CN109065650A - 透光薄膜太阳能电池制造方法及透光薄膜太阳能电池 - Google Patents

透光薄膜太阳能电池制造方法及透光薄膜太阳能电池 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种透光薄膜太阳能电池制造方法及透光薄膜太阳能电池,涉及太阳能电池技术领域,透光薄膜太阳能电池制造方法包括以下步骤:在透明基板上形成薄膜太阳能芯片;在薄膜太阳能芯片选定的位置上开设缝隙孔,使缝隙孔贯穿薄膜太阳能芯片。本发明提供的透光薄膜太阳能电池制造方法能够制造具有透光功能的薄膜太阳能电池,无需在排布薄膜太阳能电池时切割薄膜太阳能电池成品或制作非标准件,从而避免根据不同的排布形式需要使用多种形式的生产装置的问题,并且透光薄膜太阳能电池制造方法的操作较为简便,成品合格率能够较好地控制,降低了薄膜太阳能电池的生产成本。

Description

透光薄膜太阳能电池制造方法及透光薄膜太阳能电池
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域,尤其是涉及一种透光薄膜太阳能电池制造方法,以及一种透光薄膜太阳能电池。
背景技术
光伏建筑一体化,是应用太阳能发电的一种新概念,简单地讲就是将太阳能光伏发电方阵安装在建筑的围护结构外表面来提供电力。相对于晶硅太阳能电池,薄膜太阳能电池作为光伏建筑一体化产品更具有优势,并且薄膜太阳能电池在生产成本、转换效率和产品稳定性等方面均具有明显的潜力,是光伏建筑一体化领域发展的主力军。
现有技术中的玻璃基板的薄膜太阳能电池不具有透光功能,在其作为光伏建筑一体化产品时,为实现透光功能,需要切割玻璃基板的薄膜太阳能电池成品或制作非标准件,以使玻璃基板的薄膜太阳能电池在排布时,能够使相邻的玻璃基板的薄膜太阳能电池之间留出适合的空隙,并且使玻璃基板的薄膜太阳能电池能够与建筑的维护结构的形状相适配。
然而切割玻璃基板的薄膜太阳能电池成品或制作非标准件的加工工艺复杂,成品合格率控制难度大,并且薄膜太阳能电池在不同的排布形式时,需要使用不同形式的用于切割玻璃基板的薄膜太阳能电池成品或制作非标准件的生产装置,这就造成生产装置的通用性较低,需要投入大量资金制备各种形式的生产装置,因此玻璃基板的薄膜太阳能电池的生产成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种透光薄膜太阳能电池制造方法,以解决现有技术中的玻璃基板的薄膜太阳能电池作为光伏建筑一体化产品时的生产成本较高的技术问题。
本发明提供的透光薄膜太阳能电池制造方法,包括以下步骤:
在透明基板上形成薄膜太阳能芯片;
在薄膜太阳能芯片选定的位置上开设缝隙孔,使缝隙孔贯穿所述薄膜太阳能芯片。
进一步地,在透明基板上形成薄膜太阳能芯片的步骤包括:在透明基板上形成背电极;
在薄膜太阳能芯片选定的位置上开设缝隙孔的步骤还包括:将背电极中缝隙孔的边缘与位于背电极上方的薄膜太阳能芯片中缝隙孔的边缘交错设置。
进一步地,将背电极中缝隙孔的边缘与位于背电极上方的薄膜太阳能芯片中缝隙孔的边缘交错设置的步骤包括:
在薄膜太阳能芯片选定的位置上去除背电极上方的薄膜太阳能芯片形成第一缝隙孔;
在第一缝隙孔内去除背电极形成第二缝隙孔,并使第二缝隙孔的边缘与第一缝隙孔的边缘交错设置。
