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1、(10)申请公布号 CN 103999234 A (43)申请公布日 2014.08.20 CN 103999234 A (21)申请号 201280061878.5 (22)申请日 2012.06.20 10-2011-0104742 2011.10.13 KR H01L 31/042(2014.01) H01L 31/0224(2006.01) H01L 31/18(2006.01) (71)申请人 LG 伊诺特有限公司 地址 韩国首尔 (72)发明人 李东根 (74)专利代理机构 北京鸿元知识产权代理有限 公司 11327 代理人 许向彤 陈英俊 (54) 发明名称 太阳能电池模块及其制。
2、造方法 (57) 摘要 公开了一种太阳能电池模块及其制造方法。 该太阳能电池模块包括 ： 多个太阳能电池， 所述 太阳能电池包括在支撑基板的顶表面上依次设置 的背电极层、 光吸收层和前电极层 ； 斜孔， 所述斜 孔形成为倾斜地穿过所述支撑基板 ； 位于所述支 撑基板的底表面上的接线盒 ； 以及母线， 所述母 线连接到所述太阳能电池中的一个， 并通过所述 斜孔电连接到所述接线盒。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.06.13 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/KR2012/004886 2012.06.20 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013。
3、/055006 EN 2013.04.18 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103999234 A CN 103999234 A 1/2 页 2 1. 一种太阳能电池模块， 包括 ： 多个太阳能电池， 所述太阳能电池包括在支撑基板的顶表面上依次设置的背电极层、 光吸收层和前电极层 ； 斜孔， 形成为倾斜地穿过所述支撑基板 ； 位于所述支撑基板的底表面上的接线盒 ； 以及 母线， 所述母线连接到所述太阳能电池中的一个， 并且通过所述。
4、斜孔电连接到所述接 线盒。 2. 根据权利要求 1 所述的太阳能电池模块， 其中， 所述斜孔形成为倾斜地穿过所述支 撑基板， 同时从所述支撑基板的顶表面的外围部分延伸到所述支撑基板的底表面的中心部 分。 3. 根据权利要求 1 所述的太阳能电池模块， 其中， 所述斜孔相对于所述支撑基板的倾 斜角处于 20到 40的范围内。 4. 根据权利要求 1 所述的太阳能电池模块， 其中， 所述斜孔形成于所述支撑基板的非 作用区域中。 5. 根据权利要求 1 所述的太阳能电池模块， 其中， 所述母线包括 ： 第一母线， 与所述太阳能电池中的一个的顶表面直接接触 ； 以及 第二母线， 与所述太阳能电池中的另。
5、一个的顶表面直接接触。 6. 根据权利要求 5 所述的太阳能电池模块， 其中， 所述斜孔包括供所述第一母线从中 通过的第一斜孔以及供所述第二母线从中通过的第二斜孔， 所述第一斜孔包括形成于所述支撑基板的顶表面中的第 1 开口， 以及形成于所述支撑 基板的底表面中的第 1 开口， 并且， 所述第二斜孔包括形成于所述支撑基板的顶表面中的第 2 开口， 以及形成于所述支撑 基板的底表面中的第 2 开口。 7. 根据权利要求 6 所述的太阳能电池模块， 其中， 所述第一斜孔设置为与所述第二斜 孔相对。 8.根据权利要求6所述的太阳能电池模块， 其中， 所述第1开口与所述第2开口之间的 第一距离大于所述。
