[发明专利]用于增加光伏(PV)模块以及关联的衬底的工作表面积的方法

说明书

技术领域

本文公开的主题一般涉及光伏(PV)模块，以及更具体地涉及用于增加这样模块的工作表面积(working surface area)的方法。v背景技术

薄膜光伏(PV)模块(也称为“太阳能电池板”)正在产业中获得广泛的接受和兴趣。如众所周知的，这些模块通过在电极材料之间夹入某些类型的半导体材料而形成。碲化镉(CdTe)与硫化镉(CdS)配对作为光敏部件是特别优良材料。CdTe是具有特别适合于太阳能(日光)到电的转换的特性的半导体材料。例如，CdTe具有1.45eV的能量带隙，其使它当相比于较低带隙(1.1eV)的过去在太阳能电池应用中所使用的半导体材料能够从太阳能光谱转换更多的能量。而且，CdTe当相比于较低带隙材料在较低或者漫射光条件下转换能量并且，因此，当相比于其他传统材料在一天过程中或者在低光线(如，阴天)条件下具有较长的有效转换时间。

PV模块传统地由各个半导体材料以及电极层作为在玻璃衬底上的薄膜层(一般在本领域中认为少于10微米(μm))的沉积来形成。该衬底然后经历各个处理步骤，包括激光划刻过程以限定并且隔离个体电池，围绕电池限定周长边缘区域，串联连接电池，等等。这些步骤产生被限定在衬底的物理边缘内的多个个体太阳能电池，并且导致少于全部的衬底的原始表面积被利用。

CdTe的优点不能耐受太阳能作为工业或者住宅能源的补充来源或者主要来源的可维持的商业开发以及接受度取决于大规模地生产有效的PV模块以及以成本有效的方式来减少每单元发电的总成本的能力。某些因素在这点上极大地影响了PV模块的效率。例如，CdTe相对昂贵并且因此，材料的有效利用(即，最小浪费)是主要的成本因素(特别在衬底上限定个体电池的最终处理步骤中)。另外，该模块工作表面积的有效利用导致模块的增加的发电能力。

相应地，在产业中存在持续的对减少昂贵材料的浪费以及增加PV模块的发电能力的改进处理步骤的需要。本发明适用该目的。

发明内容

本发明的方面以及优点在下面接下来的说明中被阐明，或者从本说明可以是明显的，或者可通过本发明的实践而习得。

提供了用于在光伏(PV)模块的形成中处理衬底的方法，该衬底具有多个沉积在其上的薄膜层。该方法包括确定衬底的几何中心以及实施随后的处理步骤用于使用几何中心作为这样处理步骤的开始参考点来在衬底上限定个体电池。

例如，在特定的实施例中，该随后的处理步骤可包括在衬底上的薄膜层中激光划刻线的图案以限定个体电池。在离衬底的几何中心所限定的距离处设置该线的图案的初始一个的位置。

在另一个实施例中，其他随后的处理步骤可在衬底上围绕个体电池使用衬底的几何中心作为边界的开始参考点来限定隔离边界(例如矩形激光划刻边界)。该矩形边界的边处于离衬底的几何中心所限定的距离处，并且该边界可具有与衬底的几何中心一致的几何中心。

另一随后的处理步骤可包括使用衬底的几何中心作为开始参考点在衬底上限定隔离边界以外的边缘删除区域，使得边缘删除区域具有位于离衬底的几何中心所限定距离处的边，并且可具有与基底的几何中心一致的几何中心。

对以上所讨论方法的变更以及修改在本发明的范围以及精神内并且可在本文进一步被说明。

本发明还包含具有某些以上所讨论的特性的衬底或者完成的PV模块。例如，这样的衬底具有几何中心以及在其薄膜层中的、在衬底上限定个体电池的线的激光划刻图案。该线的图案与衬底的纵向中心线垂直并且定中心在该几何中心上，使得线图案参考于几何中心在相反纵向方向上延伸。激光划刻矩形隔离边界在围绕线图案的薄膜层中被限定，且该隔离边界限定个体电池的横向端部以及这些电池中的第一纵向电池以及最后纵向电池的外部线。该矩形隔离边界具有与衬底的几何中心一致的几何中心。边缘删除区围绕隔离边界被限定，并且还可定中心在衬底的几何中心上。

对以上所讨论衬底的实施例的变更以及修改在本发明的范围以及精神内并且可在本文进一步被说明。

本发明这些和其他特征，方面和优点参考接下来的说明以及附上的权利要求可以被更好地理解。

附图说明

本发明的完整以及实现性公开(包括其最佳模式)在本说明书中参考附上的附图被阐明，其中：

图1是图示其上多个薄膜层以及几何中心的PV模块衬底的顶部局部剖视图。

图2是带有限定个体电池的初始激光划刻图案的图1的衬底的顶部视图；

图3是带有隔离激光划刻的图2的衬底的顶部视图；