CN101952965B - 提供太阳能电池系统中串联连接的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种提供太阳能电池中串联连接的过程，该过程包括提供太阳能电池、包括透明导电氧化物层、光伏层和后电极的系统，其中该系统被划分为至少两个单独的电池，其中一个电池的透明导电氧化物层通过导电互联与相邻电池的后电极连接，并且透明导电氧化物层具有在该互联的一侧的绝缘中断，而后电极具有该互联另一侧上的中断，该过程特征在于通过玻璃化透明导电氧化物层提供透明导电氧化物层中的中断。还请求保护具有串联连接的太阳能电池系统，其中TCO层中的中断由TCO的玻璃化部分制成。
Description
技术领域
本发明涉及一种提供太阳能电池系统中的串联连接的方法，以及包括串联连接太阳能电池的太阳能电池系统。
背景技术
也称为光伏电池的太阳能电池通常包括载体和由位于包括透明导电氧化物(TCO)(在电池的光接收侧)的前电极和后电极(在电池背部)之间的半导体材料组成的光伏(PV)层。前电极透明，使得入射光能够到达半导体材料，其中入射辐射转换为电能。通过这种方法光可用于产生电流，其提供了对例如化石燃料或者核能的关注替代物。
太阳能电池的最大电压由电池的组成、更特别由半导体材料的性质、和由入射光强度决定。当太阳能电池的表面积增加时，产生更多电能，但电压保持相同。为增大电压，太阳能电池常常被划分为串联连接形成太阳能电池系统的单独子电池。通过在一个电池的前电极和另一个电池的后电极之间建立也称为互联的导电接触同时阻碍每个都处于互联的不同端的前电极和后电极以防止短路而实现这一点。可通过例如利用激光或者借助蚀刻或者任何其它构图方法在太阳能电池电极层中提供沟槽而实现这一点。为尽量减小太阳能电池中不产生能量的区域，互联与中断必须尽可能地靠近并且互联与中断必须尽可能地窄。
在本领域已知的一个实施例中，如下实现串联连接：沉积在(玻璃)基底上的透明导电氧化物(TCO)层被构图有形成前电极中的中断的平行沟槽。沉积在TCO层上方的光伏(PV)层也被构图有平行沟槽，这些平行沟槽构成一个电池前电极和相邻电池后电极之间的互联基础。后电极然后沉积在PV层上，并被构图有沟槽以形成中断。通过沉积在PV层中的沟槽内的后电极材料形成互联。
P.Pernet等人在1998年7月于Wien的Proc.2nd World ConferencePV上提出了制造太阳能电池系统中串联连接的另一个过程。根据该过程，在基底上沉积金属后电极、光伏层和ITO或者ZnO前电极之后，在一个过程步骤中采用选择激光划线提供三个不同深度的沟槽。基底上的最深沟槽填充绝缘化合物以形成后电极中的中断。金属后电极中次深的沟槽填充与最深沟槽中的绝缘浆料重叠的导电浆料以形成互联。光伏层中的最浅沟槽为前电极中的中断。
WO 2003001602描述了一种通过采用临时基底的方法制造具有串联连接的太阳能电池的方法，该方法包括从最终太阳能电池系统的入射光侧提供经透明导电氧化物前电极的沟槽的步骤。
如上所述，在提供串联连接的过程中，通常有必要中断一个太阳能电池的前电极和另一个太阳能电池后电极之间的互联的每侧上的电极以防止短路。在许多过程中这一点包括提供通过前电极的沟槽，前电极为透明导电氧化物层并且也将表示为TCO层，该沟槽然后填充绝缘材料。
已经发现通常通过激光提供经过TCO层的沟槽存在几个缺点。
首先，在TCO层中刻划沟槽可能破坏TCO层下面的材料。例如如果下面的材料为金属基底则可为金属的该材料的碎片可污染太阳能电池并且例如造成分流。当在TCO等层上形成沟槽以及当经过覆盖TCO层的层例如光伏层和可选地后电极层进行刻划时均如此。对基底等的破坏也可对系统性质产生不利影响。当提供沟槽时在光伏层顶部出现TCO层时同样如此。在TCO层中提供沟槽可对下面的PV层产生破坏。