6、第 1 开口与所述第 2 开口之间的第二距离。 9. 根据权利要求 8 所述的太阳能电池模块， 其中， 所述第一距离与所述第二距离的比 值处于 1.5:1 到 10:1 的范围内。 10.根据权利要求6所述的太阳能电池模块， 其中， 所述接线盒设置在所述第1 开口和 所述第 2 开口上。 11. 根据权利要求 6 所述的太阳能电池模块， 其中， 所述第一斜孔和所述第二斜孔的倾 斜角处于 20到 40的范围内。 12. 根据权利要求 6 所述的太阳能电池模块， 其中， 所述第一斜孔的倾斜角等于所述第 二斜孔的倾斜角。 13. 根据权利要求 6 所述的太阳能电池模块， 其中， 所述第一斜孔的倾斜角。
7、与所述第二 斜孔的倾斜角不相等。 14. 一种制造太阳能电池模块的方法， 所述方法包括 ： 在支撑基板中形成斜孔 ； 权 利 要 求 书 CN 103999234 A 2 2/2 页 3 在所述支撑基板上形成太阳能电池 ； 在所述太阳能电池上形成母线 ； 以及 令所述母线通过所述斜孔， 并将所述母线电连接到设置于所述支撑基板的底表面上的 接线盒。 15. 根据权利要求 14 所述的方法， 其中， 通过机械刻蚀所述支撑基板或者对所述支撑 基板执行激光刻蚀工艺来形成所述斜孔。 16. 根据权利要求 14 所述的方法， 其中， 所述斜孔形成于所述支撑基板的非作用区域 中。 17. 根据权利要求 14。
8、 所述的方法， 其中， 在所述支撑基板上形成太阳能电池包括 ： 在所述支撑基板上设置背电极层 ； 在所述背电极层上设置光吸收层 ； 以及 在所述光吸收层上设置前电极层。 18.根据权利要求14所述的方法， 其中， 所述斜孔的倾斜角处于20到40的范围内。 19. 根据权利要求 14 所述的方法， 其中， 所述斜孔形成为倾斜地穿过所述支撑基板， 同 时从所述支撑基板的顶表面的外围部分延伸到所述支撑基板的底表面的中心部分。 权 利 要 求 书 CN 103999234 A 3 1/5 页 4 太阳能电池模块及其制造方法 技术领域 0001 实施例涉及太阳能电池模块及其制造方法。 背景技术 0002。
9、 太阳能电池可以定义为利用当光线照射到 P-N 结二极管上时产生电子的光电效 应将光能转化为电能的装置。 根据构成结二极管的材料可以将太阳能电池分为硅太阳能电 池、 主要包含I-III-VI族化合物或者III-VI族化合物的化合物半导体太阳能电池、 染料敏 化太阳能电池， 以及有机太阳能电池。 0003 太阳能电池的最小单元是电池片。 通常， 一个电池片产生的电压非常小， 在约0.5V 到约 0.6V 之间。因此， 把在基板上将多个电池片相互串联来产生几伏特到几百伏特的电压 的面板结构称作太阳能电池模块， 而把在框架内安装有多个太阳能电池模块的结构称为太 阳能电池设备。 0004 通常， 太阳。
10、能电池设备具有玻璃 / 填充材料 ( 乙烯醋酸乙烯酯， EVA)/ 太阳能电池 模块 / 填充材料 (EVA)/ 表面材料 ( 背板 ) 的结构。 0005 通常， 玻璃包括低铁钢化玻璃。 这种玻璃必须表现出高的透光率， 并且经过处理以 减少入射光线的表面反射损失。 用作填充材料的乙烯醋酸乙烯酯设置在太阳能电池和背板 的前侧与后侧之间以保护易碎的太阳能电池装置。当 EVA 长时间暴露在紫外光下时， EVA 可能会褪色， EVA 的防潮性能可能会退化。因此， 在制造太阳能电池模块时， 选择一种对 EVA 填充层的特点来说合适的工艺是重要的， 该工艺须可以延长太阳能电池模块的生命周期， 并且可以保。
11、证太阳能电池模块的可靠性。背板被布置在太阳能电池模块的后侧上。背板须 表现出在层与层之间的卓越的粘结强度， 须易于操作， 必须能够保护太阳能电池设备不受 外部环境影响。 0006 通常， 太阳能电池设备包括连接到太阳能电池且分别用作正极和负极的导体 ( 母 线 )。此后， 母线连接到设置在基板的底表面上的接线盒， 以便太阳能电池设备可以将太阳 能电池中产生的能量输出到外部。 0007 同时， 在相关领域中的太阳能电池设备中， 在母线电性连接到接线盒时母线明显 地弯曲。母线的弯曲会阻断母线中的电子流， 因此太阳能电池的效率可能会降低。 发明内容 0008 技术问题 0009 实施例提供一种能改善。
