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一種薄膜太陽能電池組件的制作方法

文檔序號:7030025閱讀:102來源:國知局
一種薄膜太陽能電池組件的制作方法
【專利摘要】本實用新型所述的一種薄膜太陽能電池組件,通過在電池片的上、下表面分別設(shè)置方向相反的第一連接部件與第二連接部件,相鄰電池片之間相鄰的第一連接部件和第二連接部件接觸連接實現(xiàn)薄膜太陽能電池組件中各電池片的串聯(lián),其中,在第一連接部件和/或第二連接部件與電池片重疊部分之間設(shè)置有介電質(zhì)部件,可防止各個電池片自身不同電極之間發(fā)生短路現(xiàn)象,而且,介電質(zhì)部件可以為透明部件,設(shè)置在電池片感光面上時,不影響電池片的感光面積,有效提高所述薄膜太陽能電池組件的良品率和光轉(zhuǎn)換效率。
【專利說明】—種薄膜太陽能電池組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及光伏領(lǐng)域,具體涉及一種串聯(lián)連接的薄膜太陽能電池組件。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能電池又稱為“太陽能芯片”或“光電池”,是一種利用太陽光直接發(fā)電的光電半導(dǎo)體薄片。有太陽光入射時,太陽光照在半導(dǎo)體薄片的p-n結(jié)上,形成新的空穴-電子對,在p-n結(jié)電場的作用下,光生空穴流向P區(qū),光生電子流向η區(qū),接通外電路后就形成電流;在物理學(xué)上稱為光生伏特(英文全稱為Photovoltaic,縮寫為PV),簡稱光伏。
[0003]太陽能電池可以把入射到其感光面的太陽輻射轉(zhuǎn)化為電能,在實際應(yīng)用的過程中,需要把一定數(shù)量的光伏電池組合在一起成為組件,在組合的過程中,需要把某一電池片的感光面和與其相鄰的另一電池片的非感光面連接在一起。通過這種互連的形式,可以得到所需要的電壓和輸出功率。
[0004]在晶體硅太陽能電池原材料短缺、價格快速上漲的背景下,業(yè)內(nèi)人士逐漸將目光轉(zhuǎn)向了成本較低的薄膜太陽能電池。薄膜太陽能電池是襯底上依次沉積多層薄膜而構(gòu)成的光伏器件。相比于傳統(tǒng)的晶體硅電池,化合物半導(dǎo)體等薄膜太陽能電池需要更少的光伏材料,制膜技術(shù)也較成熟,目前轉(zhuǎn)換效率最高達(dá)20%,與高效的晶體硅電池相當(dāng)。
[0005]但是,晶體硅太陽能電池組件互連中所采用的互連方式不能簡單地使用在薄膜太陽能電池中。參見中國專利文獻(xiàn)CN102270707A、CN102122681A、CN103117315A等,在晶體硅太陽能電池組件中,通常將匯流條的兩端分別焊接連接形成在太陽能感光面和非感光面的電極圖案上,實現(xiàn)串聯(lián);而薄膜太陽能電池片的厚度僅為數(shù)個微米,焊接的高溫將會嚴(yán)重影響薄膜太陽能電池的性能,甚至破壞薄膜太陽能電池的結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上,中國專利文獻(xiàn)CN102396078A公開了一種通過透明導(dǎo)電膜連接太陽能電池片的太陽能電池及其制造方法,具體為:相鄰太陽能電池片通過表面具有導(dǎo)電性的透明導(dǎo)電膜串聯(lián)連接,僅需通過EVA密封時的壓力粘結(jié)將透明導(dǎo)電膜與對應(yīng)的太陽能電池片連接在一起,在此過程中,不使用焊接工藝,避免了高溫操作對太陽能電池片的影響;而且工藝更加簡單。然而薄膜太陽能電池片的厚度僅為數(shù)個微米,因此很容易使得薄膜太陽能電池的感光面和非感光面因為透明導(dǎo)電膜的連接而發(fā)生短路或分流現(xiàn)象,嚴(yán)重影響薄膜太陽能電池組件的正常使用。
實用新型內(nèi)容
[0006]為此,本實用新型所要解決的是現(xiàn)有薄膜太陽能電池非焊接串聯(lián)技術(shù)中太陽能電池片容易短路的問題,提供一種不易短路、結(jié)構(gòu)簡單的薄膜太陽能電池組件。
[0007]為解決上述技術(shù)問題,本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0008]本實用新型所述的一種薄膜太陽能電池組件,包括在第一方向上間隔排布的若干電池片,以及分別設(shè)置在電池片上表面的第一電極和下表面的第二電極。
[0009]所述第一電極包括第一導(dǎo)電部件和第一連接部件,所述第一導(dǎo)電部件設(shè)置在所述電池片上表面區(qū)域范圍內(nèi),所述第一連接部件與所述第一導(dǎo)電部件直接接觸電連接設(shè)置并延伸至所述電池片上表面的外側(cè);
[0010]所述第二電極包括第二導(dǎo)電部件和第二連接部件,所述第二導(dǎo)電部件設(shè)置在所述電池片下表面區(qū)域范圍內(nèi),所述第二連接部件與所述第二導(dǎo)電部件直接接觸電連接設(shè)置并延伸至所述電池片下表面的外側(cè);