其次，在下电极下面的基底为临时基底的情形，经过下面的电极的绝缘槽可形成系统的弱点。例如，WO98/13882和WO99/49483描述了一种制造光伏箔的方法，包括如下步骤，提供例如为铝箔的临时基底，在临时基底上施加透明导电氧化物层作为前电极，在TCO层上施加光伏层，在光伏层上施加后电极层，在后电极上施加载体，以及去除临时基底。在这些系统中提供串联连接时，可经TCO层(可选地经PV层以及如果存在的话后电极)在临时基底上施加沟槽，然后沟槽被填充绝缘材料。当然后通过例如蚀刻过程去除临时基底时，出现在那里的沟槽和绝缘材料与蚀刻剂接触，这一点可破坏串联连接。
制造包括串联连接太阳能电池的太阳能电池系统的普遍问题在于过程步骤数和过程步骤之间准确的重新定位形成了复杂而成本昂贵的过程。
因此，需要一种其中避免经TCO层提供沟槽的串联连接过程。也需要一种其中避免经出现于临时基底上的TCO层提供沟槽的提供串联连接的过程。本发明提供了这样的过程。从下面的说明将清楚根据本发明的过程及其具体实施例的其它优点。
发明内容
本发明涉及一种提供太阳能电池系统中串联连接的过程，该过程包括提供包括透明导电氧化物层、光伏层和后电极的太阳能电池系统，其中该系统被划分为至少两个单独的电池，其中一个电池的透明导电氧化物层通过导电互联与相邻电池的后电极连接，并且透明导电氧化物层具有在该互联的一侧的绝缘中断，而后电极具有该互联另一侧上的中断，该过程特征在于通过玻璃化透明导电氧化物层提供透明导电氧化物层中的绝缘中断。
本发明还涉及一种包括透明导电氧化物层、光伏层和后电极的太阳能电池系统，该系统包括至少两个单独的电池，其中一个电池的透明导电氧化物层通过导电互联与相邻电池的后电极连接，其中透明导电氧化物层具有在该互联的一侧的绝缘中断，而后电极具有该互联另一侧上的中断，该系统特征在于透明前电极中的绝缘中断由玻璃化透明导电氧化物制成。需要注意的是中断在本质上通常绝缘，无论是否如此指定。
本发明的关键在于认识到可通过玻璃化TCO获得透明导电氧化物层(也表示为TCO层)中的中断。合适的透明导电氧化物包括铟锡氧化物、氧化锌、掺铝氧化锌、氟、镓、或者硼、氧化镉、氧化锡、金属锡酸盐例如Zn或者Cd锡酸盐、和掺F SnO2、掺Sb SnO2、掺P TCO，例如铜酸盐如Sr基铜酸盐。
玻璃化过程转换透明导电氧化物以形成透明绝缘中断。可通过以能量例如利用激光提供TCO层执行玻璃化过程，其中所提供能量的量足以玻璃化TCO层但不足以切割该层。合适玻璃化方法的选择包括合适波长的激光的选择属于本领域技术人员的能力范围。在一个实施例中，其中当不被另一层覆盖时在TCO上执行玻璃化步骤，UV激光一般是合适的。实例包括三重或者四重Nd(脉冲)激光器和受激准分子(脉冲)激光器。这些激光器发出的光可选择地被TCO层吸收，这一点可使得TCO层玻璃化。
在另一个实施例中，其中在进行玻璃化步骤时TCO被覆盖硅PV层以及可选地后电极，合适的玻璃化过程包括采用“绿色”(532nm)激光器。该激光器熔化硅层。硅层将热输送给TCO层，TCO然后玻璃化。
在一个实施例中，当进行玻璃化过程时，TCO层位于永久基底例如玻璃基底或者耐热透明聚合物基底上。在本说明书的上下文中永久基底为在准备使用太阳能电池之前将不去除的基底。在另一个实施例中，当进行玻璃化过程例如当利用如WO98/13882或WO99/49483所述的过程时，TCO层位于临时基底上。在本说明书的上下文中临时基底为在适合于使用太阳能电池之前将从TCO去除的基底。在另一个实施例中当进行玻璃化过程时TCO层处于光伏层上。该实施例可较不优选。
可通过向TCO层直接提供能量例如采用合适的激光器在TCO层等上进行玻璃化过程。
还可能例如采用合适的激光器组合玻璃化步骤和经光伏层提供沟槽。在这种情况下，激光器所提供的能量的量被选为使得经PV层提供沟槽同时足以玻璃化PV层下的TCO层。当采用硅基PV层时该过程特别有效。因为当选择合适的激光器时硅为良好的能量吸收体，所以硅层将变得非常热，这一点将促进TCO层的玻璃化。
