拼装式薄膜太阳能电池组成结构制造技术

本实用新型专利技术是有关一种拼装式薄膜太阳能电池组成结构，至少包含：数个薄膜太阳能电池单元，每一单元间是相连拼合，以及一背板保护层，其形成于相连拼合的该薄膜太阳能电池单元上。其中前述每一薄膜太阳能电池单元包括：一透明基板，该透明基板一面是照光面；一第一导电层，其形成于该透明基板上，用以使通过透明基板的光线进入电池单元内部；一p-i-n半导体层，其形成于该第一导电层上方，用以在受光照射后产生电子空穴对，以提供光电流并增加光吸收率；以及一第二导电层，其形成于该p-i-n半导体层上，用以与前述第一导电层取出电能与提升光电转换的效率。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是有关于一种拼装式薄膜太阳能电池组成结构，尤指一种具有大面积的薄膜太阳能电池组成结构。
技术介绍
薄膜太阳能电池可在价格低廉的玻璃、塑胶或不锈钢基板上大量制作，以生产出大面积的太阳能电池，而其工艺更可直接导入已经相当成熟的TFT-IXD工艺，此为其优点之一，故业界无不争相投入该领域的研究。基本上，薄膜太阳能电池相对其他类型的太阳能电池而言工艺较为简单，具有成本低、可大量生产的优点。就薄膜太阳能电池基板的组成而言，参阅图1现有习知的薄膜太阳能电池组成结构图，其基本工艺会经过三层沉积(deposition)、三道激光划线(scribe) 手续，如下面所述首先，先以物理气相沉积工艺(PVD)在预订尺寸的玻璃基板上镀上一层透明导电薄膜(Transparent Conductive Oxide，TC0)，其选择透光性高及导电性佳的材质，如氧化铟锡(ITO)、氧化锡(Sn02)、或氧化锌(SiO)等；接着以红外线激光划线定义其前电极图案(patterning)；至此为第一道沉积与划线手续。第二阶段为主吸收层 (Active layer)的制作，其一般以等离子辅助化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD)工艺在电极面上长出一层p_i_n类型排列的氢化非晶硅结构 (p-a-Si:H/i-a-Si:H/n-a-Si:H)，此主吸收层是以p_n半导体接面(p_njunction)作为光吸收及能量转换的主体结构。此步骤后同样会进行激光划线步骤，为制作出的主吸收层定义图案，至此为第二道沉积与划线手续。最后再以溅镀(sputter)工艺在其上形成铝/银材质为主的背部电极(backcontact)，并进行第三道激光划线定义出其背部电极图形。近来将有建材功能的太阳能光电模版导入建筑物本体，让系统元件不只可以发电，并且也是建筑外壳的一部分，称为建筑整合型态阳光电系统(BIPV)受到广泛注意。其是开发具有建材功能的太阳光电模版(PV module)，然后以建筑设计手法将太阳能光电模版导入建筑物本体。因此BIPV是一种可反应风土气候的被动式(passive)绿色建筑设计手法，其不仅具有发电及储能的经济效益，更可进而替代既有建材，降低初制成本，并且结合遮阳处理、采光照明等设计手法，以获得建筑节能效益。先进国家如日本与荷兰目前均在太阳光电的发展策略与未来计划上均有着重，故BIPV的领域将有极大的发展潜力。目前 BIPV的应用主要有大楼帷幕墙或外墙、大楼、停车场的遮阳棚、大楼天井、斜顶式屋顶建筑的屋瓦、大型建筑物屋顶/隔音墙等。以建筑玻璃帷幕为例，采用BIPV具有下列优势一、可有效利用建筑物的表面积。 二、替代建筑物的外表包覆材料。三、代替屋顶、墙面、窗户的建材。四、可遮阳，降低建筑物外表温度。五、降低整体建筑成本。六、建筑物外观较美观等。为达到前述目的，市场对于透明或不透明的大面积BIPV均存在着强大的需求。然而如前所述，现有太阳光电模版工艺技术采用等离子辅助化学气相沉积 (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD)M p-i-n类型排列的氢化非晶硅结构(p-a-Si:H/i-a-Si:H/n-a-Si:H)作为主吸收层(Active layer)，模版尺寸受限于PECVD反应腔室的成膜尺寸(标准尺寸为1.虹1. Im2)，工艺起始必须先将腔室抽为真空，如需制作用于建筑整合的大面积太阳光电模版，例如尺寸为的太阳光电模版，需研发大尺寸PECVD工艺设备，以克服主吸收层成膜不均(Uniformity)、抽取真空不易等问题，成本及售价殊为高昂，不利使建筑整合光电系统的市场或其他大面积薄膜太阳能模组应用市场。是故，有必要提供一种大面积太阳光电模版，其成本廉宜适用于建筑整合或其他大面积光电模组的推广应用。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种薄膜太阳能电池组成结构，利用数个薄膜太阳能电池单元拼合成为一大面积的薄膜太阳能电池，并在数个拼合的薄膜太阳能电池单元上方形成一大面积背板保护层。