CN114759063A - 一种太阳电池复合组件和光伏系统 - Google Patents
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Abstract
本申请适用于太阳能电池技术领域，提供了一种太阳电池复合组件和光伏系统。太阳电池复合组件包括依次层叠的：玻璃衬底、薄膜电池阵列、绝缘层、晶硅电池阵列、封装胶膜和封装玻璃；玻璃衬底为导电玻璃，薄膜电池阵列包括依次设于导电玻璃的第一接触层、吸收层、第二接触层和导电层；薄膜电池阵列设有第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽，第一凹槽设于导电玻璃并容纳有第一接触层，第二凹槽贯穿第二接触层、吸收层和第一接触层，第二凹槽容纳有导电层，第三凹槽贯穿导电层、第二接触层、吸收层和第一接触层。如此，可以有效降低工艺难度和材料成本，有效增加晶硅电池阵列的短路电流，进一步提高太阳电池复合组件的光电转换效率。
Description
技术领域
本申请属于太阳能电池技术领域，尤其涉及一种太阳电池复合组件和光伏系统。
背景技术
太阳能电池发电为一种可持续的清洁能源来源，其利用半导体p-n结的光生伏特效应可以将太阳光转化成电能。
相关技术中，两端叠层太阳电池的两电池为串联关系，故需要对顶底电池的光学性质进行精细调控，才能达到最高电流，也需要寻找及额外制备合适的隧穿层，工艺难度较大。而相关技术中的四端叠层太阳电池，顶底电池独立封装，要求采用至少四层封装胶膜和封装玻璃，且都需要使用金属电极，当扩展到组件大小的规模时，组件和系统平衡成本更高，功率损耗也更大。
基于此，如何降低叠层电池组件的工艺难度和材料成本，成为了亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供一种太阳电池复合组件和光伏系统，旨在解决如何降低叠层电池组件的工艺难度和材料成本的问题。
本申请提供的太阳电池复合组件，包括依次层叠的：玻璃衬底、薄膜电池阵列、绝缘层、晶硅电池阵列、封装胶膜和封装玻璃；所述玻璃衬底为导电玻璃，所述薄膜电池阵列包括依次设于所述导电玻璃的第一接触层、吸收层、第二接触层和导电层；所述薄膜电池阵列设有第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽，所述第一凹槽设于所述导电玻璃并容纳有所述第一接触层，所述第二凹槽贯穿所述第二接触层、所述吸收层和所述第一接触层，所述第二凹槽容纳有导电层，所述第三凹槽贯穿所述导电层、所述第二接触层、所述吸收层和所述第一接触层。
可选地，所述导电玻璃包括绝缘玻璃和导电膜，所述导电膜设于所述绝缘玻璃和所述第一接触层之间，所述第一凹槽贯穿所述导电膜。
可选地，所述第一接触层包括依次设于所述导电玻璃的第一致密接触层、第一介孔接触层、第一铁电间隔绝缘层和第一碳电极。
可选地，所述薄膜电池阵列设有第一接触端和第二接触端，所述晶硅电池阵列设有第三接触端和第四接触端，所述第一接触端、所述第二接触端、所述第三接触端和所述第四接触端分别从所述太阳电池复合组件引出。
可选地，所述薄膜电池阵列设有第一接触端和第二接触端，所述晶硅电池阵列设有第三接触端和第四接触端，所述第一接触端和所述第三接触端的极性相同，所述第二接触端和所述第四接触端的极性相同，所述第一接触端和所述第三接触端连接成第一引出端，所述第一引出端、所述第二接触端和所述第四接触端分别从所述太阳电池复合组件引出。
可选地，所述薄膜电池阵列设有第一接触端和第二接触端，所述晶硅电池阵列设有第三接触端和第四接触端，所述第一接触端和所述第三接触端的极性相同，所述第二接触端和所述第四接触端的极性相同，所述薄膜电池阵列和所述晶硅电池阵列的电压匹配，所述第一接触端和所述第三接触端连接成第一引出端，所述第二接触端和所述第四接触端连接成第二引出端，所述第一引出端和所述第二引出端分别从所述太阳电池复合组件引出。
