形成光伏电池的方法，所述方法包括提供第一卷的光伏材料和第二卷的扩张金属网。所述光伏材料包含与柔性衬底相邻的光活性材料，并且所述扩张金属网包含多个孔。接着，提供与所述光伏材料的边缘部分相邻的电绝缘材料。使来自所述第一卷的光伏材料然后可以接近来自所述第二卷的扩张金属网以形成初生光伏电池。所述电绝缘材料可以布置在所述扩张金属网与所述光伏材料之间。接着，将初生光伏电池切割成单个节段以形成多个光伏电池。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用扩张金属网卷的自动化柔性太阳能电池制造和互连 夺叉引用 本申请要求2011年12月7日提交的美国临时专利申请No. 61/568, 134的优先权， 所述申请全部通过引用并入本文中。 背景 非晶硅、二硒化铜铟镓（CIGS)、和碲化镉（CdTe)是当今仅有的以商业规模生产的 薄膜太阳能电池。目前可得到的在柔性衬底上的薄膜太阳能电池包括在薄金属箔（通常不 锈钢）上的非晶硅和在金属或聚酰亚胺箔上的CIGS。迄今，薄膜碲化镉太阳能电池只在玻 璃上生产，但是正在进行在柔性衬底上的工作。适合在柔性衬底上使用的其他类型的太阳 能电池材料可能变得可用。例如，正在进行针对利用锌和锡代替铟和镓的CIGS变体的工 作，以及对有机和染料敏化太阳能电池材料的持续研究。 MM. 本公开提供了从柔性薄膜太阳能电池材料卷制造太阳能电池、和电互连所述电池 以形成可用于形成太阳能组件的串的自动化方法。 本公开提供了从大卷的柔性太阳能电池材料制造单个薄膜太阳能电池的高度自 动化方法。本公开还通过使用便宜的平面扩张金属网（expanded metallic mesh),提供了 集流栅图案和互连。 本公开的一个方面提供了形成光伏组件的方法，所述方法包括提供第一光伏电池 和第二光伏电池。所述第一和第二光伏电池的单个光伏电池包含与柔性薄膜光活性器件相 邻布置的扩张金属网、和布置在所述扩张金属网和所述柔性薄膜光伏器件之间的所述柔性 薄膜光活性器件的边缘部分处的电绝缘材料。接着，使所述第一光伏电池的扩张金属网与 所述第二光伏电池的下侧面接触，从而电连接所述光伏电池的薄膜光活性器件以形成所述 光伏组件。 本公开的另一个方面提供了形成光伏电池的方法，所述方法包括提供第一光伏材 料卷和第二扩张金属网卷。所述光伏材料包含与柔性衬底相邻的光活性材料，并且其中所 述扩张金属网包含多个孔。接着，提供与所述光伏材料的边缘部分相邻的电绝缘材料。使 来自所述第一卷的光伏材料接近来自所述第二卷的扩张金属网以形成初生光伏电池。所述 电绝缘材料布置在所述扩张金属网和所述光伏材料之间。接着，将所述初生光伏电池切割 成单个节段以形成多个光伏电池。 本公开的另一个方面提供了光伏电池，其包含光伏器件和与所述光伏器件相邻的 扩张金属网，所述光伏器件包含与光活性材料相邻的柔性衬底。所述扩张金属网包含多个 孔以允许电磁辐射接触到所述光活性材料。所述光伏电池还包含布置在所述扩张金属网和 所述光伏器件之间的所述光伏器件边缘部分处的电绝缘材料。 根据下面的详细说明，本公开的其他方面和优点对本领域技术人员将变得很容易 明白，所述详细说明中只显示和描述了本公开的说明性实施方式。正如将认识到的，本公开 能够有其他和不同的实施方式，并且它的若干细节能够在各种显而易见的方面加以修改， 它们全都没有背离本公开。因此，附图和描述本质上被认为是说明性的，而不被认为是限制 性的。 通讨引用并入 本说明书中提到的所有出版物、专利和专利申请在此通过引用并入，其程度如同 专门并且分别地指出各个单独的出版物、专利或专利申请通过引用并入一样。 附图简要说明 要求保护的本专利技术的新特征在所附权利要求中详细阐明。通过参考下面阐述利用 本专利技术原理的说明性实施方式的详细说明、以及附图或图，将获得对本专利技术的特征和优点 的更好理解，在所述附图中： 图1是示意图，示出了适合于制造用于柔性薄膜太阳能电池的集流栅和互连装置 的平面扩张金属网的性质。 