JPH06120546A - 薄膜太陽電池 - Google Patents
薄膜太陽電池Info
- Publication number
- JPH06120546A JPH06120546A JP4266389A JP26638992A JPH06120546A JP H06120546 A JPH06120546 A JP H06120546A JP 4266389 A JP4266389 A JP 4266389A JP 26638992 A JP26638992 A JP 26638992A JP H06120546 A JPH06120546 A JP H06120546A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solar cell
- thin film
- film
- insulating layer
- unit solar
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- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Abstract
(57)【要約】
【目的】可撓性基板としての長尺のプラスチックフィル
ム上に複数のサブモジュールを形成し、直列接続してな
る薄膜太陽電池のサブモジュールに不良が生じたとき
に、その部分だけの取換えを可能にする。 【構成】サブモジュールの間隙部分を充填する保護絶縁
層およびその下の基板に、間隙の長手方向に複数の機械
的弱点を形成して、カッターなどでサブモジュールの切
出しが容易にできるようにする。そのような機械的弱点
は、絶縁層および基板に明けられた貫通孔あるいは絶縁
層表面から形成された凹部でよい。
ム上に複数のサブモジュールを形成し、直列接続してな
る薄膜太陽電池のサブモジュールに不良が生じたとき
に、その部分だけの取換えを可能にする。 【構成】サブモジュールの間隙部分を充填する保護絶縁
層およびその下の基板に、間隙の長手方向に複数の機械
的弱点を形成して、カッターなどでサブモジュールの切
出しが容易にできるようにする。そのような機械的弱点
は、絶縁層および基板に明けられた貫通孔あるいは絶縁
層表面から形成された凹部でよい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、可撓性基板を用いた薄
膜太陽電池に関する。
膜太陽電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラスチックフィルムあるいは金属箔シ
ート等の可撓性基板上に非晶質シリコン (ａ−Si) を活
性層として用いた薄膜光電変換素子を形成してなる太陽
電池は、低コスト太陽電池として注目されている。この
ような可撓性太陽電池は、ガラス板を基板としたａ−Si
太陽電池に比べ軽量であり、単位重量当たりの出力が約
10倍になる。また可撓性であるため、どんな曲面形状に
も太陽電池を貼りつけることができ、用途が広い。可撓
性基板を用いた太陽電池の製造には、ロールツーロール
方式での成膜、パターニング等から行われる。長尺の基
板上に所定の直列接続構造の単位太陽電池、すなわちサ
ブモジュールを連続して形成し、これを切断したのちリ
ード線取付け、保護樹脂フィルムのラミネートなどの工
程を加えて個々のサブモジュールとする。そして、大面
積の太陽電池を造るためには、複数個のサブモジュール
を適宜直並配列し、これをラミネートすることにより一
定の広さの可撓性太陽電池を形成することが行われる。
ート等の可撓性基板上に非晶質シリコン (ａ−Si) を活
性層として用いた薄膜光電変換素子を形成してなる太陽
電池は、低コスト太陽電池として注目されている。この
ような可撓性太陽電池は、ガラス板を基板としたａ−Si
太陽電池に比べ軽量であり、単位重量当たりの出力が約
10倍になる。また可撓性であるため、どんな曲面形状に
も太陽電池を貼りつけることができ、用途が広い。可撓
性基板を用いた太陽電池の製造には、ロールツーロール
方式での成膜、パターニング等から行われる。長尺の基