还可能例如采用合适的激光器组合玻璃化步骤和经光伏层及后电极层提供沟槽。再一次，在这种情况下，例如由激光器所提供的能量的量被选为使得经后电极层、经PV层提供沟槽同时足以玻璃化PV层下的TCO层。在该实施例中将通常有必要在后电极中的绝缘材料上提供“桥”以在后电极中产生连接。为此，认为该实施例较不优选。
进行串联连接的方式对本发明不重要。一般地，通过保证一个电池的前电极和相邻电池的后电极在互联中电连接同时在互联的不同端的前电极和后电极都中断而建立串联连接。
通过玻璃化构造TCO层中的绝缘中断。根据中断的制造方法，其可伴随PV层中以及可选地经过后电极的沟槽。如果这些层中出现沟槽，则其将填充绝缘材料。
通常通过采用激光器构造沟槽和以绝缘材料填充沟槽在后电极上施加中断。根据中断的制造方法，其可伴随PV层中的沟槽。如果PV层中出现沟槽则其将被填充绝缘材料。
当施加沟槽时为保护下面的层，可在待施加中断沟槽的位置施加绝缘材料条。绝缘材料将用作激光止档以防止下面材料熔化而形成短路。对一些将在下面讨论的实施例而言，将明确描述提供绝缘材料条，但这些条也用于其它实施例。绝缘材料可施加在TCO层和/或PV层上。
可以以各种方式建立互联。可通过施加经PV层的沟槽和对其填充导电材料而建立互联。沟槽可以延伸或者不延伸经过TCO层、后电极层、或者TCO层和后电极层两层。这一点将例如取决于施加沟槽的过程步骤。在一个实施例中，用于填充PV层中沟槽的导电材料为后电极材料。如果PV层为无定形Si层，则还可通过熔合无定形Si层和后电极建立导电连接。如果PV层为无定形Si层，则还可通过将Si再结晶为导电材料建立互联。但是，该选择较不优选。在期望不破坏TCO层下的层时延伸互联沟槽经过TCO层较不优选。
施加互联和中断沟槽的顺序不重要并且将取决于在所应用的具体过程中什么最合适。
通常由下面的因素决定互联和中断的宽度。在互联和中断位置，太阳能电池不能将光转换为电。考虑到这一点，互联和中断必须尽可能地窄。另一方面，其必须足够宽以保证获得期望的效果，即以足够的绝缘中断不同的层和以足够的导电性连接前电极和后电极。
中断的宽度通常为2至400微米，优选为5至250微米。互联的宽度通常为0.1至200微米，优选为5至50微米。
中断和单独串联连接的互联之间的距离在出现于不同沟槽的地方通常介于5和500微米之间，更特别是介于10和250微米之间。
施加时，可施加于其中待施加中断的位置的绝缘材料条应当足够宽以能够便捷提供该条宽度范围内的中断沟槽。一般地，该条的宽度介于25和1000微米之间，优选介于50和400微米之间，更优选介于50和200微米之间。
具体实施方式
可想象根据本发明的过程和系统的各种实施例。
本发明的第一实施例包括如下步骤：
·提供或者为透明永久基底或者临时基底的基底(1)
·在基底上施加透明导电氧化物层(2)并保证透明导电氧化物层的部分(v)的玻璃化，
·向TCO层施加光伏层(3)(PV层)，并在PV层中向下提供沟槽至TCO层
·在PV层上和PV层中出现的沟槽中施加后电极层(4)以形成将后电极层连至透明导电氧化物层的互联(6)，并在后电极层中向下提供沟槽(bg)至PV层
·在后电极上施加覆盖层(5)，和
·在基底(1)为临时基底的地方，去除临时基底。
图1示出该实施例，重要的是，注意到，本发明不限于图中所示。
本发明的另一实施例包括如下一般步骤：
·提供为透明永久基底或者临时基底的基底(1)
·在基底上施加透明导电氧化物层并保证透明导电氧化物层的部分(v)的玻璃化，
·在TCO层上施加光伏层(3)(PV层)，
·在PV层上施加后电极层(4)并经后电极和PV层在透明导电氧化物层上施加第一沟槽，以及在后电极层中向下施加第二沟槽(bg)至PV层，并对第一沟槽填充导电材料(6)以形成互联
