太陽(yáng)能電池板及包含有該太陽(yáng)能電池板的發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種太陽(yáng)能電池板及包含有這種太陽(yáng)能電池板的發(fā)電系統(tǒng)，太陽(yáng)能電池板的結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)電體和由光電轉(zhuǎn)換材料制成的本體，導(dǎo)電體與本體相連接，導(dǎo)電體包括一根主導(dǎo)體和若干根支導(dǎo)體，這些支導(dǎo)體的內(nèi)端與主導(dǎo)體相連接，外端伸向本體的外緣，主導(dǎo)體和這些支導(dǎo)體連為一體；主導(dǎo)體位于本體寬度方向的中部位置處，這些支導(dǎo)體分列在主導(dǎo)體沿本體寬度方向的相對(duì)兩側(cè)，主導(dǎo)體的內(nèi)端位于本體內(nèi)，外端伸出到本體的外側(cè)。多片太陽(yáng)能電池板設(shè)置固定在由主桿和若干根支桿構(gòu)成的支撐體上，從而形成了樹(shù)形的發(fā)電系統(tǒng)。本太陽(yáng)能電池板的光電轉(zhuǎn)換效率高，所形成的發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)緊湊性好，便于及時(shí)導(dǎo)出所產(chǎn)生的電流。
【專利說(shuō)明】太陽(yáng)能電池板及包含有該太陽(yáng)能電池板的發(fā)電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能電池板以及包含有該太陽(yáng)能電池板的發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人類社會(huì)的發(fā)展，對(duì)能源的需求不斷增長(zhǎng)。太陽(yáng)能作為環(huán)保的可再生能源之一，近年來(lái)越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視和支持，太陽(yáng)能被看作未來(lái)最重要的能源供應(yīng)方式。太陽(yáng)能電池光伏發(fā)電作為太陽(yáng)能的主要利用方式，在不久的將來(lái)要成為常規(guī)化石能源的替代品，因此太陽(yáng)能電池必須具備低成本高效率的特點(diǎn)。目前主流的太陽(yáng)能電池是晶體硅太陽(yáng)電池，采用晶體硅太陽(yáng)能電池和組件制造的發(fā)電系統(tǒng)是主流的光伏發(fā)電系統(tǒng)，但是其電池和系統(tǒng)的制造成本較高，光電轉(zhuǎn)換效率較低，因此新型結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池及其發(fā)電系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)顯得尤為重要。
[0003]目前傳統(tǒng)晶體硅太陽(yáng)能電池的工業(yè)化生產(chǎn)制造流程主要分為八大環(huán)節(jié):硅片清洗一絨面制備一高溫?cái)U(kuò)散一去除磷硅玻璃一等離子邊緣刻蝕或腐蝕背面p-n結(jié)一PECVD沉積SiNx:H薄膜一絲網(wǎng)印刷正面、背面電極和背鋁一高溫共燒結(jié)。
[0004]中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)(201010601224.X)中公開(kāi)了一種太陽(yáng)能電池板。所述太陽(yáng)能電池板包括:多個(gè)太陽(yáng)能電池，各個(gè)太陽(yáng)能電池包括基板和位于所述基板的表面上的電極部；互連器，其用于將所述多個(gè)太陽(yáng)能電池中的至少一個(gè)太陽(yáng)能電池電連接到所述多個(gè)太陽(yáng)能電池中的另一個(gè)太陽(yáng)能電池；以及導(dǎo)電粘合膜，其包括樹(shù)脂和散布在所述樹(shù)脂中的多個(gè)導(dǎo)電顆粒。所述導(dǎo)電粘合膜位于所述多個(gè)太陽(yáng)能電池中的所述至少一個(gè)太陽(yáng)能電池的所述電極部和所述互連器之間，以將所述多個(gè)太陽(yáng)能電池中的所述至少一個(gè)太陽(yáng)能電池的所述電極部電連接到所述互連器。所述互連器的寬度等于或大于所述導(dǎo)電粘合膜的寬度。
