[go: up one dir, main page]

CN102130190A - 具有改进型电流收集系统的光伏电池 - Google Patents

具有改进型电流收集系统的光伏电池 Download PDF

Info

Publication number
CN102130190A
CN102130190A CN2011100215809A CN201110021580A CN102130190A CN 102130190 A CN102130190 A CN 102130190A CN 2011100215809 A CN2011100215809 A CN 2011100215809A CN 201110021580 A CN201110021580 A CN 201110021580A CN 102130190 A CN102130190 A CN 102130190A
Authority
CN
China
Prior art keywords
photovoltaic cell
wire
current collection
collection system
improved current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011100215809A
Other languages
English (en)
Inventor
安东尼·C·泰斯勒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MWOE SOLAR Inc
Xunlight Corp
Original Assignee
Xunlight Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xunlight Corp filed Critical Xunlight Corp
Publication of CN102130190A publication Critical patent/CN102130190A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/20—Electrodes
    • H10F77/206—Electrodes for devices having potential barriers
    • H10F77/211—Electrodes for devices having potential barriers for photovoltaic cells
    • H10F77/215—Geometries of grid contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/93—Interconnections
    • H10F77/933—Interconnections for devices having potential barriers
    • H10F77/935—Interconnections for devices having potential barriers for photovoltaic devices or modules
    • H10F77/937—Busbar structures for modules
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明提供了一种具有改进型电流收集系统的光伏电池。该光伏电池包括背接触衬底、沉积于背接触衬底的光伏材料层、沉积于光伏材料的前接触层，以及电流收集系统，该电流收集系统包括具有循环部分的导线，该导线附着于前接触层以及至少一汇流条，该汇流条附着于光伏电池的端部。