·在后电极上施加覆盖层(5)载体，和
·在基底(1)为临时基底的地方，去除临时基底。
图2中示出了该实施例。重要的是注意本发明不限于该附图中所示或者不受其限制。
本发明的另一实施例包括如下一般步骤：
·提供为透明永久基底或者临时基底的基底(1)
·在临时基底上施加透明导电氧化物层
·向透明导电氧化物层上施加光伏(PV)层(3)，经PV层例如采用激光在透明导电氧化物层上提供第一沟槽，施加一定量的能量使得沟槽下的透明导电氧化物层的部分(v)玻璃化，经PV层例如采用激光提供第二沟槽，施加一定量的能量使得沟槽下的透明导电氧化物层不被玻璃化，对第一沟槽填充绝缘材料(8)，并且如果需要施加绝缘条，并经PV层建立导电连接(的前体)向下至透明导电氧化物层
·在PV层上施加后电极层(4)并在后电极(4)中提供沟槽向下至PV层，或者如果存在向下至绝缘条
·可选地施加永久载体(5)，和
·在基底(1)为临时基底的地方，去除临时基底。
图3中示出了该实施例。重要的是注意本发明不限于该附图中所示或者不受其限制。
在该实施例中，而且在本发明的其它实施例中，在PV层上施加后电极(4)，并在后电极(4)中向下提供沟槽至PV层，或者如果存在向下至绝缘条。可通过例如采用激光施加后电极然后提供沟槽而提供该沟槽。还可能在PV层上施加突出(lift-off)化合物，然后在PV层和突出化合物上提供后电极，然后去除突出化合物。关于在太阳能电池中提供沟槽时使用突出化合物的进一步信息，参考WO2008/074879，其相关部分在此结合作为参考。
如上所述，本发明还涉及一种包括透明导电氧化物层、光伏层和后电极的太阳能电池系统，该系统划分为至少两个单独的电池，同时一个电池的透明导电氧化物层通过导电互联与相邻电池的后电极连接，其中透明导电氧化物层具有在该互联的一侧的绝缘中断，而后电极具有该互联另一侧上的中断，该系统特征在于透明前电极中的中断由玻璃化透明导电氧化物制成。
在一个实施例中，TCO层中的玻璃化中断伴随中断上方PV层中的绝缘材料(例如如图3所示)。在另一个实施例中，TCO层中的玻璃化中断不伴随中断上方PV层中的绝缘材料(例如如图1和2所示)。
在一个实施例中，互联被填充后电极材料(例如如图1和3所示)。在另一个实施例中互联被填充不同的导电材料(例如如图2所示)。在另一个实施例中通过熔合后电极和硅PV层提供互联。可由仅仅经过PV层的沟槽(例如如图1和3所示)、由经过PV层和后电极的沟槽(例如如图2所示)、或者由经过PV层、后电极和透明导电氧化物层的沟槽(未表示)构成互联。
在一个实施例中，后电极层中的中断伴随中断下方的PV层中的绝缘材料。在另一个实施例中，后电极中的中断不伴随中断下方的PV层中的绝缘材料(例如如图1、2和3所示)。
本领域技术人员将清楚，可合适地组合中断和互联的上述实施例。
本发明的另一个优选实施例包括下面的一般步骤：
·提供为透明永久基底或者临时基底的基底(1)
·向基底上施加透明导电氧化物层
·向透明导电氧化物层上施加光伏层(3)(PV层)
·例如采用激光向透明导电氧化物层上提供经PV层的沟槽，施加一定量的能量使得沟槽下方TCO的部分被玻璃化，保证在沟槽的至少一侧上透明导电氧化物层的非玻璃化部分不以绝缘PV层材料覆盖，
·在沟槽的一侧施加绝缘材料(8)
·在PV层和绝缘材料(8)上以及沟槽本身内施加后电极层(4)并经后电极提供沟槽向下至PV层
·如果需要在后电极上施加覆盖层(未示出)，和
·在基底(1)为临时基底的地方，去除临时基底。
该实施例的关键在于保证在PV层中沟槽的至少一侧上透明导电氧化物层的非玻璃化部分不以绝缘PV层材料覆盖。在一个实施例中，PV材料根本不覆盖TCO层的非玻璃化部分。在另一个实施例中TCO层的非玻璃化部分以在例如通过熔化和再结晶PV层获得的硅基PV层的情形中已经导电的PV层材料覆盖。
