太阳能电池组件的制作方法
【专利摘要】一种太阳能电池组件包括：多个太阳能电池，所述太阳能电池具有顺序布置在支撑基板上的背电极层、光吸收层、以及前电极层；在所述太阳能电池上的上面板；布置在所述支撑件外边缘区域和所述上面板之间的密封层，用以将所述支撑基板和所述上面板密封；以及在所述密封层之间的吸湿层。
【专利说明】太阳能电池组件
【技术领域】
[0001 ] 实施例涉及具有吸湿层和密封层的太阳能电池。
【背景技术】
[0002]太阳能电池可以定义为利用光照射在P-N结二极管上时产生电子的光伏效应将光能转化成电能的装置。根据构成结型二极管的材料，太阳能电池可以分为硅太阳能电池、主要包含1-1I1-VI族化合物或II1-V族化合物的化合物半导体太阳能电池、染料敏化太阳能电池以及有机太阳能电池。
[0003]太阳能电池的最小组成是单元。一般来说，一个单元产生约0.5V至约0.6V的非常小的电压。因此，将多个单元在基板上相互串联起来以产生电压范围在几伏到几百伏电压的面板形结构被称作是组件，具有若干安装在框架内的组件的结构被称作是太阳能电池
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[0004]太阳能电池装置必须对外界水汽(H2O)和外界氧气(O2)具有抵抗力，且与可靠性相关的问题必须得以解决以提高太阳能电池的性能。根据相关技术，为了解决所述问题，对太阳能电池进行密封处理。然而，即使太阳能电池被密封，水汽仍然会沿着基板和密封之间的界面表面渗入太阳能电池装置，导致太阳能电池电极被腐蚀，因此降低太阳能电池的性倉泛。
【发明内容】
[0005]技术问题
[0006]实施例提供一种能够提高可靠性和稳定性的太阳能电池组件及其制造方法。
[0007]技术方案
[0008]根据第一实施例提供一种太阳能电池组件，包括:多个太阳能电池，所述太阳能电池具有顺序设置在支撑基板上的背电极层、光吸收层、以及前电极层；在所述太阳能电池上的上面板；布置在所述支撑基板的外周区域和所述上面板之间的密封层，用以将所述支撑基板和所述上面板密封；以及在所述密封层之间的吸湿层。
[0009]根据第二实施例提供一种太阳能电池组件，包括:多个太阳能电池，所述太阳能电池具有顺序设置在支撑基板上的背电极层、光吸收层、以及前电极层；在所述太阳能电池上的上面板；在所述支撑基板的外周区域和所述上面板之间的缓冲层；布置在所述缓冲层上的密封层，用以将所述支撑基板和所述上面板密封；以及在所述密封层之间的吸湿层。
[0010]有益效果
[0011]根据实施例所述的太阳能电池组件，吸湿层可以形成在多个设置于支撑基板外边缘空间的密封层之间，因此，沿着交界表面渗入所述太阳能电池的水汽(H2O)或氧气(O2)最小化。也就是说，根据实施例所述的太阳能电池组件有效地保护太阳能电池以防水汽(H2O)或氧气(O2)渗入，则装置的稳定性和可靠性可以得到明显的提高。
[0012]根据实施例所述的太阳能电池组件，所述缓冲层形成在所述支撑基板和所述密封层之间，则在将所述支撑基板和所述上面板后密封提高了所述密封层的固化程度。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是分解图，示出了根据第一实施例的太阳能电池组件；
[0014]图2是剖视图，示出了根据第一实施例的太阳能电池组件的截面图；
[0015]图3至图5是剖视图，示出了根据第二实施例的太阳能电池组件的截面图。
【具体实施方式】
[0016]在实施例的描述中，应该明白，当某一基板、层、膜或者电极被称作是在另一基板、另一层、另一膜或另一电极的上方或下方时，它可以直接或间接位于该另一基板、层、膜或电极的上方或下方，或者也可以存在一个或多个中间层。层的这种位置参照附图进行了描述。附图所示的元件的尺寸可以为了说明的目的而夸大，可以并不完全反映实际尺寸。