12、光电效率的太阳能电池模块及其制造方法。 该太阳能电池 模块通过在支撑基板上形成斜孔来改善母线中的电子流， 从而改善光电效率。 0010 解决方案 0011 根据实施例， 提供一种太阳能电池模块， 其包括 ： 多个太阳能电池， 该太阳能电池 包括在支撑基板的顶表面上依次设置的背电极层、 光吸收层和前电极层 ； 斜孔， 形成为倾斜 地穿过该支撑基板 ； 位于该支撑基板的底表面上的接线盒 ； 以及母线， 该母线连接到该等 说 明 书 CN 103999234 A 4 2/5 页 5 太阳能电池中的一个并且通过该斜孔电连接到该接线盒。 0012 根据实施例， 提供一种太阳能电池模块的制造方法。 该方法。
13、包括 ： 在支撑基板中形 成斜孔 ； 在该支撑基板上形成太阳能电池 ； 在该等太阳能电池上形成母线 ； 以及令该母线 通过该斜孔， 并将该母线电连接到在该支撑基板的底表面上设置的接线盒。 0013 有益效果 0014 如上所述， 根据实施例的太阳能电池模块， 通过倾斜形成的穿过支撑基板的斜孔 使得穿过斜孔的母线的弯曲程度最小化。因此， 在太阳能电池模块中， 电子流能够得以优 化， 并且由于母线弯曲产生的电阻可以减少。因此， 根据实施例的太阳能电池模块， 光电转 换效率可以得到改善。 0015 此外， 根据实施例的太阳能电池模块， 在支撑基板的底表面上设置的接线盒的大 小可以通过上述结构而得到最。
14、小化。 因此， 太阳能电池模块的外观可以得到改善， 并且可以 降低制造成本。 附图说明 0016 图 1 是根据实施例的太阳能电池模块的平视图 ； 0017 图 2 是根据实施例的太阳能电池模块的后视图 ； 0018 图 3 是根据实施例的太阳能电池模块的沿着线 A-A 所取的截面图 ； 0019 图 4 是根据实施例的太阳能电池模块的沿着线 B-B 所取的截面图 ； 以及 0020 图 5 是根据实施例的包括斜孔的支撑基板的截面图。 具体实施方式 0021 在实施例的描述中， 应当知道的是， 当基板、 层、 膜或电极被称为在另一个基板、 另 一个层、 另一个膜或另一个电极 “上” 或 “下”。
15、 时， 它可以 “直接地” 或 “间接地” 在另一个基 板、 另一个层、 另一个膜或另一个电极上， 或者还可以存在一个或多个中间层。已经参照附 图描述了层的这种位置。 为了说明的目的， 可以夸大、 省略或示意性示出附图所示的元件大 小， 并且可能并非完全反映实际大小。 0022 图 1 是根据实施例的太阳能电池模块的平视图， 图 2 是根据实施例的太阳能电池 模块的后视图， 图 3 是根据实施例的太阳能电池模块的沿着线 A-A 所取的截面图。 0023 参见图 1 和图 2， 根据实施例的太阳能电池模块包括支撑基板 100、 太阳能电池 200、 斜孔 300、 接线盒 400， 以及母线 5。
16、00。 0024 支撑基板 100 呈平板形， 并支撑太阳能电池 200、 斜孔 300、 接线盒 400， 以及母线 500。 0025 支撑基板 100 可以包括刚性平板或柔性平板。此外， 支撑基板 100 可以包括绝缘 体。例如， 支撑基板 100 可以包括玻璃基板、 塑料基板， 或金属基板。更具体地， 支撑基板 100 可以包括钠钙玻璃基板。此外， 支撑基板 100 可以包括陶瓷基板 ( 包括氧化铝 )、 不锈 钢基板， 或者有弹性的聚合物基板。 0026 太阳能电池 200 形成在支撑基板 100 上。太阳能电池 200 包括多个太阳能电池 C1、 C2、 C3， 以及 Cn。尽管在。
