[发明专利]一种制备薄膜太阳能透光组件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备薄膜太阳能透光组件的方法，属于光伏应用技术领域。

背景技术

目前，光伏一体化建筑是最先进、最有潜力的高科技绿色节能建筑，也是目前世界上大规模利用光伏技术的重要方向之一。光伏建筑一体化（BIPV）是指将太阳能光伏发电方阵安装在建筑的维护结构外表面来提供电力。由于光伏方阵与建筑的结合不占用额外的地面空间，是光伏发电系统在城市中广泛应用的最佳安装方式，因而倍受关注。根据光伏组件与建筑结合形式的不同，BIPV系统可分为两大类：一类是光伏组件与建筑的结合，将光伏组件依附于建筑物上，建筑物作为光伏组件载体，起支承作用。另一类是光伏组件与建筑的集成，光伏组件以一种建筑材料的形式出现，光伏组件成为建筑不可分割的一部分，如光电瓦屋顶、光电幕墙和光电采光顶等、具有发电、隔热、遮阴及防紫外线等多种功能，显然后者将大大减少建筑材料的消耗，更有利于未来BIPV的发展。本发明主要适用于第二类BIPV。可以与建筑集成的太阳电池组件种类包括单晶硅、多晶硅以及硅基系列薄膜电池、铜铟镓锡系列薄膜电池等，其中薄膜电池以其独特的美观性能（可以实现均匀透光）、稳定可靠的发电性能、经济低廉的成本和设计选型的多样性，能够比较完美的实现光伏建筑一体化。要使薄膜电池组件代替当前建筑中普遍使用的玻璃幕墙，组件需具有透过一定自然光的能力，以非晶硅薄膜太阳能电池为例，目前通常使用的工艺是采用激光划刻的方法，利用不同材料选择吸收不同波长的激光能量将组件中的背电极和光电转化层刻蚀掉，露出前透明导电薄膜，这样自然光就可以透过组件，实现电池组件的透光功能。但上述方法存在一些不足之处：（1）首先该技术产率较低，以面积为1.1×1.3m²、透光率30%的电池组件为例，激光的光斑直径通常最大只有200μm，为了实现30%的透过率，需要划刻1800条直线，耗时长，不利于大规模的产业化生产。（2）其次，由于划刻的数量多，划刻的条数越多引入划刻缺陷就越多，尤其对于透光率要求较高的产品，直线槽划刻的条数越多，出现划刻缺陷的几率就越大，从而降低组件性能，严重影响组件的效率和产率。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备薄膜太阳能透光组件的方法，在达到不低于现有技术制备的太阳能薄膜电池透光组件的输出电性能及透光性的同时，具有成本低、效率高、操作简单，耗时短等特点，解决背景技术存在的上述问题。

本发明的技术方案是：一种制备薄膜太阳能透光组件的方法，包含如下工艺步骤：①在绝缘透光基板上沉积前透明导电电极、薄膜光电转化层、背导电电极，期间通过三次激光工艺分别将上述三层薄膜切断，形成多个子电池串联结构；②使用机械划刻设备，在平行或垂直于子电池的方向，去除前透明导电电极、薄膜光电转换层及背导电电极三层薄膜或者薄膜光电转换层和背导电电极两层薄膜；③通过调整机械针头的高度、针头的直径，划刻出图案，图案内已去除上述的膜层，称为透光区域，这样光线可以直接透过电池，实现组件透光的功能。

所说的划刻出图案，包括条状、网状、孔状。

薄膜电池包括但不限于硅基系列薄膜电池。机械划刻的线宽根据机械针头的直径调节，单个透光直线的线宽为200-2000μm。机械划刻的线条可以为直线、曲线，可以形成条状、网状、孔状。

所述透光区域面积占总面积的5%-40%。

本发明的积极效果：本发明利用机械划刻设备制备透光薄膜太阳能电池,该工艺可以通过调整机械针的针头直径，得到所需的线宽，线宽的优化和增大，对于同一种透光率，可以减少划刻的数量，同时也会降低由于划刻带来的缺陷，从而大大降低透光处理对太阳能薄膜电池组件电性能的影响，提高电池的效率;同时机械划刻设备具有单位时间内划刻面积大，可操控性好，图形变化灵活等优点，所以该方法在有效提高工作效率的同时能够提高电池的效率，满足市场需求。

附图说明

图1为薄膜太阳能透光组件的一个剖面图；

图2 是薄膜太阳能透光组件的另一个剖面图；

图3 是本发明薄膜太阳能透光组件的正面图示意图。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本发明做进一步说明。

本实施例为硅薄膜太阳能电池，具体实施方式为：

1、采用超白浮法玻璃作为前透明绝缘基板1，利用低压化学气相沉积的技术或磁控溅射技术在上述前透明绝缘基板1上面沉积前透明导电薄膜2，来作为电池的前导电电极；