一种薄膜太阳能电池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种薄膜太阳能电池，包括衬芯、薄膜电池层和位于衬芯与薄膜电池层之间且将薄膜电池层封装在衬芯上的封装材料；薄膜电池层包括由内至外依次覆盖设置的保护层、背电极层、发电层、透明导电层和透明的柔性衬底；封装材料套于衬芯外部，二者为形状一致的非平板的立体结构。本实用新型专利技术在立体形状的衬芯上封装薄膜太阳能电池层，结构合理、制作方便，可根据使用场合的需要制作成各种形状，对材质的限制少，不受成本、设备以及工艺的限制，扩大了薄膜太阳能电池的应用前景。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能电池领域，特别涉及ー种薄膜太阳能电池。
技术介绍
能源是人类社会发展的动力，开发可再生能源是关系到国家可持续发展战略的关键问题之一。在各种可再生能源中，太阳能光伏发电技术是近年来太阳能利用领域中发展最快、最前沿的研究領域。薄膜太阳能电池因为耗材少、制造成本低、污染少等优点成为研究的热点。目前的薄膜太阳能电池按衬底可分为刚性衬底(如玻璃)和柔性衬底(如树月旨)两大类。目前，薄膜太阳能电池受生产设备和エ艺的限制，基本上都是平面的，为了获得更好的光吸收以及特殊场合的安装使用，在国外出现了圆柱形的薄膜太阳能电池。这种圆柱形薄膜太阳能电池的制造方法为在选定好尺寸的圆柱形衬底上直接镀膜。这种エ艺方法虽然能够实现，但却存在以下的缺陷1)由于在圆柱形衬底上镀膜，衬底需要全程进入到生产流水线，因而对衬底的材质的要求非常高，增加了衬底成本；2)由于对圆柱形衬底进行镀膜的设备与现有的镀膜设备不兼容，需要特殊定制，而且非常昂贵，因此增加了设备成本；3)由于是圆柱形衬底的生产エ艺以及在其上镀膜的エ艺比较复杂，因此生产效率低、成品率低。
技术实现思路
本技术的目的是解决前述现有技术存在的缺陷，提供一种结构合理、成本低、成品率高的非平面的柔性薄膜太阳能电池。实现本技术目的的技术方案提供了基于同一设计理念的两种薄膜太阳能电池的结构和制造方案。第一种薄膜太阳能电池，其特征在于包括衬芯、薄膜电池层和位于衬芯与薄膜电池层之间且将薄膜电池层封装在衬芯上的封装材料；所述薄膜电池层包括由内至外依次覆盖设置的背电极层、发电层、透明导电层和透明的柔性衬底；所述封装材料套于衬芯外部，二者为形状一致的非平板的立体结构；所述背电极层、发电层和透明导电层上分别错落蚀刻有第三绝缘槽、第二绝缘槽和第一绝缘槽。作为优选，为了保护背电极层，前述薄膜太阳能电池还包括设置在封装材料与背电极层之间的保护层。所述薄膜电池层的各层的端面对接形成一条接縫。所述衬芯可以为实心或者空心结构。第二种薄膜太阳能电池，其特征在于包括衬芯、薄膜电池层和和位于衬芯与薄膜电池层之间且将薄膜电池层封装在衬芯上的封装材料；所述薄膜电池层包括由内至外依次覆盖设置的柔性衬底、背电极层、发电层、透明导电层和透明的保护层；所述封装材料和衬芯为形状一致的非平板的立体结构；所述背电极层、发电层和透明导电层上分別错落蚀刻有第一绝缘槽、第二绝缘槽和第三绝缘槽。所述薄膜电池层的各层的端面对接形成一条接縫。所述衬芯可以为实心或者空心结构。前述薄膜太阳能电池还包括位于保护层外部的透明的保护罩。所述保护罩的形状与衬芯一致。采用了上述技术方案后，本技术具有以下的有益的技术效果(I)本技术在立体形状的衬芯上封装薄膜太阳能电池层，结构合理、制作方便，可根据使用场合的需要制作成各种形状，扩大了薄膜太阳能电池的应用前景。(2)本技术的衬芯可以是实心或者空心的结构，对材质没有特殊要求，只需要能耐高温即可，可以根据需要选择玻璃、金属或者塑料，取材范围广。(3)本技术的制作方法是先制造出可供裁剪的柔性衬底的薄膜太阳能电池层，根据需要裁剪成合适尺寸，然后将裁剪好的柔性太阳能电池封装到非平板的立体形状的衬芯上，结构简単，对材质的限制少，能根据需要制作成各种形状，特别适合在建筑屋顶、建筑立面、农业大棚等光伏建筑一体化领域使用，不受成本、设备以及エ艺的限制，解决了目前仅能制作圆柱形太阳能电池且生产エ艺复杂、制造成本高的问题。 附图说明为了使本技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本技术作进ー步详细的说明，其中图I为本技术的实施例I的结构示意图。图2为图I的端面结构示意图。图3显示的是实施例I的步骤ー在柔性衬底上形成透明导电层。图4显示的是实施例I的步骤ニ在透明导电层上蚀刻绝缘槽。