17、图 1 中仅示出 4 个太阳能电池， 但实施例不限于此。也就 是说， 可以提供多个太阳能电池。 说 明 书 CN 103999234 A 5 3/5 页 6 0027 太阳能电池 C1、 C2、 C3， 和 Cn 相互电连接。因此， 太阳能电池 200 可以将太阳 光转化为电能。例如， 尽管太阳能电池 C1、 C2、 C3， 和 Cn 相互串联电连接， 但实施例不 限于此。此外， 太阳能电池 C1、 C2、 C3， 和 Cn 在同一方向延伸同时相互平行。 0028 每一个太阳能电池 200 可以包括含 I-III-IV 族半导体化合物的太阳能电池 ( 诸 如基于 CIGS 的太阳能电池 )、 。
18、基于硅的太阳能电池， 或染料敏化太阳能电池， 但实施例不限 于此。 0029 更具体地， 如图 3 所示， 太阳能电池 200 可以包括含 I-III-IV 族半导体化合物的 太阳能电池。在该情况下， 每一个太阳能电池 200 可以包括位于支撑基板 100 上的背电极 层 10、 位于背电极层 10 上的光吸收层 20、 位于光吸收层 20 上的缓冲层 30、 位于缓冲层 30 上的高电阻缓冲层 40、 位于高电阻缓冲层 40 上的前电极层 50。 0030 背电极层 10 设置在支撑基板 100 上。背电极层 10 是导电层。背电极层 10 可以 包括选自由钼 (Mo)、 金 (Au)、 铝。
19、 (Al)、 铬 (Cr)、 钨 (W) 和铜 (Cu) 组成的组中的一种。在它 们之中， 较之于其他元素， Mo 相对于支撑基板 100 的热膨胀系数较小， 所以 Mo 表现出较好 的粘合性， 防止了脱层现象。 0031 光吸收层 20 设置在背电极层 10 上。光吸收层 20 包含 I-III-VI 族化合物。例如， 光吸收层 20 可以具有 CIGSS(Cu(IN,Ga)(Se,S)2) 晶体结构、 CISS(Cu(IN)(Se,S)2) 晶体结 构或 CGSS(Cu(Ga)(Se,S)2) 晶体结构。 0032 缓冲层 30 设置在光吸收层 20 上。缓冲层 30 可以包括 CdS、 。
20、ZnS、 InXSY 或 InXSeYZn(O,OH)。缓冲层 30 的能带隙在约 2.2eV 至约 2.4eV 的范围内。 0033 高电阻缓冲层40设置在缓冲层30上。 高电阻缓冲层40包括不掺杂杂质的i-ZnO。 高电阻缓冲层 40 的能带隙在约 3.1eV 至约 3.3eV 的范围内。此外， 高电阻缓冲层 40 可以 被省略。 0034 前电极层 50 可以设置在光吸收层 20 上。例如， 前电极层 50 可以与光吸收层 20 上的高电阻缓冲层 40 相直接接触。前电极层 500 可以包括透明导电材料。 0035 此外， 前电极层 50 可以具有 N 型半导体的特性。在这种情况下， 前。
21、电极层 50 与缓 冲层 30 一起形成 N 型半导体， 进而与作为 P 型半导体层的光吸收层 20 一起形成 PN 结。例 如， 前电极层 50 可以包括掺铝氧化锌 (AZO)。 0036 同时， 尽管在图中未示出， 但聚合物树脂层 ( 未示出 ) 和保护板 ( 未示出 ) 可以另 外地设置于太阳能电池 200 上。 0037 聚合物树脂层 ( 未示出 ) 设置于太阳能电池 200 上。更具体地， 聚合物树脂层插 设于太阳能电池 200 与保护板之间。聚合物树脂层不仅能改善太阳能电池 200 与保护板之 间的粘合强度， 还能保护太阳能电池板 200 不受外部撞击的损害。例如， 该聚合物树脂层。
