CN115863460A - 一种薄膜光伏组件及其制作方法 - Google Patents

一种薄膜光伏组件及其制作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115863460A
CN115863460A CN202310173765.4A CN202310173765A CN115863460A CN 115863460 A CN115863460 A CN 115863460A CN 202310173765 A CN202310173765 A CN 202310173765A CN 115863460 A CN115863460 A CN 115863460A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sub
electrode
battery
cell
thin film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310173765.4A
Other languages
English (en)
Inventor
赵志国
肖平
赵建勇
赵东明
秦校军
叶林
李新连
张赟
李梦洁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huaneng Clean Energy Research Institute
Huaneng Renewables Corp Ltd
Original Assignee
Huaneng Clean Energy Research Institute
Huaneng Renewables Corp Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huaneng Clean Energy Research Institute, Huaneng Renewables Corp Ltd filed Critical Huaneng Clean Energy Research Institute
Priority to CN202310173765.4A priority Critical patent/CN115863460A/zh
Publication of CN115863460A publication Critical patent/CN115863460A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本申请公开了一种薄膜光伏组件及其制作方法,包括基板和位于基板表面预设区域的电池组件,电池组件包括依次间隔排列且依次串联连接的N个子电池,每一子电池包括相对的第一端和第二端,通过设置各个子电池的第一端的侧边边长之和小于各个子电池的第二端的侧边边长之和,使得各个子电池的第一端相较于各个子电池的第二端更加聚拢,从而缩短第1个子电池的第一端与第N个子电池的第一端之间的距离,那么,第1个子电池的第一电极和第N个子电池的第二电极可以从各自的第一端引出,使得薄膜光伏组件的正负电极可以更加接近,节约成本,进而便于设计出更加美观、封装要求较低的薄膜光伏组件,尤其在建筑光伏一体化方面的应用优势明显。

Description

一种薄膜光伏组件及其制作方法
技术领域
本申请涉及光伏技术领域,尤其涉及一种薄膜光伏组件及其制作方法。
背景技术
常规的光伏组件以晶硅光伏组件和薄膜光伏组件为主,晶硅光伏组件主要是由整片或半片或更小的切割后的电池片,通过串并联结构实现;而薄膜光伏组件主要由条状的子电池通过内级联形成串并联结构。对于薄膜光伏组件来说,长条状子电池的串并联结构具有工艺简单的优势,但是,薄膜光伏组件的正负电极距离较远,这会导致薄膜光伏组件的图案效果单一,不美观,对封装要求高等缺点。
发明内容
为解决上述技术问题,本申请实施例提供了一种薄膜光伏组件及其制作方法,以使得薄膜光伏组件的正负电极更加接近,从而便于设计出更加美观、封装要求较低的薄膜光伏组件。
为实现上述目的,本申请实施例提供了如下技术方案:
一种薄膜光伏组件,包括:
基板;
位于所述基板表面预设区域的电池组件,所述电池组件包括依次间隔排列的N个子电池,N为不小于2的整数,每一子电池包括相对的第一端和第二端,各个子电池的第一端的侧边边长之和小于各个子电池的第二端的侧边边长之和;
每一子电池包括沿垂直于所述基板表面的方向层叠设置的第一电极、活性层和第二电极,第i个子电池的第二电极与第i+1个子电池的第一电极电连接,1≤i≤N-1,且i为整数,第1个子电池的第一电极为所述电池组件的第一电极,第N个子电池的第二电极为所述电池组件的第二电极。
可选的,所述预设区域为矩形,所述预设区域的边界包括依次连接的第一边、第二边、第三边和第四边,第1个子电池至第N个子电池各自的第一端集中位于所述预设区域的第一边和第四边的夹角区域,且由靠近所述预设区域的第一边向靠近所述预设区域的第四边依次排布,第1个子电池至第N个子电池各自的第二端沿所述预设区域的第一边、第二边、第三边和第四边依次排布。
可选的,各个子电池的第一端的侧边连线为弧形。
可选的,所述预设区域为圆形,第1个子电池至第N个子电池各自的第一端围绕一预设中心周向排布,所述预设中心位于所述预设区域内部,第1个子电池至第N个子电池各自的第二端沿所述预设区域的边界周向排布。
可选的,所述预设中心与所述预设区域的圆心重合。