进一步地,形成第一缝隙孔的步骤中,使用刻刀去除薄膜太阳能芯片选定的位置上背电极上方的薄膜太阳能芯片;
形成第二缝隙孔的步骤中,使用激光去除第一缝隙孔内的背电极。
进一步地,将背电极中缝隙孔的边缘与位于背电极上方的薄膜太阳能芯片中缝隙孔的边缘交错设置的步骤包括:
在薄膜太阳能芯片选定的位置上去除薄膜太阳能芯片形成第一缝隙孔;
沿第一缝隙孔的边缘去除位于背电极上方的薄膜太阳能芯片形成第二缝隙孔。
进一步地,形成第一缝隙孔的步骤中,使用激光去除薄膜太阳能芯片选定的位置上的薄膜太阳能芯片;
形成第二缝隙孔的步骤中,使用刻刀沿第一缝隙孔的边缘去除位于背电极上方的薄膜太阳能芯片。
进一步地,在透明基板上形成薄膜太阳能芯片的步骤还包括:
对背电极进行P1划线,P1划线贯穿背电极形成第一沟槽;
在背电极和第一沟槽上形成吸收层;
在吸收层上形成缓冲层;
对缓冲层和吸收层进行P2划线,P2划线贯穿缓冲层和吸收层形成第二沟槽;
在缓冲层和第二沟槽上形成本征层;
在本征层上形成透明导电层;
对透明导电层、本征层、缓冲层和吸收层进行P3划线,P3划线贯穿透明导电层、本征层、缓冲层和吸收层形成第三沟槽。
进一步地,在薄膜太阳能芯片选定的位置上开设缝隙孔的步骤包括:
沿与第一沟槽的延伸方向垂直的方向,开设条形缝隙孔并使条形缝隙孔的两端分别贯穿薄膜太阳能芯片的侧壁。
进一步地,在薄膜太阳能芯片选定的位置上开设缝隙孔的步骤还包括:
沿第一沟槽的延伸方向,间隔开设多个条形缝隙孔。
本发明的目的还在于提供一种透光薄膜太阳能电池,所述透光薄膜太阳能电池采用本发明所述的透光薄膜太阳能电池制造方法制得。
本发明提供的透光薄膜太阳能电池制造方法,包括以下步骤:在透明基板上形成薄膜太阳能芯片;在薄膜太阳能芯片选定的位置上开设缝隙孔,使缝隙孔贯穿所述薄膜太阳能芯片,缝隙孔贯穿薄膜太阳能芯片后,缝隙孔能够露出透明基板,光源能够穿过缝隙孔和透明基板,使薄膜太阳能电池具有透光功能。本发明提供的透光薄膜太阳能电池制造方法能够制造具有透光功能的薄膜太阳能电池,在该薄膜太阳能电池作为光伏建筑一体化产品时,直接将薄膜太阳能电池设置在建筑维护结构的外表面上即可实现透光,无需在排布薄膜太阳能电池时切割薄膜太阳能电池成品或制作非标准件,从而避免根据不同的排布形式制备多种形式的生产装置的问题,降低生产装置的投入成本,并且透光薄膜太阳能电池制造方法的操作较为简便,按照透光薄膜太阳能电池制造方法中的步骤生产具有透光性能的薄膜太阳能电池,可以使薄膜太阳能电池的生产过程按预设的步骤进行,使薄膜太阳能电池成品的合格率能够较好地控制,有效降低了薄膜太阳能电池的生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的透光薄膜太阳能电池制造方法的流程图;
图2是本发明实施例提供的透光薄膜太阳能电池制造方法中在透明基板上形成薄膜太阳能芯片的步骤的流程图;
图3是本发明实施例提供的透光薄膜太阳能电池的剖面图;
图4是本发明实施例提供的透光薄膜太阳能电池的俯视图;
图5是本发明实施例提供的具有第一沟槽、第二沟槽和第三沟槽的透光薄膜太阳能电池的剖面图。