可选地，所述薄膜电池阵列设有第一接触端和第二接触端，所述晶硅电池阵列设有第三接触端和第四接触端，所述第一接触端和所述第三接触端的极性相同，所述第二接触端和所述第四接触端的极性相同，所述薄膜电池阵列和所述晶硅电池阵列的电流匹配，所述第二接触端和所述第三接触端连接，所述第一接触端和所述第四接触端分别从所述太阳电池复合组件引出。
可选地，薄膜电池阵列包括亚铁化硅电池、铜铟镓硒电池、微晶硅电池、纳米晶硅电池、磷化铟电池、非晶硅电池、钙钛矿电池、砷化镓电池和碲化镉电池中的至少一种。
本申请提供的光伏系统，包括上述的太阳电池复合组件。
本申请实施例的太阳电池复合组件和光伏系统，在薄膜电池阵列上设置晶硅电池阵列形成太阳电池复合组件，只需要两层封装玻璃和封装胶膜。在采用两层玻璃进行封装的同时，将其中的一片玻璃作为衬底制备薄膜电池阵列，可以有效降低工艺难度和材料成本。同时，利用绝缘层隔离薄膜电池阵列和晶硅电池阵列，可以避免使用隧穿结，可以有效增加晶硅电池阵列的短路电流，进一步提高太阳电池复合组件的光电转换效率。
附图说明
图1是本申请一实施例的太阳电池复合组件的结构示意图；
图2是本申请一实施例的太阳电池复合组件的结构示意图；
图3是本申请一实施例的太阳电池复合组件的结构示意图；
图4是本申请一实施例的太阳电池复合组件的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
实施例一
请参阅图1，本申请实施例的太阳电池复合组件100，包括依次层叠的：玻璃衬底101、薄膜电池阵列10、绝缘层20、晶硅电池阵列30、封装胶膜102和封装玻璃103。
本申请实施例的太阳电池复合组件100，在薄膜电池阵列10上设置晶硅电池阵列30形成太阳电池复合组件100，只需要两层封装玻璃和封装胶膜103。在采用两层玻璃进行封装的同时，将其中的一片玻璃作为衬底制备薄膜电池阵列10，可以有效降低工艺难度和材料成本。同时，利用绝缘层20隔离薄膜电池阵列10和晶硅电池阵列30，可以避免使用隧穿结，可以有效增加晶硅电池阵列30的短路电流，进一步提高太阳电池复合组件100的光电转换效率。
具体地，在本实施例中，薄膜电池阵列10为顶电池阵列，晶硅电池阵列30为底电池阵列。可以理解，在其他的实施例中，也可薄膜电池阵列10为底电池阵列，晶硅电池阵列30为顶电池阵列。
可选地，玻璃衬底101为大尺寸玻璃衬底。大尺寸玻璃衬底的长度为0.5m-3m。例如为0.5m、0.6m、0.8m、1m、1.5m、2m、2.5m、2.8m、3m。大尺寸玻璃衬底的宽度为0.5m-2.5m。例如为0.5m、0.6m、0.8m、1m、1.5m、2m、2.5m。如此，可制成大尺寸的薄膜电池阵列，效率更高。
可选地，玻璃衬底101可包括透明玻璃衬底。具体地，玻璃衬底101的透过率可大于90％。例如为90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％、100％。如此，玻璃衬底的透光率高，可以使得更多的太阳光进入到太阳电池复合组件100，有利于提高光电转换效率。
具体地，玻璃衬底101包括浮法玻璃、压花玻璃、钢化玻璃、增透玻璃、PET、PEN、PEI、PMMA中的一种或多种。如此，提供了多种形式的玻璃衬底101，便于根据实际生产情况进行选择。
可选地，薄膜电池阵列10可以是多个薄膜电池串联而成的电池串，也可以是多个薄膜电池串联的电池串并联后形成的电池阵列。
具体地，薄膜电池阵列10中的多个薄膜电池可呈网格状排布。进一步地，薄膜电池阵列10包括多行薄膜电池和多列薄膜电池，多行薄膜电池相互平行，多列薄膜电池相互平行，每行薄膜电池与每列薄膜电池相互垂直。可以理解，在其他的实施例中，可薄膜电池阵列10包括多行薄膜电池和多列薄膜电池，多行薄膜电池相互平行，多列薄膜电池相互平行，每行薄膜电池与每列薄膜电池呈锐角；可薄膜电池阵列10包括多行薄膜电池和多列薄膜电池，部分行的薄膜电池相互平行；可薄膜电池阵列10包括多行薄膜电池和多列薄膜电池，部分列的薄膜电池相互平行。在此不对薄膜电池阵列10中多个薄膜电池的具体排布方式进行限定。
