CN101383357B - 薄膜太阳电池模块及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种薄膜太阳电池模块及其加工方法，其先在衬底上依次镀制背光导电膜、发电层和向光导电膜后，再进行划线切割将向光导电膜、发电层以及背光导电膜切断形成第四切线槽；将向光导电膜、发电层切断形成第五切线槽；将向光导电膜、发电层切断形成第六切线槽；再在第四切线槽中分别于向光导电膜的断开面之间填充导电体、发电层以及背光导电膜的断开面填充有绝缘体，在第五切线槽内填充导电体。本发明在镀膜全部完成以后再对其进行划线作业，减少了工艺时间，大大简化了工艺步骤，减少了多次划线和清洗会对电池造成的污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种薄膜太阳电池模块及其加工方法。
背景技术
薄膜太阳能电池以用料省，成本低，应用广泛等特点成为目前最有前景的新型太阳能电池，已成为当今世界光伏技术研究开发工作的重点项目、热点课题。其类型包括硅基薄膜太阳能电池、CdTe碲化镉系薄膜大阳能电池、CIS铜铟硒系薄膜太阳能电池等若干个品种，这些不同类型的薄膜电池虽然结构并不相同，但一般可以归纳为：衬底、导电层、发电层及导电层依次分布的结构，其中发电层包括缓冲层4和半导体吸收层5。
将薄膜太阳能电池模块化时，需将前一片电池的背光导电膜与后一片电池的向光导电膜相连接，串联并封装成为电池模块。
现在市场上大部分的薄膜太阳能电池的单元是把一面的电极用(透明)导电膜与另一方的(透明)导电膜电极用划线法把它们串联起来的(见图1)，该方法一般用于玻璃基板的薄膜型太阳电池，也可以用于柔性基板的薄膜型太阳电池。
上述划线法的制作过程为：在衬底上镀完底层导电薄膜后，用激光或金刚石划线机进行等距离薄膜切断划线，形成第一切线槽1，使其互相绝缘。接着镀半导体发电层，即缓冲层4和半导体吸收层5，然后用激光或金刚石划线机对发电层进行等距离的薄膜切断划线，形成第二切线槽2。所述第二切线槽2邻近第一切线槽1设置。然后再镀上向光导电膜，并用划线机于靠近第二切线槽2的位置对向光导电膜、发电层进行划线，形成第三切线槽3。其中第三切线槽3与第一切线槽1分别位于第二切线槽2的两侧。这样，每个单元的电池被串联并集成化。最后把最边上的电极引出即可。
该种划线法工艺步骤复杂，每次镀完膜之后要将衬底从真空状态中取出进行划线，且需要进行三步划线，加长了工艺时间；同时，该方法需要用到激光及机械式划线机，对其划线精度要求极高，设备的价格也昂贵，在柔性材料上划线的难度也很高；另外，为了降低阻抗而加大各单元的宽度，在镀透明导电膜时，要求膜的厚度较厚，导致入射光强度的损失较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种薄膜太阳电池模块及其加工方法，在镀膜全部完成以后再对其进行划线作业，减少了工艺时间，大大简化了工艺步骤，减少了多次划线和清洗会对电池造成的污染。
本发明的技术方案是：
一种薄膜太阳电池模块，包括衬底和设于衬底上的工作层，所述工作层包括向光导电膜、背光导电膜和向光导电膜与背光导电膜之间的发电层，所述背光导电膜与衬底相连，所述工作层上设有若干组切线槽，每组切线槽包括依次分布的第四切线槽、第五切线槽和第六切线槽，所述第四切线槽切断向光导电膜、发电层以及背光导电膜，所述第五切线槽和第六切线槽皆切断向光导电膜以及发电层，所述第四切线槽中分别于向光导电膜的断开面之间填充有导电体、发电层以及背光导电膜的断开面之间填充有绝缘体，所述第五切线槽内填充有导电体。
一种薄膜太阳电池模块的加工方法，包括以下步骤：
