光电模块的制作方法

[0001]
本公开涉及一种光电模块。


背景技术：

[0002]
近年来，从化石燃料的替代能源和应对全球变暖的措施来看，光电元件变得越来越重要。特别是近年来，由于可以预期将光电元件广泛地用作独立电源，因此室内使用的光电元件引起了广泛的关注，其中的每种独立电源都不需要电池更换、电力布线等。这种光电元件即使在低光环境中也能有效地生成功率。
[0003]
光电元件的示例包括无定形硅太阳能电池、有机薄膜太阳能电池、钙钛矿太阳能电池、染料敏化太阳能电池等。例如，当染料敏化太阳能电池安装在室内家具或内部时，公开了一种重复利用由房间照明所消耗的一部分能量的技术。此外，当染料敏化太阳能电池安装在房间墙壁上时，将保护片附接到染料敏化太阳能电池。因此，公开了防止对太阳能电池的损坏(例如，wo17/099114，下文称为专利文献1)。
[0004]
本公开的目的是提供一种能够防止光电元件由于外部载荷而劣化的光电模块。


技术实现要素：

[0005]
一种光电模块，其包括衬底、设置在衬底的预定表面上的至少一个光电元件，以及间隔件，其被布置成比光电元件更向外并且在衬底的预定表面上，间隔件具有的高度大于光电元件的厚度。间隔件被布置成允许构件和光电元件之间的间隙，间隔件被设置为与构件接触，并且光电元件插入在衬底和构件之间。
[0006]
根据所公开的技术，可以提供一种光电模块以防止光电元件由于外部载荷而劣化。
附图说明
[0007]
图1是根据第一实施例的光电模块的示例的平面图；
[0008]
图2是根据第一实施例的光电模块的示例的横截面图；
[0009]
图3是根据第一实施例的光电元件的功率发生器的示例的平面图；
[0010]
图4是根据比较示例的光电模块的平面图；
[0011]
图5是根据比较示例的光电模块的横截面图；
[0012]
图6是根据第一实施例的修改1的光电模块的示例的平面图；
[0013]
图7是根据第一实施例的修改1的光电模块的示例的横截面图；
[0014]
图8是根据第二实施例的光电模块的示例的平面图；
[0015]
图9是根据第二实施例的光电模块的示例的横截面图；
[0016]
图10是根据第二实施例的修改1的光电模块的示例的横截面图；
[0017]
图11是根据第二实施例的修改2的光电模块的示例的横截面图；并且
[0018]
图12是示出示例和比较示例的结果的表。
具体实施方式
[0019]
下文将参考附图描述一个或多个实施例。在每个图中，使用相同的附图标记来表示相同的组件；因此，可以省略对组件的重复说明。
[0020]
<第一实施例>
[0021]
图1是根据第一实施例的光电模块的示例的平面图。图2是根据第一实施例的光电模块的示例的横截面图，并且示出了沿着图1中的a-a线截取的横截面。
[0022]
参考图1和图2，光电模块1包括衬底10、光电元件20和间隔件30。
[0023]
衬底10是在其上设置光电元件20等的衬底。衬底10具有用于电连接包括组件的一个或多个焊盘以及电连接组件的目标部分的互连图案。作为衬底10，例如，树脂衬底(例如，玻璃环氧衬底等)、玻璃衬底、硅衬底、陶瓷衬底等被酌情使用。
[0024]
下面将使用具有矩形平面形状的衬底10作为示例来描述本实施例。然而，衬底10的平面形状不限于矩形形状。注意，平面图意指从正交于衬底10的上表面10a的方向观察对象。平面形状是指从正交于衬底10的上表面10a的方向观察的对象形状。
[0025]
光电元件20包括衬底21、功率发生器22和衬底23。功率发生器22在垂直方向上插入衬底21和衬底23之间。功率发生器22的周边可以用树脂等密封。
[0026]
在衬底10的上表面10a上设置有光电元件20，光电元件20的光接收面朝上定向(不面向衬底10的上表面10a的一侧)。例如，光电元件20经由粘合层60固定到衬底10的上表面10a。粘合层60的示例包括树脂基粘合剂、双面胶带等。
[0027]