22、可 以包括乙烯醋酸乙烯酯 (EVA) 膜， 但实施例不限于此。 0038 保护板 ( 未示出 ) 设置在聚合树脂层上。该保护板保护太阳能电池 200 不受外部 物理撞击和/或外来杂质的损害。 保护板是透明的并且可以包括钢化玻璃。 在这种情况下， 该钢化玻璃可以包括含铁量较小的低铁钢化玻璃。 0039 图 4 是沿着图 2 中的线 B-B 所取的太阳能电池模块的截面图。图 5 是根据实施 例的具有斜孔 300 的支撑基板 100 的截面图。 0040 每一个斜孔 300 用作令母线 500 通过支撑基板 100 的通道。通过斜孔 300， 母线 说 明 书 CN 103999234 A 6 4/。
23、5 页 7 500 可以电连接到在支撑基板 100 的底表面上设置的接线盒 400。 0041 参见图 4 和图 5， 斜孔 300 形成为倾斜地穿过支撑基板 100。更具体地， 斜孔 300 可以形成为倾斜地穿过该支撑基板， 同时从支撑基板 100 的顶表面的外围部分延伸到支撑 基板 100 的底表面的中心部分。如上所述， 根据实施例的太阳能电池模块， 斜孔形成为倾斜 地穿过支撑基板 100， 因此将穿过斜孔 300 的总线 500 的弯曲最小化。因此， 太阳能电池模 块可以改善电子流并且减小弯曲引起的电阻。 0042 此外， 斜孔300可以形成在支撑基板100的非作用区域(NA)。 在全文。
24、的描述中， 术 语 “非作用区域” 是指不影响太阳能电池光电转换的区域。 0043 斜孔 300 可以包括供第一母线 520 从中通过的第一斜孔 310 以及供第二母线 520 从中通过的第二斜孔 320。如图 4 和图 5 所示， 第一和第二斜孔 310 和 320 可以设置为彼此 相对， 但实施例不限于此。 0044 第一和第二斜孔310和320相对于支撑基板100倾斜。 例如， 第一斜孔310相对于 支撑基板 100 的倾斜角 1 可以处于约 20到约 40的范围内。第二斜孔 310 相对于支 撑基板 100 的倾斜角 2 可以处于约 20到约 40的范围内， 但实施例不限于此。此外， 。
25、角 1 和 2 可以彼此相等或者不相等。也就是说， 第一斜孔 310 的倾斜角 1 与第二斜 孔 320 的倾斜角 2 可以相等或者不相等。 0045 更具体地， 第一斜孔 310 包括形成于支撑基板 100 的顶表面中的第 1 开口 311 和 形成于支撑基板 100 的底表面中的第 1 开口 312。此外， 第二斜孔 320 包括形成于支撑基 板 100 的顶表面中的第 2 开口 321 和形成于支撑基板 100 的底表面中的第 2 开口 322。 0046 第一和第二斜孔 310 和 320 可以彼此间隔开。更具体地， 形成于支撑基板 100 的 顶表面中的第 1 开口 311 和第 2。
26、 开口 321 可以相互间隔开第一距离 W1。此外， 形成于支撑 基板 100 的底表面中的第 1 开口 312 和第 2 开口 322 可以相互间隔开第二距离 W2。 0047 如上所述， 斜孔300形成为穿过支撑基板， 从支撑基板100的顶表面的外围部分倾 斜地延伸到支撑基板 100 的底表面的中心部分。因此， 第一距离 W1 大于第二距离 W2。例 如， 第一距离 W1 与第二距离 W2 的比值可以处于 1.5:1 到 10:1 之间， 但实施例不限于此。 0048 为了形成斜孔 300， 可以使用本技术领域中常见的对支撑基板 100 穿孔的各种方 案。例如， 斜孔 300 可以通过机械。
27、方案来形成， 或通过将激光照射到支撑基板 100 来形成。 此外， 可以在支撑基板 100 上形成太阳能电池 200 之前， 或在支撑基板 100 上形成太阳能电 池 200 之后， 来执行形成斜孔 300 的步骤， 但实施例不限于此。 0049 接线盒 400 可以设置在支撑基板 100 的底表面上。接线盒 400 可以电连接到母线 500， 并且可以收纳安装有二极管的电路板。 0050 接线盒 400 可以向外放出在光吸收层 20 中由太阳光产生的电子。也就是说， 光吸 收层20中产生的电子可以通过光吸收层20、 穿过斜孔300的母线500和接线盒400输出到 外部。 0051 更具体地，。