习知薄膜太阳能电池结构由下而上包括基板、第一导电层、 P-I-N层、第二导电层及背板保护层，本技术则是先形成数个薄膜太阳能电池单元，其结构下而上包括基板、第一导电层、P-I-N层、第二导电层，再将数个单元相互连接拼合。 在拼合的薄膜太阳能电池单元上粘合一大面积背板保护层，藉以利用原先小尺寸的PECVD 工艺产制大面积的薄膜太阳能电池，有效地降低产制大面积电池成本，以应用于建筑物或农业大棚等可提高能源再生及回收循环的利用。本技术另一目的是藉由选择拼合数个透明或不透明的小尺寸薄膜太阳能电池单元，形成透明或不透明的大面积拼装式薄膜太阳能电池模版。其是藉由在各个小尺寸薄膜太阳能电池单元的p-i-n层主吸收层的上方，形成透明导电层，其可以是透明导电电极或薄层单一过渡金属或铝的其中之一。本技术又另一目的是藉由在大面积拼装式薄膜太阳能电池模组上结合透明的大面积钢化玻璃，解决大面积钢化玻璃不易裁切为小尺寸的问题。为了实现上述目的，依据本技术提出的一种拼装式薄膜太阳能电池组成结构，至少包含数个薄膜太阳能电池单元，每一单元间是相连拼合，以及一背板保护层，其形成于相连拼合的该薄膜太阳能电池单元上。其中前述每一薄膜太阳能电池单元包括一透明基板，该透明基板的一面是照光面；一第一导电层，其是形成于该透明基板上，用以使通过透明基板的光线进入电池单元内部；一 P-i-n半导体层，其是形成于该第一导电层上方， 用以在受光照射后产生电子空穴对(或称为电子电洞对)，以提供光电流并增加光吸收率； 以及一第二导电层，其形成于该P-i-n半导体层上，用以与前述第一导电层取出电能与提升光电转换的效率。本技术还可采用以下技术措施进一步实现。前述的拼装式薄膜太阳能电池组成结构，其中所述的第一导电层为透明导电电极，且第二导电层为透明导电电极或单一过渡金属或铝的其中之一。前述的拼装式薄膜太阳能电池组成结构，其中所述的透明背板的材料为强化玻璃。前述的拼装式薄膜太阳能电池组成结构，其中所述的透明基板的材料为玻璃、石英、透明塑胶、蓝宝石基板或是透明可挠性的材料。前述的拼装式薄膜太阳能电池组成结构，其中所述的过渡金属为银或镍，其中银的厚度介于3nm 25nm之间。前述的拼装式薄膜太阳能电池组成结构，其中所述的第一导电层及第二导电层为氧化锌铝(AZO)、氧化锌镓(GZO)或氧化锌硼(ZnO)。本技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本技术的拼装式薄膜太阳能电池组成结构，至少具有下列优点一、本技术的拼装式薄膜太阳能电池组成结构，有效地降低产制大面积电池成本，以应用于建筑物或农业大棚等可提高能源再生及回收循环的利用。二、本技术的拼装式薄膜太阳能电池组成结构，可以形成大面积的结构。三、本技术的拼装式薄膜太阳能电池组成结构，在大面积拼装式薄膜太阳能电池模组上结合透明的大面积钢化玻璃，解决大面积钢化玻璃不易裁切为小尺寸的问题。附图说明图1是现有已知的薄膜太阳能电池组成结构图。图2是本技术一具体实施例的拼装式薄膜太阳能电池组成结本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种拼装式薄膜太阳能电池组成结构，其特征在于至少包含：数个薄膜太阳能电池单元，每一单元间是相连拼合；以及一背板，其面积大于前述每一薄膜太阳能电池单元的面积，形成相连拼合的该等薄膜太阳能电池单元上；其中前述每一薄膜太阳能电池单元包括：一透明基板，该透明基板的一面是照光面；一第一导电层，其是透明导电电极且形成于该透明基板上；一ｐ－ｉ－ｎ半导体层，其是形成于该第一导电层上方；及一第二导电层，其形成于该ｐ－ｉ－ｎ半导体层上。

【技术特征摘要】
1.一种拼装式薄膜太阳能电池组成结构，其特征在于至少包含数个薄膜太阳能电池单元，每一单元间是相连拼合；以及一背板，其面积大于前述每一薄膜太阳能电池单元的面积，形成相连拼合的该等薄膜太阳能电池单元上；其中前述每一薄膜太阳能电池单元包括一透明基板，该透明基板的一面是照光面；一第一导电层，其是透明导电电极且形成于该透明基板上；一 p-i-η半导体层，其是形成于该第一导电层上方；及一第二导电层，其形成于该P-i-η半导体层上。2.如权利要求1所述的拼装式薄膜太阳能电池组成结构，其特征在于其中所述的第二导电层为透明导电电极或单一过渡金属或铝的其中之一。3.如权利要求1所述的拼装式薄膜太阳能电池组成结构，其特征在于其中所述的背板的材料为强化玻璃。4.如权利要求2所述的拼装式薄膜太阳能电池组成结构，其特征在于其中所述的背板的材料为强...

【专利技术属性】
技术研发人员：张一熙，刘幼海，刘吉人，
申请(专利权)人：吉富新能源科技上海有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31