[实用新型]一种薄膜太阳能透光组件

说明书

所属技术领域：

本实用新型涉及一种薄膜太阳能透光组件，属于光伏应用技术领域。

背景技术：

全球建筑物自身能耗约占世界总能耗的三分之一左右。联合国能源机构调查报告显示，绿色建筑是21世纪世界建筑的主流。其中光伏建筑一体化(BIPV)建筑是最先进、最有潜力的高科技绿色节能建筑，也是目前世界上大规模利用光伏技术的重要方向，一些发达国家都在作为重点项目积极推进。BIPV是指将太阳能光伏发电方阵安装在建筑的维护结构外表面来提供电力。由于光伏方阵与建筑的结合不占用额外的地面空间，是光伏发电系统在城市中广泛应用的最佳安装方式，因而倍受关注。根据光伏组件与建筑结合形式的不同，BIPV系统可分为两大类：一类是光伏组件与建筑的结合，将光伏组件依附于建筑物上，建筑物作为光伏组件载体，起支承作用。另一类是光伏组件与建筑的集成，光伏组件以一种建筑材料的形式出现，光伏组件成为建筑不可分割的一部分，如光电瓦屋顶、光电幕墙和光电采光顶等、具有发电、隔热、遮阴及防紫外线等多种功能，显然后者将大大减少建筑材料的消耗，更有利于未来BIPV的发展。本实用新型主要适用于第二类BIPV。

可以与建筑集成的太阳电池组件种类包括单晶硅、多晶硅以及硅基系列薄膜电池、碲化镉系列薄膜电池、铜铟镓锡系列薄膜电池等，其中后者几类薄膜电池以其独特的美观性能(透射光为自然光，可以实现均匀透光)、稳定可靠的发电性能、经济低廉的成本和设计选型的多样性，能够比较完美的实现光伏建筑一体化。要使薄膜电池组件代替当前建筑中普遍使用的玻璃幕墙，组件必须具有透过一定自然光的能力，目前通常使用的工艺是采用激光划刻的方法，一般的工艺流程为：当电池的背电极沉积完后，利用波长为532nm的高能密度的激光束，把组件中的背电极和吸收层刻蚀掉，露出前透明导电薄膜，这样自然光就可以透过组件。通过控制激光头的运动，在电池上可以制作出具有规则的沟槽状结构的透光结构，组件的透光率可以通过改变划刻沟槽状结构的线宽和密度来调整，理论上，组件的透光率可以接近100％，但是考虑到成本和产率，组件的透光率通常在1％20％之间。

但是采用激光划刻技术存在如下缺点：1)、需要精密的激光划刻设备，这些设备价格高昂；2)、激光划刻设备结构复杂，精确度高，带来维护成本增加；3)、该技术产率低下。以面积为1.1×1.3m²、透光率20％的电池组件为例，假若激光划刻速度达到1.5m/s，光斑直径范围为200μm，为了实现20％的透过率，需要划刻1200次，一块组件耗时20多分钟，不利于大规模的产业化生产；4)、当利用激光划刻工艺，移除背电极层及薄膜光电转化层时，需要较高的激光能量，引起高温的产生，导致背电极烧灼后的残留粉末进入划刻沟槽，容易引起Shunt效应，造成组件效率的下降和产率的下降。5)、以上五点原因导致了这种工艺的成本高昂，一般来说透光组件的生产成本是普通组件生产成本的3倍。6)、为了减少室内照明能耗，建筑物必须保证适当的采光，在BIPV中使用透光率为3040％的组件为宜，由于产率和成本的限制，采用激光划刻技术制备这种高透过率的电池组件比较困难。

实用新型内容：

本实用新型目的是提供一种薄膜太阳能透光组件，降低成本、提高产率，解决背景技术中存在的上述问题。

本实用新型的技术方案是：

一种薄膜太阳能透光组件，包含玻璃衬底、前电极层、薄膜光电转换层、背电极层、丝网印刷绝缘介质材料、封装膜、背板，薄膜光电转换层设置在前电极层与背电极层之间，丝网印刷绝缘介质材料设置在背电极层上面，前电极层、薄膜光电转换层、背电极层、丝网印刷绝缘介质材料通过封装膜封装在玻璃衬底1与背板之间。

薄膜光电转换层，包括硅基系列薄膜层、碲化镉系列薄膜层、铜铟镓锡系列薄膜层等；封装膜是PVB或EVA封装膜，背板是玻璃或各类聚合物背板。

所说的绝缘介质层形状包括条状、网状、孔状以及中文字母、英文字母、图案形状。

采用如下工艺步骤制造本实用新型：①在玻璃衬底上沉积透明导电前电极层；②制作薄膜光电转换层，包括硅基系列薄膜层、碲化镉系列薄膜层、铜铟镓锡系列薄膜层等；③沉积背电极层；④采用丝网印刷技术在电池的背面印刷出条状、网状、孔状以及特殊图案的绝缘介质层；⑤通过固化工艺使绝缘介质固化；⑥采用喷砂技术喷掉未被绝缘介质覆盖的膜层；⑦清洗喷砂工艺后的电池；⑧通过层压封装技术制备出完整的透光组件。