使用半导体纳米晶体的太阳能电池模块的制作方法_2

文档序号:8906828阅读:来源:国知局
的纵向截面图。
【具体实施方式】
[0029]参照在下文中结合【附图说明】的实施方式,本发明的实施方式的优点和特征以及实现它们的方式将变得显而易见。
[0030]图1到5是示出了根据本发明实施方式的使用半导体纳米晶体的太阳能电池的结构的纵向截面图。
[0031]首先,如图1所示的根据本发明的一个实施方式的太阳能电池的结构如下所述。即,图1的太阳能电池包括:设置在硅半导体基板100的正面(或者光入射表面)上的、掺杂有与娃半导体基板100的半导体杂质不同类型的半导体杂质的射极层102 ;形成在射极层102的正面上的防反射膜106 ;通过选择性构图而形成在射极层102上的前电极104 ;以及形成在硅半导体基板100的背面(或者与光入射表面相反的表面)上的背面电极108。这样的太阳能电池是光电转换部件,其吸收光,例如阳光,并将光转换为电能。
[0032]根据该实施方式,硅半导体基板100可以是P型的硅半导体基板,射极层102可以是η型的半导体层。
[0033]虽然图1示出了特定的太阳能电池的结构,但是这里可以使用的太阳能电池并不限于上述结构,可以使用各种的结构和类型来制备,例如晶体型或者薄膜型。
[0034]将在下文中结合图2到5进行说明的太阳能电池的结构使用上述的太阳能电池,并且如果有必要,则省略对它的详细描述。
[0035]图1的太阳能电池还包括形成在太阳能电池的上表面(或者正面)上的填充层110。用于按比入射光的能量低的能量发光的半导体纳米晶体115散布在填充层110中。按照相对于填充层110的重量的重量而言,散布在填充层110中的半导体纳米晶体115的量可以大约为1%到10%。
[0036]图1中的其中散布有半导体纳米晶体115的填充层110可以由作为太阳能电池的填充材料的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)制备的。通过将其中半导体纳米晶体115与EVA材料混合并散布在其中的溶液涂覆到太阳能电池,将填充层110层叠在太阳能电池上。这里,填充层110的层叠温度可以大约为300°C至400°C。
[0037]在根据本发明的另一个实施方式的太阳能电池中,如图2所示,包含半导体纳米晶体215的单独的膜形成在太阳能电池的填充层210上。即,根据该实施方式的太阳能电池具有这样的结构:其中散布有半导体纳米晶体215的单独的透明树脂层220形成在填充层210上。
[0038]根据该实施方式的太阳能电池包括硅基板200,形成在硅基板上的射极层202,形成在射极层202的正面上的防反射膜206和正面电极204,以及背面电极208。而且,由EVA制备的填充层210、以及其中在透明树脂膜材料中散布有半导体纳米晶体215的透明树脂膜220分别形成在太阳能电池上。
[0039]当将对应的散布溶液涂覆到太阳能电池时,在低于EVA的熔点的温度下处理散布溶液,以阻止或者减轻由EVA制成并且形成在透明树脂膜220的下面(这是不同于图1的实施方式的布置)的填充层210熔化。因此,优选但不是必须的,在大约150°C的温度下处理散布溶液。
[0040]图3示出了根据本发明的另一个实施方式的太阳能电池模块的结构。参考图3,根据该实施方式的太阳能电池包括硅基板300,形成在硅基板300上的射极层302,形成在射极层302的正面上的防反射膜306和正面电极304,背面电极308,以及形成在太阳能电池上的另一个防反射膜320。
[0041]S卩,可以将至少一个防反射膜添加到太阳能电池模块的入射光(如阳光)照射在其上的正面。所述至少一个防反射膜中的至少一个可以包含半导体纳米晶体。优选但不是必须的,当存在多个防反射膜(例如防反射膜306和另一个防反射膜320)时,最上面的防反射膜320可以包含半导体纳米晶体315。因为这种结构使得防反射膜320可以用于防止或者减少短波长的光的散射、并且防止或者减少入射光的反射,从而有助于光的吸收,所以优选但不必须的,最上面的防反射膜320包含半导体纳米晶体315。
[0042]半导体纳米晶体315在防反射膜320中的散布是通过低温溶解处理来实现的,以稳定材料的特性,并且优选但不必须的,这种处理在大约300°C至400°C的温度下进行。
[0043]优选但不是必须的,多个防反射膜306和320以这样的方式形成:随着防反射膜306和320与入射光入射到其上的表面之间的距离越来越远,防反射膜306和320的折射率也由此增加。优选但不是必须的,包含半导体纳米晶体315的最上面的防反射膜320的折射率为大约1.5至2.0。
[0044]为了形成包括包含半导体纳米晶体315的防反射膜320的太阳能电池,在包含半导体纳米晶体315的最上面的防反射膜320上形成由乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)制成的填充层310。
[0045]图4和5示出了根据本发明的其它实施方式的使用半导体纳米晶体的太阳能电池的结构。参考图4和5,多个透明部件形成在太阳能电池上。
[0046]图4和5的太阳能电池分别包括硅基板400和500,形成在硅基板400和500上的射极层402和502,形成在射极层402和502的正面上的防反射膜406和506以及正面电极404和504,以及背面电极408和508。
[0047]透明部件形成在各个太阳能电池上。在图4的示例中,刚性透明基板420 (即玻璃基板)以及柔性透明树脂膜430形成在填充层410上,填充层410形成在太阳能电池上。透明树脂膜430包含具有向下转换功能的半导体纳米晶体415。
[0048]包含半导体纳米晶体415的透明树脂膜430可以形成为多层,具有向下转换功能的半导体纳米晶体415可以散布在透明树脂膜430的多层中的最上层内。
[0049]包含半导体纳米晶体415的透明树脂膜430可以选择性地形成在刚性透明基板420的一个表面上,即刚性透明基板420的光入射到其上的正面,或者刚性透明基板420的背面。
[0050]进一步来说,因为半导体纳米晶体415难以散布在刚性透明基板420中,所以将其中散布有半导体纳米晶体415的溶液涂覆于柔性透明树脂膜430。
[0051]在图5的示例中,填充层510形成在太阳能电池上,用作透明部件的刚性透明基板530形成在填充层510上,透明树脂膜540和520分别形成在刚性透明基板530的上表面(或者正面)和下表面(或者背面)上。
[0052]虽然该实施方式示出了透明树脂膜540和520都包含半导体纳米晶体515,但是可以是形成在刚性透明基板530的上表面上的透明树脂膜540和形成在刚性透明基板530的下表面上的透明树脂膜520中的任何一个包含半导体纳米晶体515。
[0053]图6到8是示出了根据本发明实施方式的使用多个太阳能电池的太阳能电池模块的结构的纵向截面图。
[0054]首先,在本发明的实施方式中,多个太阳能电池串联连接,形成填充层来密封所述多个太阳能电池。填充层可以形成在包括多个太阳能电池的太阳能电池层的上表面(或者正面)和下表面(或者背面)上,并且透明部件可以形成在上填充层的上表面(正面)或者下表面(背面)上。
[0055]在下填充层的下表面上可以设置背板,在上填充层的上表面上可以设置透明树脂膜或者玻璃基板,或者既设置
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