[發(fā)明專利]一種太陽能電池組件及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611183412.9
• 申請(qǐng)日: 2016-12-20
• 公開（公告）號(hào): CN108231934A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘭立廣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京漢能創(chuàng)昱科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/05
• 分類號(hào): H01L31/05;H01L31/0224;H01L31/18
• 代理公司: 北京三聚陽光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 張杰

本發(fā)明公開了一種太陽能電池組件，包括若干太陽能電池單元，所述太陽能電池單元相互搭接形成太陽能電池組件，所述太陽能電池單元一端的搭接功能區(qū)疊加在與其相鄰的太陽能電池單元上，并通過電池互聯(lián)功能區(qū)的導(dǎo)電材料使太陽能電池單元的金屬電極層和所述相鄰太陽能電池單元的電極柵線電氣連接。本發(fā)明采用的支撐層為透明高分子聚合物層，太陽光線可穿透此搭接功能區(qū)使位于搭接功能區(qū)下部的電池吸收太陽光而進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，避免了傳統(tǒng)的太陽能電池單元搭接串聯(lián)造成的電池面積浪費(fèi)的問題，有效增大了太陽能電池單元的利用效率，提高了組件的光電轉(zhuǎn)換效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，更具體地講涉及一種可互相電氣連接的太陽能電池組件及其制備方法。

背景技術(shù)

人類社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，與能源的獲得及利用息息相關(guān)。其中，石化能源是人類賴以生存和發(fā)展的主要能量來源，但是，石化能源作為非可再生資源，在地球上的儲(chǔ)量是固定的，并且，隨著人類不斷提高的能源需求，化石燃料正以不斷增加的速率耗盡，人類對(duì)替代能源的需要變得越來越明顯，風(fēng)能、太陽能及水能作為新興清潔能源，是石化能源(煤、油及天然氣)的可再生的、環(huán)境友好的替代物，具有廣泛的發(fā)展前景。

太陽能是一種取之不盡、用之不竭的能量來源。據(jù)估算，一年之中投射到地球的太陽能，其能量相當(dāng)于137萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤所產(chǎn)生的熱量，大約為目前全球一年內(nèi)利用各種能源所產(chǎn)生能量的兩萬多倍。在我國，約有2/3的地區(qū)可以較好利用太陽能資源，并且太陽能發(fā)電不受地域的限制，可以實(shí)現(xiàn)光伏系統(tǒng)模塊化，安裝在靠近電力消耗的地方，并可在遠(yuǎn)離電網(wǎng)的地區(qū)，降低輸電和配電成本，增加供電設(shè)施的可靠性。目前，薄膜太陽能電池由于光吸收層用料少，其內(nèi)在材料特性只需幾個(gè)微米就可以將太陽光能有效地轉(zhuǎn)換成電能。

半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)太陽能電池是由兩種能帶結(jié)構(gòu)不相同的半導(dǎo)體材料構(gòu)成，在接觸面上能帶發(fā)生彎曲或突變，從而形成內(nèi)建電場(chǎng)，為光生伏特效應(yīng)在半導(dǎo)體中產(chǎn)生的載流子的分離提供了條件。因半導(dǎo)體材料種類繁多，所以構(gòu)成異質(zhì)結(jié)太陽能電池的材料也有多種選擇。目前，半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)太陽能電池中主要包括非晶硅/單晶硅異質(zhì)結(jié)電池，InGaP/GaAs異質(zhì)結(jié)電池，CdS/CdTe異質(zhì)結(jié)電池，有機(jī)體異質(zhì)結(jié)，AlGaAs/GaAs異質(zhì)結(jié)電池等。由于利用HF酸實(shí)現(xiàn)的外延層剝離技術(shù)(ELO)應(yīng)用于GaAs外延層與基底的分離，而n型摻雜基極層與p+型摻雜發(fā)射極層的接觸產(chǎn)生p-n層。當(dāng)光在p-n層附近被吸收以產(chǎn)生電子空穴對(duì)時(shí)，在異質(zhì)結(jié)內(nèi)建電場(chǎng)可使空穴移動(dòng)至p+型摻雜側(cè)且使電子移動(dòng)至n型摻雜側(cè)。光生載流子的位移導(dǎo)致p+型摻雜側(cè)與n型摻雜側(cè)間形成電勢(shì)差，形成光生伏特效應(yīng)。砷化鎵GaAs薄膜太陽能電池是目前的薄膜電池中光電轉(zhuǎn)換效率最高的電池，且具有質(zhì)量輕、可柔性化等特點(diǎn)，具有極其廣泛的應(yīng)用前景，因其具有效率高的特點(diǎn)，同比條件下可在較少受光面積下具有高的輸出功率，可應(yīng)用于消費(fèi)類電池產(chǎn)品。目前，主要采用金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積(MOCVD)的方法在GaAs外延片上沉積電池層形成光伏器件，然后采用外延層剝離技術(shù)(ELO)將電池層剝離，通過在單片電池上制備受光面電極，然后將單片電池通過激光分切為數(shù)個(gè)較小面積的電池。在串聯(lián)電池互聯(lián)過程中，通過電池之間的類似“瓦片”搭接的方式實(shí)現(xiàn)電池之間的串聯(lián)，但是此種互聯(lián)方式因重疊功能區(qū)部分電池被遮蓋而造成低的GaAs沉積電池層總面積的有效利用率。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有太陽能電池相互連接時(shí)存在疊置導(dǎo)致有效面積降低的問題，進(jìn)而提供一種太陽能電池組件，其通過改變太陽能電池組件結(jié)構(gòu)解決了現(xiàn)有技術(shù)的問題，提高了太陽能電池組件的有效利用率。

所采用技術(shù)方案如下所述：

一種太陽能電池組件，包括若干太陽能電池單元，每個(gè)太陽能電池單元包括支撐層和金屬電極層，其中金屬電極層上依次堆疊設(shè)置光電轉(zhuǎn)換層和電極柵線，所述支撐層包括電池互聯(lián)功能區(qū)和搭接功能區(qū)，所述搭接功能區(qū)未被金屬電極層覆蓋，所述電池互聯(lián)功能區(qū)靠近所述搭接功能區(qū)，所述電池互聯(lián)功能區(qū)設(shè)置有與金屬電極層電氣連接的導(dǎo)電材料；