[0011 ] 所述第一連接部件與所述第二連接部件沿所述第一方向或所述第一方向的垂直方向反向設(shè)置;
[0012]相鄰所述電池片中所述第一連接部件同向設(shè)置,相鄰所述第一連接部件與所述第二連接部件部分重疊設(shè)置,電接觸連接;
[0013]所述薄膜太陽能電池組件還包括設(shè)置在所述第一連接部件和/或所述第二連接部件與所述電池片重疊部分之間的介電質(zhì)部件。
[0014]所述電池片為多邊形,至少有一邊垂直或平行于所述第一方向。
[0015]所述第一連接部件和所述第二連接部件分別延伸設(shè)置在各所述電池片垂直于所述第一方向的兩邊外側(cè)。
[0016]本實用新型的所述的薄膜太陽能電池組件的另一實施方式,所述第一連接部件和所述第二連接部件分別延伸設(shè)置在各所述電池片與所述第一方向平行的至少一邊外側(cè)。
[0017]所述介電質(zhì)部件為條形。
[0018]所述介電質(zhì)部件的長度方向與所述電池片靠近所述第一連接部件的一邊平行,且其寬度方向上部分延伸出所述電池片的邊緣。
[0019]所述第一導(dǎo)電部件和所述第一連接部件為一體成型部件。
[0020]所述第二導(dǎo)電部件和所述第二連接部件為一體成型部件。
[0021]所述第一連接部件和/或第二連接部件為匯流條。
[0022]所述第一連接部件和所述第二連接部件設(shè)置有粘結(jié)孔。
[0023]所述薄膜太陽能電池組件還包括在第二方向上間隔排布的若干電池片。
[0024]所述第一方向與所述第二方向相垂直。
[0025]所述第一導(dǎo)電部件和所述第二導(dǎo)電部件分別由柵線組成。
[0026]所述薄膜太陽能電池組件還包括設(shè)置在各所述第一電極遠(yuǎn)離所述電池片一面上的第一粘結(jié)層和第一基板,設(shè)置在各所述第二電極遠(yuǎn)離所述電池片一面上的第二粘結(jié)層和第二基板。
[0027]所述第二基板遠(yuǎn)離所述第二粘結(jié)層的一面還設(shè)置有阻水層和/或?qū)訅罕Wo(hù)層。
[0028]本實用新型的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點:
[0029]1、本實用新型所述的一種薄膜太陽能電池組件,通過在電池片的上、下表面設(shè)置反向的第一連接部件與第二連接部件,相鄰電池片之間相鄰的第一連接部件和第二連接部件接觸連接實現(xiàn)薄膜太陽能電池組件中各電池片的串聯(lián),其中,在第一連接部件和/或第二連接部件與電池片重疊部分之間設(shè)置有介電質(zhì)部件,可防止各個電池片自身不同電極之間發(fā)生短路現(xiàn)象,而且,介電質(zhì)部件可以為透明部件,設(shè)置在電池片感光面上時,不影響電池片的感光面積,有效提高所述薄膜太陽能電池組件的良品率和光轉(zhuǎn)換效率。
[0030]2、本實用新型所述的一種薄膜太陽能電池組件,第一導(dǎo)電部件和第二導(dǎo)電部件分別連接設(shè)置有第一連接部件和第二連接部件,可高效收集所述電池片上產(chǎn)生的光生電流并進(jìn)行匯集,電流傳輸效率高。[0031]3、本實用新型所述的一種薄膜太陽能電池組件,第一連接部件和第二連接部件中均設(shè)置有粘結(jié)劑孔,可使得第一粘結(jié)層和第二粘結(jié)層分別粘結(jié)第一電極和第二電極的同時,可以透過粘結(jié)劑孔使得第一連接部件和第二連接部件接觸電連接,避免使用電焊工藝,不但增加了所述薄膜太陽能電池組件的良品率,而且降低了工藝難度,降低生產(chǎn)成本,從而提高了經(jīng)濟(jì)效益。
[0032]4、本實用新型所述的一種薄膜太陽能電池組件,第一導(dǎo)電部件和第一連接部件為一體成型部件,第二導(dǎo)電部件和第二連接部件為一體成型部件,均可以采用印刷或濺射等工藝制備,工藝難度小、制作成本低。
[0033]5、本實用新型所述的一種薄膜太陽能電池組件,各部件均可以采用粘結(jié)劑進(jìn)行粘結(jié)設(shè)置,工藝難度小、良品率高、生產(chǎn)成本低。
[0034]6、本實用新型所述的一種薄膜太陽能電池組件,第二基板遠(yuǎn)離第二粘結(jié)層的一面還設(shè)置有阻水層和/或?qū)訅罕Wo(hù)層,阻水層可有效阻止水汽的進(jìn)入,提高所述薄膜太陽電池組件的使用壽命;層壓保護(hù)層不但可以有效保護(hù)電池片在層壓過程中不受損壞,還可以起到一定的密封和支撐作用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]為了使本實用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解,下面根據(jù)本實用新型的具體實施例并結(jié)合附圖,對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明,其中
[0036]圖1a是實施例1中設(shè)置有第一電極的第一基板的結(jié)構(gòu)不意圖;
[0037]圖1b是圖1a中A-A面的截面圖;
