[发明专利]场效应型薄膜电池与微电源一体化集成的光伏电池板组件

说明书

技术领域

   本发明涉及一种薄膜光伏电池，具体涉及一种场效应型薄膜电池与场效应微电源一体化集成的光伏电池板组件，进行一体化集成，形成场效应型薄膜光伏电池板产品结构组件。 

背景技术

当前已公知的薄膜光伏电池的体系包括：硅基、铜铟镓硒（CIGS）、碲化镉（CdTe）。这些光伏薄膜电池的基本结构，都是采用p型半导体层、n型半导体层所组成具有pn叠层特怔，以及非晶 叠层特怔的薄膜光伏电池。 

非晶叠层特怔的薄膜光伏电池板结构是采用等离子增强化学气相沉积（PECVD），将薄膜层依次沉积在大面积衬底玻璃上，并用激光刻蚀实现多个条状的单段电池单元，而且每个单段电池单元正负极之间相互在内部串联，所形成的薄膜光伏电池板组件。 

铜铟镓硒（CIGS）或碲化镉（CdTe）薄膜光伏电池板是采用真空蒸发、磁控溅射等，将薄膜层依次沉积在大面积衬底载体上，并用激光刻蚀实现多个条状的单段电池单元，而且每个单段电池单元正负极之间相互在内部串联，所形成的薄膜光伏电池板组件。 

图1-1、图1-2是公知的薄膜光伏电池板组件中单段电池的具体结构；其中图1-1，是公知的单段非晶硅薄膜光伏电池的具体结构，1.0是非晶硅叠层结、1.1是透明导电膜TCO层、1.2是背面电极层；图1-2，是公知的铜铟镓硒（CIGS）或碲化镉（CdTe）薄膜光伏电池板组件中单段电池单元的具体结构；2.0是铜铟镓硒（CIGS）或碲化镉（CdTe）叠层结、2.1是背面电极层、2.2是透明导电膜ZnO层。 

图2（包括：图2-1、图2-2、图2-3）是非晶硅薄膜光伏电池板结构的三视图；非晶硅薄膜光伏电池板结构是由n个A1非晶硅薄膜光伏单段电池1、单段电池2、单段电池3…单段电池n，在内部电气串联；电池集流母线（串联电池正极）A3、电池集流母线（串联电池负极）A4、载体玻璃A2所组成。 

参看图3-1、图3-2，是图2非晶硅薄膜光伏电池板结构的B-B剖面图对应电池段串联电路图；单段电池单元结构长为L、宽为D，相邻的单段电池之间有激光刻蚀的间隙；每个单段电池是由透明导电膜（TCO）1.1，单段电池的输出正极；单结（a-Si:H）1.0；背面电极层1.2，单段电池的输出负极所组成；A5是每个单段电池相互正负极串联接触面；所以当今国内外非晶硅薄膜光伏电池板结构是由n个非晶硅薄膜光伏电池段，在光伏电池板内部电气串联而构建的组件。 

专利申请文件（CN102064213A）公开了“一种外加电场效应薄膜光伏电池及与电场源集成的光伏电池板”，简称：场效应光伏电池板；该场效应光伏电池板中每个单段电池是采用场效应非晶硅薄膜光伏电池，参看图4-1场效应单结薄膜光伏电池结构、图4-2场效应双本怔单结薄膜光伏电池结构，其中10-1与20-1是TCO透明导电层、10-2与20-2是单结层、10-3与20-3是背面电极层、10-4与20-4是绝缘层、10-5与20-5是电场层，以及单段电池电路符号，G为电场层连接点；该场效应光伏电池板结构的三视图，参看图5所示，其主要特征是：由n个场效应非晶硅薄膜光伏单段电池C1.1、载体C1.2、串联电池输出正极C1.3、串联电池输出负极C1.4、内部相邻电池正负极连接面C1.5、电场层C1.6组成，并且每个单段电池段（长为L、宽为a）的两端都集成有3个（宽为b、长为a）串联同结构的微电池C1.7与C1.8，C1.9为微电池之间电场层连接；该场效应光伏电池板结构A-A剖面图对应单段电池与微电池连接电路图，参看图6-1所示，B-B剖面图对应每个单段电池串联连接电路图，参看图6-2所示；图6-1中，每个场效应非晶硅薄膜光伏电池段的两端，都集成有3个串联同结构的微电池组电场电源，左右两端3个串联微电池组，分别为Vb1+Vb2+Vb3=3Vb、Vb4+Vb5+Vb6=3Vb，而且左右两端串联微电池组的正极与负极，都是通过电场层C1.6与TCO层并联在该场效应非晶硅薄膜光伏电池段VLn（n=1、2、3…n），形成每个场效应非晶硅薄膜光伏电池段VLn都有自身集成的串联微电池组，构成该单段电池的电场电源；图6-2中，每个带电场电源微电池组的场效应非晶硅薄膜光伏单段电池VLn，对应串联连接组成场效应光伏电池板组建。 

专利申请文件（CN102064213A）公开了“一种外加电场效应薄膜光伏电池及与电场源集成的光伏电池板”，简称：场效应光伏电池板；在激光刻蚀工艺中，要刻蚀n个单段电池，还要在每个单段电池进行精细激光刻蚀6个微电池，使得激光刻蚀在工艺中形成刻蚀数为n×6，造成激光刻蚀成本上升6倍。 

发明内容