图2a是示意图，显示了利用一段图1中描述的平面扩张金属网的成品薄膜太阳能 电池的几何形状的平面图。 图2b是厚度尺度放大的横截面示意图，显示了利用一段图1中描述的平面扩张金 属网的成品薄膜太阳能电池的几何形状。 图3是示意图，描绘了通过从大得多的成品太阳能电池原料卷自动将其切割成条 来制造柔性太阳能电池材料卷盘的初始步骤的透视图。 图4是透视示意图，示出了利用平面扩张金属网导体自动地将柔性太阳能电池材 料卷盘转变成成品电池的工艺或方法中的基本步骤。 图5是在图4中描述的层压步骤之后一段太阳能电池条带的示意图，显示了所述 扩张金属网如何应用于所述电池，并生成用于将所述条带切割成单个太阳能电池的空白区 域（blank area)〇 图6是大致按比例绘制的示意图，显示了利用图4中描述的基本方法从柔性太阳 能电池材料卷盘和扩张金属网卷中形成单个太阳能电池的机器的横截面图。 图7a是示意性平面图，显示了通过本专利技术中描述的自动化方法制造的柔性太阳 能电池的串联互连。 图7b显示了通过本专利技术中描述的自动化方法制造的柔性太阳能电池的串联互连 的横截面图。 图8a是在串的末端的2个硅电池的示意性横截面图，示出了将所述电池串联连接 在一起的典型Z-连接带（Z-tab)方法和将所述末端电池与用于互连电池串的导电带连接 的方式。 图8b是在串的末端的柔性电池的示意性横截面图，示出了一个串的末端与第二 个串的末端串联连接的改进方法。 具体描沭 虽然本文中显示和描述了本专利技术的优选实施方式，但对本领域技术人员显而易见 的是，这样的实施方式只作为实例提供。本领域技术人员现在将在不背离本专利技术下想到许 多变更、改变和替代。应该理解，在实践本专利技术中可以使用本文中描述的本专利技术实施方式的 各种替代方案。 术语光伏电池（本文中也称为太阳能电池），在本文中使用时，通常是指包含 光伏器件的装置，所述光伏器件包含光活性材料（或吸收体），所述光活性材料被构造成在 所述装置暴露于电磁辐射（或能量）、或给定的波长或波长分布的电磁辐射时产生电子和 空穴（或电）。光伏器件可以包括与所述光活性材料相邻的衬底。 术语光伏组件，在本文中使用时，通常是指包含一个或多个光伏电池的装置。 为了可用于太阳能系统，任何的各种类型太阳能电池（本文中也称为电池）可 以与其他类似的太阳能电池串联型电互连，以提高电压水平和最小化否则将由于强电流而 发生的电阻损耗。沉积在大的刚性片上的电池可以利用划线系统，所述划线系统在不同的 加工步骤之间和在特定的位置应用，以在整个片上产生串联互连的电池。这种程序有时称 为单片集成，并且它利用顶部导电氧化物（TC0)作为载流子代替硅电池通用的金属栅。 虽然它消除了栅，但本文中认识到所述方法的许多缺点，并且在任何情况下，由于所述划线 的布置和深度二者需要的精确度，在柔性衬底上执行是困难且昂贵的。另外，柔性衬底使得 能够卷对卷加工，如果所述过程必须中断来执行划线操作，所述卷对卷加工可能变得经济 上较不理想，即使那些操作可充分而经济地完成。 传统的晶体或多晶硅太阳能电池在单个晶片上形成，它们然后可以互连。集流栅 和汇流条通常通过用随后在高温（700°C左右）下固化的含银墨丝网印刷图案而形成。硅 电池具有氮化硅形成的抗反射涂层，它是透明的但是不导电。固化阶段期间，银渗透氮化硅 涂层并与硅电池产生欧姆接触。通常的栅图案包括一系列间隔两至三毫米的细直线和平行 线，有两或三条较宽的线（汇流条）垂直于所述细线的图案通过。所生成的结构在汇流条 上提供了表面，互连用Z连接带可通过传统焊接方法与所述表面相连。所述电池暴露于 光后，电池电流被窄栅局部收集并被传输到比较宽的汇流条，汇流条然后变成下一个电池 的连接点。所述Z连接带结构提供电池之间的柔性互本文档来自技高网...