板上に所定の直列接続構造の単位太陽電池、すなわちサ
ブモジュールを連続して形成し、これを切断したのちリ
ード線取付け、保護樹脂フィルムのラミネートなどの工
程を加えて個々のサブモジュールとする。そして、大面
積の太陽電池を造るためには、複数個のサブモジュール
を適宜直並配列し、これをラミネートすることにより一
定の広さの可撓性太陽電池を形成することが行われる。
【０００３】図２はサブモジュールの断面構造の一例を
示し、長尺の可撓性透明基板１上に透明電極11を所望の
パターンで分割して形成し、その上にａ−Si光電変換層
12を同様にパターン形成し、さらに金属電極13をパター
ン形成し、サブモジュールの外部取出し電極14を形成し
てサブモジュールを完成させる。各層の成膜は、長尺の
基板を巻きとったロールを用いるロールツーロール方式
を用いる。また、パターン形成はレーザスクライブ法を
適用し、ロールに巻取った基板をパターン形成に必要な
部分のみＸ−Ｙステージに導き、レーザ光を照射しつつ
基板上の薄膜層のパターン形成を行う。
示し、長尺の可撓性透明基板１上に透明電極11を所望の
パターンで分割して形成し、その上にａ−Si光電変換層
12を同様にパターン形成し、さらに金属電極13をパター
ン形成し、サブモジュールの外部取出し電極14を形成し
てサブモジュールを完成させる。各層の成膜は、長尺の
基板を巻きとったロールを用いるロールツーロール方式
を用いる。また、パターン形成はレーザスクライブ法を
適用し、ロールに巻取った基板をパターン形成に必要な
部分のみＸ−Ｙステージに導き、レーザ光を照射しつつ
基板上の薄膜層のパターン形成を行う。
【０００４】このように長尺の透明プラスチック基板１
上に形成したサブモジュール２を基板ごと切出し、図３
に示すように個々の基板１を含むサブモジュール20をリ
ード線３で接続し、表面保護フィルム４、裏面保護フィ
ルム５ではさんだものをラミネートして可撓性太陽電池
を形成する。
上に形成したサブモジュール２を基板ごと切出し、図３
に示すように個々の基板１を含むサブモジュール20をリ
ード線３で接続し、表面保護フィルム４、裏面保護フィ
ルム５ではさんだものをラミネートして可撓性太陽電池
を形成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】可撓性太陽電池は住宅
の屋根、壁、自動車の車体、ボートの側面等に取付けて
幅広く使用することが期待されている。それらの場合、
太陽電池の設置や修復については利用者が行うことが多
いので、配線等が容易な構造であることが望ましい。例
えば、一部のサブモジュールが不良となったとき、不良
箇所のみ交換できれば作業も容易であり、配線作業もそ
れほど大がかりとはならない。然るに、現状の大面積の
可撓性太陽電池では、10cm×10cmから20cm×60cmの大き
さのサブモジュールをリード線で結線したものを保護フ
ィルムでカバーしているため、一部のサブモジュールに
不良が発生した場合、相当の出力を有する太陽電池を交
換することとなり、経済的にも、作業上にも問題があっ
た。
の屋根、壁、自動車の車体、ボートの側面等に取付けて
幅広く使用することが期待されている。それらの場合、
太陽電池の設置や修復については利用者が行うことが多
いので、配線等が容易な構造であることが望ましい。例
えば、一部のサブモジュールが不良となったとき、不良
箇所のみ交換できれば作業も容易であり、配線作業もそ
れほど大がかりとはならない。然るに、現状の大面積の
可撓性太陽電池では、10cm×10cmから20cm×60cmの大き
さのサブモジュールをリード線で結線したものを保護フ
ィルムでカバーしているため、一部のサブモジュールに
不良が発生した場合、相当の出力を有する太陽電池を交
換することとなり、経済的にも、作業上にも問題があっ
た。
【０００６】本発明の目的は、上述の問題を解決し、利
用者が容易にサブモジュールの取付け、取りはずしがで
き、可撓性基板を用いた薄膜太陽電池を提供することに
ある。
用者が容易にサブモジュールの取付け、取りはずしがで
き、可撓性基板を用いた薄膜太陽電池を提供することに