衬底23是透明的，并且阳光等经由衬底23进入功率发生器22的光接收表面。衬底21和23各自由例如玻璃形成。注意，可以在一个衬底10上设置多个光电元件20。在这种情况下，多个光电元件20可以并联电连接，或者串联电连接。
[0028]
光电元件20是将光能转换为电能的元件。光电元件20的示例包括太阳能电池、光电二极管等。太阳能电池的示例包括无定形硅太阳能电池、有机薄膜太阳能电池、钙钛矿太阳能电池、染料敏化太阳能电池等。
[0029]
在上述示例中，染料敏化太阳能电池有利于降低成本，因为染料敏化太阳能电池可以通过常规印刷方法制造。特别地，从保持增加的载荷抵抗的观点来看，优选构成染料敏化太阳能电池并且其中空穴传输层由固体材料形成的固体染料敏化太阳能电池。
[0030]
图3是光电元件的功率发生器的示例的横截面图。当光电元件20是染料敏化太阳能电池时，例如，功率发生器22具有图3所示的横截面结构。
[0031]
在图3所示的功率发生器22的结构的示例中，在衬底221上形成第一电极222，在第一电极222上形成空穴阻挡层223，并且在空穴阻挡层223上形成电子传输层224。光敏化合物225被吸附在电子传输层224中的电子传输材料中。在第一电极222和面向第一电极222的第二电极227之间插入空穴传输层226。第一电极222通过例如引线等连接到正极端子。第二电极227通过例如引线等连接到负极端子。下文将详细描述功率发生器22。
[0032]
[衬底]
[0033]
衬底221没有被特别地限制，并且可以由任何已知的衬底来实现。衬底221优选地由透明材料形成。该材料的示例包括玻璃、透明塑料板、透明塑料膜、无机透明晶体等。
[0034]
[第一电极]
[0035]
第一电极222没有被特别地限制，只要第一电极222由对可见光透明的导电材料形
成。第一电极222可以出于任何目的进行适当的选择。作为第一电极222，可以使用一般光电元件或液晶面板中使用的任何已知电极等。
[0036]
第一电极222的材料的示例包括铟锡氧化物(ito)、氟掺杂的锡氧化物(fto)、锑掺杂的锡氧化物(ato)、铟锌氧化物、铌钛氧化物、石墨烯等。可以单独使用上述示例中的一种材料，或者可以使用上述示例中的两种或两种以上材料的组合。
[0037]
第一电极222的厚度优选在5nm到100μm之间，并且更优选在50nm到10μm之间。
[0038]
为了保持一定的硬度，第一电极222优选地设置在由对可见光透明的材料形成的衬底221上。注意，可以使用其中集成了第一电极222和衬底221的任何已知组件。上述组件的示例包括fto涂层玻璃、ito涂层玻璃、掺杂氧化锌的铝涂层玻璃、fto涂层透明塑料膜、ito涂层透明塑料膜等。
[0039]
[空穴阻挡层]
[0040]
设置空穴阻挡层223以当电解质与电极接触时，避免由于电解质中的空穴与电极表面上的电子的复合(电子向回转移)而导致功率降低。特别地，关于固体染料敏化太阳能电池，空穴阻挡层223具有明显的上述效果。这是因为与使用电解质的湿染料敏化太阳能电池相比，使用有机空穴传输材料等的固体染料敏化太阳能电池具有空穴传输材料中的空穴与电极表面上的电子的增加的复合速率(电子向回转移)。
[0041]
空穴阻挡层223优选地包括含有钛原子和铌原子的金属氧化物。如有必要，可以包括另一金属原子。空穴阻挡层223优选地由含有钛原子和铌原子的金属氧化物形成。空穴阻挡层223优选对可见光透明，并且空穴阻挡层223优选是致密的以用作空穴阻挡层。
[0042]
空穴阻挡层223的平均厚度优选为1000nm或更小，并且更优选在0.5nm到500nm之间。当空穴阻挡层223的平均厚度在0.5nm到500nm的范围内时，可以在不阻止电子转移到透明导电膜(第一电极222)的情况下避免电子向回转移。因此改善光伏转换效率。此外，当空穴阻挡层223的平均厚度小于0.5nm时，膜密度降低，并且因此不能充分避免电子向回转移。当空穴阻挡层223的平均厚度超过500nm时，内应力增加，并且因此更容易发生裂纹。