[0038]圖2a是實施例1中設(shè)置有第二電極的第二基板的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0039]圖2b是圖2a中A-A面的截面圖;
[0040]圖3a是實施例1中在所述第一電極上鋪設(shè)電池片的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0041]圖3b是實施例1中所述薄膜太陽能電池組件的截面圖;
[0042]圖4是實施例2中設(shè)置有第二電極的第二基板的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0043]圖5是實施例2中設(shè)置有第一電極和介電質(zhì)部件的第一基板的結(jié)構(gòu)不意圖;
[0044]圖6是實施例2中所述薄膜太陽能電池組件的裝配圖。
[0045]圖中附圖標(biāo)記表不為:101-第一基板、102-第一粘結(jié)層、103-第一導(dǎo)電部件、104-第一連接部件、105-介電質(zhì)部件、106-粘結(jié)孔、201-第二基板、
[0046]202-第二粘結(jié)層、203-第二導(dǎo)電部件、204-第二連接部件、300-電池片。
【具體實施方式】
[0047]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0048]本實用新型可以以許多不同的形式實施,而不應(yīng)該被理解為限于在此闡述的實施例。相反,提供這些實施例,使得本公開將是徹底和完整的,并且將把本實用新型的構(gòu)思充分傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員,本實用新型將僅由權(quán)利要求來限定。在附圖中,為了清晰起見,會夸大層和區(qū)域的尺寸和相對尺寸。應(yīng)當(dāng)理解的是,電池片為片狀,本申請中定義相對設(shè)置且面積較大的兩個表面為上表面和下表面(所述上表面和所述下表面可以互換)分別指代所述電池片的感光面和非感光面。
[0049]下述實施例中,所述電池片優(yōu)選為矩形的銅銦鎵硒薄膜太陽能電池片,長度為210毫米、寬度為100毫米,作為本實用新型的其他實施例,所述電池片的規(guī)格不限于此,均可以實現(xiàn)本實用新型的目的,屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
[0050]實施例1
[0051]本實施例提供一種薄膜太陽能電池組件,如圖3a和圖3b所示,包括在第一方向上以5mm的間距等間隔排布的若干電池片300,以及分別設(shè)置在電池片300上表面的第一電極和設(shè)置在電池片下表面的第二電極。
[0052]作為本實用新型的其他實施例中,所述電池片300在所述第一方向上排布的間隔也可以不相等,均可以實現(xiàn)本實用新型的目的,屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
[0053]所述第一電極包括第一導(dǎo)電部件103和第一連接部件104,所述第一導(dǎo)電部件103設(shè)置在所述電池片300上表面區(qū)域范圍內(nèi);所述第一連接部件104與所述第一導(dǎo)電部件103為一體成型部件,所述第一連接部件104延伸至所述電池片300上表面外側(cè),且遠(yuǎn)離所述電池片的側(cè)面設(shè)置;即,在所述電池片300的長度和寬度方向上,所述第一導(dǎo)電部件103的尺寸均小于或等于所述電池片的尺寸。
[0054]所述第二電極包括第二導(dǎo)電部件203和第二連接部件204,所述第二導(dǎo)電部件203設(shè)置在所述電池片300下表面區(qū)域范圍內(nèi),所述第二連接部件204與第一方向垂直,并與所述第二導(dǎo)電部件203直接接觸電連接設(shè)置并延伸至所述電池片下表面300外側(cè)。
[0055]相鄰所述電池片300中所述第一連接部件104同向設(shè)置,所述第一連接部件104與所述第二連接部件204沿所述電池片300的寬度方向(即第一方向)反向設(shè)置;相鄰所述第一連接部件104與所述第二連接部件部分204重疊設(shè)置,并電接觸連接。
[0056]如圖3a所示,本實施例中所述電池片300為矩形,其長邊垂直于所述第一方向。
[0057]作為本實用新型的其他實施例,所述電池片300還可以為任意平面多邊形,至少有一邊垂直或平行于所述第一方向。
[0058]所述薄膜太陽能電池組件還包括設(shè)置在所述第一連接部件104與所述電池片300重疊部分之間的介電質(zhì)部件105。
[0059]本實施例中所述電池片300的上表面為感光面,因此所述介電質(zhì)部件105優(yōu)選為透明的條形部件,選自但不限于聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚醚酮(PEEK)中的一種或多種制成的單一層透明條形部件或多層透明條形絕緣部件,本實施例優(yōu)選聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