可选地，薄膜电池包括亚铁化硅电池、铜铟镓硒电池、微晶硅电池、纳米晶硅电池、磷化铟电池、非晶硅电池、钙钛矿电池、砷化镓电池和碲化镉电池。可以理解，薄膜电池阵列10中的多个薄膜电池可为同种薄膜电池，也可为不同种的薄膜电池。换言之，薄膜电池阵列10包括亚铁化硅电池、铜铟镓硒电池、微晶硅电池、纳米晶硅电池、磷化铟电池、非晶硅电池、钙钛矿电池、砷化镓电池和碲化镉电池中的至少一种。
请注意，为方便解释，本文以薄膜电池阵列10中的薄膜电池均为钙钛矿电池为例进行说明，但这并不代表对薄膜电池阵列10的限制。
可选地，绝缘层20为透明绝缘层20。如此，使得绝缘层20能够透过太阳光，避免了太阳光被绝缘层20遮挡，有利于提高双面受光的太阳电池复合组件100的光电转换效率。可以理解，从一个电池阵列背离对侧电池阵列的一侧入射的太阳光，被绝缘层20透过后，可入射至对侧电池阵列从而被对侧电池阵列利用。
具体地，绝缘层20的光透过率的范围为大于80％。例如为80％、82％、85％、87％、89％、90％、92％、95％、97％、99％、100％。
如此，使得绝缘层20的光透过率处于合适的范围，避免由于光透过率较小导致太阳光难以透过，从而避免绝缘层20的遮挡导致的光电转换效率较低。
可选地，绝缘层20包括玻璃、EVA胶、有机硅、POE中的至少一种。
可选地，可在薄膜电池阵列10上连续地设置绝缘层20，如图1所示，在薄膜电池阵列10上整面地设置绝缘层20。可以理解，在其他的实施例中，也可在薄膜电池阵列10上间断地设置绝缘层20，换言之，在薄膜电池阵列10与晶硅电池阵列30的接触面设置绝缘层20，在薄膜电池阵列10与晶硅电池阵列30的非接触面不设置绝缘层20。在此不对绝缘层20的具体设置方式进行限定，只要能绝缘薄膜电池阵列10和晶硅电池阵列30即可。
可选地，晶硅电池阵列30可以是多个晶硅电池串联而成的电池串，也可以是多个晶硅电池串联的电池串并联后形成的电池阵列。
可以理解，晶硅电池阵列30中多个晶硅电池的具体排布方式可参照前文，为避免容易，在此不再赘述。
可选地，晶硅电池包括叉指背接触电池(Interdigitated back contact，IBC)、HJT电池(Heterojunction with Intrinsic Thin film，异质结电池)、TOPCon电池(TunnelOxide Passivated Contact,隧穿氧化层钝化接触电池)、MWT电池(Metallization wrap-through，金属穿孔卷绕电池)或PERC电池(Passivated Emitter and Rear Cell，钝化发射极背面太阳能电池)。可以理解，晶硅电池阵列30中的多个晶硅电池可为同种晶硅电池，也可为不同种的晶硅电池。
请注意，为方便解释，本文以晶硅电池阵列30中的晶硅电池均为叉指背接触电池为例进行说明，但这并不代表对晶硅电池阵列30的限制。可以理解，在晶硅电池阵列30包括双面接触电池时，可对附图中的晶硅电池结构和线路连接方式进行适应性修改，为避免冗余，双面接触电池的相关附图不再示出。
在本实施例中，叉指背接触电池阵列的叉指电极位于叉指背接触电池背离薄膜电池阵列的一侧。可以理解，在其他的实施例中，叉指背接触电池阵列的叉指电极也可位于叉指背接触电池朝向薄膜电池阵列的一侧。
可选地，封装胶膜102包括但不限于乙烯-醋酸乙烯共聚物(Ethylene VinylAcetate Copolymer，EVA)、聚乙烯辛烯共弹性体(Polyolyaltha Olfin，POE)。
可选地，可在晶硅电池阵列30上连续地设置封装胶膜102。进一步地，可在晶硅电池阵列30上整面地设置封装胶膜102。如此，保证封装的稳定性。在其他的实施例中，可在晶硅电池阵列30上间断地地设置封装胶膜102。如此，可进一步节约材料，降低成本。
请注意，封装玻璃103的相关解释和说明可参照前文关于玻璃衬底101的部分，为避免冗余，在此不再赘述。
