一种非晶硅薄膜太阳能电池及制造方法_2

文档序号:8283925阅读:来源:国知局
产时背漆保护层4不能完全覆盖住碳浆背电极3’,未被覆盖住的碳浆背电极3’边沿处的隔离线易被脏污沾染导致漏电,是使电压不稳定的原因之一。
[0022]图7是图1中的铜浆电极5的背漆保护层4和碳浆电极3的剖面示意图。
[0023]图A放大圆圈内表示铜浆电极5分别在背漆保护层4和碳浆电极3引出的正电极
3-2,玻璃基片6,碳浆背电极3,背漆保护层4,铜浆电极5,碳浆电极3比背漆保护层4面积小,因此即使丝网印刷有偏移公差,背漆保护层4也能在四周边沿完全覆盖包住碳浆背电极3,可减小产生电压不稳定的几率,铜浆电极5覆盖在背漆开口 4-1、4-2上(见图5),铜浆电极5与背漆保护层4相接触区域的面积比常规非晶硅太阳能电池的铜浆电极与背漆保护层相接触区域面积大,使得所有单元电池的铜浆电极附着力都到0.6公斤以上,铜浆电极非常牢固不易脱落,显示背漆保护层保住碳浆背电极边沿位置。
[0024]图8是本发明实施例6圆形透明导电膜前电极的剖面示意图。
[0025]其中玻璃基片6D,ZnO透明导电膜前电极1D,相邻节ZnO透明导电膜前电极间的隔离线1D-1,ZnO透明导电膜前电极边沿的绝缘线1D-2,用于切割ZnO透明导电膜前电极和背电极时防止搭接在一起导致短路。
[0026]图9是本发明实施例6激光刻除PIN膜的剖面示意图。
[0027]其中PIN非晶硅基薄膜2D,PIN非晶硅基薄的激光打孔形成的刻划线2D_1,作为相邻单节电池间正负电极串联通道,玻璃基片6D,ZnO透明导电膜前电极1D,相邻节ZnO透明导电膜前电极间的隔离线1D-1。
[0028]图10是本发明实施例6前电极和金属背电极剖面示意图。
[0029]ZnO透明导电膜前电极1D、相邻节ZnO透明导电膜前电极间的隔离线1D-1,激光刻划复合背电极3D是银膜和镍铜合金的复合膜,激光贯穿刻划非晶硅基薄膜和复合背电极形成的激光刻划线3D-1,单节电池间的隔离线2D,非晶硅基薄膜,玻璃基片6D。
[0030]图11是本发明实施例6的透明视窗的剖面示意图。
[0031]圆形非晶硅太阳能单元电池制作完背漆保护层并去除中央圆形区域的非晶硅基薄膜和背电极形成透明视窗后的剖面示意图,其中背漆保护层4D,背漆开口 4D-1,焊接正负极引线之用,是PIN非晶硅基薄膜2D,玻璃基片6D,ZnO透明导电膜前电极1D,相邻节ZnO透明导电膜前电极间的隔离线1D-1,透明视窗2D-2。
[0032]图12是本发明实施例7第一次冲孔形成的导流孔的示意图。
[0033]柔性非晶硅和非晶硅锗叠层太阳能电池第一次冲孔后的示意图。
[0034]其中聚酰亚胺柔性基片6R,第一次冲孔形成的导流孔,用于将背电极引到聚酰亚胺柔性基片背面。
[0035]图13是本发明实施例7的第一次冲孔示意图。
[0036]柔性非晶硅和非晶硅锗叠层太阳能电池第一次冲孔后在聚酰亚胺柔性基片正面镀连续溅镀金属铝膜,银膜和ITO透明导电膜和在聚酰亚胺柔性基片背面溅镀金属铝膜后的剖面图,其中金属铝膜3R-1,金属银膜3R-2,ITO透明导电膜3R-3,导流孔被上述各层膜填充后导流孔3R-4,聚酰亚胺柔性基片6R,第一次冲孔形成的导流孔6R-1是,聚酰亚胺柔性基片背面的金属铝膜7R。
[0037]图14是本发明实施例7的第二次冲孔剖面图示意图。
[0038]是柔性非晶硅和非晶硅锗叠层太阳能电池第二次冲孔后形成汇流孔3R-5,用于汇集电流藉此将相邻单节电池正负极相串联。
[0039]图15是本发明实施例7的柔性非晶硅和非晶硅锗叠的面示意图。
