[发明专利]硒硫化锑电池组件及其制备方法

说明书

本发明的目的在于提供一种适用于大面积硒硫化锑电池制备的硒硫化锑电池组件及其制备方法，可以有效减小各串联节之间的电阻。为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种硒硫化锑电池组件，包括依次层叠的基底、TCO导电层、前电性传输层、硒硫化锑层、后电性传输层及背电极层，所述TCO导电层被多个相互平行的第一切割槽分割，所述第一切割槽被所述硒硫化锑层填充，所述硒硫化锑电池组件还包括平行设于第一切割槽旁边的第二切割槽，所述第二切割槽分割所述后电性传输层、硒硫化锑层和前电性传输层，所述背电极层填充所述第二切割槽并与TCO导电层连接，其中所述第二切割槽的底面包括位于所述TCO导电层上表面的多个凹型曲面。

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，具体涉及一种硒硫化锑电池组件及其制备方法。

背景技术

从上世纪50年代贝尔实验室做出第一块实用的硅太阳能电池至今，六七十年间，单节晶硅电池转换效率最高达到了26％，而类似硒硫化锑结构的材料也取得了很大的进步。在光伏领域近几年的发展中，硒硫化锑太阳能电池是极具潜力的新型电池。然而，实验室制备的硒硫化锑电池都是小面积，无法商业化，而同样方法制备大面积电池却会产生各种问题进而降低效率。如何制备高效率大面积硒硫化锑电池模块一直是个问题。

现有的硒硫化锑电池组件结构如图1所示，包括基底1，以及依次设置在基底1上的TCO导电层2、前电性传输层3、硒硫化锑层4、后电性传输层5和金属背电极6。多个电池组件形成在一个大基底上，并且通过每个电池组件中的各个互连结构进行串联连接，以形成太阳能电池模块。每个互连结构都包括三条切割线，被称为P1、P2和P3。P1切割线延伸穿过TCO导电层2并且填充有硒硫化锑层4材料。P2切割线延伸穿过后电性传输层5、硒硫化锑层4和前电性传输层3，并且填充有金属背电极6材料，P2切割目的是露出TCO导电层表面，使背电极能够有效连接前电极。P3切割线延伸穿过金属背电极6、后电性传输层5、硒硫化锑层4。

因为互连结构不会有助于电池组件的光吸收和电流的生成，所以电池组件位于互连结构外部的一部分被称为有效电池。因此，太阳能电池模块的一系列电阻在很大程度上取决于各节串联电池组件间的电阻。

通常来说，P2切割线最佳切割深度是刚好切到TCO导电层表面。若切割过深，会使TCO导电层方阻升高，导致电池串阻增加；若切割过浅，则TCO表面会残留有高电阻的电性传输材料或硒硫化锑材料，减弱导电性。但是刚好切割到TCO表面非常困难，实际工业中或多或少会有误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于大面积硒硫化锑电池制备的硒硫化锑电池组件及其制备方法，可以有效减小各串联节之间的电阻。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明的第一个方面提供了一种硒硫化锑电池组件，包括依次层叠的基底、TCO导电层、前电性传输层、硒硫化锑层、后电性传输层及背电极层，所述TCO导电层被多个相互平行的第一切割槽分割，所述第一切割槽被所述硒硫化锑层填充，所述硒硫化锑电池组件还包括平行设于第一切割槽旁边的第二切割槽，所述第二切割槽分割所述后电性传输层、硒硫化锑层和前电性传输层，所述背电极层填充所述第二切割槽并与TCO导电层连接，其中所述第二切割槽的底面包括位于所述TCO导电层上表面的多个凹型曲面。

进一步的，所述第二切割槽的底面包括位于所述TCO导电层上表面的多个沿第二切割槽长度方向排布的凹槽。

优选的，所述凹槽在第二切割槽的长度方向排布的数量为5～20个。

进一步的，所述第二切割槽的底面包括排布于所述TCO导电层上表面的多个弧形凹面。

进一步的，所述多个弧形凹面均匀排布，构成弧形凹面阵列。

可选的，所述基底材料包括但不限于钢化玻璃、石英、碳、硅或有机柔性材料。