[0017]图1是分解图，示出了根据第一实施例所述的太阳能电池组件。图2是剖视图，示出了根据第一实施例所述的太阳能电池组件。
[0018]参看图1和图2，根据第一实施例所述的太阳能电池组件包括支撑基板100、太阳能电池200、上面板300、密封层410和420以及吸湿层500。详细地说，太阳能电池200包括背电极层10、光吸收层20、缓冲层30、高阻缓冲层40以及前电极层50。
[0019]支撑基板100具有平板形状，并支撑太阳能电池200、上面板300、密封层410和420)以及吸湿层500。支撑基板100可以为透明的，并且可以是刚性的或柔性的。支撑基板100可以包括绝缘体。
[0020]例如，支撑基板100可以包括玻璃基板、塑料基板、或者金属基板。更详细地说，支撑基板100可以包括钠钙玻璃基板。
[0021]另外，支撑基板10可以包括含有氧化铝的陶瓷基板、不锈钢或者具有柔韧性能的聚合物。
[0022]支撑基板100可以被分成中心区域CR和外部区域0R。中心区域CR是指其上形成有太阳能电池有效区域。外部区域OR是围绕中心区域CR的区域，是指其上未形成有太阳能电池的无效区域。
[0023]太阳能电池200布置在支撑基板100上的中心区域CR内。太阳能电池200包括多个相互间电连接的太阳能电池单元。例如，太阳能电池单元相互间串联，但本实施例不限于此。因此，太阳能电池200可以将太阳光转化为电能。
[0024]参看图2，太阳能电池200包括布置在基板100上的背电极层10、布置在背电极层10上的光吸收层20、以及布置在光吸收层20上的前电极层50。太阳能电池200可以进一步包括形成在光吸收层20和前电极层50之间的缓冲层30和高阻缓冲层40。
[0025]背电极层10可以包括从钥(Mo)、金(Au)、铝(Al)、铬(Cr)、钨(W)以及铜(Cu)所构成的组中选出的至少一者。在上述元素中，Mo元素可以呈现出与支撑基板100相似的热膨胀系数，因此Mo相对于支撑基板100具有优异的粘合性，因此，防止背电极层10从支撑基板100上剥离。
[0026] 光吸收层20形成在背电极层10上。光吸收层20可以包括1-1I1-1V族化合物。例如，光吸收层20可以包括Cu (IN, Ga) Se2 (CIGS)晶体结构、Cu (In) Se2晶体结构、或Cu (Ga)Se2晶体结构。
[0027]缓冲层30设置在光吸收层20上。缓冲层30可以包括CdS、ZnS、InxSY或者InxSeYZn(0，0H)。高阻缓冲层40布置在缓冲层30上。高阻缓冲层40包括不掺杂杂质的1-ZnOo
[0028]前电极层50可以布置在光吸收层20上。例如，前电极层50可以与光吸收层20上的高阻缓冲层40直接接触。
[0029]前电极层50可以包括透明导电材料。另外，前电极层50可以具有N型半导体的特性。在这种情形下 ，前电极层50与缓冲层30形成N型半导体，从而与作为P型半导体层的光吸收层20构成PN结。
[0030]上面板300布置在太阳能电池200上。保护面板(protective panel) 300可以保护太阳能电池免受外部冲击和/或碰撞。上面板40是透明的。例如，上面板300包括钢化玻璃。上面板300通过密封层410和420与支撑基板100密封在一起。
[0031]密封层410和420布置于支撑基板100和上面板300之间。具体地说，密封层410和420布置于支撑基板100的外周区域OR和上面板300之间。就是说，密封层410和420可以涂在支撑基板100上表面的外周区域OR上。相应的，太阳能电池200的外周部分被密封层410和420包围。例如，可以涂覆密封层410和420以包围太阳能电池200的四个侧面。
