CN202434529U

CN202434529U - 自洁净薄膜太阳能电池

Info

Publication number: CN202434529U
Application number: CN 201220003468
Authority: CN
Inventors: 任理评; 王甫民; 程道振
Original assignee: CHENGDU XUSHUANG SOLAR TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: CHENGDU XUSHUANG SOLAR TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-01-06
Filing date: 2012-01-06
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2022-01-06

Abstract

本实用新型提供了一种新型自洁净薄膜太阳能电池，其旨在解决非晶硅薄膜太阳能电池表面的有机污垢，和紫外线对封装材料老化加速等问题，该自洁净薄膜太阳能电池，包括顺序设置的纳米二氧化钛层、超白玻璃层、TCO膜层、非晶硅层、背电极层、EVA或者PVB层、背板玻璃层，还包括具有光催化作用的纳米二氧化钛层，纳米二氧化钛层设置在超白玻璃层之上。在非晶硅电池组件镀上一层纳米二氧化钛后，能有效除去非晶硅薄膜太阳能电池表面的有机污垢，能大大的减少薄膜太阳能电站的人工维护费用；非晶硅薄膜电池组件的光能量利用率能提高约3%，减少紫外光对非晶硅薄膜电池层内部结构的破坏。

Description

自洁净薄膜太阳能电池

技术领域

本实用新型专利涉及非晶硅薄膜太阳能电池领域，提供一种对非晶硅薄膜太阳能电池的玻璃表面进行了改进的自洁净薄膜太阳能电池。

背景技术

太阳能电站完成建设后，由于太阳能电池必须放置在室外，长期与有空气中的尘埃接触，因此不可避免的在电池的玻璃表面形成一层尘土堆积，即使下雨与刮风的条件下也难以完全除去，具估算由于尘埃遮挡原因引起的光能量的损失就达到5%。由于尘埃在电池表面不断累积大大影响了太阳能电池发电效率，因此经过一段时间后必须派相关维护人员对电池表面进行清洁。对于1MW非晶硅薄膜太阳能电站来说，其整个电站的电池板面积就到达了16000㎡-20000㎡，因此整个电站后期的维护人工费用是一笔不小的支出。特别是在现在BIPV中，如玻璃幕墙、遮阳板、光伏屋顶的清洗，不但作业的危险性高，而且费用比在地面上的清洁更是成倍的增长。

另外由于太阳能电池组件放在室外还受到紫外线（波长280nm-320nm）长期照射。紫外线由于具有较高的能量，不能够被非晶硅电池层完全吸收转换成电能，而且高能量的广州容易引起非晶硅电池层内部结构损伤而导致电池的电学性能发生永久性的衰减，大大降低太阳能电池的使用寿命。紫外线的高能量还会加速太阳能电池的封装材料（如EVA、PVB）的老化，对水汽的阻挡性能下降。紫外光的强度越大，波长越短，老化的速度越快。EVA、PVB吸收紫外线还会导致EVA、PVB的变色，变色降低了光学透过率，从而降低组件的输出功率。据报道，因变色造成的短路电流和转换效率的降低值分别超过13％和19％。如果变色不均匀，还会导致太阳电池之间、组件之间的不匹配导致功率更大下降。

目前传统非晶硅薄膜太阳能电池结构如图1所示，在超白玻璃的上表面没有经过任何处理，因此存在如上描述的各种问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足提供一种具有自洁净薄膜太阳能电池。

本实用新型为实现上述目的采用以下技术方案：

一种自洁净薄膜太阳能电池，包括顺序设置的纳米二氧化钛层、超白玻璃层、TCO膜、非晶硅层、背电极层、EVA或者PVB层、背板玻璃层，其特征在于：还包括具有光催化作用的纳米二氧化钛层，纳米二氧化钛层设置在超白玻璃层之上。

所述纳米二氧化钛层通过在超白玻璃表面喷涂二氧化钛复合溶胶后经过烘干、加热成膜获得。

本实用新型具有以下有益效果：

（1）非晶硅薄膜太阳能电池表面上的纳米二氧化钛薄膜因光催化作用，能有效除去非晶硅薄膜太阳能电池表面的有机污垢，能大大的减少薄膜太阳能电站的人工维护费用；

（2）在非晶硅电池组件镀上一层纳米二氧化钛后，非晶硅薄膜电池组件的光能量利用率能提高约3%；

（3）非晶硅电池组件表面的纳米二氧化钛的对于380nm 以下的紫外光波长进行吸收，减少紫外光对非晶硅薄膜电池层内部结构的破坏，在20-25年内能有效减少非晶硅薄膜太阳能电池因紫外线破坏导致的光衰约5-10%；

（4）非晶硅电池组件表面纳米二氧化钛对封装材料EVA、PVB具有良好的保护作用，防止材料发生变色，提高太阳能电池使用的可靠性。

附图说明

图1为传统非晶硅薄膜太阳能电池结构;

图2为本实用新型自洁净薄膜太阳能电池结构图；

图中1为超白玻璃层、2为TCO膜层、3为非晶硅层、4为背电极层、5为EVA或者PVB层、6为背板玻璃层、7为纳米二氧化钛层。

具体实施方式

自洁净薄膜太阳能电池的工艺技术实现方法如下：

（1）TCO玻璃清洗（超白玻璃与TCO膜合称TCO玻璃）：用清洗剂将TCO玻璃表面的颗粒、金属离子去掉。

（2）激光划线P1：用红激光（波长1064nm）将TCO导电膜刻划成相互独立的部分，目的是将整板分为若干块，作为若干个单体电池的电极。

（3）清洗：将刻划好的TCO导电玻璃进行自动清洗，确保TCO导电膜表面洁净。

（3）PECVD非晶硅沉积：在TCO导电玻璃上分别制备P层、i层和N层。

（4）激光划线P2：用绿激光（波长532nm）将a-Si膜刻划穿，目的是让背电极通过与前电极（TCO导电膜）相联接，实现整板由若干个单体电池内部串联而成。

（5）磁控溅射：沉积非晶硅薄膜电池的背电极。背电极包括AL、AZO等。

（6）激光划线P3：用绿激光（波长532nm）将非晶硅和金属覆层都划断，同时照样保证 TCO 不受伤害，并最终制成小的子电池。

（7）沉积纳米二氧化钛薄膜层：将配制好二氧化钛复合溶胶装入喷雾器中，把溶胶喷涂在在超白玻璃的表面后加热到100℃烘干，然后加热到300℃维持约8~10min成膜，然后冷却得到纳米二氧化钛薄膜层。

（8）封装：先焊接汇/引流条，然后将电池板、背板玻璃与PVB（或者EVA）进行封装。

Claims

1. 一种自洁净薄膜太阳能电池，包括顺序设置的纳米二氧化钛层、超白玻璃层、TCO膜层、非晶硅层、背电极层、EVA或者PVB层、背板玻璃层，其特征在于：还包括具有光催化作用的纳米二氧化钛层，纳米二氧化钛层设置在超白玻璃层之上。

2.根据权利要求1所述的一种自洁净薄膜太阳能电池，其特征在于：所述纳米二氧化钛层通过在超白玻璃表面喷涂二氧化钛复合溶胶后经过烘干、加热成膜获得。