[0005]這種太陽(yáng)能電池板的結(jié)構(gòu)與一般主流的太陽(yáng)能電池板的結(jié)構(gòu)相類似，這種太陽(yáng)能電池板在工作時(shí)所產(chǎn)生的電流通過(guò)背電極被傳導(dǎo)出，背電極沿太陽(yáng)能電池板的寬度方向貫穿連接在太陽(yáng)能電池板的背面，多塊太陽(yáng)能電池板串聯(lián)在一起而形成了太陽(yáng)能電池組。由于太陽(yáng)能電池板本身具有一定的尺寸，而太陽(yáng)能電池板表面各處均可實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，若所產(chǎn)生的電能不能夠被及時(shí)導(dǎo)引出來(lái)，則會(huì)影響到太陽(yáng)能電池板進(jìn)一步的光電轉(zhuǎn)換，這種單根式的背電極對(duì)電流的導(dǎo)出效率相對(duì)較低，進(jìn)而會(huì)影響到太陽(yáng)能電池板光電轉(zhuǎn)換的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為克服上述缺陷，本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種太陽(yáng)能電池板，該太陽(yáng)能電池板的光電轉(zhuǎn)換效率相對(duì)較高。
[0007]本發(fā)明需要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是:提供一種光電轉(zhuǎn)換效率相對(duì)較高的太陽(yáng)能電池板發(fā)電系統(tǒng)。
[0008]為解決所述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案:一種太陽(yáng)能電池板，包括導(dǎo)電體和由光電轉(zhuǎn)換材料制成的本體，導(dǎo)電體由條狀的金屬導(dǎo)電材料制成，導(dǎo)電體與本體相連接，用于把光電轉(zhuǎn)換材料所產(chǎn)生的電導(dǎo)出，其特征在于，導(dǎo)電體包括一根主導(dǎo)體和若干根支導(dǎo)體，這些支導(dǎo)體的內(nèi)端與主導(dǎo)體相連接，外端伸向本體的外緣，支導(dǎo)體位于本體的尺寸范圍內(nèi)，主導(dǎo)體和這些支導(dǎo)體連為一體；本體的長(zhǎng)度尺寸大于其寬度尺寸，主導(dǎo)體位于本體寬度方向的中部位置處，這些支導(dǎo)體分列在主導(dǎo)體沿本體寬度方向的相對(duì)兩側(cè)，主導(dǎo)體的內(nèi)端位于本體內(nèi)，外端伸出到本體的外側(cè)。該導(dǎo)電體用于把太陽(yáng)能電池板光電轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的電流導(dǎo)出，導(dǎo)電體上的支導(dǎo)體用于把太陽(yáng)能電池板上各處所產(chǎn)生的電流匯聚到主導(dǎo)體上，并通過(guò)該主導(dǎo)體被導(dǎo)出。支導(dǎo)體的外端部伸向本體的外緣，并靠近本體的外緣，支導(dǎo)體的外端部與本體的外緣之間的間隔一般為毫米級(jí)。這種導(dǎo)電體的結(jié)構(gòu)仿植物葉片的脈絡(luò)，導(dǎo)電體在進(jìn)行電流傳導(dǎo)時(shí)與植物葉片養(yǎng)料的傳輸相類似。所述的光電轉(zhuǎn)換材料一般是非晶硅、碲化鎘、銅銦鎵硒等。
[0009]這些支導(dǎo)體的內(nèi)端與主導(dǎo)體相連接的位置彼此相互錯(cuò)開(kāi)。它們彼此相互錯(cuò)開(kāi)，更進(jìn)一步地提高了電流傳導(dǎo)時(shí)的效率。
[0010]相鄰兩根支導(dǎo)體之間設(shè)有若干連接兩者的細(xì)金屬絲，細(xì)金屬絲與導(dǎo)電體為同質(zhì)材料制成，這些細(xì)金屬絲在支導(dǎo)體的長(zhǎng)度方向上間隔布置。這種結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電體一般可通過(guò)印刷的方式而實(shí)現(xiàn)的，這更使得這種導(dǎo)電體與葉片的脈絡(luò)相類似，太陽(yáng)能電池板中的這些細(xì)金屬絲的設(shè)置進(jìn)一步增強(qiáng)了導(dǎo)電體的導(dǎo)電效率。
[0011]所述的導(dǎo)電體嵌入在本體內(nèi)。這一方面便于導(dǎo)電體與本體之間的牢固連接，另一方面也可保證導(dǎo)電體對(duì)電流的傳導(dǎo)效率。
