一種太陽能電池片及串聯(lián)連接的太陽能電池組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，更具體地講，涉及一種可串聯(lián)連接的太陽能電池片及由其串聯(lián)連接的太陽能電池組件。
【背景技術(shù)】
[0002]人類社會的發(fā)展與進步，與能源的獲得與利用息息相關(guān)。其中，石化能源是人類賴以生存和發(fā)展的主要能量來源。由于石化能源作為非可再生資源，在地球上的儲量是固定的，并且隨著人類不斷提高的能源需求，化石燃料正以不斷增加的速率耗盡，人類對替代能源的需要變得越來越明顯。風(fēng)能、太陽能及水能作為新興清潔能源，是石化能源(煤、油及天然氣)的可再生的、環(huán)境友好的替代物，具有廣泛的發(fā)展前景。
[0003]太陽能是一種取之不盡、用之不竭的能量來源。據(jù)估算，一年之中投射到地球的太陽能，其能量相當于137萬億噸標準煤所產(chǎn)生的熱量，大約為目前全球一年內(nèi)利用各種能源所產(chǎn)生能量的兩萬多倍。在我國，約有2/3的地區(qū)可以較好利用太陽能資源，并且太陽能發(fā)電不受地域的限制，可以實現(xiàn)光伏系統(tǒng)模塊化，安裝在靠近電力消耗的地方，并可在遠離電網(wǎng)的地區(qū)，降低輸電和配電成本，增加供電設(shè)施的可靠性。目前，薄膜太陽能電池由于光吸收層用料少，其內(nèi)在材料特性只需幾個微米就可以將太陽光能有效地轉(zhuǎn)換成電能。
[0004]半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)太陽能電池是由兩種能帶結(jié)構(gòu)不相同的半導(dǎo)體材料構(gòu)成，在接觸面上能帶發(fā)生彎曲或突變，從而形成內(nèi)建電場，為光生伏特效應(yīng)在半導(dǎo)體中產(chǎn)生的載流子的分離提供了條件。因半導(dǎo)體材料種類繁多，所以構(gòu)成異質(zhì)結(jié)太陽能電池的材料也有多種選擇。目前，半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)太陽能電池中主要包括非晶硅/單晶硅異質(zhì)結(jié)電池，InGaP/GaAs異質(zhì)結(jié)電池，CdS/CdTe異質(zhì)結(jié)電池，有機體異質(zhì)結(jié)，AlGaAs/GaAs異質(zhì)結(jié)電池等。由于利用HF酸實現(xiàn)的外延層剝離技術(shù)(EL0)應(yīng)用于GaAs外延層與基底的分離，而η型摻雜基極層與p+型摻雜發(fā)射極層的接觸產(chǎn)生ρ-η層。當光在ρ-η層附近被吸收以產(chǎn)生電子空穴對時，在異質(zhì)結(jié)內(nèi)建電場可使空穴移動至Ρ+型摻雜側(cè)且使電子移動至η型摻雜側(cè)。光生載流子的位移導(dǎo)致ρ+型摻雜側(cè)與η型摻雜側(cè)間形成電勢差，形成光生伏特效應(yīng)。砷化鎵GaAs薄膜太陽能電池是目前的薄膜電池中光電轉(zhuǎn)換效率最高的電池，且具有質(zhì)量輕、可柔性化等特點，具有極其廣泛的應(yīng)用前景，因其具有效率高的特點，同比條件下可在較少受光面積下具有高的輸出功率，可應(yīng)用于消費類電池產(chǎn)品。
[0005]目前，主要采用金屬有機物化學(xué)氣相沉積(M0CVD)的方法在GaAs基片上沉積電池層形成光伏器件，然后采用外延層剝離技術(shù)(EL0)將電池層剝離，并將數(shù)個光伏器件的η型電極觸點進行互聯(lián)及Ρ+型電極觸點進行互聯(lián)，形成具有較高電流輸出的光電轉(zhuǎn)換模塊，但對于一些消費類電子產(chǎn)品或較小受光面積太陽能電池應(yīng)用領(lǐng)域，則需要具有較高電壓輸出的光電轉(zhuǎn)換模塊。CN102150284A公開了一種薄膜太陽能電池，以及使外部支撐基板上的兩個或更多薄膜太陽能電池互連的方法。所述方法包括步驟:將一個薄膜太陽能電池的空氣側(cè)電極導(dǎo)線接合到相鄰薄膜太陽能電池的基板側(cè)電極，使得所述薄膜太陽能電池串聯(lián)，本實用新型的互連線均在薄膜電池的非入射光面且為同側(cè)，而對比文件中入射光面存在導(dǎo)電柵指，一定程度上影響了光的入射，且互聯(lián)屬于異側(cè)互聯(lián)，存在互聯(lián)材料短路電池的風(fēng)險?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0006]為此，本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有薄膜太陽能電池串聯(lián)連接時將互聯(lián)線均設(shè)置于薄膜電池同側(cè)，且在入射光面并設(shè)置導(dǎo)電柵指影響光的吸收面積進而影響電池的整體發(fā)電效率的問題，進而提供一種太陽能電池片及由這種太陽能電池片串聯(lián)連接的太陽能電池組件，其通過改變太陽能電池片的觸點陣列分布方式使其相互串聯(lián)，具有結(jié)構(gòu)簡單且易實現(xiàn)的特點的效果。
[0007]所采用技術(shù)方案如下所述:
[0008]—種太陽能電池片，包括依次堆疊設(shè)置的窗口層、基極層、發(fā)射極層和鈍化層，所述太陽能電池片上設(shè)有間隔設(shè)置的N型觸點陣列和P型觸點陣列，所述N型觸點貫穿所述發(fā)射極層和鈍化層，所述P型觸點貫穿所述鈍化層。
[0009]所述太陽能電池片還包括設(shè)置在所述發(fā)射極層和鈍化層之間的界面層，所述N型觸點貫穿所述發(fā)射極層、界面層和鈍化層使所述基極層裸露，所述P型觸點貫穿所述鈍化層使所述界面層裸露。
[0010]所述N型觸點的側(cè)壁上設(shè)置有由所述鈍化層延伸形成的側(cè)壁鈍化層。
[0011]相鄰N型觸點陣列和P型觸點陣列構(gòu)成觸點陣列組，所述觸點陣列組的數(shù)量為偶數(shù)，設(shè)置在所述太陽能電池片中心線一側(cè)的觸點陣列組的N型觸點陣列和P型觸點陣列分別與另一側(cè)的觸點陣列組的P型觸點陣列和N型觸點陣列呈鏡像排布。
[0012]相鄰N型觸點陣列和P型觸點陣列構(gòu)成觸點陣列組，所述觸點陣列組的數(shù)量為奇數(shù)，設(shè)置在中間觸點陣列組中心線一側(cè)的N型觸點陣列和P型觸點陣列分別與另一側(cè)的觸點陣列組的P型觸點陣列和N型觸點陣列呈鏡像排布。
[0〇13]所述N型觸點陣列和所述P型觸點陣列等間距設(shè)置。
[0014]所述的太陽能電池片為砷化鎵薄膜太陽能電池。
[0015]—種串聯(lián)連接的太陽能電池組件，包括至少兩個所述的太陽能電池片，相鄰所述太陽能電池片對應(yīng)位置的N型觸點陣列和P型觸點陣列電導(dǎo)通形成串聯(lián)連接。
[0016]相鄰所述太陽能電池片對應(yīng)位置的N型觸點陣列和P型觸點陣列通過電極連接線電導(dǎo)通形成串聯(lián)連接。
[0017]每一所述太陽能電池片和與其相鄰的太陽能電池片呈逆向平行設(shè)置。
[0018]所述太陽能電池片的N型觸點陣列和與其相鄰的太陽能電池片的P型觸點陣列通過電極連接線電導(dǎo)通，P型觸點陣列與和其相鄰的太陽能電池片的N型觸點陣列通過電極連接線電導(dǎo)通。
[0019]本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果:
[0020]本實用新型的目的是提供一種新型太陽能電池片，通過在太陽能電池片上設(shè)有間隔設(shè)置的P型觸點陣列和N型觸點陣列，相鄰所述太陽能電池片對應(yīng)位置的P型觸點陣列和N型觸點陣列電導(dǎo)通形成串聯(lián)連接。本實用新型所述的太陽能電池片具有相同的結(jié)構(gòu)，在連接時將太陽能電池片的電極觸點(P型觸點)與其緊鄰的太陽能電池片異型觸點(N型觸點)進行連接，其N型觸點與其緊鄰的太陽能電池片異型觸點(P型觸點)進行連接，從而形成數(shù)個GaAs光伏器件的串聯(lián)連接，通過此種制作方法避免了制備兩種類型電極觸點布局的GaAs光伏器件單元，具有結(jié)構(gòu)簡單且易實現(xiàn)的特點。
【附圖說明】
[0021]為了使本實用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本實用新型的具體實施例并結(jié)合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中
[0022]圖1是本實用新型提供太陽能電池片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0〇23]圖2是圖1的局部放大不意圖；
[〇〇24]圖3是太陽能電池片的擺放方式結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4是太陽能電池片另一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5是太陽能電池組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖中:4-窗口層;5-基極層;6-發(fā)射極層;7-界面層;9-鈍化層；10-側(cè)壁鈍化層；12-N型觸點；13-P型觸點；14-電極連接線。
【具體實施方式】
[0028]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。
[0029]如圖1和圖2所示，一種太陽能電池片，包括依次堆疊設(shè)置的窗口層4、基極層5、發(fā)射極層6和鈍化層9,所述太陽能電池片上設(shè)有間隔設(shè)置的N型觸點12陣列和P型觸點13陣列，所述N型觸點12貫穿所述發(fā)射極層6和鈍化層9,所述P型觸點13貫穿所述鈍化層9。
[0030]作為另一實施方式，所述太陽能電池片還包括設(shè)置在所述發(fā)射極層6和鈍化層9之間的界面層7,所述N型觸點12貫穿所述發(fā)射極層6、界面層7和鈍化層9使所述基極層5裸露，所述P型觸點13貫穿所述鈍化層9使所述界面層7裸露。
[0031]所述N型觸點12的側(cè)壁上設(shè)置有由所述鈍化層9延伸形成的側(cè)壁鈍化層10。制備時，所述的鈍化層9和側(cè)壁鈍化層10同時由鈍化材料沉積形成后，再制備N型觸點12。
[〇〇32]如圖3和圖4所示，相鄰N型觸點12陣列和P型觸點13陣列構(gòu)成觸點陣列組(圖中虛線框內(nèi)所示)，所述觸點陣列組的數(shù)量