[發(fā)明專利]一種先并聯(lián)再串聯(lián)的薄膜電池組件制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610693658.4
• 申請(qǐng)日: 2016-08-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106229353B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄢開(kāi)均;何光俊;齊鵬飛;陳金良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山瑞科新能源有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/0224
• 分類號(hào): H01L31/0224;H01L31/05;H01L31/0463;H01L31/18;H01L21/78
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司44245
• 代理人: 梁瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及薄膜太陽(yáng)能電池的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種先并聯(lián)再串聯(lián)的薄膜電池組件制備方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)在薄膜太陽(yáng)能電池主要有非硅基薄膜電池、CIGS薄膜太陽(yáng)能、CdTe薄膜電池等，其材料薄膜電池鍍膜材料差異明顯外，其工藝制作方法基本相同，均采用激光刻劃導(dǎo)電玻璃上的導(dǎo)電膜，然后再采用PECVD或PVD的工藝制作方法鍍膜，形成PN及，然后再經(jīng)過(guò)第二到激光刻劃，在鍍膜制作背電極膜層后再經(jīng)過(guò)第三道激光刻劃，形成串聯(lián)的子電池，然后使用引流條和匯流條將電池引出，形成電池的正負(fù)極，為后面安裝接線盒做好準(zhǔn)備；經(jīng)后段工藝(后段工藝包括：涂布丁基膠、覆蓋EVA膜、層壓機(jī)層壓電池片封裝、安裝接線盒，測(cè)試包裝)即完成工藝制作得到串聯(lián)連接的薄膜電池組件。

這樣制作電池工藝簡(jiǎn)單，對(duì)激光設(shè)備控制和匯流條和引流條焊接設(shè)備的要求較低。但對(duì)于薄膜電池來(lái)說(shuō)，鍍膜膜層面積較大，本身膜層比較薄，有的改善型膜層只有3～5nm，如果設(shè)備性能不好，那么膜層均勻性就較差，再結(jié)合我們工藝制作中形成串聯(lián)子電池，最終得到串聯(lián)連接的薄膜組件。我們知道串聯(lián)電路的特點(diǎn)：⑴電路連接特點(diǎn)：串聯(lián)的整個(gè)電路是一個(gè)回路，各用電器依次相連，沒(méi)有“分支點(diǎn)”；⑵用電器工作特點(diǎn)：各用電器相互影響，電路中一個(gè)用電器不工作，其余的用電器就無(wú)法工作。⑶電路的電流工作特點(diǎn)：電流有明顯的“木桶效應(yīng)”，串聯(lián)電路電流處處相等：I總＝I₁＝I₂＝I₃＝……＝I_n，即如果電路中某個(gè)子電池由于膜層均勻性較差或激光刻線不良，引起斷路，那么其電阻就明顯偏大導(dǎo)致電流明顯下降，引起一連串的問(wèn)題，如產(chǎn)品良率下降，公司成本增加等問(wèn)題。⑷串聯(lián)電路總電壓等于各處電壓之和：U總＝U1+U2+U3+……+Un；⑸串聯(lián)電阻的等效電阻等于各電阻之和：R總＝R1+R2+R3+……+Rn。

經(jīng)過(guò)分析上面的技術(shù)問(wèn)題，我們?cè)诠に囍谱髦锌刹捎貌⒙?lián)子電池，然后在經(jīng)過(guò)和串聯(lián)電路一樣后后段工藝，不但不會(huì)增加成本，還能解決上面串聯(lián)連接帶來(lái)的問(wèn)題。如果薄膜電池襯底(如玻璃)面積較大，我們還可將玻璃上的薄膜電池通過(guò)激光刻劃為n個(gè)面積相同的并聯(lián)子電池模塊，然后在將這些子電池模塊串聯(lián)起來(lái)，即可解決串聯(lián)連接帶來(lái)的問(wèn)題。我們知道并聯(lián)電路的特點(diǎn)：⑴電路連接特點(diǎn)：并聯(lián)電路由干路和若干條支路組成，有“分支點(diǎn)”.每條支路各自和干路形成回路，有幾條支路，就有幾個(gè)回路，如果在鍍膜中某個(gè)區(qū)域的膜層均勻性較差或激光刻線引起不良，不會(huì)對(duì)整個(gè)電路有明顯影響，I總＝I₁+I₂+I₃……+I_n；⑵用電器工作特點(diǎn)：并聯(lián)電路中，一條支路中的用電器若不工作，其他支路的用電器仍能工作；⑶并聯(lián)電路電阻特點(diǎn)：1÷R總＝1÷R1+1÷R2在并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和；⑷并聯(lián)電路電壓特點(diǎn)：U總＝U1＝U2＝…＝Un在并聯(lián)電路中電壓都相等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種先并聯(lián)再串聯(lián)的薄膜電池組件制備方法，能有效解決此類具膜層均勻性較差或某個(gè)子電池激光刻線不良引起發(fā)電功率下降的問(wèn)題，特別是大面積鍍膜的薄膜電池組件。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案為：一種先并聯(lián)再串聯(lián)的薄膜電池組件制備方法，該方法主要是在一塊TCO導(dǎo)電玻璃上通過(guò)激光刻線分離出兩個(gè)或兩個(gè)以上的子電池，然后用引流條先并聯(lián)子電池，再用匯流條串聯(lián)制作，其包括以下步驟：

1)將長(zhǎng)方形的TCO導(dǎo)電玻璃磨邊清洗干凈后，送到第一道激光設(shè)備進(jìn)行刻線，第一道激光刻線根據(jù)工藝要求平行短邊刻劃TCO導(dǎo)電膜層或鍍膜層，并貫穿玻璃兩長(zhǎng)邊，然后根據(jù)子電池大小沿長(zhǎng)邊方向等距將整塊玻璃的導(dǎo)電膜或鍍膜層均勻刻劃完畢；

2)根據(jù)導(dǎo)電玻璃面積大小和工藝要求，在TCO導(dǎo)電玻璃上平行長(zhǎng)邊刻劃n條貫穿玻璃兩短邊的激光線，n為正整數(shù)，將整塊玻璃的導(dǎo)電膜或鍍膜層均勻分成相互獨(dú)立的n+1部分，每個(gè)部分配合匯流條和引流條焊接能夠制作成面積相同的電池塊；

3)刻劃第一道激光工藝后，TCO導(dǎo)電玻璃經(jīng)過(guò)相關(guān)的鍍膜工藝后，膜層形成薄膜電池的PN結(jié)，然后薄膜電池傳送到第二道激光設(shè)備，第二道激光刻線平行于短邊刻線，且刻線位置必須和第一道激光刻線重合，保證完全將子電池分隔開(kāi)；

4)與第一道激光工藝一樣，在薄膜電池上平行長(zhǎng)邊刻劃n條貫穿玻璃兩短邊的激光線，n為正整數(shù)，將整塊玻璃的鍍膜均勻分成相互獨(dú)立的n+1部分，且第二道激光刻線必須和第一道激光刻線重合；