一种薄膜光伏电池内部串联结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于光伏电池技术领域，具体涉及一种薄膜光伏电池内部串联结构。
【背景技术】
[0002]对于薄膜光伏电池及组件制造来说，一个重要的特征工艺就是“内部集成串联”，通过刻划工艺可将薄膜电池内部各个子电池串联起来，并嵌入到组件生产自动化制造中。通常的“内部集成串联”采用一定的刻划顺序用激光或机械刻划的方式将特定的膜层除去从而形成三道相邻的连续线性凹槽，以达到内部子电池集成串联的目的。
[0003]但是，该常规刻划工艺会形成“死区”，即在该区域没有电流形成，该区域的出现将降低薄膜光伏电池的光电转换效率。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种薄膜光伏电池内部串联结构，解决现有技术中光伏电池及组件内部凹槽间存在“死区”的技术问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案如下:
[0006]一种薄膜光伏电池内部串联结构，包括基板、第一导电接触层、吸收层和第二导电接触层。
[0007]所述基板的上表面为平面；所述第一导电接触层镀设在基板的上，在第一导电接触层上沿基板宽度方向均匀开设多个凹槽一，凹槽一的深度为第一导电接触层的厚度，每个凹槽一均由多个直槽段和半包围结构槽段间隔组成，凹槽一的宽度为20-100um。所述吸收层镀设在第一导电接触层的上表面，则凹槽一中填满吸收层的物质，吸收层上开设有凹槽二，凹槽二为圆孔状，圆孔的直径为30-1000nm，凹槽二位于凹槽一半包围结构槽段所围区域的正上方，且凹槽二的深度为吸收层的厚度。所述第二导电接触层镀设在吸收层的上表面，则凹槽二中填满第二导电层接触层的物质，第二导电接触层上开设有凹槽三，所述凹槽三为直槽且位于凹槽一直槽段的正上方，且凹槽三的深度为吸收层和第二导电接触层的厚度之和。
[0008]所述凹槽一、凹槽二和凹槽三米用波长为355_1064nm的激光开设。
[0009]所述相邻凹槽一的间距为5-10mm。
[0010]所述基板为玻璃或不锈钢材质。
[0011]所述第一导电接触层为背电极金属层，可以是Mo、Ag、Al其中一种或是混合物。
[0012]所述吸收层为铜铟镓砸及硫化镉形成的PN结半导体器件结构。
[0013]所述第二导电接触层为TCO透明导电氧化物薄膜，包括氧化锌、氧化锡、氧化铟锡等一系列透明导电薄膜。
[0014]采用本实用新型技术方案，取得如下有益效果:
[0015]1)、本实用新型所述薄膜光伏电池内部串联结构，采用凹槽一半包围区域凹槽一、二/、三形成正常内部串联通路，其余区域凹槽三位于凹槽一直槽段的正上方，减少了凹槽的间距，即减少“死区”，提高了薄膜光伏电池光电转换效率。
[0016]2)、本实用新型所述薄膜光伏电池内部串联结构，通过对各个子电池的重排，达到增加有效区域的面积，提高电池光电转换效率。
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为薄膜光伏电池内部串联结构的正视图；
[0019]图2为薄膜光伏电池内部串联结构的立体图；
[0020]图3为凹槽二点位置的电池内部串联结构示意图；
[0021]图4为非凹槽二点位置的电池内部串联结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]为使本申请的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本申请实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0023]实施例1
[0024]如图1所示，一种薄膜光伏电池内部串联结构，包括基板105、第一导电接触层106、吸收层107和第二导电接触层108。
[0025]所述基板105的上表面为长方形；所述第一导电接触层106镀设在基板105的上表面，在第一导电接触层106上沿基板宽度方向均匀开设多个凹槽一 P1，凹槽一 P1的深度为第一导电接触层106的厚度，每个凹槽一 P1均由多个直槽段和半包围结构槽段间隔组成，凹槽一 P1的宽度为20-100um。所述吸收层107镀设在第一导电层106的上表面，则凹槽一 P1中填满吸收层107的物质，吸收层107上开设有凹槽二 P2，凹槽二 P2为圆孔状，圆孔的直径为30-1000nm，凹槽二 P2位于凹槽一 P1半包围结构槽段所围区域的正上方，且凹槽二 P2的深度为吸收层107的厚度。所述第二导电接触层108镀设在吸收层107的上表面，则凹槽二 P2中填满第二导电层接触层108的物质，第二导电接触层108上开设有凹槽三P3，所述凹槽三P3为直槽且位于凹槽一 P1直槽段的正上方，且凹槽三P3的深度为吸收层107和第二导电接触层108的厚度之和。
[0026]所述凹槽一 P1、凹槽二 P2和凹槽三P3均采用波长为355_1064nm的激光开设。
[0027]优选，相邻凹槽一 P1的间距为5-10mm。
[0028]实施例2
