專利名稱：改進的光伏電池組件和方法
改進的光伏電池組件和方法
優(yōu)先權(quán)要求
本申請要求美國臨時申請?zhí)?1/383，867 (2010年9月17日提交)的申請日的權(quán)益，所述美國臨時申請的內(nèi)容在此以其全文通過引用并入本文。發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明涉及改進的光伏(PV)電池組件，更具體地，涉及不使用焊料或?qū)щ娔z粘劑將多個電池互連的改進的光伏電池組件。
背景技術(shù)：
光伏制品通常包含多個電學(xué)互連的光伏電池。除了確保電學(xué)互連之外，這些電池有時被包裝起來以保護電池免于操作或環(huán)境引起的損傷。光伏電池電學(xué)互連的常規(guī)方法是所謂的串-接片(string&tab)方法，其中使用錫或焊料涂覆的扁平線(總線)將太陽能電池彼此相連，并通過軟焊和/或其他膠粘材料例如導(dǎo)電環(huán)氧樹脂將其粘結(jié)。帶狀導(dǎo)線通常粘結(jié)到施加于電池表面的導(dǎo)電格柵上的匯流條位置。據(jù)信，導(dǎo)線的橫截面可能受到限制，因為較厚的電線過于剛性，且薄和寬的電線遮擋過多的光。最終結(jié)果是互連電阻損失以及被帶狀導(dǎo)線阻擋的電池活性表面積的量可能造成光伏電池組件(且因此PV裝置)的性能的顯著降低。串接方法可能也難以用于薄的電池，因為得到的電池串聯(lián)串可能易碎，并且易于發(fā)生PV條帶與太陽能電池接觸的喪失。此外，PV裝置表面上的大的總線條的外觀對于顧客來說可能不夠美觀。
與這種技術(shù)有關(guān)的文獻包括下列專利文件:U.S.6，936，761，U.S.7，022，910，U.S.7，432，438，U.S.公布 2007/0251570，2009/00025788 和 2009/0255565，所有文獻為所有目的通過引用并入本文。
發(fā)明概沭
本發(fā)明涉及改進的光伏電池組件，其解決上面段落中描述的至少一個或多個問題。
據(jù)信，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的一個潛在優(yōu)點是，本發(fā)明的光伏電池組件以不需導(dǎo)電膠粘劑和/或焊料將電池串保持在一起的方式進行構(gòu)造和配置。設(shè)想了在施加導(dǎo)電線期間或施加導(dǎo)電線之后立即將電池串包封在聚合物層壓體(laminate)中。取消導(dǎo)電膠粘劑可能是理想的，因為導(dǎo)電膠粘劑可能是昂貴的，并需要相當(dāng)長的停機時間以進行維護和清潔。所設(shè)想的另一個優(yōu)點可以是優(yōu)于膠粘劑或軟焊連接的對熱循環(huán)和濕熱處理的提高的耐受性，膠粘劑或軟焊連接在這些類型的環(huán)境壓力下易于降解。本文中描述的光伏電池組件也不存在阻礙光進入電池的大的總線條。不存在總線要也使PV裝置與使用串-接片方式制備的常規(guī)產(chǎn)品相比在美學(xué)上更具吸引力。此外，使用這種方法可以通過消除通常應(yīng)用于使用串-接片方式制備的光伏電池組件的大的銀匯流條而減少格柵應(yīng)用中銀導(dǎo)電墨的量。這種方法的另一個出人意料的優(yōu)點可能是，使用本發(fā)明組裝的太陽能電池串(例如多個電池,例如5電池組件/串)可能重復(fù)地表現(xiàn)出相對于用于其生產(chǎn)中的單個電池更高的效率和生成電流以及更低的串聯(lián)電阻，這是因為相對于不具有導(dǎo)電元件的單個電池，添加導(dǎo)電元件降低了電阻。相反，正如在本說明書后面討論的實驗實施例中看到的，用帶狀扁平線和導(dǎo)電環(huán)氧樹脂連接的5電池串表現(xiàn)出相反的趨勢，具有相對于單個組成電池更低的效率和電流以及更高的串聯(lián)電阻。
因此，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，設(shè)想了一種光伏電池組件，其包括至少多個光伏電池，所述電池包括至少:光活性部分，其夾置在頂部導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與相對的導(dǎo)電基底層之間，所述頂部導(dǎo)電結(jié)構(gòu)位于所述光活性部分的頂表面的某些區(qū)域上而在其他區(qū)域上留下暴露的頂表面，其中所述電池的至少一部分外圍邊緣部分包括非導(dǎo)電層部分；多個導(dǎo)電元件；與所述頂部導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和所述光活性部分的暴露的頂表面接觸的第一包封材料層；以及與所述相對的導(dǎo)電基底層接觸的第二包封材料層；其中所述多個導(dǎo)電元件的一端接觸所述頂部導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和所述暴露的頂表面，和所述多個導(dǎo)電元件的相反端接觸相鄰光伏電池的導(dǎo)電基底層，并且兩端都通過相應(yīng)的包封材料層保持與電池層接觸。
本發(fā)明可以進一步以本文描述的特征之一或其任何組合為特征，所述特征例如集電結(jié)構(gòu)，其包括一系列基本上平行的材料線(其與所述暴露的頂表面相比具有較低的薄層電阻)；所述的一系列基本上平行的線總體上垂直于所述多個導(dǎo)電元件的方向；對所述導(dǎo)電元件的數(shù)目和所述導(dǎo)電元件的橫截面寬度進行選擇以使得按照下述方程，由于所述導(dǎo)電元件的線路電阻和所述導(dǎo)電元件的蔭蔽(shading)造成的總功率損失低于6%:
總功率損失=[由蔭蔽造成的功率損失]+ [由阻抗線路損失造成的功率損失]
= [{p (I/n) (I)}/(V) (A)] + [n(l，) (d)]