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、単位太陽電池の複数個を１枚の可撓性
基板上の長手方向に一列に配列し、それらの単位太陽電
池を接続導体を用いて直列接続してなる薄膜太陽電池に
おいて、単位太陽電池の間隙にその間隙の長手方向に並
ぶ複数の機械的弱点が設けられたものとする。そして、
単位太陽電池の間隙が単位太陽電池の表面を被覆する保
護絶縁層によって充填され、機械的弱点が保護絶縁層に
形成された凹部であるか、保護絶縁層と可撓性基板に明
けられた貫通孔であることが有効である。さらに、可撓
性基板の反単位太陽電池側も保護絶縁層により被覆さ
れ、貫通孔がその絶縁層も貫通することが有効である。
また、単位太陽電池が可撓性透明基板上に順次積層され
た透明電極層、非晶質シリコンからなる光電変換層およ
び裏面電極層よりなる光電変換素子の複数個を直列接続
してなることが有効である。そして、保護絶縁層の少な
くとも表面部が樹脂フィルムである場合も有効である。
めに、本発明は、単位太陽電池の複数個を１枚の可撓性
基板上の長手方向に一列に配列し、それらの単位太陽電
池を接続導体を用いて直列接続してなる薄膜太陽電池に
おいて、単位太陽電池の間隙にその間隙の長手方向に並
ぶ複数の機械的弱点が設けられたものとする。そして、
単位太陽電池の間隙が単位太陽電池の表面を被覆する保
護絶縁層によって充填され、機械的弱点が保護絶縁層に
形成された凹部であるか、保護絶縁層と可撓性基板に明
けられた貫通孔であることが有効である。さらに、可撓
性基板の反単位太陽電池側も保護絶縁層により被覆さ
れ、貫通孔がその絶縁層も貫通することが有効である。
また、単位太陽電池が可撓性透明基板上に順次積層され
た透明電極層、非晶質シリコンからなる光電変換層およ
び裏面電極層よりなる光電変換素子の複数個を直列接続
してなることが有効である。そして、保護絶縁層の少な
くとも表面部が樹脂フィルムである場合も有効である。
【０００８】
【作用】可撓性基板の長手方向に一列に配列され、接続
導体で直列接続された単位太陽電池の間隙に複数の機械
的弱点、例えばその間隙を埋める保護樹脂層に形成され
た凹部、あるいは保護樹脂層と可撓性基板を貫通する貫
通孔が並べられることにより、それらの機械的弱点に沿
って単位太陽電池を損傷なく切離すことが容易にでき
る。
導体で直列接続された単位太陽電池の間隙に複数の機械
的弱点、例えばその間隙を埋める保護樹脂層に形成され
た凹部、あるいは保護樹脂層と可撓性基板を貫通する貫
通孔が並べられることにより、それらの機械的弱点に沿
って単位太陽電池を損傷なく切離すことが容易にでき
る。
【０００９】
【実施例】本発明の一実施例では、図２に示す断面構造
をもつ30cm×40cmの寸法のサブモジュール２を、図２と
共通の部分に同一の符号を付した図１(a) の平面図に示
すように幅40cmの長尺の透明プラスチックフィルム１の
上に間隙を介して一列に形成した。この場合、隣接する
サブモジュール２の間隙には導電性物質の残らないよう
に被膜の除去を完全に行った。基板上の有効発電領域を
広くするため、隣接サブモジュール２間の間隙の幅ｄは
１〜５mm、望ましくは３mm以下と狭くした。図１(a) の
Ａ−Ａ線断面図である図１ (b)、Ｂ−Ｂ線断面図である
図１(c) 、Ｃ−Ｃ線断面図である図１(d) に示すよう
に、長尺の透明プラスチックフィルム１上に複数のサブ
モジュール２がリード線３で接続されてなる構造を、フ
ィルム１の露出面側には表面保護フィルム４、リード線
側には絶縁性樹脂層６を介して裏面保護フィルム５を重
ねることにより、光電変換層をサンドイッチ状にはさ
み、ラミネートして太陽電池を完成した。すなわち、ロ
ール状に巻取った上記サンドイッチ構造を形成したフィ
ルムから、サブモジュール２相当分をラミネート装置へ
送り出し、順次ラミネートを行った。このとき、隣合う
サブモジュールの間に幅0.５mm、長さ５mmの貫通孔７を
１cm間隔で形成した。貫通孔７は、フィルムを両側のフ
ィルム４、５、絶縁樹脂層６と共にその孔部分のみをプ
レスにより打出すことによって形成した。このとき、リ
ード線３部と貫通孔７とが重ならないようにした。この