可选的,各个子电池的第一端的侧边边长相等。
可选的,所述电池组件还包括:
第一汇流条和第二汇流条,所述第一汇流条与所述第1个子电池的第一电极电连接,所述第一汇流条为所述电池组件的第一电极引出端,所述第二汇流条与所述第N个子电池的第二电极电连接,所述第二汇流条为所述电池组件的第二电极引出端。
一种薄膜光伏组件的制作方法,包括:
提供一基板;
在所述基板表面的预设区域形成电池组件,所述电池组件的形成过程包括:
在所述基板表面的预设区域中划定出所述电池组件的电极引出区域,所述基板表面的预设区域除所述电极引出区域之外的其他区域为光伏区域;
在所述光伏区域上形成依次间隔排列的N个子电池,N为不小于2的整数,每一子电池包括相对的第一端和第二端,各个子电池的第一端的侧边边长之和小于各个子电池的第二端的侧边边长之和;
其中,每一子电池包括沿垂直于所述基板表面的方向层叠设置的第一电极、活性层和第二电极,第i个子电池的第二电极与第i+1个子电池的第一电极电连接,1≤i≤N-1,且i为整数,第1个子电池的第一电极为所述电池组件的第一电极,第N个子电池的第二电极为所述电池组件的第二电极。
可选的,所述电池组件的形成过程还包括:
在所述电极引出区域形成第一汇流条和第二汇流条,所述第一汇流条与所述第1个子电池的第一电极电连接,所述第一汇流条为所述电池组件的第一电极引出端,所述第二汇流条与所述第N个子电池的第二电极电连接,所述第二汇流条为所述电池组件的第二电极引出端。
与现有技术相比,上述技术方案具有以下优点:
本申请实施例所提供的薄膜光伏组件,包括基板和位于基板表面预设区域的电池组件,电池组件包括依次间隔排列且依次串联连接的N个子电池,其中,第1个子电池的第一电极为电池组件的第一电极,第N个子电池的第二电极为电池组件的第二电极,每一子电池包括相对的第一端和第二端,通过设置各个子电池的第一端的侧边边长之和小于各个子电池的第二端的侧边边长之和,使得各个子电池的第一端相较于各个子电池的第二端更加聚拢,从而缩短第1个子电池的第一端与第N个子电池的第一端之间的距离,那么,相较于现有薄膜光伏组件中各子电池均为长条形且依次间隔排列,使得薄膜光伏组件的正负电极距离较远,需要设置较长汇流条引出,本申请实施例所提供的薄膜光伏组件中,第1个子电池的第一电极和第N个子电池的第二电极可以从各自的第一端引出,使得薄膜光伏组件的正负电极可以更加接近,大大缩短甚至无需设置汇流条便可以将正负电极引出,节约成本,进而便于设计出更加美观、封装要求较低的薄膜光伏组件,尤其在建筑光伏一体化方面的应用优势明显。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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为现有薄膜光伏组件的俯视示意图;
图2为本申请一个实施例所提供的薄膜光伏组件的俯视示意图;
图3为本申请另一个实施例所提供的薄膜光伏组件的俯视示意图;
图4为本申请又一个实施例所提供的薄膜光伏组件的俯视示意图;
图5为本申请实施例所提供的薄膜光伏组件的剖面结构示意图;
图6为本申请一个实施例所提供的薄膜光伏组件的制作方法的流程示意图;
图7为本申请实施例所提供的薄膜光伏组件的制作方法中,电池组件形成过程的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请,但是本申请还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
其次,本申请结合示意图进行详细描述,在详述本申请实施例时,为便于说明,表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大,而且所述示意图只是示例,其在此不应限制本申请保护的范围。此外,在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
正如背景技术部分所述,薄膜光伏组件的正负电极距离较远,这会导致薄膜光伏组件的图案效果单一,不美观,对封装要求高等缺点。
图1给出了现有薄膜光伏组件的俯视示意图,从图1可以看出,现有薄膜光伏组件包括M个子电池010,其中,各子电池010均为长条形,各子电池依次间隔排布,且各子电池依次串联连接,因此,第1个子电池的电极可以作为薄膜光伏组件的正极引出,第M个子电池的电极可以作为薄膜光伏组件的负极引出,反之亦然。第1个子电池的输出电压为V1,第2个子电池的输出电压为V2,以此类推,第M个子电池的输出电压为VM,由于各子电池是串联连接的,因此,M个子电池的输出电压为各个子电池的输出电压之和。
发明人研究发现,由于现有薄膜光伏组件中各子电池010均为长条形,且各子电池依次间隔排列,因此,第1个子电池的电极与第M个子电池的电极之间的距离较远,即薄膜光伏组件的正负电极距离较远,并且,子电池数量越多,薄膜光伏组件的正负电极距离越远。
在实际应用中,为了将薄膜光伏组件的正负电极引出,需要增设较长的汇流条或汇流带,从而使得第1个子电池的电极通过汇流条引出,第M个子电池的电极也通过汇流条引出,进而将薄膜光伏组件的正负电极汇聚在相近的区域,便于使用,但这样不仅增加了成本,对后续的封装要求较高,而且也不美观,各子电池只限于长条形,图案效果也比较单一。
基于上述研究的基础上,本申请实施例提供了一种薄膜光伏组件,图2-图4列举了本申请实施例所提供的几种薄膜光伏组件的俯视示意图,图5给出了本申请实施例所提供的薄膜光伏组件的剖面结构示意图,结合图2-图5可以看出,本申请实施例所提供的薄膜光伏组件包括:
基板100;
位于基板100表面预设区域110的电池组件200,电池组件200包括依次间隔排列的N个子电池10,N为不小于2的整数,参考图2-图4中第i个子电池所示,每一子电池10包括相对的第一端11和第二端12,各个子电池10的第一端11的侧边边长之和小于各个子电池10的第二端12的侧边边长之和;
参考图5所示,每一子电池10包括沿垂直于基板100表面的方向层叠设置的第一电极01、活性层02和第二电极03,第i个子电池的第二电极03与第i+1个子电池的第一电极01电连接,1≤i≤N-1,且i为整数,第1个子电池的第一电极01为电池组件200的第一电极,第N个子电池的第二电极03为电池组件的第二电极。
在本实施例中,第1个子电池至第N个子电池依次串联连接,因此,第1个子电池的第一电极01为电池组件的第一电极,第N个子电池的第二电极03为电池组件的第二电极。
可选的,第1个子电池的第一电极为正极,即为电池组件的正极,第N个子电池的第二电极为负极,即为电池组件的负极;可选的,第1子电池的第一电极为负极,即为电池组件的负极,第N个子电池的第二电极为正极,即为电池组件的正极,具体视情况而定。
在本实施例中,每一子电池10都如图2-图4中第i个子电池那样包括相对的第一端11和第二端12,通过设置各个子电池的第一端11的侧边边长之和小于各个子电池的第二端11的侧边边长之和,使得各个子电池的第一端11相较于各个子电池的第二端12更加聚拢,从而缩短第1个子电池的第一端11与第N个子电池的第一端11之间的距离,那么,相较于现有薄膜光伏组件中各子电池均为长条形且依次间隔排列,使得薄膜光伏组件的正负电极距离较远,需要设置较长汇流条引出,本申请实施例所提供的薄膜光伏组件中,第1个子电池的第一电极01和第N个子电池的第二电极03可以从各自的第一端11引出,使得薄膜光伏组件的正负电极可以更加接近,大大缩短甚至无需设置汇流条便可以将正负电极引出,节约成本,进而便于设计出更加美观、封装要求较低的薄膜光伏组件,尤其在建筑光伏一体化方面的应用优势明显,具体例如,可以设计出正负极更加贴近的薄膜光伏组件,再例如,对于幕墙的布置也可以更加美观。
需要说明的是,与现有薄膜光伏组件中相邻子电池之间的划刻方式相同,在本实施例中,相邻子电池10通过P1、P2、P3刻线槽进行划刻。具体的,P1刻线槽贯穿第一电极01,直至基板100,且被活性层02所填充,以分隔相邻子电池的第一电极01;P2刻线槽贯穿活性层02,直至第一电极01,且被第二电极03所填充,以分隔相邻子电池的活性层02;P3刻线槽贯穿第二电极03和活性层02,直至第一电极01,以分隔相邻子电池的第二电极03;从图5所示的穿过P2刻线槽的电流流向可以看出,以此来实现相邻子电池10的分隔,以及相邻子电池10的第二电极03和第一电极01的电连接,即相邻子电池10的串联连接。
可以理解的是,P1、P2、P3激光刻线方式不可避免地在相邻子电池之间产生死区,参考图5所示,相邻子电池之间的死区包括P1刻线槽至P3刻线槽之间的区域,即P1、P2、P3三个刻线槽、P1刻线槽与P2刻线槽之间的间距、以及P2刻线槽与P3刻线槽之间的间距,由于死区内没有活性层,或死区内活性层正负电极短接,因此,死区不用于输出发电功率。
由此可见,在本实施例中,相邻子电池10被死区所间隔,即相邻子电池10被P1刻线槽至P3刻线槽之间的区域所间隔。
可以理解的是,结合图2-图5所示,电池组件200中N个子电池10依次排布,对于中间的第2个子电池和第N-1个子电池之间来说,均是被P1刻线槽至P3刻线槽之间的死区所间隔,而对于第1个子电池背离其他子电池的一侧来说,以及对于第N个子电池背离其他子电池的一侧来说,可能只需进行P2和P3激光刻线,形成P2和P3刻线槽,或只需进行P1激光刻线,形成P1刻线槽,但这并不影响相邻子电池10之间被P1刻线槽至P3刻线槽之间的死区所间隔。
由此可见,本实施例所提供的薄膜光伏组件,通过设置各个子电池的第一端11的侧边边长之和小于各个子电池的第二端11的侧边边长之和,来使得薄膜光伏组件的正负电极更加接近,而并不改变相邻子电池之间的划刻方式,即相邻子电池之间仍是通过P1、P2、P3刻线槽来划刻的,在工艺上易于实现。
在上述实施例的基础上,可选的,在本申请的一个实施例中,如图2所示,基板表面的预设区域110为矩形,该矩形预设区域110的边界包括依次连接的第一边L1、第二边L2、第三边L3和第四边L4,第1个子电池至第N个子电池各自的第一端11集中位于预设区域110的第一边L1和第四边L2的夹角区域,且由靠近预设区域110的第一边L1向靠近预设区域110的第四边L4依次排布,第1个子电池至第N个子电池各自的第二端12沿预设区域110的第一边L1、第二边L2、第三边L3和第四边L4依次排布。
参考图2所示,基板表面的预设区域110包括电极引出区域111和光伏区域112,在本实施例中,电极引出区域111为矩形预设区域110的第一边L1和第四边L4的夹角区域,在电极引出区域111没有设置子电池,即电极引出区域111不用于输出发电功率,可以用于设置汇流条/汇流带等,以将电池组件的正负电极引出;光伏区域112为基板表面的预设区域110中除电极引出区域111之外的其他区域,光伏区域112上设置有依次间隔排布的N个子电池10,且相邻子电池10之间被死区所间隔。