其中P是導(dǎo)電元件的電阻率，I是由PV裝置產(chǎn)生的電流，η是導(dǎo)電元件的數(shù)目，I是導(dǎo)電元件的長度，V是由PV裝置產(chǎn)生的電壓，A是導(dǎo)電元件的橫截面積，I’是導(dǎo)電元件覆蓋PV電池的頂表面的長度，和d是導(dǎo)電元件的直徑；所述集電結(jié)構(gòu)和所述多個導(dǎo)電元件的總表面積小于PV電池的總表面積的4% ;由蔭蔽造成的功率損失在由蔭蔽和電阻損失引起的總功率損失的30-70%之間；所述導(dǎo)電兀件的橫截面寬度大于所述第一和第二包封材料層的厚度；所述導(dǎo)電元件的橫截面寬度小于0.5_并大于0.1mm ;所述導(dǎo)電元件連接到所述組件兩端處的末端條上；所述導(dǎo)電元件通過軟焊或焊接連接到所述末端條；所述導(dǎo)電元件通過激光焊接連接到末端條；所述第一包封材料層和所述第二包封材料層包括多個層，其中最接近電池頂部和底部表面的第一層是具有比后續(xù)層更高的熔點的熱塑性材料；所述頂表面包含透明導(dǎo)電氧化物；所述光伏電池組件包含至少5個光伏電池和至少3個導(dǎo)電元件；所述光伏電池組件包含至少10個導(dǎo)電元件；所述導(dǎo)電元件與所述導(dǎo)電基底層的重疊的長度為至少2.0mm ;所述非導(dǎo)電層部分包含通過UV輻射固化的液體電介質(zhì)；所述第一包封材料層、所述第二包封材料層或兩者包括至少第一和第二層，其中所述第一層具有比所述第二層更高的熔化溫度(Tm);熔化溫度(Tm)之差為至少10°C。
因此，根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，設(shè)想了一種形成光伏組件的方法，所述方法至少包括下述步驟:提供第一包封材料層和第二包封材料層；提供一系列基本上平行的導(dǎo)電元件；提供多個光伏電池，所述光伏電池包括光活性層、相對的導(dǎo)電基底層以及包含透明導(dǎo)電層和集電結(jié)構(gòu)兩者的頂部導(dǎo)電層；將所述多個光伏電池以頭尾相接的方式連接；所述集電結(jié)構(gòu)包含一系列基本上平行的線，所述電池的外圍邊緣部分包括非導(dǎo)電層部分，所述多個導(dǎo)電元件的一端接觸所述透明導(dǎo)電層和所述集電結(jié)構(gòu)兩者，而所述多個導(dǎo)電元件的相反端接觸相鄰光伏電池的導(dǎo)電基底層，并且兩端都通過相應(yīng)的包封材料層保持與電池層接觸。
應(yīng)該認(rèn)識到，上面提到的方面和實例是非限制性的，因為如本文中所示和所描述的，在本發(fā)明中還存在其他的方面和實例。


圖1是本發(fā)明的一個示例性實施例的頂部透視圖。
圖2是圖1中示出的實施例的側(cè)視圖。
圖3是圖1中示出的實施例的部件分解側(cè)視圖。
圖4是圖1中示出的實施例的更詳細(xì)的側(cè)視圖。
圖5是單個電池的頂部透視圖。
圖5A-A是圖5的電池的詳細(xì)剖視圖，其示出了示例的層。
圖6是其中包括4個電池的光伏電池組件的PV裝置的頂部透視圖。
圖7是實施例1的頂部透視圖。
圖8是實施例2的頂部透視圖。
圖9是實施例3和4的頂部透視圖。
圖10是實施例5的頂部透視圖。
圖11是與實施例5相關(guān)的電線電阻率對電池組件的串聯(lián)電阻和歸一化效率的影響的圖形示例。
圖12是示出了如何能夠通過導(dǎo)電元件數(shù)目的優(yōu)化實驗性地最小化功率損失(歸一化效率)的實例的圖形示例。
圖13是與實施例1相關(guān)的表。
圖14是與實施例3相關(guān)的表。
圖15是與實施例4相關(guān)的表。
圖16是與實施例6和7相關(guān)的表。
圖17A-C示出了單個電池和互連組件的示例性1-V特征數(shù)據(jù)。
優(yōu)選實施方案的詳細(xì)描述
本發(fā)明涉及如圖1至圖5A-A和圖7-10中所示的改進的光伏電池組件10，并且通?？擅枋鰹樵诮?jīng)受太陽輻照(例如日光)時發(fā)揮提供電能的功能的多個部件和部件集合體的組件。在一個實例中，改進的光伏電池組件10可以整合到更大的光伏裝置中，例如圖6中所示的太陽能屋頂板100中。
本公開的特別關(guān)注和主要焦點是一種改進的光伏電池組件10，其包括至少多個光伏電池20、第一和第二包封材料層40，50以及與光伏電池20電連接的導(dǎo)電元件60 (優(yōu)選為多個導(dǎo)電兀件60)。
一般來說，多個光伏電池可以由多個鄰接的層構(gòu)建。這些層可以被進一步定義(例如從下往上)為包括至少:導(dǎo)電基底層22、光活性層24和頂部集電結(jié)構(gòu)28。此外，優(yōu)選情況下至少沿著電池的一部分外圍邊緣包括非導(dǎo)電層部分30，例如在圖4中所示。
此外，組件10被配置成使得導(dǎo)電元件60的一端62與集電結(jié)構(gòu)28和光活性層24的頂表面26兩者接觸，和導(dǎo)電元件60的相反端64與相鄰光伏電池20的導(dǎo)電基底層22接觸。優(yōu)選情況下，兩端62、64都通過相應(yīng)的包封材料層保持與電池層接觸。
設(shè)想部件和部件集合體之間的關(guān)系(例如至少幾何性質(zhì)和材料性質(zhì))對于解決上面背景部分中討論的一個或多個問題來說具有出人意料的重要性。在下面的段落中，更詳細(xì)并具體地公開了各個部件和部件集合體及其關(guān)系。
本發(fā)明中設(shè)想的光伏電池20可以由可商購的任何數(shù)量的已知光伏電池構(gòu)建，或者可以選自某些將來開發(fā)的光伏電池。
導(dǎo)電基底層22