图标:1-透明基板;2-薄膜太阳能芯片;21-背电极;22-吸收层;23-缓冲层;24-本征层;25-透明导电层;3-第三沟槽;4-缝隙孔;41-第一缝隙孔;42-第二缝隙孔;5-第一沟槽;6-第二沟槽。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等,其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,如出现术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中,术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明提供了一种透光薄膜太阳能电池制造方法及透光薄膜太阳能电池,下面给出多个实施例对本发明提供的透光薄膜太阳能电池制造方法及透光薄膜太阳能电池进行详细描述。
实施例1
本实施例提供的透光薄膜太阳能电池制造方法,如图1至图2所示,包括以下步骤:
在透明基板1上形成薄膜太阳能芯片2;
在薄膜太阳能芯片2选定的位置上开设缝隙孔4,使缝隙孔4贯穿所述薄膜太阳能芯片2。
如图3至图5所示,薄膜太阳能芯片2上的缝隙孔4贯穿薄膜太阳能芯片2后,缝隙孔4露出透明基板1,光源能够穿过缝隙孔4和透明基板1,使薄膜太阳能电池具有透光功能。
其中,在透明基板1上形成薄膜太阳能芯片2,可以使用溅射、物理气相沉积和/或共蒸发等任意适合的方法在透明基板1上形成薄膜太阳能芯片2,薄膜太阳能芯片2可以包括背电极21、吸收层22、缓冲层23和导电层等任意适合的部件组成。透明基板1上形成薄膜太阳能芯片2后,由于薄膜太阳能芯片2具有光电转换能力,薄膜太阳能电池能够接收太阳能并发电。
在薄膜太阳能芯片2选定的位置上开设缝隙孔4时,需要选择不会影响薄膜太阳能芯片2的光电转换能力的位置,在薄膜太阳能芯片2开设缝隙孔4后,薄膜太阳能芯片2上能够保留适合量的薄膜太阳能芯片2,并且在薄膜太阳能芯片2由多个子薄膜太阳能芯片串联而成时,缝隙孔4不能完全切断多个子薄膜太阳能芯片之间的串联路径。
本实施例提供的透光薄膜太阳能电池制造方法能够制造具有透光功能的薄膜太阳能电池,在该薄膜太阳能电池作为光伏建筑一体化产品时,直接将薄膜太阳能电池设置在建筑维护结构的外表面上即可实现透光,无需在排布薄膜太阳能电池时切割薄膜太阳能电池成品或制作非标准件,从而避免根据不同的排布形式需要使用多种形式的生产装置的问题,降低生产装置投入成本,并且透光薄膜太阳能电池制造方法的操作较为简便,按照透光薄膜太阳能电池制造方法中的步骤生产薄膜太阳能电池,可以使薄膜太阳能电池的生产过程按预设的步骤进行,使薄膜太阳能电池成品的合格率能够较好地控制,有效降低了薄膜太阳能电池的生产成本。
其中,在薄膜太阳能芯片2上开设缝隙孔4的步骤中,可以利用刻刀采用机械刻划方式进行开设,也可以利用激光采用激光刻划进行开设,还可以利用刻刀和激光采用机械刻划和激光刻划配合的方式进行开设。缝隙孔4的形状可以为条形,可以为圆形,也可以为方形等任意适合的形状。薄膜太阳能电池的透光强度与缝隙孔4的透光面积成正比,缝隙孔4的尺寸及形状可以根据使用需求决定。
其中,缝隙孔4可以设置为沿缝隙孔4的轴向孔径不变的孔,也可以设置为阶梯状的孔。
可选地,在透明基板1上形成薄膜太阳能芯片2的步骤包括:在透明基板1上形成背电极21;
在薄膜太阳能芯片2选定的位置上开设缝隙孔4的步骤包括:将背电极中缝隙孔的边缘与位于背电极上方的薄膜太阳能芯片中缝隙孔的边缘交错设置。
具体地,透明基板1上形成薄膜太阳能芯片2的步骤中,在透明基板1上形成背电极21后,可以在背电极21上可以形成吸收层22、缓冲层23和导电层等任意适合的层,从而形成完整的薄膜太阳能芯片2。