需要说明的是,在图2中,为了图形清楚,每一子电池10两侧的死区间隔由实线所表示,可以想象的是,在实际应用中,相邻子电池之间的死区间隔如图5中P1刻线槽至P3刻线槽之间的死区区域,具有一定的宽度。
还需要说明的是,在图2中,为了图形清楚,各子电池10的第一端11的侧边连在了一起,但可以理解的是,相邻子电池10的第一端11及第二端12之间也是被死区所间隔的。
再需要说明的是,在本实施例中,电极引出区域111为矩形预设区域110中第一边L1和第四边L4的夹角区域,当然,在其他实施例中,电极引出区域111也可以位于矩形预设区域110中第一边L1和第二边L2的夹角区域,或第二边L2和第三边L3的夹角区域,或第三边L3和第四边L4的夹角区域,即电极引出区域111可以位于矩形预设区域110中的任一夹角区域。
在本实施例中,并不限定各子电池10的形状,也不限定各子电池的第二端12位于矩形预设区域110的哪一边上,具体可在确定矩形预设区域110中的电极引出区域111后,在矩形预设区域110中除电极引出区域111之外的光伏区域112确定各子电池的形状及其第二端的位置。
在本实施例中,也不限定相邻子电池之间的死区的形状,假设将P1刻线槽至P3刻线槽之间的死区看作图2中的实线,那么这条实线可以是直线,也可以是曲线,但一般情况下是连续的。
在本实施例中,也不限定电极引出区域111的形状,电极引出区域111是矩形预设区域110的第一边L1、第四边L4、第1个子电池远离其他子电池的侧边、第N个子电池远离其他子电池的侧边以及第1个子电池至第N个子电池各自的第一端的连线组成的区域。
在本实施例中,参考图2所示,由于第1个子电池至第N个子电池各自的第一端11集中位于预设区域110的第一边L1和第四边L4的夹角区域,第1个子电池至第N个子电池各自的第二端12沿预设区域110的第一边L1、第二边L2、第三边L3和第四边L4依次排布,使得第1个子电池至第N个子电池各自的第一端11汇聚在一起,第1个子电池至第N个子电池各自的第二端12呈辐射排布,第1个子电池至第N个子电池也呈辐射排布,从而大大缩短了第1个子电池的第一端与第N个子电池的第一端之间的距离,使得第1个子电池的第一电极(例如图2中的正极+)和第N个子电池的第二电极(例如图2中的负极-)均从各自的第一端引出时,薄膜光伏组件的正负电极可以非常接近,大大减少甚至不需要设置汇流条/汇流带,从而减少成本,降低对封装的要求。
并且,在本实施例中,参考图2所示,第1个子电池至第N个子电池不再是统一的长条形,而是可以为不规则的四边形,外接电路也可以更短,更隐蔽,这也便于设计出更加美观的薄膜光伏组件。例如,将薄膜光伏组件设计在幕墙时,可以根据客户的不同需求,设计出不同版型、带有图案特点的电池组件,使得幕墙布置更加美观,还可以实现定制化。
在上述实施例的基础上,可选的,在本申请的一个实施例中,各个子电池的第一端11的侧边连线为弧形。
为了使得各子电池的第一端11汇聚在一起,将第1个子电池至第N个子电池各自的第一端11集中设置在预设区域110的第一边L1和第四边L4的夹角区域,但由于每个子电池的第一端11是需要一定的宽度的,如果各子电池的第一端11汇聚的太密集,不利于各子电池的划分,使得相邻子电池有可能发生短路现象,因此,在本实施例中,将各个子电池的第一端11的侧边连线设置成弧形,也可以是曲线,延长了各个子电池的第一端11的侧边连线,从而在第1个子电池的第一端11和第N个子电池的第一端11之间的距离仍然保持较近的情况下,拉开每一子电池与其相邻子电池各自的第一端之间的距离,即在使得薄膜光伏组件的正负电极非常接近的情况下,仍能保证各子电池的彼此间隔。
可选的,在本申请的另一个实施例中,如图3和图4所示,基板表面的预设区域110为圆形,第1个子电池至第N个子电池各自的第一端11围绕一预设中心O周向排布,预设中心O位于预设区域内部,第1个子电池至第N个子电池各自的第二端12沿预设区域110的边界周向排布。
在本实施例中,第1个子电池至第N个子电池各自的第一端11围绕基板表面预设区域110内的一预设中心O周向排布,第1个子电池至第N个子电池各自的第二端12沿预设区域110的边界周向排布,因此,第1个子电池至第N个子电池呈风车式(如图3所示)或车轴式排布(如图4所示),大大缩短了第1个子电池的第一端11与第N个子电池的第一端11之间的距离,从而使得第1个子电池的第一电极(例如图3和图4中的正极+)和第N个子电池的第二电极(例如图3和图4中的负极-)均从各自的第一端11引出时,薄膜光伏组件的正负电极非常接近,大大减少甚至不需要设置汇流条/汇流带,从而减少成本,降低对封装的要求。
并且,参考图3和图4所示,第1个子电池至第N个子电池不再是统一的长条形,而是可以为扇叶形或扇形,外接电路也可以更短,更隐蔽,这也便于设计出更加美观的薄膜光伏组件,尤其在建筑光伏一体化方面的应用优势明显。
与上一实施例类似,参考图3和图4所示,基板表面的预设区域110包括电极引出区域111和光伏区域112,在本实施例中,电极引出区域111为圆形预设区域110中围绕一预设中心O的区域,在电极引出区域111没有设置子电池,即电极引出区域111不用于输出发电功率,可以用于设置汇流条/汇流带等,以将电池组件的正负电极引出;光伏区域112为基板表面的预设区域110中除电极引出区域111之外的其他区域,光伏区域112中设置有围绕预设中心O周向间隔排布的N个子电池10,且相邻子电池10之间被死区所间隔。
同图2那样,在图3和图4中,为了图形清楚,每一子电池两侧的死区间隔由实线所表示,可以想象的是,在实际应用中,相邻子电池之间的死区间隔如图5中P1刻线槽至P3刻线槽之间的死区区域,具有一定的宽度。
