[发明专利]薄膜太阳能电池模块

说明书

技术领域

本发明涉及薄膜太阳能电池模块。

背景技术

近年来，通过等离子体CVD法由气体材料形成的薄膜光电转换装置受 到重视。这样的薄膜光电转换装置的示例包括具有硅基薄膜的硅基薄膜光电 转换装置、具有CIS(CuInSe₂)化合物或CIGS(Cu(In，Ga)Se₂)化合物的薄 膜光电转换装置以及类似物，并且这些装置的开发在加速，它们的产量日益 扩大。这些光电转换装置的主要特性在于这样的事实，这些装置具有通过以 下方式同时实现光电转换装置的成本降低以及性能提高的事实：以形成设备 比如等离子体CVD设备或溅射设备在大面积低成本基板上层叠半导体层或 金属电极层，然后通过激光图案化等分割和连接制备在该基板上的光电转换 装置。

同时，已知具有由串联连接的多个电池形成的串联阵列的薄膜光电转换 模块(例如，见专利文件1)。专利文件1公开了通过设计光电转换装置可有 效防止由于热点现象引起的损坏，从而在预定的条件下，串联阵列承载的短 路电流变为600mA以下。

[专利文件1]日本未审查专利申请公开No.2001-68713

发明内容

本发明要解决的问题

本发明的发明人经深入研究发现，专利文件1中公开的方法不能有效防 止由于热点现象引起的电池损坏或者有效防止在某些情况下电连接相邻电 池的接触线的损坏。

考虑到上述情形，实现本发明以提供能防止电池和接触线损坏的薄膜太 阳能电池模块。

本发明解决问题的手段和效果

本发明的薄膜太阳能电池模块具有这样的特征：所提供的电池模块具有 彼此并联双向连接的多个电池串，该电池串的每一个都具有通过接触线彼此 串联连接的多个电池，该电池的每一个都具有依次堆叠的表面电极、光电转 换层和背面电极，该接触线电连接这些电池中两个相邻电池之一的表面电极 和另一个的背面电极，其中，在光源为氙灯、辐照度为100mW/cm²、AM 为1.5且温度为25℃的条件下，当电池模块的输出为P(W)，电池串之一的 输出为Ps(W)，并且接触线的面积为Sc(cm²)时，(P-Ps)/Sc为10.7(kW/cm²) 以下，Ps为12W以下，并且P为385W以下。

首先，本发明的发明人假设电池损坏与电池串的输出相关，而与电池串 承载的电流大小无关，从而提出为电池串的最大输出建立上限的思想。然后， 本发明的发明人经过大量的实验发现，通过限定电池串的输出到12W以下， 即使在非常不利的条件下，也能防止电池的损坏。

另外，本发明的发明人提出了这样的思想，当只有一个电池串被遮光而 其它电池串进行发电时，所产生的电力可以流入被遮光的电池串，而损坏连 接串联电池串中的两个相邻电池的接触线。然后，本发明的发明人进行大量 的实验发现，当P为385W以下时，通过将施加给接触线的功率密度(定义 为(P-Ps)/Sc)限制到10.7(kW/cm²)，可防止接触线的损坏，从而实现本发 明。

在下文，将示例本发明的各种实施例。

P可以是90W以上。在此情况下，接触线的损坏相对易于发生，因此， 这体现了应用本发明的较大益处。

接触线的宽度可以在40μm至200μm的范围内。

表面电极可以由包含SnO₂的材料形成的透明导电膜形成，并且背面电 极可以具有透明导电膜和金属膜的层叠结构。

这里所示的各种实施例可以彼此结合。

附图说明

图1是图解根据本发明实施例的薄膜太阳能电池模块构造的平面图。

图2是从图1的I-I线看的截面图。

图3(a)是图1中区域A的放大图；而图3(b)是图解从图3(a)剖 取的接触线的示意图。

图4(a)至(c)是图解在根据本发明实施例的薄膜太阳能电池模块中 的术语“彼此并联双向连接”的示意图。

图5是图解根据本发明另一个实施例的薄膜太阳能电池模块构造的平面 图。

图6是图解根据本发明另一个实施例的薄膜太阳能电池模块构造的平面 图。

图7是图解生产根据本发明实施例的薄膜太阳能电池模块所用的等离子 体CVD设备结构的截面图。