[0032]密封层410和420可以包括通过紫外线、可见光线或者高温将支撑基板和上面板密封的材料，可以使用本领域常用的材料，没有特别的限制。例如，密封层410和420可以包括环氧树脂或者硅树脂，但本实施例不限于此。
[0033]参看图2，密封层410和420包括第一密封层410和第二密封层420。虽然在图2和本实施例中只示出了和描述了两层密封层，但本实施例不限于此。第二密封层420可以布置在第一密封层410的四周。例如，第二密封层420可以布置在第一密封层410的内周区域或外周区域。
[0034]在根据实施例所述的太阳能电池组件中，多个密封层410和420可以形成以轻易地将支撑基板和上面板密封。因此，密封层410和420可以使沿着交界表面渗入所述太阳能电池的水汽(H2O)或氧气(O2)最小化。也就是说，密封层410和420有效地保护了太阳能电池200以防水汽(H2O)或氧气(O2)渗入，则装置的稳定性和可靠性可以得到明显的提闻。
[0035]吸湿层500布置于密封层410和420之间。在本实施例所述的太阳能电池组件中，形成多个密封层410和420，且吸湿层500形成在密封层410和420之间，使吸湿层500无需独立的容纳槽就可以固定。通过加热或光照固化后可以具有吸收水汽和氧气功能的材料都可以用以构成吸湿层500，没有特别的限制。
[0036]参看图2，吸湿层500形成于第一密封层410和第二密封层420之间。详细的说，吸湿层500可以部分或整体地插置于第一密封层410和第二密封层420之间。例如，吸湿层500可以只形成在与支撑基板100四角相对应的区域内。
[0037]吸湿层500可以是透明或不透明的。详细的说，优选的，吸湿层500是透明的。例如，透明吸湿层500可以包括Ca0、Ba0、Li0、或者ZrO。更优选的，透明吸湿层500可以包括CaO，但本实施例不限于此。不透明吸湿层500可以包括氧化钡、氧化钾、氧化铝、硫酸锂、硫酸钠、硫酸钙、硫酸镁、硫酸钴、硫酸镓、硫酸钛、氯化钙以及硝酸钙所构成的组中选出的一种或多种材料，但本实施例不限于此。
[0038]吸湿层500可以包括粘合材料和分散在粘合材料上的吸湿微粒。粘合材料可以轻易地固定吸湿微粒。粘合材料可以包括热塑树脂。
[0039]在这种情形下，吸湿微粒的平均直径可以在大约I到大约10的范围内，但本实施例不限于此。当吸湿微粒的平均直径不大于10的时候，可以保护吸湿层不会因温度变化而分裂或者剥落。
[0040]吸湿层500可以额外布置在支撑基板100和上面板300之间的内部空间内。该内部空间通过将支撑基板100和上面板300密封限定。该内部空间可以为真空状态，或者充满惰性气体如氖气或者氩气，或者充满表现出与真空或惰性气体相同功能的液体。详细地说，参看图2，吸湿层500可以额外布置在内部空间中的第一密封层410的内壁内。吸湿层500可以额外布置在内部空间中的上面板300的底面上,但本实施例不限于此。
[0041]图3和图4是剖视图，示出了第二实施例所述的太阳能电池组件的截面。
[0042]参照图3和图4，支撑基板100可以包括钠钙玻璃基板。在钠钙玻璃基板中，Na+离子在生产过程中扩散在光吸收层300中，因此提高了太阳能电池的光电转换效率，但也可能使支撑基板和上面板间的粘合强度和固化程度降低。相应的，在第二实施例所述的太阳能电池组件中，缓冲层600额外布置在支撑基板100和上面板300之间。缓冲层600可以防止Na+离子从钠钙玻璃基板喷出。因此，上面板300和缓冲层600间的粘合强度得到增强。缓冲层600可以包括Si 02、Si3N4、溶胶二氧化硅、有机改性陶瓷(0RM0CER)、以及苯并环丁烯(BCB)所组成的组中 选出的一种，但本实施例不限于此。