Description

具有改进型电流收集系统的光伏电池
相关申请的交叉引用
本申请要求于申请日为2010年1月20日申请号为61/296,532的美国临时专利的优先权。
技术领域
本发明通常涉及薄膜光伏(PV)器件，尤其涉及具有改进型电流收集系统的光伏电池。
背景技术
薄膜光伏电池通常可以通过成型位于如玻璃、不锈钢等低成本的衬底上的薄膜光伏半导体材料来制作，例如非晶硅（a-Si）基薄膜材料。
附图1描述了一种现有技术中制作于金属衬底的非晶硅基薄膜光伏电池10，该光伏电池10包括金属衬底以及覆盖于金属衬底的背反射层。光伏电池还包括设置于背反射层之上的非晶硅基半导体材料12以及透明导电氧化物(TCO)前接触层14。此外，光伏电池包括附着于前接触层14上的电流收集系统16。
该电流收集系统16包括复数个沿前接触层14延伸的栅线18，各个栅线具有第一端部20以及终止于汇流条24的第二端部22。但是，栅线18与汇流条24之间的连接区域23过于狭小从而可能导致电池效率的降低或者电池的失效。
因此，需要一种栅线与汇流条之间的接触区域较大的光伏电池。
发明内容
为了解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供了一种具有改进型电流收集系统的光伏电池，包括背接触衬底、沉积于背接触衬底的光伏材料层、沉积于光伏材料的前接触层、电流收集系统，该电流收集系统包括附着于前接触层的导线、附着于光伏电池的边缘部分及导线的至少一个汇流条；导线包括循环部分。
优选地，导线沿光伏电池延伸。
优选地，导线包括复数个循环部分。
优选地，导线为前接触层提供全部电流收集。
优选地，导线在前接触层上形成多于一个通道。
优选地，导线为金属的。
优选地，导线包括一金属芯线以及覆盖于该金属芯线的碳涂层。
优选地，导线在前接触层上等间隔设置。
优选地，导线循环部分附着于汇流条。
优选地，导线呈具有第一端部与第二端部的连续的。
根据本发明的另一个方面，提供了一种具有改进型电流收集系统的光伏电池，包括背接触衬底、沉积于背接触衬底的光伏材料层、沉积于光伏材料的前接触层、电流收集系统，该电流收集系统包括附着于前接触层的导线、附着于光伏电池的边缘部分及导线的一对汇流条；其特征在于，导线的第一部分形成与光伏电池边缘部分相邻的循环部分，导线的第二部分沿光伏电池延伸，导线的第三部分形成与光伏电池边缘部分相邻的循环部分，导线的第四部分沿光伏电池延伸并且与导线的第二部分相平行的间隔设置。
优选地，导线的第一部分与第三部分分别附着至一对汇流条中的其中一条。
由于采用了上述技术方案，使得根据本发明的光伏电池栅线与汇流条之间的接触区域较大，从而避免电池效率的降低或者电池的失效等不良的出现。
附图说明
附图1为现有技术中的光伏电池的实施例的俯视图。
附图2为根据本发明的光伏电池的实施例的俯视图。
附图3为根据本发明的光伏电池的实施例的俯视图。
附图4为根据本发明的光伏电池的实施例的俯视图。
具体实施方式
可以理解的是，除非相反的明确规定，本发明可以采用各种可选择的方向以及步骤顺序。另外可以理解的是，以下说明中所描述并记载的具体实施例与过程仅为根据权利要求中的发明构思所作出的示意性的实施例。例如，尽管将结合非晶硅进行阐述而本发明并非仅限于此。同样的，本发明还可应用于包括碲化镉(CdTe)、非晶硅锗(a-SiGe)、晶体硅(c-Si)、微晶硅(μc-Si)、纳米晶硅(nc-Si)、CIS2或者CIGS的具有至少一个单结(SJ)的光伏电池。另外，尽管以下将结合衬底结构对本发明进行详细叙述，可以理解的是其同样适用于衬顶结构。
附图2描述了一种根据本发明的薄膜光伏电池26，其优选采用非晶硅基。在一个实施例中，光伏电池26包括作为背接触电极衬底的诸如不锈钢箔的金属衬底（未示出）、背反射层（未示出）、诸如沉积于背接触衬底上的非晶硅基光伏半导体材料的光伏材料层28、诸如TCO前接触层的前接触透明导电层30，以及电流收集系统32。
电流收集系统32包括线栅34以及至少一条汇流条36，优选采用一对汇流条36。在一个实施例中，线栅34包括导线38。在本实施例中，导线38附着于前接触层30以及至少一条汇流条36上。该至少一条汇流条36附着于光伏电池26的边缘部位40。
导线38相对于前接触层30可具有较低的阻抗。在本实施例中，导线38可以是例如银、铜、或其结合物的金属材料。在另一个实施例中，导线38包括一金属芯线以及覆盖于该金属芯线的碳涂层。该实施例中的导线38的例子可以自美国专利号为5,861,324以及5,681,402中得到，其公开内容在此作为参考纳入本文。可以理解的是其它导线材料以及结构同样与本发明相符合。
如附图2所示，导线38包括第一端部42、第二端部44、以及在光伏电池26上延伸的部分46。在一个实施例中，导线38在电池上是连续的。因此，对比附图1中示出的多个栅线18，根据本发明的导线38在前接触层30形成了不止一个通道。同样的，单独一个导线可为光伏电池的前接触层30提供所有的电流收集。在一个实施例中，导线38的各个通道在前接触层30上等间距分布。
本发明还提供了一种具有线栅34与至少一条汇流条36之间的改进型连接区域47的电流收集系统32。如附图2至附图4所示，在一个实施例中导线38的一部分包括循环部分48。在另一个实施例中，导线包括复数个循环部分48。各个循环部分48连接于沿光伏电池26延伸的两个导线部分50。另外，每个循环部分48具有允许导线38绕其自身弯折的端部52。如附图2所示，在一个实施例中循环部分48可具有半圆形端部54。如附图3所示，在另一个实施例中循环部分48可具有垂直部分56的端部52。如附图4所示，在另一个实施例中，循环部分48可具有小于90度的角度58的端部52。在一个可选择的实施例中（未示出），循环部分48可具有大于90度的角度的端部52。同时值得注意的是，以上所描述端部52的实施例可以在一个光伏电池26中相结合起来。
各个循环部分48附着至汇流条36。因此，在一个实施例中，导线38的第一部分60形成与光伏电池边缘部分40相邻的循环部分62，导线38的第二部分64沿光伏电池26延伸，导线38的第三部分66形成与光伏电池边缘部分40相邻的循环部分，并且导线38的第四部分70沿光伏电池26延伸。在本实施例中，导线的第四部分70与导线的第二部分64相平行的间隔设置。因此，在本实施例中，导线的第一部分60与第三部分66分别附着于汇流条36。
导线的循环部分48以及导线的平行间隔设置的方式可以通过使用线框来形成。
以上对本发明的详细说明仅为示意性目的。因此，显然本领域的技术人员可以在不背离本发明的范围的前提下作出各种变形、改变与修饰。与此相应的，所有以上描述解释为示意性的而非具有限制性含义。因此，除非在权利要求中明确表明的前提下，以上所公开的实施例的相关具体尺寸、方向或者其它物理特性并不认为是限制性的。

Claims (12)

