太阳能电池模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能电池模块，更具体地，涉及薄膜太阳能电池模块。
【背景技术】
[0002]诸如，基于CIS的太阳能电池模块(例如，铜铟镓(二)硒或铜铟铝(二)硒)传统的薄膜太阳能电池模块仅具有单结，并且由于热化损耗大，它们的转换效率受到限制。
【发明内容】
[0003]为了解决现有技术中所存在的缺陷，根据本发明的一方面，提供了一种串联太阳能电池模块，包括:第一薄膜太阳能电池电路，包括一个或多个薄膜太阳能电池；第二薄膜太阳能电池电路，设置在所述第一薄膜太阳能电池电路的下面，并且包括一个或多个薄膜太阳能电池；以及透明连接层，设置在所述第一薄膜太阳能电池电路和所述第二薄膜太阳能电池电路之间，并且将所述第一薄膜太阳能电池电路和所述第二薄膜太阳能电池电路以堆叠的形式固定在一起，其中，每个太阳能电池电路都包括多层结构，所述多层结构包括衬底、形成在所述衬底上方的第一导电层、缓冲层、形成在所述第一导电层和所述缓冲层之间的吸收层以及形成在所述缓冲层上方的第二导电层，所述第一薄膜太阳能电池电路和所述第二薄膜太阳能电池电路定向为彼此相对，使得所述吸收层都设置在上述两个电路的衬底之间，所述第一薄膜太阳能电池电路和所述第二薄膜太阳能电池电路具有不同的带隙分布。
[0004]在该串联太阳能电池模块中，所述第一薄膜太阳能电池电路包括有源区和设置在所述有源区之间的无吸收作用的死区，所述第一薄膜太阳能电池电路的有源区具有第一有源区宽度，并且所述第二薄膜太阳能电池电路包括有源区和设置在所述有源区之间的死区，所述第二薄膜太阳能电池电路的有源区具有第二有源区宽度，所述第一有源区宽度和所述第二有源区宽度不同。
[0005]在该串联太阳能电池模块中，所述第一薄膜太阳能电池电路的死区与所述第二薄膜太阳能电池电路的死区不重叠。
[0006]在该串联太阳能电池模块中，所述第一薄膜太阳能电池电路的吸收层的带隙分布与所述第二薄膜太阳能电池电路的吸收层的带隙分布不同。
[0007]在该串联太阳能电池模块中，所述太阳能电池电路的带隙分布是双渐变带隙分布。
[0008]在该串联太阳能电池模块中，所述第一薄膜太阳能电池电路和所述第二薄膜太阳能电池电路中的一个的带隙分布具有的最小带隙大于所述第一薄膜太阳能电池电路和所述第二薄膜太阳能电池电路中的另一个的最大带隙。
[0009]在该串联太阳能电池模块中，所述第一薄膜太阳能电池电路的最小带隙大于所述第二薄膜太阳能电池电路的最大带隙。
[0010]在该串联太阳能电池模块中，所述吸收层由选自包含Cu(In，Al) (Se，S) 2和Cu (In, Ga) (Se, S)2的组中的化合物形成，并且所述吸收层在整个所述吸收层上具有Ga/(Ga+In)或Al/(A1+In)的渐变比率，当与靠近每个电路的所述缓冲层和所述吸收层之间的界面的区域处的比率相比较时，在远离所述界面的区域处具有较大的比率，由此减小了少数载流子的收集损耗。
[0011]在该串联太阳能电池模块中，所述吸收层由CU-1I1-(Se，S)2化合物形成，并且所述吸收层在整个所述吸收层上具有S/(Se+S)的渐变比率，当与远离每个电路的所述吸收层和所述缓冲层之间的界面的区域处的比率相比较时，在靠近所述界面的区域处具有较大的比率，由此减小了复合损耗。
[0012]在该串联太阳能电池模块中，每个薄膜太阳能电池电路都是基于铜铟硒(CIS)的太阳能电池电路。
[0013]在该串联太阳能电池模块中，所述第一薄膜太阳能电池电路和所述第二薄膜太阳能电池电路的第二导电层是相同类型的透明导电氧化物(TCO)层。
[0014]在该串联太阳能电池模块中，所述第一薄膜太阳能电池电路和所述第二薄膜太阳能电池电路以并联形式电连接。
[0015]在该串联太阳能电池模块中，所述第一薄膜太阳能电池电路和所述第二薄膜太阳能电池电路以串联形式电连接。
