本发明专利技术涉及一种薄膜太阳能模块，其具有包括沿衬底边沿环绕的边缘区段的衬底(1)；包括后电极层(2)、有源层(3)和前电极层(4)的层堆叠；电绝缘槽(6)，在所述电绝缘槽中，所述衬底(1)至少未被所述前电极层(4)覆盖并且所述电绝缘槽沿延伸方向(E)延伸；边缘区段(5)，在所述边缘区段中，所述衬底(1)未被所述层堆叠(2、3、4)覆盖并且所述边缘区段具有第一边缘区域区段(51)和另一边缘区域区段(52)，第一边缘区域区段(51)以与所述电绝缘槽(6)相邻的方式布置，另一边缘区域区段(52)垂直于所述延伸方向(E)沿所述衬底(1)的边缘区段延伸；汇流条(22)，所述汇流条邻接所述另一边缘区域区段(52)而延伸并且所述汇流条由未被所述有源层(3)和所述前电极层(4)覆盖的后电极层(2)构成；接触带(7)，所述接触带布置在所述汇流条(22)上且沿所述汇流条而布置并且以第一接触带末端延伸超过第一衬底边沿(11)；其中所述汇流条(22)在邻接所述电绝缘槽(6)处具有凹陷区段(23)，在所述凹陷区段中，所述衬底(1)未被所述后电极层(2)覆盖，使得所述接触带(7)与所述层堆叠的位于所述绝缘槽(6)与所述第一衬底边沿(11)之间的绝缘区段(8)电绝缘。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】薄膜太阳能模块及制造薄膜太阳能模块的方法本专利技术涉及一种薄膜太阳能模块和一种制造薄膜太阳能模块的方法。与由串联的厚度分别约为120μm至240μm的半导体晶片太阳能电池构成的晶片太阳能模块不同，薄膜太阳能模块具有膜厚度为数百纳米至几微米的薄膜。本专利技术特别是涉及一种薄膜太阳能模块和一种制造所述薄膜太阳能模块的方法，其中所述薄膜太阳能模块具有包括下述特性的衬底、层堆叠、电绝缘槽和边缘区域。所述衬底具有衬底边沿和沿所述衬底边沿环绕的边缘区段，所述边缘区段在空间上直接连接所述衬底边沿。在所述衬底上布置有薄膜堆叠，其在下文中被称为层堆叠。所述层堆叠具有布置在所述衬底上的后电极层、布置在所述后电极层上的有源层和布置在所述有源层上的前电极层。在所述电绝缘槽中，所述衬底至少未被所述前电极层覆盖。所述电绝缘槽沿延伸方向延伸。在所述边缘区段中，所述衬底未被所述后电极层、所述有源层和所述前电极层覆盖，即未被所述层堆叠覆盖。所述边缘区段包括平行于所述电绝缘槽的延伸方向地沿所述衬底的边缘区段延伸的第一边缘区域区段，所述第一边缘区域区段以与所述电绝缘槽相邻的方式布置。此外，所述边缘区段包括至少另一个垂直于所述延伸方向地沿所述衬底的边缘区段延伸的边缘区域区段。因此，所述边缘区段以沿所述衬底边沿环绕的方式构建。由DE102015121141A1例如已知这种薄膜太阳能模块。从衬底边沿开始，薄膜太阳能模块在几毫米范围内被除去衬底表面上的涂层，即随后例如从衬底上去除层堆叠的部分层或所有层，从而形成环绕的边缘区段。这个边缘区段也可以是在薄膜沉积过程中通过掩蔽而制成的。例如将机械和/或光学方法用于后续的去除涂层，借助这些方法在边缘区段中部分或向下直至衬底地去除薄膜封装。因此，薄膜封装边沿保留为至边缘区段的边界。去除涂层的光学方法通常利用与先前沉积的薄膜的激光能量相互作用。据推测，余留的薄膜封装边沿上的有源层会经历由相邻的激光去除涂层过程中的能量作用所引起的微观相变。