太陽(yáng)能電池組件的制作方法
【專利摘要】一種太陽(yáng)能電池組件包括：多個(gè)太陽(yáng)能電池，所述太陽(yáng)能電池具有順序布置在支撐基板上的背電極層、光吸收層、以及前電極層；在所述太陽(yáng)能電池上的上面板；布置在所述支撐件外邊緣區(qū)域和所述上面板之間的密封層，用以將所述支撐基板和所述上面板密封；以及在所述密封層之間的吸濕層。
【專利說明】太陽(yáng)能電池組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 實(shí)施例涉及具有吸濕層和密封層的太陽(yáng)能電池。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能電池可以定義為利用光照射在P-N結(jié)二極管上時(shí)產(chǎn)生電子的光伏效應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。根據(jù)構(gòu)成結(jié)型二極管的材料，太陽(yáng)能電池可以分為硅太陽(yáng)能電池、主要包含1-1I1-VI族化合物或II1-V族化合物的化合物半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池、染料敏化太陽(yáng)能電池以及有機(jī)太陽(yáng)能電池。
[0003]太陽(yáng)能電池的最小組成是單元。一般來說，一個(gè)單元產(chǎn)生約0.5V至約0.6V的非常小的電壓。因此，將多個(gè)單元在基板上相互串聯(lián)起來以產(chǎn)生電壓范圍在幾伏到幾百伏電壓的面板形結(jié)構(gòu)被稱作是組件，具有若干安裝在框架內(nèi)的組件的結(jié)構(gòu)被稱作是太陽(yáng)能電池
>J-U ρ?α裝直。
[0004]太陽(yáng)能電池裝置必須對(duì)外界水汽(H2O)和外界氧氣(O2)具有抵抗力，且與可靠性相關(guān)的問題必須得以解決以提高太陽(yáng)能電池的性能。根據(jù)相關(guān)技術(shù)，為了解決所述問題，對(duì)太陽(yáng)能電池進(jìn)行密封處理。然而，即使太陽(yáng)能電池被密封，水汽仍然會(huì)沿著基板和密封之間的界面表面滲入太陽(yáng)能電池裝置，導(dǎo)致太陽(yáng)能電池電極被腐蝕，因此降低太陽(yáng)能電池的性倉(cāng)泛。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]技術(shù)問題
[0006]實(shí)施例提供一種能夠提高可靠性和穩(wěn)定性的太陽(yáng)能電池組件及其制造方法。
[0007]技術(shù)方案
[0008]根據(jù)第一實(shí)施例提供一種太陽(yáng)能電池組件，包括:多個(gè)太陽(yáng)能電池，所述太陽(yáng)能電池具有順序設(shè)置在支撐基板上的背電極層、光吸收層、以及前電極層；在所述太陽(yáng)能電池上的上面板；布置在所述支撐基板的外周區(qū)域和所述上面板之間的密封層，用以將所述支撐基板和所述上面板密封；以及在所述密封層之間的吸濕層。
[0009]根據(jù)第二實(shí)施例提供一種太陽(yáng)能電池組件，包括:多個(gè)太陽(yáng)能電池，所述太陽(yáng)能電池具有順序設(shè)置在支撐基板上的背電極層、光吸收層、以及前電極層；在所述太陽(yáng)能電池上的上面板；在所述支撐基板的外周區(qū)域和所述上面板之間的緩沖層；布置在所述緩沖層上的密封層，用以將所述支撐基板和所述上面板密封；以及在所述密封層之間的吸濕層。
[0010]有益效果
[0011]根據(jù)實(shí)施例所述的太陽(yáng)能電池組件，吸濕層可以形成在多個(gè)設(shè)置于支撐基板外邊緣空間的密封層之間，因此，沿著交界表面滲入所述太陽(yáng)能電池的水汽(H2O)或氧氣(O2)最小化。也就是說，根據(jù)實(shí)施例所述的太陽(yáng)能電池組件有效地保護(hù)太陽(yáng)能電池以防水汽(H2O)或氧氣(O2)滲入，則裝置的穩(wěn)定性和可靠性可以得到明顯的提高。