導(dǎo)電基底層22在傳導(dǎo)由光活性部分產(chǎn)生的電能方面發(fā)揮類似于頂部導(dǎo)電層24的功能。導(dǎo)電基底層22可以是剛性或柔性的，但理想情況下是柔性的，特別是在得到的光伏裝置可以與非平坦表面結(jié)合使用的實施方案中。導(dǎo)電基底層可以是單一的整體層，或者可以從一個或多個由寬范圍的材料包括金屬、金屬合金、金屬間組合物和/或它們的組合形成的層形成。對于需要柔性基底層的應(yīng)用來說，層22通常為金屬箔片。其實例包括包含Cu、Al、T1、Mo或不銹鋼的金屬箔片。典型情況下，該導(dǎo)電基底層由不銹鋼形成，并且在基底層上方形成光活性部分24，盡管也設(shè)想其他配置并且它們不是必然影響本文中提出的電池互連的概念。在示例性實施方案中，不銹鋼是優(yōu)選的。
導(dǎo)電基底層22可以在一個或兩個側(cè)面上涂覆寬范圍的導(dǎo)電材料，包括Cu、Mo、Ag、Al、Cr、N1、T1、Ta、Nb、W和/或它們的組合中的一種或多種。在示例性實施方案中可以使用摻有Mo的導(dǎo)電組合物。在導(dǎo)電基底層上緊鄰光活性層形成的背接觸層122有助于將光活性層24與支持體隔開以最小化支持體成分遷移到光活性層中。例如，背接觸層22可以幫助阻斷不銹鋼支持體的Fe和Ni成分遷移到光活性層24中。在導(dǎo)電基底層22的一個或兩個側(cè)面上形成的導(dǎo)電金屬層也可以保護基底層免于可能在光活性層24形成過程中引起的降解，例如如果在光活性區(qū)域24的形成中使用S或Se，提供針對S或Se的保護。
光活性部分24
光伏電池20的光活性層或部分24含有將光能轉(zhuǎn)變成電能的材料。可以使用任何已知提供這種功能的材料，包括晶體硅、無定形硅、CdTe、GaAs、染料敏化太陽能電池(所謂的Graetzel電池)、有機/聚合物太陽能電池，或通過光電效應(yīng)將太陽光轉(zhuǎn)變成電的任何其他材料。然而，光伏電池優(yōu)選為基于IB-1IIA硫?qū)倩锏碾姵?，例如IB-1IIA硒化物、IB-1IIA硫化物或IB-1IIA硒化物硫化物(即吸收層是IB-1IIA硫?qū)倩?，?yōu)選為銅的硫?qū)倩?。更具體的實例包括銅銦硒化物、銅銦鎵硒化物、銅鎵硒化物、銅銦硫化物、銅銦鎵硫化物、銅鎵硒化物、銅銦硫化物硒化物、銅鎵硫化物硒化物和銅銦鎵硫化物硒化物(其在本文中全都稱為CIGS)。它們也可以用化學(xué)式CuIn(1_x)GaxSe(2_y)Sy表示，其中x是O至I且y是O至2。銅銦硒化物和銅銦鎵硒化物是優(yōu)選的。除了吸收層之外，所述部分24還可以包含多個層，例如本技術(shù)領(lǐng)域中已知用于基于CIGS的電池中的一個或多個發(fā)射(緩沖)層、導(dǎo)電層(例如透明導(dǎo)電層)等，在本文中也考慮到了。這些電池可以是柔性或剛性的，并可以具有多種形狀和尺寸，但通常是易碎的，并易于發(fā)生環(huán)境降解。在優(yōu)選實施方案中，光伏電池20是可以被彎曲而不顯著開裂和/或沒有顯著功能損失的電池。示例性的光伏電池被教導(dǎo)并描述在多個美國專利和公開中，包括US3767471、US4465575、US20050011550 Al、EP841706 A2.US20070256734 A1、EP1032051A2、JP2216874、JP2143468 和 JP10189924A，在此為所有目的通過引用并入。
在示例性實施方案中，光活性層24也可以進一步由任何數(shù)量的層構(gòu)造而成，例如:背接觸層122(通常為Mo)，吸收層124(通常為CuInGaSe⑶)，緩沖層126(通常為CdS)，窗口層128(通常為ZnO)和透明導(dǎo)電層130(通常為氧化銦錫(ITO)或鋁鋅氧化物(AZO))。據(jù)信這種構(gòu)型的電池20通常被稱為“CIGS太陽能電池”，參見圖5A-A。
設(shè)想了光伏電池20可以由其他已知太陽能電池技術(shù)形成。它們的實例包括基于無定形硅或碲化鎘的太陽能電池裝置。此外，如上所述的光伏電池20中的部件可以用可選材料代替。例如，緩沖層126可以用Cd、Zn、In、Sn及其組合的硫化物、硒化物或氧化物代替；在緩沖區(qū)126與透明導(dǎo)電層130之間可以包括由例如Zn、Cd、In、Sn的抗性透明氧化物構(gòu)成的任選窗口層。優(yōu)選情況下，窗口層是本征氧化鋅。
透明導(dǎo)電層130可以被設(shè)置為光活性層24的頂層。在透明導(dǎo)電層中可以摻入廣泛的透明導(dǎo)電氧化物或其組合。在典型實施方案中，透明導(dǎo)電層130是透明導(dǎo)電氧化物(TCO)，其代表性實例包括氟摻雜的氧化錫、氧化錫、氧化銦、氧化銦錫(ITO)、鋁摻雜氧化鋅(AZO)、氧化鋅、它們的組合等。在一個示例性實施方案中，透明導(dǎo)電層是氧化銦錫。透明導(dǎo)電層可以通過濺射或其他合適的沉積技術(shù)方便地形成。
設(shè)想了在某些光伏電池20中，可能不需要獨立的透明導(dǎo)電層130。例如，GaAs型電池通常不需要透明導(dǎo)電體，因為GaAs層可以充分地導(dǎo)電。出于本發(fā)明的目的，緊接集電結(jié)構(gòu)28下方的層應(yīng)該被視為電池20的頂表面26。
這些替代對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是已知的，并且不影響本文提出的電池互連的概念。
頂部集電結(jié)構(gòu)28
頂部集電結(jié)構(gòu)28的功能是收集由光活性部分22產(chǎn)生的電能并將其集中到導(dǎo)電通路中。集電結(jié)構(gòu)28可以被沉積在光活性層24上方(例如頂表面26上)以降低該層(例如TCO層130)的薄層電阻。集電結(jié)構(gòu)28典型地包含光學(xué)上不透明的材料，并可以作為一系列基本上平行的導(dǎo)電跡線施加(盡管也可以設(shè)想其他構(gòu)型，并且它們不必定影響本文提出的電池互連的概念)，其中跡線之間的間隔使得該格柵占據(jù)表面上相對小的覆蓋區(qū)。例如，在某些實施方案中，集電結(jié)構(gòu)占使光活性材料暴露于入射光中的與光捕獲相關(guān)的總表面積的約5%或更低，甚至約2%或更低，或甚至約I %或更低。集電結(jié)構(gòu)28優(yōu)選包括導(dǎo)電金屬例如Ag、Al、Cu、Cr、N1、T1、Ta和/或其組合。在一個示例性實施方案中，格柵具有包含鎳和銀的雙層構(gòu)造。集電結(jié)構(gòu)可以由多種技術(shù)形成，包括絲網(wǎng)印刷、噴墨印刷、電鍍和使用物理氣相沉積技術(shù)例如蒸發(fā)或濺射通過蔭罩掩模進行的金屬化。
