CN102203948A - 薄膜太阳能电池和光伏串组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及特别是条状形式的薄膜太阳能电池、包括至少两个根据本发明的太阳能电池的光伏串组件、制造根据本发明的太阳能电池的方法、将至少两个根据本发明的太阳能电池电连接的方法和用于制造包括本发明的太阳能电池的光伏串组件的方法。

Description

薄膜太阳能电池和光伏串组件
技术领域
本发明涉及一种特别是条状形式的也称为光伏元件的薄膜太阳能电池、包括至少两个根据本发明的太阳能电池的光伏串组件、制造根据本发明的太阳能电池的方法、将至少两个根据本发明的太阳能电池电连接的方法和产生包括本发明的太阳能电池的串组件的方法。
背景技术
当前的结晶硅技术是最常见的技术，因此仍有结晶硅产品来主导光伏太阳能电池和面板的市场。在这些技术中，在0.03m2的小区域上制造具有约0.3mm的厚度的太阳能电池。单独过程中的这些电池的电接合导致大表面的产生。遗憾的是，由于硅的高消耗和复杂的制造工艺，这些产品是昂贵的。在将来可以预期新技术、尤其是低成本的薄膜技术以获得增加的市场占有份额。这些概念使用不同的程序来以远远更低的成本来制造太阳能模块。在这些程序中，通常，将在厚度上只有几μm的太阳能电池直接沉积到主要是玻璃的大的表面上，并且其中的一些部分被在线切割工艺串联地连接。各金属和半导体层在整个表面上的均匀沉积是用于均质光电性质的决定性前提条件。当前的发展显示需要很长的一段时间来在约10cm2至更大的模块区域上修改在实验室中开发的工艺。较大的表面需要新的参数组且异质性的数目增加，这导致较低的效率。真空涂覆设备的尺寸限定太阳能面板的尺寸，并且尺寸的任何增加要求新的生产设备和所有工艺参数的新的优化。
也称为铜带上CIS（铜铟硒/硫）的薄膜CISCuT技术现在提供了以远远低于来自结晶硅的那些的成本来生产太阳能模块并克服常见薄膜概念的特定困难的可能性，所述特定困难诸如为大面积均质性和用于规模扩大的长期和高额投资。CISCuT是卷到卷技术，在一系列主要非真空的过程中工作，在宽度为1cm的金属箔上进行处理，产生类似无边的（quasi endless）太阳能电池带。通过将重叠条带互连并通过将其嵌入功能性箔中，将产生机械上柔性的均匀的无烟煤状彩色太阳能层压件。在此薄膜概念中，用于太阳能电池生产的设备完全独立于太阳能模块的形状和尺寸。模块尺寸的变化不需要生产设备的任何修改或规模扩大。
包括载体、背面电极、吸收体层、可能的缓冲层和正面电极并具有势垒的薄膜太阳能电池是已知的。这些太阳能电池全部要求基于为了获得太阳能电池所使用的材料的p-n或p-i-n结。
例如在Güldner, R., Penndorf, J., Winkler, M., Tober, O., 2000 Flexible, Polymer Encapsulated Solar Modules – A New Concept for Cu-In-S Solar Devices Produced by the CISCuT Technology Proc. 16th EPSEC,Glasgow,UK,pp. 2289 – 2292中描述了一种用于在连续的卷到卷过程中制造类似无边的太阳能电池并随后由这些电池来组装模块的装备。例如在M. Winkler, J., Griesche, J., Konovalov, I.; Penndorf J., Wienke, J., Tober, O.,  “CISCuT – solar cells and modules on the basis of CuInS2 on Cu-tape”, Solar Energy 77, 2004, pp. 705 -716和M. Winkler, J., Griesche, J., Konovalov, I.; Penndorf J., Tober, O., “Design, Actual Performance, and Electrical Stability of CISCuT-Based Quasi-Endless Solar Cell Tapes”, Mat. Res. Soc. Symp. Proc 2001, pp. 668中描述了产生太阳能电池的基本步骤。
DE 196 34 580描述了一种基于CIS（铜、铟、硒/硫）技术的薄膜太阳能电池。在DE 196 34 580中，通过提供涂敷有铟、镓或其混合物的由铜制成的载体来产生太阳能电池。随后，使有涂层的载体与硒和/或硫接触以便构建吸收体层。这样获得的吸收体层可以是CIS类型的。这些CIS型吸收体层是n导电的，因此需要某个正面电极以便保证太阳能电池中的n-p结的存在。在吸收体层的顶部上，施加由诸如铜（I）氧化物的p导电透明材料制成的正面电极。
EP 1 052 702公开了基于Ib/IIIa/VIa化合物的薄膜太阳能电池和用于其制备的过程。这些电池中的这些吸收体层是由被相互堆叠地钉住的两个Ib/IIIa/VIa化合物的非均质混合物制成的多晶层，即吸收体层包括两个不同的吸收体层。此组件中的吸收体层另外在其体积中显示出势垒并在其表面上具有p导电材料。
EP 1 052 703公开了基于Ib/IIIa/VIa化合物的薄膜太阳能电池和用于其制备的过程。这些太阳能电池中的背面电极由被用来产生吸收体层的相同的Ib和IIIa金属的金属间相制成。
还已知将这些太阳能电池组装成随后用来产生电能的光伏模块。DE 100 20 784公开了将这些太阳能电池组装成模块的一种可能方式，其中布置了被串联地连接的几组太阳能电池，其方式为这些组被并联地连接。为了实现这一点，每组的第一太阳能电池的背面电极被与每组太阳能电池的最后一个太阳能电池的背面电极电连接。
此类太阳能电池和被与之组装的模块具有由于其横向边缘或侧面的生产过程将具有非限定结构而引起的缺点，该非限定结构可能导致太阳能电池的效力方面的问题，特别是当将其组装成模块时。在薄膜太阳能电池中，吸收体层在厚度上为仅仅几微米，因此正面和背面电极也仅具有在吸收体层的厚度中的一定距离。如果首先将薄膜太阳能电池制造为类似无边的条或带并随后切割成单独的太阳能电池，则另一问题是另外在切割的位置处可能再次产生非限定结构。这些非限定结构可能是太阳能电池的侧面上的正面电极和/或背面电极的涂抹（smearing），这可能导致正面和背面电极的直接连接。然而，如果正面电极和背面电极被直接连接，则后果是短路，导致太阳能电池的效率损失。
在WO 00/62347中描述了克服这些问题的一个提议，其中为太阳能电池提供被布置在柔性且带状的支撑体上的吸收层。该吸收层至少部分地被提供有铜的组分并提供有来自铟和镓的组的至少一个元素及来自硒和硫的组的至少一个元素，并且至少部分地被具体实施为p型。该吸收层被以镀覆方式至少部分地沉积在支撑体上。可以在支撑体上涂敷隔离体，以便获得将向其上面施加吸收层的限定的无涂层区域。将向其上面施加吸收层的区域最终将形成太阳能电池。在生产过程之后，在隔离体被涂敷到支撑体上的位置处将带切割成分立的太阳能电池。然而，有涂层和无涂层区域之间的边缘仍可能具有非限定结构，特别是正面和背面电极之间的直接接触。
另外，由于根据WO 00/62347的切割过程，再次在太阳能电池的边缘或侧面处引入非限定结构，并且隔离体不能充当各层之间的电阻挡。
