一種柔性薄膜太陽能電池的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種柔性薄膜太陽能電池，由多個柔性電池單元電氣連通而成，每一所述柔性電池單元自上而下包括入射光面電極層、光電轉(zhuǎn)換層、非入射光面電極層以及導電襯底，每一所述柔性電池單元包括帶有朝向?qū)щ娨r底方向的尖端的正切入面以及帶有朝向入射光面電極層的尖端的背切入面，每一所述柔性電池單元的正切入面與相鄰一片柔性電池單元的背切入面相對，還包括導電材料，所述導電材料將每一所述柔性電池單元的入射光面電極層與相鄰柔性電池單元的導電襯底導通。所述的柔性薄膜太陽能電池可以保證導電材料不與尖端接觸，并由此避免了在使用過程中因反復彎折卷曲而造成尖端將導電材料切斷的問題，提高了柔性薄膜太陽能電池整體的可靠性。
【專利說明】一種柔性薄膜太陽能電池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種太陽能電池，特別涉及一種制作于柔性襯底上的薄膜太陽能電池。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能是一種取之不盡、用之不竭的能量來源，并且分布廣泛、獲得方式無地域限制。太陽能電池提供了一種以最小的環(huán)境影響來產(chǎn)生電力的光電轉(zhuǎn)換裝置，具有環(huán)境友好無污染等特點，越來越受到人們的關(guān)注。高光電轉(zhuǎn)化效率、低成本、耐用、易安裝、輕質(zhì)化以及避免造成其他的環(huán)境影響問題是目前太陽能組件研究的主要方向，薄膜太陽能電池因光吸收層用料少，僅需幾個微米就可以將太陽光能有效地轉(zhuǎn)換成電能，具有廣闊的發(fā)展前景。非晶/微晶硅、碲化鎘(CdTe)和銅銦鎵硒化物(CIGS)是薄膜太陽能電池中使用的三種最重要的材料，而柔性薄膜太陽能電池具有質(zhì)量輕、易附形、光電轉(zhuǎn)換效率高等特點，逐漸成為近年來太陽能應(yīng)用方面的重點。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中制備柔性薄膜太陽能電池的方法分為三個大步驟:首先是卷對卷生產(chǎn)得到柔性薄膜太陽能電池的長電池片，長電池片是在柔性襯底上依次制備入射光面電極層、光電轉(zhuǎn)換層、非入射光面電極層和導電襯底。
[0004]然后利用切刀將長電池片分切成長方形的柔性電池單元。
[0005]最后將柔性電池單元進行串聯(lián)連接并制作于柔性基材上，經(jīng)封裝工藝后制備完成柔性薄膜太陽能電池。
[0006]對于第二步的分片和第三步的連接，具體制作方法為:
[0007]步驟1:設(shè)置正面切刀間距，將正面切刀間距設(shè)置為與柔性電池單元寬度的相等;
[0008]步驟2:分片，利用正面切刀從入射光面電極層一面分切長電池片，從而在長電池片上形成入射光面切口，將長電池片分成數(shù)個柔性電池單元；
[0009]步驟3:連接，首先將柔性電池單元依次設(shè)置于基底上，設(shè)置導電材料于相鄰的兩片柔性電池單元之間，使其中一片柔性電池單元的入射光面電極層與相鄰一片柔性電池單元的導電襯底實現(xiàn)電氣連通；
[0010]步驟4:依次重復步驟3，從而實現(xiàn)多個柔性電池單元的串接；將串接后的柔性電池單元封裝后得到柔性薄膜太陽能電池。但是采用切刀對長電池片進行切割時，由于剪切力的實施方向原因，會導致分片后的柔性電池單元的兩個邊緣出現(xiàn)弧形，并且當切刀從入射光面電極層切入時，分片得到的柔性電池單元的導電襯底會出現(xiàn)一朝向切割方向的尖端，如圖1所示。因此在連接步驟，將柔性電池單元串接過程中，此尖端會接觸導電材料，如圖2所示。而且柔性薄膜太陽能電池在使用過程中，會反復彎折卷曲，此尖端極易將導電材料切斷，影響柔性薄膜太陽能電池的串接效果，從而影響產(chǎn)品整體的可靠性。
實用新型內(nèi)容[0011]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中柔性薄膜太陽能電池無法避免柔性組件在使用過程因反復彎折卷曲而造成切口尖端將導電材料切斷的問題，從而提供一種柔性薄膜太陽能電池。