[0060]作為本實用新型的其他實施例,若所述電池片300的上表面為非感光面,所述介電質(zhì)部件105還可以為非透明部件。
[0061]所述介電質(zhì)部件105長度方向與所述電池片300靠近所述第一連接部件104的一邊平行,所述介電質(zhì)部件105在其寬度方向上部分延伸出所述電池片300的邊緣;即所述介電質(zhì)部件105設(shè)置在所述電池片300的長邊上,其長度大于或等于所述電池片300的長邊長度,其長度方向與所述電池片300的長邊平行,且在其寬度方向上部分延伸出所述電池片300上表面的邊緣。在第一連接部件104與電池片300重疊部分之間設(shè)置有介電質(zhì)部件105,可防止各個電池片300自身第一電極和第二電極之間發(fā)生短路現(xiàn)象,而且,介電質(zhì)部件105可以為透明部件,在所述電池片300的上表面為感光面時,不影響電池片300的感光面積,有效提高所述薄膜太陽能電池組件的良品率和光轉(zhuǎn)換效率。
[0062]本實施例所述第一導(dǎo)電部件103和所述第一連接部件104為一體成型部件,選自但不限于由印刷或濺射工藝制得的導(dǎo)電金屬部件,厚度為I微米?100微米。所述第一導(dǎo)電部件103由柵線組成,即第一導(dǎo)電部件103和所述第一連接部件104為一體成型的柵線,本實施例優(yōu)選長度為100毫米、寬度為200微米、間隔為10毫米的柵線。所述第一導(dǎo)電部件103和所述第一匯流部件104為一體成型部件,可以采用印刷或濺射等工藝制備,工藝難度小、制作成本低。
[0063]本實施例所述第二導(dǎo)電部件203和所述第二連接部件204非一體成型部件,所述第二導(dǎo)電部件203由柵線組成,優(yōu)選由長度為100毫米、寬度為200微米、間隔為10毫米的柵線;所述第二連接部件204為設(shè)置所述柵線上的匯流條。
[0064]所述第一導(dǎo)電部件103和所述第二導(dǎo)電部件203分別連接設(shè)置有所述第一連接部件104和所述第二連接部件204,可高效收集所述電池片300上產(chǎn)生的光生電流并進(jìn)行匯集,電流傳輸效率高。
[0065]作為本實用新型的其他實施例,所述第一導(dǎo)電部件103所述第一連接部件104也可以非一體成型部件;所述第二導(dǎo)電部件203和所述第二連接部件204可以為一體成型部件,均可以實現(xiàn)本實用新型的目的,屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
[0066]所述薄膜太陽能電池組件中所述電池片300的數(shù)量根據(jù)需要輸出的電流和電壓的大小以及電池片的光電轉(zhuǎn)換效率確定,沒有絕對限制。本實施例中的附圖,即圖la、lb、2a、2b、3a、3b中為了方便清楚示意,僅示出包括在第一方向上設(shè)置的4片電池300的薄膜太陽能電池組件結(jié)構(gòu)。作為本實用新型的其他實施例,所述薄膜太陽能電池組件包括若干數(shù)量的電池片300,除在第一方向上設(shè)置的電池片外,還可以包括在第二方向上間隔排布的若干電池片,所述第二方向優(yōu)選與所述第一方向相垂直。
[0067]所述薄膜太陽能電池組件還包括設(shè)置在各所述第一電極遠(yuǎn)離所述電池片300 —面上的第一粘結(jié)層102和透明的第一基板101 ;依次設(shè)置在各所述第二電極遠(yuǎn)離所述電池片300 —面上的第二粘結(jié)層202和第二基板201。
[0068]所述第一粘結(jié)層102和所述第二粘結(jié)層202分別獨立選自不限于乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚烯烴、離聚物、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)以及各種氨基甲酸乙酯等透明粘結(jié)劑材料中的一種或多種形成的厚度為I微米?1000微米的粘結(jié)層。
[0069]本實施例中,所述第一粘結(jié)層102優(yōu)選為乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)層,厚度為50微米;所述第二粘結(jié)層202優(yōu)選為乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)層,厚度為50微米。
[0070]本實用新型所述的薄膜太陽能電池組件中,各部件均可以采用粘結(jié)劑進(jìn)行粘結(jié)設(shè)置,工藝難度小、良品率高、生產(chǎn)成本低。
[0071]本實施例中選擇所述電池片300的上表面為感光面,因此,所述第一基板101應(yīng)為透明基板,所述第一基板選自但不限于苯二甲酸乙二醇酯(PET),聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亞胺或乙烯-四氟乙烯(ETFE)等透明聚合物基板,以及玻璃基板,本實施例優(yōu)選苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