这种现象为可能会在薄膜太阳能电池的前后电极之间的薄膜封装边沿区域中流动的非期望的泄漏电流开辟了路径。因此，需要沿层封装的通过边缘去除涂层而产生的边沿在前电极层与后电极层之间实现尽可能清晰的电绝缘。为此，在层堆叠中以与通过去除边缘涂层而产生的薄层封装边沿间隔较小距离的方式切出电绝缘槽，在这个电绝缘槽中，至少从层堆叠除去前电极层。优选在绝缘槽中除去整个薄膜堆叠直至衬底。后电极层和前电极层通过这个电绝缘槽彼此清晰地电隔离，以便减少或消除短路或泄漏电流的出现，因为这些短路或泄漏电流会降低薄膜太阳能模块的性能。通过设置电绝缘槽形成层堆叠的平行于绝缘槽而延伸的绝缘区段，其中这个层堆叠的受到激光去除边缘涂层的不利影响的薄膜封装边沿通过绝缘槽与薄膜太阳能模块的有源区域隔开。此外，针对通过激光去除边缘涂层而产生的层堆叠边沿的区域中的通过绝缘槽而产生的减少短路或泄露电流的效果，需要提供薄膜太阳能模块，其中仍进一步避免短路和泄露电流。此外，这种薄膜太阳能模块还应该制造简单且成本较低并且具有有所改善的性能。本专利技术的目的是提供一种薄膜太阳能模块和一种制造薄膜太阳能模块的方法，其中短路或泄漏电流仍会进一步得到减少。本专利技术用以达成上述目的的解决方案在于具有权利要求1的特征的薄膜太阳能模块和具有权利要求6的特征的方法。根据本专利技术，设有汇流条，所述汇流条垂直于延伸方向地邻接另一边缘区域区段而延伸并且由未被有源层和前电极层覆盖的后电极层构成；并且设有接触带，其布置在所述汇流条上且沿所述汇流条而布置并且以第一接触带末端延伸超过第一衬底边沿；其中所述汇流条在邻接电绝缘槽处具有凹陷区段，在这个凹陷区段中，衬底未被后电极层覆盖，使得所述接触带与层堆叠的位于所述电绝缘槽与所述第一衬底边沿之间的绝缘区段电绝缘。通过薄膜太阳能模块的这个技术方案得到一种薄膜太阳能模块，其中通过接触带避免了层堆叠的绝缘区段与层堆叠的有源区段之间的电接触。从而防止或至少减少非期望的短路或泄漏电流的出现。此外，这种薄膜太阳能模块可以以成本较低的方式制造。在本专利技术中，“相邻”应理解为相邻的层或结构借助位于其间的材料彼此间接接触，即通过位于其间的材料以彼此间隔一定距离的方式布置。在本专利技术中，“邻接”应理解为邻接的层或结构在没有任何位于其间的材料的情况下彼此直接接触。在一个优选的实施方式中，凹陷区段布置在另一边缘区域区段与电绝缘槽之间以及所述另一边缘区域区段与层堆叠的绝缘区段之间。这样就能可靠地避免这个层堆叠的绝缘区段与这个层堆叠的有源区段之间通过接触带发生电接触。此外，所述凹陷区段优选还在另一边缘区域区段和层堆叠的有源区段的以邻接电绝缘槽的方式布置的有源区段区域之间延伸。通过凹陷区段越过邻接有源区段区域的电绝缘槽的宽度的进一步延伸可以可靠地确保这个凹陷区段沿电绝缘槽的整个宽度在另一边缘区域区段与电绝缘槽之间延伸。考虑到制造薄膜太阳能模块的过程中、特别是制造凹陷区段的过程中的机械公差和调节公差，这实现了额外的安全距离。汇流条区段的宽度和汇流条总宽度表示沿电绝缘槽的延伸方向的尺寸，而汇流条的长度尺寸垂直于或基本上垂直于汇流条的宽度尺寸，即垂直于或基本上垂直于电绝缘槽的延伸方向。汇流条总宽度优选在3至10mm的范围内，更优选在4至7mm的范围内。接触带的宽度优选在1至5mm的范围内，更优选在2至4mm的范围内。这个接触带的宽度是沿电绝缘槽的延伸方向的尺寸。