本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能電池制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種抗PID效應(yīng)的太陽(yáng)能電池組件。

背景技術(shù)：

隨著光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，太陽(yáng)能電池組件越來(lái)越多地被安裝在嚴(yán)酷的環(huán)境中，如高溫高濕、鹽堿地、水塘或湖面上、沿海灘涂等，因而引發(fā)了一種新的組件失效模式——電致衰減現(xiàn)象(Potential Induced Degradation，PID)。如圖1所示，常規(guī)的太陽(yáng)能電池組件包括從下至上依次疊放的背板層1、第一封裝材料層2、電池片層3、第二封裝材料層4、玻璃層5，其中，電池片層3包括硅襯底層31、在硅襯底層31的表面擴(kuò)散形成的發(fā)射極層32、以及在發(fā)射極層32的表面的沉積形成的氮化硅的減反射膜層33。在實(shí)際應(yīng)用中，太陽(yáng)能電池組件的邊框以及支架需要接地，當(dāng)太陽(yáng)能組件的組件電壓6相對(duì)大地為高負(fù)電壓時(shí)，玻璃層5中的鈉離子將在玻璃層5及電池片層3的發(fā)射極層32形成的電場(chǎng)下擴(kuò)散，并通過(guò)第二封裝材料層4及減反射膜層33逐步擴(kuò)散到發(fā)射極層32內(nèi)成為雜質(zhì)，嚴(yán)重降低太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率。

現(xiàn)有技術(shù)中，降低PID的傳統(tǒng)方法主要包括兩個(gè)方向，一是提高氮化硅的密度，從而降低鈉離子的在氮化硅內(nèi)的遷移速率，延緩PID效應(yīng)的產(chǎn)生，而當(dāng)?shù)璧拿芏仍礁撸瑢?duì)太陽(yáng)能光的吸收也越高，從而降低了太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率；二是在氮化硅與發(fā)射極層之間生長(zhǎng)致密的二氧化硅層，同樣能達(dá)到降低鈉離子遷移速率，延緩PID效應(yīng)的目的，但效果不明顯，無(wú)法做到完全消除。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提出一種抗PID效應(yīng)的太陽(yáng)能電池組件，能夠有效消除太陽(yáng)能電池電勢(shì)誘發(fā)衰減。

為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種抗PID效應(yīng)的太陽(yáng)能電池組件，包括從下至上依次疊放的背板層、第一封裝材料層、由至少一個(gè)電池片串聯(lián)而成的電池片層、第二封裝材料層及玻璃層，其中，所述電池片包括硅襯底層，形成在硅襯底層表面的發(fā)射極層及形成在所述發(fā)射極層上的減反射膜層，所述減反射膜層與所述第二封裝材料層之間設(shè)置有透明導(dǎo)電薄膜層。

作為一種優(yōu)選，所述電池片還包括設(shè)置于所述減反射膜層的表面的柵線層，所述透明導(dǎo)電薄膜層設(shè)置于所述柵線層與所述減反射膜層之間。

作為另一種優(yōu)選，所述電池片還包括設(shè)置于所述減反射膜層的表面的柵線層，所述透明導(dǎo)電薄膜層設(shè)置于所述柵線層與所述第二封裝材料層之間。

作為一種優(yōu)選，所述透明導(dǎo)電薄膜層為整面沉積形成的薄膜層。

作為另一種優(yōu)選，所述透明導(dǎo)電薄膜層為部分沉積形成的薄膜層。

優(yōu)選的，所述透明導(dǎo)電薄膜層的厚度為1nm～100nm。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述透明導(dǎo)電薄膜層的厚度為1nm～10nm。

其中，所述透明導(dǎo)電薄膜層為錫摻雜三氧化銦或鋁摻雜氧化鋅材質(zhì)的薄膜層。

其中，所述第一封裝材料層與所述第二封裝材料層均為EVA材質(zhì)的材料層。

其中，所述減反射膜層為氮化硅薄膜層。

本實(shí)用新型的有益效果為：

本實(shí)用新型的抗PID效應(yīng)的太陽(yáng)能電池組件，通過(guò)設(shè)置透明導(dǎo)電薄膜層，能夠重新調(diào)整玻璃層與電池片層之間的電場(chǎng)分布，從而可以阻斷鈉離子在電場(chǎng)下從玻璃層遷移到電池片層的發(fā)射極層的表面，因而能夠有效消除太陽(yáng)能電池電勢(shì)誘發(fā)衰減。

