[發(fā)明專利]太陽能電池模塊

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210102143.4
• 申請日: 2012-04-09
• 公開（公告）號: CN102738279A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 祖父江進(jìn);川井正一;高木知己;金大貴
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社電裝;公立大學(xué)法人大阪市立大學(xué)
• 主分類號: H01L31/048
• 分類號: H01L31/048;H01L31/055
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 張偉;王英

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及一種太陽能電池模塊。

背景技術(shù)

常規(guī)地，公知的太陽能電池模塊具有如下結(jié)構(gòu)：太陽能電池被夾在背板與保護(hù)玻璃之間，并且利用密封部件密封該太陽能電池。

在該模塊中，需要有效地利用紫外光進(jìn)行發(fā)電。因此，最近，為了有效地利用在紫外輻射光譜區(qū)域中的太陽能，由乙烯-醋酸乙烯脂共聚物(ethylene-vinyl?acetate?copolymer)制成的密封層被布置在該保護(hù)玻璃與該背板之間，并且太陽能電池被布置在該密封層中。在JP-A-2008-235610中公開了該技術(shù)。在該技術(shù)中，在360納米波長處的透光率等于或大于40％。因此，提高了發(fā)電效率。此外，在360納米波長處的透光率等于或小于70％，以便限制由紫外光引起的對密封部件的損壞。

當(dāng)太陽能電池是由有機(jī)材料制成時(shí)，太陽能電池可能被紫外光損壞。為了防止電池受到紫外光，對紫外光進(jìn)行阻擋，從而提高了光阻。此外，在該情況下，當(dāng)太陽能電池模塊包括用于發(fā)射在能量效率高的帶中的光的光轉(zhuǎn)換膜時(shí)，提高了發(fā)電效率。特別地，光轉(zhuǎn)換膜中的熒光材料的材料具有“Eg＜3.35eV”的關(guān)系，其對應(yīng)于光吸收波長小于370納米的關(guān)系。例如，光轉(zhuǎn)換膜中的熒光材料由ZnSe或CdS制成。光發(fā)射波長被定義為在晶體缺陷處引起的光發(fā)射的波長。這在JP-A-H11-345993中公開了。

此外，近來，為了有效地利用波長較短的光，將波長轉(zhuǎn)換層布置在太陽能電池的輸入側(cè)上。此外，為了根據(jù)共振能量發(fā)射光，波長轉(zhuǎn)換層包括輸入量子點(diǎn)和輸出量子點(diǎn)。這在JP-A-2009-223309中公開了。

然而，在JP-A-2008-235610中描述的技術(shù)中，當(dāng)太陽能電池是常規(guī)的硅晶體太陽能電池(Si太陽能電池)時(shí)，在360納米的波長處的發(fā)電效率是很低的。因此，即使紫外光的透光率高，發(fā)電效率也沒有提高很多。

此外，在JP-A-H11-345993中描述的技術(shù)中，由于光轉(zhuǎn)換膜是無機(jī)薄膜，帶隙是固定的。因此，難以正確地調(diào)節(jié)吸收波長。此外，由于光發(fā)射中心是在無機(jī)薄膜的形成步驟中產(chǎn)生的缺陷。因此，能量轉(zhuǎn)換效率不高，并且由此光發(fā)射的亮度很低。此外，當(dāng)光轉(zhuǎn)換膜中的熒光材料是由ZnSe或CdS制成時(shí)，難以發(fā)射光，因?yàn)閮?nèi)在的缺陷通過無機(jī)光發(fā)射過程來發(fā)射光，使得能量作為熱被損耗。因此，雖然由紫外光引起的對有機(jī)材料的損壞被防止，但是基本上沒有得到對提高太陽能電池的發(fā)電效率的貢獻(xiàn)。

此外，在JP-A-2009-223309中描述的技術(shù)中，通過量子點(diǎn)來轉(zhuǎn)換波長。在該情況下，必須摻雜輸入量子點(diǎn)和輸出量子點(diǎn)。當(dāng)太陽能電池模塊包括兩種類型的量子點(diǎn)時(shí)，必須根據(jù)共振現(xiàn)象來傳播能量。除非量子點(diǎn)以預(yù)定的間隔(例如幾個(gè)納米)均勻地分散，否則并不發(fā)生能量的傳播。因此，增加了材料的成本，并且制造過程是復(fù)雜的。難以投入實(shí)際使用。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的目的是提供一種具有高發(fā)電效率的太陽能電池模塊。此外，該太陽能電池模塊制造起來容易并且簡單。

根據(jù)本公開的一個(gè)示例性方面，一種太陽能電池模塊包括：太陽能電池；保護(hù)板，其具有透明性并且被布置在該太陽能電池的光接收側(cè)上；以及波長轉(zhuǎn)換層，其對光的波長進(jìn)行轉(zhuǎn)換并且被布置在該太陽能電池和該保護(hù)板之間。該波長轉(zhuǎn)換層包括分散在該波長轉(zhuǎn)換層中的粒子。該粒子吸收具有預(yù)定波長的光。該粒子包括作為光發(fā)射中心的元素，該元素用于發(fā)射波長比所吸收的光的波長更大的光。

在上述模塊中，雖然具有較短波長的光不被該太陽能電池所利用，但是被轉(zhuǎn)換的具有較長波長的光可以被該太陽能電池所利用。因此，提高了該模塊的發(fā)電效率。此外，因?yàn)樵撃K具有與模塊包括輸入量子點(diǎn)和輸出量子點(diǎn)的情況相比簡單的結(jié)構(gòu)，所以該模塊容易制造。

附圖說明

在參考附圖進(jìn)行下面的詳細(xì)描述之后，本公開的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。在附圖中：

圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的、沿著厚度方向截取的太陽能電池模塊的截面圖的圖示；

圖2是示出該太陽能電池模塊的平面圖的圖示；

圖3是示出太陽能電池的光譜感光度特性的曲線圖；

圖4A到圖4C是示出根據(jù)第一實(shí)施例的波長轉(zhuǎn)換層的形成方法的圖示，圖4D是示出根據(jù)第二實(shí)施例的波長轉(zhuǎn)換層的形成方法的圖示，以及圖4E到圖4G是示出根據(jù)其它實(shí)施例的波長轉(zhuǎn)換層的形成方法的圖示；

圖5是示出根據(jù)第一實(shí)施例的波長轉(zhuǎn)換層的形成方法的詳細(xì)步驟的圖示；

圖6是示出根據(jù)第一實(shí)施例的太陽能電池模塊的制造方法的圖示；