[0043]参看图3，缓冲层600可以布置在支撑基板100的外周区域OR上。也就是说，缓冲层600可以布置在形成有密封层410和420的区域内。参看图4，缓冲层600可以不仅仅布置在支撑基板100的外周区域OR上，也可以布置于支撑基板100的中心区域CR上。图4说明了太阳能电池200形成在缓冲层600上，但本实施例不限于此。也就是说，如图5所示，缓冲层600可以形成在太阳能电池200的上方。
[0044]在本说明书中每提及“一个实施例”、“某个实施例”、“示例性实施例”等时意味着，结合该实施例描述的具体特征、结构、或特性包含在本发明的至少一个实施例中。在本说明书中不同地方出现的此类短语不一定都是指同一实施例。另外，当结合任何实施例描述具体特征、结构、或特性时，应当认为，结合其他实施例实现该特征、结构、或特性落入本领域技术人员的能力范围内。
[0045]虽然参照本发明的若干说明性实施例对实施例进行了描述，但应该知道，本领域技术人员可以构思出很多其它的变型和实施例，这些变型和实施例落入本发明原理的精神和范围内。更具体地讲，在本发明公开、附图和所附权利要求书的范围内，可以对主题组合结构的组成部分和/或排列作出各种改变和变型。除了所述组成部分和/或排列的改变和变型之外，其它用途对于本领域技术人员而言也是显然的。
【权利要求】
1.一种太阳能电池组件，包括: 多个太阳能电池，所述太阳能电池具有顺序布置在支撑基板上的背电极层、光吸收层、以及前电极层； 在所述太阳能电池上的上面板； 布置在所述支撑基板外周区域和所述上面板之间的密封层，用以将所述支撑基板和所述上面板密封；以及， 在所述密封层之间的吸湿层。
2.如权利要求1所述的太阳能电池组件，其中，所述密封层包括第一密封层和布置在所述第一密封层周围的第二密封层，且所述吸湿层布置于所述第一密封层和所述第二密封层之间。
3.如权利要求1所述的太阳能电池组件，其中，所述吸湿层包括CaO、BaO,LiO、或者ZrO0
4.如权利要求1所述的太阳能电池组件，其中，所述吸湿层通过加热或光照被固化。
5.如权利要求1所述的太阳能电池组件，其中，所述吸湿层包括直径在I到10范围内的吸湿微粒。
6.如权利要求1所述的太阳能电池组件，其中，所述支撑基板和所述上面板之间的内部空间保持真空状态。
7.如权利要求6所述的太阳能电池组件，其中，所述吸湿层进一步布置在所述支撑基板和所述上面板之间的内部空间内。
8.如权利要求1所述的太阳能电池组件，其中，所述密封层包括环氧树脂或硅树脂。
9.一种太阳能电池组件，包括: 多个太阳能电池，所述太阳能电池具有顺序布置在支撑基板上的背电极层、光吸收层、以及前电极层； 在所述太阳能电池上的上面板； 所述支撑基板外周区域和所述上面板之间的缓冲层； 布置在所述缓冲层上的密封层，用以将所述支撑基板和所述上面板密封；以及 所述密封层之间的吸湿层。
10.如权利要求9所述的太阳能电池组件，其中，所述支撑基板包括钠钙玻璃基板。
11.如权利要求9所述的太阳能电池组件，其中，所述缓冲层包括Si02、Si2N4或者溶胶二氧化硅。
12.如权利要求9所述的太阳能电池组件，其中，所述缓冲层进一步布置在所述太阳能电池上。
13.如权利要求9所述的太阳能电池组件，其中，所述吸湿层包括CaO、BaO,LiO、或者ZrO。
14.如权利要求9所述的太阳能电池组件，其中，所述吸湿层通过加热或光照被固化。
15.如权利要求9所述的太阳能电池组件，其中，所述吸湿层包括直径在I到10范围内的吸湿微粒。
【文档编号】H01L31/048GK104025312SQ201280064557
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2012年10月25日 优先权日:2011年10月25日
【发明者】南承勋 申请人:Lg伊诺特有限公司