透明导电氧化物层和后电极之间的互联由与施加在槽中的后电极直接导电连接的TCO的所述非玻璃化部分(在TCO层的非玻璃化不被PV材料覆盖的情形)、或者由与反过来由后电极覆盖的PV层的导电部分导电连接的TCO的所述非玻璃化部分形成。
图4中示出了其中透明导电氧化物层和后电极之间的互联由与施加在沟槽中的后电极直接导电连接的TCO的非玻璃化部分形成的该实施例的版本。
图5中示出了其中透明导电氧化物层和后电极之间的互联与又由后电极覆盖的PV层的导电部分导电连接的TCO的所述非玻璃化部分形成的该实施例的版本。以箭头表示的区域为例如通过熔化和再结晶变得导电的PV层的部分。
再次，重要的是注意本发明不限于该附图中所示或者不受其限制。
存在可用于经PV层向透明导电氧化物层提供沟槽同时施加一定量的能量使得TCO在沟槽下方的部分(V)玻璃化而保证在沟槽至少一侧上透明导电氧化物层的非玻璃化部分不以绝缘PV层材料覆盖的各种方法。
在一个实施例中，通过两个步骤施加所述沟槽，其中在第一步骤经硅层施加较宽的沟槽，其中去除硅使得下面的TCO不玻璃化，而在第二步骤TCO层条在第一沟槽中玻璃化。在另一个实施例中，通过两个步骤施加所述沟槽，其中在第一步骤经硅PV层施加窄沟槽使得保证沟槽下方TCO层的玻璃化，而在第二步骤在第一沟槽上方的硅PV层中施加较宽的沟槽，其中在窄沟槽的边沿硅被去除或者再结晶为导电形式，而较宽沟槽下方的TCO不进一步玻璃化。该实施例的优点在于其允许良好的过程控制。
在另一个实施例中，通过单个步骤施加沟槽，其中能量的量被选择为使得获得曲线沟槽轮廓，其中例如如图4和5所示透明导电氧化物层的玻璃化部分比PV层中的沟槽更窄。根据例如PV层的性质，如图4所示，在该实施例中熔化的PV层可“缩回”到沟槽边沿，因此透明导电氧化物层的非玻璃化部分(基本上)不含PV层。如图5所示，TCO的非玻璃化部分上方的PV层还可能例如通过熔化和再结晶而导电。
该系统的其中一个优点在于TCO层的中断和互联出现于同一沟槽中。和其它系统相比，这一点意味着代替经PV层的两个沟槽仅需要提供单个沟槽。这一点使得该过程需要更少的激光容量。
本发明还涉及一种包括透明导电氧化物层、光伏层和后电极的太阳能电池系统，该系统划分为至少两个单独的电池，其中一个电池的透明导电氧化物层通过导电互联与相邻电池的后电极连接，其中透明导电氧化物层具有在该互联的一侧的绝缘中断，而后电极具有该互联另一侧上的中断，该系统特征在于透明前电极中的中断由玻璃化透明导电氧化物制成，透明导电氧化物层和后电极之间的互联由和施加至沟槽中的后电极直接导电连接的TCO的非玻璃化部分或者由与反过来由后电极覆盖的PV层的导电部分导电连接的TCO的非玻璃化部分形成。
上面提到了合适透明导电氧化物的实例。优选掺杂F的SnO2，这是因为当在高于400℃的温度下优选在500至600℃的范围内施加时其可形成具有柱形光散射结构的期望晶体表面。
可通过本领域已知的方法例如通过金属有机化学蒸镀(MOCVD)、溅射、大气压化学蒸镀(APCVD)、PECVD、喷射高温分解、蒸发(物理蒸镀)、电镀、网粘、溶胶-凝胶过程等等施加TCO。优选在高于250℃的温度、优选高于400℃、更优选介于500和600℃之间的温度下施加TCO层从而可获得期望组成、性质和/或结构的TCO层。TCO层的厚度通常介于200和2000nm之间，更特别是介于500和1000nm之间。
PV层的性质对本发明不重要。这里应当注意的是在本说明书中术语“PV层”或者“光伏层”包括需要吸收光和将其转换为电的层的整个系统。和施加层的方法一样，已知合适的层结构。各种薄膜半导体可用于制造PV层。实例为无定形Si(a-Si:H)、微晶硅、硅、多晶硅、无定形碳化硅(a-SiC)、无定形硅-锗(a-SiGe)和a-SiGe:H。此外，根据本发明的太阳能电池箔中的PV层可包括CIS(二硒化铜铟，CuInSe2)PV电池，Cu(In，Ga)(Se，S)2PV电池，CdTe(碲化镉)电池和/或染料敏化和有机PV电池。如本领域所知，也可应用各种材料层的组合，即所谓的串联电池。合适的组合包括无定形硅和微晶硅的组合，以及无定形硅和无定形硅-锗的组合。
