專利名稱：自潔凈薄膜太陽能電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型專利涉及非晶硅薄膜太陽能電池領(lǐng)域，提供ー種對非晶硅薄膜太陽能電池的玻璃表面進(jìn)行了改進(jìn)的自潔凈薄膜太陽能電池。
背景技術(shù)：
太陽能電站完成建設(shè)后，由于太陽能電池必須放置在室外，長期與有空氣中的塵埃接觸，因此不可避免的在電池的玻璃表面形成一層塵土堆積，即使下雨與刮風(fēng)的條件下也難以完全除去，具估算由于塵埃遮擋原因引起的光能量的損失就達(dá)到5%。由于塵埃在電池表面不斷累積大大影響了太陽能電池發(fā)電效率，因此經(jīng)過一段時間后必須派相關(guān)維護(hù)人員對電池表面進(jìn)行清潔。對于I麗非晶硅薄膜太陽能電站來說，其整個電站的電池板面積就到達(dá)了 16000 m2 -20000 m2，因此整個電站后期的維護(hù)人工費(fèi)用是一筆不小的支出。特別是在現(xiàn)在BIPV中，如玻璃幕墻、遮陽板、光伏屋頂?shù)那逑?，不但作業(yè)的危險性高，而且費(fèi)用比在地面上的清潔更是成倍的增長。*另外由于太陽能電池組件放在室外還受到紫外線(波長280nm-320nm)長期照射。紫外線由于具有較高的能量，不能夠被非晶硅電池層完全吸收轉(zhuǎn)換成電能，而且高能量的廣州容易引起非晶硅電池層內(nèi)部結(jié)構(gòu)損傷而導(dǎo)致電池的電學(xué)性能發(fā)生永久性的衰減，大大降低太陽能電池的使用壽命。紫外線的高能量還會加速太陽能電池的封裝材料(如EVA、PVB)的老化，對水汽的阻擋性能下降。紫外光的強(qiáng)度越大，波長越短，老化的速度越快。EVA,PVB吸收紫外線還會導(dǎo)致EVA、PVB的變色，變色降低了光學(xué)透過率，從而降低組件的輸出功率。據(jù)報道，因變色造成的短路電流和轉(zhuǎn)換效率的降低值分別超過13%和19%。如果變色不均勻，還會導(dǎo)致太陽電池之間、組件之間的不匹配導(dǎo)致功率更大下降。目前傳統(tǒng)非晶硅薄膜太陽能電池結(jié)構(gòu)如圖I所示，在超白玻璃的上表面沒有經(jīng)過任何處理，因此存在如上描述的各種問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足提供ー種具有自潔凈薄膜太陽能電池。本實用新型為實現(xiàn)上述目的采用以下技術(shù)方案—種自潔凈薄膜太陽能電池，包括順序設(shè)置的納米ニ氧化鈦層、超白玻璃層、TCO膜、非晶硅層、背電極層、EVA或者PVB層、背板玻璃層，其特征在于還包括具有光催化作用的納米ニ氧化鈦層，納米ニ氧化鈦層設(shè)置在超白玻璃層之上。所述納米ニ氧化鈦層通過在超白玻璃表面噴涂ニ氧化鈦復(fù)合溶膠后經(jīng)過烘干、カロ熱成膜獲得。本實用新型具有以下有益效果(I)非晶硅薄膜太陽能電池表面上的納米ニ氧化鈦薄膜因光催化作用，能有效除去非晶硅薄膜太陽能電池表面的有機(jī)污垢，能大大的減少薄膜太陽能電站的人工維護(hù)費(fèi)用；(2)在非晶硅電池組件鍍上一層納米ニ氧化鈦后，非晶硅薄膜電池組件的光能量利用率能提高約3% ；(3)非晶硅電池組件表面的納米ニ氧化鈦的對于380nm以下的紫外光波長進(jìn)行吸收，減少紫外光對非晶硅薄膜電池層內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞，在20-25年內(nèi)能有效減少非晶硅薄膜太陽能電池因紫外線破壞導(dǎo)致的光衰約5-10% ；(4)非晶硅電池組件表面納米ニ氧化鈦對封裝材料EVA、PVB具有良好的保護(hù)作用，防止材料發(fā)生變色，提高太陽能電池使用的可靠性。