由于生产变化，此外，在与太阳能电池的边缘或侧面不同的位置处可能存在非限定结构，这也可能引起太阳能电池效力方面的问题。此类非限定结构可能导致太阳能电池效力方面的问题，因为其可能在被组装成模块时在每个太阳能电池内或太阳能电池之间引起短路或类似缺陷。特别地，此类非限定结构可能是由于制造不精密而引起的，因为各层未被同等地施加在整个区域上。因此，正面电极可能在太阳能电池上的除其边缘或侧面之外的位置处与背面电极和/或载体进行直接接触，由此导致这些位置处的短路。此类位置也称为“旁路”。
如果从载体开始执行太阳能电池的生产并随后相互叠加地并在正面电极的末端处施加各种层，则由于生产变化，正面电极可能不仅被施加在最后一层的顶部上，而且被施加在其边缘或侧面上。因此，正面电极可能与背面电极和/或载体进行直接接触。由此，太阳能电池的效力被削弱，因为正面电极与背面电极和/或载体接触的位置将引起短路。
另外，如果长条状太阳能电池被切割成期望长度的分立太阳能电池，则同样在切割边缘处，正面电极可能在切割边缘上进行直接接触，因为电极可能由于其低硬度而在切割期间“涂抹”在边缘上。
因此，作为本发明的基础的问题是提供一种克服了上述问题、特别是其中不存在非限定结构和/或其影响被消除并具有高效力的太阳能电池。
作为本发明的基础的另一问题是提供一种根据本发明的太阳能电池的串组件，其克服了在将太阳能电池电连接时的上述问题，特别地，其具有高电能输出。根据本发明的太阳能电池具有高效力，因为基本上避免了太阳能电池的边缘上或内部的短路的发生。
作为本发明的基础的另一问题是提供一种用于生产太阳能电池和由其制成的串组件的经济且可靠的工艺。
这些问题的解决方案是根据权利要求的薄膜太阳能电池、包括所述薄膜太阳能电池的光伏串组件、制造所述太阳能电池和串组件的制造方法。
发明内容
在简要说明中，本发明涉及一种薄膜太阳能电池（10），包括导电载体（1）、直接在所述载体的顶部上的背面电极（2）、吸收体层（3）和正面电极（4），其中，正面电极（4）被划分成至少两个部分（7、8），其中，太阳能电池的正面电极的至少一个部分（8）被与导电载体及背面电极和正面电极的至少一个第二部分（7）隔离，所述至少一个第二部分（7）未被与所述太阳能电池的导电载体和背面电极电隔离，并且优选地另外包括至少一个电隔离结构（6），其防止所述第一太阳能电池的导电载体（1）和背面电极（2）在被使得与所述太阳能电池（10）的正面电极（4）接触时通常借助正面电极（4）、特别地借助至少一个第二部分（7）与第二太阳能电池（10'）的导电载体（1'）和/或背面电极（2'）进行直接电接触。
通常，为了在本发明的太阳能电池中产生电能的光的入射特别地借助至少一个部分（8）来自在太阳能电池的顶部上的正面电极的侧面。因此，根据本发明的太阳能电池的一般结构从太阳能电池上的光入射的侧面开始按以下顺序包括透明的以便允许光照射出来并收集且传导所产生的电能的正面电极、形成达到吸收光并将其变换成电能的目的的光活二极管的吸收体层、作为用于正面电极的反电极的背面电极和作为所有层的机械载体并还将用于在太阳能电池被连接的情况下将从一个太阳能电池收集的电能传导至另一个太阳能电池的导电载体。
本发明的太阳能电池中的正面电极的分割将具有这样的效果，即太阳能电池将包括被隔离的正面电极的部分（8）和未被与背面电极和导电载体隔离的正面电极的至少一个部分（7）、优选地为至少两个部分（7）和（7'）。因此，本发明的有功太阳能电池将在其边缘上不具有非限定结构，即消除了此类非限定结构的影响。因此，在使用时在太阳能电池的不同层之间将不发生短路。特别地，正面电极的划分将防止用于收集并传导在使用期间产生的电能的正面电极的该部分（8）与背面电极和/或导电载体的电连接。由此，防止了由于正面电极与背面电极和/或导电载体的直接连接引起的一个太阳能电池内的短路。
优选地，本发明的太阳能电池另外包括至少一个隔离结构（6）。本发明的太阳能电池中的此至少一个隔离结构（6）将具有防止第一太阳能电池（10）的背面电极和/或导电载体与第二太阳能电池（10'）（其被使得与第一太阳能电池接触）的背面电极和/或导电载体之间的电连接。没有隔离结构（6）情况下的此类电接触可能由于太阳能电池的边缘处、特别是由于生产过程而在太阳能电池边缘上延伸的那部分正面电极处的非限定结构的存在而发生。
产生正面电极的部分（8）（其被与太阳能电池中的背面电极和导电载体及可选的附加隔离结构（6）电隔离）的正面电极划分的提供将具有这样的优点，即一方面，避免了太阳能电池内的各层之间的不期望的电连接，另一方面，避免了被使得相互电接触的两个太阳能电池之间的各层之间的不期望的电连接。
另外，本发明涉及包括被串联地电连接的根据本发明的至少两个太阳能电池（10、10'）的光伏串组件（15），其中，第一太阳能电池的正面电极被连接至第二太阳能电池的导电载体和/或背面电极。
此外，本发明涉及一种制造根据本发明的太阳能电池的方法，包括步骤：
a) 提供太阳能电池（10），其包括导电载体（1）、背面电极（2）、吸收体层（3）、可选的在吸收体层的顶部上的缓冲层和正面电极（4）；
b) 将正面电极（4）划分成至少两个部分（7、8），其用于将太阳能电池的正面电极（4）的至少一个部分（8）与导电载体（1）和背面（2）电隔离并提供未被与所述太阳能电池的导电载体（1）和背面电极（2）电隔离的正面电极（4）的至少一个第二部分（7），或者将正面电极（4）优选地划分成至少五个部分（7、7'、8、16、16'），其用于将正面电极（4）的至少一个部分（8）电隔离并提供未被与所述太阳能电池的导电载体（1）和背面电极（2）电隔离的正面电极（4）的至少四个部分（7、7'、16、16'），以及
c) 可选地提供至少一个电隔离结构（6）以便防止所述太阳能电池的导电载体（1）和背面电极（2）与第二太阳能电池（10'）的导电载体（1'）和背面电极（2'）的直接电接触，所述第二太阳能电池（10'）被使得与所述太阳能电池（10）的正面电极（4）接触。
另外，本发明涉及将本发明的至少两个太阳能电池电连接的方法，包括步骤：提供根据本发明的第一太阳能电池（10）、提供根据本发明的第二太阳能电池（10'）和借助导电载体来将第一太阳能电池的正面电极与第二太阳能电池的背面电极电连接以构建光伏串组件。
另外，本发明涉及通过包括以下步骤来将本发明的至少两个太阳能电池电连接的方法：提供根据本发明的第一太阳能电池（10）、提供根据本发明的第二太阳能电池（10'）、和通过第二太阳能电池与第一太阳能电池的重叠、即以叠瓦状方式将第一太阳能电池的正面电极、特别是被如上所述地电隔离的其部分（8）与第二太阳能电池的背面电极电连接。
最后，本发明涉及一种产生包括根据本发明的至少两个太阳能电池的光伏串组件的方法，包括
i) 通过执行包括以下步骤的过程来提供第一太阳能电池（10）
i1) 提供导电载体（1）；
i2) 可选地净化导电载体（1）；
i3) 在导电载体（1）上施加背面电极（2）；
i4) 在背面电极（2）上施加吸收体层（3）并可选地去除表面上的不是吸收体层的一部分的材料且可选地对吸收体层（3）进行退火；
i5) 可选地在吸收体层（3）上施加缓冲层并可选地净化缓冲层的表面；以及
i6) 在吸收体层或缓冲层（如果存在的话）上施加正面电极（4），以及
i7) 可选地净化导电载体（1）；