附圖說(shuō)明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的太陽(yáng)能電池組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型的太陽(yáng)能電池組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是現(xiàn)有技術(shù)中的電池片的加工工藝流程示意圖。

圖4是本實(shí)用新型的太陽(yáng)能電池組件的電池片的加工工藝流程示意圖。

圖5是現(xiàn)有技術(shù)中的太陽(yáng)能電池組件的加工工藝流程示意圖。

圖6是本實(shí)用新型的太陽(yáng)能電池組件的加工工藝流程示意圖。

圖7是本實(shí)用新型的電池片在沉積透明導(dǎo)電薄膜層之后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-背板層；2-第一封裝材料層；3-電池片層；4-第二封裝材料層；5-玻璃層；6-組件電壓；7-透明導(dǎo)電薄膜層；8-主柵線；9-副柵線；10-斷點(diǎn)；

31-硅襯底層；32-發(fā)射極層；33-減反射膜層。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。

實(shí)施例一

如圖2所示，本實(shí)用新型的一種抗PID效應(yīng)的太陽(yáng)能電池組件，包括從下至上依次疊放的背板層1、第一封裝材料層2、由至少一個(gè)電池片串聯(lián)而成的電池片層3、第二封裝材料層4及玻璃層5，其中，所述電池片包括硅襯底層31，形成在硅襯底層表面的發(fā)射極層32及形成在所述發(fā)射極層32上的減反射膜層33，所述減反射膜層33與所述第二封裝材料層4之間設(shè)置有透明導(dǎo)電薄膜層7。

其通過(guò)設(shè)置透明導(dǎo)電薄膜層7，能夠重新調(diào)整玻璃層5與電池片層3之間的電場(chǎng)分布，從而可以阻斷鈉離子在電場(chǎng)下從玻璃層5遷移到電池片層3的發(fā)射極層的表面，因而能夠有效消除太陽(yáng)能電池電勢(shì)誘發(fā)衰減。

具體地，所述第一封裝材料層2與所述第二封裝材料層4均為EVA材質(zhì)的材料層，所述減反射膜層33為氮化硅薄膜層。

優(yōu)選的，所述透明導(dǎo)電薄膜層7的厚度為1nm～100nm。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述透明導(dǎo)電薄膜層7的厚度為1nm～10nm。更進(jìn)一步優(yōu)選的，所述透明導(dǎo)電薄膜層7的厚度為1nm、1.5nm、2nm、2.5nm、3nm、3.5nm、4nm、4.5nm、5nm、5.5nm、6nm、6.5nm、7nm、7.5nm、8nm、8.5nm、9nm、10nm。在本實(shí)施例中，所述透明導(dǎo)電薄膜層7的厚度為5nm。

優(yōu)選的，所述透明導(dǎo)電薄膜層7為錫摻雜三氧化銦或鋁摻雜氧化鋅材質(zhì)的薄膜層。

實(shí)施例二

與實(shí)施例一不同之處在于，在本實(shí)施例中，所述電池片還包括設(shè)置于所述減反射膜層33的表面的柵線層，所述柵線層包括多根相互平行的副柵線9及與副柵線9相垂直的若干根主柵線8，所述透明導(dǎo)電薄膜層7設(shè)置于所述柵線層與所述減反射膜層33之間。其中，所述透明導(dǎo)電薄膜層7為整面沉積形成的薄膜層。

實(shí)施例三

與實(shí)施例一不同之處在于，在本實(shí)施例中，所述電池片還包括設(shè)置于所述減反射膜層33的表面的柵線層，所述柵線層包括多根相互平行的副柵線9及與副柵線9相垂直的若干根主柵線8，所述透明導(dǎo)電薄膜層7設(shè)置于所述柵線層與所述減反射膜層33之間。其中，所述透明導(dǎo)電薄膜層7為部分沉積形成的薄膜層。

實(shí)施例四

與實(shí)施例一不同之處在于，在本實(shí)施例中，所述電池片還包括設(shè)置于所述減反射膜層33的表面的柵線層，所述透明導(dǎo)電薄膜層7設(shè)置于所述柵線層與所述第二封裝材料層4之間。其中，所述透明導(dǎo)電薄膜層7為整面沉積形成的薄膜層。

實(shí)施例五

與實(shí)施例一不同之處在于，在本實(shí)施例中，所述電池片還包括設(shè)置于所述減反射膜層33的表面的柵線層，所述透明導(dǎo)電薄膜層7設(shè)置于所述柵線層與所述第二封裝材料層4之間。其中，所述透明導(dǎo)電薄膜層7為部分沉積形成的薄膜層。

