CN101800257A - 双结并联的多结薄膜太阳能光伏器件 - Google Patents

双结并联的多结薄膜太阳能光伏器件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及光伏太阳能器件结构，具体是一种双结并联的多结薄膜太阳能光伏器件。本发明的基本技术方案是：一种双结并联的多结薄膜太阳能光伏器件，包括有一个基层；一个位于基层上面的一号电极；一个位于一号电极的上方的一号光伏结构；一个位于一号光伏结构上方的二号电极；一个位于二号电极上方的二号光伏结构；一个位于二号光伏结构上方的三号电极；一号光伏结构与二号光伏结构通过相互连接的一号电极和三号电极实现并联。本发明可以提高光伏器件的效率，同时，可使太阳能电池板相关电路简化，便于制造和使用。

Description

双结并联的多结薄膜太阳能光伏器件
技术领域
本发明涉及光伏太阳能器件结构，具体是一种双结并联的多结薄膜太阳能光伏器件。
背景技术
超薄的薄膜太阳能电池与传统太阳能电池相比更加经济也更具发展前景。然而，目前薄膜太阳能电池转换效率不高，这主要是由于使用廉价的玻璃或不锈钢替代材料引起的结构缺陷。一个提高薄膜太阳能电池效率的方法是制造包含两个PIN结或NIP结的双结太阳能电池。使用双结可以捕捉到更宽的太阳能光谱。例如，面对阳光的顶电池比底电池具有更大的带隙，因而未被顶电池吸收的长波光子会被底电池所吸收。双结太阳能电池的另一个作用是使每个结厚度变薄从而使光致衰退效应变小。
目前的双结太阳能光伏器件的两个结通常是串联的，例如附图1所示的结构：电池110包括2个PIN结103和104，103和104覆盖在透明基板101上面，还包括前部电极102和后部电极105；P1，P2和P3显示是激光划刻位置。这种结构中底电池(即由底层PIN结构成的发电单元)产生的电子在产生电供外部使用之前需要通过顶电池(即由顶层PIN结构成的发电单元)。串联的双结太阳能电池的一个主要缺点是会发生电流在各结层的失配，并且电子要穿过相邻的表面结层，PN接点处的电流匹配会导致效率降低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种结构简单、便于制造和使用、效率高的双结并联的多结薄膜太阳能光伏器件。
本发明的基本技术方案是：一种双结并联的多结薄膜太阳能光伏器件，包括有
一个基层；
一个位于基层上面的一号电极；
一个位于一号电极的上方的一号光伏结构；
一个位于一号光伏结构上方的二号电极；
一个位于二号电极上方的二号光伏结构；
一个位于二号光伏结构上方的三号电极；
一号光伏结构与二号光伏结构通过相互连接的一号电极和三号电极实现并联。
在上述基本技术方案基础上，所述一号光伏结构为一个PIN结或NIP结，而二号光伏结构是一个与一号光伏结构相反设置的NIP结或PIN结。所述一号光伏结构和二号光伏结构的为非晶硅或非晶硅锗。
在上述基本技术方案基础上，所述基层、一号电极和二号电极是透明的。
在上述基本技术方案基础上，所述二号电极和三号电极是透明的。
在上述基本技术方案基础上，所述一号光伏结构为串联的两个PIN结或NIP结，同时二号光伏结构为NIP结或PIN结。所述一号光伏结构的两个串联的PIN结或NIP结的带隙之和大致等于二号光伏结构的带隙。
在上述基本技术方案基础上，所述二号光伏结构为串联的两个PIN结或NIP结，同时一号光伏结构为NIP结或PIN结。所述二号光伏结构的两个串联的PIN结或NIP结的带隙之和大致等于一号光伏结构的带隙。