28、 接线盒 400 可以设置在支撑基板 100 的底表面的非作用区域中。此外， 接线盒 400 可以被形成为与斜孔 300 对应。例如， 接线盒 400 可以设置在形成于支撑基板 100 的底表面中的第 1 开口 312 和第 2 开口 322 上。 0052 如上所述， 形成于支撑基板 100 的底表面中的第 1 开口 312 和第 2 开口 322 之 间的第二距离 W2 比形成于支撑基板 100 的顶表面中的第 1 开口 311 和第 2 开口 321 之间 说 明 书 CN 103999234 A 7 5/5 页 8 的第一距离 W1 短。因此， 与相关领域的接线盒相比， 设置在第 1 。
29、开口 312 和第 2 开口 322 上的接线盒 400 可以被制造成更小的尺寸。也就是说， 根据实施例的太阳能电池模块， 通过 以上结构， 可以将接线盒的尺寸最小化。因此， 可以改善太阳能电池模块的外观， 并且可以 节约太阳能电池模块的制造成本。 0053 母线 500 连接到太阳能电池 C1、 C2、 C3， 和 Cn 中的一个。更具体地， 母线 500 通过与太阳能电池 C1、 C2、 C3， 和 Cn 中的一个直接接触， 电连接到太阳能电池 C1、 C2、 C3， ， 和 Cn 中的该一个。例如， 母线 500 可以与如图 3 所示的太阳能电池 C1、 C2、 C3， ， 和 Cn 中。
30、的一个的前电极层 50 直接接触， 但实施例不限于此。例如， 母线 500 可以与太阳能 电池 C1、 C2、 C3， 和 Cn 中的一个的背电极层 10 直接接触， 但实施例不限于此。 0054 可以提供一个母线 500 或多个母线 500。更具体地， 可以提供两个母线 500。例 如， 母线 500 包括与太阳能电池 C1、 C2、 C3， 和 Cn 中的一个的顶表面直接接触的第一母 线 510， 以及与太阳能电池 C1、 C2、 C3， 和 Cn 中的另一个的顶表面直接接触的第二母线 520。在这种情况下， 第一母线 510 和第二母线 520 分别用作正极和负极。 0055 母线 50。
31、0 通过斜孔 300 与接线盒 500 电连接。更具体地， 母线 500 可以通过斜孔 300 将接线盒 500 电连接到太阳能电池 C1、 C2、 C3， 和 Cn。 0056 在本说明书中对于 “一个实施例” 、“实施例” 、“示例实施例” 等的任何引用表示结 合该实施例描述的特定特征、 结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。在本说明 书中不同位置出现的这种短语并不一定全部指相同的实施例。另外， 当结合任何实施例 描述特定的特征、 结构或特性时， 所主张的是， 结合这些实施例的其他实施例来实现这种特 征、 结构或特性在本领域技术人员的技术范围内。 0057 尽管参照本发明的多个说明性。
32、实施例描述了实施例， 但应当理解， 本领域技术人 员在本公开的精神和原理的范围内可以进行多种其他修改和实施例。更具体地讲， 在本公 开、 附图和所附权利要求书的范围内能够在所讨论的主组合配置的组成零件和 / 或配置上 进行多种变型和修改。除在组成零件和 / 或配置进行变型和修改之外， 替代使用对本领域 技术人员也是显见的。 说 明 书 CN 103999234 A 8 1/3 页 9 图 1 说 明 书 附 图 CN 103999234 A 9 2/3 页 10 图 2 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103999234 A 10 3/3 页 11 图 5 说 明 书 附 图 CN 103999234 A 11 。