[0072]本實施例中所述電池片300的下表面為非感光面,因此,所述第二基板201不必須為透明基板,所述第二基板201不僅可以選自上述透明基板,還可以選自聚氟乙烯(PVF)、聚碳酸酯、印刷電路板、鋁箔或一些其它的金屬箔以及由金屬箔層和聚合物層相結(jié)合所形成的多層層疊結(jié)構(gòu)的非透明基板,本實施例優(yōu)選聚氟乙烯(PVF)基板。
[0073]作為本實用新型的其他實施例,所述第二基板201遠(yuǎn)離所述第二粘結(jié)層202的一面還設(shè)置有阻水層和/或?qū)訅罕Wo(hù)層。阻水層可有效阻止水汽的進(jìn)入,提高所述薄膜太陽電池組件的使用壽命;層壓保護(hù)層不但可以有效保護(hù)電池片300等各元件在層壓過程中不受損壞,還可以起到一定的密封和支撐作用。
[0074]所述薄膜太陽能電池組件的制備方法,包括如下步驟:
[0075]步驟1:通過印刷工藝,制備由第一導(dǎo)電部件103和第一連接部件104—體成型的第一電極,即連續(xù)的柵線組;如圖1a和Ib所示,通過熱復(fù)合工藝,在第一基板101的一面涂布厚度為50微米的粘接劑乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA),制備第一粘結(jié)層102 ;沿第一方向?qū)⑺龅谝浑姌O等間距間隔固定在所述第一粘結(jié)層102上;將所述介電質(zhì)部件105固定在所述第一電極上,并露出所述第一連接部件104。
[0076]作為本實用新型的其他實施例,所述介電質(zhì)部件105也可以通過將具有介電性能的涂料涂布在所述第一導(dǎo)電部件103上固化形成,亦能實現(xiàn)本實用新型的目的,屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
[0077]步驟2:通過印刷工藝,制備由第二導(dǎo)電部件203和第二連接部件204組成的第二電極;如圖2a和2b所示,通過熱復(fù)合工藝,在第二基板201的一面涂布厚度為50微米的粘接劑乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA),制備第二粘結(jié)層202;沿第一方向?qū)⑺龅诙姌O等間距間隔固定在所述第二粘結(jié)層202上,間隔間距等于各所述第一電極間的間距。
[0078]步驟3:如圖3a所示,將電池片300放置在所述第二電極上,所述電池片300的下表面(本實施例,所述電池片300的下表面特指非感光面)與所述第二導(dǎo)電部件203相接觸,且所述電池片300的長邊平行于所述第二連接部件204的長度方向,所述第二連接部件204設(shè)置在所述電池片300的側(cè)面,且所述第二連接部件204與所述電池片300的側(cè)面存在一定的間隙,即所述匯流條沿其長度方向設(shè)置于所述電池片300的長邊側(cè)面。
[0079]將步驟I中所制得的設(shè)置有第一電極和介電質(zhì)部件105的第一基板101對準(zhǔn)放置在所述電池片300的上表面上,所述第一導(dǎo)電部件103與所述電池片300的上表面接觸,所述介電質(zhì)部件105設(shè)置并覆蓋在所述電池片300的長邊邊緣上,其長度方向與所述電池片300的長邊平行;第一連接部件104和第二連接部件204部分重疊設(shè)置,形成接觸連接。
[0080]步驟4:將步驟3中得到的組件進(jìn)行層壓,使得設(shè)置在所述第一基板101和第二基板201之間的各元件牢固粘合在一起,形成所述的薄膜太陽能電池組件。
[0081]上述步驟可以由于各種目的在不同的方式下進(jìn)行修改,部分步驟可以組合在一起單獨地進(jìn)行或與其他步驟一起進(jìn)行,可能增加額外的步驟,也可以去除某些步驟,各步驟之間的順序也可以進(jìn)行修改,可實現(xiàn)所述薄膜太陽能電池組件的結(jié)構(gòu)即可,均屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
[0082]例如,步驟I中所述設(shè)置介電質(zhì)部件105的步驟可以移至步驟3中進(jìn)行,S卩,步驟3中電池片300貼合完成后,將介電質(zhì)部件105貼合于所述電池片300的長邊邊緣,再進(jìn)行第一電極的對準(zhǔn)貼合步驟。
[0083]實施例2
[0084]本實施例提供一種薄膜太陽能電池組件,如圖4-6所不,包括在第一方向上以5mm的間距等間隔排布的若干電池片300,以及分別設(shè)置在電池片300上表面的第一電極和設(shè)置在電池片下表面的第二電極。
[0085]作為本實用新型的其他實施例中,所述電池片300在所述第一方向上排布的間隔也可以不相等,均可以實現(xiàn)本實用新型的目的,屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
