专利名称：新型非晶硅薄膜电池组件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及非晶硅薄膜电池领域，特别是涉及一种新型非晶硅薄膜电池组件及其制造方法。
背景技术：
太阳能作为一种清洁环保的能源越来越被人们所重视，太阳能电池发电技术也得到迅猛发展。非晶硅薄膜电池以其较高的性价比优势在光伏发电领域占据份额不断增加。传统的非晶硅薄膜电池的生产工艺流程为首先对导电玻璃进行清洗打磨并在其上进行第一次激光刻线；然后通过PECVD方法生成非晶硅膜，即PIN结，并在非晶硅膜层上进行第二次激光刻线；然后通过真空溅射，在非晶硅膜上进行导电氧化镀膜，生成背板极， 并在背板极上进行第三次激光刻线；最后加EVA粘合膜和背板玻璃，进行层压封装。上述传统的生产工艺需要进行三次激光刻线，并且为了便于连接和使用，三条刻线不能重叠，也不能相距较远，因此需要很高的工艺和设备。同时，其中的真空溅射过程对于非晶硅薄膜电池的导电性能有着重要的影响，其也需要很高的工艺和设备。此外，传统的非晶硅薄膜电池大部分为1. ImX 1. : 或1. ImX 1. 4m的规格，需要使用者在使用时，在刻线后再进行线路连接。如上所述的传统非晶硅薄膜电池设备投入大，工序长，技术要求高，特别是在激光刻线工艺中。由于导电层生成在平板玻璃上，大部分光经反射和穿透而损失，因而至使非晶薄膜电池转换率较低。同时传统的非晶硅薄膜电池由于采用玻璃材质，重量较重且易开裂破碎，同时不能弯曲和变形，限制了其更广泛的应用。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种新型非晶硅薄膜电池组件及其制造方法，该新型非晶硅薄膜电池组件生产工艺简单，无需刻线，成本低，且轻盈，可弯曲，应用领域更广泛。本发明是这样实现的一种新型非晶硅薄膜电池组件，包括基板，薄膜光电转换层，导电膜和一对导电带，其中，所述基板由柔性，可弯曲的材料制成，所述基板由若干相连的多边形组成，并且每个多边形的中间有一个凸起；所述薄膜光电转换层和所述导电膜依次层叠在所述基板上；所述基板和所述导电膜分别作为新型非晶硅薄膜电池组件的两个导电极，所述导电带分别安装在所述基板和所述导电膜上。进一步地，新型非晶硅薄膜电池组件还包括一层保护层，该保护层覆盖于除导电带外的整个非晶硅薄膜电池组件表面。进一步地，新型非晶硅薄膜电池组件还包括一层减反射层，所述减反射层涂覆在基板和薄膜光电转换层之间。进一步地，所述基板由不锈钢板制成。进一步地，所述基板由若干相连的六边形组成。
进一步地，所述凸起为半球形，圆柱形，锥形或倒锥形。一种制造新型非晶硅薄膜电池组件的方法，包括以下步骤(1)取具有一定柔性，可弯曲的板材作为非晶硅薄膜电池组件的基板；(2)在基板上涂覆一层减反射层；(3)对该基板进行压纹，压成若干相连的多边形；(4)在每个多边形压纹的中间压出一个凸起；(5)通过PECVD方法，在由步骤(4)得到的基板上产生一层非晶硅导电膜，即形成薄膜光电转换层；(6)在薄膜光电转换层上，采用PVD镀膜，镀上一层透光的导电膜；(7)在非晶硅薄膜电池组件上安装导电带；(8)在非晶硅薄膜电池组件上加上保护层。进一步地，步骤(8)中，在非晶硅薄膜电池组件的表面涂覆一层保护膜，形成保护层。可替换地，步骤(8)中，通过层压方法在非晶硅薄膜电池组件的表面形成保护层。进一步地，所述基板为不锈钢板。进一步地，在步骤(3)中，所述基板被压成若干相连的六边形。进一步地，在步骤中，所述凸起的形状为半球形，圆柱形，锥形或倒锥形。进一步地，在步骤(7)中，通过丝网印刷制成导电带。可替换地，在步骤(7)中，直接焊接上导电带。本发明的有益效果在于省去了三次激光刻线的过程，从而大大减少了生产设备， 降低了成本；由于基板形成凹凸面，并涂有减反射材料，使光的吸收比普通非晶硅薄膜电池大幅提高，从而较大的提高了电池的转换效率。新型非晶硅薄膜电池组件为单个电池，多个单体可以任意自由组合。电池重量轻且可弯曲，可以被应用到更广泛的领域。
