铝诉@種工藝 的成本高昂，一般來說透光組件的生產(chǎn)成本是普通組件生產(chǎn)成本的3倍。6)、為了減少室內(nèi) 照明能耗，建筑物必須保證適當?shù)牟晒猓贐IPV中使用透光率為30-40％的組件為宜，由于產(chǎn) 率和成本的限制，采用激光劃刻技術制備這種高透過率的電池組件比較困難。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明目的是提供一種薄膜太陽能透光組件的制造方法，降低成本、提高產(chǎn)率，解決背 景技術中存在的上述問題。

本發(fā)明的技術方案是：

一種薄膜太陽能透光組件的制造方法，包含如下工藝步驟：①在玻璃襯底上沉積透明導 電前電極層；②制作薄膜光電轉(zhuǎn)換層，包括硅基系列薄膜層、碲化鎘系列薄膜層、銅銦鎵錫 系列薄膜層等；③沉積背電極層；④采用絲網(wǎng)印刷技術在電池的背面印刷出條狀、網(wǎng)狀、孔 狀以及特殊圖案的絕緣介質(zhì)層；⑤通過固化工藝使絕緣介質(zhì)固化；⑥采用噴砂技術噴掉未被 絕緣介質(zhì)覆蓋的膜層；⑦清洗噴砂工藝后的電池組件；⑧通過層壓封裝技術制備出完整的透 光組件。