[0012]所述的本體通過(guò)把導(dǎo)電體浸泡在液態(tài)光電轉(zhuǎn)換材料中或通過(guò)在導(dǎo)電體上印刷的方式或通過(guò)模具澆鑄的方式而成型。本體可通過(guò)所述的方式而成型，便于導(dǎo)電體與本體之間結(jié)合緊密，而且導(dǎo)電體也能方便制備在本體內(nèi)，進(jìn)而保證導(dǎo)電體對(duì)電流的傳導(dǎo)效率。
[0013]所述本體長(zhǎng)度方向的兩端尖，寬度方向的兩側(cè)邊緣為弧形走向。本體的這種形狀與植物葉片特別是樹(shù)葉極為相像，這也使得本體很好地適應(yīng)了導(dǎo)電體的結(jié)構(gòu)，以便使本太陽(yáng)能電池板更具有仿生學(xué)意義。
[0014]主導(dǎo)體的內(nèi)端靠近本體的一尖端，主導(dǎo)體的外端自本體的另一尖端位置處伸出。主導(dǎo)體在本體長(zhǎng)度方向上近似貫穿本體，主導(dǎo)體與本體一尖端之間的間隔一般也為毫米級(jí)，主導(dǎo)體自本體的另一尖端伸出，使得本太陽(yáng)能電池板更趨于仿生意義。
[0015]還包括基板，本體及導(dǎo)電體設(shè)置在基板上。本體一般是直接成型在導(dǎo)電體上，設(shè)置有基板一方面方便本體的加工成型，另一方面也方便對(duì)本太陽(yáng)能電池板進(jìn)行固定。
[0016]一種太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池板，其特征在于，還包括一根主桿和若干根支桿,主桿和支桿均由導(dǎo)電材料制成,主桿呈立式設(shè)置,支桿的內(nèi)端連接在主桿上，太陽(yáng)能電池板連接在支桿的外端側(cè)，太陽(yáng)能電池板上主導(dǎo)體的外端部與支桿電連接。主桿既用于對(duì)整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行支撐，又用于輸出主電流。這種太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)整體為立體布置，從而可有效提高對(duì)光的利用率，占地面積小。
[0017]該發(fā)電系統(tǒng)上小下大，這些太陽(yáng)能電池板彼此緊挨著，太陽(yáng)能電池板的外表面構(gòu)成了該發(fā)電系統(tǒng)的周面。這種發(fā)電系統(tǒng)整體呈樹(shù)形，從而可提高空間的利用率，便于太陽(yáng)能電池板對(duì)光的有效吸收，而且也適應(yīng)電流傳導(dǎo)順暢的要求。
[0018]本發(fā)明的有益效果在于:由于在本體與所述的導(dǎo)電體相連接，所述導(dǎo)電體的結(jié)構(gòu)與植物葉片特別是樹(shù)葉內(nèi)部的脈絡(luò)相仿，而植物葉片的脈絡(luò)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的進(jìn)化，在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的傳輸方面已趨于合理和完善，該導(dǎo)電體的結(jié)構(gòu)也正是模仿了植物葉片的脈絡(luò)，從而更便于電流的傳導(dǎo)。也正由于該導(dǎo)電體能夠及時(shí)把光電轉(zhuǎn)換材料在進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換時(shí)所產(chǎn)生的電導(dǎo)出，以便光電轉(zhuǎn)換材料持續(xù)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。就微觀視角看，太陽(yáng)能電池板的實(shí)際情況是各處的光電轉(zhuǎn)換效率很難做到一致，設(shè)置多根的支導(dǎo)體可以及時(shí)能夠把所產(chǎn)生的電匯聚到主導(dǎo)體上，太陽(yáng)能電池板即使發(fā)生各處光電轉(zhuǎn)換效率不同時(shí)，電流也不易在太陽(yáng)能電池板內(nèi)長(zhǎng)距離橫向流動(dòng)，而能夠以盡量短的距離直接被匯聚到主導(dǎo)體上。與現(xiàn)有普通的背電極設(shè)置方式相比，這種導(dǎo)電體的設(shè)置可以提高太陽(yáng)能電池板光電轉(zhuǎn)換效率10-15%。