非導(dǎo)電層部分30
非導(dǎo)電層部分30起到絕緣體或電介質(zhì)的作用，其將導(dǎo)電元件60與太陽能電池的邊緣電隔離。據(jù)設(shè)想，非導(dǎo)電層部分的存在減少了太陽能電池邊緣處可能由與導(dǎo)電元件60的接觸所引起的電短路的發(fā)生。此外，非導(dǎo)電層部分30可以起到膠粘劑的作用以在在電池組件制造期間施加包封材料層之前將多個導(dǎo)電元件60固定在適當(dāng)位置。在太陽能電池組件中的各單個太陽能電池的前緣或后緣之一或兩者處，可以向太陽能電池或向?qū)щ娫?0施加絕緣體。絕緣體可以沿著裝置的邊緣在導(dǎo)電元件跨越太陽能電池邊緣的位置處作為離散的區(qū)域形成，或者它可以沿著電池20邊緣的整個長度或主要部分作為單一的層施加以便它可以包括在電池與導(dǎo)電元件60之間的離散的層。絕緣體可以是能夠作為液體沉積并固化或交聯(lián)以形成固體材料的合成聚合物的類型。固化或交聯(lián)可以通過例如施加熱能或紫外(UV)能量來實現(xiàn)。對于可UV固化的組合物來說，期望的是固化過程可以在短的時間段內(nèi)完成，例如短于10秒，更具體來說可以短于約3秒。許多可光固化的聚合物需要在200-400nm范圍內(nèi)的至少300mJ/cm2的能量，更典型為約500-1200mJ/cm2的UV能量。示例性的實施方案包括基于丙烯酸酯和環(huán)氧樹脂的組合物?？蛇x地，非導(dǎo)電層部分30可以作為固體材料施加，例如以膠帶的形式。適合的可選方案可以包括氟碳聚合物例如乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、可以涂覆在電池或互連材料上的可固化絕緣聚合物或可施加于太陽能電池或互連材料上的無機介電材料。設(shè)想了它也可以使用用作包封材料層40、50的材料例如聚乙烯薄膜來代替。在優(yōu)選實施方案中，非導(dǎo)電層部分30是通過UV輻射固化的液體電介質(zhì)環(huán)氧樹脂組合物。在一個示例性實施方案中，所述部分30是聚酰亞胺膠帶。一種這樣的可商購膠帶是由Dupont 提供的Kapton 帶。一般來說,非導(dǎo)電層部分30可以表現(xiàn)出大于約2的介電常數(shù)，并且甚至可以大于約4。示例性電絕緣材料具有大于約4.8的介電常數(shù)和大于約3 X IO14Q-Cm的體積電阻率。
導(dǎo)電元件60
導(dǎo)電元件60起到光伏電池20之間的電橋的作用。在本發(fā)明中設(shè)想了在一個電池的頂部(例如集電結(jié)構(gòu)28和/或頂表面26)與鄰接電池的導(dǎo)電基底層26之間形成電橋。理想的是，這些元件具有相對低的電阻率(優(yōu)選低于約1.0 Ω/m，更優(yōu)選低于約0.33Ω/πι,最優(yōu)選低于0.15 Ω/m)。圖11示出了電線電阻率對電池組件的串聯(lián)電阻和歸一化效率的影響的實例。它們可以采取傳統(tǒng)金屬導(dǎo)線(實心或有鍍層的)、導(dǎo)電箔、涂覆的聚合物絲或執(zhí)行上述橋接功能的任何類似結(jié)構(gòu)的形式。示例性的導(dǎo)電元件包括鍍有Ag、Sn或Ni的銅線。元件60不含具有相對低熔點的合金(例如熔點低于電池組件所期望的加工溫度，典型低于約200°C )、焊料或?qū)щ娔z粘劑組分。
設(shè)想了每個單個電池使用的導(dǎo)電元件60的數(shù)目可以在低至兩個⑵(例如一個在頂部上，一個在底部上)至多達幾十個之間變化。導(dǎo)電元件60的數(shù)目和相對間隔可以隨著許多因素而變化，例如:元件的類型和電阻率，電池20的尺寸，集電結(jié)構(gòu)28中線的類型、電阻率和間隔，頂表面26的薄層電阻，集電結(jié)構(gòu)28的單個元件的間隔以及所有相關(guān)界面(例如集電結(jié)構(gòu)/頂表面、集電結(jié)構(gòu)/導(dǎo)電元件、頂表面/導(dǎo)電元件)的接觸電阻。這些值可以各自測量并用于確定優(yōu)選構(gòu)型，以便最小化總功率損失并平衡由導(dǎo)電元件和集電結(jié)構(gòu)造成的與蔭蔽相關(guān)的功率損失的影響和與相關(guān)界面的電阻損失相關(guān)的影響。在優(yōu)選實施方案中，每IOOcm2的電池20的表面存在四(4)個導(dǎo)電元件60，并且它們近似均勻地間隔開(例如彼此的間隔值在約5至25%以內(nèi))。圖12示出了如何通過導(dǎo)電元件數(shù)目的優(yōu)化實驗性地最小化功率損失(歸一化效率)的實例。
據(jù)設(shè)想，在元件60與導(dǎo)電基底層22之間應(yīng)該存在充分的接觸以滿足電阻率的目標(biāo)(例如小于約1.0Ω，更優(yōu)選小于約0.2Ω)。可以想象，元件60與導(dǎo)電基底層22的重疊部分“CA”(參見圖4)可以在小至約2.0mm至多達電池的整個寬度“W”的范圍內(nèi)。在優(yōu)選實施方案中，重疊部分“CA”在約2.0mm至100.0mm、更優(yōu)選約5.0mm至80.0mm、最優(yōu)選約20.0mm至50.0mm的范圍內(nèi)。
據(jù)設(shè)想，可以對導(dǎo)電元件的數(shù)目和導(dǎo)電元件的橫截面寬度進行選擇以使得按照下述方程，由導(dǎo)電元件的線路電阻和導(dǎo)電元件的蔭蔽造成的總功率損失低于約3%至6%:
總功率損失=[由蔭蔽造成的功率損失]+ [由阻抗線路損失造成的功率損失]