当TCO包括掺氟氧化锡时PV层优选为硅层。在这种情况下PV层将通常包括一组、或者多组p-掺杂、固有和n-掺杂无定形硅层，p-掺杂层位于接收输入光的一侧。
PV层的总厚度，更特别是所有a-Si层的总厚度将通常处于100至3000nm的量级。
后电极的性质也对本发明不重要。优选地其既用作反射体又用作电极。一般地，后电极的厚度将为大约50至500nm，并且其可包括任何具有光反射性质的合适材料，优选为金属例如铝、银或者两者的层的组合。这些金属层优选可在较低的温度下例如低于150℃通过例如(在真空中)物理蒸镀或者溅射施加。对银而言，期望的是首先施加附着力促进剂层。TiO2和ZnO为附着力促进剂层的合适材料的实例并且当以合适厚度例如20-200nm特别是50-100nm的量级施加时具有还处理反射性质的优点。
用于填充沟槽的绝缘材料的性质对根据本发明的过程不重要。选择合适的材料属于本领域技术人员的能力范围内。如本领域技术人员将清楚，待选择材料必须能够经受使用太阳能电池箔的条件例如UV、湿度和温度阻力。合适材料的实例为绝缘合成树脂例如聚亚安酯、环氧树脂、环氧胺、聚酯、和丙烯酸酯。施加绝缘材料的优选方法为丝网印刷、喷墨、和配料技术。本领域技术人员将清楚施加绝缘材料的其它合适方法。绝缘条还可由所述绝缘材料制成并且可例如通过喷墨、配料、或者其它印刷技术施加。
如先前所述，可以以各种方法建立互联。如果通过首先提供沟槽然后对其填充导电材料而建立，则合适的导电材料包括向其添加例如银颗粒或者镍絮状体的导电填料的交联聚合物涂层，例如前面所提到的。这样的涂层为本领域技术人员所熟知。可采用熟知的方法例如丝网印刷、印刷、配料或者喷射技术施加该涂层。还可能提供焊接连接。可选地，可通过火焰喷射金属例如铝建立导电连接。本领域技术人员已知该火焰喷射技术。
本发明可用于在采用临时基底制造的太阳能电池箔中提供串联连接。本领域已知采用临时基底制造太阳能电池箔的过程。其例如在WO98/13882、WO99/49483、WO01/47020、WO01/78165、WO03/001602、和WO05/015638中进行了描述，这些文献的公开内容在此引入作为参考。
当使用临时基底时，其必须满足一些要求。其必须充分耐热以经受在制造太阳能电池箔期间、更特别是在沉积TCO和PV层期间普遍的环境。其必须足够硬以在制造期间支持太阳能电池箔。在过程中其必须容易从TCO层去除而不损坏后者。在这些指导框架内本领域技术人员将能够选择合适的临时基底。参考上述出版物。其优选为金属或者金属合金箔。这一点的主要原因在于通常这样的箔耐高处理温度、蒸发缓慢、并且较易采用已知的蚀刻技术去除。合适的金属包括钢、铝、铜、铁、镍、银、锌、钼、和合金或者其多层。由于其中的经济原因优选采用Fe、Al、Cu或者其合金。根据其性能(并考虑成本问题)最优选铝、铁和铜。本领域已知合适的去除金属的蚀刻剂和技术。
例如当铜用作临时基底时期望对临时基底提供非还原扩散阻挡层例如抗腐蚀层，更特别是氧化锌。
如果需要，临时基底可具有透明绝缘隔离物。由于其透明性，该层可留在TCO上用作TCO的保护层。透明绝缘隔离物优选由玻璃制成。
为去除方便，临时基底优选尽可能地薄。当然，其必须使得其它层可沉积在其上并且其必须能够将这些层固定在一起，但是这一点通常不要求其厚度大于500微米(0.5mm)。厚度优选处于1到200毫米(0.2mm)的范围。根据弹性模量，大量材料的最小厚度将为5微米。因此，优选5-150微米、更特别是10-100微米的厚度。