在透明基板1上形成背电极21的步骤中,可以利用物理沉积法或磁控溅射法等任意适合的方法将镍、钼或金等任意适合的金属材料形成在透明基板1上。
本实施例中,在透明基板1上形成背电极21的步骤中,利用磁控溅射的方法将钼形成在透明基板1上,并且钼层厚度为0.1-1.5μm。
由于缝隙孔4贯穿薄膜太阳能芯片2,因此缝隙孔4分别贯穿背电极21以及位于背电极21上方的薄膜太阳能芯片2。缝隙孔4贯穿背电极21并与背电极21形成第一环状侧壁,第一环状侧壁为背电极中缝隙孔的边缘;缝隙孔4贯穿位于背电极21上方的薄膜太阳能芯片2并与位于背电极21上方的薄膜太阳能芯片2形成第二环形侧壁,第二环形侧壁为位于背电极上方的薄膜太阳能芯片中缝隙孔的边缘。
将背电极中缝隙孔的边缘与位于背电极上方的薄膜太阳能芯片中缝隙孔的边缘交错设置,能够防止背电极21与位于背电极21上方的薄膜太阳能芯片2中的某些位置(例如导电层)接触造成薄膜太阳能电池短路,从而提高薄膜太阳能电池的可靠性和安全性。
为使背电极中缝隙孔的边缘与位于背电极上方的薄膜太阳能芯片中缝隙孔的边缘交错设置,可以将缝隙孔4开设为阶梯状,也可以在薄膜太阳能芯片2的选定的位置上先开设沿缝隙孔4的轴向孔径不变的缝隙孔4,然后将背电极21与位于背电极21上方的薄膜太阳能芯片2中的某些位置(例如导电层)接触的短路区域去除。
作为一种实施方式,将背电极中缝隙孔的边缘与位于背电极上方的薄膜太阳能芯片中缝隙孔的边缘交错设置的步骤包括:
在薄膜太阳能芯片2选定的位置上去除位于背电极21上方的薄膜太阳能芯片2形成第一缝隙孔41;
在第一缝隙孔41内去除背电极21形成第二缝隙孔42,并使第二缝隙孔42的边缘与第一缝隙孔41的边缘交错设置。
具体地,使用刻刀利用机械刻划的方式去除薄膜太阳能芯片2选定位置上位于背电极21上方的薄膜太阳能芯片2,从而使薄膜太阳能芯片2选定位置上位于背电极21上方的薄膜太阳能芯片2上形成第一缝隙孔41。
将激光由第一缝隙孔41伸入薄膜太阳能芯片2,利用激光使用激光刻划的方式在第一缝隙孔41的边缘围成的环形区域内去除背电极21,使背电极21上形成第二缝隙孔42,第一缝隙孔41和第二缝隙孔42连通,从而能够配合露出透明基板1,使薄膜太阳能电池具有透光功能,并且第二缝隙孔42的边缘与第一缝隙孔41的边缘交错设置,防止在激光刻划时背电极21产生变形后,第二缝隙孔42的边缘与第一缝隙孔41边缘中某些位置(例如导电层)接触导致短路,提高薄膜太阳能电池的稳定性和可靠性。
本实施例中,形成第二缝隙孔42的步骤中,使第二缝隙孔42的宽度大于0.1mm,以使薄膜太阳能电池具有适合的透光面积,并使薄膜太阳能芯片2保持适合量的有效区域。
作为另一种实施方式,将背电极中缝隙孔的边缘与位于背电极上方的薄膜太阳能芯片中缝隙孔的边缘交错设置的步骤包括:
在薄膜太阳能芯片2选定的位置上去除薄膜太阳能芯片2,形成第一缝隙孔41;
沿第一缝隙孔41的边缘,去除位于背电极21上方的薄膜太阳能芯片2,形成第二缝隙孔42。
具体地,使用激光利用激光刻划的方式在薄膜太阳能芯片2选定的位置上去除薄膜太阳能芯片2,使薄膜太阳能芯片2形成第一缝隙孔41,第一缝隙孔41能够露出透明基板1,使薄膜太阳能电池具有透光的功能。在激光刻划的过程中,薄膜太阳能芯片2中各层产生形变,可能会造成背电极21与位于背电极21上方的薄膜太阳能芯片2中的某些位置(例如导电层)接触产生短路区域。
