[发明专利]薄层太阳能模块

说明书

本发明涉及一种薄层太阳能模块，具有：衬底(1)；背电极层(2)，布置在所述衬底(1)上；有源层(3)，布置在所述背电极层(2)上；前电极层(4)，布置在所述有源层(3)上；边缘区域(5)，垂直于背电极层、有源层和前电极层各自划分的条带延伸方向(E)延伸、沿着所述衬底的边缘区段延伸，在所述边缘区域中，所述衬底(1)未被所述背电极层(2)、所述有源层(3)和所述前电极层(4)覆盖；以及电绝缘沟槽(6)，所述电绝缘沟槽垂直于所述延伸方向(E)、与所述边缘区域(5)相邻地延伸。所述有源层(3)在所述电绝缘沟槽(6)中未被所述前电极层(4)覆盖。

技术领域

本发明涉及一种薄层太阳能模块。与通常具有例如120μm至240μm厚度半导体晶片的晶片太阳能模块不同，薄层太阳能模块具有几纳米至仅几微米层厚度的薄层。薄层太阳能模块具有衬底，该衬底具有衬底棱边(Substratkante)和沿着衬底棱边环绕的边缘区段(Randabschnitt)。在衬底上布置薄层堆叠(Dünnschichtstapel)，该薄层堆叠具有背电极层、有源层(Aktivschicht)和前电极层。背电极层布置在所述衬底上，并通过多个背电极层分离沟槽划分成背电极层条带，这些背电极层条带沿着延伸方向延伸。背电极层分离沟槽在行话中也称作P1刻线(scribes)。有源层布置在所述背电极层上，并通过多个经常也称作P2刻线的有源层分离沟槽划分成有源层条带，这些有源层条带沿着延伸方向延伸。前电极层布置在所述有源层上，并通过多个前电极层分离沟槽划分成前电极层条带，这些前电极层条带沿着延伸方向延伸。前电极层分离沟槽经常也称作P3刻线。所述薄层太阳能模块具有边缘区域，所述边缘区域垂直于所述延伸方向、沿着所述衬底的边缘区段延伸，在所述边缘区域中，所述衬底未被所述背电极层、所述有源层和所述前电极层覆盖。

背景技术

从衬底棱边出发，薄层太阳能模块在几毫米的范围内被除层。该所谓的边缘除层通常在P3刻线后进行。为此例如使用机械方法和/或光学方法，利用这些方法在边缘区域中直至向下到衬底地去除所述薄层组(Dünnschichtpakete)。结果，薄层组棱边(Dünnschichtpaket-Kante)作为与边缘区域的边界保持存在。光学方法通常使用激光能量吸收。取决于激光脉冲能量和激光脉冲波长，待去除的薄层爆发式地蒸发并由此连带带走相邻的区域。因此，其可以在薄层组棱边上发生，使得再升华材料或去掉的层断片沉积在薄层组棱边的端面上。在两种情况下，这都打开了不希望的泄漏电流的路径，这些泄漏电流在薄层太阳能电池的前电极和背电极之间流动。

因此，在边缘区段中必须的是：前电极层与背电极层之间在电方面尽可能干净的分离或绝缘。

此外，太阳能模块具有电绝缘沟槽(Isolierungsrille)，所述电绝缘沟槽垂直于所述延伸方向、与所述边缘区域相邻地延伸。

表述“相邻”在本发明的意义这样理解：相邻的层或结构以一毫米范围彼此间隔开地布置，或直接贴靠邻接，也就是在没有位于它们之间的材料的情况下布置得彼此直接接触。表述“邻接”在本发明的意义这样理解：邻接的层或结构在没有位于它们中间的材料的情况下处于彼此直接接触。

在电绝缘沟槽中，背电极层和前电极层彼此在电方面分开，以便减少或消除泄漏电流的出现，因为这些泄漏电流减少薄层太阳能模块的功率。为此，由尚无印刷物证实的现有技术已知，在电绝缘沟槽中将多个层除层。该除层过程通过机械过程或通过在使用激光必要时结合机械过程步骤的情况下的多级过程来实现。此外，对薄层太阳能模块还存在这样的要求：该薄层太阳能模块可以简单和低成本制造。此外，还存在对功率改善的薄层太阳能模块的要求。

发明内容

本发明的任务是提供一种薄层太阳能模块，其具有前电极层与背电极层之间的良好电绝缘。

该目的通过下列薄层太阳能模块来实现：

薄层太阳能模块，具有

-一个衬底，其具有衬底棱边和一个沿所述衬底棱边环绕的边缘区段；