[0043]
[电子传输层]
[0044]
电子传输层224(其为多孔层的示例)形成在空穴阻挡层223上。优选地，电子传输层224包括电子传输材料，诸如半导体微颗粒或金属氧化物。电子传输材料优选地吸附下述光敏化合物225。
[0045]
电子传输材料没有被特别地限制，并且可以出于任何目的进行选择。电子传输材料优选为半导体材料，诸如棒状材料或管状材料。在下面的描述中，可以通过示例来描述半导体微颗粒。然而，电子传输材料并不局限于半导体微颗粒。
[0046]
电子传输层224可以是单层或多层。在多层的情况下，可在多层(膜)上涂覆半导体微颗粒的分散液，每个微颗粒具有不同的颗粒尺寸。替代地，可以在多层上涂覆不同的半导体，或者，可以在多层上涂覆具有不同树脂和添加剂成分的涂料层。当一种涂料形成的电子传输层的厚度不足时，多层涂料是有效的。
[0047]
半导体没有被特别地限制，并且任何已知的半导体都可以用作半导体。具体地，半导体可以包括单个半导体，诸如硅或锗；化合物半导体，诸如金属硫系化合物；具有钙钛矿结构的化合物；等等。
[0048]
半导体微颗粒的颗粒尺寸没有被特别地限制，并且可以出于任何目的进行适当的
选择。主要颗粒的平均颗粒尺寸优选在1nm到100nm之间，且更优选在5nm到50nm之间。当平均颗粒尺寸增大的半导体微颗粒被混合或层压时，入射光被散射。这种效应可以改善电子转移效率。在这种情况下，半导体微颗粒的平均颗粒尺寸优选在50nm到500nm之间。
[0049]
一般来说，每个投影面积单位的承载光敏化合物的量随着电子传输层224的厚度的增加而增加，并且光的捕获速率相应地增加。然而，由于注入的电子的扩散距离增加，电荷复合引起的损耗增加。从上述观点来看，电子传输层224的厚度优选在100nm到100μm之间，更优选在100nm到50μm之间，并且进一步优选在100nm到10μm之间。
[0050]
[光敏化合物]
[0051]
为了进一步改善转换效率，电子传输层224优选地包括吸附光敏化合物225(染料)的电子传输材料。例如，在日本专利no.6249093中详细描述了光敏化合物225的具体示例。
[0052]
作为将光敏化合物225吸附在电子传输层224(电子传输材料)中的方法，使用一种将包括电子传输层224的电子收集电极(其中形成衬底221、第一电极222和空穴阻挡层223的电极)浸入光敏化合物225的溶液或分散液中的方法。可以使用另一种将溶液或分散液涂覆在电子传输层224上以用于吸附的方法。
[0053]
在浸入电子收集电极的方法的情况下，可以使用浸泡法、浸渍法、滚筒法、气刀法等。在涂覆溶液或分散液的方法的情况下，可以使用线棒法、滑斗法、挤压法、帘幕法、旋转法、喷雾法等。
[0054]
使用二氧化碳等可以在超临界流体中实现吸附。
[0055]
缩合剂可以同时用于吸附光敏化合物225。缩合剂可以包括具有催化作用的试剂，该催化作用被假设为物理或化学地将光敏化合物225与无机表面上的电子传输材料结合；或者包括具有化学计量作用以有利地引起化学平衡的试剂。
[0056]
[空穴传输层]
[0057]
空穴传输层226包括将氧化还原对溶解在有机溶剂中的电解质溶液；使将氧化还原对溶解在有机溶剂中的液体浸渍在聚合物基质中的凝胶电解质；包含氧化还原对的熔盐；固体电解质；无机空穴传输材料；有机空穴传输材料等。在上述示例中，优选有机空穴传输材料。注意，在下面的描述中，有机空穴传输材料将被描述为示例。然而，空穴传输层226不限于由有机空穴传输材料形成。
[0058]
空穴传输层226可以是由单个材料形成的单层结构，或者是由多个化合物形成的层压结构。在层压结构的情况下，优选在靠近第二电极227的空穴传输层226中使用聚合物材料。当使用具有良好沉积的聚合物材料时，多孔电子传输层224的表面可以被平滑。因此，可以改善光伏转换特性。
[0059]