图5显示的是实施例I的步骤三在透明导电层上形成发电层。图6显示的是实施例I的步骤四在发电层上蚀刻绝缘槽。图7显示的是实施例I的步骤五在发电层上形成背电极层。图8显示的是实施例I的步骤六在背电极层上蚀刻绝缘槽。图9显示的是实施例I的步骤七在背电极层上形成保护层。图10显示的是实施例I的步骤九将薄膜电池层封装在衬芯上。图11为本技术实施例2的端面结构示意图。图12为本技术实施例3的端面结构示意图。附图中标号为保护层101、背电极层102、发电层103、透明导电层104、柔性衬底105、第一绝缘槽201、第二绝缘槽202、第三绝缘槽203、封装材料301、衬芯401、接缝501、保护罩601。具体实施方式(实施例I)见图I和图2，本实施例是本技术的第一种方案的ー个具体实施方式，采用的是圆柱形的衬底，制造出的是圆柱形的薄膜太阳能电池，具体结构包括衬芯401、薄膜电池层和位于衬芯401与薄膜电池层之间且将薄膜电池层封装在衬芯401上的封装材料301 ；薄膜电池层包括由内至外依次覆盖设置的保护层101、背电极层102、发电层103、透明导电层104和透明的柔性衬底105 ;封装材料301套于衬芯401外部，二者为形状一致的圆柱形；背电极层102、发电层103和透明导电层104上分別错落蚀刻有第三绝缘槽203、第二绝缘槽202和第一绝缘槽201。薄膜电池层的各层的端面对接形成一条接缝501。图3至图10直观的显示了制作本实施例的圆柱形的薄膜太阳能电池包括以下步骤①见图3，在平面的透明的柔性衬底105上镀制透明的透明导电层104 ；②在透明导电层104上蚀刻出多个第一绝缘槽201，如图4所示；③如图5，在蚀刻有第一绝缘槽201的透明导电层104上镀制发电层103 ；④參见图6，在发电层103上蚀刻出多个第二绝缘槽202 ；⑤在蚀刻有第二绝缘槽202的发电层103上镀制背电极层102，如图7所示；⑥见图8，在背电极层102上蚀刻出多个第三绝缘槽203 ；⑦在蚀刻有第三绝缘槽203的背电极层102上涂制保护层101，从而制成如图9所示的薄膜电池层；⑧根据需要的尺寸准备圆柱形的衬芯401和圆柱形的封装材料301，并将第⑦步得到的薄膜电池层剪裁至需要的尺寸；⑨见图10，将第⑧步剪裁好的薄膜电池层按照保护层101在内、柔性衬底105在外的方式通过封装材料301封装到衬芯401上即可。在本实施例中，镀膜、蚀刻的エ艺均不限定，可以根据设备的配置及エ艺的娴熟度选择现有的各种エ艺。实施例2见图11，本实施例是本技术的第二种方案的ー个具体实施方式，采用的仍然是圆柱形的衬底，制造出的是圆柱形的薄膜太阳能电池，包括衬芯401、薄膜电池层和和位于衬芯401与薄膜电池层之间且将薄膜电池层封装在衬芯401上的封装材料301 ;薄膜电池层包括由内至外依次覆盖设置的柔性衬底105、背电极层102、发电层103、透明导电层104和保护层101 ;封装材料和衬芯401为形状一致的非平板的立体结构；背电极层102、发电层103和透明导电层104上分別错落蚀刻有第一绝缘槽201、第二绝缘槽202和第三绝缘槽203。薄膜电池层的各层的端面对接形成一条接缝501。制造步骤为①平面的柔性衬底105上镀制透明的背电极层102 ；②在背电极层102上蚀刻出多个第一绝缘槽201 ；③在蚀刻有第一绝缘槽201的背电极层102上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄膜太阳能电池，其特征在于包括衬芯(401)、薄膜电池层和位于衬芯(401)与薄膜电池层之间且将薄膜电池层封装在衬芯(401)上的封装材料(301);所述薄膜电池层包括由内至外依次覆盖设置的背电极层(102)、发电层(103)、透明导电层(104)和透明的柔性衬底(105);所述封装材料(301)套于衬芯(401)外部，二者为形状一致的非平板的立体结构；所述背电极层(102)、发电层(103)和透明导电层(104)上分別错落蚀刻有第三绝缘槽(203)、第二绝缘槽(202)和第一绝缘槽(201)。2.根据权利要求I所述的ー种薄膜太阳能电池，其特征在于还包括设置在封装材料(301)与背电极层(102)之间的保护层(101)。3.根据权利要求I或2所述的ー种薄膜太阳能电池，其特征在于所述薄膜电池层的各层的端面对接形成一条接缝(501)。4.一种薄膜太阳能电池,其特征在于包括衬...

【专利技术属性】
技术研发人员：籍东，王勇，符政宽，
申请(专利权)人：江苏武进汉能光伏有限公司，
类型：实用新型
国别省市：