太陽能電池模塊及其制造方法技術

本發明專利技術提供一種太陽能電池模塊及其制造方法。根據本發明專利技術，在太陽能電池串聯連接的太陽能電池模塊中，包括：以行和列方向排列的多個太陽能電池；以及將多個上述太陽能電池以串聯方式電連接的導電帶。上述太陽能電池是由多晶半導體層構成的第一光電元件和由非晶半導體層構成的第二光電元件的層疊結構。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及，更具體地，涉及由層疊了光電元件的 串疊(tandem)結構的太陽能電池串聯連接而構成的。
技術介紹
以往的一般太陽能電池為單一接合型，因此，為了生產大量的電力而需要大面積 的太陽能電池。但是，這種面積增加對設置場所等帶來限制且導致費用的上升。另外，在單一接合型太陽能電池中，即使是光電轉換效率最優秀的太陽能電池的 情況下，也不過是20%左右，大部分的光直接透過或反射而消失。為了克服如上所述的問題，提出了層疊光電元件的雙重接合型串疊結構的太陽能 電池。上述串疊結構的太陽能電池可以在相同的基板面積上生產更多量的電，因此與以往 的單一接合型太陽能電池相比具有能夠得到更高的光電轉換效率的優點。例如，&iitoh等使用等離子體增強化學氣相沉積法(Plasma EnhancedChemical Vapor Deposition =PECVD)制造了 p_i_n 型非晶硅(amorphousSi :a_Si)/ 微晶硅 (microcrystalline Si μ c-Si)串疊結構的太陽能電池，此時Icm2面積上的初始化轉換效 率為9. 4 %，穩定后的轉換效率為8.5%。
技術實現思路
要解決的技術問題但是，Mitoh等開發的串疊結構的硅太陽能電池在利用PECVD來形成微晶硅的情 況下，存在根據壓力和溫度的工藝條件有可能產生基板的彎曲或者工序時間變長的問題。另外，串疊結構是多層薄膜被層疊的結構，因此，由于在多個層間發生的反射、折 射等會導致越是在下部層、光的強度減少得越大，因此存在光電轉換效率下降的限制。另夕卜，以往，在連接多個太陽能電池制造太陽能電池模塊時，需要隔離 (isolation)各太陽能電池之間等追加工序，因此存在太陽電池模塊的制造工序復雜且制 造單價上升的問題。另外，在使用玻璃作為太陽能電池的基板的情況下，如果因高溫工序而發生基板 的彎曲，則在串聯連接太陽能電池制作太陽能電池模塊時，存在連接狀態不穩定、或者甚至 太陽能電池之間發生短路的問題。技術方案因此，本專利技術是為了解決如上所述的以往技術的各種問題而做出的，其目的在于 提供一種，其具備串疊結構的太陽能電池，通過使層疊的各 光電元件接收不同波長的光，能夠提高光電轉換效率。另外，本專利技術的另一目的在于提供一種，其具備串 疊結構的太陽能電池，通過采用高品質的多晶硅能夠提高光電轉換效率。另外，本專利技術的又一目的在于提供一種，具備串疊結構的太陽能電池，因不需要太陽能電池之間的隔離工序，因此制造工序簡單且制造單價 低廉。另外，本專利技術的再一目的在于提供一種，具備串疊 結構太陽能電池，通過由既是導電材質、又是剛性的金屬或者金屬合金來形成基板，使得太 陽能電池之間的串聯連接狀態穩定。有益效果根據本專利技術，具備具有多晶硅光電元件和非晶硅光電元件的雙重結構的太陽能電 池，因此能夠接收各種波長帶的光，夠提高光電轉換效率。另外，根據本專利技術，由于采用結晶度(crystallinity)優秀(即，具有高品質)的 多晶硅的光電元件，因此能夠提高光電轉換效率。另外，根據本專利技術，由于在制造太陽能電池模塊時不需要太陽能電池之間的隔離 工序，因此能夠使制造工序變得簡單且能夠使制造單價變得低廉。另外，根據本專利技術，由既是導電材質、又是剛性的金屬或者金屬合金來形成基板， 因此在結晶時能夠縮短工序時間且能夠防止基板的彎曲，從而能夠得到太陽能電池之間的 穩定的串聯連接狀態。附圖說明圖1是本專利技術的一實施例涉及的太陽能電池模塊的分解圖；圖2是表示圖1的太陽能電池20的連接狀態的簡略俯視圖；圖3是圖2的側視圖；圖4至圖8是表示本專利技術的一實施例涉及的太陽能電池的制造方法的構成的圖；圖9是在圖8的太陽能電池20上連接導電帶30的簡略俯視圖。