j) 通过沿着正面电极（4）的至少一个边缘去除其一些部分来将正面电极（4）划分成至少两个部分（7、8）；
特别地，可选地优选地通过借助激光器部分地去除正面电极、优选地为正面电极和缓冲层（如果存在的话）来将正面电极（4）划分成由凹槽（5、5'和5''和5'''）提供的至少五个部分（7、7'、8、16、16'）；
k) 可选地通过去除至少一个旁路（12）的区域处的正面电极的一些部分来使该至少一个旁路（12）钝化，由此，产生正面电极（13）的至少一个部分，其位于旁路周围并被与正面电极（4）的其余部分隔离；
l) 可选地去除正面电极（4）的部分（7）的至少一部分以便消除正面电极的部分（7）与背面电极和/或导电载体之间的电接触；
m) 可选地从太阳能电池的表面去除缓冲层的颗粒或表面部分；
n) 通过在正面电极（4）的顶部上施加至少一个电隔离体来向未被与导电载体（1）和背面电极（2）电隔离的至少部分（7）上施加至少一个隔离结构（6）；
o) 可选地通过在背面电极（2）和/或导电载体（1）的顶部上施加至少一个电隔离体来施加至少一个附加隔离结构（6'）；
p) 可选地通过至少在正面电极（4）的部分（13）的顶部上施加至少一个电隔离体来施加至少一个附加结构（14）；
q) 可选地通过至少在正面电极（4）的部分（16）的顶部上施加至少一个电隔离体来施加至少一个附加结构（14'）；
r) 提供高光学透射的至少一个非导电片材并在其上面安装具有正面电极的第一太阳能电池（10）；
s) 在将被使得与第二太阳能电池（10'）的正面电极的部分（8'）进行电接触的背面电极（2）和/或导电载体（1）的一部分上施加导电粘合剂（9），所述部分（8'）在组装时被与第二太阳能电池（10'）的正面电极（4'）的导电载体（1'）和背面电极（2'）电隔离；
t) 提供第二太阳能电池（10'）并借助导电粘合剂（9）将第一太阳能电池的背面电极（2）和/或导电载体（1）与第二太阳能电池（10'）的正面电极（4'）的部分（8'）连接，以及
u) 可选地重复步骤i）至u），直至期望的数目n个太阳能电池被串联地连接为止，其中，n是在2与250之间、优选地在6与50之间的整数；
v) 可选地固化所述一系列被电连接的太阳能电池；
w) 提供到所连接的系列中的最后一个太阳能电池的导电载体（1）的电接触并提供到所连接的系列中的第一太阳能电池的导电载体的电接触，使得n-1个太阳能电池是有功的；以及
x) 可选地执行效率测试并选择通过测试的所连接的系列。
通常，可以通过所谓的卷到卷工艺来制备根据本发明的太阳能电池，该卷到卷工艺涉及使用通过用如上所述的可选中间步骤顺序地向其上面的正面电极施加附加层来以准连续方式处理的长条状载体。
附图说明
图1示出沿着与太阳能电池的纵轴垂直的方向的本发明的条状太阳能电池的实施例的横截面，所述太阳能电池具有被沿着太阳能电池的侧面的两个凹槽划分成三个部分的正面电极和采取施加在正面电极的顶部上和导电载体的顶部上的隔离体的形式的两个隔离结构；
图2示出沿着与具有旁路和三个隔离结构的太阳能电池的纵轴垂直的方向的处于与图1不同的位置处的根据图1的太阳能电池的横截面；
图3示出本发明的太阳能电池的一部分的实施例的顶视图，其示出沿着太阳能电池的侧面的两个凹槽及两个隔离结构和钝化旁路；
图4示出具有四个凹槽和两个隔离结构的在通过沿着线C切割来分离两个太阳能电池之前的本发明的太阳能电池的一部分的实施例的顶视图，其中，仅部分地示出两个太阳能电池；
图4a示出具有四个凹槽和两个隔离结构的在通过沿着线C切割来分离三个太阳能电池之前的本发明的太阳能电池的一部分的实施例的另一顶视图，其中，完全在两个切割线C之间示出一个太阳能电池并部分地示出另两个太阳能电池；
图5示出本发明的光伏串组件的实施例的横截面，其示出了根据图1的两个太阳能电池的叠瓦状形式的组件和串联连接；
图6示出本发明的光伏串组件的另一实施例的横截面，其示出根据图2的两个太阳能电池的组件；
图7示出形成光伏串组件的一串太阳能电池的顶视图。
具体实施方式
根据本发明的太阳能电池的一般结构从太阳能电池的如图1所示的最底侧A开始依次为导电载体1、背面电极2、形成光活二极管且在太阳能电池的顶部B上的吸收体层3、正面电极4。可选地，在吸收体层3与正面电极4之间可以存在缓冲层。光的入射来自侧面B。
在根据图1的优选实施例中，本发明涉及包括导电载体1、被直接电连接到所述载体1并位于其顶部上的背面电极2、吸收体层3和正面电极4的薄膜太阳能电池10。在根据图1的太阳能电池中，正面电极（4）被两个凹槽5、5'划分成三个部分7、7'、8，所述凹槽5、5'是为了将太阳能电池的正面电极4的至少部分8与导电载体1和背面电极2电隔离而提供的，并由此获得被与所述太阳能电池的导电载体1和背面电极2电隔离的正面电极4的至少一个第一部分8和未被与所述太阳能电池的导电载体1和背面电极2电隔离的正面电极4的至少两个第二部分7、7'。另外，太阳能电池10在正面电极4的顶部上和导电载体1的顶部上包含可以是隔离涂层形式的两个隔离结构6、6'。正面电极4的顶部上的隔离结构6能够防止所述太阳能电池10的导电载体1和背面电极2与意图在正面电极4的所述未被与所述太阳能电池10的导电载体1和背面电极2电隔离的部分7的至少一部分处被使得与所述太阳能电池10的正面电极4进行接触的第二太阳能电池10'（图1中未示出）的导电载体1'和/或背面电极2'的直接电接触。导电载体的顶部上的隔离结构6'能够另外防止太阳能电池10的导电载体1与第二太阳能电池（图1中未示出）的正面电极的所述部分之间的不期望的电接触，所述正面电极的所述部分在所示太阳能电池被使得与根据图1的太阳能电池的导电载体接触时未被与第二太阳能电池的背面电极和导电载体隔离。应理解的是本发明还涉及其中仅提供了凹槽5和/或一个隔离结构6或6'的情况。如果例如在太阳能电池的仅一个边缘处存在或预期非限定结构，则情况可能如此。
在本发明的优选实施例中，所述至少一个隔离结构6覆盖未被与所述太阳能电池10的导电载体1和背面电极2电隔离的正面电极4的至少一个第二部分7的至少一部分。
在本发明的另一优选实施例中，至少一个隔离结构6完全覆盖未被与所述太阳能电池10的导电载体1和背面电极2电隔离并适合于被使得与第二太阳能电池10'的导电载体（1'）和背面电极（2'）接触的正面电极4的至少一个第二部分7。
在本发明的另一优选实施例中，所述太阳能电池包括适合于另外防止所述太阳能电池10的导电载体1和背面电极2与对应于第二太阳能电池的正面电极4的所述太阳能电池的部分7的该部分的直接电接触，所述部分7未被与所示第二太阳能电池的导电载体和背面电极电隔离。
在附加优选实施例中，至少一个附加隔离结构6'覆盖导电载体1的至少一部分。
在另一优选实施例中，至少一个隔离结构6完全覆盖太阳能电池10的背面电极1的至少一部分，该部分适合于被使得与正面电极的一部分进行接触，该部分正面电极对应于未被与所述第二太阳能电池的导电载体和背面电极电隔离的第二太阳能电池的正面电极4的部分7。另外，图1中的正面电极的部分8的至少一部分意图被使得与第二太阳能电池10'的背面电极2'和/或导电载体1'接触，以便提供两个太阳能电池的串联的组件。
在根据本发明的太阳能电池10的优选实施例中，导电载体1包括选自由金属条、导电聚合物、铜、不锈钢、钢、镍、铬、钛、钼及其混合物构成的组的材料。特别优选的是导电载体1包括铜，特别地其由铜构成。导电载体1另外是柔性的，以便提供由此产生的柔性太阳能电池。