[0012]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0013]一種柔性薄膜太陽能電池，由多個柔性電池單元電氣連通而成，每一所述柔性電池單元自上而下包括入射光面電極層、光電轉(zhuǎn)換層、非入射光面電極層以及導電襯底，其特征在于:
[0014]每一所述柔性電池單元包括帶有朝向?qū)щ娨r底方向的尖端的正切入面以及帶有朝向入射光面電極層的尖端的背切入面；
[0015]每一所述柔性電池單元的正切入面與相鄰一片柔性電池單元的背切入面相對；
[0016]還包括導電材料，所述導電材料將每一所述柔性電池單元的入射光面電極層與相鄰柔性電池單元的導電襯底導通。
[0017]進一步地所述柔性薄膜太陽能電池包括銅銦鎵硒電池、非晶硅薄膜電池、非晶/微晶娃薄膜電池、締化鎘電池、有機染料電池中的任一種。
[0018]進一步地所述光電轉(zhuǎn)換層的材料包括非結(jié)晶硅及其合金、硫化鎘、銅銦鎵二硒、銅銦二硒、碲化鎘或有機材料。
[0019]進一步地所述光電轉(zhuǎn)換層為單層結(jié)構(gòu)或堆疊層結(jié)構(gòu)。本實用新型的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點:
[0020]本實用新型所述的一種柔性薄膜太陽能電池，由多個柔性電池單元電氣連通而成，每一所述柔性電池單元自上而下包括入射光面電極層、光電轉(zhuǎn)換層、非入射光面電極層以及導電襯底，其中每一所述柔性電池單元包括帶有朝向?qū)щ娨r底方向的尖端的正切入面以及帶有朝向入射光面電極層的尖端的背切入面，每一所述柔性電池單元的正切入面與相鄰一片柔性電池單元的背切入面相對，還包括導電材料，所述導電材料將每一所述柔性電池單元的入射光面電極層與相鄰柔性電池單元的導電襯底導通。所述的柔性薄膜太陽能電池可以保證導電材料不與尖端接觸，并由此避免了在使用過程因反復彎折卷曲而造成尖端將導電材料切斷的問題，提高了柔性薄膜太陽能電池整體的可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]為了使本實用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面結(jié)合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中，
[0022]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中長電池片分片工藝后的切開點示意圖；
[0023]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中長電池片連接工藝后的連接點示意圖；
[0024]圖3a為從入射光面電極層一面切割得到的正切入面；
[0025]圖3b為從導電襯底一面切割得到的背切入面；
[0026]圖3c為本實用新型每一柔性電池單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4是本實用新型長電池片的連接點示意圖。
[0028]圖中附圖標記表示為:圖中附圖標記表示為:102-入射光面電極層切口 ；103_柔性電池單兀；701-入射光面電極層；702_光電轉(zhuǎn)換層；703_非入射面電極層；704_導電襯底；707-正切入面；708-正切入面尖端；709_背切入面；710_背切入面尖端；801_導電材料。
【具體實施方式】
[0029]本實施例提供了一種柔性薄膜太陽能電池，由多個柔性電池單元電氣連通而成，每一所述柔性電池單元自上而下包括入射光面電極層701、光電轉(zhuǎn)換層702、非入射光面電極層703以及導電襯底704，每一所述柔性電池單元包括帶有朝向?qū)щ娨r底方向的尖端的正切入面707以及帶有朝向入射光面電極層的尖端的背切入面709 ;每一所述柔性電池單元的正切入面707與相鄰一片柔性電池單元的背切入面709相對；還包括導電材料801，所述導電材料801將每一所述柔性電池單元的入射光面電極層701與相鄰柔性電池單元的導電襯底704導通。