并且,在图3和图4中,为了图形清楚,各子电池10的第一端11的侧边连在了一起,但可以理解的是,相邻子电池10的第一端11及第二端12之间也是被死区所间隔的。
在本实施例中,并不限定各子电池10的形状,也不限定各子电池的第二端12位于圆形预设区域110的边界的哪一位置,具体可在确定圆形预设区域110中的电极引出区域111后,在圆形预设区域110中除电极引出区域111之外的光伏区域112确定各子电池的形状及其第二端的位置。
在本实施例中,也不限定相邻子电池之间的死区的形状,假设将P1刻线槽至P3刻线槽之间的死区看作图3和图4中的实线,那么这条实线可以是直线,也可以是曲线,但一般情况下是连续的。
在本实施例中,也不限定电极引出区域111的形状,电极引出区域111可以是圆形或椭圆形,也可以是多边形,例如正多边形等,具体视情况而定。
在上述实施例的基础上,可选的,在本申请的一个实施例中,预设中心O与预设区域的圆心重合。在本实施例中,电极引出区域111可以与基板表面的预设区域110为同心圆。
当然,在本申请的其他实施例中,预设中心O也可以不与预设区域110的圆心重合,只要是预设中心O位于预设区域110内即可。
在上述任一实施例的基础上,可选的,在本申请的一个实施例中,参考图2-图4所示,各个子电池10的第一端11的侧边边长相等,以便于更简单地划分各个子电池。
在本实施例中,各个子电池10的第一端11的侧边边长相等,因此,只要确定出各个子电池的第二端12或各个子电池中连接其第一端11和第二端12的两侧边即可确定出各个子电池所在区域。
需要说明的是,本申请实施例所提供的薄膜光伏组件,不限于图2-图4所示版型的组件,基于本申请实施例所提供的薄膜光伏组件中,各个子电池的第一端的侧边边长之和小于各个子电池的第二端的侧边边长之和,使得各个子电池的第一端相较于各个子电池的第二端更加聚拢这一发明构思,可以衍生出各种版型的薄膜光伏组件,都应在本申请保护范围内。
在上述任一实施例的基础上,可选的,在本申请的一个实施例中,各个子电池10的有效辐照面积相等,其中,每一子电池10的有效辐照面积为每一子电池10的有效辐照区域(或有效光伏区域)的面积,每一子电池10的有效辐照区域(或有效光伏区域)具体指每一子电池的第一电极01、活性层02和第二电极03在垂直于基板100表面的方向上的重叠区域,是主要输出发电功率的区域。
在本实施例中,由于各个子电池10是串联连接的,因此,设置各个子电池10的有效辐照面积相等,从而使得各个子电池的发电功率相等,匹配电流也相等,这是因为,如果有的子电池的有效辐照面积较大,那么,它的发电功率也较大,流经它的电流也应较大,而有的子电池的有效辐照面积较小,那么,它的发电功率也较小,流经它的电流也应较小,但由于各子电池是串联连接的,因此,只能按照较小的电流流经各个子电池,那么,有效辐照面积较大的子电池的发电功率就被浪费掉了。
具体的,假设预设区域110(如图2所示的矩形预设区域110,或如图3和图4所示的圆形预设区域110)的面积为S,预设区域110中电极引出区域的面积为S1,所有子电池之间的死区总面积为S2,则基板表面的预设区域110中所有子电池的有效辐照面积为S=S-S1-S2,那么,每一个子电池的有效辐照面积即为(S-S1-S2)/N。
当然,在本申请的其他实施例中,N个子电池中,也可以至少两个子电池10的有效辐照面积不相等,具体视情况而定。
在上述任一实施例的基础上,可选的,在本申请的一个实施例中,如图5所示,电池组件200还包括:
第一汇流条21和第二汇流条22,第一汇流条21与第1个子电池的第一电极01电连接,第一汇流条21为电池组件200的第一电极引出端,第二汇流条22与第N个子电池的第二电极03电连接,第二汇流条22为电池组件200的第二电极引出端。
在本实施例中,虽然也设置第一汇流条21将第1个子电池的第一电极01引出,并设置第二汇流条22将第N个子电池的第二电极03引出,但相比于现有薄膜光伏组件中各子电池均为长条形且依次间隔排布,使得薄膜光伏组件的正负电极距离较远,需要设置较长汇流条引出,本实施例所提供的薄膜光伏组件中,第一汇流条21和第二汇流条22的长度大大缩短了,可只用于电极引出,节省了成本,也更容易封装,且汇流条较短,可以更加隐蔽,也有利于薄膜光伏组件的美观。
在实际应用中,如图5所示,本申请所提供的薄膜光伏组件中,还包括丁基胶30,以对薄膜光伏组件进行完全清边。
本申请实施例还提供了一种薄膜光伏组件的制作方法,如图6所示,并结合图5所示,该方法包括:
S100:提供一基板100;
S200:在基板100表面的预设区域形成电池组件200。
其中,如图7所示,电池组件200的形成过程包括:
S10:参考图2-图4所示,在基板100表面的预设区域110中划定出电池组件200的电极引出区域111,基板100表面的预设区域110除电极引出区域111之外的其他区域为光伏区域112;
S20:参考图2-图4所示,在光伏区域112上形成依次间隔排列的N个子电池10,N为不小于2的整数,每一子电池10包括相对的第一端11和第二端12,各个子电池10的第一端11的侧边边长之和小于各个子电池10的第二端12的侧边边长之和;
其中,参考图5所示,每一子电池10包括沿垂直于基板100表面的方向层叠设置的第一电极01、活性层02和第二电极03,第i个子电池10的第二电极03与第i+1个子电池10的第一电极01电连接,1≤i≤N-1,且i为整数,第1个子电池10的第一电极01为电池组件的第一电极,第N个子电池10的第二电极03为电池组件的第二电极。