[0012]根據(jù)實(shí)施例所述的太陽(yáng)能電池組件，所述緩沖層形成在所述支撐基板和所述密封層之間，則在將所述支撐基板和所述上面板后密封提高了所述密封層的固化程度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是分解圖，示出了根據(jù)第一實(shí)施例的太陽(yáng)能電池組件；
[0014]圖2是剖視圖，示出了根據(jù)第一實(shí)施例的太陽(yáng)能電池組件的截面圖；
[0015]圖3至圖5是剖視圖，示出了根據(jù)第二實(shí)施例的太陽(yáng)能電池組件的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]在實(shí)施例的描述中，應(yīng)該明白，當(dāng)某一基板、層、膜或者電極被稱作是在另一基板、另一層、另一膜或另一電極的上方或下方時(shí)，它可以直接或間接位于該另一基板、層、膜或電極的上方或下方，或者也可以存在一個(gè)或多個(gè)中間層。層的這種位置參照附圖進(jìn)行了描述。附圖所示的元件的尺寸可以為了說明的目的而夸大，可以并不完全反映實(shí)際尺寸。
[0017]圖1是分解圖，示出了根據(jù)第一實(shí)施例所述的太陽(yáng)能電池組件。圖2是剖視圖，示出了根據(jù)第一實(shí)施例所述的太陽(yáng)能電池組件。
[0018]參看圖1和圖2，根據(jù)第一實(shí)施例所述的太陽(yáng)能電池組件包括支撐基板100、太陽(yáng)能電池200、上面板300、密封層410和420以及吸濕層500。詳細(xì)地說，太陽(yáng)能電池200包括背電極層10、光吸收層20、緩沖層30、高阻緩沖層40以及前電極層50。
[0019]支撐基板100具有平板形狀，并支撐太陽(yáng)能電池200、上面板300、密封層410和420)以及吸濕層500。支撐基板100可以為透明的，并且可以是剛性的或柔性的。支撐基板100可以包括絕緣體。
[0020]例如，支撐基板100可以包括玻璃基板、塑料基板、或者金屬基板。更詳細(xì)地說，支撐基板100可以包括鈉鈣玻璃基板。
[0021]另外，支撐基板10可以包括含有氧化鋁的陶瓷基板、不銹鋼或者具有柔韌性能的聚合物。
[0022]支撐基板100可以被分成中心區(qū)域CR和外部區(qū)域0R。中心區(qū)域CR是指其上形成有太陽(yáng)能電池有效區(qū)域。外部區(qū)域OR是圍繞中心區(qū)域CR的區(qū)域，是指其上未形成有太陽(yáng)能電池的無效區(qū)域。
[0023]太陽(yáng)能電池200布置在支撐基板100上的中心區(qū)域CR內(nèi)。太陽(yáng)能電池200包括多個(gè)相互間電連接的太陽(yáng)能電池單元。例如，太陽(yáng)能電池單元相互間串聯(lián)，但本實(shí)施例不限于此。因此，太陽(yáng)能電池200可以將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電能。
[0024]參看圖2，太陽(yáng)能電池200包括布置在基板100上的背電極層10、布置在背電極層10上的光吸收層20、以及布置在光吸收層20上的前電極層50。太陽(yáng)能電池200可以進(jìn)一步包括形成在光吸收層20和前電極層50之間的緩沖層30和高阻緩沖層40。
[0025]背電極層10可以包括從鑰(Mo)、金(Au)、鋁(Al)、鉻(Cr)、鎢(W)以及銅(Cu)所構(gòu)成的組中選出的至少一者。在上述元素中，Mo元素可以呈現(xiàn)出與支撐基板100相似的熱膨脹系數(shù)，因此Mo相對(duì)于支撐基板100具有優(yōu)異的粘合性，因此，防止背電極層10從支撐基板100上剝離。