使用刻刀利用机械刻划的方式,沿第一缝隙孔41的边缘去除位于背电极21上方的薄膜太阳能芯片2,以将短路区域去除,使薄膜太阳能电池能够正常工作。
本实施例中,形成第二缝隙孔42的步骤中,所形成的第二缝隙孔42的宽度大于0.3mm。在薄膜太阳能电池具有适合的透光面积的基础上,使位于背电极21上方的薄膜太阳能芯片2沿第一缝隙孔41的边缘去除适合的量,以防止薄膜太阳能电池短路。
进一步地,在透明基板1上形成薄膜太阳能芯片2的步骤还包括:
对背电极21进行P1划线,P1划线贯穿背电极21形成第一沟槽5;第一沟槽5将背电极21分隔为多个相互独立的背电极21,P1划线可以使用机械刻划工艺或激光刻划工艺进行划线;
在背电极21和第一沟槽5上形成吸收层22;可以使用三步共蒸发法或溅射法等任意适合的方法,将CIGS、CIS或CdS等任意适合的材料形成在背电极21和第一沟槽5上,从而形成吸收层22;
在吸收层22上形成缓冲层23;可以使用溅射法或化学水域法等任意适合的方法,将CdS或ZnS等任意适合的材料形成在吸收层22上,从而形成缓冲层23;
对缓冲层23和吸收层22进行P2划线,P2划线贯穿缓冲层23和吸收层22形成第二沟槽6;P2划线可以使用机械刻划工艺或激光刻划工艺进行划线,并且P2划线与P1划线平行设置,P2划线位于P1划线的一侧,第二沟槽6将吸收层22和缓冲层23分隔为多个相互独立的吸收层22和缓冲层23;
在缓冲层23和第二沟槽6上形成本征层24;可以使用溅射法或PVD法等任意适合的方法,将i-ZnO或氢化非晶硅锗等任意适合的材料形成在缓冲层23和第二沟槽6上,从而形成本征层24;
在本征层24上形成透明导电层25;可以使用PVD法或溅射法等任意适合的方法,将AZO或ZnO等任意适合的材料形成在本征层24上,从而形成透明导电层25;
对透明导电层25、本征层24、缓冲层23和吸收层22进行P3划线,P3划线贯穿透明导电层25、本征层24、缓冲层23和吸收层22形成第三沟槽3。P3划线可以使用机械刻划工艺或激光刻划工艺进行划线,并且P3划线与P1划线平行设置,P3划线位于P2划线远离P1划线的一侧,第三沟槽3将透明导电层25、本征层24、缓冲层23和吸收层22分隔为多个相互独立的透明导电层25、本征层24、缓冲层23和吸收层22;
由于第一沟槽5将背电极21分隔为多个相互独立的背电极21,每个独立的背电极21和该背电极21上方的吸收层22、缓冲层23、本征层24以及透明导电层25形成子薄膜太阳能芯片,每个子薄膜太阳能芯片均可以吸收太阳能并发电,多个子薄膜太阳能芯片通过第二沟槽6和第三沟槽3串联形成完整的薄膜太阳能芯片2。
本实施例中,在背电极21上形成吸收层22的步骤包括:使用三步共蒸发法在背极板上形成CIGS层,所形成的CIGS层厚度为1.5-2.5为μm;
在吸收层22上形成缓冲层23的步骤包括:使用化学水浴沉积法(CBD)在吸收层22上沉积CdS层,所形成的CdS层厚度为30-70nm;
在缓冲层23上形成本征层24的步骤包括:将i-ZnO溅射在缓冲层23上形成i-ZnO层,所形成的i-ZnO层厚度为30-100nm;
在本征层24上形成透明导电层25的步骤包括:使用物理气相沉积法(PVD)在本征层24上沉积AZO层,所形成的AZO层厚度为200-1000nm。