[0030]由于長電池片在切割時會在切刀切口處形成尖端，所以正切入面707和背切入面709的末端都會存在一個尖端。其中圖3a為從入射光面電極層進行切割得到的帶有朝向?qū)щ娨r底方向的尖端708的正切入面707，圖3b為從導電襯底一面進行切割得到的帶有朝向入射光面電極層方向的尖端710的背切入面709。任一所述的柔性電池單元都包括從入射光面電極層切割得到的正切入面707和從導電襯底一面切割得到的背切入面709，如圖3c所示。
[0031]所述任一片柔性電池單元的正切入面707與相鄰一片柔性電池單元的背切入面709相對。此時可以保證正切入面707和背切入面709的兩個尖端上下錯開。進而每一所述柔性電池單元之間通過導電材料801實現(xiàn)電氣連通。所述導電材料801使任一片柔性電池單元的入射光面電極層701與相鄰一片柔性電池單元的導電襯底704連接并實現(xiàn)電氣導通，如圖4所示。多個這樣的柔性電池單元通過這種連接方式連接在一起進行封裝，便構(gòu)成了本實施例所述的柔性薄膜太陽能電池。所述柔性電池單元數(shù)量可根據(jù)實際生產(chǎn)需要，自行設(shè)定，此處不在詳述。
[0032]所述柔性薄膜太陽能電池包括銅銦鎵硒電池、非晶硅薄膜電池、非晶/微晶硅薄膜電池、締化鎘電池、有機染料電池中的任一種。所述光電轉(zhuǎn)換層的材料包括非結(jié)晶娃及其合金、硫化鎘、銅銦鎵二硒、銅銦二硒、碲化鎘或有機材料，但并不限于此。所述光電轉(zhuǎn)換層為單層結(jié)構(gòu)或堆疊層結(jié)構(gòu)。
[0033]由此，導電材料801將柔性電池單元的入射光面電極層701與緊鄰的柔性電池單元的導電襯底704連接，并保持導電材料801與緊鄰的柔性電池單元邊緣弧面接觸，由此避免柔性組件在使用過程因反復彎折卷曲，造成切口尖端將導電材料切斷的問題，提高柔性組件的可靠性。
[0034]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型創(chuàng)造的保護范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種柔性薄膜太陽能電池，由多個柔性電池單元電氣連通而成，每一所述柔性電池單元自上而下包括入射光面電極層、光電轉(zhuǎn)換層、非入射光面電極層以及導電襯底，其特征在于: 每一所述柔性電池單元包括帶有朝向?qū)щ娨r底方向的尖端的正切入面以及帶有朝向入射光面電極層的尖端的背切入面； 每一所述柔性電池單元的正切入面與相鄰一片柔性電池單元的背切入面相對； 還包括導電材料，所述導電材料將每一所述柔性電池單元的入射光面電極層與相鄰柔性電池單元的導電襯底導通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性薄膜太陽能電池，其特征在于，所述柔性薄膜太陽能電池包括銅銦鎵硒電池、非晶硅薄膜電池、非晶/微晶硅薄膜電池、碲化鎘電池、有機染料電池中的任一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的柔性薄膜太陽能電池，其特征在于，所述光電轉(zhuǎn)換層的材料包括非結(jié)晶硅及其合金、硫化鎘、銅銦鎵二硒、銅銦二硒、碲化鎘或有機材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的柔性薄膜太陽能電池，其特征在于，所述光電轉(zhuǎn)換層為單層結(jié)構(gòu)或堆疊層結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】H01L31/06GK203445136SQ201320581260
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】蘭立廣, 童翔, 羅姣, 丁建, 周祥勇, 張英, 陳振, 陳磊, 楊漢波, 張慶釗 申請人:北京漢能創(chuàng)昱科技有限公司