在优选实施例中，根据本发明的太阳能电池10包括背面电极2，背面电极2包括选自由铜、铟、镓、锌、银、镍、钼及其混合物、特别是铜和铟构成的组的材料。在特别优选实施例中，太阳能电池包括导电载体1，导电载体1包括铜或由铜构成，在铜上面通过电镀工艺施加铟并由此产生铜/铟层。因此，获得了与背面电极2直接电接触的导电载体1。应理解的是在本发明的上下文中，在优选实施例中，可以以一个层来形成导电载体1和背面电极2。
在优选实施例中，根据本发明的太阳能电池10包括包含包括Ib/IIIa/VIa的材料的吸收体层3，特别地，其中，Ib元素是铜，IIIa元素选自由Ga和In构成的组，特别地为In，并且VIa元素选自由S和Se构成的组，特别地为S。在优选实施例中，吸收体层3包括Cu/In/S。可以通过将导电载体1和背面电极2的层压件加热并使被加热的层压件与硫蒸气接触来形成吸收体层3。在特别优选实施例中，吸收体层对应于如EP 1 052 702中描述的吸收体层。特别地，吸收体层3在与面对光入射的其表面上包括n导电型的第一多晶、三元相和p导电的第二三元相。在该优选实施例中，吸收体层3在其体积中显示出势垒。
在根据本发明的太阳能电池10的优选实施例中，正面电极4包括透明导电氧化物（TCO），优选地选自由ZnO、SnO和氧化铟锡（ITO）构成的组，可选地掺杂有Al、Ga和/或F。
在优选实施例中，根据本发明的太阳能电池10另外在吸收体层3与正面电极4之间包括缓冲层（图1中未示出），所述缓冲层优选地包括包含n半导体或p半导体的材料，其优选地选自由Ib/VII元素、Ib/VIa元素、IIb/VIa元素、VIIb/VIa元素及其混合物构成的组，特别地选自由CuI、Cu2-xO、Cu2-xS构成的p型组，其中，x在0至1之间，或由CdS、ZnS、ZnO Zn(OH) MnO及其混合物构成的n型组。
在特别优选实施例中，导电载体包括铜，背面电极包括铜和铟，吸收体层包括铜、铟和硫，缓冲层包括CuI且正面电极包括ZnO。根据本发明的太阳能电池10优选地采取条状形式，特别地具有从约3至约400mm、特别地约5mm至约15mm、优选地约5mm至约8mm的宽度，特别地在宽度上为10mm且在长度上为约0.1m至约3km。
如图1所示，根据本发明的太阳能电池10优选地包括划分太阳能电池10的正面电极4的凹槽5，该凹槽5是通过部分地去除太阳能电池的边缘附近的正面电极4而被提供的，使得在正面电极4的部分7和部分8之间不存在直接电接触，并由此将正面电极4的部分8和导电载体1连同背面电极2电隔离。还如图1所示，优选的是根据本发明的太阳能电池10包括由凹槽5和5'实现的正面电极4的两个划分，凹槽5和5'是通过沿着太阳能电池的长度部分地去除两个相对边缘附近的正面电极4而提供的，使得在正面电极4的部分7、7'与部分8之间不存在直接电接触，并由此将正面电极4的部分8和导电电极1连同背面电极2电隔离。在特别优选实施例中，通过在太阳能电池10的全部四个边缘附近并沿着太阳能电池的侧面部分地去除正面电极4提供了如在图4的太阳能电池的顶视图中可以看到的至少四个凹槽5、5'、5''、5'''。如果根据本发明的太阳能电池10包括缓冲层，优选的是正面电极的划分包括除正面电极之外至少部分地、优选完全地去除缓冲层。
根据本发明的太阳能电池10是优选的，其中，在约20μm至约0.1 mm的宽度之上的距边缘约0.1 mm至约3mm的距离内并沿着太阳能电池的侧面去除正面电极4和可选的缓冲层。优选地，可以用激光器和/或用化学蚀刻、特别地用激光器来执行正面电极4和可选的缓冲层的去除。
在优选实施例中和如图1所示，根据本发明的太阳能电池10包括通过在正面电极的部分7之上部分地施加电隔离体而提供的至少一个隔离结构6，所述部分7未被与导电载体1和背面电极2隔离。另外，根据图1，提供覆盖导电载体1的至少一部分的第二隔离结构6'。通过提供两个结构6、6'，在以叠瓦状方式来组装两个此类太阳能电池10的情况下提供附加安全性，在叠瓦状方式中在未被与导电载体1和背面电极2隔离的正面电极的部分7之上的太阳能电池之间不存在不期望的电接触。然而，应理解的是根据本发明的太阳能电池还可以仅包括隔离结构6、6'中的一个。此外，可以将隔离结构6放置在正面电极4的顶部6上、导电载体1的顶部上或在两个位置处都放置作为隔离结构6、6'。
隔离结构6、6'将防止与背面电极2和/或导电载体1电接触的那（些）部分正面电极7、7'将被与第一太阳能电池进行接触的第二太阳能电池接触。因此，优选的是在至少覆盖正面电极4的部分7的区域之上的正面电极4的顶部上施加电隔离体6，所述部分7意图被使得与第二太阳能电池10'的导电载体1'和/或背面电极2'进行接触。“在正面电极的顶部上”在本发明的意义上意指，如图1所示，在太阳能电池10的最高侧面B上。如图1所示，不需要用电隔离体来覆盖所有部分7、7'。仅第一太阳能电池的正面电极4的那些部分7优选地被电隔离体6覆盖，这将由于其在第一太阳能电池被使得与第二太阳能电池进行电接触时与背面电极和/或导电载体的接触而产生短路。
将优选地沿着太阳能电池的侧面在从约0.1mm至约9mm的宽度处、特别地在将覆盖正面电极4的部分7的宽度处（如果适用的话）沿着太阳能电池的边缘施加隔离结构6、6'。结构6、6'还可以在太阳能电池10的侧面的至少一部分上延伸。
隔离结构优选地选自由电隔离无机涂层和电隔离有机涂层、优选地为包含SiO2的无机涂层构成的组。在根据本发明的太阳能电池10的另一优选实施例中，通过在正面电极4的顶部上部分地施加第一电隔离体6、至少部分地或完全在部分7和第二导电隔离体6'（其至少部分地在导电载体1的顶部上）之上部分地施加第一电隔离体6、使得正面电极的部分8和导电载体1的至少一部分将适合于被接触来为太阳能电池10提供至少两个隔离结构6、6'。“在导电载体的顶部上”在本发明的意义上意指，如图1所示，在太阳能电池10的最底侧面A上。另外，电隔离体6、6'可以在边缘之上延伸至太阳能电池的侧面上。在图1中示出本实施例。本实施例是优选的，因为施加采取例如电隔离体6、6'的形式的两个隔离结构，使得当太阳能电池被组装成模块时，两个隔离体都将进行直接接触，并相互邻近，并由此提供用于防止两个太阳能电池之间的任何不期望的电接触的双倍安全。
优选地，用来提供隔离结构的电隔离体选自由电隔离无机涂层和电隔离有机涂层、优选地为包含SiO2的无机涂层构成的组。
在另一实施例中，通过至少部分地去除正面电极4的部分7的至少一部分来提供太阳能电池10。在图1中未示出本实施例。为了保证在两个太阳能电池之间将不发生不期望的电接触，还可以去除与导电载体和/或背面电极接触的正面电极的那些部分。由此，被使得与第一太阳能电池的正面电极接触的第二太阳能电池的导电载体和/或背面电极将不与可能引起与第一太阳能电池的背面电极的短路的任何结构相接触。
优选地，在约20μm至约3mm的宽度内去除太阳能电池的边缘处的正面电极4。可以用激光器来执行正面电极4的去除。在特别优选的实施例中，还可以首先去除在第一太阳能电池的边缘或侧面上与导电载体和/或背面电极进行直接接触且意图被使得与第二太阳能电池的导电载体和/或背面电极进行接触且随后在这些位置处如上所述地用作至少一个隔离结构6、6'的正面电极4的那些部分7。优选地，可以以通过正面电极且还可能通过缓冲层3和/或吸收体层2来获得倾斜区域或表面的方式通过化学蚀刻和/或通过切断太阳能电池10的边缘或侧面来执行正面电极4的所述部分7的去除。