ため、長尺の透明プラスチックフィルム上に、複数のサ
ブモジュール２が貫通孔７が並んで明けられた間隙を介
して配列され、リード線３で接続される太陽電池が形成
された。上記貫通孔７があっても隣合うサブモジュール
間は十分な機械的強度をもって接続されており、また、
リード線３は保護フィルム等により十分保護されてい
る。一方、隣接サブモジュール２の間の領域には、あら
かじめラミネート時に絶縁樹脂が埋め込まれているた
め、隣接サブモジュールが側面部で電気的に接続される
ことはない。
をもつ30cm×40cmの寸法のサブモジュール２を、図２と
共通の部分に同一の符号を付した図１(a) の平面図に示
すように幅40cmの長尺の透明プラスチックフィルム１の
上に間隙を介して一列に形成した。この場合、隣接する
サブモジュール２の間隙には導電性物質の残らないよう
に被膜の除去を完全に行った。基板上の有効発電領域を
広くするため、隣接サブモジュール２間の間隙の幅ｄは
１〜５mm、望ましくは３mm以下と狭くした。図１(a) の
Ａ−Ａ線断面図である図１ (b)、Ｂ−Ｂ線断面図である
図１(c) 、Ｃ−Ｃ線断面図である図１(d) に示すよう
に、長尺の透明プラスチックフィルム１上に複数のサブ
モジュール２がリード線３で接続されてなる構造を、フ
ィルム１の露出面側には表面保護フィルム４、リード線
側には絶縁性樹脂層６を介して裏面保護フィルム５を重
ねることにより、光電変換層をサンドイッチ状にはさ
み、ラミネートして太陽電池を完成した。すなわち、ロ
ール状に巻取った上記サンドイッチ構造を形成したフィ
ルムから、サブモジュール２相当分をラミネート装置へ
送り出し、順次ラミネートを行った。このとき、隣合う
サブモジュールの間に幅0.５mm、長さ５mmの貫通孔７を
１cm間隔で形成した。貫通孔７は、フィルムを両側のフ
ィルム４、５、絶縁樹脂層６と共にその孔部分のみをプ
レスにより打出すことによって形成した。このとき、リ
ード線３部と貫通孔７とが重ならないようにした。この
ため、長尺の透明プラスチックフィルム上に、複数のサ
ブモジュール２が貫通孔７が並んで明けられた間隙を介
して配列され、リード線３で接続される太陽電池が形成
された。上記貫通孔７があっても隣合うサブモジュール
間は十分な機械的強度をもって接続されており、また、
リード線３は保護フィルム等により十分保護されてい
る。一方、隣接サブモジュール２の間の領域には、あら
かじめラミネート時に絶縁樹脂が埋め込まれているた
め、隣接サブモジュールが側面部で電気的に接続される
ことはない。
【００１０】このような薄膜太陽電池の中の一つのサブ
モジュール２に不良が生じた場合、貫通孔７に沿ってカ
ッター等により不良部分のサブモジュール２のみを切出
すことは容易で、不良サブモジュールに代えて同形のサ
ブモジュール２を埋込み、隣接する外部取出電極をリー
ド線３のはんだ付け等により接続することにより、本来
の構成に復元することができる。以上の作業は、サブモ
ジュール単位でカッター、半田ごてなど、比較的日常的
に用いる工具によりできるものであるため、利用者が容
易に実施できる。貫通孔７がいわばカッターのガイドラ
インの役割を果たし、１mm〜5mm の幅の間隔で隣接する
サブモジュール２に損傷を与えることなく容易に切出し
できた。貫通孔７がない場合、この狭い間隔で正確に切
出しを行うのは困難であった。しかし、サブモジュール
２の間隙を埋める絶縁樹脂層６に表面保護フィルム５か
ら深い断面方形あるいは三角形の凹部を形成したのみで
もかなり切出しを容易にすることができた。
モジュール２に不良が生じた場合、貫通孔７に沿ってカ
ッター等により不良部分のサブモジュール２のみを切出
すことは容易で、不良サブモジュールに代えて同形のサ
ブモジュール２を埋込み、隣接する外部取出電極をリー
ド線３のはんだ付け等により接続することにより、本来
の構成に復元することができる。以上の作業は、サブモ
ジュール単位でカッター、半田ごてなど、比較的日常的
に用いる工具によりできるものであるため、利用者が容
易に実施できる。貫通孔７がいわばカッターのガイドラ