1.一种具有改进型电流收集系统的光伏电池，包括：
背接触衬底；
沉积于所述的背接触衬底的光伏材料层；
沉积于所述的光伏材料的前接触层；
电流收集系统，包括附着于所述的前接触层的导线、附着于所述的光伏电池的边缘部分及所述的导线的至少一汇流条；其特征在于，所述的导线包括循环部分。
2.根据权利要求1所述的具有改进型电流收集系统的光伏电池，其特征在于，所述的导线沿所述的光伏电池延伸。
3.根据权利要求1所述的具有改进型电流收集系统的光伏电池，其特征在于，所述的导线包括复数个循环部分。
4.根据权利要求1所述的具有改进型电流收集系统的光伏电池，其特征在于，所述的导线为所述的前接触层提供全部电流收集。
5.根据权利要求1所述的具有改进型电流收集系统的光伏电池，其特征在于，所述的导线在所述的前接触层上形成多于一个通道。
6.根据权利要求1所述的具有改进型电流收集系统的光伏电池，其特征在于，所述的导线为金属的。
7.根据权利要求1所述的具有改进型电流收集系统的光伏电池，其特征在于，所述的导线包括一金属芯线以及覆盖于该金属芯线的碳涂层。
8.根据权利要求1所述的具有改进型电流收集系统的光伏电池，其特征在于，所述的导线在所述的前接触层上等间隔设置。
9.根据权利要求1所述的具有改进型电流收集系统的光伏电池，其特征在于，所述的导线循环部分附着于所述的汇流条。
10.根据权利要求4所述的具有改进型电流收集系统的光伏电池，其特征在于，所述的导线呈具有第一端部与第二端部的连续的。
11.一种具有改进型电流收集系统的光伏电池，包括：
背接触衬底；
沉积于所述的背接触衬底的光伏材料层；
沉积于所述的光伏材料的前接触层；
电流收集系统，包括附着于所述的前接触层的导线、附着于所述的光伏电池的边缘部分及所述的导线的一对汇流条；其特征在于，所述的导线的第一部分形成与所述的光伏电池边缘部分相邻的循环部分，所述的导线的第二部分沿所述的光伏电池延伸，所述的导线的第三部分形成与所述的光伏电池边缘部分相邻的循环部分，所述的导线的第四部分沿所述的光伏电池延伸并且与所述的导线的第二部分相平行的间隔设置。
12.根据权利要求11所述的具有改进型电流收集系统的光伏电池，其特征在于，所述的导线的第一部分与第三部分分别附着至所述的一对汇流条中的其中一条。
CN2011100215809A 2010-01-20 2011-01-19 具有改进型电流收集系统的光伏电池 Pending CN102130190A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US29653210P 2010-01-20 2010-01-20
US61/296,532 2010-01-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102130190A true CN102130190A (zh) 2011-07-20

Family

ID=44268172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011100215809A Pending CN102130190A (zh) 2010-01-20 2011-01-19 具有改进型电流收集系统的光伏电池

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20120031480A1 (zh)
CN (1) CN102130190A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102800713A (zh) * 2012-08-27 2012-11-28 英利能源（中国）有限公司 太阳能电池片及太阳能电池