如图2和图3中的太阳能电池10的实施例中所示，由于制造变化，太阳能电池10可以包含位置12，其也称为旁路，在太阳能电池B的顶部上并延伸至背面电极2和/或导电载体1，在那里，正面电极4与背面电极2和/或导电载体1直接电接触。通过此接触，太阳能电池10的效力被削弱，因为这些位置在那里引起短路。此类位置也称为旁路。在优选实施例中，因此在太阳能电池中将至少一个旁路12钝化。优选地通过使旁路12周围的正面电极4的区域13与其余的正面电极4电隔离来执行旁路12的钝化。可以通过沿着线或凹槽50至少部分地去除旁路12的位置周围的正面电极来执行此类隔离，所述线或凹槽50可以是如图3中所示的矩形形式。可以在沿着连接结构5、5'的旁路12周围的两条线执行至少部分去除、使得旁路周围的区域13被再次与正面电极4的其余部分8隔离来实现该隔离。该隔离可以采取任何形式，只要其保证旁路将被与其余正面电极4、特别是其部分8电隔离即可。
如图2和3中的优选实施例所示的太阳能电池10包括至少一个附加隔离结构14，以便防止所述太阳能电池10的导电载体1和背面电极2与第二太阳能电池10'的导电载体1'和/或背面电极2'的直接电接触，所述导电载体1'和/或背面电极2'意图被使得在旁路12的位置周围的正面电极的顶部B上的区域13的至少一部分处与所述太阳能电池10的正面电极4接触，
- 其未与所述太阳能电池10的导电载体1和背面电极2电隔离，以及
- 其意图被使得与第二太阳能电池10'的导电载体1'和/或背面电极2'接触。
隔离结构14优选地由与相对于上述隔离结构6、6'所述的相同材料制成。
在优选实施例中，一种用太阳能电池（10）执行的用于对引起漏电流的诸如旁路12的缺陷进行定位的方法包括照亮光伏元件的具有至少最小尺寸的区域，基于光伏元件的电极与光伏元件的电极之一上的被照亮区域内的相应测量位置之间的电位的至少一个光致电值来确定缺陷的位置，并借助蚀刻来去除所确定的缺陷位置处的区域中的电极中的至少一个。优选地，借助激光蚀刻来执行所述蚀刻，但是还可以通过化学蚀刻、移印和/或喷印来执行所述蚀刻。可以在所确定的位置处的区域中用激光器沿着具有预定宽度的线（5）来去除电极中的所述至少一个，从而将缺陷电隔离。
另外，可以将已经确定了其位置且其位置相互紧邻的两个或更多缺陷看作缺陷簇。然后，优选地借助激光蚀刻来在该缺陷簇周围画出具有特定宽度的线。
一种使光伏元件中的旁路钝化的方法可以包括诸如TCO层的正面电极。可选地，可以连同正面电极一起去除缓冲层。这种方法包括确定光伏元件中的旁路的位置，对所确定的位置处的光伏元件进行定位并去除所确定的旁路位置处的区域中的正面电极，从而保证该旁路在去除了正面电极之后不具有至正面电极的电接触。优选地，在旁路周围仅部分地去除正面电极。此外，优选地借助激光蚀刻来执行所述蚀刻，并且用激光器沿着具有特定宽度的线来去除所确定的旁路位置周围的正面电极，从而将旁路电隔离。可替换地，可以借助化学蚀刻来执行所述蚀刻。
图4在将沿着切割边缘C切割的顶视图中示出条状形式的本发明的类似无边的太阳能电池的另一实施例，其包含两个太阳能电池10、10'的一部分。图4a还在将沿着切割边缘C切割的顶视图中示出条状形式的本发明的类似无边的太阳能电池的另一实施例，其包含三个太阳能电池10、10'、10''的一部分。太阳能电池被提供有凹槽5、5'和5''和5'''。如果沿着切割边缘C来切割太阳能电池10、10'，则正面电极由于其低硬度而可能在切割边缘C处“涂抹”在太阳能电池10、10'的边缘和侧面上，并由此如上所述地在太阳能电池内引起短路。因此，在根据图4的实施例中，还为沿着切割边缘C的侧面提供凹槽5''和5'''。
即使示出了太阳能电池的仅一部分，太阳能电池10、10'或10''的未示出的部分也可以包含包括相应凹槽5''或5'''的切割边缘。
用于太阳能电池10和10'的附图标记如在图1至3和6中所解释的。
由于优选地在生产需要被分离或切割成分立太阳能电池的太阳能电池的类似无边的带的卷带式或卷到卷技术中生产根据本发明的太阳能电池，所以本发明的太阳能电池将优选地沿着太阳能电池的所有侧面包含四个凹槽5、5'、5''和5'''，因为在其每个侧面处可能发生边缘或侧面上的短路问题，其可能是由于切割或由于制造工艺的原因。如上文已描述的，优选地通过沿着太阳能电池的侧面部分地去除正面电极4来以线的形式提供四个凹槽5、5'、5''和5'''。如下文相对于图7所解释的，凹槽5''和5'''可以另外充当切割标记。
与图3的情况一样，根据图4或4a的实施例另外示出隔离结构14'以便防止所述太阳能电池10的导电载体1和背面电极2与意图被使得与所述太阳能电池10的正面电极4接触的第二太阳能电池10'的导电载体1'和/或背面电极2'的直接电接触。在图4和4a中，在将两个太阳能电池切割开之后，防止与以凹槽5、5'和5''和太阳能电池10的边缘或侧面为边界的正面电极的顶部B上的区域16的接触。对于太阳能电池10'而言情况同样如此，其中通过沿着切割边缘C来产生区域16'，并且区域16'在将两个太阳能电池切割开之后以凹槽5、5'和5'''及太阳能电池10的边缘或侧面为边界。
根据图4的实施例另外示出将在两个太阳能电池被组装时防止其之间的短路的隔离结构6。在图4的实施例中，当以叠瓦状形式来组装太阳能电池时，防止短路。在这种形式中，如下文更详细地描述的，背面电极和/或一个电极的导电层被连接至第二太阳能电池的正面电极。已相对于图1详细地解释了结构6的功能。图4中的结构14'用于这样的目的，即第二太阳能电池将不会另外与正面电极的区域16进行电接触。当由于正面电极在侧面上的“涂抹”而沿着线C切割时，正面电极的此区域16将仍与背面电极和/或导电载体进行直接电接触。如果将使得第二太阳能电池与区域16进行电接触，则这可能引起两个太阳能电池之间的短路。
在本发明的特别优选实施例中，因此，太阳能电池将依次包括导电载体1、背面电极2、吸收体层3（其可能是缓冲层且在太阳能电池的顶部上）、正面电极，其中，所述各层优选地如上所述。另外，本实施例中的太阳能电池将包括如图4和4a所示沿着太阳能电池的全部四个侧面或边缘且在其附近的、特别地通过去除正面电极而提供的四个凹槽5、5'、5''和5'''、四个隔离结构，沿着将被使得与第二太阳能电池接触的太阳能电池的一侧在正面电极的顶部上的第一个6、在太阳能电池的最底侧面上、即在至少在将被使得与第二太阳能电池的区域7（其未被与所述太阳能电池的背面电极电隔离）接触的那些导电载体区域上的导电载体的顶部上的第二个6'、以及在通过旁路或通过切割边缘仍与导电载体和/或背面电极接触且将被使得与第二太阳能电池接触的那些正面电极区域上的第三和第四个14、14'。
图5示出被组装成光伏模块15中的本发明的太阳能电池10、10'的横截面。在第二太阳能电池10'中，用相应的数字来指示第一太阳能电池10中的相应装置，其中添加了一个或多个'。在图5所示的优选实施例中，本发明的光伏模块15包括被串联地电连接的至少两个太阳能电池10、10'，其中，被与第一太阳能电池10的背面电极2和导电载体1电隔离的其部分8上的正面电极4被连接到第二太阳能电池10'的导电载体1'并由此连接到其背面电极2'。另外，由通过以线或沟槽的形式沿着太阳能电池10的边缘去除正面电极4而并入的两个凹槽5、5'并由两个隔离结构6、6'''来防止任何不期望的电接触。正面电极4的部分8不再在太阳能电池10的边缘和侧面处与正面电极4的部分7、7'接触。
