[發(fā)明專利]太陽能電池組件及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611183415.2
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN108231935A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設計）人: 蘭立廣
• 申請（專利權）人: 北京漢能創(chuàng)昱科技有限公司
• 主分類號: H01L31/05
• 分類號: H01L31/05;H01L31/18;H01L31/0224;B23K26/38
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權代理有限公司 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，每個太陽能電池單元包括依次堆疊設置的支撐層、金屬電極層和光電轉換層，相鄰的所述太陽能電池單元之間形成有隔離槽，所述隔離槽貫穿所述金屬電極層和光電轉換層；所述太陽能電池單元之間通過互連電極實現(xiàn)電氣連接，本發(fā)明太陽能電池組件采用相鄰太陽能電池單元之間同平面設置方式，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換效率。

技術領域

本發(fā)明涉及一種太陽能電池技術領域，更具體地講涉及一種太陽能電池組件及其制備方法。

背景技術

人類社會的發(fā)展與進步，與能源的獲得與利用息息相關。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，人類對替代能源的需要變得越來越明顯，風能、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，其能量相當于137萬億噸標準煤所產(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，并可在遠離電網(wǎng)的地區(qū)，降低輸電和配電成本，增加供電設施的可靠性。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微米就可以將太陽光能有效地轉換成電能。

半導體異質(zhì)結太陽能電池是由兩種能帶結構不相同的半導體材料構成，在接觸面上能帶發(fā)生彎曲或突變，從而形成內(nèi)建電場，為光生伏特效應在半導體中產(chǎn)生的載流子的分離提供了條件。因半導體材料種類繁多，所以構成異質(zhì)結太陽能電池的材料也有多種選擇。目前，半導體異質(zhì)結太陽能電池中主要包括非晶硅/單晶硅異質(zhì)結電池，InGaP/GaAs異質(zhì)結電池，CdS/CdTe異質(zhì)結電池，有機體異質(zhì)結，AlGaAs/GaAs異質(zhì)結電池等。由于利用HF酸實現(xiàn)的外延層剝 離技術(ELO)應用于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。當光在p-n層附近被吸收以產(chǎn)生電子空穴對時，在異質(zhì)結內(nèi)建電場可使空穴移動至p+型摻雜側且使電子移動至n型摻雜側。光生載流子的位移導致p+型摻雜側與n型摻雜側間形成電勢差，形成光生伏特效應。砷化鎵GaAs薄膜太陽能電池是目前的薄膜電池中光電轉換效率最高的電池，且具有質(zhì)量輕、可柔性化等特點，具有極其廣泛的應用前景，因其具有效率高的特點，同比條件下可在較少受光面積下具有高的輸出功率，可應用于消費類電池產(chǎn)品。目前，主要采用金屬有機物化學氣相沉積(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(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”搭接的方式實現(xiàn)電池之間的串聯(lián)，但是此種互聯(lián)方式因重疊區(qū)域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)明所要解決的技術問題在于現(xiàn)有太陽能電池相互連接時存在疊置導致有效面積降低的問題，進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構解決了現(xiàn)有技術的問題，提高了太陽能電池組件的有效利用率。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用如下技術方案：

一種太陽能電池組件，包括若干太陽能電池單元，每個太陽能電池單元包括依次堆疊設置的支撐層、金屬電極層和光電轉換層，相鄰的所述太陽能電池單元之間形成有隔離槽，所述隔離槽貫穿所述金屬電極層和光電轉換層；所述太陽能電池單元之間通過互連電極實現(xiàn)電氣連接。

相鄰所述太陽能電池單元的支撐層未被金屬電極層覆蓋的區(qū)域拼接后形成所述隔離槽的底部。

所述互連電極包括：