= [{p (I/n) (I)}/(V) (A)] + [n(l，) (d)]
其中p是導(dǎo)電元件的電阻率，I是由PV裝置產(chǎn)生的電流，n是導(dǎo)電元件的數(shù)目，I是導(dǎo)電元件的長度，V是由PV裝置產(chǎn)生的電壓，A是導(dǎo)電元件的橫截面積，I’是導(dǎo)電元件覆蓋PV電池的頂表面的長度，和d是導(dǎo)電元件的直徑。
在優(yōu)選實施方案中，導(dǎo)電元件的橫截面寬度可以為約0.1mm至2.0mm，更優(yōu)選約0.2mm至1.0mm,且最優(yōu)選約0.3mm至0.5mm。在優(yōu)選實施方案中，由蔭蔽造成的功率損失可以為由蔭蔽和電阻損失引起的總功率損失的約25-75%，更優(yōu)選約30-70%。
第一包封材料層40
據(jù)設(shè)想，第一包封材料層40可以執(zhí)行幾種功能。例如，該層40可以起到粘結(jié)機構(gòu)的作用，從而幫助將相鄰層保持在一起(例如電池20，多個導(dǎo)電元件60和/或第二包封材料層50)。它還允許所期望量和類型的光能透過以到達光伏電池20 (例如光活性部分24)。第一包封材料層40也可以起到補償相鄰層幾何形狀的不規(guī)則性或通過那些層表現(xiàn)出來的不規(guī)則性(例如厚度變化)的作用。它也可以起到允許由環(huán)境因素(例如溫度變化、濕度等)及物理移動和彎曲造成的撓曲和層之間的移動的作用。優(yōu)選情況下，該層40被構(gòu)造成保持多個導(dǎo)電兀件60與頂表面26和集電結(jié)構(gòu)28電接觸。在優(yōu)選實施方案中，第一包封材料層40可以基本上由膠粘薄膜或網(wǎng)構(gòu)成，但優(yōu)選為熱塑性材料例如EVA(乙烯-乙酸乙烯酯)、熱塑性聚烯烴或類似材料。據(jù)設(shè)想，該層40可以由單一層構(gòu)成，或者可以由多層(例如第一、第二、第三、第四、第五層等)構(gòu)成。在層40由多層構(gòu)成的情況下，設(shè)想了緊鄰電池的頂表面(例如與頂表面26、頂部集電結(jié)構(gòu)28和導(dǎo)電元件60接觸)而形成的第一層具有比與緊鄰第一層形成的第二層更高的熔化溫度(Tm)。據(jù)設(shè)想，這種構(gòu)型能夠提供下述優(yōu)點，即可以選擇加工溫度以使得第一層在熱處理期間不被完全熔化，但是達到足夠的溫度以使得第一層粘附于電池頂部。這種構(gòu)型防止由于熱處理期間導(dǎo)電元件與頂部導(dǎo)電層之間包封材料的下溢造成的導(dǎo)電元件與頂部導(dǎo)電層的接觸的損失。該層40的優(yōu)選厚度可以為約0.1mm至1.0mm、更優(yōu)選約0.2mm至0.8mm、最優(yōu)選約0.25mm至0.5mm。對于多層構(gòu)型來說，設(shè)想了該層40應(yīng)該由熔化溫度(Tm)的差異為至少10°C的不同層構(gòu)成。加工溫度應(yīng)該被選擇為比第一層的Tm低約5°C或更多并且比第二層的Tm高至少5°C。例如，一種這樣的組合可以是由熔化溫度在105-130°C范圍內(nèi)的聚烯烴熱塑性材料組成的第一層和由標(biāo)稱熔化溫度為50-100°C的EVA共聚物類型組成的第二層。
據(jù)設(shè)想，通過包封材料層與所有待接觸表面的吸附獲得的“良好”粘附對于維持包封組件的完整性來說是重要的。作為一般性準(zhǔn)則，對與玻璃的吸附所測量的粘附力應(yīng)該高于約20N/15mm,更優(yōu)選高于約30N/15mm,且甚至更優(yōu)選高于約40N/15mm。粘附強度可以使用如ASTM D903-98中所述的標(biāo)準(zhǔn)的180°牽拉試驗來測定。
第二包封材料層50
在包封材料層的另一個實例中，第二包封材料層50通常連接性置于光伏電池20下方，盡管在某些情況下它可以直接接觸第一包封材料層40。設(shè)想了第二包封材料層50可以起到與第一包封材料層類似的作用，盡管它不必需透射電磁輻射或光能。優(yōu)選情況下，第二包封材料層50被配置成保持多個導(dǎo)電元件60與導(dǎo)電基底層22電接觸。在層50由多層構(gòu)成的情況下，設(shè)想了緊鄰電池的底表面(例如與導(dǎo)電基底層22和導(dǎo)電元件60接觸)而形成的第一層具有比與緊鄰第一層形成的第二層更高的熔化溫度CU。據(jù)設(shè)想，這種構(gòu)型能夠提供下述優(yōu)點，即可以選擇加工溫度以使得第一層在熱處理期間不被完全熔化，但是達到足夠的溫度以引起第一層粘附于電池底部。這種構(gòu)型防止由熱處理期間導(dǎo)電元件與頂部導(dǎo)電層之間包封材料的下溢造成的導(dǎo)電元件與導(dǎo)電基底層22的接觸的損失。實施例
在下面的段落中，展示了本發(fā)明的五(5)個實施例和一⑴個比較例。提供下面的實施例是為了說明本發(fā)明，而不旨在限制其范圍。
實施例總述
出于這些實施例的目的，從Global Solar Inc獲得了在不銹鋼基底(例如導(dǎo)電基底層22)上的CIGS型太陽能電池(50mm X 210mm)。將所述電池切成較小的電池50mm(“L”)X 25mm(“W”)。將Ni/Ag格柵(例如集電結(jié)構(gòu)28)施加到透明導(dǎo)電層(ITO)上的電池的頂表面26上。在這種情況下，30根線跨過電池的較大維度。在電池20上靠近電池邊緣劃線直到Mo層(122)(例如距外緣向內(nèi)約1.0至2.0mm)。據(jù)信由于切割電池20造成的損傷，使用這樣的劃線在工業(yè)中是常見的。
本文中的符號和簡寫表示定義如下:
V。。=開路電壓
Isc =短路電流
FF =填充因子
Eff =效率
Rs=串聯(lián)電阻
Rsh=分流(并聯(lián))電阻
Rp = Rsh
Pmax=功率(瓦)
Jsc =每單位面積的短路電流(mA/cm2)
實施例1
