[实用新型]一种高效薄膜太阳能组件电池结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高效薄膜太阳能组件电池结构，特别是可实现组件输出电压有效降低的高效薄膜太阳能组件电池结构，属于太阳能电池应用技术领域。

背景技术

目前，晶体硅太阳能电池具有较为成熟的技术，组件发电效率可达14%-16%，因而占有较大的市场份额，其开路电压往往低于50V。为了满足晶体硅太阳能电池组件在系统集成方面的市场需求，多数逆变器厂商设计开发出的逆变器为低电压低功率逆变器（50V，200W）和高电压高功率逆变器（1000V，10kW）。薄膜太阳能电池组件，尤其是非晶硅薄膜太阳能电池组件，由于其电池层厚度仅为0.3μm左右，相对于晶体硅200μm左右的电池层厚度，具有原材料硅料用量少的优点；其发电功率随温度升高而增大，耐高温效应强，克服了晶体硅太阳能电池随温度升高功率下降的缺点；同时非晶硅薄膜太阳能电池组件在弱光条件下的光电转换性能比晶体硅太阳能电池组件好。但是，非晶硅薄膜太阳能电池组件的输出电压较高（超过100V），应用于光伏系统集成设计时存在着如下问题：对于面积较小的光伏电站项目（如屋顶电站），由于功率较低，电压较高，可选择的逆变器类型非常有限，不利于系统集成。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高效薄膜太阳能组件电池结构及，能将薄膜电池组件的输出电压降低至50V以下，从而有效增强光伏系统集成过程中对逆变器选型的灵活性，解决背景技术存在的上述问题。

本实用新型的技术方案为：

一种高效薄膜太阳能组件电池结构，包含依次设置的衬底玻璃、前电极膜层、光电吸收层、背电极膜层、封装膜和背板，激光划刻出前电极膜层隔离沟道、光电吸收层隔离沟道和电流引出通道、背电极膜层隔离沟道，形成光电单元，各个光电单元串联构成两组或多组光电池部分，各组光电池部分之间并联形成整体的组件电池结构。

前电极膜层、背电极膜层，可采用掺铝氧化锌、掺铟氧化锡、掺氟氧化锡等材料制备；光电吸收层，可采用硅基系列薄膜层、碲化镉系列薄膜层、铜铟镓锡系列薄膜层等单结或叠层电池结构；封装膜可采用PVB或EVA封装膜，背板可采用玻璃或各类聚合物背板。

所说的各组光电池部分引出公共正极和公共负极，各组光电池部分的公共正极和公共负极并联，构成组件电池结构。

本实用新型采用集成方法串联若干个光电单元，形成多组可以独立工作的光电池部分，各组光电池部分之间通过调整激光隔离沟道的划刻次数及划刻位置获得公共正极和公共负极，实现各组光电池部分之间并联，构成太阳能组件电池结构。

本实用新型通过调整太阳能组件内部的电池结构，由多个光电单元串联构成一组光电池部分的电池结构调整为多个光电单元串联形成若干组光电池部分，各组光电池部分之间并联工作的电池结构，可以实现薄膜太阳能组件开路电压的有效降低，从而增强光伏系统集成过程中对逆变器选型的灵活性。

本实用新型的积极效果是：通过调整薄膜太阳能电池组件内部各个光电单元之间的串、并联结构，可以在功率基本不衰减的前提下，实现组件输出电压的有效降低，增强了逆变器、控制器、蓄电池等光伏发电系统配件的匹配灵活性；在光伏系统应用中节约了线缆和连接器材料用量，节省了安装时间，从而降低了系统的BOS成本（系统集成中除太阳能电池组件的其它一切费用）；同时改善后的电池结构能够有效降低太阳能电池组件表面发生小面积遮挡情况对组件发电效率的影响，提高组件的耐遮挡性能。

附图说明

图1是本实用新型中薄膜太阳能组件的电池结构示意图；

图2是图1中M部分的局部放大图；

图3是图1中N部分的局部放大图。

图中：衬底玻璃1；前电极膜层2；光电吸收层3；背电极膜层4；前电极膜层隔离沟道5、11；光电吸收层隔离沟道和电流引出通道6、12；背电极膜层隔离沟道7、13；隔离沟道8；正极汇流条14；负极端汇流条9、16；光电单元10；电流引出通道15；公共正极处和公共负极出电流的流向17、18；公共正极M；公共负极N。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本实用新型做进一步说明。

本实施例为各个光电单元串联构成三组光电池部分的非晶硅单结薄膜太阳能组件，参照附图3、4、5、6。