[0029]如图2所示，针对铜铟镓砸薄膜光伏电池，该电池的内部串联表面刻划结构及实施步骤如下:
[0030]步骤一、在玻璃或不锈钢柔性材质的基板105上镀有第一导电接触层106，所述第一导电接触层106为含Mo、Al、Ag等的背电极金属层，在第一导电接触层106上沿基板105宽度方向从左至右每隔5-10mm用波长为355_1064nm的激光“点接触环绕式”刻划连续线性形貌的凹槽一 P1，凹槽一 Pl宽度约为20-100um，将背电极金属层除去，凹槽一 Pl刻划的数量以基板大小及凹槽一 Pl间隔长度而定，一般是50-150条。
[0031]步骤二、将刻有凹槽一 Pl的上述基板105镀上吸收层107，所述吸收层107含有铜铟镓砸及硫化镉，用波长355-1064nm的激光逐点刻划点接触式的凹槽二 P2，凹槽二 P2点的直径(或叫线宽)约为30-1000nm，上下两个凹槽二 P2点间距约为l_200mm，凹槽二 P2将吸收层107铜铟镓砸及硫化镉除去。
[0032]步骤三、将刻有凹槽一 P1、凹槽二 P2的上述基板105镀上第二导电接触层108，所述第二导电接触层108为前电极透明氧化物接触层(如ZnO:Al、SnO:Al、ITO等)，之后用波长355-1064nm的激光刻划连续线性形貌的凹槽三P3，凹槽三P3宽度约为20_100um，凹槽三P3将吸收层107铜铟镓砸硫化镉及前电极透明氧化物接触层同时除去，且凹槽三P3和凹槽一 Pl在直线位置始终重叠。
[0033]步骤四、将刻有凹槽一 P1、凹槽二 P2及凹槽三P3的上述基板105用一定波长355-1064nm的激光在每个凹槽二 P2点位置处以垂直凹槽三P3的方向从左至右再次刻划连续线性形貌凹槽四P4，并且刻划的凹槽四P4需和在该位置的相同方向的凹槽一 Pl线重叠，凹槽四P4将吸收层107铜铟镓砸硫化镉及前电极透明氧化物接触层一起除去，这样就形成了新型铜铟镓砸薄膜太阳电池表面刻划结构。经过凹槽一 P1、凹槽二 P2、凹槽三P3、凹槽四P4这四道刻划工序后，在凹槽二 P2点位置的电池内部串联结构如图3所示，在非凹槽二 P2点位置的电池内部串联结构如图4所示。
[0034]本实用新型中未做特别说明的均为现有技术或者通过现有技术即可实现，而且本实用新型中所述具体实施案例仅为本实用新型的较佳实施案例而已，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本实用新型的技术范畴。
【主权项】
1.一种薄膜光伏电池内部串联结构，其特征在于，包括: 基板；所述基板的上表面为平面； 第一导电接触层；所述第一导电接触层镀设在基板的上表面，在第一导电接触层上沿基板宽度方向均匀开设多个凹槽一，凹槽一的深度为第一导电接触层的厚度，每个凹槽一均由多个直槽段和半包围结构槽段间隔组成，凹槽一的宽度为20-100um ; 吸收层，所述吸收层镀设在第一导电接触层的上表面，凹槽一中填满吸收层的物质，吸收层上开设有凹槽二，凹槽二为圆孔状，圆孔的直径为30-1000nm，凹槽二位于凹槽一半包围结构槽段所围区域的正上方，且凹槽二的深度为吸收层的厚度； 第二导电接触层；所述第二导电接触层镀设在吸收层的上表面，凹槽二中填满第二导电层接触层的物质，第二导电接触层上开设有凹槽三，所述凹槽三为直槽且位于凹槽一直槽段的正上方，且凹槽三的深度为吸收层和第二导电接触层的厚度之和。2.根据权利要求1所述的薄膜光伏电池内部串联结构，其特征在于，所述凹槽一、凹槽二和凹槽三采用波长为355-1064nm的激光开设。3.根据权利要求1所述的薄膜光伏电池内部串联结构，其特征在于，相邻凹槽一的间距为 5-10mmo4.根据权利要求1所述的薄膜光伏电池内部串联结构，其特征在于，所述基板为玻璃或不锈钢材质。5.根据权利要求1所述的薄膜光伏电池内部串联结构，其特征在于，所述第一导电接触层为背电极金属层。6.根据权利要求1所述的薄膜光伏电池内部串联结构，其特征在于，所述吸收层为铜铟镓砸及硫化镉形成的PN结半导体器件结构。7.根据权利要求1所述的薄膜光伏电池内部串联结构，其特征在于，所述第二导电接触层为TCO透明导电氧化物薄膜。
【专利摘要】本实用新型公开了一种薄膜光伏电池内部串联结构，第一导电接触层镀设在基板的上面，在第一导电接触层上沿基板宽度方向均匀开设多个凹槽一，每个凹槽一均由多个直槽段和半包围结构槽段间隔组成。吸收层镀设在第一导电接触层的上表面，吸收层上开设有凹槽二,凹槽二为圆孔状，凹槽二位于凹槽一半包围结构槽段所围区域的正上方，第二导电接触层镀设在吸收层的上表面，第二导电接触层上开设有凹槽三，凹槽三为直槽且位于凹槽一直槽段的正上方。凹槽一半包围区域内凹槽一、二、三形成正常内部串联通路，其余区域凹槽三位于凹槽一直槽段的正上方，减少了凹槽的间距，即减少“死区”，提高了薄膜光伏电池光电转换效率。
【IPC分类】H01L31/0445, H01L31/05
【公开号】CN204927315
【申请号】CN201520579700
【发明人】卫成刚, 王奇
【申请人】南京汉能薄膜太阳能有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年8月5日