[0026] 光吸收層20形成在背電極層10上。光吸收層20可以包括1-1I1-1V族化合物。例如，光吸收層20可以包括Cu (IN, Ga) Se2 (CIGS)晶體結(jié)構(gòu)、Cu (In) Se2晶體結(jié)構(gòu)、或Cu (Ga)Se2晶體結(jié)構(gòu)。
[0027]緩沖層30設(shè)置在光吸收層20上。緩沖層30可以包括CdS、ZnS、InxSY或者InxSeYZn(0，0H)。高阻緩沖層40布置在緩沖層30上。高阻緩沖層40包括不摻雜雜質(zhì)的1-ZnOo
[0028]前電極層50可以布置在光吸收層20上。例如，前電極層50可以與光吸收層20上的高阻緩沖層40直接接觸。
[0029]前電極層50可以包括透明導(dǎo)電材料。另外，前電極層50可以具有N型半導(dǎo)體的特性。在這種情形下 ，前電極層50與緩沖層30形成N型半導(dǎo)體，從而與作為P型半導(dǎo)體層的光吸收層20構(gòu)成PN結(jié)。
[0030]上面板300布置在太陽(yáng)能電池200上。保護(hù)面板(protective panel) 300可以保護(hù)太陽(yáng)能電池免受外部沖擊和/或碰撞。上面板40是透明的。例如，上面板300包括鋼化玻璃。上面板300通過密封層410和420與支撐基板100密封在一起。
[0031]密封層410和420布置于支撐基板100和上面板300之間。具體地說，密封層410和420布置于支撐基板100的外周區(qū)域OR和上面板300之間。就是說，密封層410和420可以涂在支撐基板100上表面的外周區(qū)域OR上。相應(yīng)的，太陽(yáng)能電池200的外周部分被密封層410和420包圍。例如，可以涂覆密封層410和420以包圍太陽(yáng)能電池200的四個(gè)側(cè)面。
[0032]密封層410和420可以包括通過紫外線、可見光線或者高溫將支撐基板和上面板密封的材料，可以使用本領(lǐng)域常用的材料，沒有特別的限制。例如，密封層410和420可以包括環(huán)氧樹脂或者硅樹脂，但本實(shí)施例不限于此。
[0033]參看圖2，密封層410和420包括第一密封層410和第二密封層420。雖然在圖2和本實(shí)施例中只示出了和描述了兩層密封層，但本實(shí)施例不限于此。第二密封層420可以布置在第一密封層410的四周。例如，第二密封層420可以布置在第一密封層410的內(nèi)周區(qū)域或外周區(qū)域。
[0034]在根據(jù)實(shí)施例所述的太陽(yáng)能電池組件中，多個(gè)密封層410和420可以形成以輕易地將支撐基板和上面板密封。因此，密封層410和420可以使沿著交界表面滲入所述太陽(yáng)能電池的水汽(H2O)或氧氣(O2)最小化。也就是說，密封層410和420有效地保護(hù)了太陽(yáng)能電池200以防水汽(H2O)或氧氣(O2)滲入，則裝置的穩(wěn)定性和可靠性可以得到明顯的提聞。
[0035]吸濕層500布置于密封層410和420之間。在本實(shí)施例所述的太陽(yáng)能電池組件中，形成多個(gè)密封層410和420，且吸濕層500形成在密封層410和420之間，使吸濕層500無需獨(dú)立的容納槽就可以固定。通過加熱或光照固化后可以具有吸收水汽和氧氣功能的材料都可以用以構(gòu)成吸濕層500，沒有特別的限制。
[0036]參看圖2，吸濕層500形成于第一密封層410和第二密封層420之間。詳細(xì)的說，吸濕層500可以部分或整體地插置于第一密封層410和第二密封層420之間。例如，吸濕層500可以只形成在與支撐基板100四角相對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)。
[0037]吸濕層500可以是透明或不透明的。詳細(xì)的說，優(yōu)選的，吸濕層500是透明的。例如，透明吸濕層500可以包括Ca0、Ba0、Li0、或者ZrO。更優(yōu)選的，透明吸濕層500可以包括CaO，但本實(shí)施例不限于此。不透明吸濕層500可以包括氧化鋇、氧化鉀、氧化鋁、硫酸鋰、硫酸鈉、硫酸鈣、硫酸鎂、硫酸鈷、硫酸鎵、硫酸鈦、氯化鈣以及硝酸鈣所構(gòu)成的組中選出的一種或多種材料，但本實(shí)施例不限于此。