可选地，可在晶硅电池阵列30上整面地设置封装玻璃103。如此，避免水汽、灰尘从缝隙进入，并可以提高太阳电池复合组件100的可靠性。
可选地，可在玻璃衬底101上制备陷光结构。换言之，玻璃衬底101设有陷光结构。如此，可减少太阳光的损失，有利于提高光电转换效率。进一步地，可在玻璃衬底101背离薄膜电池阵列10的一侧制备陷光结构。换言之，玻璃衬底101背离薄膜电池阵列10的一侧设有陷光结构。如此，避免陷光结构干扰薄膜电池阵列10的制备。
可选地，薄膜电池阵列10中薄膜电池的数量，与晶硅电池阵列30中晶硅电池的数量可以相同，也可以不同。可选地，薄膜电池阵列10中的薄膜电池，与晶硅电池阵列30中的晶硅电池，可以在厚度方向上对应设置，也可错开设置。具体地，错开设置是指薄膜电池的中心线与晶硅电池的中心线在厚度方向上错开。可选地，薄膜电池阵列10中的薄膜电池在封装玻璃103上的投影，可以与晶硅电池阵列30中的晶硅电池在封装玻璃103上的投影，完全重叠、部分重叠或完全错开；也可薄膜电池在封装玻璃103上的投影覆盖并超出晶硅电池在封装玻璃103上的投影；也可晶硅电池在封装玻璃103上的投影覆盖并超出薄膜电池在封装玻璃103上的投影。在此不对薄膜电池与晶硅电池的位置关系进行限定。
请参阅图1，可选地，玻璃衬底101为导电玻璃，薄膜电池阵列10包括依次设于导电玻璃的第一接触层12、吸收层13、第二接触层14和导电层15；薄膜电池阵列10设有第一凹槽191、第二凹槽192和第三凹槽193，第一凹槽191设于导电玻璃并容纳有第一接触层12，第二凹槽192贯穿第二接触层14、吸收层13和第一接触层12，第二凹槽192容纳有导电层15，第三凹槽193贯穿导电层15、第二接触层14、吸收层13和第一接触层12。
如此，通过凹槽将大面积的薄膜电池分割，形成薄膜电池阵列10。而且，先划线，再沉积，工艺较为简单，效率较高。可以理解，串联的薄膜电池串并联后形成的电池阵列，可以根据实际情况进行划线，在此不再赘述。
具体地，可利用激光进行划线从而制成第一凹槽。如此，划线的精度和速度较高，工艺简单，有利于提高效率。进一步地，可采用波长为1064nm的激光进行划线。类似地，第二凹槽和第三凹槽，也可采用激光进行划线。
可以理解，也可利用掩膜覆盖再沉积来形成凹槽；也可利用化学刻蚀来形成凹槽；也可利用机械刻制来形成凹槽。在此不对形成凹槽的具体方式进行限定。
具体地，第一接触层12和第二接触层14中的一个为电子传输层，另一个为空穴传输层。在本实施例中，第一接触层12为电子传输层，第二接触层14为空穴传输层。可以理解，在其他的实施例中，也可第一接触层12为空穴传输层，第二接触层14为电子传输层。
具体地，吸收层13包括亚铁化硅层、铜铟镓硒层、微晶硅层、纳米晶硅层、磷化铟层、非晶硅层、钙钛矿层、砷化镓层和碲化镉层中的一层或多层。如此，提供了多种形式的吸收层13，在生产过程中可根据实际情况进行选择。
具体地，导电层15为透明导电氧化物(Transparent Conductive Oxide，TCO)。如此，TCO能够有效收集薄膜电池阵列10的电流，保证了薄膜电池阵列10的正常工作。而且，TCO具有高透过性且可以减反射，可以让减少太阳光的损失。这样，有利于提高光电转换效率。
可以理解，在其他的实施例中，透明导电薄膜可为除氧化物膜系外的金属膜系、化合物膜系、高分子膜系、复合膜系等。例如EDOT(3,4-乙烯二氧噻吩单体)的聚合物PEDOT、金属网格、碳纳米棒导电薄膜(CNB Films)、纳米银线(silver nanowire，SNW)、石墨烯(Graphene)等。在此不对透明导电薄膜的具体形式进行限定。
进一步地，TCO包括但不限于氧化铟锡(Indium tin oxide，ITO)、氟掺杂氧化锡(Flu orine-doped Tin Oxide，FTO)、铝掺杂氧化锌(Aluminum doped Zinc Oxide，AZO)，掺铈氧化锌(cerium doped Zinc Oxide，CZO)。在此不对TCO的具体种类进行限定。
