[發明專利]一種柔性薄膜太陽能電池組件及其制作方法

有效

• 申請號: 201310706293.0
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN103730519A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 蘭立廣;童翔;丁建;張慶釗
• 申請（專利權）人: 北京漢能創昱科技有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/041;H01L31/18
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 彭秀麗

技術領域

本發明涉及一種柔性薄膜太陽能電池組件及其制作方法。屬于光伏發電技術領域。

背景技術

太陽能資源豐富、分布廣泛，是一種取之不盡、用之不竭的可再生能源。隨著全球能源的短缺和環境污染等問題日益突出，太陽能光伏發電因其清潔、便利、安全、高效等特點，已成為世界各國普遍關注和重點發展的新興產業。太陽能電池提供了一種以最小的環境影響來產生電力的光電轉換裝置，具有環境友好無污染等特點，越來越受到人們的關注。

高光電轉化效率、低成本、耐用、易安裝、輕質化以及避免造成其他的環境影響問題是目前太陽能組件研究的主要方向，薄膜太陽能電池因光吸收層用料少，僅需幾個微米就可以將太陽光能有效地轉換成電能，具有廣闊的發展前景。非晶形/微晶硅(Si)、碲化鎘(CdTe)和銅銦鎵硒化物(CIGS)是薄膜太陽能電池中使用的三種最重要的材料，而柔性薄膜太陽能電池具有質量輕、易附形、光電轉換效率高等特點，逐漸成為近年來太陽能應用方面的重點。目前，采用絲網印刷的方法在受光面前擋膜上制備柵型電極，并將電池單元設置于柵型電極上，在電池串聯方法上，通過在刻蝕掉電池單元近鄰邊緣的電池層露出柔性導電襯底，然后采用激光焊接工藝將柵型電極引出端焊接于柔性襯底上，但此種制作方式浪費了電池單元部分發電區域，且激光焊接工藝要求精度高，高能量的激光焊接產生的熱量對焊點周圍的材料層具有一定的破壞性。

現有技術中公開號為201220053112的專利文獻公開了一種柔性薄膜太陽能電池組件，一次包括上膠層、電池片層和底膠層，上膠層是一種對太陽光透明的長條狀柔性材料，電池片層有若干電池片以串聯或并聯方式通過連接導線連接到兩個主導線上，兩個主導線與上膠層的長度一致，底膠層是一種柔性材料。每個電池的電極采用單獨的電極線連接，在生產制造過程中對電極線與電池片的定位精度要求很高，且每個電池片之間用電極線連接的工藝非常復雜；電極線為獨立的連接線，彼此緊鄰的電池片的電極線之間不存在連接，電極線一旦發生斷裂，那么電極線斷裂的電池片產生的電流無法導出，可靠性差；電極連線與電池片側面預留足夠大的間距防止緊鄰的電池片接觸造成短路，減小了電池組件的受光面的面積，同時在卷去或彎折時容易造成電極線、電池襯底及電池片側面接觸，造成短路現象，安全性差。

發明內容

為此，本發明所要解決的技術問題在于生產工藝復雜，不便于生產制造，受光面積小，可靠性和安全性差，從而提出一種生產工藝簡單，受光面積大，可靠性和安全性高的柔性薄膜太陽能電池組件及其制作方法。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

一種柔性薄膜太陽能電池組件，包括受光面阻擋膜，在所述受光面阻擋膜上設置有若干間隔排列的第一印刷電極層，每個所述第一印刷電極層上設置有一個電池單元，所述電池單元在所述第一印刷電極層上依次設置第一電極層、緩沖層、光吸收層、第二電極層以及柔性導電基底層，在每個所述電池單元的兩側面設置有絕緣層，相鄰的兩個所述電池單元之間存在間隔區域，前一所述電池單元底部的所述第一印刷電極層從所述電池單元的底部延伸至所述間隔區域，在所述間隔區域內設置有彎折的第二印刷電極，所述第二印刷電極的豎向連接端與前后的所述電池單元的絕緣層連接，且其底部與所述第一印刷電極層在所述間隔區域內的延伸部分連接，所述第二印刷電極的橫向延伸端與后一所述電池單元的所述柔性導電基底層電連接。

位于所述電池單元底部的所述第一印刷電極層為鋸齒狀、梳狀或柱狀。

所述第一印刷電極層設置在所述受光面阻擋膜的內側。

所述受光面阻擋膜的外側設置有抗紫外線涂層。

所述受光面阻擋膜內側設置有熱熔型粘結材料。

一種適用于上述柔性薄膜太陽能電池組件制作方法，包括如下步驟：

制備所述電池單元；

在所述受光面阻擋膜內側制備所述第一印刷電極層；

在電池單元的兩側面配置絕緣材料層；

將所述電池單元設置在所述第一印刷電極層上，相鄰的兩個所述電池單元之間存在間隔區域，前一所述電池單元底部的所述第一印刷電極層從所述電池單元的底部延伸至所述間隔區域；

在相鄰所述電池單元間制備所述第二印刷電極，所述第二印刷電極的豎向連接端與前后的所述電池單元的絕緣層連接，且其底部與所述第一印刷電極層在所述間隔區域內的延伸部分連接，所述第二印刷電極的橫向延伸端與后一所述電池單元的所述柔性導電基底層電連接。