一种用于提高入射光转换的光伏元件的制作方法

本发明涉及光伏。

背景技术：

1、太阳能电池产生电能，因为它吸收入射太阳光的能量并因此产生可作为电流捕获的电极运动。然而，太阳能电池不能获得太阳光的整个光谱来产生能量。太阳光覆盖约200nm至远超过2000nm的波长范围，其中最高辐射强度在约300-1000nm的范围内。例如基于碲化镉的太阳能电池在大约400至900nm的波长范围内具有其最佳吸收光谱。因此，200至400nm范围内的高能量低波长阳光不能被转换。

2、然而，这个问题可以通过“发光降频”方法(简称lds)部分地得到补偿。因此，使用光学功能性颜料，其改变穿过颜料的光的频率。例如，吸收波长范围以下的入射光在太阳能电池的最佳吸收谱中的较高波长范围内被吸收并再次输出。将颜料应用于嵌入合适载体材料(例如凝胶、乳液或箔)中的太阳能电池，可以因此增加太阳能电池的能量吸收，从而提高其效率。

3、由于技术问题，该方法仍然没有在标准应用中使用。目前使用的材料不具备在太阳能组件超过25年的产品保修期内保持其光学性能所需的耐候性。因此不可能简单地应用于太阳能电池的太阳侧。因此，有研究结果提出将用于波长偏移的光学材料作为转换层应用于太阳能电池面向入射光的前侧，并随后用覆盖玻璃形式的封装元件覆盖转换层。这对于例如晶体硅太阳能电池或薄膜太阳能电池的衬底布置是可能的。

4、然而，该方法不适用于所有薄膜结构的太阳能模块。该方法不适用于所谓的叠层结构的薄膜模块，其中具有光敏层的薄膜最初被施加到前侧玻璃上，并且随后与后侧封装连接。如果用于lds方法的光学材料最初被施加到前侧玻璃的底侧，则太阳能薄膜电池的制造工艺的热和化学影响将破坏颜料。对于随后在模块表面上的应用，不能提供如上文所述的长期稳定性。因此，没有解决将lds技术用于叠层薄膜模块的方法。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是实现一种将入射光转换为电能的光伏元件，使lds方法也可用于叠置薄膜太阳能模块，并在产品保修期内确保功能性。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种用于提高入射光转换的光伏元件，薄膜太阳能电池的上表面设有前封装元件，下表面设有后封装元件，所述前封装元件由面板和夹持在面板和薄膜太阳能电池之间的第一互连层构成，所述后封装元件由底板和夹持在底板和薄膜太阳能电池之间的第二互连层构成。

3、所述薄膜太阳能电池以单片布线的薄膜包装盒的形式布置在衬底上，所述薄膜包装盒是由非晶硅、亚硫酸镉或碲化镉制成的太阳能电池。

4、所述薄膜包装盒包括正点状半导体层、负点状半导体层以及正面和背面的电触点，其中正面的电触点由透明金属氧化物制成，背面的电触点由金属材料制成，所述负点状半导体层由亚硫酸镉制成，所述正点状半导体层由碲化镉制成。

5、所述底板和面板均为透明的玻璃板或塑料板或箔板。

6、所述底板、衬底和面板的厚度均为2mm-3mm。

7、所述第一互连层为具有光学功能材的乳剂、凝胶、糊剂、漆、胶水或箔，具有吸收特定波长范围的入射光并将该入射光作为改变波长范围的光辐射再发射的功能。

8、所述第一互连层内嵌入有在合适的载体介质中的光学功能颗粒，所述颗粒包含在箔中用于光学功能颗粒的天气防护。

9、所述第二互连层为透明胶水箔。

10、所述后封装元件和前封装元件的外周边相互胶合。

11、本发明具有用于改善入射光的转换的光学功能表面层，该层的功能包括吸收具有低波长的入射阳光，并将其作为具有较高波长的光辐射再次发射，使得该光谱可用于太阳能电池。通过光学功能表面层的嵌入解决了薄膜太阳能电池中光能吸收的问题，该薄膜太阳能电池具有布置在前侧的衬底，同时确保高耐候性，提出将光学功能层布置在前侧上的附加封装元件中，从而将光伏元件构造为双复合组件或多复合组件。

技术特征：

1.一种用于提高入射光转换的光伏元件，薄膜太阳能电池的上表面设有前封装元件，下表面设有后封装元件，其特征在于：所述前封装元件由面板和夹持在面板和薄膜太阳能电池之间的第一互连层构成，所述后封装元件由底板和夹持在底板和薄膜太阳能电池之间的第二互连层构成。

2.根据权利要求1所述用于提高入射光转换的光伏元件，其特征在于：所述薄膜太阳能电池以单片布线的薄膜包装盒的形式布置在衬底上，所述薄膜包装盒是由非晶硅、亚硫酸镉或碲化镉制成的太阳能电池。

3.根据权利要求2所述用于提高入射光转换的光伏元件，其特征在于：所述薄膜包装盒包括正点状半导体层、负点状半导体层以及正面和背面的电触点，其中正面的电触点由透明金属氧化物制成，背面的电触点由金属材料制成，所述负点状半导体层由亚硫酸镉制成，所述正点状半导体层由碲化镉制成。

4.根据权利要求1、2或3所述用于提高入射光转换的光伏元件，其特征在于：所述底板和面板均为透明的玻璃板或塑料板或箔板。

5.根据权利要求4所述用于提高入射光转换的光伏元件，其特征在于：所述底板、衬底和面板的厚度均为2mm-3mm。

6.根据权利要求1或5所述用于提高入射光转换的光伏元件，其特征在于：所述第一互连层为具有光学功能材的乳剂、凝胶、糊剂、漆、胶水或箔，具有吸收特定波长范围的入射光并将该入射光作为改变波长范围的光辐射再发射的功能。

7.根据权利要求6所述用于提高入射光转换的光伏元件，其特征在于：所述第一互连层内嵌入有在合适的载体介质中的光学功能颗粒，所述颗粒包含在箔中用于光学功能颗粒的天气防护。

8.根据权利要求7所述用于提高入射光转换的光伏元件，其特征在于：所述第二互连层为透明胶水箔。

9.根据权利要求8所述用于提高入射光转换的光伏元件，其特征在于：所述后封装元件和前封装元件的外周边相互胶合。

技术总结
本发明揭示了一种用于提高入射光转换的光伏元件，其包括用于改善入射光的转换的光学功能表面层。该层的功能包括吸收具有低波长的入射阳光，并将其作为具有较高波长的光辐射再次发射，使得该光谱可用于太阳能电池。为了解决将这样的层嵌入薄膜太阳能电池中的问题，该薄膜太阳能电池具有布置在前侧的衬底，同时确保高耐候性，提出将光学功能层布置在前侧上的附加封装元件中，从而将光伏元件构造为双复合组件或多复合组件。

技术研发人员：夏金鑫,陶江陵,刘科学,马明强,顾荣,董前文,陶娟,高登峰,程林中,于思宇
受保护的技术使用者：国网安徽省电力有限公司南陵县供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14