1)在衬底上依次镀制背光导电膜、发电层和向光导电膜；
2)进行激光或机械划线，将向光导电膜、发电层以及背光导电膜切断形成第四切线槽；将向光导电膜、发电层切断形成第五切线槽；将向光导电膜、发电层切断形成第六切线槽；
3)在第四切线槽内侧填充绝缘物质，形成位于发电层以及背光导电膜的断面之间的绝缘体；
4)在第四切槽内于绝缘体外侧继续填充导电物质，形成位于向光导电膜的断面之间的导电体。
本发明进一步的技术方案是：
一种薄膜太阳电池模块，包括衬底和设于衬底上的工作层，所述工作层包括向光导电膜、背光导电膜和向光导电膜与背光导电膜之间的发电层，所述背光导电膜与衬底相连，所述工作层上设有若干组切线槽，每组切线槽包括依次分布的第四切线槽、第五切线槽和第六切线槽，所述第四切线槽切断向光导电膜、发电层以及背光导电膜，所述第五切线槽和第六切线槽皆切断向光导电膜以及发电层，所述第四切线槽中分别于向光导电膜的断开面之间填充有导电体、发电层以及背光导电膜的断开面之间填充有绝缘体，所述第五切线槽内填充有导电体。
所述每组切线槽中的第四切线槽、第五切线槽和第六切线槽依次邻近设置。
所述导电体外端突出于向光导电膜表面。
一种薄膜太阳电池模块的加工方法，包括以下步骤：
1)在衬底上依次镀制背光导电膜、发电层和向光导电膜；
2)进行激光或机械划线，将向光导电膜、发电层以及背光导电膜切断形成第四切线槽；将向光导电膜、发电层切断形成第五切线槽；将向光导电膜、发电层切断形成第六切线槽；
3)在第四切线槽内侧填充绝缘物质，形成位于发电层以及背光导电膜的断面之间的绝缘体；
4)在第四切槽内于绝缘体外侧继续填充导电物质，形成位于向光导电膜的断面之间的导电体。
步骤2)中所述第四切线槽、第五切线槽和第六切线槽设有若干组，每组切线槽中的第四切线槽、第五切线槽和第六切线槽依次邻近设置。
所述导电体外端突出于向光导电膜表面。
本发明优点是：
1.本发明撇开了原有复杂的划线技术，可以直接在镀背光导电膜后镀发电层及向光导电膜，不必将衬底反复从真空状态中取出，使制备薄膜电池的生产线进行连续化的生产操作，减少了工艺时间，大大简化了工艺步骤。
2.本发明整个电池生产的镀膜工艺过程始终保持在真空状态下完成，减少了多次划线和清洗会对电池造成的污染。
附图说明
图1为现有技术中集成式的薄膜太阳能电池连接结构示意图；
图2为本发明具体实施例的立体结构示意图；
图3为本发明具体实施例的剖面图；
图4为本发明加工流程示意图。
其中：1第一切线槽；2第二切线槽；3第三切线槽；4缓冲层；5半导体吸收层；6衬底；7背光导电膜；8向光导电膜；9发电层；10第四切线槽；11第五切线槽；12第六切线槽；13导电体；14绝缘体。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例：如图2和图3所示，一种薄膜太阳电池模块，包括衬底6和设于衬底6上的工作层，所述工作层包括向光导电膜8、背光导电膜7和向光导电膜8与背光导电膜7之间的发电层9，所述发电层9包括缓冲层4和半导体吸收层5，缓冲层4和半导体吸收层5的顺序可以更换，所述背光导电膜7与衬底6相连，所述工作层上设有若干组切线槽，每组切线槽包括依次分布的第四切线槽10、第五切线槽11和第六切线槽12，所述第四切线槽10切断向光导电膜8、发电层9以及背光导电膜7，所述第五切线槽11和第六切线槽12皆切断向光导电膜8以及发电层9，所述第四切线槽10中分别于向光导电膜8的断开面之间填充有导电体13、发电层9以及背光导电膜8的断开面之间填充有绝缘体14，所述第五切线槽11内填充有导电体13，所述导电体13为金属电极。