其中,在薄膜太阳能芯片2选定的位置上开设缝隙孔4的步骤中,缝隙孔4可以分别设置在多个子薄膜太阳能芯片上,每个缝隙孔4均不破坏相邻的子薄膜太阳能芯片之间的第一沟槽5、第二沟槽6和第三沟槽3;缝隙孔4也可以设置在至少两个子薄膜太阳能芯片上。
需要说明的是,缝隙孔4设置在至少两个子薄膜太阳能芯片上时,缝隙孔4不能贯穿相邻的子薄膜太阳能芯片之间的全部第一沟槽5、第二沟槽6和第三沟槽3,以使相邻的子薄膜太阳能芯片之间保留部分连通的第一沟槽5、第二沟槽6和第三沟槽3,使相邻的子薄膜太阳能芯片之间能够串联。
在缝隙孔4设置在至少两个子薄膜太阳能芯片上时,缝隙孔4可以设置为条形缝隙孔4,条形缝隙孔4的延伸方向可以与第一沟槽5的延伸方向倾斜设置,条形缝隙孔4的延伸方向也可以与第一沟槽5的延伸方向平行设置,但是条形缝隙孔4所在的位置不与第一沟槽5、第二沟槽6和第三沟槽3的位置重叠。
进一步地,在薄膜太阳能芯片2选定的位置上开设缝隙孔4的步骤包括:
沿与第一沟槽5的延伸方向垂直的方向,开设条形缝隙孔4并使条形缝隙孔4的两端分别贯穿薄膜太阳能芯片2的侧壁。
沿条形缝隙孔4的延伸方向,薄膜太阳能芯片2以及相邻的子薄膜太阳能芯片之间的第一沟槽5、第二沟槽6和第三沟槽3全部被去除,条形缝隙孔4将薄膜太阳能芯片2沿第一沟槽5的延伸方向隔离开,这样的设置能够防止沿条形缝隙孔4的延伸方向,薄膜太阳能芯片2上留有部分薄膜太阳能芯片2时,部分薄膜太阳能芯片2上的电流过大造成薄膜太阳能电池损坏。
进一步地,在薄膜太阳能芯片2选定的位置上开设缝隙孔4的步骤还包括:沿第一沟槽5的延伸方向,间隔开设多个条形缝隙孔4。开设多个条形缝隙孔4,使薄膜太阳能电池由多个位置透光,并增加了透光面积,并且多个条形缝隙孔4间隔设置,多个条形缝隙孔4将薄膜太阳能芯片2沿第一沟槽5的延伸方向隔离开,不会破坏相邻的子薄膜太阳能芯片之间全部第一沟槽5、第二沟槽6和第三沟槽3,使未设置条形缝隙孔4的薄膜太阳能芯片2能够实现光电转换功能。优选地,沿第一沟槽5的延伸方向,均匀间隔开设多个条形缝隙孔4,使薄膜太阳能电池由多个位置均匀透光。
本实施例提供的透光薄膜太阳能电池制造方法能够制造具有透光功能的薄膜太阳能电池,在该薄膜太阳能电池作为光伏建筑一体化产品时,直接将薄膜太阳能电池设置在建筑维护结构的外表面上即可实现透光,无需在排布薄膜太阳能电池时切割薄膜太阳能电池成品或制作非标准件,从而避免根据不同的排布形式需要使用多种形式的生产装置的问题,降低生产装置投入成本,并且透光薄膜太阳能电池制造方法的操作较为简便,成品合格率能够较好地控制,降低了薄膜太阳能电池的生产成本。
实施例2
本实施例提供的透光薄膜太阳能电池,采用实施例1提供的透光薄膜太阳能电池制造方法制得。
具体地,如图3至图5所示,透光薄膜太阳能电池包括透明基板1和形成在透明基板1上的薄膜太阳能芯片2;薄膜太阳能芯片2上设置有贯穿薄膜太阳能芯片2的缝隙孔4。缝隙孔4贯穿薄膜太阳能芯片2后,缝隙孔4露出透明基板1,光源能够穿过缝隙孔4和透明基板1,使透光薄膜太阳能电池具有透光功能。
其中,透明基板1可以由玻璃、石英、单晶氧化铝或透明塑胶等任意适合的材料制成。
在薄膜太阳能芯片2选定的位置上开设缝隙孔4,需要选择不会影响薄膜太阳能芯片2的光电转换能力的位置,在薄膜太阳能芯片2开设缝隙孔4后,薄膜太阳能芯片2上能够保留适合量的薄膜太阳能芯片2,并且在薄膜太阳能芯片2由多个子薄膜太阳能芯片串联而成时,缝隙孔4不能完全切断多个子薄膜太阳能芯片串联路径。