在优选实施例中，为了保证第一太阳能电池10的正面电极4、特别是在正面电极的部分8之上与第二太阳能电池10'的导电载体1'以及由此的第二太阳能电池10'的背面电极2'之间的安全且可靠的电接触，在正面电极4、特别是其部分8与第二太阳能电池10'的导电载体1'之间提供导电粘合剂9。优选地在沿着与结构5和6邻近的太阳能电池的边缘的线中提供导电粘合剂9。由此，正面电极4的主要部分、特别是其部分8，处于未被第二电极10'覆盖的状态，并且能够达到其允许光从侧面B入射以便到达产生电能的吸收体层3的目的。
导电粘合剂9优选地是电各向同性或各向异性的导电有机树脂，特别是金属填充的环氧树脂，其中，金属特别地选自由Au、Ag、Cu和Ni或C构成的组。
根据本发明的光伏模块15将包括适合于预期用途的许多太阳能电池10、10'。光伏模块15可以例如包括至少10个、优选地至少40个且特别地至少50个太阳能电池10、10'，并直到150个、优选地100个且特别的至少80个太阳能电池10、10'。在光伏模块15中，太阳能电池优选地被串联地电连接并以叠瓦状形式组装。优选地，呈叠瓦状布置的太阳能电池10、10'沿着其侧面重叠约0.05 cm至约1 cm。
如图6所示，在光伏模块的优选实施例中，太阳能电池10另外包括将防止旁路12周围的区域13将被第二太阳能电池10'电接触的另一隔离结构14，第二太阳能电池10'由此如相对于图3所述地被接触。优选地至少在当被组装时将被使得与第二太阳能电池10'接触的旁路12周围的区域13上提供结构14。
如果将使得第二太阳能电池10'的导电载体1'和/或背面电极2'与区域13接触，则将在旁路12上产生与第一太阳能电池10的导电载体1和/或背面电极2的直接电接触，从而引起短路。因此，隔离结构14将防止区域13与第二太阳能电池进行电接触并由此防止太阳能电池在被组装成模块时的其之间的短路。
为了防止两个太阳能电池在被组装成模块时的其之间的短路的发生，将不需要提供导电粘合剂9，如图6所示。然而，由于优选地在太阳能电池的整个长度内在一个步骤中施加导电粘合剂9，所以导电粘合剂9还可以存在于这些位置处。导电粘合剂9的存在不会削弱隔离结构14防止太阳能电池之间的短路的功能。
图7示出均由依照本发明的实施例的六个太阳能电池构成的两个串组件17、17。对于两个串组件17、17'而言，第一太阳能电池和最后一个太阳能电池比其它四个太阳能电池更长。第一太阳能电池在串组件17的一侧延伸且最后一个太阳能电池在串组件17的另一侧延伸。串组件17的第一太阳能电池在一侧延伸，以便通过导电载体和/或背面电极上的汇流条与另一串的第一太阳能电池的导电载体和/或背面电极互连。此串组件17的最后一个太阳能电池在另一侧延伸，以便通过导电载体和/或背面电极上的汇流条与另一串17'的最后一个太阳能电池的导电载体和/或背面电极互连。依照本发明的实施例，每个串组件处的六个太阳能电池中的五个将是有功的。
可替换地，该串不仅可以由六个太阳能电池构成，而且可以由期望的任何数目的太阳能电池构成。此外，最后一个电极被可替换地在正面电极上互连，并且第一电极被可替换地在背面电极上互连。另外，不仅可以将两个串互连，而且可以将任何期望数目的串互连。
此外，图7示出特定的切割标记5''和5'''。这些标记是通过将可用卷到卷技术获得且仍采取长条状形式的太阳能电池切割成单独太阳能电池得到的。为了在产生串组件所需的期望位置处切割太阳能电池，在太阳能电池的电极中的一个上产生所谓的切割标记。优选地，在太阳能电池的正面电极上产生切割标记。在特别优选实施例中，切割标记5''和5'''可以同时充当凹槽，以便如上所述地将正面电极划分成各部分。
因此，向正面电极施加根据本发明的一个实施例的切割标记，其方式为其不仅显示并标记用于切割太阳能电池的位置，而且在电学上使太阳能电池的被切割侧与正面电极的其余部分8断开连接。
优选地，用于指示必须在哪里切割仍采取长条形式的太阳能电池的位置的切割标记具有与用于使所检测的旁路钝化的结构类似的形状。优选地，用于钝化所检测的旁路和用于切割太阳能电池的标记/结构在其宽度方面是不同的。这意味着例如矩形形式是用于钝化所检测的旁路并用于指示必须在哪里切割太阳能电池。然而，所使用的矩形形式的宽度依照要使用的其它功能而不同。例如，用于钝化所检测的旁路的矩形具有第一指定宽度且用于指示切割标记的矩形具有与用于钝化旁路的矩形不同的第二指定宽度。
此外，由于串组件的第一和最后一个太阳能电池优选地长于该串组件中的其它太阳能电池，所以用于串中的第一和最后一个太阳能电池的切割标记5a可以在宽度方面与用于串中的第二及其它太阳能电池的切割标记不同。
那样，可以自动地检测是否存在钝化旁路的区域、用于串的第一、第二、随后的和最后一个太阳能电池的切割标记。
可以通过用于检测旁路的上述方法来执行相应标记的检测。
在优选实施例中，可以用包括以下步骤的过程来制造本发明的太阳能电池
a) 提供太阳能电池（10），该太阳能电池（10）包括导电载体（1）、背面电极（2）、吸收体层（3）、可选的在吸收体层的顶部上的缓冲层和正面电极（4）；
b) 将正面电极（4）划分成至少两个部分（7、8）以便将太阳能电池的正面电极（4）的至少一个部分（8）与导电载体（1）和背面电极（2）电隔离并提供未被与所述太阳能电池的导电载体（1）和背面电极（2）电隔离的正面电极（4）的至少一个第二部分（7），或者优选地将正面电极（4）可选地划分成至少四个部分（7、7'、8、16）以便将正面电极（4）的至少两个部分（8、16）电隔离并提供未被与所述太阳能电池的导电载体（1）和背面电极（2）电隔离的正面电极（4）的至少两个部分（7、7'），以及
c) 提供至少一个隔离结构（6）以便防止所述太阳能电池的导电载体（1）和背面电极（2）与被使得与所述太阳能电池（10）的正面电极（4）接触的第二太阳能电池（10'）的导电载体（1'）和背面电极（2'）的直接电接触。
优选地，用于制造本发明的太阳能电池的方法另外包括提供至少两个凹槽5、5'，特别地为至少四个凹槽5、5'、5''和5'''，以便通过至少部分地去除沿太阳能电池的两个相对边缘的正面电极4来将太阳能电池的正面电极4的至少一部分与导电载体1和背面电极2电隔离，并提供至少两个隔离结构，特别地为至少四个6、6'、14'，以便防止所述太阳能电池的导电载体1与被使得与所述太阳能电池的正面电极4接触的第二太阳能电池的导电载体1的直接电接触。
本发明另外涉及根据本发明的方法可获得的太阳能电池。
最后，本发明在优选实施例中涉及一种制造包括根据本发明的至少两个太阳能电池的模块组件的方法，包括
i) 通过执行包括以下步骤的过程来提供第一太阳能电池（10）
i1) 提供特别地在宽度上为1cm、在厚度上为100μm且在长度上为2000m的铜卷的导电载体（1）；
i2) 特别地通过化学净化和/或电化学蚀刻、之后是一些漂洗过程，来可选地净化导电载体（1）；
i3) 特别地通过用金属的相互扩散来进行得到Cu-In背面电极的铟的单面电化学镀覆来在导电载体（1）上施加背面电极（2）；In层的厚度优选地在0.7μm的范围内，具有±5%的In层厚度的均质性；