インの役割を果たし、１mm〜5mm の幅の間隔で隣接する
サブモジュール２に損傷を与えることなく容易に切出し
できた。貫通孔７がない場合、この狭い間隔で正確に切
出しを行うのは困難であった。しかし、サブモジュール
２の間隙を埋める絶縁樹脂層６に表面保護フィルム５か
ら深い断面方形あるいは三角形の凹部を形成したのみで
もかなり切出しを容易にすることができた。
【００１１】サブモジュール作成のとき、裏面の金属電
極13形成後、側面部に窒化膜、酸化膜を被着して、側面
部の絶縁性を高めておくことは、サブモジュールの間に
樹脂が十分充填されない場合にも、カッターで破断した
際、その部分で電気的接続が生じるのを防止するのに効
果があった。
極13形成後、側面部に窒化膜、酸化膜を被着して、側面
部の絶縁性を高めておくことは、サブモジュールの間に
樹脂が十分充填されない場合にも、カッターで破断した
際、その部分で電気的接続が生じるのを防止するのに効
果があった。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、可撓性基板上の長手方
向に複数の単位太陽電池を配列するとき、隣接単位太陽
電池間の間隙の絶縁部にカッターなどで切断しやすくす
る貫通孔などの機械的弱点を形成しておくことにより、
その機械的弱点に沿って任意の単位太陽電池を切出すこ
とができるため、不良部分の単位太陽電池を簡単な工具
で取出し、代わりに良品の単位太陽電池を埋込むことが
容易になった。これにより、長尺の可撓性基板をもつ薄
膜太陽電池の修復について経済性、作業性に大きな効果
を与えることができた。
向に複数の単位太陽電池を配列するとき、隣接単位太陽
電池間の間隙の絶縁部にカッターなどで切断しやすくす
る貫通孔などの機械的弱点を形成しておくことにより、
その機械的弱点に沿って任意の単位太陽電池を切出すこ
とができるため、不良部分の単位太陽電池を簡単な工具
で取出し、代わりに良品の単位太陽電池を埋込むことが
容易になった。これにより、長尺の可撓性基板をもつ薄
膜太陽電池の修復について経済性、作業性に大きな効果
を与えることができた。
【図１】本発明の一実施例の薄膜太陽電池を示し、(a)
が平面図、(b) が(a) のＡ−Ａ線断面図、(c) が(a) の
Ｂ−Ｂ線断面図、(d) が(a) のＣ−Ｃ線断面図
が平面図、(b) が(a) のＡ−Ａ線断面図、(c) が(a) の
Ｂ−Ｂ線断面図、(d) が(a) のＣ−Ｃ線断面図
【図２】一つのサブモジュールの断面図
【図３】従来の薄膜太陽電池の断面図
１ 透明プラスチックフィルム ２ サブモジュール ３ リード線 ４ 表面保護フィルム ５ 裏面保護フィルム ６ 絶縁樹脂層 ７ 貫通孔
Claims (6)
- 【請求項１】単位太陽電池の複数個を１枚の可撓性基板
の長手方向に一列に配列し、それらの単位太陽電池を接
続導体を用いて直列接続してなるものにおいて、単位太
陽電池の間隙にその間隙の長手方向に並ぶ複数の機械的
弱点が設けられたことを特徴とする薄膜太陽電池。 - 【請求項２】単位太陽電池の間隙が単位太陽電池の表面
を被覆する保護絶縁層によって充填され、機械的弱点が
保護絶縁層に形成された凹部である請求項１記載の薄膜
太陽電池。 - 【請求項３】単位太陽電池の間隙が単位太陽電池の表面
を被覆する保護絶縁層によって充填され、機械的弱点が
保護絶縁層および可撓性基板に明けられた貫通孔である
請求項１記載の薄膜太陽電池。 - 【請求項４】可撓性基板の反単位太陽電池側も保護絶縁
層により被覆され、貫通孔がその絶縁層も貫通する請求
項３記載の薄膜太陽電池。 - 【請求項５】単位太陽電池が可撓性透明基板上に順次積
層された透明電極層、非晶質シリコンからなる光電変換
層および裏面電極層よりなる光電変換素子の複数個を直
列接続してなる請求項１ないし４のいずれかに記載の薄
膜太陽電池。 - 【請求項６】保護絶縁層の少なくとも表面部が樹脂フィ
ルムである請求項２ないし５のいずれかに記載の薄膜太
陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4266389A JPH06120546A (ja) | 1992-10-06 | 1992-10-06 | 薄膜太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4266389A JPH06120546A (ja) | 1992-10-06 | 1992-10-06 | 薄膜太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06120546A true JPH06120546A (ja) | 1994-04-28 |
Family
ID=17430260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4266389A Pending JPH06120546A (ja) | 1992-10-06 | 1992-10-06 | 薄膜太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06120546A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989009033A1 (en) * | 1988-04-01 | 1989-10-05 | Isao Koike | Physiological three-dimensional articulator |
| FR2828581A1 (fr) * | 2001-08-10 | 2003-02-14 | Astrium Gmbh | Procede de reparation d'un panneau solaire |
| JP2004186549A (ja) * | 2002-12-05 | 2004-07-02 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 太陽電池モジュールの製造方法 |
| JP2014096511A (ja) * | 2012-11-12 | 2014-05-22 | Panasonic Corp | 太陽電池モジュール |
| CN112838141A (zh) * | 2019-11-25 | 2021-05-25 | 福建金石能源有限公司 | 一种长条形柔性太阳能电池及其模组的制备方法 |
| CN112951943A (zh) * | 2019-11-25 | 2021-06-11 | 福建金石能源有限公司 | 太阳能电池及柔性太阳能电池模组的制备方法 |
-
1992
- 1992-10-06 JP JP4266389A patent/JPH06120546A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989009033A1 (en) * | 1988-04-01 | 1989-10-05 | Isao Koike | Physiological three-dimensional articulator |
| FR2828581A1 (fr) * | 2001-08-10 | 2003-02-14 | Astrium Gmbh | Procede de reparation d'un panneau solaire |
| JP2004186549A (ja) * | 2002-12-05 | 2004-07-02 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 太陽電池モジュールの製造方法 |
| JP2014096511A (ja) * | 2012-11-12 | 2014-05-22 | Panasonic Corp | 太陽電池モジュール |
| CN112838141A (zh) * | 2019-11-25 | 2021-05-25 | 福建金石能源有限公司 | 一种长条形柔性太阳能电池及其模组的制备方法 |
| CN112951943A (zh) * | 2019-11-25 | 2021-06-11 | 福建金石能源有限公司 | 太阳能电池及柔性太阳能电池模组的制备方法 |
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