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本太陽(yáng)能電池板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是本包含有所述太陽(yáng)能電池板的發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]見(jiàn)圖中，本陽(yáng)能電池板的結(jié)構(gòu)包括相連接在一起的本體I和導(dǎo)電體，本體I是由光電轉(zhuǎn)換材料制成的，本體I為片狀體；導(dǎo)電體是由條狀的金屬導(dǎo)電材料制成的，該金屬導(dǎo)電材料一般是銅或鋁。
[0022]導(dǎo)電體的結(jié)構(gòu)包括一根主導(dǎo)體4和若干根支導(dǎo)體2,主導(dǎo)體4和支導(dǎo)體2連為一體，它們一般是通過(guò)印刷的方式而成形的。其中，支導(dǎo)體2的內(nèi)端與主導(dǎo)體4相連接，支導(dǎo)體2的外端伸向本體I的外緣，支導(dǎo)體2的外端與本體I的外緣相靠近，它們之間的間隔在毫米級(jí)。本體I的長(zhǎng)度尺寸大于其寬度尺寸，主導(dǎo)體4位于本體I寬度方向的中部位置處，這些支導(dǎo)體2分列在主導(dǎo)體4在本體I寬度方向的相對(duì)兩側(cè)。在主導(dǎo)體4 一側(cè)的支導(dǎo)體2中，相鄰兩根支導(dǎo)體2之間設(shè)有若干連接兩者的細(xì)金屬絲3，細(xì)金屬絲3與支導(dǎo)體2和主導(dǎo)體4為同質(zhì)材料一體成型，這些細(xì)金屬絲3在支導(dǎo)體2長(zhǎng)度方向上間隔布置。這些支導(dǎo)體2在主導(dǎo)體4上的連接位置具有一定的要求，它們的這些連接位置在主導(dǎo)體4的長(zhǎng)度方向上彼相互錯(cuò)開(kāi)。
[0023]本體I可通過(guò)三種方式而成形:一種是通過(guò)把上述的導(dǎo)電體浸入液態(tài)的光電轉(zhuǎn)換材料中，然后取出導(dǎo)電體，由于這種導(dǎo)電體為網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)，光電轉(zhuǎn)材料成片粘附在導(dǎo)電體上，經(jīng)固化后而成型本體I ;另一種是通過(guò)印刷的方式把光電轉(zhuǎn)換材料印刷在導(dǎo)電體上，經(jīng)固化后而成型本體I ;再一種是通過(guò)模鑄的形式而成型，即是預(yù)先把導(dǎo)電體插入到模具的型腔內(nèi)，然后往該型腔內(nèi)倒入液態(tài)的光電轉(zhuǎn)換材料，最后在該型腔內(nèi)固化成型本體I。通過(guò)這些方式而成型的太陽(yáng)能電池為膜式太陽(yáng)能電池，它是相對(duì)于晶體硅太陽(yáng)能電池而言的。
[0024]導(dǎo)電體嵌入在本體I內(nèi)，本體I長(zhǎng)度方向的兩端為尖端，即本體I的該兩端類似于植物葉片的兩尖端。而本體I寬度方向的兩側(cè)邊緣為弧形走向，在外形上，本太陽(yáng)能電池板5類似于植物葉片的形狀。導(dǎo)電體中支導(dǎo)體2以及細(xì)金屬絲3均位于本體I的尺寸范圍內(nèi)，主導(dǎo)體4的內(nèi)端位于本體I內(nèi)并靠近本體I上的一尖端,主導(dǎo)體4的外端自本體I另一尖端處伸出到本體I外側(cè)。
[0025]為便于設(shè)置本太陽(yáng)能電池板5，本太陽(yáng)能電池板5還包括有一片基板，基板的形狀與本體I的形狀相同，基板位于本體I的背側(cè)。
[0026]作為光伏發(fā)電系統(tǒng)，本太陽(yáng)能電池板5 —般是多片一起應(yīng)用。結(jié)構(gòu)包括一根主桿6和若干根支桿7，主桿6和支桿7均是由導(dǎo)電材料制成的，主桿6呈立式設(shè)置，這些支桿7設(shè)在主桿6的上端側(cè)，支桿7的內(nèi)端連接在主桿6上，所述的太陽(yáng)能電池板5設(shè)置固定在支桿7的外端側(cè)，太陽(yáng)能電池板5中的主導(dǎo)體4的外端部與支桿7電連接。在對(duì)太陽(yáng)能電池板進(jìn)行固定時(shí)，可以在主桿6的外端部固定有成片的支撐板，支撐板呈圈狀設(shè)置，太陽(yáng)能電池板5可以粘貼在該支撐板的外表面上。