將圖7中所示的具有格柵的兩個電池在所有4個邊緣上用聚酰亞胺(“kapton” )帶(例如非導(dǎo)電層部分30)以使得它圍繞邊緣卷繞并覆蓋電池頂部上的劃線部分的方式進行處理。然后將3根鍍銀電線(30AWG;例如導(dǎo)電元件60)施加到電池A的表面并延伸到電池B的底部，在那里使用kapton帶將末端局部地附接到不銹鋼基底上(在施加包封材料40、50之前)。采取類似方式，將3根30AWG錫涂覆的導(dǎo)線施加到電池A的表面并延伸到電池邊緣之外。導(dǎo)線以與銀格柵的指狀物的方向垂直的方向施加。未使用粘合材料將電線粘附于電池表面(盡管可以使用小塊膠帶將元件60固定定位直到進行層壓處理)。然后以使得電池A的不銹鋼基底與延伸到電池B之外的電線可用于通過線夾電連接的方式，將兩個電池組件包封在頂部和底部上的400 μ m厚的DNP PV-FS Z68聚乙烯片(例如包封材料40、50，未示出)之間。然后將DNP/太陽能電池/DNP組件在150°C下層壓。單獨的電池A和電池B以及互連組件的電流/電壓(1-V)特征數(shù)據(jù)顯示在圖13中。
實施例2
在本實施例中，如圖8所示，制備了另外兩(2)個具有格柵的電池20，并將它們添加到實施例1的兩⑵個電池上。該電池被稱為電池C和D。這些電池以及連接在一起的電池C和D的數(shù)據(jù)概括在圖13中。然后使用同樣的方法將電池組件A+B與C+D彼此相連以產(chǎn)生4電池的串。
單個電池A、B、C和D以及互連組件的數(shù)據(jù)的概述顯示在圖13中。
實施例3
在本實施例中，如前面實施例所述制備了五(5)個具有格柵的電池20。在本實施例中，如圖9中所示，使用十(10)根鍍銀銅線(30AWG ;例如導(dǎo)電元件60)將電池20以首尾相接的方式組裝。同樣地，未使用粘合材料將導(dǎo)線粘附于電池表面。電池20/元件60組件以使得導(dǎo)線延伸到末端電池的邊緣之外的方式包封在頂部和底部上的DNP PV-FS Z68聚乙烯片(例如包封材料40、50)之間。然后使用Sn/Pb焊料通過軟焊將導(dǎo)線60附接于錫涂覆的銅匯流條(“BB”)上。然后將DNP/太陽能電池/DNP組件在110°C下層壓。單個電池和互連組件的1-V特征數(shù)據(jù)顯示在圖14中。
實施例4
在本實施例中，與實施例3中一樣制備五(5)個具有格柵的電池20。如圖9中所示，將電池20以首尾相接的方式組裝，區(qū)別在于30AWG鍍銀銅線(元件60)用28AWG錫涂覆銅線(元件60)代替。單個電池和互連組件的1-V特征數(shù)據(jù)顯示在圖15中。
實施例5
以與實施例3和4相似的方式構(gòu)造了三(3)個五(5)電池組件。在本實施例中，格柵設(shè)計具有跨過電池較大維度的14根線，并且如圖11中所示，使用8根28AWG鍍錫銅線以首尾相接的方式組裝。單個電池和互連組件的1-V特征數(shù)據(jù)概述在圖17A-C中。
實施例6 (比較例)
使用導(dǎo)電環(huán)氧樹脂以常規(guī)的串-接片方式互連的5電池Global Solar組件通過1-V測量進行表征。然后通過切斷電池之間的條帶將所述串切成5個電池，并獲取各個電池的1-V測量值。圖16中概述的數(shù)據(jù)顯示，所述串的性能明顯比單個電池差，這與通過本文描述的方法連接的電池所獲得的數(shù)據(jù)相反。
實施例7 (比較例)
使用導(dǎo)電環(huán)氧樹脂以常規(guī)的串-接片方式互連的幾個5電池Global Solar組件通過1-V測量進行表征，然后如實施例6中所述通過切斷電池之間的條帶將所述串切成5個電池。使用實施例3中描述的方法將5個電池用8根30AWG重新組裝成串。獲取各個電池的1-V測量值。圖16中概述的數(shù)據(jù)顯示，所述串的性能明顯比單個電池差，這與通過本文描述的方法連接的電池所獲得的數(shù)據(jù)相反。
方法
據(jù)設(shè)想，將光伏電池20組裝成組件10的方法也具有創(chuàng)造性。設(shè)想提供上述所有部件，并且用于制造組件10的組裝方法至少包括如下步驟。
第一步可以包括向各個光伏電池的頂表面26施加多個導(dǎo)電兀件60。太陽能電池可以成批或成堆提供，并手動或自動提供到卸載站?？蛇x地，太陽能電池20可以以包含多個太陽能電池的連續(xù)卷的形式提供，并在即將組裝之前在被稱為切單顆(singulation)的步驟中從卷中分離。切成單顆的太陽能電池20可以被提供到按照光伏性能分類的組件屜(bin)中。提供在組件屜中的電池可以由操作人員單個地手工裝載，或者更優(yōu)選情況下可以使用工業(yè)機器人從組件屜中揀出單個電池，并置于檢查區(qū)中。然后可以使用圖像系統(tǒng)指導(dǎo)工業(yè)機器人將光伏電池精確地揀出并以正確定向放置在平頂真空傳送帶上。在一個實施方案中，圖像系統(tǒng)包括獲取電池頂表面的圖片的相機，并將關(guān)于電池準(zhǔn)確定向的信息傳送至機器人，使得機器人能夠?qū)⑵鋻霾⒁跃_定位的方向置于傳送帶上。
隨后電池20可以隨著傳送帶移動，在此期間可以靠近電池的一個或兩個邊緣，作為可熱固化或可UV固化的液體電介質(zhì)或以膠帶形式施加非導(dǎo)電層部分30。如果以膠帶形式施加非導(dǎo)電層，優(yōu)選情況下膠帶是在兩個側(cè)面上包含膠粘劑的類型，以使得粘性表面可用于接觸電池的頂表面26和多個導(dǎo)電兀件60兩者。
當(dāng)帶有非導(dǎo)電層部分30的電池隨著傳送帶向下傳送時，多個導(dǎo)電元件60可以以連續(xù)形式施加到頂表面26上。可以利用非導(dǎo)電層部分的膠粘性質(zhì)將多個導(dǎo)電元件在兩個外圍邊緣處固定于電池的頂表面上。如果非導(dǎo)電層部分是雙面膠帶，則可以利用膠帶上的膠粘劑幫助將多個導(dǎo)電元件固定在適當(dāng)位置。如果非導(dǎo)電部分是可UV固化的液體電介質(zhì)，那么多個導(dǎo)電元件可以部分地包埋在非導(dǎo)電層部分中。然后可以將液體電介質(zhì)固化以將導(dǎo)電元件在兩個外圍邊緣處固定于電池的頂表面上。
