[实用新型]串联型薄膜太阳能电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种薄膜太阳能电池组件，具体涉及一种串联型薄膜太阳能电池。

背景技术

目前，太阳能电池技术的发展主要有两种不同的路线，一种是通过向单晶硅掺杂硼、磷、锑等物质形成P-N结，在阳光直射下形成空穴电子对，进而形成一个内在电场，该种技术制备的太阳能电池尽管拥有良好的转化效率及长期可靠性，但由于单晶硅电池原材料价格昂贵且电池串联工艺复杂，使大面积光伏组件安装时成本较高。另一种技术是通过沉积多层半导体薄膜材料在基板上来形成太阳能电池，该技术制备的太阳能电池对材料需求少，成本较低，可以满足大规模生产。

随着技术的不断革新发展，上述两种技术的单体电池转化效率上都有重大提升，但是，光伏能量应用却仍受限于光伏电池较低的转换效率上，而建立大容量能源系统所必须考虑的重要因素之一就是其工艺成本。太阳能电池可以被描述成高电流低电压设备，通常单个电池电压低于1伏特，而高效能源收集必须最小化其阻抗损失并充分利用其高电流特性；其中一个最小化阻抗损失的方法就是减小单节电池的尺寸并把他们串联起来，电压随着电池的串联逐步增加，从而达到所需电压，同时电流及阻抗损失达到最小。但是，实现太阳能电池之间高效、耐用的连接成本较高且工艺较为复杂；为了降低成本，需要综合考虑基板的采用、制程的预设等多方面因素。而由于薄膜太阳能电池可以大面积沉积，因此，在大规模生产和串联阵列方面，薄膜太阳能电池技术相对离散的单晶硅电池技术更具有优势。

鉴于薄膜太阳能电池的技术和成本优势，为实现大规模的生产，多种薄膜太阳能电池串联技术被提出。现有技术中，有一种薄膜太阳能电池的串联方法是将半导体薄膜沉积到玻璃基板上后，划线分割形成小面积的单个电池，之后将单个电池串联在一起。虽然该种薄膜太阳能电池的串联方法在大规模生产方面相对单晶硅电池容易，但一个前提条件是玻璃基板必须能够耐受住每个制程的处理，设置不当就可能产生不利影响。美国专利US4965655和US4697041分别公开了一种串联型薄膜太阳能电池，其制备需要激光划线和激光加热，并且还需要在低真空条件下沉积金属导电层在薄膜上，导致成本相对较高，同时低真空金属层电阻明显限制了独立电池的活动区域。

众所周知，高温条件下薄膜太阳能电池结构的效率会大大提高，所以选择耐高温金属作为基板，允许连续转动的处理成为提高薄膜太阳能电池效率的方案之一。但是，尽管金属基板可以承受高温制程，但电池的串联仍是非常困难的，因为金属基板具有导电性，相邻电池单元的金属基板的接触会导致短路。针对这一问题，很多解决方案也被提出，美国专利US4746618公开了一种太阳能电池的串联方法，采用不锈钢作为基板，实现卷对卷的薄膜沉积和电池串联；但该方法的制备过程包括多个切割、沉积及加工工序，成本很高；美国专利US5385848也公开了一种太阳能电池的串联方法，通过机械和化学处理去除基板上的部分半导体材料及顶电极，暴露一部分金属基板，裸露的金属基板就作为与相邻电池的接触区域，实现电池的串联，该种方法允许高温处理，也可以实现大规模的生产，但是由于要去除金属基板上的半导体材料导致成本升高，资源浪费，工艺复杂化且操作精度难以控制。

鉴于以上问题，亟需一种低成本的、有效的、允许高温处理且可实现大范围串联和大规模生产的串联型薄膜太阳能电池。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种串联型薄膜太阳能电池，通过设置粘性导电层和导电联结层，实现太阳能电池单元间的串联，克服现有技术中电池串联成本高、不易实现大范围串联和大规模生产的缺点。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：包括至少两个太阳能电池单元以及相对应的粘性导电层，所述太阳能电池单元包括依次层叠的正电极、半导体材料层和负电极，该串联型薄膜太阳能电池还包括一支撑基板，所述太阳能电池单元以及相对应的粘性导电层间隔分散排列设置在支撑基板上，所述粘性导电层设置在支撑基板与太阳能电池单元之间，支撑基板与太阳能电池单元通过粘性导电层粘结在一起，所述粘性导电层具有比所述太阳能电池单元宽的宽度；所述太阳能电池单元两侧设置绝缘层，相邻两个太阳能电池单元中，一个单元的正电极与另一个单元相对应的粘性导电层通过导电联结层相连接，所述导电联结层设置于绝缘层的外侧。

相邻两个所述太阳能电池单元的间距为5-10毫米。

所述粘性导电层的一个侧边部与所述太阳能电池单元的一个侧边部对齐，所述粘性导电层比所述太阳能电池单元宽2-5毫米。

所述粘性导电层的两个侧边部宽度方向上分别比所述太阳能电池单元的两个侧边部大2-5毫米。