[发明专利]一种降低太阳能电池串联电阻的方法及电池制备方法

说明书

本发明公开了一种降低太阳能电池串联电阻的方法及电池制备方法，太阳能电池包括依次层叠的导电层、窗口层、吸收层、背接触层、背电极层；使用激光刻蚀P1刻线、P2刻线、P3刻线；并在P1刻线与P3刻线隔断形成的发电区激光打孔形成孔P2.1；孔P2.1打孔的数量、半径、间距的估算方法以公式A确认。本发明的碲化镉太阳能电池在打孔后并未降低太阳能电池的发电效率，使得在减少了发电面积的情况下提升了发电效率。

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，具体为一种降低太阳能电池串联电阻的方法及电池制备方法。

背景技术

当前光伏应用领域，薄膜光伏太阳能电池越来越受关注，薄膜太阳能电池无论是铜铟镓硒，还是非晶硅，或者碲化镉在工艺路线中，都是采用激光刻蚀完成电池的集成，即P1-P2-P3，但由于激光刻蚀损失一定的有效利用面积，即P1刻线到P3刻线间的距离称为死区，所以各个制造公司都是以降低死区面积来提高电池的效率，在这个过程中，就需要控制刻线的宽度以及精度，由于P2刻线起到的是导线的作用，所以P2刻线刻蚀的情况会影响到电池的串联电阻，从而影响电池的效率，同时，由于受宽度的限制，导致P2刻线在耐流方面有一定的限制，在实际应用中当电池的电流超过一定的限度时，P2刻线存在烧线等导致断路情况，影响整个系统的输出效率，严重了由可能起火等问题。

现有技术为了控制刻蚀效果，采用了PS激光器或者高精度的设备，这样虽然可以减少烧线情况，但是设备成本高昂，同时仍然会存在一些问题。1、P2刻线在实际应用中，由于受线宽限制，耐流存在局限性；2、由于受死区限制，P2刻线为导线作用，P2刻线刻蚀宽度和精度会影响串联电阻；3、P2刻线由于耐流性受限制，导致实际应用中存在烧线风险，影响整个系统。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种能有效降低串联电阻，增加电流的传输途径，并通过设计和计算仍可提升效率的降低太阳能电池串联电阻的方法及其太阳能电池和制备方法。

本发明首先提供一种降低太阳能电池串联电阻的方法，太阳能电池包括依次层叠的导电层、窗口层、吸收层、背接触层、背电极层；使用激光刻蚀P1刻线、P2刻线、P3刻线；并在P1刻线与P3刻线隔断形成的发电区激光打孔形成孔P2.1；

孔P2.1打孔的数量、半径、间距的估算方法以公式A确认，公式A为：

Pw＝k(R₁-R₂)-[πr₂²n₁n₂/L*W]*P；

其中R₁＝ρL/2r₁(Thickness1+Thickness2)；

R₂＝ρ(L+2r₂n₁)/[(2r₁+2r₂n₂)*(Thickness1+Thickness2)；

具体的符号示意：R₁为P2刻线后的电池板电阻；R₂为P2刻线打孔P2.1后的电池板电阻；Pw为电阻降低功率提升与损失面积功率损失差值；k为每欧姆电阻影响的功率(≈2W)；L为电池板的长度(0-1600mm)；W为电池板的宽度(0-1200mm)；P为电池的功率(0-300W)；ρ为背电极材料的电阻率(5.2Ω·m-5.6Ω·m)；Thickness1为吸收层的厚度(2-5um)；Thickness2为窗口层的厚度(60-120nm)；r₁为刻线P2的半径(30-55um)；r₂为孔P2.1的半径(15-45um)；n1为沿电池板W方向打孔的数量(0-100个)；n2为沿电池板L方向打孔的数量(0-100个)。

整个公式主要根据计算出的Pw的最大值，并根据相应的参数进行各步骤的尺寸制备。