[0086]所述第一電極包括第一導(dǎo)電部件103和第一連接部件104,所述第一導(dǎo)電部件103設(shè)置在所述電池片300上表面區(qū)域范圍內(nèi);所述第一連接部件104與所述第一導(dǎo)電部件103為一體成型部件,所述第一連接部件104與所述第一導(dǎo)電部件103直接接觸電連接設(shè)置并延伸至所述電池片300上表面外側(cè),且遠(yuǎn)離所述電池片的側(cè)面設(shè)置;即,在所述電池片300的長度和寬度方向上,所述第一導(dǎo)電部件103的尺寸均小于或等于所述電池片的尺寸。
[0087]所述第二電極包括第二導(dǎo)電部件203和第二連接部件204,所述第二導(dǎo)電部件203設(shè)置在所述電池片300下表面區(qū)域范圍內(nèi),所述第二連接部件204與所述第二導(dǎo)電部件203為一體成型部件,所述第二連接部件204延伸至所述電池片下表面300外側(cè)。
[0088]相鄰所述電池片300中所述第一連接部件104同向設(shè)置,所述第一連接部件104與所述第二連接部件204相對于所述電池片300的長度方向或?qū)挾确较蚍聪蛟O(shè)置;相鄰所述第一連接部件104與所述第二連接部件部分204重疊設(shè)置,并電接觸連接。
[0089]如圖6所示,本實施例中所述電池片300為矩形,其短邊平行于所述第一方向。
[0090]作為本實用新型的其他實施例,所述電池片300還可以為任意平面多邊形,至少有一邊垂直或平行于所述第一方向。
[0091]所述第一連接部件104和所述第二連接部件204分別延伸設(shè)置在各所述電池片300與所述第一方向平行的至少一邊外側(cè)。如圖5和6所示,本實施例中,所述第一連接部件104優(yōu)選延伸設(shè)置在各所述太陽能電池片300與所述第一方向平行的兩邊(即所述電池片300的短邊)的外側(cè);如圖4和6所示,本實施例中,所述第二連接部件204優(yōu)選延伸設(shè)置在各所述太陽能電池片300與所述第一方向平行的兩邊(即所述電池片300的短邊)的外側(cè)。
[0092]所述薄膜太陽能電池組件還包括設(shè)置在所述第一連接部件104與所述電池片300重疊部分之間的介電質(zhì)部件105。
[0093]本實施例中所述電池片300的上表面為感光面,因此所述介電質(zhì)部件105優(yōu)選為透明的條形部件,選自但不限于聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚醚酮(PEEK)中的一種或多種制成的單一層透明條形部件或多層透明條形絕緣部件,本實施例優(yōu)選聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
[0094]作為本實用新型的其他實施例,若所述電池片300的上表面為非感光面,所述介電質(zhì)部件105還可以為非透明部件。
[0095]如圖5所示,所述介電質(zhì)部件105長度方向與所述電池片300靠近所述第一連接部件104的一邊平行,所述介電質(zhì)部件105在其寬度方向上部分延伸出所述電池片300的邊緣;即所述介電質(zhì)部件105設(shè)置在所述電池片300的短邊上,其長度大于等于所述電池片300的短邊長度,其長度方向與所述電池片300的短邊平行,且在其寬度方向上部分延伸出所述電池片300的邊緣。
[0096]本實施例中,在同一塊基板上,各所述電池片300共用同一個所述介電質(zhì)部件105,作為本實用新型的其他實施例,設(shè)置在各所述電池片300上的介電質(zhì)部件105可以為獨立的,能覆蓋所述電池片與所述第一連接部件104的重合部位即可,均能實現(xiàn)本實用新型的目的,屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
[0097]在第一連接部件104與電池片300重疊部分之間設(shè)置有介電質(zhì)部件105,可防止各個電池片300自身第一電極和第二電極之間發(fā)生短路現(xiàn)象,而且,介電質(zhì)部件105可以為透明部件,在所述電池片300的上表面為感光面時,不影響電池片300的感光面積,有效提高所述薄膜太陽能電池組件的良品率和光轉(zhuǎn)換效率。
[0098]本實施例所述第一導(dǎo)電部件103和所述第一連接部件104為一體成型部件,選自但不限于由印刷或濺射工藝制得的導(dǎo)電金屬部件,厚度為I微米?100微米;本實施例優(yōu)選由印刷工藝制得的銀部件,厚度為15微米。
[0099]本實施例所述第二導(dǎo)電部件203和所述第二連接部件204為一體成型部件,選自但不限于由印刷或濺射工藝制得的導(dǎo)電金屬部件,厚度為I微米?100微米;本實施例優(yōu)選由印刷工藝制得的銀部件,厚度為15微米。
[0100]本實施例中所述第一導(dǎo)電部件103和所述第一連接部件104為一體成型部件,所述第二導(dǎo)電部件203和所述第二連接部件204為一體成型部件,均可以采用印刷或濺射等工藝制備,工藝難度小、制作成本低。
[0101]作為本實用新型的其他實施例,所述第一導(dǎo)電部件103和所述第一連接部件104也可以非一體成型部件;所述第二導(dǎo)電部件203和所述第二連接部件204也可以為非一體成型部件;均可以實現(xiàn)本實用新型的目的,屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