如本领域技术人员所清楚，合适时太阳能电池箔可具有后电极上的载体或者具有密封剂，这两点均为本领域技术人员所已知。如在上面参考文献中所描述在利用临时基底过程时优选在后电极上提供载体。关于这些实施例中的载体的进一步信息参考上述文献，这些文献的相关部分在此组合作为参考。合适的载体层包括聚合物薄膜以及其上施加有例如绝缘(介电)表面层的金属箔。载体的厚度优选为75微米至10mm。优选的范围为100微米至6mm以及更特别地150微米至300微米。
Claims (9)
1.一种提供太阳能电池系统中串联连接的方法，该方法包括提供包括透明导电氧化物层、光伏层和后电极的太阳能电池系统，其中该系统被划分为至少两个单独的电池，其中一个电池的透明导电氧化物层通过导电互联与相邻电池的后电极连接，并且所述透明导电氧化物层具有在该互联的一侧的绝缘中断，而所述后电极具有在该互联另一侧上的中断，该方法特征在于，通过玻璃化透明导电氧化物层提供透明导电氧化物层中的中断。
2.根据权利要求1的方法，其中所述透明导电氧化物层下面的层为基底。
3.根据权利要求1或者2的方法，其中通过对所述透明导电氧化物层提供能量执行所述玻璃化过程，其中提供能量的量足以玻璃化透明导电氧化物层但不足以切割该层。
4.根据权利要求3的方法，其中采用激光玻璃化所述透明导电氧化物层。
5.根据权利要求3的方法，其中所述玻璃化步骤与提供经光伏层的沟槽结合，其中所提供能量的量被选择为使得经所述光伏层提供沟槽同时足以玻璃化光伏层下方的透明导电氧化物层，其中所述沟槽被填充导电材料以形成所述导电互联。
6.根据权利要求1的方法，包括如下步骤：
·提供作为透明永久基底或者临时基底的基底(1)，
·在所述基底上施加透明导电氧化物层，
·向所述透明导电氧化物层施加光伏层(3)，提供经所述光伏层向下至所述透明导电氧化物层的第一沟槽，施加一定量的能量使得所述第一沟槽下的透明导电氧化物层的部分(v)玻璃化，提供经所述光伏层的第二沟槽，施加一定量的能量使得所述第二沟槽下的透明导电氧化物层不被玻璃化，对第一沟槽填充绝缘材料(8)，并且经光伏层建立向下至透明导电氧化物层的导电连接或导电连接的前体，
·在光伏层上施加后电极(4)，
·在后电极(4)中提供作为所述后电极中的所述中断的沟槽，
·施加永久载体(5)，
·在所述基底(1)为临时基底之处，去除所述临时基底。
7.如权利要求1的方法，包括如下步骤：
·提供作为透明永久基底或者临时基底的基底(1)，
·在所述基底上施加透明导电氧化物层(2)，
·在所述透明导电氧化物层上施加光伏层(3)，
·提供经所述光伏层向下至所述透明导电氧化物层的沟槽，施加一定量的能量使得所述沟槽下方的所述透明导电氧化物层的部分(v)被玻璃化，保证在所述沟槽的至少一侧上所述透明导电氧化物层的非玻璃化部分不以光伏层材料覆盖，
·在所述沟槽的一侧施加绝缘材料(8)，
·在光伏层上和绝缘材料(8)上以及沟槽本身内施加后电极层(4)，并在所述后电极层中提供向下至光伏层的沟槽，
·在所述后电极上施加覆盖层，和
·在所述基底(1)为临时基底时，去除所述临时基底。
8.一种太阳能电池系统，包括透明导电氧化物层、光伏层和后电极，该系统被划分为至少两个单独的电池，其中电池的透明导电氧化物层通过导电互联与相邻电池的后电极连接，其中所述透明导电氧化物层具有在该互联的一侧的绝缘中断，而所述后电极具有在该互联另一侧上的中断，其特征在于所述透明导电氧化物层中的中断由玻璃化透明导电氧化物制成。
9.根据权利要求7的太阳能电池系统，其中所述透明导电氧化物层和所述后电极之间的互联由与施加在沟槽中的后电极直接导电连接的透明导电氧化物层的非玻璃化部分提供、或者由与所述光伏层的导电部分导电连接的透明导电氧化物层的非玻璃化部分提供，其中所述光伏层的导电部分被所述后电极覆盖。
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