[0016]根据本发明的另一方面，提供了一种串联太阳能电池模块，包括:第一薄膜太阳能电池电路，包括一个或多个薄膜太阳能电池；第二薄膜太阳能电池电路，设置在所述第一薄膜太阳能电池电路的下面，并且包括一个或多个薄膜太阳能电池；以及透明连接层，设置在所述第一薄膜太阳能电池电路和所述第二薄膜太阳能电池电路之间，并且所述第一薄膜太阳能电池电路和所述第二薄膜太阳能电路以堆叠的形式固定在一起，其中，每个太阳能电池电路都包括多层结构，所述多层结构包括衬底、形成在所述衬底上方的第一导电层、缓冲层、形成在所述第一导电层和所述缓冲层之间的吸收层以及形成在所述缓冲层上方的第二导电层，所述第一薄膜太阳能电池电路和所述第二薄膜太阳能电池电路定向为彼此相对，使得所述吸收层都设置在上述两个电路的衬底之间，所述第一薄膜太阳能电池电路和所述第二薄膜太阳能电池电路都具有双渐变带隙分布，带隙随着靠近所述吸收层和所述第一导电层之间的界面并且随着靠近所述吸收层和所述缓冲层之间的界面而增大，所述第一薄膜太阳能电池电路被配置为吸收高能量光子而所述第二薄膜太阳能电池电路被配置为吸收低能量光子。
[0017]在该串联太阳能电池模块中，所述缓冲层是CdS，设置所述缓冲层使得高能量光子在到达所述缓冲层之前由所述第一薄膜太阳能电池电路的吸收层吸收。
[0018]在该串联太阳能电池模块中，所述第一薄膜太阳能电池电路的最小带隙大于所述第二薄膜太阳能电池电路的最大带隙。
[0019]在该串联太阳能电池模块中，每个所述吸收层都由CU-1I1-(Se，S)2化合物形成。
[0020]根据又一方面，提供了一种形成串联太阳能电池模块的方法，包括:形成包括一个或多个薄膜太阳能电池的第一薄膜太阳能电池电路；形成包括一个或多个薄膜太阳能电池的第二薄膜太阳能电池电路，其中，每个太阳能电池电路都包括多层结构，所述多层结构包括衬底、形成在所述衬底上方的第一导电层、缓冲层、形成在所述第一导电层和所述缓冲层之间的吸收层以及形成在所述缓冲层上方的第二导电层；将所述第二薄膜太阳能电池电路设置在所述第一薄膜太阳能电池电路下方；以及利用透明连接层将所述第一薄膜太阳能电池电路和所述第二薄膜太阳能电池电路连接在一起，所述第一薄膜太阳能电池电路和所述第二薄膜太阳能电池电路定向为彼此相对，使得所述吸收层设置在所述电路的衬底之间，其中，所述第一太阳能电池电路和所述第二太阳能电池电路具有不同的带隙分布。
[0021]在该方法中，所述第一薄膜太阳能电池电路被配置为吸收高能量光子而所述第二薄膜太阳能电池电路被配置为吸收低能量光子。
[0022]在该方法中，所述第一薄膜太阳能电池电路和所述第二薄膜太阳能电池电路都具有双渐变带隙分布，带隙随着靠近所述吸收层和所述第一导电层之间的界面并且随着靠近所述吸收层和所述缓冲层之间的界面而增大。
【附图说明】
[0023]当结合附图进行阅读时，通过以下详细描述可以更好地理解本发明的各方面。应该强调的是，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘出。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。
[0024]图1示出了根据一些实施例的串联的太阳能电池模块。
[0025]图1A示出了根据一些实施例穿过图1中的串联的太阳能电池模块的各种光学路径。
[0026]图2更详细地示出了根据一些实施例的图1中的串联的太阳能电池模块的层结构和顶部电路的带隙分布。
[0027]图3更详细地示出了根据一些实施例的图1中的串联的太阳能电池模块的层结构和底部电路的带隙分布。
[0028]图4示出了根据一些实施例制造图1中的太阳能电池电路和串联的太阳能电池模块的方法。
[0029]图5以曲线图的方式示出了与太阳能电池相关联的各种能量损耗。