圖I為傳統(tǒng)非晶硅薄膜太陽能電池結(jié)構(gòu)；圖2為本實用新型自潔凈薄膜太陽能電池結(jié)構(gòu)圖；圖中I為超白玻璃層、2為TCO膜層、3為非晶硅層、4為背電極層、5為EVA或者PVB層、6為背板玻璃層、7為納米ニ氧化鈦層。
具體實施方式
ー種自潔凈薄膜太陽能電池，包括順序設(shè)置的納米ニ氧化鈦層、超白玻璃層、TCO膜、非晶硅層、背電極層、EVA或者PVB層、背板玻璃層，其特征在干還包括具有光催化作用的納米ニ氧化鈦層，納米ニ氧化鈦層設(shè)置在超白玻璃層之上。所述納米ニ氧化鈦層通過在超白玻璃表面噴涂ニ氧化鈦復(fù)合溶膠后經(jīng)過烘干、カロ熱成膜獲得。自潔凈薄膜太陽能電池的エ藝技術(shù)實現(xiàn)方法如下(I)TCO玻璃清洗(超白玻璃與TCO膜合稱TCO玻璃):用清洗劑將TCO玻璃表面的
顆粒、金屬離子去掉。(2)激光劃線Pl :用紅激光(波長1064nm)將TCO導(dǎo)電膜刻劃成相互獨(dú)立的部分，目的是將整板分為若干塊，作為若干個單體電池的電極。(3)清洗將刻劃好的TCO導(dǎo)電玻璃進(jìn)行自動清洗，確保TCO導(dǎo)電膜表面潔凈。(3) PECVD非晶硅沉積在TCO導(dǎo)電玻璃上分別制備P層、i層和N層。(4)激光劃線P2 :用綠激光(波長532nm)將a_Si膜刻劃穿，目的是讓背電極通過與前電極(TC0導(dǎo)電膜)相聯(lián)接，實現(xiàn)整板由若干個單體電池內(nèi)部串聯(lián)而成。(5)磁控濺射沉積非晶硅薄膜電池的背電極。背電極包括AL、AZO等。(6)激光劃線P3 :用綠激光(波長532nm)將非晶硅和金屬覆層都劃斷，同時照樣保證TCO不受傷害，并最終制成小的子電池。(7)沉積納米ニ氧化鈦薄膜層將配制好ニ氧化鈦復(fù)合溶膠裝入噴霧器中，把溶膠噴涂在在超白玻璃的表面后加熱到100°C烘干，然后加熱到300°C維持約8 10min成膜，然后冷卻得到納米ニ氧化鈦薄膜層。(8)封裝先焊接匯/引流條，然后將電池板、背板玻璃與PVB (或者EVA)進(jìn)行封裝。
權(quán)利要求1.ー種自潔凈薄膜太陽能電池，包括順序設(shè)置的納米ニ氧化鈦層、超白玻璃層、TCO膜層、非晶硅層、背電極層、EVA或者PVB層、背板玻璃層，其特征在干還包括具有光催化作用的納米ニ氧化鈦層，納米ニ氧化鈦層設(shè)置在超白玻璃層之上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種自潔凈薄膜太陽能電池，其特征在于所述納米ニ氧化鈦層通過在超白玻璃表面噴涂ニ氧化鈦復(fù)合溶膠后經(jīng)過烘干、加熱成膜獲得。
專利摘要本實用新型提供了一種新型自潔凈薄膜太陽能電池，其旨在解決非晶硅薄膜太陽能電池表面的有機(jī)污垢，和紫外線對封裝材料老化加速等問題，該自潔凈薄膜太陽能電池，包括順序設(shè)置的納米二氧化鈦層、超白玻璃層、TCO膜層、非晶硅層、背電極層、EVA或者PVB層、背板玻璃層，還包括具有光催化作用的納米二氧化鈦層，納米二氧化鈦層設(shè)置在超白玻璃層之上。在非晶硅電池組件鍍上一層納米二氧化鈦后，能有效除去非晶硅薄膜太陽能電池表面的有機(jī)污垢，能大大的減少薄膜太陽能電站的人工維護(hù)費(fèi)用；非晶硅薄膜電池組件的光能量利用率能提高約3%，減少紫外光對非晶硅薄膜電池層內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞。
文檔編號H01L31/0216GK202434529SQ201220003468
公開日2012年9月12日 申請日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者任理評, 王甫民, 程道振 申請人:成都旭雙太陽能科技有限公司