由于聚合物材料不太可能渗透多孔电子传输层224，因此多孔电子传输层224的表面具有优异的涂层性能。因此，当设置电极时，聚合物材料在防止短路方面是有效的。因此，可以实现更高的性能。
[0060]
在由单个材料形成的单层结构中使用的有机空穴传输材料没有被特别地限制，并且使用任何已知的有机空穴传输化合物。
[0061]
空穴传输层226的厚度没有被特别地限制，并且可以出于任何目的进行选择。空穴传输层226优选地具有嵌入到多孔电子传输层224的孔中的结构。电子传输层224上的空穴传输层226的厚度更优选为0.01μm或更大，并且进一步优选为0.1μm到10μm之间。
[0062]
[第二电极]
[0063]
第二电极227可以形成在空穴传输层226上；或者形成在空穴传输层226中的金属氧化物上。作为第二电极227，可以使用与第一电极222相同的电极。当第二电极227具有充分保持强度和密封性能的配置时，不一定需要支撑。
[0064]
第二电极227的材料的示例包括：金属，诸如铂、金、银、铜和铝；碳基化合物，诸如石墨、富勒烯、碳纳米管或石墨烯；导电金属氧化物，例如ito、fto或ato；导电聚合物，诸如聚噻吩或聚苯胺等。
[0065]
第二电极227的厚度没有被特别地限制，并且可以出于任何目的进行适当的选择。考虑到目标材料和空穴传输层226类型，第二电极227可以通过喷漆、层压、蒸镀、化学蒸镀(cdv)、键合等在空穴传输层226上适当地形成。
[0066]
注意，第一电极222和第二电极227中的至少一个要求基本上透明，以便功率发生器执行光伏转换。在图3的示例中，第一电极222是透明的，并且因此阳光等从第一电极222侧入射。
[0067]
以这种方式，在光电模块1中，第一电极222朝向衬底23定位，并且功率发生器22被布置在衬底21和衬底23之间。在这种情况下，优选在第二电极227中使用反射光的材料。例如，这种材料包括金属；沉积导电氧化物的玻璃；塑料；薄金属膜等。有利的是，在光被入射的一侧设置有抗反射层。
[0068]
即使在低入射光(诸如室内光)的情况下，包括功率发生器22的光电元件20也可以具有增加的转换效率。
[0069]
返回参考图1和图2，其高度大于光电元件20的厚度的间隔件30被布置成比光电元件20更向外并且在衬底10的上表面10a上。间隔件30是连续被布置并且包围光电元件20的外周的框架状构件。例如，利用粘合剂等，靠近衬底10的外周并且在衬底10的上表面10a上固定间隔件30。间隔件30的内表面与光电元件20的外周间隔开。
[0070]
例如，透明构件被布置在间隔件30上。当透明构件被布置在与透明构件接触的间隔件30上，并且光电元件20插入在衬底10和透明构件中之间时，间隔件30可以被布置成允许构件和光电元件20之间的间隙。
[0071]
例如，当只有一个高度大于光电元件20的厚度的柱形间隔件时，不满足间隙的条件。当透明构件被布置在间隔件30上时，间隔件30需要被布置成允许构件和光电元件20之间的间隙。
[0072]
间隔件30被连续布置成包围光电元件20的外周。以这样的方式，当透明构件被布置在间隔件30上时，可以得到该构件和光电元件20之间的间隙。
[0073]
间隔件30的材料没有被特别的限制，并且可以包括刚性材料，诸如金属、玻璃或塑料。替代地，间隔件30的材料可以包括弹性材料，诸如橡胶。然而，注意，当弹性材料用作间隔件30的材料时，在通过透明构件向间隔件30施加载荷的情况下，间隔件30优选具有使透明构件不接触光电元件20的高度。
[0074]
考虑到要被布置在间隔件30上的目标构件的偏转；以及假设施加到目标构件的载荷，间隔件30优选具有高度使得当假设的载荷实际施加到构件时，该构件不接触光电元件20。
[0075]
具体地，考虑到构件的最大偏转量，间隔件30的高度被设定成允许将被布置在间
隔件30上的目标构件和光电元件20之间的间隙大于预定值。基于最大偏转量计算间隙的预定值，假设当对矩形玻璃施加均匀分布的载荷时偏转量最大，矩形玻璃的四个边由相应的支柱支撑。
[0076]
