[发明专利]柔性薄膜太阳能电池组件及其制备方法

说明书

本公开提供一种柔性薄膜太阳能电池组件及其制备方法，所述电池组件包括背接触层、吸收层、缓冲层、窗口层和柔性前板，该柔性薄膜太阳能电池组件的封装材料均采用高分子聚合物材料，其组合产品的可弯曲角度更大、更灵活。不引入其它的衬底材料，不仅避免了玻璃衬底造成电势诱导衰减效应的可能性，且避免了不锈钢箔衬底引起的离子扩散对于薄膜太阳电池性能的影响，同时去除了不锈钢箔刺穿组件的短路、漏电安全风险。

技术领域

本公开涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种柔性薄膜太阳能电池组件及其制备方法。

背景技术

铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳电池作为第二代光伏技术薄膜太阳电池的代表，近年来无论从理论研究到产业化都得到了极大的发展。为了发挥薄膜光伏产品轻便、可弯曲的特点，柔性产品一直都是CIGS薄膜太阳电池在基础研究和产业发展上的重要开发方向，而目前主流的柔性CIGS薄膜太阳电池制造方案都是基于在具有柔性的不锈钢箔片上进行器件沉积，其主要结构如图1所示，包括不锈钢箔101、背接触层103、吸收层104、第一缓冲层105、第二缓冲层106和窗口层107，之后通过采用高分子透明有机物的再次封装形成具有一定弯折度的柔性光伏产品。但是传统柔性CIGS薄膜太阳电池产品具有以下缺点：

(1)不锈钢箔作为衬底的柔性镀膜工艺难度大、设备造价昂贵、生产良率和设备故障率相对较高；

(2)不锈钢箔的成分非常复杂，为阻挡Fe、Cr及其它杂质离子扩散进入到器件内部影响器件性能，一般都会在不锈钢与器件之间增加制备复合的离子阻挡层102，导致制程工艺复杂性和制造成本大大增加，而且只能提供有限的杂质控制效果；

(3)不锈钢箔由于其韧性相对有限，所以柔性产品的弯曲角度也非常受限，且其锋利的卷边和卷角会造成一定的安全隐患。

除此之外，有机物如聚酰亚胺作为衬底制备CIGS，在高温下易软化分解，但低温的CIGS制程工艺由于材料晶化不够、大量缺陷存在，形成的器件光电转化效率较低。

发明内容

针对上述问题，本公开提供了一种柔性薄膜太阳能电池组件及其制备方法，解决了现有技术中性薄膜太阳能电池工艺难度大、光电转化效率低和弯曲角度有限的技术问题。

第一方面，本公开提供一种柔性薄膜太阳能电池组件，包括：

背接触层；其中，所述背接触层包括压应力预埋层和位于所述压应力预埋层上方的主层；

位于所述背接触层上方的吸收层；

位于所述吸收层上方的缓冲层；

位于所述缓冲层上方的窗口层；

位于所述窗口层上方的柔性前板。

根据本公开的实施例，可选地，上述柔性薄膜太阳能电池组件中，所述柔性前板包括：

横向间隔设置的第一支撑结构和第二支撑结构；

与所述第一支撑结构的下表面通过第一粘结层连接的第一栅线；其中，所述第一粘结层呈拉应力状态；

与所述第二支撑结构的上表面通过第二粘结层连接的第二栅线；

设置于所述第一支撑结构和所述第二支撑结构之间的第三栅线；

其中，所述第一栅线和所述第二栅线通过所述第三栅线电连接；所述柔性前板通过所述第一粘结层与所述窗口层上表面连接，所述第一栅线与所述窗口层接触，所述第二栅线用于将所述第一栅线引出。

根据本公开的实施例，可选地，上述柔性薄膜太阳能电池组件中，所述压应力预埋层的厚度为所述主层厚度的10％至25％。

根据本公开的实施例，可选地，上述柔性薄膜太阳能电池组件中，还包括：

位于所述背接触层下方的柔性背板。