附圖標記10 主基板；20 太陽能電池；30:導電帶；40 保護基板；100:基板;200:第一光電元件；210:第一多晶半導體層；211 下部第一非晶半導體層；220 第二多晶半導體層；221 下部第二多晶半導體層；230 第三多晶半導體層；231 下部第三非晶半導體層；300:第二光電元件；310 上部第一非晶半導體層；320 上部第二非晶半導體層；330 上部第三非晶半導體層；5400:上部電極；500:柵電極；具體實施例方式專利技術的優詵實施方式本專利技術的上述目的通過以下的太陽能電池模塊實現，即太陽能電池串聯連接而成 的太陽能電池模塊中，包括多個太陽能電池，以行和列方向排列；以及導電帶，電連接上 述多個太陽能電池，上述太陽能電池是由多晶半導體層構成的第一光電元件和由非晶半導 體層構成的第二光電元件的層疊結構。上述太陽能電池可以包括導電性材質的基板；第一光電元件，包括形成在上述 基板上的第一多晶半導體層、形成在上述第一多晶半導體層上的第二多晶半導體層和形成 在上述第二多晶半導體層上的第三多晶半導體層；第二光電元件，包括形成在上述第三多 晶半導體層上的第一非晶半導體層、形成在上述第一非晶半導體層上的第二非晶半導體層 和形成在上述第二非晶半導體層上的第三非晶半導體層；上部電極，形成在上述第三非晶 半導體層上；以及多個柵電極，在上述上部電極上沿一方向形成。另外，本專利技術的上述目的通過以下的太陽能電池模塊的制造方法實現，S卩，將太 陽能電池串聯連接起來的太陽能電池模塊的制造方法包括(a)形成多個太陽能電池的步 驟，該多個太陽能電池是由多晶半導體層構成的第一光電元件和由非晶半導體層構成的第 二光電元件的層疊結構；(b)通過導電帶將上述多個太陽能電池電連接的步驟。形成多個上述太陽能電池的步驟還可以包括(al)在導電性材質的基板上形成 下部第一非晶半導體層的步驟；(a》在上述下部第一非晶半導體層上形成下部第二非晶 半導體層的步驟；(a3)在上述下部第二非晶半導體層上形成下部第三非晶半導體層的步 驟；(a4)各上述下部第一非晶半導體層、上述第二非晶半導體層、上述第三非晶半導體層 結晶化為第一多晶半導體層、第二多晶半導體層、第三多晶半導體層的步驟；(aO在上述 第三多晶半導體層上形成上部第一非晶半導體層的步驟；(a6)在上述上部第一非晶半導 體層上形成上部第二非晶半導體層的步驟；(a7)在上述上部第二非晶半導體層上形成上 部第三非晶半導體層的步驟；(a8)在上述上部第三非晶半導體層上形成上部電極的步驟； 以及(a9)在上述上部電極上沿一方向形成多個柵電極的步驟。通過參照圖示有本專利技術的優選實施例附圖的以下詳細說明，能夠更清楚地理解與 本專利技術的上述目的和技術構成以及其作用效果有關的詳細內容。圖1是本專利技術的一實施例涉及的太陽能電池模塊的分解圖。參照圖1，本專利技術涉及的太陽能電池模塊是多個太陽能電池20以行和列方向位于 主基板10上而構成矩陣(matrix)結構。這種多個太陽能電池20通過多個導電帶30以串聯方式電連接而實現獲得所需要 電壓的太陽能電池模塊，更具體的說明通過參照圖2以及圖3的以下詳細說明能夠理解。另外，在包括多個太陽能電池20的主基板10上，形成使光透過的透明的保護基板 40，由此能夠保護太陽能電池20。此時，在主基板10和太陽能電池20之間或者太陽能電池20和保護基板40之間 分別形成保護層(未圖示)，以此能夠進一步保護位于內部的太陽能電池20免受從外部施本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種太陽能電池模塊，其特征在于，包括：多個太陽能電池，以行和列方向排列；以及導電帶，電連接上述多個太陽能電池，上述太陽能電池是由多晶半導體層構成的第一光電元件和由非晶半導體層構成的第二光電元件的層疊結構。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李裕進，
申請(專利權)人：TG太陽能株式會社，
類型：發明
國別省市：KR