透光薄膜太阳能电池的透光强度与缝隙孔4的透光面积成正比,缝隙孔4的尺寸及形状可以根据使用需求决定。
缝隙孔4可以分别设置在多个子薄膜太阳能芯片上,每个缝隙孔4不破坏相邻的子薄膜太阳能芯片之间的串联路径;缝隙孔4也可以设置在至少两个子薄膜太阳能芯片上。
在缝隙孔4设置在至少两个子薄膜太阳能芯片上时,缝隙孔4可以设置为条形缝隙孔4,条形缝隙孔4的延伸方向可以与串联路径的延伸方向倾斜设置,条形缝隙孔4的延伸方向也可以与串联路径的延伸方向平行设置,但是条形缝隙孔4所在的位置不与串联路径的位置重叠。
进一步地,缝隙孔4的延伸方向与串联路径的延伸方向垂直,并且沿缝隙孔4的延伸方向,缝隙孔4的两端分别与薄膜太阳能芯片2的侧壁贯穿设置。沿条形缝隙孔4的延伸方向,薄膜太阳能芯片2以及相邻的子薄膜太阳能芯片之间的串联路径全部被去除,条形缝隙孔4将薄膜太阳能芯片2沿串联路径的延伸方向隔离开,这样的设置能够防止沿条形缝隙孔4的延伸方向,薄膜太阳能芯片2上留有部分薄膜太阳能芯片2时,部分薄膜太阳能芯片2上的电流过大造成透光薄膜太阳能电池损坏。
进一步地,沿串联路径的延伸方向,间隔设置多个条形缝隙孔4。开设多个条形缝隙孔4,使透光薄膜太阳能电池由多个位置透光,并增加了透光面积,并且多个条形缝隙孔4间隔设置,多个条形缝隙孔4将薄膜太阳能芯片2沿串联路径的延伸方向隔离开,不会破坏相邻的子薄膜太阳能芯片之间全部串联路径,使未设置条形缝隙孔4的薄膜太阳能芯片2能够实现光电转换功能。优选地,沿串联路径的延伸方向,均匀间隔设置多个条形缝隙孔4,使透光薄膜太阳能电池由多个位置均匀透光。
本实施例提供的透光薄膜太阳能电池具有透光功能,在其作为光伏建筑一体化产品时,直接将透光薄膜太阳能电池设置在建筑维护结构的外表面上即可实现透光,无需在排布透光薄膜太阳能电池时切割透光薄膜太阳能电池成品或制作非标准件,从而避免根据不同的排布形式需要使用多种形式的生产装置的问题,降低生产装置的投入成本,并且透光薄膜太阳能电池的制造方法较为简便,按照透光薄膜太阳能电池制造方法中的步骤生产透光薄膜太阳能电池,可以使透光薄膜太阳能电池的生产过程按预设的步骤进行,使透光薄膜太阳能电池成品的合格率能够较好地控制,有效降低了透光薄膜太阳能电池的生产成本。
进一步地,薄膜太阳能芯片2包括背电极21,背电极21形成在透明基板1上,背电极中缝隙孔的边缘与位于背电极上方的薄膜太阳能芯片中缝隙孔的边缘交错设置。
由于缝隙孔4贯穿薄膜太阳能芯片2,因此缝隙孔4分别贯穿背电极21以及位于背电极21上方的薄膜太阳能芯片2。缝隙孔4贯穿背电极21并与背电极21形成第一环状侧壁,第一环状侧壁为背电极中缝隙孔的边缘;缝隙孔4贯穿位于背电极21上方的薄膜太阳能芯片2并与位于背电极21上方的薄膜太阳能芯片2形成第二环形侧壁,第二环形侧壁为位于背电极上方的薄膜太阳能芯片中缝隙孔的边缘。
使背电极中缝隙孔的边缘与位于背电极上方的薄膜太阳能芯片中缝隙孔的边缘交错设置,能够防止背电极21与位于背电极21上方的薄膜太阳能芯片2中某些位置(例如导电层)接触导致透光薄膜太阳能电池短路,能够提高透光薄膜太阳能电池的可靠性和安全性。