[0040]柔性非晶硅和非晶硅锗叠层沉积成硅基薄膜后的N型非晶硅膜2R-N1,本征非晶硅锗膜2R-11,P型非晶硅膜2R-P1,N型氧化硅(S1x) 2R-N2,是本征非晶硅锗膜2R-12,P型非晶硅膜2R-P2,经硅基薄膜填充后的导流孔2R-1,经硅基薄膜填充后的汇流孔2R-2。
[0041]图16是本发明实施例7的激光刻划后的剖面示意图。
[0042]柔性非晶硅和非晶硅锗叠层太阳能电池沉积完ITO透明导电膜并经激光刻划后,其中ITO透明导电膜IR,作为前电极,经ITO透明导电膜填充的汇流孔1R-1,是激光贯穿刻划复合背电极,硅基薄膜和ITO透明导电膜形成的隔离线3R-6,聚酰亚胺柔性基片背面的金属铝膜用激光刻划隔离线7R-1。
[0043]图17是本发明实施例7的层压封装完后的剖面示意图。
[0044]柔性非晶硅和非晶硅锗叠层太阳能电池层压封装完后,其中PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)4R,正负极引出涂锡带5R,ETFE (乙烯-四氟乙烯共聚物)8R是,EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)9R是。
【具体实施方式】
[0045]例1、本发明实施例图3,图5、图7 具体制作方法如下:
制备前电极图形
在356x406平方毫米的ITO透明导电玻璃上按照弱光型非晶硅太阳能电池需要设计前电极图形(单元电池由四个单节电池串联组成,整个ITO透明导电玻璃上以单元电池长宽尺寸为周期阵列排布)采用丝网印刷方法印刷一层耐酸油墨,并固化作为腐蚀掩膜层,接着将固化耐酸油墨的ITO透明导电玻璃,放入三氯化铁,盐酸和水的混合溶液中进行腐蚀,将裸露的ITO透明导电膜腐蚀掉,形成ITO透明导电膜前电极1,相邻节ITO透明导电膜前电极间的隔尚线1_1的览度为0.5mm ;
水清洗将腐蚀完的透明导电玻璃放入氢氧化钠溶液中去除耐酸油墨,并用自来水进行冲洗干净,接着将ITO透明导电玻璃放入氢氧化钠和磷酸钠的混合溶液中进行除油,混合溶液的重量配比为水:氢氧化钠:磷酸钠=144:2.6:3.5,将除去耐酸油墨的ITO玻璃放入配好的溶液中,浸泡10分钟,溶液温度控制在45~50摄氏度;
超声清洗
将除油后的ITO透明导电玻璃放入独特配方的清洗液中进行超声清洗,清洗液重量配比为水:清洗物质=1450:6.5,将去油后的ITO玻璃放入配好的溶液中,超声清洗80分钟,溶液温度控制在45~60摄氏度,之后用自动清洗机和纯水进行后清洗,并经风刀吹干待用;PIN非晶硅膜沉积
将清洗好的ITO透明导电玻璃,装入沉积夹具中并放入真空室中采用等离子体化学气相沉积法进行PIN非晶硅膜沉积,其中P层非晶硅采用特殊沉积工艺参数和原料气体流量配比,流量配比为:三甲基硼烷:甲烷:硅烷:氢气=7:30:60:15,沉积温度200~250摄氏度,沉积压力50~70Pa,放电功率80~90W,沉积时间85~95秒;
激光刻划隔离线
采用绿激光刻划非晶硅膜,形成连接相邻两节单节电池的激光打孔刻划线,每束激光功率为0.4-0.6瓦,激光刻划线宽0.1-0.2mm,在刻划的同时进行强力吸尘,防止因刻划形成的非晶硅碎屑散落到激光打孔刻划的隔离线内影响电池性能;
背电极形成
依次丝网印刷碳浆并烘干固化成碳浆背电极3,固化温度控制在145~155摄氏度,固化时间为55~65分钟;丝网印刷背漆并烘干固化形成背漆保护层4,固化温度控制在135~145摄氏度,固化时间为40分钟,以消除漏电和电压不稳定隐患,背漆保护层4比碳浆背电极3四周大Imm目的使背漆保护层4能可靠地覆盖碳浆背电极3 ;
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