上述過程產(chǎn)生了連續(xù)的電池“串”，其中多個導(dǎo)電元件接觸頂表面26。將電池隔開足夠的間隙以允許期望長度的導(dǎo)電元件延伸到各電池的后外緣之外。該長度由最終產(chǎn)品中所期望的元件60與導(dǎo)電基底層22的重疊部分“CA”決定。然后可以將多個導(dǎo)電元件在各個太陽能電池的前緣處切割以產(chǎn)生具有與頂表面26接觸并延伸到太陽能電池的后緣之外的多個導(dǎo)電元件的單個電池。切割過程可以通過機械操作執(zhí)行，例如使用虎鉗(nip)，或使用激光在特定位置處切割導(dǎo)線。
在制造電池“串”的同時，可以以類似的方式制造類似的總線或末端條的“串”，其中多個導(dǎo)電元件通過焊接或軟焊附接于多個末端條。在優(yōu)選實施方案中，該過程通過激光焊接來進行。將導(dǎo)電元件切割以產(chǎn)生附接有多個導(dǎo)電元件并沿背向延伸的單一末端條。
在太陽能電池中切割導(dǎo)電元件并對末端條進行加工后，附接有導(dǎo)電元件的末端條可以通過撿拾和安置機構(gòu)輸送到互連區(qū)中?；ミB區(qū)可以包含用于保持第二包封材料50的夾具。可以將末端條固定在適當(dāng)位置。然后可以將帶有延伸到后緣之外的導(dǎo)電元件的電池放置在第二包封材料層上，以使得延伸到末端條的后緣之外的多個導(dǎo)電元件接觸到第一太陽能電池的背面。然后可以安置第二電池以使得延伸到第一電池的后緣之外的多個導(dǎo)電元件接觸第二電池的背面。重復(fù)該過程直至期望數(shù)量的電池被安置于互連組件中。然后，將未附接導(dǎo)電元件的第二末端條緊固在第二包封材料上的適當(dāng)位置。使用軟焊或焊接將延伸到最后一個電池的后緣之外的導(dǎo)電元件附接于第二末端條。在優(yōu)選實施方案中，該過程通過激光焊接來進行。
在完成相反端附接有末端條的互連組件后，可以將第一包封材料40安置于互連組件頂部上。將具有第一包封材料層、太陽能電池、多個導(dǎo)電元件和末端條的產(chǎn)品在例如真空層壓機中層壓，并由此完成組件10。
除非另有陳述，否則在本文中描述的各種結(jié)構(gòu)的維度和幾何形狀不意圖限制本發(fā)明，其他的維度或幾何形狀也是可能的。多個結(jié)構(gòu)部件可以由單個整體結(jié)構(gòu)提供?？蛇x地，單個整體結(jié)構(gòu)可以分割成單獨的多個部件。此外，盡管本發(fā)明的特征可能已經(jīng)描述在僅僅一個示例性實施方案的情形中，但這樣的特征可以與其他實施方案的一個或多個其他特征組合而用于任何給定的應(yīng)用。從上述內(nèi)容還應(yīng)該認(rèn)識到，本文中的獨特結(jié)構(gòu)的制造及其操作也構(gòu)成了本發(fā)明的方法。
已經(jīng)公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將意識到，某些修改將在本發(fā)明的教導(dǎo)范圍內(nèi)。因此，應(yīng)該研究下面的權(quán)利要求來確定本發(fā)明的真正范圍和內(nèi)容。
在上述應(yīng)用中列舉的任何數(shù)值包括從較小值至較大值以一個單位的增量遞增的所有值，只要在任何較小值與任何較大值之間相隔至少2個單位即可。例如，如果說到某組分的量或過程變量例如溫度、壓力、時間等的值為例如I至90、優(yōu)選20至80、更優(yōu)選30至70，則意圖的是諸如15至85、22至68、43至51、30至32等值也明確地列舉在本說明書中。對于小于1的值來說，適當(dāng)情況下一個單位被認(rèn)為是0.0001,0.001,0.01或0.1。這些僅僅是具體意圖指示的數(shù)值的實例，并且在最低值與最高值之間的數(shù)值的所有可能的組合都應(yīng)該被認(rèn)為以類似的方式在本說明書中明確地陳述。
除非另有說明，否則所有范圍包括兩個端點和端點之間的所有數(shù)字。與范圍相結(jié)合使用的“約”或“近似”適用于所述范圍的兩個端值。因此，“約20至30”旨在覆蓋“約20至約30”，并包括至少指明的端點。
所有文章和參考文獻(包括專利申請和公開)的公開內(nèi)容為所有目的通過引用并入。
用于描述組合的術(shù)語“基本上由……構(gòu)成”應(yīng)該包括指明的要素、成分、部件或步驟，以及不實質(zhì)性影響該組合的基本和新穎特征的這類其他要素、成分、部件或步驟。
在本文中使用的描述要素、成分、部件或步驟的組合的術(shù)語“包含”或“包括”也涵蓋基本上由所述要素、成分、部件或步驟構(gòu)成的實施方案。
多個要素、成分、部件或步驟可以由單一的整體要素、成分、部件或步驟提供?？蛇x地，單一的整體要素、成分、部件或步驟可以分割成獨立的多個要素、成分、部件或步驟。用來描述要素、成分、部件或步驟的“一(a)”或“一個”不意圖排除其他的要素、成分、部件或步驟。本文中對屬于某個族的元素或金屬的所有指稱指的是由CRC Press, Inc.，1989出版并具有版權(quán)的元素周期表。對一個或多個族的任何指稱應(yīng)該是如在該元素周期表中使用IUPAC系統(tǒng)進行族編號而反映的一個或多個族。
元素編號列表
光伏電池組件10
光伏電池20
導(dǎo)電基底層22
光活性層24
頂表面26
集電結(jié)構(gòu)28
非導(dǎo)電層部分30
第一包封材料層40
第二包封材料層50
導(dǎo)電元件60
導(dǎo)電元件60的一端62
導(dǎo)電元件60的相反端64
背接觸層122
CuInGaSe (S)吸收層 124
緩沖層126
窗口層128
透明導(dǎo)電層130
權(quán)利要求