[0038]吸濕層500可以包括粘合材料和分散在粘合材料上的吸濕微粒。粘合材料可以輕易地固定吸濕微粒。粘合材料可以包括熱塑樹脂。
[0039]在這種情形下，吸濕微粒的平均直徑可以在大約I到大約10的范圍內(nèi)，但本實(shí)施例不限于此。當(dāng)吸濕微粒的平均直徑不大于10的時(shí)候，可以保護(hù)吸濕層不會(huì)因溫度變化而分裂或者剝落。
[0040]吸濕層500可以額外布置在支撐基板100和上面板300之間的內(nèi)部空間內(nèi)。該內(nèi)部空間通過將支撐基板100和上面板300密封限定。該內(nèi)部空間可以為真空狀態(tài)，或者充滿惰性氣體如氖氣或者氬氣，或者充滿表現(xiàn)出與真空或惰性氣體相同功能的液體。詳細(xì)地說，參看圖2，吸濕層500可以額外布置在內(nèi)部空間中的第一密封層410的內(nèi)壁內(nèi)。吸濕層500可以額外布置在內(nèi)部空間中的上面板300的底面上,但本實(shí)施例不限于此。
[0041]圖3和圖4是剖視圖，示出了第二實(shí)施例所述的太陽(yáng)能電池組件的截面。
[0042]參照?qǐng)D3和圖4，支撐基板100可以包括鈉鈣玻璃基板。在鈉鈣玻璃基板中，Na+離子在生產(chǎn)過程中擴(kuò)散在光吸收層300中，因此提高了太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，但也可能使支撐基板和上面板間的粘合強(qiáng)度和固化程度降低。相應(yīng)的，在第二實(shí)施例所述的太陽(yáng)能電池組件中，緩沖層600額外布置在支撐基板100和上面板300之間。緩沖層600可以防止Na+離子從鈉鈣玻璃基板噴出。因此，上面板300和緩沖層600間的粘合強(qiáng)度得到增強(qiáng)。緩沖層600可以包括Si 02、Si3N4、溶膠二氧化硅、有機(jī)改性陶瓷(0RM0CER)、以及苯并環(huán)丁烯(BCB)所組成的組中 選出的一種，但本實(shí)施例不限于此。
[0043]參看圖3，緩沖層600可以布置在支撐基板100的外周區(qū)域OR上。也就是說，緩沖層600可以布置在形成有密封層410和420的區(qū)域內(nèi)。參看圖4，緩沖層600可以不僅僅布置在支撐基板100的外周區(qū)域OR上，也可以布置于支撐基板100的中心區(qū)域CR上。圖4說明了太陽(yáng)能電池200形成在緩沖層600上，但本實(shí)施例不限于此。也就是說，如圖5所示，緩沖層600可以形成在太陽(yáng)能電池200的上方。
[0044]在本說明書中每提及“一個(gè)實(shí)施例”、“某個(gè)實(shí)施例”、“示例性實(shí)施例”等時(shí)意味著，結(jié)合該實(shí)施例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、或特性包含在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。在本說明書中不同地方出現(xiàn)的此類短語不一定都是指同一實(shí)施例。另外，當(dāng)結(jié)合任何實(shí)施例描述具體特征、結(jié)構(gòu)、或特性時(shí)，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為，結(jié)合其他實(shí)施例實(shí)現(xiàn)該特征、結(jié)構(gòu)、或特性落入本領(lǐng)域技術(shù)人員的能力范圍內(nèi)。