图1为新型非晶硅薄膜电池组件的示意图；图2A-图2D为新型非晶硅薄膜电池组件基板凸起的各种实施方式；图3为制造新型非晶硅薄膜电池组件的方法流程图。
具体实施例方式本发明可以通过以下的实施例来做进一步详细说明，参见图1至图3所示。如图1所示，本发明所提供的新型非晶硅薄膜电池组件，包括基板10，薄膜光电转换层，导电膜和一对导电带40。所述基板10由具有一定柔性，可弯曲的板材制成，同时制成基板10的板材还应该是重量轻，易于反射的板材。可以是不锈钢板，薄铝板等。需要指出的是，所述基板10的柔韧性和轻盈直接影响了整个新型非晶硅薄膜电池组件的柔软度和重量。在本实例中，基板10采用的是规格为80CM2左右的不锈钢板。和传统1. ImX 1. 3m 或1. lmXl.^i规格的薄膜电池包括若干个电池组件不同，本发明所提供的单个新型非晶硅薄膜电池组件即为单独的一个组件单元，可以按照实际应用自由组装。所述基板10由若干相连的多边形11组成，并且每个多边形的中间有一个凸起12， 该凸起12的形状可以是半球形12A，如图2A所示；圆柱形12B，如图2B所示；锥形12C，如图2C所示；倒锥形12D，如图2D所示；或者其它形状。在最佳实施例中，基板10由若干相连的六边形组成。六边形可以彼此紧紧相连， 相较于圆形，可以增加基板10的利用率。同时，六边形相较于四边形，又可以增大反射率。所述凸起12的设置使得照射在基板10上的光线被多次反射，提高了光线的利用率，从而提高了整个新型非晶硅薄膜电池组件的光电转换效率。所述薄膜光电转换层和所述导电膜依次层叠在所述基板10上，其中所述薄膜光电转换层可以是单NIP结，双NIP结，甚至是多个NIP结的结构。所述导电膜是通过PVD镀膜产生。所述基板10和所述导电膜分别作为新型非晶硅薄膜电池组件的两个导电极，所述导电带分别安装在所述基板10和所述导电膜上，并标注有正负极。进一步地，新型非晶硅薄膜电池组件还包括一层保护层，该保护层覆盖于除连接带40外的整个非晶硅薄膜电池组件的表面。非晶硅薄膜电池组件的表面包括背光面和吸光面。该吸光面的保护层要求有一定强度，透光性好，背光面和吸光面的保护层均采用抗老化材料，从而可以增加新型非晶硅薄膜电池组件抗老化的能力。进一步地，新型非晶硅薄膜电池组件还包括一层减反射层，所述减反射层涂覆在基板和薄膜光电转换层之间。如图3所示，一种制造新型非晶硅薄膜电池组件的方法，包括以下步骤(1)取具有一定柔性，可弯曲的板材作为非晶硅薄膜电池组件的基板10。这里基板10的板材可以是不锈钢板，薄铝板等具有一定柔韧度，可弯曲的板材。 本实例中采用不锈钢板。本实例中，采用5cmX 14cm规格的不锈钢板。当然，可以根据实际情况来确定基板 10的规格。(2)在基板10上涂覆一层减反射层；(3)对该基板10进行压纹，压成若干相连的多边形11。本实施例中采用六边形结构，如图1所示。(4)在每个多边形11压纹的中间压出一个凸起12，该凸起12的形状可以是半球形12A，圆柱形12B，锥形12C，倒锥形12D等形状。如图2A-图2D所示。(5)通过PECVD方法，在由步骤(4)得到的基板10上生成NIP结，产生一层非晶硅导电膜，即形成薄膜光电转换层；这里可以是生成单NIP结，或双NIP结，甚至是多个NIP结。(6)在薄膜光电转换层上，采用PVD镀膜，镀上一层透光的导电膜。这里的导电膜可以是氧化锡或氧化锌等。(7)在非晶硅薄膜电池组件上安装导电带40。这里可以是在非晶硅薄膜电池组件上直接焊接上导电带40，也可以通过丝网印刷制成导电带40。(8)在非晶硅薄膜电池组件上加上保护层。