具体而言，考虑到由δc＝αwa4/et2(公式1)计算的最大偏转量，设定间隔件30的高度。公式中，δc表示最大偏转量，w表示(均匀分布的)荷载(mpa)，a表示矩形玻璃的短边的长度(mm)，b表示矩形玻璃的长边的长度(mm)。此外，α表示根据短边与长边的比率的偏转系数，t表示矩形玻璃的厚度(mm)，并且e表示矩形玻璃的杨氏模量(mpa)。
[0077]
例如，当w＝1mpa的荷载施加到矩形玻璃时，公式1中，a＝88mm；b＝264mm(α＝0.139)；厚度t＝5mm；杨氏模量e＝7.16
×
104mpa，则由上述公式1计算最大偏转量δc≒4.7mm。
[0078]
在这种情况下，构件和光电元件20理想地分开上述最大偏转量或更大。例如，构件和光电元件20分开距离4.7mm或更大。考虑到制造差异，期望考虑相对于构件厚度的大约1％的误差。
[0079]
图4是根据比较示例的光电模块的平面图。图5是根据比较示例的光电模块的横截面图，并且示出了沿着图4中的b-b线截取的横截面。
[0080]
参考图4和图5，光电模块1x与光电模块1(参见图1和图2)的不同之处在于光电模块1x不具有间隔件30。
[0081]
当图4和图5所示的光电模块1x没有设置间隔件30时，例如，在将构件放置在光电模块1x上的情况下，表面载荷直接施加到光电元件20。因此，由于光电元件20内的功率发生器22、光电元件20的表面中的衬底23等的损坏等，光电元件20的功率大大降低。
[0082]
相反，对于图1和图2所示的光电模块1，间隔件30的高度大于光电元件20的厚度。在这种情况下，例如，即使当构件被放置在光电模块1上时，也可以得到构件和光电元件20之间的间隙。因此，表面载荷不施加到光电元件20，并且光电元件20不劣化。因此，光电元件20可以保持增加的功率。
[0083]
如上所述，光电模块1具有间隔件30，该间隔件30具有的高度大于光电元件20的厚度。当透明构件被布置在间隔件30上时，间隔件30被布置成允许该构件和光电元件20之间的间隙。
[0084]
以这种方式，即使当外部载荷施加到透明构件并且因此该构件被偏转时，外部载荷也不直接施加到光电元件20。因此，可以防止光电元件20由于外部载荷而劣化。因此，光电元件20可以保持增加的功率。
[0085]
特别地，当光电元件20的电解质为液体时，间隔件30允许构件和光电元件20之间的空间。此外，可以防止由于外部载荷而损坏光电元件20。因此，从防止液体泄漏的角度来看，间隔件30是有用的。
[0086]
注意，透明构件和光电元件20之间的空间不宜填充树脂等。这是因为，当构件由于透明构件上的外部载荷而偏转时，外部载荷通过树脂等施加到光电元件20，这可能导致光电元件20的劣化。设置透明构件和光电元件20之间的间隙是极其重要的。
[0087]
注意，间隔件30优选为白色。即使在间隔件30具有白色以外的颜色的情况下，也能够充分获得对外部载荷的抵抗。白色间隔件30反射集中在光电元件20中的光。从而，可以进一步增加光电元件20的功率。
[0088]
衬底10和间隔件30可以一体地形成。
[0089]
<第一实施例的修改1>
[0090]
第一实施例的修改1提供了具有形状与第一实施例中描述的形状不同的间隔件的光电模块的示例。注意，在第一实施例的修改1中，可以省略对与上述实施例中描述的相同配置的说明。
[0091]
图6是根据第一实施例的修改1的光电模块的示例的平面图。图7是根据第一实施例的修改1的光电模块的示例的横截面图，并且示出了沿着图6中的c-c线截取的横截面。
[0092]
参考图6和图7，光电模块1a与光电模块1(参见图1和2)的不同之处在于用间隔件30a代替间隔件30。间隔件30具有连续形状，而间隔件30a不连续地排列。
[0093]
