[發明專利]天井式太陽能電池

無效

• 申請號: 201310721836.6
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN103681928A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 楊衛民;楊華光;焦志偉;閻華;丁玉梅
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: H01L31/054
• 分類號: H01L31/054
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于電池領域，特別涉及一種高光電轉化率的太陽能電池。

技術背景

在諸多可再生能源中，包括太陽能、風能、潮汐能、地熱能、氫能和生物質能，太陽能所蘊藏的能量是所有其他可再生能源能量總和的上千倍，因此發展太陽能潛力巨大。隨著新型太陽能電池的涌現，以及傳統硅電池的不斷革新，目前太陽能電池發展的新概念和新方向可以歸納為薄膜電池、柔性電池、疊層電池、以及新概念太陽能電池。“一種非晶硅薄膜疊層電池”（CN201220238547.1）公開了一種非晶硅薄膜疊層電池裝置，該裝置包括基板、透明導電膜、多層非晶硅薄膜，基板上設有透明導電膜和多層非晶硅薄膜。“柔性電池電極及其制造”（CN201180049023.6）公開了一種柔性電池電極及其制造方法，該方法描述用于制造電極的糊和用此糊制造電極的方法以及用其制造的電極和電池，糊包含至少一種電化學活性材料的顆粒、粘合劑、作為溶劑的水和具有酯樣性質的至少一種增塑劑。上述兩種專利提到的新型太陽能電池，在特定領域得到了應用，但是專利——“一種非晶硅薄膜疊層電池”的薄膜厚度一般都在200μm附近，對生產的設備要求比較高，成本也高，而且非晶硅薄膜制備的太陽能電池效率偏低,且其效率還會隨著光照而衰減；專利——柔性電池電極及其制造”的柔性電池采用柔韌的聚合物半導體作為感光組元組器件，也存在技術難度大，成本高的問題，限制其實現大規模產業化。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術所存在的不足，設計一種“天井式”太陽能電池，“天井式”太陽能電池改傳統的硅太陽能電池的平面結構為空間立體網格狀結構，類似人們通常說的天井，天井式空間立體網格狀結構是由許多天井式單元結構拼裝而成的，在這些天井式單元結構的內表面裝有太陽能電池板，當光線照射進來時，在天井式單元結構內部經過多次反射，經過多次吸收才再次出去，通過這種結構上的設計，提高了太陽能電池單位面積的光電轉化率，尤其在航天器、新能源汽車、電動游艇等受光面積有限的場合，本發明將具有重要的使用價值。

本發明為解決上述問題采用的技術方案是：天井式太陽能電池，是由天井式單元結構、太陽能電池板以及聚光透鏡蓋構成的，所述的太陽能電池板使用膠黏劑粘接在天井式單元結構內表面與底面，太陽能電池板的尺寸略小于安裝面的尺寸，這樣便于粘接，聚光透鏡蓋蓋在天井式單元結構上方，聚光透鏡蓋下方有凸緣。天井式單元結構通過膠黏劑粘接形成具有一定外形與尺寸的空間立體網格狀結構“天井式”太陽能電池。

本發明“天井式”太陽能電池，天井式單元結構是金屬材料沖壓、焊接而成，或高分子材料3D打印一次成型，其截面形狀是正四邊形，或是正六邊形、正三角形、圓形，正六邊形天井式單元結構拼接成蜂窩狀，正六邊形天井式單元結構美觀性和穩定性都比較優越，天井式單元結構之間通過高強度粘接劑粘接或是螺栓組聯接，用膠黏劑粘接在天井式單元結構內表面與底面，太陽能電池板的尺寸略小于安裝面的尺寸，若是使用螺栓組聯接，需要留出扳手空間。

本發明“天井式”太陽能電池，太陽能電池板是傳統硅電池、薄膜電池、柔性電池、疊層電池、或是新概念太陽能電池，電池板通過高強度粘接劑粘接在天井式單元結構內表面和底面，太陽能電池板的尺寸略小于安裝面的尺寸，或使用螺栓組聯接，若是使用螺栓組聯接，需要留出扳手空間。

本發明“天井式”太陽能電池，聚光透鏡蓋蓋在天井式單元結構的上方，聚光透鏡蓋的形狀根據天井式單元結構截面形狀而定，聚光透鏡蓋尺寸略大于天井式單元結構的截面尺寸，聚光透鏡蓋下端有凸緣，凸緣的尺寸小于天井式單元結構的截面尺寸，聚光透鏡蓋通過密封膠與天井式單元結構粘接，起到擋雨的作用。

本發明的有益效果是：

1.使用本發明“天井式”太陽能電池，改傳統的太陽能電池的平面結構為空間立體網格狀結構，在天井式單元結構內表面和底面粘接太陽能電池板，當光線照射進來時，在天井式單元結構內部經過多次反射，經過多次吸收才再次出去，提高了太陽能電池單位面積的光電轉化率，尤其在航天器、新能源汽車、電動游艇等受光面積有限的場合，本發明將具有重要的使用價值。

2.使用本發明“天井式”太陽能電池，太陽能電池板是硅太陽能電池，其技術成熟、來源廣、成本低，使光電轉換率得到進一步提高。

3.使用本發明“天井式”太陽能電池，天井式單元結構的截面形狀是正三角形、正四邊形或正六邊形等正多邊形，而且天井式單元結構之間是通過粘接劑或者螺栓組聯接，所以本太陽能電池形狀自由多變，其受安裝位置的影響更小，適用性更強。

附圖說明