[发明专利]用于对光伏元件中的缺陷进行定位和钝化的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对光伏元件中的引起漏电流的缺陷进行定位的系统和方法、用于对光伏元件中的引起漏电流的缺陷进行钝化的系统和方法及用于对卷到卷光伏元件中的旁路进行钝化的系统和方法。

背景技术

太阳能发电对于全世界的功率产生而言将扮演重要角色。这种年轻的技术必须在市场上显示出其相对于其它能量转换技术的优越性。决定性问题将是太阳能面板的单价以占有相当一部分的市场份额。另外，在多个市场细分中的份额将限定太阳能面板的特殊适应性质。对于建筑应用美学而言，每平方米的低价及形状和尺寸上的灵活性可能是重要的问题，对于太阳能家庭系统，需要每Ah最低价的重量轻且顶棚易碎的太阳能面板。此外，制造商正在寻求稳健的过程和生产大面积面板的可能性。他们需要高生产率和少量维护以及高自动化和适度投资的优点。因此，必须有可使用的未来技术，其保证高科学定位、充分开发的设备、具有低材料消耗的高成本降低潜力和增加效率的前景。

当前，结晶硅技术获得了满足上述需求的最好折衷，因此，用于光伏太阳能电池和面板的市场仍由结晶硅产品来主导。在这些技术中，在0.03m2的小面积上制造具有约0.3mm的厚度的太阳能电池。单独过程中的这些电池的电学接合导致大表面的产生。遗憾的是，由于硅的高消耗和复杂的制造过程，这些产品是昂贵的。新技术、尤其是低成本的薄膜技术近年来能够获得增加的市场份额。这些概念使用另一程序来以低得多的成本生产太阳能模块。其设法直接向主要是玻璃的大表面上沉积厚度仅为几μm的太阳能电池，并随后通过在线激光切割过程将其一部分串联地互连。各金属和半导体层在整个表面上的均匀沉积是用于均质光电性质的决定性前提。当前的发展显示需要很长的时间来在约10cm²至更大的模块区域上修改在实验室中开发的工艺。较大的表面需要新的参数组且异质性的数目增加，这导致较低的效率。真空涂覆设备的尺寸限定太阳能面板的尺寸，并且尺寸的任何增加要求新的生产设备和所有工艺参数的新的优化。

薄膜CISCuT技术、即Cu带上CIS，提供了以远远低于来自结晶硅的那些的成本生产太阳能模块并克服普通薄膜概念的特定困难的能力，所述特定困难诸如为大面积均质性和用于规模扩大的长期和高投资。CISCuT是一种卷到卷技术，在一系列的主要非真空过程中工作，在宽度为1cm的金属箔上进行处理，产生类似无边的（quasi endless）太阳能电池带。通过将重叠的带条互连，将产生机械上柔性的、均匀的无烟煤状彩色太阳能层压件并将其嵌入功能性箔中。在此薄膜概念中，用于太阳能电池生产的设备是完全独立于太阳能模块的形状和尺寸的，并且模块尺寸的变化不需要生产设备的任何变化或规模扩大。

图1示出了用于在连续的卷到卷过程中制造类似无边的太阳能电池并随后由这些电池来组装模块的装备，例如在Güldner, R., Penndorf, J., Winkler, M., Tober, O., 2000 Flexible, Polymer Encapsulated Solar Modules – A New Concept for Cu-In-S Solar Devices Produced by the CISCuT Technology Proc. 16^th EPSEC, Glasgow, UK, pp. 2289 – 2292中对其进行了描述。例如在M. Winkler, J., Griesche, J., Konovalov, I.; Penndorf J., Wienke, J., Tober, O., “CISCuT – solar cells and modules on the basis of CuInS₂ on Cu-tape”, Solar Energy 77, 2004, pp. 705 -716和M. Winkler, J., Griesche, J., Konovalov, I.; Penndorf J., Tober, O., “Design, Actual Performance, and Electrical Stability of CISCuT-Based Quasi-Endless Solar Cell Tapes”, Mat. Res. Soc. Symp. Proc 2001, pp. 668中描述了生产太阳能电池的基本步骤。

其由下述构成：