[0102]所述第一導(dǎo)電部件103和所述第二導(dǎo)電部件203分別由柵線組成,具有相同或不同的柵線圖案,本實施例中所述第一導(dǎo)電部件103優(yōu)選由長度為100毫米、寬度為200微米、間隔為10毫米的柵線組成,所述第二導(dǎo)電部件203優(yōu)選由長度為100毫米、寬度為200微米、間隔為10毫米的柵線組成。
[0103]所述第一導(dǎo)電部件103和所述第二導(dǎo)電部件203分別連接設(shè)置有所述第一連接部件104和所述第二連接部件204,可高效收集所述電池片300上產(chǎn)生的光生電流并進(jìn)行匯集,電流傳輸效率高。
[0104]所述薄膜太陽能電池組件中所述電池片300的數(shù)量根據(jù)需要輸出的電流和電壓的大小以及電池片的光電轉(zhuǎn)換效率確定,沒有絕對限制。本實施例中的附圖,即圖4-6中為了方便清楚示意,僅示出包括在第一方向上設(shè)置的3片電池300的薄膜太陽能電池組件結(jié)構(gòu)。作為本實用新型的其他實施例,所述薄膜太陽能電池組件包括若干數(shù)量的電池片300,除在第一方向上設(shè)置的電池片外,還可以包括在第二方向上間隔排布的若干電池片,所述第二方向優(yōu)選與所述第一方向相垂直。
[0105]所述薄膜太陽能電池組件還包括設(shè)置在各所述第一電極遠(yuǎn)離所述電池片300 —面上的第一粘結(jié)層102和透明的第一基板101 ;依次設(shè)置在各所述第二電極遠(yuǎn)離所述電池片300 —面上的第二粘結(jié)層202和第二基板201。
[0106]所述第一粘結(jié)層102和所述第二粘結(jié)層202分別獨立選自不限于乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚烯烴、離聚物、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)以及各種氨基甲酸乙酯等透明粘結(jié)劑材料中的一種或多種形成的厚度為I微米?1000微米的粘結(jié)層。
[0107]本實施例中,所述第一粘結(jié)層102優(yōu)選為乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)層,厚度為50微米;所述第二粘結(jié)層202優(yōu)選為乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA),厚度為50微米層。
[0108]所述第一連接部件104和所述第二連接部件204設(shè)置有粘結(jié)孔106,可使得第一粘結(jié)層102和第二粘結(jié)層202分別粘結(jié)第一電極和第二電極的同時,可以透過所述粘結(jié)劑孔106使得第一連接部件104和第二連接部件204接觸電連接,避免使用電焊工藝,不但增加了所述薄膜太陽能電池組件的良品率,而且降低了工藝難度,降低生產(chǎn)成本,從而提高了經(jīng)濟(jì)效益。
[0109]本實用新型所述的薄膜太陽能電池組件中,各部件均可以采用粘結(jié)劑進(jìn)行粘結(jié)設(shè)置,工藝難度小、良品率高、生產(chǎn)成本低。
[0110]本實施例中選擇所述電池片300的上表面為感光面,因此,所述第一基板101應(yīng)為透明基板,所述第一基板選自但不限于苯二甲酸乙二醇酯(PET),聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亞胺或乙烯-四氟乙烯(ETFE)等透明聚合物基板,以及玻璃基板,本實施例優(yōu)選苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
[0111]本實施例中所述電池片300的下表面面為非感光面,因此,所述第二基板201不必須為透明基板,所述第二基板201不僅可以選自上述透明基板,還可以選自聚氟乙烯(PVF)、聚碳酸酯,印刷電路板、鋁箔或一些其它的金屬箔以及由金屬箔層和聚合物層相結(jié)合所形成的多層層疊結(jié)構(gòu)的非透明基板,本實施例優(yōu)選聚氟乙烯(PVF)基板。
[0112]作為本實用新型的其他實施例,所述第二基板201遠(yuǎn)離所述第二粘結(jié)層202的一面還設(shè)置有阻水層和/或?qū)訅罕Wo(hù)層。阻水層可有效阻止水汽的進(jìn)入,提高所述薄膜太陽電池組件的使用壽命;層壓保護(hù)層不但可以有效保護(hù)電池片300在層壓過程中不受損壞,還可以起到一定的密封和支撐作用。
[0113]本實施例中所述薄膜太陽能電池的制備方法同實施例1。