具体地，可对导电玻璃进行清洗。如此，避免杂质影响后续的制备，可以提高薄膜电池阵列10的品质。
进一步地，可用无尘纸蘸乙醇擦拭导电玻璃的表面；对导电玻璃进行超声清洗；烘干导电玻璃。如此，清洗效果较好，便于后续的制备。
可选地，玻璃衬底101为绝缘玻璃，薄膜电池阵列10包括设于绝缘玻璃和第一接触层12之间的导电膜11，第一凹槽191贯穿导电膜11。
如此，在玻璃衬底101为绝缘玻璃的情况下，通过在绝缘玻璃上制备导电膜11形成导电玻璃，能够适应更多的生产场景。
请注意，导电膜11的相关解释和说明可参照前文关于导电层15的部分，为避免冗余，在此不再赘述。
可选地，第一接触层12包括依次设于导电玻璃的第一致密接触层、第一介孔接触层、第一铁电间隔绝缘层和第一碳电极。如此，实现在划线后的导电玻璃上制备第一接触层12，可以提高薄膜电池阵列10的开路电压和光电转化效率，可以提高组件功率。
具体地，可对第一铁电间隔绝缘层施加自第一接触层12指向吸收层13的方向的铁电极化场，施加的铁电极化场的强度大于第一铁电间隔绝缘层的铁电矫顽场。
请注意，“自第一接触层12指向吸收层13”是指，从正极指向负极的极化方向。
可以理解，由于通过采用无机铁电体制备第一铁电间隔绝缘层并对第一铁电间隔绝缘层施加铁电极化场，使第一铁电间隔绝缘层内部的铁电畴定向排列，进而使第一铁电间隔绝缘层内部形成定向极化电场，通过铁电极化对钙钛矿进行场钝化进而增强钙钛矿内建场。增强的钙钛矿材料的内建场加剧了钙钛矿pin结内电子、空穴准费米能级的劈裂，使电池的开路电压得到进一步提升。而且，增强的钙钛矿材料的内建场导致钙钛矿吸收层与致密电子传输层构成的异质结界面的能带弯曲进而促进光生载流子在异质结界面处的分离与提取。这样，有利于提高钙钛矿电池的开路电压和光电转化效率。
具体地，第一致密接触层为致密电子传输层。优选TiO2作为致密电子传输层原料。换言之，第一致密接触层为致密TiO2层。
具体地，第一介孔接触层为介孔电子传输层。优选TiO2作为介孔电子传输层原料。换言之，第一介孔接触层为介孔TiO2层。
具体地，无机铁电体包括PZT。可将PZT粉末研磨得到PZT纳米晶；将PZT纳米晶加入去离子水中并搅拌得到PZT水溶胶；将PZT水溶胶涂覆于第一介孔接触层上，对第一介孔接触层上涂覆的PZT水溶胶进行退火后制成第一铁电间隔绝缘层。
具体地，可在第一铁电间隔绝缘层上采用丝网印刷的方式印刷碳浆料，烘干、烧结、保温并自然冷却到室温，从而形成第一碳电极。
具体地，可利用恒流电源对第一铁电间隔绝缘层施加方向为自玻璃衬底101指向吸收层13的垂直于薄膜电池表面的正向铁电极化场，施加的外加电场大于PZT的铁电矫顽场。如此，使得第一铁电间隔绝缘层被极化，方法简单，速度快，设备成本低。
可以理解，在其他的实施例中，也可采用PFM施加。
具体地，优选无MA+的有机无机杂化钙钛矿材料FA0.91Cs0.09PbI3作为钙钛矿太阳能电池的吸收层13。
具体地，致密电子传输层的构成材料为PCBM、TiO2、ZnO、SnO2、H-PDI、F-PDI中的至少一种。
具体地，介孔电子传输层的构成材料为PCBM、TiO2、ZnO、SnO2、H-PDI、F-PDI中的至少一种。
具体地，钙钛矿吸收层13的构成材料为有机无机杂化钙钛矿，其通式为ABX3型，A为Cs+、CH(NH2)2 +、CH3NH3 +、C(NH2)3 +中的一种或多种，B为Pb2+、Sn2+中的至少一种，所述X为Br-、I-、Cl-中的一种或多种。如此，使得钙钛矿光吸收层13的吸光效果较好，有利于提高光电转换效率。
可选地，第二接触层14包括依次设于吸收层13的第二致密接触层、第二介孔接触层、第二铁电间隔绝缘层和第二碳电极。
另外，可对第二铁电间隔绝缘层施加自吸收层13指向第二接触层14的方向的铁电极化场，施加的铁电极化场的强度大于第二铁电间隔绝缘层的铁电矫顽场。
请注意，“自吸收层13指向第二接触层14”是指，从正极指向负极的极化方向。本实施例中，第二接触层14为空穴传输层。
关于该部分的解释和说明可参考前文，为避免冗余，在此不再赘述。
