一种具有透光性的薄膜太阳能电池模块及其工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种具有透光性的薄膜太阳能电池模块及其工艺方法，使用掩膜版辅助喷砂蚀刻工艺形成透光区，具体包括：将掩膜版定位覆盖在所述薄膜太阳能电池模块的背电极上；对所述掩膜板喷砂蚀刻使所述薄膜太阳能电池模块形成所述透光区。使用本发明专利技术的工艺方法制造具有透光性的薄膜太阳能电池模块，可以形成任意图形的透光区，而且生产成本低，适合大规模生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及薄膜太阳能电池领域，尤其涉及一种具有透光性的薄膜太阳能电池模 块及其工艺方法。
技术介绍
太阳能光伏发电是目前可再生能源中比较成熟的技术，拥有广阔的发展前景。但 目前的光伏发电的生产成本偏高，成为制约其大规模商业化的主要因素，这是因为制造太 阳能电池的硅材料价格昂贵，而普通的硅晶太阳能电池又需要消耗较多的硅材料。薄膜太阳能电池因其消耗硅量少、工艺简单等，可大大降低生产成本，而被普遍认 为是最具潜力的下一代光伏技术。另外由于薄膜电池漂亮的外观及良好的隔热效果，越来 越多的城市建筑使用由薄膜太阳能电池构成的光伏幕墙取代传统的玻璃墙，同时兼具发电 的功能，更使得薄膜太阳能电池的发展有了巨大市场。薄膜太阳能电池一般是在玻璃基本或其他透明基板上顺次沉积第一电极层、半导 体层(通常是硅薄膜层)以及第二电极层来制成，由于硅薄膜层通常是不透光的，如果在整 个墙面上采用薄膜太阳能模块作为幕墙，阳光便不能透过达到室内，而如果在墙上预留出 大面积的空间安装透光的玻璃窗户，在墙面的总面积一定的情况下，则大大减少了可安装 的薄膜太阳能电池模块的面积，即有效光电转换面积。为了解决这个矛盾，通常在薄膜太阳 能电池模块上根据需要开设形状不同的透光区，使得模块本身具有10%到30%的透光率 (透光区面积与不透光区面积比)，这样就将整个墙面利用起来，在最低限度减少光电转换 面积的情况下，保证了室内的正常采光需要。现有技术中的形成透光区的方法包括激光蚀刻工艺、湿法蚀刻工艺、干式蚀刻工 艺、剥离工艺等，但是激光蚀刻设备价格昂贵，而随着薄膜太阳能电池基板的尺寸不断变 大，激光蚀刻设备的成本越高，生产成本将大大增高；湿法蚀刻工艺、干式蚀刻工艺、剥离工 艺都较复杂，控制难道较大，也不适合高质量的大规模量产。
技术实现思路
鉴于现有技术的上述问题，本专利技术的目的是提供一种生产成本较低的、适合大规 模生产的具有透光性的太阳能薄膜电池模块及其工艺方法。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种制造具有透光性的薄膜太阳能电池模块的 工艺方法，其特征在于，使用掩膜版辅助喷砂蚀刻工艺形成透光区，所述掩膜版辅助喷砂蚀 刻工艺包括将掩膜版定位覆盖在所述薄膜太阳能电池模块的背电极上；对所述掩膜版喷 砂蚀刻使所述薄膜太阳能电池模块形成所述透光区。作为优选，所述透光区为等间隔平行直线状开口槽或阵列状开口槽。作为优选，在形成所述透光区后，沿所述透光区的外侧开设隔离线。为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种具有透光区的薄膜太阳能电池模块，包 括透光区，其特征在于，所述透光区由上述工艺方法形成。3本专利技术的有益效果在于，使用掩膜版辅助喷砂工艺形成透光区，工艺简单，在保证 产品质量需求的前提下，大大降低了薄膜太阳能电池模块的生产成本。附图说明图1是本专利技术的制造具有透光性的薄膜太阳能电池模块的工艺方法的实施例一 的流程图；图2是图1的图解示意图；图3是实施例一中的具有透光性的薄膜太阳能电池模块的正面示意图；图4是图3的沿A-A向的向视示意图；图5是本专利技术的制造具有透光性的薄膜太阳能电池模块的工艺方法的实施例二 的流程图；图6是实施例二中的具有透光性的薄膜太阳能电池模块的正面示意图；图7是图6的局部放大图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的实施例作进一步详细说明。实施例一如图1所示，本专利技术的制造具行透光性的薄膜太阳能电池模块的工艺方法，包括S11，将掩膜版定位覆盖在所述薄膜太阳能电池模块的背电极上；S12，对所述掩膜版喷砂蚀刻使所述薄膜太阳能电池模块形成透光区。