需要说明的是,在步骤S10中,电极引出区域111可以根据用户需求而定,例如,预设区域110为矩形,且用户需要将薄膜光伏组件的正负电极设置一夹角区域,那么就可以采用图2所示版型的电池组件。再例如,预设区域110为圆形,且用户需要将薄膜光伏组件的正负电极设置在预设区域110内部,那么就可以采用图3或图4所示版型的电池组件。
还需要说明的是,在步骤S20中,在光伏区域112形成依次间隔排列的N个子电池10时,首先,在光伏区域112上形成第一电极层,并对第一电极层进行P1激光划线,形成各个子电池10的第一电极01,且相邻子电池10的第一电极01之间被P1刻线槽分隔;其次,在各个子电池10的第一电极01上形成活性层02,活性层填充P1刻线槽,并对活性层02进行P2激光划线,形成各个子电池10的活性层02,且相邻子电池10的活性层02之间被P2刻线槽分隔;然后,在各个子电池10的活性层02上形成第二电极层,第二电极层填充P2刻线槽,并对第二电极层和活性层进行P3激光划线,形成各个子电池10的第二电极03,且相邻子电池10的第二电极03之间被P3刻线槽分隔。
下面以图2所示的基板表面的预设区域110为矩形为例,对在基板表面的预设区域110设计包括N个子电池的电池组件的过程进行说明。
首先,参考图2所示,在矩形的预设区域110中确定出电池组件的电极引出区域111,则基板表面的预设区域111除电极引出区域111之外的其他区域为光伏区域112。
由于电极引出区域111不用设计子电池,只用于对电池组件的正负电极进行引出,因此,电极引出区域111为无效区域。此时,电极引出区域111和光伏区域112的边界线包括三部分,其中,第一部分作为第1个子电池远离其他子电池的侧边,第二部分作为第N个子电池远离其他子电池的侧边,第三部分作为第1个子电池至第N个子电池各自的第一端,且第三部分介于第一部分和第二部分之间。
其次,确定出各子电池10的有效辐照面积。
以各子电池10的有效辐照面积相等为例。具体的,假设预设区域110的面积为S,电极引出区域111的面积为S1,那么,光伏区域112的面积即为S-S1,对于N个子电池,由于各个子电池的有效辐照面积需要相等,因此,可以先粗略地将(S-S1)/N作为各个子电池的有效辐照面积,此时,粗略地将(S-S1)/N作为各个子电池的有效辐照面积,并没有考虑相邻子电池之间的死区面积。
其实,在实际应用中,可以直接将(S-S1)/N作为各个子电池的有效辐照面积,虽然根据该有效辐照面积所设计出的各个子电池的实际有效辐照面积不一定完全相等,但通常在可接受的误差范围内,例如,各个子电池的实际有效辐照面积的平均值方差在一定阈值范围内,这样设计过程较为简单,易于实现。
当然,为了更加精确,需要各个子电池的实际有效辐照面积相等,此时,可以通过迭代循环的方式对粗略计算得到的各个子电池的有效辐照面积(S-S1)/N进行优化。例如,可以将按照计算得到的(S-S1)/N作为各个子电池初始的有效辐照面积,然后通过仿真得到各个子电池被死区所间隔后的有效辐照面积,再对各个子电池被死区所间隔后的有效辐照面积进行微调,直至各个子电池被死区间隔后的实际有效辐照面积均相等,假设各个子电池总的死区面积为S2,则N个子电池被死区所间隔后的实际有效辐照面积为(S-S1-S2)/N。
类似地,当基板表面的预设区域为图3及图4所示的圆形时,首先,在圆形的预设区域110中确定出电池组件的电极引出区域111,则基板表面的预设区域110除电极引出区域111之外的其他区域为光伏区域112,此时,电极引出区域111和光伏区域112的边界线可以作为各个子电池10的第一端11,预设区域110的圆形边界可以作为各个子电池10的第二端12。
其次,确定出各个子电池10的有效辐照面积。同样以各子电池10的有效辐照面积相等为例。具体的,假设预设区域110的面积为S,电极引出区域111的面积为S1,那么,光伏区域112的面积即为S-S1,对于N个子电池,由于各个子电池的有效辐照面积需要相等,因此,可以粗略地将(S-S1)/N作为各个子电池的有效辐照面积,也可以先粗略地将(S-S1)/N作为各个子电池初始的有效辐照面积,再在考虑各个子电池被死区所间隔的基础上,对各个子电池的有效辐照面积进行优化,使得各个子电池的有效辐照面积等于(S-S1-S2)/N,其中,S2为各个子电池总的死区面积。
在上述实施例的基础上,可选的,在本申请的一个实施例中,如图7所示,电池组件200的形成过程还包括:
S30:在电极引出区域111形成第一汇流条21和第二汇流条22,第一汇流条21与第1个子电池10的第一电极01电连接,第一汇流条21为电池组件的第一电极引出端,第二汇流条22与第N个子电池10的第二电极03电连接,第二汇流条22为电池组件的第二电极引出端。
综上,本申请实施例所提供的薄膜光伏组件,包括基板和位于基板表面预设区域的电池组件,电池组件包括依次间隔排列且依次串联连接的N个子电池,其中,第1个子电池的第一电极为电池组件的第一电极,第N个子电池的第二电极为电池组件的第二电极,每一子电池包括相对的第一端和第二端,通过设置各个子电池的第一端的侧边边长之和小于各个子电池的第二端的侧边边长之和,使得各个子电池的第一端相较于各个子电池的第二端更加聚拢,从而缩短第1个子电池的第一端与第N个子电池的第一端之间的距离,那么,相较于现有薄膜光伏组件中各子电池均为长条形且依次间隔排列,使得薄膜光伏组件的正负电极距离较远,本申请实施例所提供的薄膜光伏组件中,第1个子电池的第一电极和第N个子电池的第二电极可以从各自的第一端引出,使得薄膜光伏组件的正负电极可以更加接近,节约成本,进而便于设计出更加美观、封装要求较低的薄膜光伏组件,尤其在建筑光伏一体化方面的应用优势明显。
