CN103219397A - 柔性薄膜太阳能电池 - Google Patents

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罗毅
葛怀庆
孙友巍
彭为报
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Abstract

本发明公开了一种柔性薄膜太阳能电池，包括不锈钢衬底、镀在不锈钢衬底上的P-I-N功能层、镀在P-I-N功能层上的透明导电膜和镀在不锈钢衬底一端的汇流带，若干条碳线平行热压于透明导电膜上，碳线一端连接汇流带，碳线上覆盖透明保护膜。本发明结构简单，在导电膜上热压数条碳线，电流经碳线汇集到汇流带上，极大的降低了电阻，增大了电流。

Description

柔性薄膜太阳能电池
技术领域
本发明涉及太阳能电池，具体是一种柔性薄膜太阳能电池。
背景技术
能源是人类社会发展的动力，是国民经济发展和人民生活水平提高的重要物质基础，随着石油、煤、天然气等不可再生能源的消耗，人们把需求的目光投向了可再生能源，如风能、太阳能、水能、生物能等，希望通过对这些可再生能源的开发利用，解决日益严重的能源危机问题，太阳能是应用较为广泛的一种可再生、洁净能源，是全球普遍推广的环保能源。太阳能光伏发电技术是近年来太阳能应用领域发展最快、最前沿的技术，其中薄膜太阳能电池因为成本低、污染小而成为研究的热点。
柔性衬底薄膜太阳能电池由于重量轻、可曲卷的特性，具有便于携带、易于建筑一体化和高功率、低重量比的特性，从而在军用、民用等方面都有良好的使用前景，极大的扩展的太阳能电池的应用空间。但是，柔性太阳能电池仍存在电流低，可沉积衬底与设备不兼容，工艺复杂等问题。
发明内容
针对上述柔性太阳能电池的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、能够很大程度上提高电流的柔性薄膜太阳能电池。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
柔性薄膜太阳能电池，包括不锈钢衬底、镀在不锈钢衬底上的P-I-N功能层、镀在功能层上的透明的导电膜和镀在不锈钢衬底一端的汇流带，若干条碳线平行排列热压于导电膜且碳线一端连接汇流带，其中功能层由下至上依次为N层、I层和P层。
所述碳线是镀碳银线，用银线做导线可以降低电阻，在银上镀碳又可以利用碳粉的柔软性使减少热压时电池短路的概率，保护银不被硫化；相邻两根碳线之间的间距为3 mm ~10 mm，既没有遮挡大部分光，又足够的降低了电阻的阀值。
所述不锈钢衬底的厚度为0.1 mm ~ 0.9 mm，保证了电流最大化。
碳线上还热压一层透明保护膜，不仅可以固定碳线，还可以防止灰尘等杂质进入电池，而且便于拂去电池表面灰尘，延长电池的使用寿命。
所述P-I-N功能层可以为任意一种太阳能电池功能层。
由透明导电膜引出的电流是固定的，在电池的面积改变的前提下，会出现面积越大，电阻越大，电流越小的问题。本发明在透明导电膜上热压若干条碳线，电流从碳线上流过并汇集于汇流带，极大的降低了电阻，增大了电流。
附图说明
图1是本发明柔性薄膜太阳能电池的主视放大图。
图2是本发明柔性薄膜太阳能电池的俯视放大图。
具体实施方式
下面根据附图结合实施例对本发明作进一步的详细说明
实施例一：
本发明的柔性薄膜太阳能电池，包括厚度为0.1 mm的不锈钢衬底1、镀在不锈钢衬底1上的P-I-N功能层2、镀在功能层2上的透明的导电膜3和镀在不锈钢衬底1一端的汇流带6，若干条碳线4平行排列热压在导电膜3上且碳线4一端连接汇流带6。碳线4是镀碳银线，用银线作为导线可以减小电流在导线上的消耗，银线外层镀碳则可以起到保护银线不被硫化的目的，电流从碳线上流过，并在汇流带6上汇集，极大的降低了电阻，增大了电流；相邻两根碳线4之间的间距为3 mm，既保证了感光面积，又增大了电流；透明保护膜5热压在碳线4上，不影响电池感光，还可以防止灰尘、雨水等杂质进入电池，而且便于擦拭表面的灰尘等，从而增长电池的使用寿命。其中功能层由下至上依次为N层2a、I层2b和P层2c，P-I-N功能层是非晶硅功能层。 
这种电池结构简单，使电流通过碳线流动，减小了电路消耗，实验数据显示：当太阳能电池面积为30 cm2时，热压碳线之前电流为9.6 mA，热压碳线后电流达到26.3 mA，很大程度上增大了电流，表明本发明的柔性薄膜太阳能电池设计合理，效果显著。
实施例二：
本发明的柔性薄膜太阳能电池，包括厚度为0.6 mm的不锈钢衬底1、镀在不锈钢衬底1上的P-I-N功能层2、镀在功能层2上的透明的导电膜3和镀在不锈钢衬底1一端的汇流带6，若干条碳线4平行排列热压在导电膜3上且碳线4一端连接汇流带6。碳线4是镀碳银线，电流从碳线上流过，并在汇流带6上汇集，极大的降低了电阻，增大了电流；相邻两根镀碳银线4之间的间距为6 mm，透明保护膜5热压在碳线4上，其中功能层由下至上依次为N层2a、I层2b和P层2c，P-I-N功能层是CIGS功能层。
实施例三：
本发明的柔性薄膜太阳能电池，包括厚度为0.9 mm的不锈钢衬底1、镀在不锈钢衬底1上的P-I-N功能层2、镀在功能层2上的透明的导电膜3和镀在不锈钢衬底1一端的汇流带6，若干条碳线4平行排列热压在导电膜3上且碳线4一端连接汇流带6。碳线4是镀碳银线，电流从碳线上流过，并在汇流带6上汇集，极大的降低了电阻，增大了电流；相邻两根镀碳银线4之间的间距为10 mm，透明保护膜5热压在碳线4上，其中功能层由下至上依次为N层2a、I层2b和P层2c，P-I-N功能层是锗硅功能层。
综上所述，本发明利用简单的结构设计，在透明导电膜上热压数条碳线，电流从碳线上流过并汇集于汇流带上，极大的降低了电阻，增大了电流。以上所述是本发明的具体实施例及所运用的技术原理，若依本发明的构想所作的等效改变，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，均应在本发明的范围内。

Claims (6)

1.柔性薄膜太阳能电池，包括不锈钢衬底、镀在不锈钢衬底上的P-I-N功能层、镀在功能层上的透明导电膜和镀在不锈钢衬底一端的汇流带，所述功能层由下至上依次为N层、I层和P层，其特征在于：若干条碳线平行排列热压于导电膜上，碳线一端连接汇流带。
2.根据权利要求1所述的柔性薄膜太阳能电池，其特征在于：所述碳线是镀碳银线。
3.根据权利要求1或2所述的柔性薄膜太阳能电池，其特征在于：相邻两根碳线之间的间距为3 mm～10 mm。
4.根据权利要求1所述的柔性薄膜太阳能电池，其特征在于：所述不锈钢衬底的厚度为0.1 mm～0.9 mm。
5.根据权利要求1所述的柔性薄膜太阳能电池，其特征在于：碳线上还热压一层透明保护膜。
6.根据权利要求1所述的柔性薄膜太阳能电池，其特征在于：所述P-I-N功能层可以为任意一种太阳能电池功能层。
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