[发明专利]单结CIGS/CIS太阳能电池模块

权利要求书

1.一种高效薄膜光伏模块，包括：

A)基板，具有其中长度为约2英尺以上和宽度为约5英尺以上的表面；

B)多个条状光伏电池，彼此电连接并且横跨所述宽度一个接一个地平行于所述长度物理设置，每个电池包括：

b1)覆盖所述表面的隔离材料；

b2)覆盖所述隔离材料的第一电极；

b3)形成为覆盖所述第一电极的吸收剂，所述吸收剂包含特征在于能带隙为约1eV至1.1eV的铜镓铟二硒化物化合物材料；

b4)覆盖所述吸收剂的缓冲材料；和

b5)双层氧化锌(ZnO)材料，包括覆盖所述缓冲材料的高电阻率透明层和覆盖所述高电阻率透明层的低电阻率透明层，其中结合所述高电阻率透明层的所述缓冲材料包含用于收集通过所述光伏吸收剂转化的光电子的光伏窗口材料，并且所述低电阻率透明层形成第二电极；以及

C)沿所述长度在所述基板的每个边缘区域附近在所述第一电极上分别形成的第一电引线和第二电引线。

2.根据权利要求1所述的薄膜光伏模块，其中，所述基板包含选自钠钙玻璃、丙烯酸玻璃、糖玻璃、专业Corning^TM玻璃、石英、和塑料的材料。

3.根据权利要求1所述的薄膜光伏模块，其中，所述隔离材料包含选自氧化硅、氧化铝、氮化钛、氮化硅、氧化钽和氧化锆的介电材料。

4.根据权利要求1所述的薄膜光伏模块，其中，所述光伏吸收剂通过在至少包括硒和硫物质的气态环境中利用热硒化和硫化工艺来处理前体而形成，所述前体包括含钠材料、铜镓合金材料和铟材料。

5.根据权利要求1所述的薄膜光伏模块，其中，所述光伏吸收剂包括具有约0.75μm的平均颗粒尺寸、约0.9的Cu/(In+Ga)组成比、以及n-型半导体特性的黄铜矿结构。

6.根据权利要求1所述的薄膜光伏模块，其中，所述第一电极包含选自铝、金、银、钼、硒化钼、它们的组合和透明导电氧化物的导电材料。

7.根据权利要求1所述的薄膜光伏模块，其中，所述缓冲材料包含硫化镉(CdS)层。

8.根据权利要求1所述的薄膜光伏模块，其中，所述光伏窗口材料包括利用金属有机化学气相沉积工艺形成的具有约0.2微米的特征尺寸和p-型半导体特性的棱锥状结构。

9.根据权利要求1所述的薄膜光伏模块，其中，所述第二电极包括利用金属有机化学气相沉积工艺形成的，约1mΩ·cm的电阻率、具有约0.2微米特征尺寸的棱锥状结构的表面特性、以及对于从630nm至750nm范围内的波长至少90％的光透过率。

10.根据权利要求1所述的薄膜光伏模块，其中，覆盖所述缓冲材料的所述高电阻率透明层包括引起在所述光伏窗口材料与所述第二电极之间形成欧姆接触的10²至10⁴mΩ·cm的电阻率。

11.根据权利要求1所述的薄膜光伏模块，其中，所述多个条状光伏电池中的每一个包括侧向尺寸为约6.1mm和长度基本上等于所述基板的长度的光伏转化区。

12.根据权利要求1所述的薄膜光伏模块，其中，所述第一电引线和所述第二电引线中的每一个包括焊接在覆盖所述第一电极连接的铟银合金接触部上的铜汇流条。

13.根据权利要求1所述的薄膜光伏模块，进一步包括经由选自乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)和聚醋酸乙烯酯(PVA)的连接材料而连接至所述第二电极的盖玻片。

14.根据权利要求1所述的薄膜光伏模块，进一步包括从12％至15％以上范围内的NREL校准的光伏转换效率。