在图6和图7所示的示例中，三个间隔件30a被布置在光电元件20的两个相对侧中的每个的外侧，光电元件20插入在平面图中。每个间隔件30a具有大于光电元件20的厚度的高度，并且被布置成比光电元件20更向外并且衬底10的上表面10a上。间隔件30a是不连续地排列以包围光电元件20的外周的构件。例如，靠近衬底10的外周，用粘合剂将每个间隔件30a固定于衬底10的上表面10a。每个间隔件30a的内表面与光电元件20的外周间隔开。
[0094]
与间隔件30的情况一样，当透明构件被布置在与透明构件接触的间隔件30a上，并且光电元件20插入在衬底10和透明构件之间时，间隔件30a可以被布置成允许构件和光电元件20之间的间隙。
[0095]
然而，注意，图6和图7中的间隔件的排列被描述为示例。例如，多个间隔件30a可以以预定间隔不连续地排列在光电元件20的四个侧面之外。替代地，相应的l形间隔件30a可以不连续地被排列在光电元件20的四个角附近。可以实现间隔件的其他排列。
[0096]
间隔件30a的材料没有被特别地限制，并且可以从间隔件30中已经描述的材料的示例中适当地选择。与间隔件30的情况一样，考虑到要被布置在间隔件30a上的目标构件的偏转；以及假设施加到目标构件的载荷，每个间隔件30a优选具有高度使得当假设的载荷实际施加到构件时，构件不接触光电元件20。
[0097]
如上所述，间隔件可以具有连续形状，或者间隔件可以不连续地排列。从强度角度看，具有连续形状的间隔件是有效的。
[0098]
<第二实施例>
[0099]
将使用其中衬底被布置在间隔件上的光电模块的示例来描述第二实施例。注意，根据第二实施例，可以省略对与上述实施例中描述的组件相同的组件的说明。
[0100]
图8是根据第二实施例的光电模块的示例的平面图。图9是根据第二实施例的光电模块的示例的横截面图，并且示出了沿着图8中的d-d线截取的横截面。
[0101]
参考图8和图9，光电模块1b与光电模块1(参见图1和图2)的不同之处在于透明衬底70被布置在间隔件30上。注意，作为透明衬底70，可以使用层压的多个透明衬底以增加强度。在这种情况下，每个透明衬底的材料可以相同或者不同。
[0102]
透明衬底70被布置在间隔件30上以接触间隔件30。得到透明衬底70和光电元件20之间的间隙。
[0103]
考虑到被布置在间隔件30上的透明衬底70的偏转；以及假设施加到透明衬底70的载荷，间隔件30优选具有高度使得当假设的载荷实际施加到透明衬底70时，透明衬底70不接触光电元件20。
[0104]
透明衬底70优选具有0.1％到16.0％之间的雾度比(haze ratio)。当透明衬底70的雾度比大于16.0％时，入射到透明衬底70上的光在透明衬底70内的散射增加，并且光没有充分地传递到光电元件20。因此，光电元件20的功率降低。
[0105]
相反，当透明衬底70具有小于0.1％的雾度比时，光直接透射而不在透明衬底70内散射。在这种情况下，光的散射不允许光有效地聚焦到光电元件20上。例如，透明衬底70的雾度比优选在0.1％到16.0％之间，这使得光能够在透明衬底70内适当地散射，从而有效地将光聚焦到光电元件20上。
[0106]
注意，透明衬底70的雾度比是当光入射到透明衬底70上时设定的扩散透射率(diffusion transmittance)与总透射率的比率。雾度比用0到100％表示。透明衬底70的雾度比可以使用例如雾度计hz-1(由须贺测试仪器有限公司(suga test instruments co.,ltd.)制造)来测量。其中，对于标准照明体，由国际照明委员会(cie)定义的照明体c与光源一起使用。
[0107]
当透明衬底70的材料具有上述范围内的雾度比时，该透明衬底70的材料被特别地限制。从强度和透明度的观点来看，透明衬底70的材料优选地包括来自玻璃、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂和乙烯叉二氯树脂中的一种或多种材料。
[0108]
如上所述，光电模块1b包括间隔件30，该间隔件30具有的高度大于光电元件20的厚度。间隔件30被布置成允许被布置在间隔件30上的透明衬底70与光电元件20之间的间隙。