【技术保护点】
形成光伏组件的方法，所述方法包括：(a)提供第一光伏电池和第二光伏电池，其中所述第一和第二光伏电池的单个光伏电池包含：i.与柔性薄膜光活性器件相邻布置的扩张金属网；和ii.布置在所述扩张金属网和所述柔性薄膜光伏器件之间的在所述柔性薄膜光活性器件边缘部分处的电绝缘材料；和(b)使所述第一光伏电池的扩张金属网与所述第二光伏电池的下侧面接触，从而电连接所述光伏电池的薄膜光活性器件以形成所述光伏组件。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.07 US 61/568,1341. 与柔性薄膜光活性器件相邻布置的扩张金属网；和 ii.布置在所述扩张金属网和所述柔性薄膜光伏器件之间的在所述柔性薄膜光活性器 件边缘部分处的电绝缘材料；和 (b) 使所述第一光伏电池的扩张金属网与所述第二光伏电池的下侧面接触，从而电连 接所述光伏电池的薄膜光活性器件以形成所述光伏组件。2. 权利要求1的方法，其中所述单个光伏电池包含将所述金属网固定于所述柔性薄膜 光活性器件的光学透明膜。3. 权利要求2的方法，其中所述光学透明膜是压敏粘合剂。4. 权利要求1的方法，其中所述扩张金属网通过导电环氧树脂固定于所述柔性薄膜光 伏器件。5. 权利要求1的方法，其中所述扩张金属网用低熔点焊料附着于所述柔性薄膜光伏器 件。6. 权利要求1的方法，其中所述扩张金属网包含孔。7. 权利要求1的方法，其中所述扩张金属网和所述柔性薄膜光伏器件的宽度在约1. 5 英寸和6.0英寸之间。8. 权利要求1的方法，其中所述扩张金属网的厚度在约0. 002英寸和0. 01英寸之间。9. 权利要求1的方法，其中所述扩张金属网包含单独线状元件，每个线状元件具有约 0. 002英寸和0. 006英寸之间的宽度。10. 权利要求1的方法，其中所述扩张金属网由铜形成。 II. 权利要求1的方法，其中所述扩张金属网包括一个或多个涂层。12. 权利要求11的方法，其中所述一个或多个涂层包含镍。13. 权利要求11的方法，其中所述一个或多个涂层包含锡。14. 权利要求1的方法，其中所述柔性薄膜光伏器件包含与柔性衬底相邻的光活性材 料。15. 权利要求14的方法，其中所述柔性衬底包含不锈钢。16. 权利要求1的方法，其中使所述第一光伏电池的所述扩张金属网与所述第二光伏 电池的下侧面接触包括用所述扩张金属网围绕所述第一光伏电池的边缘部分包裹。17. 权利要求1的方法，其中所述扩张金属网重叠所述柔性薄膜光伏器件的一个边缘 但不重叠所述柔性薄膜光伏器件的相反边缘。18. 形成光伏电池的方法，所述方法包括： (a) 提供第一卷的光伏材料和第二卷的扩张金属网，其中所述光伏材料包含与柔性衬 底相邻的光活性材料，并且其中所述扩张金属网包含多个孔； (b) 提供与所述光伏材料的边缘部分相邻的电绝缘材料； (c) 使来自所述第一卷的所述光伏材料接近来自所述第二卷的所述扩张金属网以形成 初生光伏电池，...
【专利技术属性】
技术研发人员：B·D·哈克特曼，C·蔡，T·M·瓦莱里，H·德拉罗萨，
申请(专利权)人：纳沃萨恩公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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