本发明的优点是：采用双结并联光伏结构的太阳能电池，其电子不必穿越相邻的结层，并且电流不需要在各结层匹配，同时通过带隙的变化，可以使更多波长范围的光子被利用，因而可以提高光伏器件的效率；同时，采用本发明光伏器件的电池板只要两极：正极和负极，从而使得太阳能电池板相关电路简化，便于制造和使用。
附图说明
图1是现有结构的双结太阳能光伏器件的结构示意图。
图2是本发明第一个实施例的截面结构示意图；
图3是本发明第二个实施例的截面结构示意图；
图4是本发明第三个实施例的截面结构示意图。
具体实施方式
实施例一：
如图2所示，该光伏器件从一个基层201开始，首先覆盖了一号电极202，然后覆盖一个PIN结作为一号光伏结构203，一号光伏结构203上方是二号电极204，在二号电极204上方覆盖一个NIP结作为二号光伏结构205，接着是三号电极206。对于该双结电池220，一号电极202和三号电极206是连通的，这使得结一号光伏结构203和二号光伏结构205并联，它们共有负极(二号电极204)。多个相邻的双结电池220相互串联形成电池板。串联电池使得整块太阳能电池板有单一正极和单一负极，方便了电池板的安装。P1，P2，P3和P4显示了用激光分割电池的激光位置。
在上述实施例基础上，一号光伏结构203和二号光伏结构205的构成也可以相反，即203是NIP结、205是PIN结，只要这两个结是并联的，即两个结的P终端和N终端是分别连接在一起的。并联排除了电流共享的需要。基层201是透明的如玻璃或不透明的如不锈钢。如果基层201是透明的，二号电极204理想状态下也应透明使得光线可透过203和205。如果基层201不透明，三号电极206理想状态下应是透明的，使得光线能从203和205上方透过。
理想状态下两个并联的结203和205是电压相符的，这可以通过使用相近带隙的材料做到。例如，一个是非晶硅PIN结，另一个是非晶硅NIP结。类似的一个可以是非晶硅锗PIN结，另一个是有相似带宽的非晶硅锗结。两个并联的非晶结使每个结层更薄，从而光致衰减更少、效率更高。
实施例二：如图3所示，该光伏器件在透明基层201上面是一号电极202。然后覆盖一个PIN结构成一号光伏结构203，之后再覆盖二号电极204。在二号电极204之上，依次覆盖两个串联的NIP结构成二号光伏结构205，接着覆盖三号电极206。二号光伏结构的两个NIP结串联连接，再并联到一号光伏结构203。理想状态下二号光伏结构的两个串联的NIP结中，下层的结比上层的结有更小的带隙，理想状态这两个串联的NIP结的带隙之和约等于一号光伏结构203的带隙，这样205的两个串联的结可以与203有较好的电压匹配。理想状态下光线先从基层201、一号电极202穿过，从而203吸收短波光子而长波光子穿过205的下层结，更长波长的光子穿过205的上层结。这样光谱中较多的光子可以被利用。
在上述实施例基础上，203和205的结构也可以相反，即：203是一个NIP结而205串联的两个PIN结。
实施例三：如图4所示，该光伏器件的一号电极202覆盖在基层201之上。两个串联的PIN结依次覆盖在一号电极202上构成一号光伏结构203，在203上覆盖了二号电极204。二号电极204先覆盖NIP结作为二号光伏结构205，然后覆盖三号电极206。203的两个PIN结串联后再与205结并联。理想状态下205的带隙大于203的上层结，203的上层结带隙大于其下层结，203的两个串联结的带隙之和等于205的带宽。203的两个串联结与205的结有较好的电压匹配。光线从三号电极206穿过从而205的结吸收短波光子、长波光子穿过203的上层结、更长波光子穿过203的下层结。这样光谱中较多的光子可以被利用。
在上述实施例基础上，203和205的结构也可以相反，即：205是一个PIN结而203是两个串联的NIP结。

Claims (9)

