[发明专利]光伏模块制造

说明书

要求优先权

本申请要求于2010年3月1日提交的第61/309,064号美国临时专利申请的优先权，该申请通过引用被全部包含于此。

技术领域

本发明涉及光伏模块和生产方法。

背景技术

光伏装置可包括透明薄膜，所述透明薄膜也是电荷的导体。光伏装置的功能可取决于紧密接触的称作n型的高电子区域和称作p型的高空穴浓度区域的形成。过去的光伏装置由于在制造期间和制造之后暴露于光而受到可逆地或不可逆地影响。

附图说明

图1是光伏模块的示意图。

图2是光伏模块的示意图。

图3是光伏模块的示意图。

图4是用于制造光伏模块的系统的示意图。

图5是用于制造光伏模块的系统的示意图。

图6是用于制造光伏模块的系统的示意图。

具体实施方式

光伏器件可以包括形成在基底(或超基底)上的多个层。例如，光伏器件可包括以堆叠件形成在基底上的阻挡层、透明导电氧化物(TCO)层、缓冲层、半导体窗口层和半导体吸收层。每个层可继而包括多于一个的层或膜。例如，半导体窗口层和半导体吸收层一起可被视为半导体层。半导体层可包括在TCO层上创建(例如，形成或沉积)的第一膜和在第一膜上创建的第二膜。另外，每个层可以覆盖器件的所有部分或一部分，和/或覆盖位于层下方的层或基底的所有部分或一部分。例如，“层”可以指与表面的所有部分或一部分接触的任何量的任何材料。

薄膜太阳能电池(例如，包括铜-铟-镓-硒(CIGS)、碲化镉(CdTe)和非晶硅(a-Si)的薄膜太阳能电池)通常在延长时间段(＞0.5小时-几天)的曝光之后显示出其电流-电压行为的变化。诸如CIGS太阳能电池的一些结构显示出完全可逆的瞬时劣化。诸如a-Si太阳能电池的一些结构显示出不可逆的劣化，通常称作稳定化。在CdTe太阳能电池中，已经观测到两种现象，其中，效率提高，并在短暂地暴露于光之后稳定化或劣化。目前，因为器件在制造工艺结束时可能处于非典型的预期现场性能的状态，所以这样的可逆或不可逆变化对相关器件性能的适当评估产生困难。开发出制造工艺和相关系统作为使用曝光的替代方案，以引起器件的这些变化。

诸如CIGS、CdTe和a-Si的薄膜太阳能电池通常在延长时间段(＞0.5小时-几天)的曝光之后显示出其电流-电压行为的变化。提高的温度可以加速这些变化。另外，在光伏器件中产生偏压的外部电源的应用可足以引起这些变化。测试通过在曝光期间提高温度的借助于工艺温度的加速。在使器件保持在升高温度下的同时，可以在恒定的电流负载下实现相同的效果。在恒定的电流负载下的同时提高温度可以加速变化。这些变化能够使工艺变得具有可工艺性。在一些实施例中，可以将该工艺与层压工艺组合，层压工艺具有类似的循环时间，并可以提供引起必要变化所需的加热。

在层压工艺中，可以通过被设计为将模块密封并保持在一起长达许多年且在各种条件下的材料来将薄膜光伏器件包封在模块内。包封材料可以通过形成低溶解度化合物而有助于保持在模块内存在的重金属，低溶解度化合物固化、螯化、吸附和/或固定模块结构内的镉和/或其它重金属，从而有助于处理和处置。

在一方面，用于制造光伏模块的方法可包括：将光伏模块加热到100℃以上的温度；以及将电偏压施加到加热的光伏模块。在层压工艺期间发生加热光伏模块的步骤可以包括：在加热光伏模块之前将光伏模块夹层放置为与光伏模块基底接触；以及将夹层和基底按压在一起。将电偏压施加到光伏模块可以在加热光伏模块之后发生。将电偏压施加到光伏模块可以在光伏模块的加热期间发生。将电偏压施加到光伏模块可以在层压工艺期间发生。将电偏压施加到光伏模块可以在层压工艺之后发生。

施加电偏压可以具有比加热光伏模块的持续时间长的持续时间。施加电偏压可以具有比加热光伏模块的持续时间短的持续时间。施加电偏压可以具有与加热光伏模块的持续时间基本相同的持续时间。施加电偏压可以包括供给具有电压上限的恒定电流。施加电偏压可以包括供给具有电流上限的恒定电压。电偏压可以产生在光伏器件的短路电流的0.3-5倍的范围内的电流。