[0027]成型后的該發(fā)電系統(tǒng)近似呈樹(shù)形，該發(fā)電系統(tǒng)上小下大。在發(fā)電系統(tǒng)上的太陽(yáng)能電池板5的邊緣彼此緊挨著，太陽(yáng)能電池板5的外表面位于發(fā)電系統(tǒng)的外側(cè)，這些太陽(yáng)能電池板5的外表面構(gòu)成了發(fā)電系統(tǒng)的外周面。在發(fā)電系統(tǒng)的周向上，這些太陽(yáng)能電池板5 —般是布置在發(fā)電系統(tǒng)O到270度周向范圍內(nèi)的朝陽(yáng)面上，發(fā)電系統(tǒng)的陰面不需要布置太陽(yáng)能電池板5。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽(yáng)能電池板，包括導(dǎo)電體和由光電轉(zhuǎn)換材料制成的本體，導(dǎo)電體由條狀的金屬導(dǎo)電材料制成，導(dǎo)電體與本體相連接，用于把光電轉(zhuǎn)換材料所產(chǎn)生的電導(dǎo)出，其特征在于，導(dǎo)電體包括一根主導(dǎo)體和若干根支導(dǎo)體，這些支導(dǎo)體的內(nèi)端與主導(dǎo)體相連接，外端伸向本體的外緣，支導(dǎo)體位于本體的尺寸范圍內(nèi)，主導(dǎo)體和這些支導(dǎo)體連為一體；本體的長(zhǎng)度尺寸大于其寬度尺寸，主導(dǎo)體位于本體寬度方向的中部位置處，這些支導(dǎo)體分列在主導(dǎo)體沿本體寬度方向的相對(duì)兩側(cè)，主導(dǎo)體的內(nèi)端位于本體內(nèi)，外端伸出到本體的外側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池板，其特征在于，這些支導(dǎo)體的內(nèi)端與主導(dǎo)體相連接的位置彼此相互錯(cuò)開(kāi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能電池板，其特征在于，相鄰兩根支導(dǎo)體之間設(shè)有若干連接兩者的細(xì)金屬絲，細(xì)金屬絲與導(dǎo)電體為同質(zhì)材料制成，這些細(xì)金屬絲在支導(dǎo)體的長(zhǎng)度方向上間隔布置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的太陽(yáng)能電池板，其特征在于，所述的導(dǎo)電體嵌入在本體內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽(yáng)能電池板，其特征在于，所述的本體通過(guò)把導(dǎo)電體浸泡在液態(tài)光電轉(zhuǎn)換材料中或通過(guò)在導(dǎo)電體上印刷的方式或通過(guò)模具澆鑄的方式而成型。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的太陽(yáng)能電池板，其特征在于，所述本體長(zhǎng)度方向的兩端尖，寬度方向的兩側(cè)邊緣為弧形走向。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽(yáng)能電池板，其特征在于，主導(dǎo)體的內(nèi)端靠近本體的一尖端，主導(dǎo)體的外端自本體的另一尖端位置處伸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的太陽(yáng)能電池板，其特征在于，還包括基板，本體及導(dǎo)電體設(shè)置在基板上。
9.一種太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池板，其特征在于，還包括一根主桿和若干根支桿，主桿和支桿均由導(dǎo)電材料制成，主桿呈立式設(shè)置，支桿的內(nèi)端連接在主桿上，太陽(yáng)能電池板連接在支桿的外端側(cè)，太陽(yáng)能電池板上主導(dǎo)體的外端部與支桿電連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，該發(fā)電系統(tǒng)上小下大，這些太陽(yáng)能電池板彼此緊挨著，太陽(yáng)能電池板的外表面構(gòu)成了該發(fā)電系統(tǒng)的周面。
【文檔編號(hào)】H01L31/042GK103633168SQ201310563647
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月14日
【發(fā)明者】于彥堅(jiān), 馮成坤, 焦寶貞, 林荷正, 林江羽 申請(qǐng)人:索日新能源股份有限公司