本说明书中各个部分采用并列和递进相结合的方式描述,每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处,各个部分之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或组合,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种薄膜光伏组件,其特征在于,包括:
基板;
位于所述基板表面预设区域的电池组件,所述电池组件包括依次间隔排列的N个子电池,N为不小于2的整数,每一子电池包括相对的第一端和第二端,各个子电池的第一端的侧边边长之和小于各个子电池的第二端的侧边边长之和;
每一子电池包括沿垂直于所述基板表面的方向层叠设置的第一电极、活性层和第二电极,第i个子电池的第二电极与第i+1个子电池的第一电极电连接,1≤i≤N-1,且i为整数,第1个子电池的第一电极为所述电池组件的第一电极,第N个子电池的第二电极为所述电池组件的第二电极。
2.根据权利要求1所述的薄膜光伏组件,其特征在于,所述预设区域为矩形,所述预设区域的边界包括依次连接的第一边、第二边、第三边和第四边,第1个子电池至第N个子电池各自的第一端集中位于所述预设区域的第一边和第四边的夹角区域,且由靠近所述预设区域的第一边向靠近所述预设区域的第四边依次排布,第1个子电池至第N个子电池各自的第二端沿所述预设区域的第一边、第二边、第三边和第四边依次排布。
3.根据权利要求2所述的薄膜光伏组件,其特征在于,各个子电池的第一端的侧边连线为弧形。
4.根据权利要求1所述的薄膜光伏组件,其特征在于,所述预设区域为圆形,第1个子电池至第N个子电池各自的第一端围绕一预设中心周向排布,所述预设中心位于所述预设区域内部,第1个子电池至第N个子电池各自的第二端沿所述预设区域的边界周向排布。
5.根据权利要求4所述的薄膜光伏组件,其特征在于,所述预设中心与所述预设区域的圆心重合。
6.根据权利要求1-5任一项所述的薄膜光伏组件,其特征在于,各个子电池的第一端的侧边边长相等。
7.根据权利要求1-5任一项所述的薄膜光伏组件,其特征在于,所述电池组件还包括:
第一汇流条和第二汇流条,所述第一汇流条与所述第1个子电池的第一电极电连接,所述第一汇流条为所述电池组件的第一电极引出端,所述第二汇流条与所述第N个子电池的第二电极电连接,所述第二汇流条为所述电池组件的第二电极引出端。
8.一种薄膜光伏组件的制作方法,其特征在于,包括:
提供一基板;
在所述基板表面的预设区域形成电池组件,所述电池组件的形成过程包括:
在所述基板表面的预设区域中划定出所述电池组件的电极引出区域,所述基板表面的预设区域除所述电极引出区域之外的其他区域为光伏区域;
在所述光伏区域上形成依次间隔排列的N个子电池,N为不小于2的整数,每一子电池包括相对的第一端和第二端,各个子电池的第一端的侧边边长之和小于各个子电池的第二端的侧边边长之和;
其中,每一子电池包括沿垂直于所述基板表面的方向层叠设置的第一电极、活性层和第二电极,第i个子电池的第二电极与第i+1个子电池的第一电极电连接,1≤i≤N-1,且i为整数,第1个子电池的第一电极为所述电池组件的第一电极,第N个子电池的第二电极为所述电池组件的第二电极。
9.根据权利要求8所述的薄膜光伏组件的制作方法,其特征在于,所述电池组件的形成过程还包括:
在所述电极引出区域形成第一汇流条和第二汇流条,所述第一汇流条与所述第1个子电池的第一电极电连接,所述第一汇流条为所述电池组件的第一电极引出端,所述第二汇流条与所述第N个子电池的第二电极电连接,所述第二汇流条为所述电池组件的第二电极引出端。
CN202310173765.4A 2023-02-23 2023-02-23 一种薄膜光伏组件及其制作方法 Pending CN115863460A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310173765.4A CN115863460A (zh) 2023-02-23 2023-02-23 一种薄膜光伏组件及其制作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310173765.4A CN115863460A (zh) 2023-02-23 2023-02-23 一种薄膜光伏组件及其制作方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115863460A true CN115863460A (zh) 2023-03-28

Family

ID=85659271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310173765.4A Pending CN115863460A (zh) 2023-02-23 2023-02-23 一种薄膜光伏组件及其制作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115863460A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1074964A (ja) * 1996-08-30 1998-03-17 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 薄膜光電変換装置