本实施例中，在非晶硅薄膜电池组件的表面涂覆一层保护膜，形成保护层。在另一实施例中，使用粘合膜基板材料层压的方法，在非晶硅薄膜电池组件的表面形成保护层。所述保护层要求抗老化性能好，从而可以增加新型非晶硅薄膜电池组件户外长期使用的能力。同时非晶硅薄膜电池组件的吸光面的保护层要求有一定强度，透光性好。由于基板10的柔性和轻盈使得整个新型非晶硅薄膜电池组件的可弯曲并且重量轻，因此可被用于多种用途。如用于轻型屋顶、墙体表面，用于帐篷顶部提供电源，用在服装上提供电源等。应当可以理解，在不偏离其精神和中心特征的情况下本发明可以其它形式实现。 因此这里的实施例和具体的实施方式是示意性并不是限制性，并且本发明并不限定在这里给出的详细描述中。
权利要求
1.一种新型非晶硅薄膜电池组件，包括基板，薄膜光电转换层，导电膜和一对导电带，其中，所述基板由柔性，可弯曲的材料制成，所述基板由若干相连的多边形组成，并且每个多边形的中间有一个凸起；所述薄膜光电转换层和所述导电膜依次层叠在所述基板上；所述基板和所述导电膜分别作为新型非晶硅薄膜电池组件的两个导电极，所述导电带分别安装在所述基板和所述导电膜上。
2.如权利要求1所述的新型非晶硅薄膜电池组件，其特征在于，还包括一层保护层，该保护层覆盖于除导电带外的整个非晶硅薄膜电池组件的表面。
3.如权利要求2所述的新型非晶硅薄膜电池组件，其特征在于，还包括一层减反射层， 所述减反射层涂覆在基板和薄膜光电转换层之间。
4.如权利要求2或3所述的新型非晶硅薄膜电池组件，其特征在于，所述基板由不锈钢板制成。
5.如权利要求4所述的新型非晶硅薄膜电池组件，其特征在于，所述基板由若干相连的六边形组成。
6.如权利要求5所述的新型非晶硅薄膜电池组件，其特征在于，所述凸起为半球形，圆柱形，锥形或倒锥形。
7.—种制造新型非晶硅薄膜电池组件的方法，包括以下步骤(1)取具有一定柔性，可弯曲的板材作为非晶硅薄膜电池组件的基板；(2)在基板上涂覆一层减反射层；(3)对该基板进行压纹，压成若干相连的多边形；(4)在每个多边形压纹的中间压出一个凸起；(5)通过PECVD方法，在由步骤(4)得到的基板上产生一层非晶硅导电膜，即形成薄膜光电转换层；(6)在薄膜光电转换层上，采用PVD镀膜，镀上一层透光的导电膜；(7)在非晶硅薄膜电池组件上安装导电带；(8)在非晶硅薄膜电池组件上加上保护层。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(8)中，在非晶硅薄膜电池组件的表涂覆一层保护膜，形成保护层。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(8)中，通过层压方法在非晶硅薄膜电池组件的表面形成保护层。
10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，在步骤C3)中，所述基板被压成若干相连的六边形。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述凸起的形状为半球形， 圆柱形，锥形，倒锥形。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，在步骤(7)中，通过丝网印刷制成导电带。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，在步骤(7)中，直接焊接上导电带。
全文摘要
本发明提供了一种新型非晶硅薄膜电池组件及其制造方法，该新型非晶硅电池组件无需进行激光刻线，其包括由柔性，可弯曲的材料制成的基板，减反射层，薄膜光电转换层，导电膜和导电带。本发明制作工艺简单，设备投入少，成本低，转换效率高于普通非晶薄膜电池和柔性电池，且应用广泛。
文档编号H01L31/0392GK102487095SQ20101056963
公开日2012年6月6日 申请日期2010年12月2日 优先权日2010年12月2日
发明者沙嫣, 沙晓林 申请人:沙嫣, 沙晓林