在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，通過(guò)一種具體的實(shí)施例，來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明透明導(dǎo)電薄膜層的作用和效果。

假設(shè)玻璃層5的厚度為3.2mm，第一封裝材料層2和第二封裝材料層4的厚度為0.3mm，減反射膜層33的厚度為0.08mm，系統(tǒng)電壓為-1000V，計(jì)算可知，平均電場(chǎng)強(qiáng)度約為279330V/m。而在增加了透明導(dǎo)電薄膜層之后，透明導(dǎo)電薄膜層內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度接近于零，鈉離子的遷移速率也接近于零，從而從根本上遏制了PID效應(yīng)的產(chǎn)生。

另外，在本實(shí)用新型中，所述透明導(dǎo)電薄膜層7的制作方式，可以有兩種，具體如下：

若所述透明導(dǎo)電薄膜層7設(shè)置于所述柵線層與所述減反射膜層33之間，則透明導(dǎo)電薄膜層7在太陽(yáng)能電池的電池片生產(chǎn)過(guò)程中，減反射膜層33沉積之后制作；具體地，如圖3所示，現(xiàn)有的電池片的加工工藝流程為：制絨-擴(kuò)散-清洗-沉積減反射膜層-絲網(wǎng)印刷-燒結(jié)；若在減反射膜層33沉積之后制作透明導(dǎo)電薄膜層7，則，如圖4所示，其電池片的加工工藝流程為：制絨-擴(kuò)散-清洗-沉積減反射膜層-沉積透明導(dǎo)電薄膜層(也即TCO沉積)-絲網(wǎng)印刷-燒結(jié)。其在氮化硅材質(zhì)的減反射膜層沉積之后增加一道透明導(dǎo)電薄膜層沉積工藝，該透明導(dǎo)電薄膜層可以為整面沉積，也可以為部分沉積。若透明導(dǎo)電薄膜層為整面沉積時(shí)，在絲網(wǎng)印刷工藝中，如圖7所示，在副柵線9有斷點(diǎn)10的情況下，透明導(dǎo)電薄膜層(TCO)可以提供額外的導(dǎo)電通路，同時(shí)太陽(yáng)能電池的串聯(lián)電阻也將大大的下降，使得電池效率得到顯著提高。當(dāng)然透明導(dǎo)電薄膜層也可以為部分沉積，只要加一個(gè)模板即可實(shí)現(xiàn)主柵線8或者副柵線9或者兩者上的局部位置不沉積透明導(dǎo)電薄膜層，加工制作容易操作。

若所述透明導(dǎo)電薄膜層7設(shè)置于所述柵線層與所述第二封裝材料層4之間，具體地，如圖5所示，現(xiàn)有的太陽(yáng)能電池組件的制作工藝流程為：焊接-層疊-層壓-裝框-測(cè)試；這時(shí)，透明導(dǎo)電薄膜層7可以在太陽(yáng)能電池組件制作過(guò)程中，第二封裝材料層4層疊之前進(jìn)行，則，如圖6所示，其太陽(yáng)能電池組件的制作工藝流程為：焊接-沉積透明導(dǎo)電薄膜層(也即TCO沉積)-層疊-層壓-裝框-測(cè)試，其中，焊接是將電池片通過(guò)焊帶焊接形成電池片層，在焊接之后的電池片層的表面沉積透明導(dǎo)電薄膜層或者在焊接之后的電池片層的表面直接放置預(yù)先制備的透明導(dǎo)電薄膜層，之后再層疊第二封裝材料層和玻璃層，之后通過(guò)層壓實(shí)現(xiàn)壓合，再進(jìn)行裝框，最后測(cè)試。

由此可見(jiàn)，上述方式都可以在第二封裝材料層4與電池片3之間增加一層透明導(dǎo)電薄膜層，當(dāng)組件系統(tǒng)對(duì)地電壓為負(fù)高壓時(shí)，原有的電場(chǎng)將重新分布，在透明導(dǎo)電薄膜層內(nèi)部的電場(chǎng)接近于零，從而徹底阻斷了鈉離子在強(qiáng)電場(chǎng)下的遷移，消除了PID效應(yīng)的產(chǎn)生，透明導(dǎo)電薄膜層直接設(shè)置在電池片層上還可以降低串聯(lián)電阻，提高填充因子。

以上結(jié)合具體實(shí)施例描述了本實(shí)用新型的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本實(shí)用新型的原理，而不能以任何方式解釋為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制?；诖颂幍慕忉專绢I(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)即可聯(lián)想到本實(shí)用新型的其它具體實(shí)施方式，這些方式都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。