[0109]
以这种方式，即使当透明衬底70由于透明衬底70上的外部载荷而偏转时，外部载荷也不直接施加到光电元件20。因此，可以防止光电元件20由于外部载荷而劣化。因此，光电元件20可以保持增加的功率。
[0110]
将透明衬底70布置在间隔件30上，可以改善对局部载荷的抵抗。
[0111]
注意，例如，将紫外线保护膜应用于透明衬底70等可以允许透明衬底70具有切断紫外光的功能。因此，可以防止光电元件20由于紫外光而劣化。
[0112]
在图10所示的光电模块1c中，可以使用位于设置光电模块的位置处的构件，代替光电模块1b的透明衬底70。例如，当光电模块1c被放置在具有透明顶板70a(例如玻璃或丙烯酸树脂)的家具(例如桌子等)的背面时，顶板70a是图9所示的透明衬底70的替代物，如图10所示。在光电模块1c中，阳光等通过顶板70a和衬底23进入功率发生器22的光接收表面。
[0113]
在图11所示的光电模块1d中，光电元件20可以直接形成在具有透明顶板70a的家具的背面上。在这种情况下，顶板70a、粘合层60和衬底21是透明的。在顶板70a的背面上设置光电元件20，其中光接收表面朝上定向(面向顶板70a的一侧)。在光电模块1d中，阳光等经由顶板70a、粘合层60以及衬底21进入功率发生器22的光接收表面。
[0114]
在图10和图11的情况下，光电模块1c和1d具有相应的间隔件30，每个间隔件具有的高度大于光电元件20的厚度。在图10中，间隔件30被布置成允许被布置在与间隔件30接触的顶板70a和光电元件20之间的间隙。在图11中，间隔件30被布置成允许光电元件20和衬底10之间的间隙。
[0115]
以这种方式，在光电模块1c中，即使当顶板70a由于施加到顶板70a的外部载荷而偏转时，外部载荷也不直接施加到光电元件20。因此，可以防止光电元件20由于外部载荷而劣化。因此，光电元件20可以保持增加的功率。
[0116]
在顶板70a被布置成与间隔件30接触的情况下，可以改善对局部载荷的抵抗。
[0117]
在光电模块1d中，当顶板70a由于顶板70a上的外部载荷而偏转时，光电元件20相应地偏转，与顶板70a的情况一样。在这种情况下，光电元件20不接触衬底10。因此，可以防止光电元件20由于外部载荷而劣化。因此，光电元件20可以保持增加的功率。
[0118]
在设置衬底10的情况下，可以改善对局部载荷的抵抗。
[0119]
下面将参照示例和比较示例更详细地描述光电模块等。然而，光电模块不限于这些示例。
[0120]
[示例1]
[0121]
<光电模块的制备>
[0122]
制备一种具有与图1和图2所示的结构相同的结构的光电模块a。其中，作为光电元件20的无定形硅太阳能电池被布置在衬底10上，并且进一步布置间隔件30。
[0123]
<光电模块的评估>
[0124]
(1)初始最大输出功率
[0125]
对于所制备的光电模块a，在使用白光发光二极管(led)调节200lx照度的条件下，使用太阳电池评估系统(as-510-pv03，由ny公司制造)评估电流-电压(i-v)特性。在评估中，计算了模块化前后最大输出功率的变化率。其中，模块化前后最大输出功率的变化率是指模块化后最大输出功率pmax(μw/cm2)与模块化前最大输出功率pmax(μw/cm2)的比率。
[0126]
(评估标准)
[0127]
优秀(合格)：98％以上
[0128]
良好(合格)：95％至98％(不包括)
[0129]
中等(合格)：90％至95％(不包括)
[0130]
差(不合格)：低于90％
[0131]
(2)表面载荷测试
[0132]
将表面朝下定向的光电模块a设定在平板测试台上。向光电模块a的表面逐渐施加均匀的载荷，达到2400pa，并且然后维持最大载荷1小时。
[0133]
然后，将光电模块a翻转，并像对光电模块a的前表面一样执行该过程。对光电模块a的前表面和后表面的这种过程总共重复执行三次。