1.一種光伏電池組件，其包括: 多個光伏電池，所述光伏電池包括: 光活性部分，其夾置在: 頂部導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，所述頂部導(dǎo)電結(jié)構(gòu)位于所述光活性部分的頂表面的某些區(qū)域上而在其他區(qū)域上留下暴露的頂表面，與 相對的導(dǎo)電基底層之間；其中所述電池的至少一部分外圍邊緣部分包括非導(dǎo)電層部分； 多個導(dǎo)電元件； 與所述頂部導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和所述光活性部分的暴露的頂表面接觸的第一包封材料層；以及 與所述相對的導(dǎo)電基底層接觸的第二包封材料層； 其中所述多個導(dǎo)電元件的一端接觸所述頂部導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和所述暴露的頂表面，且所述多個導(dǎo)電元件的相反端接觸相鄰光伏電池的所述導(dǎo)電基底層，并且兩端都通過相應(yīng)的包封材料層保持與電池層接觸。
2.權(quán)利要求1的光伏電池組件，其中集電結(jié)構(gòu)包括一系列基本上平行的材料線，其具有比所述暴露的頂表面低的薄層電阻。
3.權(quán)利要求2的光伏電池組件，其中所述的一系列基本上平行的線總體上垂直于所述多個導(dǎo)電元件的方向。
4.前述權(quán)利要求任一項的光伏組件，其中對所述導(dǎo)電元件的數(shù)量和所述導(dǎo)電元件的橫截面寬度進行選擇以使得按照下述方程，由于所述導(dǎo)電元件的線路電阻和所述導(dǎo)電元件的蔭蔽造成的總功率損失低于6%: 總功率損失=[由蔭蔽造成的功率損失]+ [由阻抗性線路損失造成的功率損失]=[{P (I/n) (I)}/(V) (A)] + [n(l，)(d)] 其中P是所述導(dǎo)電元件的電阻率，I是由PV裝置產(chǎn)生的電流，η是導(dǎo)電元件的數(shù)目，I是所述導(dǎo)電元件的長度，V是由PV裝置產(chǎn)生的電壓，A是導(dǎo)電元件的橫截面積，I’是導(dǎo)電元件覆蓋PV電池的頂表面的長度，且d是導(dǎo)電元件的直徑。
5.權(quán)利要求4的光伏組件，其中所述由蔭蔽造成的功率損失在由蔭蔽和電阻損失引起的總功率損失的30-70%之間。
6.前述權(quán)利 要求任一項的光伏組件，其中所述導(dǎo)電兀件的橫截面寬度大于所述第一和第二包封材料層的厚度。
7.前述權(quán)利要求任一項的光伏組件，其中所述導(dǎo)電兀件的橫截面寬度小于0.5mm并大于 0.1mnin
8.前述權(quán)利要求任一項的光伏組件，其中所述導(dǎo)電元件連接到所述組件兩端處的末端連接條。
9.前述權(quán)利要求任一項的光伏組件，其中所述第一包封材料層和所述第二包封材料層包括多個層，其中最接近于電池頂部和底部表面的第一層是具有比隨后的層更高的熔點的熱塑性材料。
10.前述權(quán)利要求任一項的光伏組件，其中所述頂表面包含透明導(dǎo)電氧化物。
11.前述權(quán)利要求任一項的光伏電池組件，其中所述光伏電池組件包含至少5個光伏電池和至少3個導(dǎo)電元件。
12.前述權(quán)利要求任一項的光伏電池組件，其中所述導(dǎo)電元件在所述導(dǎo)電基底層上的重疊具有至少2.0mm的長度。
13.前述權(quán)利要求任一項的光伏電池組件，其中所述非導(dǎo)電層部分包含通過UV輻射固化的液體電介質(zhì)。
14.前述權(quán)利要求任一項的光伏電池組件，其中所述第一包封材料層、所述第二包封材料層或兩者包含至少第一和第二層，其中所述第一層具有比所述第二層更高的熔化溫度CU。
15.一種形成光伏組件的方法，所述方法包括如下步驟: 提供第一包封材料層和第二包封材料層； 提供一系列基本上平行的導(dǎo)電元件； 提供多個光伏電池，所述光伏電池包括光活性層、相對的導(dǎo)電基底層以及包含透明導(dǎo)電層和集電結(jié)構(gòu)兩者的頂部導(dǎo)電層； 將所述多個光伏電池以頭尾相接的方式連接； 其中所述集電結(jié)構(gòu)包括一系列基本上平行的線，所述電池的外圍邊緣部分包括非導(dǎo)電層部分，所述多個導(dǎo)電元件的一端接觸所述透明導(dǎo)電層和所述集電結(jié)構(gòu)兩者，所述多個導(dǎo)電元件的相反端接觸相鄰光伏電池的導(dǎo)電基底層，并且兩端通過相應(yīng)的包封材料層保持與電池層接 觸。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種改進的光伏電池組件(10)，其包括至少多個光伏電池(20)。所述電池包括光活性部分(24)，其夾置在頂部導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(28)與相對的導(dǎo)電基底層(22)之間，所述頂部導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(28)位于所述光活性部分的頂表面(28)的某些區(qū)域上而在其他區(qū)域上留下暴露的頂表面。所述改進的光伏電池組件還包括多個導(dǎo)電元件(80)、與所述頂部導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和所述光活性部分的暴露的頂表面接觸的第一包封材料層(40)以及與所述相對的導(dǎo)電基底層接觸的第二包封材料層(50)，所述包封材料將導(dǎo)電元件保持于電池層上。
文檔編號H01L31/048GK103109378SQ201180044936
公開日2013年5月15日 申請日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月17日
發(fā)明者M·W·德格魯特, M·E·米爾斯, T·J·帕爾森斯, N·拉梅施, M·斯坦普基, D·J·沃辛 申請人:陶氏環(huán)球技術(shù)有限責(zé)任公司