所述每组切线槽中的第四切线槽10、第五切线槽11和第六切线槽12依次邻近设置。
所述导电体13外端突出于向光导电膜8表面，以便于后续加工流程中焊接方便。
如图4所示，一种薄膜太阳电池模块的加工方法，包括以下步骤：
1)在衬底6上依次镀制背光导电膜7、发电层9和向光导电膜8，如图4(a)和(b)所示；
2)进行激光或机械划线，将向光导电膜8、发电层9以及背光导电膜7切断形成第四切线槽10；将向光导电膜8、发电层9切断形成第五切线槽11；将向光导电膜8、发电层9切断形成第六切线槽12，如图4(c)所示；
3)在第四切线槽10内侧填充绝缘物质，形成位于发电层9以及背光导电膜7的断面之间的绝缘体14，如图4(d)所示；
4)在第四切槽10内于绝缘体14外侧继续填充导电物质，形成位于向光导电膜8的断面之间的导电体13，如图4(e)所示。
步骤2)中所述第四切线槽10、第五切线槽11和第六切线槽12设有等距离分布的若干组，每组切线槽中的第四切线槽10、第五切线槽11和第六切线槽12依次邻近设置。
所述导电体13外端突出于向光导电膜8表面。
本发明在镀膜全部完成以后再对其进行划线作业，减少了工艺时间，大大简化了工艺步骤，减少了多次划线和清洗会对电池造成的污染。
Claims (6)
1.一种薄膜太阳电池模块，包括衬底(6)和设于衬底(6)上的工作层，所述工作层包括向光导电膜(8)、背光导电膜(7)和向光导电膜(8)与背光导电膜(7)之间的发电层(9)，所述背光导电膜(7)与衬底(6)相连，其特征在于：所述工作层上设有若干组切线槽，每组切线槽包括依次分布的第四切线槽(10)、第五切线槽(11)和第六切线槽(12)，所述第四切线槽(10)切断向光导电膜(8)、发电层(9)以及背光导电膜(7)，所述第五切线槽(11)和第六切线槽(12)皆切断向光导电膜(8)以及发电层(9)，所述第四切线槽(10)中分别于向光导电膜(8)的断开面之间填充有导电体(13)、发电层(9)以及背光导电膜(7)的断开面之间填充有绝缘体(14)，所述第五切线槽(11)内填充有导电体(13)。
2.根据权利要求1所述的薄膜太阳电池模块，其特征在于：所述每组切线槽中的第四切线槽(10)、第五切线槽(11)和第六切线槽(12)依次邻近设置。
3.根据权利要求1所述的薄膜太阳电池模块，其特征在于：所述导电体(13)外端突出于向光导电膜(8)表面。
4.一种如权利要求1所述的薄膜太阳电池模块的加工方法，其特征在于包括以下步骤：
1)在衬底(6)上依次镀制背光导电膜(7)、发电层(9)和向光导电膜(8)；
2)进行激光或机械划线，将向光导电膜(8)、发电层(9)以及背光导电膜(7)切断形成第四切线槽(10)；将向光导电膜(8)、发电层(9)切断形成第五切线槽(11)；将向光导电膜(8)、发电层(9)切断形成第六切线槽(12)；
3)在第四切线槽(10)内侧填充绝缘物质，形成位于发电层(9)以及背光导电膜(7)的断面之间的绝缘体(14)；
4)在第四切线槽(10)内于绝缘体(14)外侧继续填充导电物质，形成位于向光导电膜(8)的断面之间的导电体(13)。
5.根据权利要求4所述的薄膜太阳电池模块的加工方法，其特征在于；步骤2)中所述第四切线槽(10)、第五切线槽(11)和第六切线槽(12)设有若干组，每组切线槽中的第四切线槽(10)、第五切线槽(11)和第六切线槽(12)依次邻近设置。
6.根据权利要求4所述的薄膜太阳电池模块的加工方法，其特征在于：所述导电体(13)外端突出于向光导电膜(8)表面。
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