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9012766B2 (en) 2009-11-12 2015-04-21 Silevo, Inc. Aluminum grid as backside conductor on epitaxial silicon thin film solar cells
US9214576B2 (en) 2010-06-09 2015-12-15 Solarcity Corporation Transparent conducting oxide for photovoltaic devices
US9773928B2 (en) 2010-09-10 2017-09-26 Tesla, Inc. Solar cell with electroplated metal grid
US9800053B2 (en) 2010-10-08 2017-10-24 Tesla, Inc. Solar panels with integrated cell-level MPPT devices
US9054256B2 (en) 2011-06-02 2015-06-09 Solarcity Corporation Tunneling-junction solar cell with copper grid for concentrated photovoltaic application
JP5920130B2 (ja) * 2012-09-14 2016-05-18 信越化学工業株式会社 太陽電池の製造方法
JP6351601B2 (ja) * 2012-10-04 2018-07-04 ソーラーシティ コーポレーション 電気めっき金属グリッドを用いた光起電力装置
US9865754B2 (en) 2012-10-10 2018-01-09 Tesla, Inc. Hole collectors for silicon photovoltaic cells
US9281436B2 (en) 2012-12-28 2016-03-08 Solarcity Corporation Radio-frequency sputtering system with rotary target for fabricating solar cells
US9412884B2 (en) 2013-01-11 2016-08-09 Solarcity Corporation Module fabrication of solar cells with low resistivity electrodes
US9219174B2 (en) 2013-01-11 2015-12-22 Solarcity Corporation Module fabrication of solar cells with low resistivity electrodes
US10074755B2 (en) 2013-01-11 2018-09-11 Tesla, Inc. High efficiency solar panel
US9624595B2 (en) 2013-05-24 2017-04-18 Solarcity Corporation Electroplating apparatus with improved throughput
US10309012B2 (en) 2014-07-03 2019-06-04 Tesla, Inc. Wafer carrier for reducing contamination from carbon particles and outgassing
US9899546B2 (en) 2014-12-05 2018-02-20 Tesla, Inc. Photovoltaic cells with electrodes adapted to house conductive paste
US9947822B2 (en) 2015-02-02 2018-04-17 Tesla, Inc. Bifacial photovoltaic module using heterojunction solar cells
US9761744B2 (en) 2015-10-22 2017-09-12 Tesla, Inc. System and method for manufacturing photovoltaic structures with a metal seed layer
US9842956B2 (en) 2015-12-21 2017-12-12 Tesla, Inc. System and method for mass-production of high-efficiency photovoltaic structures
US9496429B1 (en) 2015-12-30 2016-11-15 Solarcity Corporation System and method for tin plating metal electrodes
US10115838B2 (en) 2016-04-19 2018-10-30 Tesla, Inc. Photovoltaic structures with interlocking busbars
US10672919B2 (en) 2017-09-19 2020-06-02 Tesla, Inc. Moisture-resistant solar cells for solar roof tiles
US11190128B2 (en) 2018-02-27 2021-11-30 Tesla, Inc. Parallel-connected solar roof tile modules
CN219696462U (zh) * 2023-03-28 2023-09-15 常州时创能源股份有限公司 一种太阳叠栅电池片及太阳能电池和光伏组件

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5620528A (en) * 1994-09-30 1997-04-15 Siemens Solar Gmbh Solar cell with a connecting structure
CN1176495A (zh) * 1996-05-17 1998-03-18 佳能株式会社 光电装置及其制造方法
US5861324A (en) * 1994-11-04 1999-01-19 Canon Kabushiki Kaisha Method for producing photovoltaic element

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5620528A (en) * 1994-09-30 1997-04-15 Siemens Solar Gmbh Solar cell with a connecting structure
US5861324A (en) * 1994-11-04 1999-01-19 Canon Kabushiki Kaisha Method for producing photovoltaic element
CN1176495A (zh) * 1996-05-17 1998-03-18 佳能株式会社 光电装置及其制造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102800713A (zh) * 2012-08-27 2012-11-28 英利能源（中国）有限公司 太阳能电池片及太阳能电池

Also Published As

Publication number Publication date
US20120031480A1 (en) 2012-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102130190A (zh) 具有改进型电流收集系统的光伏电池
CN101779297B (zh) 太阳能电池模块
CN205621745U (zh) 光伏结构及其电极栅格
US20160284895A1 (en) Photovoltaic apparatus
CN110313072B (zh) 部分半透明光伏模块以及用于制造的方法
CN106449796B (zh) 一种用于太阳电池的电极
TW201444103A (zh) 具有特定電極架構之光伏電池元件
CN206098402U (zh) 一种异质结太阳能电池及其模组
CN104040727B (zh) 用于太阳能组件的汇流条
JP2007273857A (ja) 太陽電池セル接続用配線部材およびそれを用いた太陽電池装置
US20190386604A1 (en) Cascaded solar cell string using adhesive conductive film
CN112786727B (zh) 无主栅异质结太阳能电池组件互联用复合膜及其制备方法
CN103078000A (zh) 可挠式太阳能电池模块及其制造方法
CN102222712A (zh) 一种高效薄膜太阳能组件电池结构及其实现方法
US20190379321A1 (en) Solar roof tile connectors
CN106876486A (zh) P型晶体硅背接触双面电池的组串连接结构、组件及方法
CN203071084U (zh) 一种分段式背电极背电场结构
CN113097327A (zh) 栅线胶膜及太阳能电池组件
CN108987494B (zh) 用于减少柵线遮挡损失光伏玻璃的太阳电池栅线设计方法
CN207425887U (zh) 双面发电太阳能电池串及双面发电光伏组件
CN206236680U (zh) 一种用于太阳电池的电极
CN202134554U (zh) 一种高效薄膜太阳能组件电池结构
CN207441731U (zh) 异质结太阳能电池
CN105244401A (zh) 一种太阳能电池片及具有该电池片的光伏电池模组
CN205959992U (zh) 一种异质结太阳能电池

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20110720