US20130298959A1 (en) * 2012-05-09 2013-11-14 Muhammed A. Alam Shade-tolerant thin film photovoltaic panel
CN104038146A (zh) * 2013-03-04 2014-09-10 卡西欧计算机株式会社 太阳电池板以及具备太阳电池板的钟表
CN206098419U (zh) * 2016-10-18 2017-04-12 张洋 一种轻薄型太阳能光伏组件的结构
WO2022024504A1 (ja) * 2020-07-27 2022-02-03 Tdk株式会社 ソーラーセル及びこれを備える電子機器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1074964A (ja) * 1996-08-30 1998-03-17 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 薄膜光電変換装置
US20130298959A1 (en) * 2012-05-09 2013-11-14 Muhammed A. Alam Shade-tolerant thin film photovoltaic panel
CN104038146A (zh) * 2013-03-04 2014-09-10 卡西欧计算机株式会社 太阳电池板以及具备太阳电池板的钟表
CN206098419U (zh) * 2016-10-18 2017-04-12 张洋 一种轻薄型太阳能光伏组件的结构
WO2022024504A1 (ja) * 2020-07-27 2022-02-03 Tdk株式会社 ソーラーセル及びこれを備える電子機器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3127168B1 (en) Photovoltaic module with bypass diodes
US20080023065A1 (en) Thin film photovoltaic module wiring for improved efficiency
CN109287132B (zh) 用于光伏模块的连接电池
KR102524116B1 (ko) 특정 전방 표면 전극 디자인을 갖는 태양 전지
BRPI0708185A2 (pt) célula solar de alta tensão e módulo de células solares
EP0641487A1 (en) Monolithic, parallel connected photovoltaic array and method for its manufacture
EP3652782B1 (en) Solar panel with four terminal tandem solar cell arrangement
KR20160141763A (ko) 광전지 모듈
TW201431104A (zh) 太陽能電池
JP4599099B2 (ja) 太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法
CN113921637A (zh) 背接触电池及生产方法、电池组件
CN104124288A (zh) 薄膜太阳能电池模组及其制备方法
US11088294B2 (en) Photovoltaic cell assembly, photovoltaic cell array, and solar cell assembly
US20240222537A1 (en) Arrangements of Substrings in Photovoltaic Modules
CN115863460A (zh) 一种薄膜光伏组件及其制作方法
CN219371042U (zh) 一种薄膜光伏组件
CN110957386B (zh) 条形电池片、太阳能电池片及光伏组件
JP5953165B2 (ja) 補助バスバー電極を備える太陽電池素子および太陽電池モジュール
US20230198463A1 (en) Arrangements of Substrings in Photovoltaic Modules
CN209104165U (zh) 太阳能电池片及太阳能电池组件
CN110854209A (zh) 一种基于接线盒应用的叠片组件电气结构
KR102354015B1 (ko) 슁글드 스트링 및 이를 포함하는 태양전지 모듈의 제조 방법
CN210743956U (zh) 一种基于接线盒应用的叠片组件电气结构
CN214336724U (zh) 一种太阳能电池、太阳能电池切片及叠瓦组件
WO2018056091A1 (ja) 光起電力装置、移動体および光起電力装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20230328

RJ01 Rejection of invention patent application after publication