具体地，空穴传输层包括NiOx膜、PEDOT:PSS膜、Spiro-oMeTad膜、CuSCN膜和PTAA膜中的一种或多种。
另外，可通过磁控溅射、喷涂、刮涂、旋涂、丝网印刷等方式制备第二接触层。
请参阅图1，可选地，薄膜电池阵列10设有第一接触端110和第二接触端120，晶硅电池阵列30设有第三接触端310和第四接触端320，第一接触端110、第二接触端120、第三接触端310和第四接触端320分别从太阳电池复合组件100引出。
如此，第一接触端110、第二接触端120、第三接触端310和第四接触端320独立引出，形成四端串联的太阳电池复合组件100，无需进行电压匹配，也无需进行电流匹配，工艺简单，效率较高。
具体地，第一接触端110和第二接触端120中的一个为正极接触端，另一个为负极接触端。第三接触端310和第四接触端320中的一个为正极接触端，另一个为负极接触端。
在图1的示例中，第一接触端110和第三接触端310为负极接触端，第二接触端120和第四接触端320为正极接触端。可以理解，在其他的示例中，也可第一接触端110和第三接触端310为正极接触端，第二接触端120和第四接触端320为负极接触端。
请参阅图2，可选地，薄膜电池阵列10设有第一接触端110和第二接触端120，晶硅电池阵列30设有第三接触端310和第四接触端320，第一接触端110和第三接触端310的极性相同，第二接触端120和第四接触端320的极性相同，第一接触端110和第三接触端310连接成第一引出端，第一引出端、第二接触端120和第四接触端320分别从太阳电池复合组件100引出。
如此，第一引出端、第二接触端120和第四接触端320独立引出，形成三端串联的太阳电池复合组件100，无需进行电压匹配，也无需进行电流匹配，工艺简单，效率较高。
具体地，第一接触端110和第二接触端120中的一个为正极接触端，另一个为负极接触端。第三接触端310和第四接触端320中的一个为正极接触端，另一个为负极接触端。
在图2的示例中，第一接触端110和第三接触端310为负极接触端，第二接触端120和第四接触端320为正极接触端。可以理解，在其他的示例中，也可第一接触端110和第三接触端310为正极接触端，第二接触端120和第四接触端320为负极接触端。
在图2的示例中，负极的第一接触端110与负极的第三接触端310连接，所形成的第一引出端也为负极接触端。
请参阅图3，可选地，薄膜电池阵列10设有第一接触端110和第二接触端120，晶硅电池阵列30设有第三接触端310和第四接触端320，第一接触端110和第三接触端310的极性相同，第二接触端120和第四接触端320的极性相同，薄膜电池阵列10和晶硅电池阵列30的电压匹配，第一接触端110和第三接触端310连接成第一引出端，第二接触端120和第四接触端320连接成第二引出端，第一引出端和第二引出端分别从太阳电池复合组件100引出。
如此，第一接触端110和第三接触端310连接所形成的第一引出端、第二接触端120和第四接触端320连接所形成的第二引出端，独立引出，形成两端并联的太阳电池复合组件100，由于进行了电压匹配，故使得太阳电池复合组件100的电性能较好。
具体地，第一接触端110和第二接触端120中的一个为正极接触端，另一个为负极接触端。第三接触端310和第四接触端320中的一个为正极接触端，另一个为负极接触端。
在图3的示例中，第一接触端110和第三接触端310为正极接触端，第二接触端120和第四接触端320为负极接触端。可以理解，在其他的示例中，也可第一接触端110和第三接触端310为负极接触端，第二接触端120和第四接触端320为正极接触端。
在图3的示例中，正极的第一接触端110与正极的第三接触端310连接，所形成的第一引出端也为正极接触端。负极的第二接触端120与负极的第四接触端320连接，所形成的第二引出端也为负极接触端。
具体地，可通过控制薄膜电池阵列10中薄膜电池的数量和晶硅电池阵列30中晶硅电池的数量来进行电压匹配。进一步地，可通过控制薄膜电池阵列10的划线数量来控制薄膜电池阵列10中薄膜电池的数量。
