[发明专利]一种先并联再串联的薄膜电池组件制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及薄膜太阳能电池的技术领域，尤其是指一种先并联再串联的薄膜电池组件制备方法。

背景技术

现在薄膜太阳能电池主要有非硅基薄膜电池、CIGS薄膜太阳能、CdTe薄膜电池等，其材料薄膜电池镀膜材料差异明显外，其工艺制作方法基本相同，均采用激光刻划导电玻璃上的导电膜，然后再采用PECVD或PVD的工艺制作方法镀膜，形成PN及，然后再经过第二到激光刻划，在镀膜制作背电极膜层后再经过第三道激光刻划，形成串联的子电池，然后使用引流条和汇流条将电池引出，形成电池的正负极，为后面安装接线盒做好准备；经后段工艺(后段工艺包括：涂布丁基胶、覆盖EVA膜、层压机层压电池片封装、安装接线盒，测试包装)即完成工艺制作得到串联连接的薄膜电池组件。

这样制作电池工艺简单，对激光设备控制和汇流条和引流条焊接设备的要求较低。但对于薄膜电池来说，镀膜膜层面积较大，本身膜层比较薄，有的改善型膜层只有3～5nm，如果设备性能不好，那么膜层均匀性就较差，再结合我们工艺制作中形成串联子电池，最终得到串联连接的薄膜组件。我们知道串联电路的特点：⑴电路连接特点：串联的整个电路是一个回路，各用电器依次相连，没有“分支点”；⑵用电器工作特点：各用电器相互影响，电路中一个用电器不工作，其余的用电器就无法工作。⑶电路的电流工作特点：电流有明显的“木桶效应”，串联电路电流处处相等：I总＝I₁＝I₂＝I₃＝……＝I_n，即如果电路中某个子电池由于膜层均匀性较差或激光刻线不良，引起断路，那么其电阻就明显偏大导致电流明显下降，引起一连串的问题，如产品良率下降，公司成本增加等问题。⑷串联电路总电压等于各处电压之和：U总＝U1+U2+U3+……+Un；⑸串联电阻的等效电阻等于各电阻之和：R总＝R1+R2+R3+……+Rn。

经过分析上面的技术问题，我们在工艺制作中可采用并联子电池，然后在经过和串联电路一样后后段工艺，不但不会增加成本，还能解决上面串联连接带来的问题。如果薄膜电池衬底(如玻璃)面积较大，我们还可将玻璃上的薄膜电池通过激光刻划为n个面积相同的并联子电池模块，然后在将这些子电池模块串联起来，即可解决串联连接带来的问题。我们知道并联电路的特点：⑴电路连接特点：并联电路由干路和若干条支路组成，有“分支点”.每条支路各自和干路形成回路，有几条支路，就有几个回路，如果在镀膜中某个区域的膜层均匀性较差或激光刻线引起不良，不会对整个电路有明显影响，I总＝I₁+I₂+I₃……+I_n；⑵用电器工作特点：并联电路中，一条支路中的用电器若不工作，其他支路的用电器仍能工作；⑶并联电路电阻特点：1÷R总＝1÷R1+1÷R2在并联电路中总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和；⑷并联电路电压特点：U总＝U1＝U2＝…＝Un在并联电路中电压都相等。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种先并联再串联的薄膜电池组件制备方法，能有效解决此类具膜层均匀性较差或某个子电池激光刻线不良引起发电功率下降的问题，特别是大面积镀膜的薄膜电池组件。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种先并联再串联的薄膜电池组件制备方法，该方法主要是在一块TCO导电玻璃上通过激光刻线分离出两个或两个以上的子电池，然后用引流条先并联子电池，再用汇流条串联制作，其包括以下步骤：

1)将长方形的TCO导电玻璃磨边清洗干净后，送到第一道激光设备进行刻线，第一道激光刻线根据工艺要求平行短边刻划TCO导电膜层或镀膜层，并贯穿玻璃两长边，然后根据子电池大小沿长边方向等距将整块玻璃的导电膜或镀膜层均匀刻划完毕；

2)根据导电玻璃面积大小和工艺要求，在TCO导电玻璃上平行长边刻划n条贯穿玻璃两短边的激光线，n为正整数，将整块玻璃的导电膜或镀膜层均匀分成相互独立的n+1部分，每个部分配合汇流条和引流条焊接能够制作成面积相同的电池块；

3)刻划第一道激光工艺后，TCO导电玻璃经过相关的镀膜工艺后，膜层形成薄膜电池的PN结，然后薄膜电池传送到第二道激光设备，第二道激光刻线平行于短边刻线，且刻线位置必须和第一道激光刻线重合，保证完全将子电池分隔开；

4)与第一道激光工艺一样，在薄膜电池上平行长边刻划n条贯穿玻璃两短边的激光线，n为正整数，将整块玻璃的镀膜均匀分成相互独立的n+1部分，且第二道激光刻线必须和第一道激光刻线重合；