i4) 在背面电极（2）上施加吸收体层（3）并可选地去除不是表面上的吸收体层的一部分的材料，并特别地通过用约600℃下反应性气态硫气氛中的达10秒钟的Cu-In层的部分转换、后面是带的化学蚀刻来形成固态Cu-In-S层而可选地对吸收体层（3）进行退火；
i5) 可选地在吸收体层（3）上施加缓冲层并特别地通过从具有约50nm的厚度的乙腈-CuI溶液喷洒宽带隙p型CuI缓冲层、后面是一些漂洗和干燥过程来可选地净化缓冲层的表面；
i6) 特别地通过使用DC溅射过程进行的TCO堆叠的沉积来在吸收体层或缓冲层（如果存在的话）上施加正面电极（4）；首先，优选地沉积约50 nm的厚度的本征层，后面是由2% Al掺杂的ZnO靶来沉积具有约1μm的厚度的高传导层；可以借助于溅射条件的变化来改变传导性；
i7) 特别地通过化学蚀刻、之后是一些漂洗和干燥过程，来可选地净化导电载体（1）；
j) 优选地通过借助激光器来部分地去除TCO层，通过沿着至少一个边缘去除正面电极（4）的一部分来将正面电极（4）划分成至少两个部分（7、8）；
特别地，优选地通过借助激光器来部分地去除正面电极、优选地为正面电极和缓冲层（如果存在的话）来可选地将正面电极（4）划分成由凹槽（5、5'和5''和5'''）提供的至少五个部分（7、7'、8、16、16'）
k) 可选地通过去除在旁路（12）的区域处的正面电极的一部分、特别地通过借助激光蚀刻在所确定的旁路周围画具有至少50μm的宽度的线来钝化至少一个旁路（12），其中，沿着该线，去除正面电极（4）、特别是TCO层和可选的缓冲层（如果存在的话），从而保证在该步骤之后，与旁路电接触的正面电极（4）不具有到被用作电极的其余正面电极（4）的电接触，由此产生位于旁路周围并被与正面电极（4）的其余部分隔离的正面电极（13）的至少一部分；
l) 可选地去除正面电极（4）的部分（7）的至少一部分，以便消除正面电极的部分（7）与背面电极和/或导电载体之间的电接触；
m) 可选地诸如通过超声波净化来从太阳能电池的表面去除缓冲层的颗粒和表面部分，特别地从凹槽（5、5'、5''、5'''、50）去除缓冲层，使得吸收体层显现出来；
n) 可选地通过在正面电极（4）的顶部上向至少一部分（7）上施加至少一个电隔离体、特别地通过在正面电极上部分地印刷无机溶胶-凝胶液体、后面是几秒的干燥和固化过程以形成固体隔离层来施加至少一个隔离结构（6）；
o) 可选地通过在背面电极（2）和或导电载体（1）的顶部上施加至少一个电隔离体、特别地通过在导电载体的顶部上部分地印刷无机溶胶-凝胶液体、后面是几秒的干燥和固化过程以形成固体隔离层来施加至少一个附加结构（6'）；
p) 可选地通过在正面电极（4）的部分13的顶部上施加至少一个电隔离体、特别地通过至少在正面电极的部分（13）的顶部上部分地印刷无机溶胶-凝胶液体、后面是干燥和固化过程以形成固体隔离层来施加至少一个附加结构（14）；
q) 可选地通过在正面电极（4）的部分16的顶部上施加至少一个电隔离体、特别地通过至少在正面电极的部分16的顶部上部分地印刷无机溶胶-凝胶液体、后面是干燥和固化过程以形成固体隔离层来施加至少一个附加结构（14'）；
r) 提供至少一个非导电高光学透射片材，并在其上面施加具有其正面电极的第一太阳能电池（10）；
s) 在将被使得与第二太阳能电池（10'）的部分（8'）进行电接触的背面电极（2）和/或导电载体（1）的一部分上施加导电粘合剂（9），优选地通过使用印刷工艺在组装时将所述部分（8'）与第二太阳能电池（10'）的正面电极（4'）的背面电极（2'）和导电载体（1'）电隔离；
t) 特别地通过以叠瓦状形式施加第二太阳能电池（10'）来提供第二太阳能电池（10'）并借助导电粘合剂（9）将第一太阳能电池（10）的背面电极（2）和/或导电载体（1）与第二太阳能电池（10'）的正面电极（4'）的部分（8'）连接，部分地，所述第二太阳能电池（10'）的正面电极在非导电高光学透射片材处，并且部分地，其正面电极在第一太阳能电池（10）的背面电极处以构建光伏串组件；
u) 可选地重复步骤i）至u），直至期望的数目n个太阳能电池被串联地连接为止，其中，n是2与250之间、优选地在6与50之间的整数；
v) 可选地，特别地在110℃至170℃下在真空层压工艺中对一系列被电连接的太阳能电池进行固化达10至30分钟；
w) 特别地使用焊接过程提供到所连接的系列中的最后一个太阳能电池的导电载体（1）的电接触并提供到所连接的系列中的第一太阳能电池的导电载体的电接触，使得n-1个太阳能电池将是有功的；以及
x) 可选地执行效率测试并选择通过测试的所连接的系列。
通常，优选的是执行本发明的方法以便在卷到卷工艺中产生类似无边的条状CIS式薄膜太阳能电池。其尺寸如上所述。
在优选实施例中，可以优选地通过如下的带净化和In沉积来执行步骤（i-2）至（i-3）。在第一卷到卷过程中，对在宽度上为1cm的Cu带进行化学净化，后面是一些漂洗过程。然后，以电化学方式仅在带的正面上沉积铟。这考虑到CIS开始生长的位置是In表面。In层的厚度在0.7μm的范围内。对于局部固定起始条件和前体性质、尤其是均质Cu浓度而言，±5%的In层厚度的均质性是适当的。
由于如下通过硫化来提供吸收体层，可以优选地执行步骤（i-4）。当带被暴露于硫化反应器内部的反应性气态硫时，通过In-Cu前体到CISCuT吸收体的部分转换来形成固体Cu-In-S层。在此过程之后，形成Cu背面载体Cu-In背面电极和CISCuT吸收体层。通过诸如带速度、加热器温度、压力和氮流量的基本必需技术参数的计算机辅助控制来将带衬底上的卷到卷过程的动力与整个反应器的每个位置处的固定热和化学条件相连（Winkler等人，2001年）。
可以优选地通过如下KCN蚀刻来执行不是吸收体层的一部分的材料的去除。通常，可以用KCN溶液来处理吸收体层表面以从该表面去除Cu2-Sx。当电接触吸收体时，此器件自发地显示出二极管特性。使用石墨焊盘作为正面电极来测量此类器件的I-V特性，其直接接触吸收体的被蚀刻表面。背面电极是Cu带。
可以优选地如下执行退火：将在中等温度下在线轴上将带进行退火达30分钟。
可以如下优选地执行步骤（i-5）（如果执行的话），即缓冲层沉积。通过在约80℃的温度下向吸收体表面上喷洒溶解在乙腈中的CuI（80 ml中0.4g）来获得具有约50nm的厚度的宽带隙p型CuI缓冲层。
可以优选地如下通过TCO沉积来执行步骤（i-6）。通过DC溅射来沉积TCO堆叠作为透明正面接触。首先，沉积100nm厚度的本征层，后面是具有1μm的厚度的高传导层的沉积。已经在溅射过程期间借助于氧压力的变化改变了传导性。靶是2% Al掺杂的ZnO，带的温度是165摄氏度，由此实现约90%的透射率。
可以优选地通过通过使用如上所述的激光蚀刻沿着至少一个边缘去除正面电极（4）的一些部分来施加至少一个凹槽（5）而执行步骤（j）。
可以优选地通过通过如上所述地去除至少一个旁路（12）周围的正面电极的一些部分来钝化该至少一个旁路（12）而执行步骤（l）（如果执行的话）。
可以优选地通过去除正面电极（4）的至少一部分（7）来执行步骤（m）（如果执行的话），其中获得延伸通过正面电极并可能部分地通过缓冲层且甚至可能通过吸收体层的倾斜区域。优选地沿着太阳能电池的一侧来执行沿着太阳能电池切断至倾斜区域的边缘，在所述太阳能电池的一侧处，已经在其上面施加了结构（5），并且当执行模块组装时意图实现与下一个太阳能电池的连接。优选地用机械橡胶来执行边缘的切断。