[0114]顯然,上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例,而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護(hù)范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種薄膜太陽能電池組件,包括在第一方向上間隔排布的若干電池片,以及分別設(shè)置在電池片上表面的第一電極和下表面的第二電極,其特征在于, 所述第一電極包括第一導(dǎo)電部件和第一連接部件,所述第一導(dǎo)電部件設(shè)置在所述電池片上表面區(qū)域范圍內(nèi),所述第一連接部件與所述第一導(dǎo)電部件直接接觸電連接設(shè)置并延伸至所述電池片上表面的外側(cè); 所述第二電極包括第二導(dǎo)電部件和第二連接部件,所述第二導(dǎo)電部件設(shè)置在所述電池片下表面區(qū)域范圍內(nèi),所述第二連接部件與所述第二導(dǎo)電部件直接接觸電連接設(shè)置并延伸至所述電池片下表面的外側(cè); 所述第一連接部件與所述第二連接部件沿所述第一方向或所述第一方向的垂直方向反向設(shè)置; 相鄰所述電池片中所述第一連接部件同向設(shè)置,相鄰所述第一連接部件與所述第二連接部件部分重疊設(shè)置,電接觸連接; 所述薄膜太陽能電池組件還包括設(shè)置在所述第一連接部件和/或所述第二連接部件與所述電池片重疊部分之間的介電質(zhì)部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜太陽能電池組件,其特征在于,所述電池片為多邊形,至少有一邊垂直或平行于所述第一方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜太陽能電池組件,其特征在于,所述第一連接部件和所述第二連接部件分別延伸設(shè)置在各所述電池片垂直于所述第一方向的兩邊外側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜太陽能電池組件,其特征在于,所述第一連接部件和所述第二連接部件分別延伸設(shè)置在各所述電池片與所述第一方向平行的至少一邊外側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求 3或4所述的薄膜太陽能電池組件,其特征在于,所述介電質(zhì)部件為條形。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的薄膜太陽能電池組件,其特征在于,所述介電質(zhì)部件的長度方向與所述電池片靠近所述第一連接部件的一邊平行,且其寬度方向上部分延伸出所述電池片的邊緣。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的薄膜太陽能電池組件,其特征在于,所述第一導(dǎo)電部件和所述第一連接部件為一體成型部件。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的薄膜太陽能電池組件,其特征在于,所述第二導(dǎo)電部件和所述第二連接部件為一體成型部件。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的薄膜太陽能電池組件,其特征在于,所述第一連接部件和/或第二連接部件為匯流條。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的薄膜太陽能電池組件,其特征在于,所述第一連接部件和所述第二連接部件設(shè)置有粘結(jié)孔。
11.根據(jù)權(quán)利要求7-10任一所述的薄膜太陽能電池組件,其特征在于,所述薄膜太陽能電池組件還包括在第二方向上間隔排布的若干電池片。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的薄膜太陽能電池組件,其特征在于,所述第一方向與所述第二方向相垂直。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的薄膜太陽能電池組件,其特征在于,所述第一導(dǎo)電部件和所述第二導(dǎo)電部件分別由柵線組成。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的薄膜太陽能電池組件,其特征在于,所述薄膜太陽能電池組件還包括設(shè)置在各所述第一電極遠(yuǎn)離所述電池片一面上的第一粘結(jié)層和第一基板,設(shè)置在各所述第二電極遠(yuǎn)離所述電池片一面上的第二粘結(jié)層和第二基板。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的薄膜太陽能電池組件,其特征在于,所述第二基板遠(yuǎn)離所述第二粘結(jié)層的一面還設(shè)置有阻水 層和/或?qū)訅罕Wo(hù)層。
【文檔編號】H01L31/0224GK203562432SQ201320724413
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】黃凱特, 顧世海, 李琳琳, 張慶釗, 丁建 申請人:北京漢能創(chuàng)昱科技有限公司
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