1.一种双结并联的多结薄膜太阳能光伏器件，其特征是：它包括有
一个基层；
一个位于基层上面的一号电极；
一个位于一号电极的上方的一号光伏结构；
一个位于一号光伏结构上方的二号电极；
一个位于二号电极上方的二号光伏结构；
一个位于二号光伏结构上方的三号电极；
一号光伏结构与二号光伏结构通过相互连接的一号电极和三号电极实现并联。
2.根据权利要求1所述的双结并联的多结薄膜太阳能光伏器件，其特征是：所述一号光伏结构为一个PIN结或NIP结，而二号光伏结构是一个与一号光伏结构相反设置的NIP结或PIN结。
3.根据权利要求1或2所述的双结并联的多结薄膜太阳能光伏器件，其特征是：所述一号光伏结构和二号光伏结构的为非晶硅或非晶硅锗。
4.根据权利要求1或2所述的双结并联的多结薄膜太阳能光伏器件，其特征是：所述基层、一号电极和二号电极是透明的。
5.根据权利要求1或2所述的双结并联的多结薄膜太阳能光伏器件，其特征是：所述二号电极和三号电极是透明的。
6.根据权利要求1所述的双结并联的多结薄膜太阳能光伏器件，其特征是：所述一号光伏结构为串联的两个PIN结或NIP结，同时二号光伏结构为NIP结或PIN结。
7.根据权利要求6所述的双结并联的多结薄膜太阳能光伏器件，其特征是：所述一号光伏结构的两个串联的PIN结或NIP结的带隙之和大致等于二号光伏结构的带隙。
8.根据权利要求1所述的双结并联的多结薄膜太阳能光伏器件，其特征是：所述二号光伏结构为串联的两个PIN结或NIP结，同时一号光伏结构为NIP结或PIN结。
9.根据权利要求8所述的双结并联的多结薄膜太阳能光伏器件，其特征是：所述二号光伏结构的两个串联的PIN结或NIP结的带隙之和大致等于一号光伏结构的带隙。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103000739A (zh) * 2011-09-16 2013-03-27 深圳光启高等理工研究院 一种电子设备及其电路的电源装置
CN103378106A (zh) * 2012-04-28 2013-10-30 杜邦太阳能有限公司 太阳能电池及其制造方法
JP2021002635A (ja) * 2019-06-21 2021-01-07 位速科技股▲ふん▼有限公司 複合式光起電力構造およびその製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5071490A (en) * 1988-03-18 1991-12-10 Sharp Kabushiki Kaisha Tandem stacked amorphous solar cell device
CN101366125A (zh) * 2006-04-12 2009-02-11 Lg电子株式会社 薄膜太阳能电池及其制造方法
CN101414663A (zh) * 2008-12-04 2009-04-22 中国科学院长春应用化学研究所 一种并联结构的叠层聚合物薄膜太阳能电池
CN101651163A (zh) * 2008-08-14 2010-02-17 周星工程股份有限公司 薄膜型太阳能电池及其制造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5071490A (en) * 1988-03-18 1991-12-10 Sharp Kabushiki Kaisha Tandem stacked amorphous solar cell device
CN101366125A (zh) * 2006-04-12 2009-02-11 Lg电子株式会社 薄膜太阳能电池及其制造方法
CN101651163A (zh) * 2008-08-14 2010-02-17 周星工程股份有限公司 薄膜型太阳能电池及其制造方法
CN101414663A (zh) * 2008-12-04 2009-04-22 中国科学院长春应用化学研究所 一种并联结构的叠层聚合物薄膜太阳能电池

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103000739A (zh) * 2011-09-16 2013-03-27 深圳光启高等理工研究院 一种电子设备及其电路的电源装置
CN103378106A (zh) * 2012-04-28 2013-10-30 杜邦太阳能有限公司 太阳能电池及其制造方法
JP2021002635A (ja) * 2019-06-21 2021-01-07 位速科技股▲ふん▼有限公司 複合式光起電力構造およびその製造方法
US11101081B2 (en) 2019-06-21 2021-08-24 Ways Technical Corp., Ltd. Composite photovoltaic structure and manufacturing method thereof

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