太阳能电池组及其制作方法技术

本发明专利技术提供了一种太阳能电池组，其包括：堆叠设置的至少两个太阳能电池；相邻的太阳能电池之间设有透光黏合材料层，透光黏合材料层将相邻两个太阳能电池粘连在一起，被透光黏合材料层粘连的两个太阳能电池是彼此绝缘的。太阳能电池组结构中各个太阳能电池之间是相互独立的，不存在电流不匹配或晶格不匹配的问题，而且各个太阳能电池吸收层的光电转换效率可以实现最大化，提高了太阳能电池组的光电转换效率。另外，本发明专利技术还提供了一种制作上述太阳能电池组的方法，该方法中各个太阳能电池可以独立制作，便于根据需求灵活调整各个太阳能电池的特性，还可实现太阳能电池的批量生产，减少了太阳能电池组的生产周期、降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
能源是人类社会发展的动力，是国民经济发展和人民生活水平提高的重要物质基础。目前广泛使用的常规能源(主要是煤、石油、天然气等化石能源)有限，且多年过度的开发利用已造成严重的环境问题，制约着经济和社会的发展。因此，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、最前沿的研究领域。串叠式太阳能电池是第三代太阳能电池发展的一个新阶段。图1是一种传统串叠式太阳能电池结构的剖视图，如图1所示，串叠式太阳能电池I从上到下依次包括基板2、第一透明导电氧化物(Transparent Conductive Oxide)层3、多个(两个或两个以上)吸收层(每个吸收层可视作一个太阳能电池)4、第二透明导电氧化物层5、背金属层6。太阳光从基板2 —侧(图中上侧)入射后，吸收层4能吸收一部分光并将其转换为电，入射光中没有被吸收层4吸收的光被背金属层6反射回吸收层4内，并再次被吸收层4吸收从而转换为电，太阳能电池I中产生的电经第一透明导电氧化物层3、第二透明导电氧化物层5导出。吸收层4是由能实现光电转换功能的半导体材料薄膜构成，如CdTe (碲化镉)薄膜、CIGS(CuInGaSe，铜铟镓硒)薄膜、单晶硅薄膜、多晶硅薄膜、微晶硅薄膜、染料敏化薄膜、GaAs (砷化镓)薄膜、Ge薄膜、GaInP薄膜等等。每个吸收层4能吸收太阳光谱中某一段波长的光，多个吸收层4则能同时吸收太阳光谱中多段波长的光，提高了太阳光的利用率，进而提高了太阳能电池的光电转换效率。另外，吸收层4只能吸收光子能量比它的禁带宽度大的光子，且只将所吸收光子中等于其禁带宽度的那部分能量转化为电能，光子的多余能量被转化为热能，所述热能会增加太阳能电池的温度，以致降低太阳能电池的工作效率。由于串叠式太阳能电池I的吸收层4是按照禁带宽度逐渐减小(沿基板2至背金属层6方向)的方式排列，这样能量较高的光子就能被位于上层(靠近基板2)的禁带宽度较大的吸收层4吸收，被吸收的光子没有或只有较少的剩余能量被转换为热能，降低了整个串叠式太阳能电池的工作温度，提高了串叠式太阳能电池的工作性能。虽然上述串叠式太阳能电池结构提高了光电转换效率，然而相邻吸收层之间会存在电流不匹配或晶格不匹配的问题，而串叠式太阳能电池的工作电流是由电流最小的吸收层决定的，因此，这种太阳能电池结构的工作效率较低。为了使相邻吸收层的电流相近甚至相同，现有技术中的做法是牺牲吸收层的光电转换效率以改善电流或晶格不匹配的问题。这种做法的后果是太阳能电池中吸收层不能实现最大化的光电转换效率，进而不能进一步提高太阳能电池的光电转换效率。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种，太阳能电池组中各个太阳能电池吸收层在实现最大化光电转换效率的同时，不会产生电流不匹配或晶格不匹配的问题。为解决上述问题，本专利技术提供一种太阳能电池组，其包括:堆叠设置的至少两个太阳能电池；相邻的太阳能电池之间设有透光黏合材料层，所述透光黏合材料层将相邻两个太阳能电池粘连在一起，被透光黏合材料层粘连的两个太阳能电池是彼此绝缘的。可选的，所述透光黏合材料层的材质为乙烯-醋酸乙烯共聚物或聚乙烯醇缩丁醛或聚甲基丙烯酸甲酯或环氧树脂。可选的，所述透光黏合材料层包括适于将红外线转换为可见光的光转换材料，所述光转换材料掺杂在所述透光黏合材料层中，或所述光转换材料形成在所述透光黏合材料层表面。可选的，所述光转换材料包括含氟化合物材料体系、含齒化合物材料体系、含硫化合物材料体系、氧化物材料体系中的至少一种及稀土元素离子。