请参阅图4，可选地，薄膜电池阵列10设有第一接触端110和第二接触端120，晶硅电池阵列30设有第三接触端310和第四接触端320，第一接触端110和第三接触端310的极性相同，第二接触端120和第四接触端320的极性相同，薄膜电池阵列10和晶硅电池阵列30的电流匹配，第二接触端120和第三接触端310连接，第一接触端110和第四接触端320分别从太阳电池复合组件100引出。
如此，第二接触端120和第三接触端310连接，第一接触端110和第四接触端320独立引出，形成两端串联的太阳电池复合组件100，由于进行了电流匹配，故使得太阳电池复合组件100的电性能较好。
具体地，第一接触端110和第二接触端120中的一个为正极接触端，另一个为负极接触端。第三接触端310和第四接触端320中的一个为正极接触端，另一个为负极接触端。
在图4的示例中，第一接触端110和第三接触端310为负极接触端，第二接触端120和第四接触端320为正极接触端。可以理解，在其他的示例中，也可第一接触端110和第三接触端310为正极接触端，第二接触端120和第四接触端320为负极接触端。
具体地，可通过控制薄膜电池阵列10中薄膜电池的尺寸和晶硅电池阵列30中晶硅电池的尺寸来进行电流匹配。
进一步地，可通过控制薄膜电池阵列10的划线数量来控制薄膜电池阵列10中薄膜电池的面积；可通过控制薄膜电池阵列10的总面积来控制薄膜电池阵列10中薄膜电池的面积。
进一步地，可通过控制晶硅电池的面积来控制晶硅电池的电流；可通过控制晶硅电池的厚度来控制晶硅电池的电流。
关于该实施例的其他解释和说明可参照本文的其他部分，为避免冗余，在此不再赘述。
实施例二
本申请实施例的光伏系统，包括实施例一中任一项的太阳电池复合组件100。
本申请实施例的光伏系统，在薄膜电池阵列10上设置晶硅电池阵列30形成太阳电池复合组件100，只需要两层封装玻璃和封装胶膜103。在采用两层玻璃进行封装的同时，将其中的一片玻璃作为衬底制备薄膜电池阵列10，可以有效降低工艺难度和材料成本。同时，利用绝缘层20隔离薄膜电池阵列10和晶硅电池阵列30，可以避免使用隧穿结，可以有效增加晶硅电池阵列30的短路电流，进一步提高太阳电池复合组件100的光电转换效率。
在本实施例中，光伏系统可应用在光伏电站中，例如地面电站、屋顶电站、水面电站等，也可应用在利用太阳能进行发电的设备或者装置上，例如用户太阳能电源、太阳能路灯、太阳能汽车、太阳能建筑等等。当然，可以理解的是，光伏系统的应用场景不限于此，也即是说，光伏系统可应用在需要采用太阳能进行发电的所有领域中。以光伏发电系统网为例，光伏系统可包括光伏阵列、汇流箱和逆变器，光伏阵列可为多个电池组件的阵列组合，例如，多个电池组件可组成多个光伏阵列，光伏阵列连接汇流箱，汇流箱可对光伏阵列所产生的电流进行汇流，汇流后的电流流经逆变器转换成市电电网要求的交流电之后接入市电网络以实现太阳能供电。
关于该实施例的其他解释和说明可参照本文的其他部分，尤其是实施例一和实施例二，为避免冗余，在此不再赘述。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种太阳电池复合组件，其特征在于，包括依次层叠的：玻璃衬底、薄膜电池阵列、绝缘层、晶硅电池阵列、封装胶膜和封装玻璃；所述玻璃衬底为导电玻璃，所述薄膜电池阵列包括依次设于所述导电玻璃的第一接触层、吸收层、第二接触层和导电层；所述薄膜电池阵列设有第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽，所述第一凹槽设于所述导电玻璃并容纳有所述第一接触层，所述第二凹槽贯穿所述第二接触层、所述吸收层和所述第一接触层，所述第二凹槽容纳有导电层，所述第三凹槽贯穿所述导电层、所述第二接触层、所述吸收层和所述第一接触层。
2.根据权利要求1所述的太阳电池复合组件，其特征在于，所述导电玻璃包括绝缘玻璃和导电膜，所述导电膜设于所述绝缘玻璃和所述第一接触层之间，所述第一凹槽贯穿所述导电膜。
