[发明专利]一种薄膜太阳能电池模块及其制造方法

说明书

本发明涉及一种薄膜太阳能电池模块和制造该薄膜太阳能电池模块的方法。

薄膜太阳能电池模块通常由多个单独的太阳能电池组成，这些太阳能电池彼此串联连接。因此，该模块的整个电流对应于来自单独的太阳能电池的电流，而太阳能电池的空转电压在串联连接中互相叠加。为了获取尽可能高的输出功率，太阳能电池必须被布置为窄的，因为由此，基于接触层的低表面导电性的损失和串联阻抗被最小化。JP2001–111083A公开了该类薄膜太阳能电池模块的一个实施方案。其中记载了具体的子模块，其由多个彼此串联连接的太阳能电池构成，其中子模块进而也互相串联连接。

然而，当大量太阳能电池串联连接时——当模块被分成很多窄的太阳能电池时情况即为此——该模块产生很高的电压和很低的电流。然而高电压对于在光电活性系统中使用薄膜太阳能电池模块是不合适的，因此是不经济的。在一个简单的薄膜太阳能电池模块中，必须在太阳能电池快读和模块电压之间实现一种平衡，其中，通常不能实现太阳能电池的全功率收益。

为了降低太阳能电池模块的模块电压，由串联连接的太阳能电池构成的相同的子模块彼此并联连接。因此，对于每个子模块，需要两个汇集导体或电池接触条带，各电池接触条带用于接触串联连接的一系列太阳能电池的第一（正的）和最后一个（负的）太阳能电池。所有正的和负的电池接触条带然后被合并至一个模块外部连接件，在该连接件处，所生成的电能从外部被汲取。

US2009/0260671记载了一种薄膜太阳能电池模块，其具有多个子模块，这些子模块彼此并联连接。其中，该并联连接通过一个共同的光电非活性太阳能电池实现。然而，每个子模块中的光电非活性太阳能电池导致低薄膜太阳能电池模块的较低的整体光收益。

US2008/0142070A1遵循类似的方法。其中描述的薄膜太阳能电池也是由多个子模块组装而来，这些子模块通过子模块端部的或子模块的边缘的共同的太阳能电池而并联连接。然而，此处，非活性太阳能电池的数量相对于US2009/0260671减少。然而，所述的共同的太阳能电池——其是活性的——不同于其余太阳能电池。因此，它们必须与其余太阳能电池相适配以便能够串联连接至其余太阳能电池，而这需要额外的方法步骤。JP2005-353767A中公开的太阳能电池模块也包括多个子模块，这些子模块通过共同的太阳能电池彼此并联连接，这些共同的太阳能电池不同于其余太阳能电池。

另一方面，JP2000-049369A描述了一种由多个子模块组装的薄膜太阳能电池模块，其中，所述多个子模块通过相对彼此交错极化的太阳能边缘电池互相连接。子模块的连接于是通过共同的汇流条来建立，所述共同的汇流条延伸入薄膜太阳能电池模块的层内，到达前侧电极。这要求额外的方法步骤来形成汇流条。此外，对于汇流条而言，子模块之间的有价值的太阳能电池模块表面被浪费，其中所述表面对于活性半导体层而言于是不再可用。

从DE101643A1,JP 2004-327901A,JP2003152211A和JP07297436可以知晓太阳能电池模块，其中，在第一步骤中，通过间隙使子模块彼此分离，然后在随后的步骤中将子模块施加到一个用于制备太阳能电池模块的共同的基底上。

从US4315096已知一种太阳能电池模块，其中子模块没有通过间隙彼此分离，而是通过一个结构化过程被单片式地制取。US5593901A和JP61073386A也给出了单片式地配置的薄膜太阳能电池模块。

因此，本发明的一个目的是提供一种薄膜太阳能电池模块及其生产方法，以使薄膜太阳能电池的表面收益和效率以一种低本高效的方式提高。

本发明的目的通过具有权利要求1的特征的薄膜太阳能电池模块和具有权利要求11的特征的制备方法来实现。从属权利要求限定优选的实施方案。

本发明基于的基本特征：两个相邻的子模块的并联连接不是通过子模块之间所共享的太阳能电池实现的，而是通过分别布置在各子模块的边缘处的连接电池实现。因此，应理解，连接电池有利地与子模块中的其余的太阳能电池没有显著区别。

虽然共同的触点提供第一和第二连接电池之间的接触连接，而连接电池原本彼此分开并通过绝缘沟绝缘。接触这两个连接电池的共同的触点有利地是背侧接触层的一部分；然而它也可以是前侧接触层的一部分。由于共同的触点是总归用于制备薄膜太阳能电池的接触层的一部分，共同的触点可以在没有额外的方法步骤的情况下实现。