就给定的尺寸而言，安装公差通常为0.3mm。凹陷区段的长度和宽度尺寸优选为4.0至7.0×1.0至2.0mm，公差为0.3mm。沿衬底边沿环绕的边缘区段的宽度尺寸优选在2至25mm的范围内，其中第一边缘区域区段的宽度尺寸沿电绝缘槽的延伸方向延伸，另一边缘区域区段的宽度尺寸垂直于这个电绝缘槽的延伸方向。就这些尺寸而言，常规的制造公差为0.3mm。所述第一边缘区域区段的宽度尺寸更优选在3至25mm的范围内，更优选在4至21mm的范围内。所述另一边缘区域区段的宽度尺寸更优选在3至15mm的范围内，更优选在4至11mm的范围内。衬底优选沿第一边缘区域区段在700至1200mm的长度范围内延伸以及沿另一边缘区域区段在1000至1800mm的长度范围内延伸。所述接触带优选朝沿汇流条延伸的另一衬底边沿的方向偏心地布置在所述汇流条上。这特别是与工艺技术相关，因为用于施加接触带的装置具有调节和定位公差。这样就避免在将接触带施加到汇流条上时损坏有源区段的裸露的层堆叠边沿。所述接触带优选在使用胶粘剂、增粘层或固定在这个接触带上方的胶粘膜的情况下粘在汇流条和凹陷区段上。作为替代方案，所述接触带也可以进行焊接，特别是进行超声波焊接。在一个优选的实施方式中，所述薄膜太阳能模块具有另一电绝缘槽，其沿延伸方向以与第一边缘区域区段相邻的方式延伸。在这个另一电绝缘槽中，衬底至少未被前电极层覆盖。这个另一电绝缘槽邻接另一边缘区域区段，其中接触带以其第二接触带末端以某种方式布置在汇流条上，使得这个接触带以与另一绝缘槽间隔一定距离的方式终止。另一绝缘槽与接触带之间的距离优选在1.0至2.5mm的范围内，更优本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种薄膜太阳能模块，其具有:/n-包括衬底边沿和沿所述衬底边沿环绕的边缘区段的衬底(1)；/n-层堆叠，所述层堆叠具有布置在所述衬底(1)上的后电极层(2)、布置在所述后电极层(2)上的有源层(3)和布置在所述有源层(3)上的前电极层(4)；/n-电绝缘槽(6)，在所述电绝缘槽中，所述衬底(1)至少未被所述前电极层(4)覆盖并且所述电绝缘槽沿延伸方向(E)延伸；/n-边缘区段(5)，在所述边缘区段中，所述衬底(1)未被所述后电极层(2)、所述有源层(3)和所述前电极层(4)覆盖并且所述边缘区段具有第一边缘区域区段(51)和另一边缘区域区段(52)，所述第一边缘区域区段(51)平行于所述延伸方向(E)沿所述衬底(1)的边缘区段延伸以与所述电绝缘槽(6)相邻的方式布置，所述另一边缘区域区段(52)垂直于所述延伸方向(E)沿所述衬底(1)的边缘区段延伸；/n其特征在于:/n-汇流条(22)，所述汇流条垂直于所述延伸方向(E)地邻接所述另一边缘区域区段(52)而延伸，其中所述汇流条(22)由未被所述有源层(3)和所述前电极层(4)覆盖的后电极层(2)构成；以及/n-接触带(7)，所述接触带布置在所述汇流条(22)上且沿所述汇流条(22)而布置并且以第一接触带末端延伸超过第一衬底边沿(11)；/n其中所述汇流条(22)在邻接所述电绝缘槽(6)处具有凹陷区段(23)，在所述凹陷区段中，所述衬底(1)未被所述后电极层(2)覆盖，使得所述接触带(7)与所述层堆叠的位于所述绝缘槽(6)与所述第一衬底边沿(11)之间的绝缘区段(8)电绝缘。/n...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180706 DE 102018116466.11.一种薄膜太阳能模块，其具有:
-包括衬底边沿和沿所述衬底边沿环绕的边缘区段的衬底(1)；
-层堆叠，所述层堆叠具有布置在所述衬底(1)上的后电极层(2)、布置在所述后电极层(2)上的有源层(3)和布置在所述有源层(3)上的前电极层(4)；
-电绝缘槽(6)，在所述电绝缘槽中，所述衬底(1)至少未被所述前电极层(4)覆盖并且所述电绝缘槽沿延伸方向(E)延伸；
-边缘区段(5)，在所述边缘区段中，所述衬底(1)未被所述后电极层(2)、所述有源层(3)和所述前电极层(4)覆盖并且所述边缘区段具有第一边缘区域区段(51)和另一边缘区域区段(52)，所述第一边缘区域区段(51)平行于所述延伸方向(E)沿所述衬底(1)的边缘区段延伸以与所述电绝缘槽(6)相邻的方式布置，所述另一边缘区域区段(52)垂直于所述延伸方向(E)沿所述衬底(1)的边缘区段延伸；
其特征在于:
-汇流条(22)，所述汇流条垂直于所述延伸方向(E)地邻接所述另一边缘区域区段(52)而延伸，其中所述汇流条(22)由未被所述有源层(3)和所述前电极层(4)覆盖的后电极层(2)构成；以及
-接触带(7)，所述接触带布置在所述汇流条(22)上且沿所述汇流条(22)而布置并且以第一接触带末端延伸超过第一衬底边沿(11)；
其中所述汇流条(22)在邻接所述电绝缘槽(6)处具有凹陷区段(23)，在所述凹陷区段中，所述衬底(1)未被所述后电极层(2)覆盖，使得所述接触带(7)与所述层堆叠的位于所述绝缘槽(6)与所述第一衬底边沿(11)之间的绝缘区段(8)电绝缘。
2.根据权利要求1所述的薄膜太阳能模块，其特征在于，所述凹陷区段(23)布置在所述另一边缘区域区段(52)与所述电绝缘槽(6)之间以及所述另一边缘区域区段(52)与所述层堆叠的绝缘区段(8)之间。
3.根据权利要求1或2所述的薄膜太阳能模块，其特征在于，所述接触带(7)朝沿所述汇流条(22)延伸的另一衬底边沿(12)的方向偏心地布置在所述汇流条(22)上。
4.根据上述权利要求中任一项所述的薄膜太阳能模块，其特征在于具有另一电绝缘槽(9)，所述另一电绝缘槽沿所述延伸方向(E)以与所述第一边缘区域区段(51)相邻的方式延伸，在所述另一电绝缘槽中，所述衬底(1)至少未被所述前电极层(4)覆盖并且所述另一电绝缘槽邻接所述另一边缘区域区段(52)，其中所述接触带(7)以其第二接触带末端以某种方式布置在所述汇流条(22)上，使得所述接触带以与所述另一绝缘槽(9)间隔一定距离的方式终止。
5.根据上述权利要求中任一项所述的薄膜太阳能模块，其特征在于，所述电绝缘槽(6)和/或所述另一电绝缘槽具有绝缘槽区段(61)，在所述绝缘槽区段中，所述衬底(...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·马绍尔，J·达贝罗，R·霍佩，A·哈克，
申请(专利权)人：NICE太阳能有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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