掩膜版辅助喷砂蚀刻工艺形成透光区的过程如图2所示的图解示意图，薄膜太阳 能电池模块包括绝缘透光性基板11、透明电极层12、半导体层13、背电极层14。将预先加 工好的带图形的掩膜版21定位覆盖在背电极层14上，喷砂设备22对掩膜板21进行喷砂， 通过控制单元控制喷砂蚀刻的深度，在将背电极层14和半导体层13蚀刻掉形成透光区20 后，停止喷砂，移去掩膜版31。本实施中的透光区可以为等间隔平行直线状开口槽或阵列状 开口槽以及其它任意图形，只需要将想要的图形预先加工在掩膜版31上即可。如图3所示的具有透光性的薄膜太阳能电池模块的正面示意图和图4所示的图3 的沿A-A向的向视示意图，具有透光性的薄膜太阳能电池模块1包括绝缘透光性基板11、 透明电极层12、半导体层13、背电极层14，以及第一开口槽41、第二开口槽42、第三开口槽 43、透光区20。透光区20的形成便采用上述的喷砂蚀刻工艺。整个透光区20包括阵列状 的多个开口槽，每个开口槽的形状具体可以为矩形、圆形、棱形等图形中的一种，例如附图3 中所显示的矩形形状。在实际使用过程中，太阳光30能透过绝缘透光性基板11、透明电极层12、透光区 20，从而使薄膜太阳能电池模块具有良好的透光性。由于透光区的面积一般比较大，如果采用激光蚀刻工艺成本昂贵，使用湿法蚀刻 工艺、干式蚀刻工艺、剥离工艺等往往工艺复杂，控制难道较大。本实施例的有益效果在于，使用简单的掩膜版辅助喷砂蚀刻工艺可以形成任意图 形形状的透光区，从而使薄膜太阳能电池模块具有透光性，降低了生产成本。实施例二 4 在实施例一的基础上，为了进一步提高产品质量，如图5所示的本实施例的制造 具有透光性的薄膜太阳能电池模块的工艺方法的流程图，在形成透光区后，还包括 S21，沿所述透光区的外侧开设隔离线。如图6所示的具有透光性的薄膜太阳能电池模块的正面示意图，图中的透光区50 为等间隔平行直线状开口槽。这种形状的开口槽在使用喷砂蚀刻工艺形成透光区50的过 程中，喷砂23可能会堆积在透光区50的边缘处，由于喷砂23中通常含有金属颗粒，另外 在喷砂过程中，刻蚀掉的金属电极会产生大量的金属颗粒，可能导致背电极层14与透明电 极层12通过堆积的金属颗粒形成短路，从而影响薄膜太阳能电池模块的性能，产生品质问 题。为了消除这种可能存在的短路，在透光区50两侧沿等间隔平行直线状开口槽方向各开 设一条隔离线51，将可能存在短路的残留区52与有效的光电转换区隔离开，隔离线51可利 用激光蚀刻工艺形成。具体如图7所示的图6中部分A的局部放大图，由于残留区52的宽 度很小，所以几乎不会影响到有效的光电转换区面积。而且由于隔离线51的宽度小，因此 使用激光蚀刻工艺也几乎不会增加生产成本。当然，如果透光区是阵列状的多个开口槽，可沿每个开口槽的外侧开设隔离线；如 果透光区是其它任意图形时，也可沿相应图形的外侧开设隔离线。本实施例的有益效果在于，开设隔离线消除了喷砂蚀刻工艺形成透光区过程中可 能导致背电极层14与透明电极层12短路的情况，提高了产品品质，而且生产成本几乎不会 增加。以上实施例仅为本专利技术的示例性实施例，不用于限制本专利技术，本专利技术的保护范围 由附加的权利要求书限定。本领域技术人员可以在本专利技术的实质和保护范围内，对本专利技术 做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本专利技术的保护范围内。权利要求一种制造具有透光性的薄膜太阳能电池模块的工艺方法，其特征在于，使用掩膜版辅助喷砂蚀刻工艺形成透光区，所述掩膜版辅助喷砂蚀刻工艺包括将掩膜版定位覆盖在所述薄膜太阳能电池模块的背电极上；对所述掩膜版喷砂蚀刻使所述薄膜太阳能电池模块形成所述透光区。2.根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造具有透光性的薄膜太阳能电池模块的工艺方法，其特征在于，使用掩膜版辅助喷砂蚀刻工艺形成透光区，所述掩膜版辅助喷砂蚀刻工艺包括：将掩膜版定位覆盖在所述薄膜太阳能电池模块的背电极上；对所述掩膜版喷砂蚀刻使所述薄膜太阳能电池模块形成所述透光区。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭鹏，马晓光，宋宪忠，
申请(专利权)人：无锡尚德太阳能电力有限公司，尚德太阳能电力有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]