为使背电极中缝隙孔的边缘与位于背电极上方的薄膜太阳能芯片中缝隙孔的边缘交错设置,可以将缝隙孔4设置为阶梯状,也可以在薄膜太阳能芯片2的选定的位置上设置沿缝隙孔4的轴向孔径不变的缝隙孔4,然后将背电极21与位于背电极21上方的薄膜太阳能芯片2中某些位置(例如导电层)接触的短路区域去除掉。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种透光薄膜太阳能电池制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
在透明基板上形成薄膜太阳能芯片;
在薄膜太阳能芯片选定的位置上开设缝隙孔,使缝隙孔贯穿所述薄膜太阳能芯片。
2.根据权利要求1所述的透光薄膜太阳能电池制造方法,其特征在于,在透明基板上形成薄膜太阳能芯片的步骤包括:在透明基板上形成背电极;
在薄膜太阳能芯片选定的位置上开设缝隙孔的步骤还包括:将背电极中缝隙孔的边缘与位于背电极上方的薄膜太阳能芯片中缝隙孔的边缘交错设置。
3.根据权利要求2所述的透光薄膜太阳能电池制造方法,其特征在于,将背电极中缝隙孔的边缘与位于背电极上方的薄膜太阳能芯片中缝隙孔的边缘交错设置的步骤包括:
在薄膜太阳能芯片选定的位置上去除背电极上方的薄膜太阳能芯片形成第一缝隙孔;
在第一缝隙孔内去除背电极形成第二缝隙孔,并使第二缝隙孔的边缘与第一缝隙孔的边缘交错设置。
4.根据权利要求3所述的透光薄膜太阳能电池制造方法,其特征在于,形成第一缝隙孔的步骤中,使用刻刀去除薄膜太阳能芯片选定的位置上背电极上方的薄膜太阳能芯片;
形成第二缝隙孔的步骤中,使用激光去除第一缝隙孔内的背电极。
5.根据权利要求2所述的透光薄膜太阳能电池制造方法,其特征在于,将背电极中缝隙孔的边缘与位于背电极上方的薄膜太阳能芯片中缝隙孔的边缘交错设置的步骤包括:
在薄膜太阳能芯片选定的位置上去除薄膜太阳能芯片形成第一缝隙孔;
沿第一缝隙孔的边缘去除位于背电极上方的薄膜太阳能芯片形成第二缝隙孔。
6.根据权利要求5所述的透光薄膜太阳能电池制造方法,其特征在于,形成第一缝隙孔的步骤中,使用激光去除薄膜太阳能芯片选定的位置上的薄膜太阳能芯片;
形成第二缝隙孔的步骤中,使用刻刀沿第一缝隙孔的边缘去除位于背电极上方的薄膜太阳能芯片。
7.根据权利要求2-6中任一项所述的透光薄膜太阳能电池制造方法,其特征在于,在透明基板上形成薄膜太阳能芯片的步骤还包括:
对背电极进行P1划线,P1划线贯穿背电极形成第一沟槽;
在背电极和第一沟槽上形成吸收层;
在吸收层上形成缓冲层;
对缓冲层和吸收层进行P2划线,P2划线贯穿缓冲层和吸收层形成第二沟槽;
在缓冲层和第二沟槽上形成本征层;
在本征层上形成透明导电层;
对透明导电层、本征层、缓冲层和吸收层进行P3划线,P3划线贯穿透明导电层、本征层、缓冲层和吸收层形成第三沟槽。
8.根据权利要求7所述的透光薄膜太阳能电池制造方法,其特征在于,在薄膜太阳能芯片选定的位置上开设缝隙孔的步骤包括:
沿与第一沟槽的延伸方向垂直的方向,开设条形缝隙孔并使条形缝隙孔的两端分别贯穿薄膜太阳能芯片的侧壁。
9.根据权利要求8所述的透光薄膜太阳能电池制造方法,其特征在于,在薄膜太阳能芯片选定的位置上开设缝隙孔的步骤还包括:
沿第一沟槽的延伸方向,间隔开设多个条形缝隙孔。
10.一种透光薄膜太阳能电池,其特征在于,所述透光薄膜太阳能电池采用权利要求1-9任一项所述的透光薄膜太阳能电池制造方法制得。
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