[0134]
测试后，对i-v特性进行评估，以计算测试后的最大输出功率与测试前的最大输出功率的比率。
[0135]
(评估标准)
[0136]
优秀(合格)：95％以上
[0137]
良好(合格)：90％至95％(不包括)
[0138]
中等(合格)：80％至90％(不包括)
[0139]
差(不合格)：低于80％
[0140]
[示例2]
[0141]
制备一种具有与图6和图7所示的结构相同的结构的光电模块b，除了使用间隔件30a代替间隔件30之外，其与示例1的情况一样。对于光电模块b，与示例1的情况一样执行评估。
[0142]
[示例3]
[0143]
制备一种具有与图8和图9所示的结构相同的结构的光电模块c，除了将具有0.50％的雾度比的丙烯酸树脂板放置在间隔件30上之外，其与示例1的情况一样。其中，丙烯酸树脂板用作透明衬底70。对于光电模块c，与示例1的情况一样执行评估。注意，透明衬底70的雾度比是使用例如雾度计hz-1(由须贺测试仪器有限公司(suga test instruments co.,ltd.)制造)测量的。对于标准照明体，由国际照明委员会(cie)定义的照明体c与光源一起使用(上述雾度比的测量也适用于以下示例)。
[0144]
[示例4]
[0145]
制备一种具有与图8和图9所示的结构相同的结构的光电模块d，除了将染料敏化太阳能电池用作光电元件20；并且在间隔件30上放置具有13.0％的雾度比的fto玻璃板之外，其与示例1的情况一样。其中，fto玻璃板用作透明衬底70。对于光电模块d，与示例1的情况一样执行评估。
[0146]
[示例5]
[0147]
制备一种具有与图8和图9所示的结构相同的结构的光电模块e，除了将染料敏化太阳能电池用作光电元件20；并且在间隔件30上放置具有0.1％的雾度比的玻璃之外，其与示例1的情况一样。其中，玻璃用作透明衬底70。对于光电模块e，与示例1的情况一样执行评估。
[0148]
[示例6]
[0149]
制备一种具有与图8和图9所示的结构相同的结构的光电模块f，除了将染料敏化太阳能电池用作光电元件20；并且在间隔件30上放置具有16.0％的雾度比的悬浮玻璃板之外，其与示例1的情况一样。其中，悬浮玻璃板用作透明衬底70。对于光电模块f，与示例1的情况一样执行评估。
[0150]
[示例7]
[0151]
制备一种具有与图8和图9所示的结构相同的结构的光电模块g，除了将染料敏化太阳能电池用作光电元件20；并且在间隔件30上放置具有0.5％的雾度比的丙烯酸板之外，其与示例1的情况一样。其中，丙烯酸板用作透明衬底70。对于光电模块g，与示例1的情况一样执行评估。
[0152]
[比较示例1]
[0153]
制备一种具有与图4和图5所示的结构相同的结构的光电模块h，除了衬底10上没有布置间隔件之外，其与示例1的情况一样。对于光电模块h，与示例1的情况一样执行评估。
[0154]
<光电模块的评估结果>
[0155]
图12示出了光电模块a到h的评估结果。在图12中，关于总评估，“优秀”、“良好”和“中等”均指示“合格”，并且“差”指示“不合格”。
[0156]
在图12中，对于光电模块a到h中的每个，模块化前后最大输出功率的变化率指示“合格”。
[0157]
在示例1至示例7的光电模块a至g的表面载荷测试中，在每个光电模块中设置间隔件30或间隔件30a，结果指示“合格”。相反，对于没有设置间隔件的比较示例的光电模块h，结果指示“不合格”。结果证实，一个或多个间隔件能够维持相对于表面载荷的增加的稳定性。
[0158]
在表面载荷测试中，尤其是对于示例3到示例7中的光电模块c到g，其中每个模块
中都设置了透明衬底，其结果指示“优秀”。经证实，透明衬底能够维持相对于表面载荷的进一步增加的稳定性。
[0159]
上面已经详细描述了优选实施例等。然而，可以在不脱离本公开的范围的情况下对上述实施例等进行各种修改或替换。