可以优选地如下执行步骤（n）。可以用激光器来去除在凹槽中呈现的颗粒和可选的吸收体层。
可以优选地如下执行步骤（o）和（p）。优选地如上文相对于隔离体所述，可以用纳米溶液的绝缘玻璃层来覆盖带的边缘，以允许在最后的模块组装期间的瓦面屋顶式互连。
可以优选地通过优选地如上文相对于隔离体所述的用纳米溶液的绝缘玻璃层在正面电极（4）的部分（13）和/或部分（16）的顶部上施加至少一个附加隔离结构（14）和/或（14'）而执行步骤（q）和（r）（如果执行的话），以允许最后的模块组装期间的瓦面屋顶式互连。
可以优选地如下执行关于串组装的步骤（s）至（x）。在自动化组装线中，可以将定义数目的成条的类似无边的柔性带嵌入到正面箔中并通过重叠来“像屋顶瓦面一样”串联地电连接。重叠区域可以在1mm的范围内。作为接触材料，可以使用金属填充胶。透明正面接触处的集流网可能是不必要的。如先前作为概念所述的（Güldner等人，2000年），太阳能电池条到限定电流的（条的长度）、限定电压（条的数目）的串的屋顶瓦面式互连和通过使用具有输出功率定义的汇流条进行的并联的条的互连起作用。获得被封装到功能箔、柔性模块中的正面和背面，其在输出功率、形状和尺寸方面是可修改的。
可以优选地通过执行效率测试并选择通过测试的所连接的系列来执行步骤（y）（如果执行的话）。

Claims (9)

1.一种薄膜太阳能电池（10），包括导电载体（1）、直接在所述载体（1）的顶部上的背面电极（2）、吸收体层（3）和正面电极（4），其中，正面电极（4）被划分成至少两个部分（7、8），其中，太阳能电池的正面电极（4）的至少一个部分（8）被与导电载体（1）及背面电极（2）和正面电极（4）的至少一个第二部分（7）隔离，所述至少一个第二部分（7）未被与所述太阳能电池的导电载体（1）和背面电极（2）电隔离。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池（10），另外包括适合于防止所述太阳能电池（10）的导电载体（1）和背面电极（2）与第二太阳能电池（10'）的导电载体（1'）和/或背面电极（2'）的直接电接触，所述第二太阳能电池（10'）的导电载体（1'）和/或背面电极（2'）适合于被使得在所述正面电极（4）的所述未被与所述太阳能电池的导电载体（1）和背面电极（2）电隔离的部分（7）的至少一部分处与所述太阳能电池（10）的正面电极（4）接触。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的太阳能电池（10），其中，所述太阳能电池采取条状形式。
4.一种包括被串联地电连接的至少两个根据前述权利要求中的任一项所述的太阳能电池（10、10'）的光伏串组件（15），其中，被与所述太阳能电池的导电载体（1）和背面电极（2）电隔离的第一太阳能电池（10）的正面电极（4）的至少一部分（8）被连接至第二太阳能电池（10'）的导电载体（1'）和/或背面电极（2'）。
5.根据权利要求4所述的光伏串组件（15），其中，第一太阳能电池（10）的正面电极（4）的所述至少一部分（8）通过导电粘合剂（9）连接到第二太阳能电池（10'）的导电载体（1'）和/或背面电极（2'）。
6.根据权利要求4或5中的任一项所述的光伏串组件（15），其中，至少40个根据权利要求1至3中的任一项所述的太阳能电池被串联地连接。
7.一种制造根据权利要求1至3中的任一项所述的太阳能电池（10）的方法，包括以下步骤：
a) 提供包括导电载体（1）、背面电极（2）、吸收体层（3）、和正面电极（4）的太阳能电池（10）； 
b) 将正面电极（4）划分成至少两个部分（7、8）以便使太阳能电池的正面电极（4）的至少一部分（8）与导电载体（1）和背面电极（2）电隔离，并提供未被与所述太阳能电池的导电载体（1）和背面电极（2）电隔离的正面电极（4）的至少一个第二部分（7），以及
c) 可选地提供至少一个电隔离结构（6），以便防止所述太阳能电池的导电载体（1）和背面电极（2）与被使得与所述太阳能电池（10）的正面电极（4）接触的第二太阳能电池（10'）的导电载体（1'）和背面电极（2'）的直接电接触。
8.一种根据权利要求7的方法可获得的太阳能电池（10）。
9.一种制作包括至少两个根据权利要求1至3中的任一项所述的太阳能电池的光伏串组件的方法，包括：
i) 通过执行包括以下步骤的过程来提供根据权利要求1至3中的任一项所述的第一太阳能电池（10）：
i1) 提供导电载体（1）； 
i2) 可选地净化导电载体（1；） 
i3) 在导电载体（1）上施加背面电极（2）； 
i4) 在背面电极（2）上施加吸收体层（3），并可选地去除表面上的不是吸收体层的一部分的材料并可选地对吸收体层（3）进行退火； 
i5) 可选地在吸收体层（3）上施加缓冲层并可选地净化缓冲层的表面；以及 
i6) 在吸收体层或缓冲层（如果存在的话）上施加正面电极（4），以及 
i7) 可选地净化导电载体（1；） 
j) 通过沿着其至少一个边缘来去除正面电极（4）的一部分而将正面电极（4）划分成至少两个部分（7、8）； 
k) 可选地通过去除至少一个旁路（12）的区域处的正面电极的一些部分来将该至少一个旁路（12）钝化； 
l) 可选地去除正面电极（4）的部分（7）的至少一部分，以便消除正面电极的部分（7）与背面电极和/或导电载体之间的电接触； 
m) 可选地从太阳能电池的表面去除缓冲层的颗粒和表面部分； 
n) 可选地通过在正面电极（4）的顶部上向未被与导电载体（1）和背面电极（2）电隔离的至少部分（7）上施加至少一个电隔离体来施加至少一个隔离结构（6）；
o) 可选地通过在背面电极（2）和/或导电载体（1）的顶部上施加至少一个电隔离体来施加至少一个附加结构（6'）； 
p) 可选地通过至少在正面电极（4）的部分13的顶部上施加至少一个电隔离体来施加至少一个附加结构（14）； 
q) 可选地通过至少在正面电极（4）的部分（16）的顶部上施加至少一个电隔离体来施加至少一个附加结构（14'）； 
r) 提供至少一个非导电高光学透射片材，并安装在其上具有其正面电极的第一太阳能电池（10）；
s) 在将被使得与第二太阳能电池（10'）的部分（8'）进行电接触的背面电极（2）和/或导电载体（1）的一部分上施加导电粘合剂（9），所述第二太阳能电池（10'）的所述部分（8'）在组装时被与第二太阳能电池（10'）的正面电极（4'）的背面电极（2'）和导电载体（1'）电隔离； 
t) 提供第二太阳能电池（10'）并借助导电粘合剂（9）将第一太阳能电池（10）的背面电极（2）和/或导电载体（1）与第二太阳能电池（10'）的正面电极（4）的部分（8'）相连，以及 
u) 可选地重复步骤i）至u）直至期望的数目n个太阳能电池被串联地连接为止
v) 可选地将一系列的电连接的太阳能电池固化； 
w) 提供到所连接的系列中的最后一个太阳能电池的导电载体（1）的电接触并提供到所连接的系列中的第一太阳能电池的导电载体的电接触，使得n-1个太阳能电池将是有功的；以及 
x) 可选地执行效率测试并选择通过测试的所连接的系列。
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