[0045]雖然參照本發(fā)明的若干說明性實(shí)施例對(duì)實(shí)施例進(jìn)行了描述，但應(yīng)該知道，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以構(gòu)思出很多其它的變型和實(shí)施例，這些變型和實(shí)施例落入本發(fā)明原理的精神和范圍內(nèi)。更具體地講，在本發(fā)明公開、附圖和所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，可以對(duì)主題組合結(jié)構(gòu)的組成部分和/或排列作出各種改變和變型。除了所述組成部分和/或排列的改變和變型之外，其它用途對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言也是顯然的。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽(yáng)能電池組件，包括: 多個(gè)太陽(yáng)能電池，所述太陽(yáng)能電池具有順序布置在支撐基板上的背電極層、光吸收層、以及前電極層； 在所述太陽(yáng)能電池上的上面板； 布置在所述支撐基板外周區(qū)域和所述上面板之間的密封層，用以將所述支撐基板和所述上面板密封；以及， 在所述密封層之間的吸濕層。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池組件，其中，所述密封層包括第一密封層和布置在所述第一密封層周圍的第二密封層，且所述吸濕層布置于所述第一密封層和所述第二密封層之間。
3.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池組件，其中，所述吸濕層包括CaO、BaO,LiO、或者ZrO0
4.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池組件，其中，所述吸濕層通過加熱或光照被固化。
5.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池組件，其中，所述吸濕層包括直徑在I到10范圍內(nèi)的吸濕微粒。
6.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池組件，其中，所述支撐基板和所述上面板之間的內(nèi)部空間保持真空狀態(tài)。
7.如權(quán)利要求6所述的太陽(yáng)能電池組件，其中，所述吸濕層進(jìn)一步布置在所述支撐基板和所述上面板之間的內(nèi)部空間內(nèi)。
8.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池組件，其中，所述密封層包括環(huán)氧樹脂或硅樹脂。
9.一種太陽(yáng)能電池組件，包括: 多個(gè)太陽(yáng)能電池，所述太陽(yáng)能電池具有順序布置在支撐基板上的背電極層、光吸收層、以及前電極層； 在所述太陽(yáng)能電池上的上面板； 所述支撐基板外周區(qū)域和所述上面板之間的緩沖層； 布置在所述緩沖層上的密封層，用以將所述支撐基板和所述上面板密封；以及 所述密封層之間的吸濕層。
10.如權(quán)利要求9所述的太陽(yáng)能電池組件，其中，所述支撐基板包括鈉鈣玻璃基板。
11.如權(quán)利要求9所述的太陽(yáng)能電池組件，其中，所述緩沖層包括Si02、Si2N4或者溶膠二氧化硅。
12.如權(quán)利要求9所述的太陽(yáng)能電池組件，其中，所述緩沖層進(jìn)一步布置在所述太陽(yáng)能電池上。
13.如權(quán)利要求9所述的太陽(yáng)能電池組件，其中，所述吸濕層包括CaO、BaO,LiO、或者ZrO。
14.如權(quán)利要求9所述的太陽(yáng)能電池組件，其中，所述吸濕層通過加熱或光照被固化。
15.如權(quán)利要求9所述的太陽(yáng)能電池組件，其中，所述吸濕層包括直徑在I到10范圍內(nèi)的吸濕微粒。
【文檔編號(hào)】H01L31/048GK104025312SQ201280064557
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月25日
【發(fā)明者】南承勛 申請(qǐng)人:Lg伊諾特有限公司