3.根据权利要求1所述的太阳电池复合组件，其特征在于，所述第一接触层包括依次设于所述导电玻璃的第一致密接触层、第一介孔接触层、第一铁电间隔绝缘层和第一碳电极。
4.根据权利要求1所述的太阳电池复合组件，其特征在于，所述薄膜电池阵列设有第一接触端和第二接触端，所述晶硅电池阵列设有第三接触端和第四接触端，所述第一接触端、所述第二接触端、所述第三接触端和所述第四接触端分别从所述太阳电池复合组件引出。
5.根据权利要求1所述的太阳电池复合组件，其特征在于，所述薄膜电池阵列设有第一接触端和第二接触端，所述晶硅电池阵列设有第三接触端和第四接触端，所述第一接触端和所述第三接触端的极性相同，所述第二接触端和所述第四接触端的极性相同，所述第一接触端和所述第三接触端连接成第一引出端，所述第一引出端、所述第二接触端和所述第四接触端分别从所述太阳电池复合组件引出。
6.根据权利要求1所述的太阳电池复合组件，其特征在于，所述薄膜电池阵列设有第一接触端和第二接触端，所述晶硅电池阵列设有第三接触端和第四接触端，所述第一接触端和所述第三接触端的极性相同，所述第二接触端和所述第四接触端的极性相同，所述薄膜电池阵列和所述晶硅电池阵列的电压匹配，所述第一接触端和所述第三接触端连接成第一引出端，所述第二接触端和所述第四接触端连接成第二引出端，所述第一引出端和所述第二引出端分别从所述太阳电池复合组件引出。
7.根据权利要求1所述的太阳电池复合组件，其特征在于，所述薄膜电池阵列设有第一接触端和第二接触端，所述晶硅电池阵列设有第三接触端和第四接触端，所述第一接触端和所述第三接触端的极性相同，所述第二接触端和所述第四接触端的极性相同，所述薄膜电池阵列和所述晶硅电池阵列的电流匹配，所述第二接触端和所述第三接触端连接，所述第一接触端和所述第四接触端分别从所述太阳电池复合组件引出。
8.根据权利要求1所述的太阳电池复合组件，其特征在于，薄膜电池阵列包括亚铁化硅电池、铜铟镓硒电池、微晶硅电池、纳米晶硅电池、磷化铟电池、非晶硅电池、钙钛矿电池、砷化镓电池和碲化镉电池中的至少一种。
9.一种光伏系统，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的太阳电池复合组件。
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| CN202210393263.8A CN114759063A (zh) | 2022-04-15 | 2022-04-15 | 一种太阳电池复合组件和光伏系统 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN117457765A (zh) * | 2023-05-26 | 2024-01-26 | 昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司 | 光伏电池、光伏电池模块及光伏电池组件 |
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2022
- 2022-04-15 CN CN202210393263.8A patent/CN114759063A/zh active Pending
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| CN117457765A (zh) * | 2023-05-26 | 2024-01-26 | 昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司 | 光伏电池、光伏电池模块及光伏电池组件 |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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