可选的，所述稀土元素离子包括Sc3+、Y3+、La3+、Tm3+、Eu3+、Tb3+、Ce3+、Pr3+、Ho3+、Tm3+、Yb3+、Er3+中的至少一种。可选的，所述太阳能电池为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、微晶硅太阳能电池、CIGS太阳能电池、CdTe太阳能电池、GaAs太阳能电池、染料敏化太阳能电池中的任一种。可选的，所述太阳能电池形成在基板上并包括适于将光转化为电的吸收层，沿基板至太阳能电池方向，所述至少两个太阳能电池按照吸收层禁带宽度逐渐减小的方式堆叠。为解决上述问题，本专利技术还提供了一种上述太阳能电池组的制作方法，其包括以下步骤:至少形成两个独立的太阳能电池；利用透光黏合材料层将两个太阳能电池粘连并堆叠在一起，且所述透光黏合材料层将被粘连的两个太阳能电池彼此绝缘。可选的，所述透光黏合材料层的材质为乙烯-醋酸乙烯共聚物或聚乙烯醇缩丁醛或聚甲基丙烯酸甲酯或环氧树脂。可选的，所述透光黏合材料层包括适于将红外线转换为可见光的光转换材料，所述光转换材料掺杂在所述透光黏合材料层中，或所述光转换材料形成在所述透光黏合材料层表面。可选的，所述光转换材料包括含氟化合物材料体系、含齒化合物材料体系、含硫化合物材料体系、氧化物材料体系中的至少一种及稀土元素离子。可选的，所述稀土元素离子包括Sc3+、Y3+、La3+、Tm3+、Eu3+、Tb3+、Ce3+、Pr3+、Ho3+、Tm3+、Yb3+、Er3+中的至少一种。可选的，所述太阳能电池为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、微晶硅太阳能电池、CIGS太阳能电池、CdTe太阳能电池、GaAs太阳能电池、染料敏化太阳能电池中任一种。可选的，所述太阳能电池形成在基板上并包括适于将光转化为电的吸收层，沿基板至太阳能电池方向，所述至少两个太阳能电池按照吸收层禁带宽度逐渐减小的方式堆叠。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点:一、太阳能电池组结构中各个太阳能电池之间是相互独立的，不存在电流不匹配或晶格不匹配的问题，而且各个太阳能电池吸收层的光电转换效率可以实现最大化，提高了太阳能电池组的光电转换效率。二、采用串叠式太阳能电池的结构将多个太阳能电池堆叠，提高太阳光利用率的同时，被太阳能电池吸收层吸收的光子没有或只有较少的剩余能量被转换为热能，提高了太阳能电池组的工作性能。三、太阳能电池组结构中各个太阳能电池之间设有能将红外线转换为可见光的光转换材料，提高了太阳光的利用率，进而提高了太阳能电池组的光电转换效率。四、太阳能电池组结构中各个太阳能电池之间通过透光黏合材料层连接在一起，因此，各个太阳能电池可以独立制作，便于根据需求灵活调整各个太阳能电池的特性，还可实现太阳能电池的批量生产，减少了太阳能电池组的生产周期、降低了生产成本；相邻太阳能电池之间的光转换材料可以根据太阳能电池吸收层禁带宽度的大小灵活选择所需转换的波长，进而能形成多种规格的太阳能电池组。附图说明图1是一种传统串叠式太阳能电池结构的剖视图。图2是本专利技术的太阳能电池组实施例中太阳能电池组结构的剖视图。具体实施方式本专利技术要解决的问题是提供一种，太阳能电池组中各个太阳能电池吸收层在实现最大化光电转换效率的同时，不会产生电流不匹配或晶格不匹配的问题。为解决上述问题，本专利技术在太阳能电池组的相邻太阳能电池之间设置透光黏合材料层，透光黏合材料层将被它粘连的两个太阳能电池彼此绝缘，使太阳能电池之间相互独立(这里的独立是指相邻两太阳能电池之间不能进行任何电导通，即太阳能电池各自设有单独的电路以将自身产生的电导出)，不会出现相邻太阳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池组，其特征在于，包括：堆叠设置的至少两个太阳能电池；相邻的太阳能电池之间设有透光黏合材料层，所述透光黏合材料层将相邻两个太阳能电池粘连在一起，被透光黏合材料层粘连的两个太阳能电池是彼此绝缘的。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄士哲，徐文凯，葛晨灏，谭煌，
申请(专利权)人：杜邦太阳能有限公司，
类型：发明
国别省市：