權利要求書: 1.一種
太陽能電池封裝結構,包括:光電轉換材料,其用于接受太陽光的照射生成載流子;上電極,其設置于光電轉換材料上表面;下電極,其設置于光電轉換材料下表面;上電極包括位于第一電極組以及位于第二電極組;第一電極組設置于光電轉換材料上表面的Y軸方向上端,第二電極組設置于光電轉換材料上表面的Y軸方向下端;所述第一電極組與第二電極組對應設置,中間形成間隔;密封材料內(nèi)部設置多個凸透聚光結構,凸透聚光結構設置于上電極正上方,其YZ豎截面最長邊與光電轉換材料Y軸長度相等;其中,Y軸方向為光電轉換材料平面水平向內(nèi);Z軸方向為垂直于光電轉換材料平面方向向上;散射結構,其設置于凸透聚光結構與上電極之間,其中間設置第二間隔,所述第二間隔寬度設置為所述凸透聚光結構的聚焦面與該散射結構橫截面重疊部分的寬度。
2.根據(jù)權利要求1所述的太陽能電池封裝結構,其特征在于:還包括位于底部的背板。
3.根據(jù)權利要求2所述的太陽能電池封裝結構,其特征在于:所述光電轉換材料為晶硅材料。
4.根據(jù)權利要求3所述的太陽能電池封裝結構,其特征在于:所述晶硅材料包括單晶硅,
多晶硅,薄膜硅和非晶硅等。
5.根據(jù)權利要求4所述的太陽能電池封裝結構,其特征在于:所述上電極以及下電極為單層結構或者多層結構。
說明書: 太陽能電池封裝結構技術領域[0001] 本發(fā)明涉及一種封裝結構,尤其是涉及一種太陽能電池的封裝結構。背景技術[0002] 隨著人類不斷開發(fā)新能源,太陽能逐漸被人類應用到多個領域當中,太陽能發(fā)電是一種新型能源,具有環(huán)保、節(jié)能、取之不盡用之不竭等特點,太陽能電池組件是太陽能發(fā)
電系統(tǒng)中的核心部分,也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中價值最高的部分,其作用是將太陽能轉化為
電能,而太陽能電池組件封裝工藝好壞直接影響太陽能電池的使用壽命。
[0003] 隨著人類的科技進步全球對于石油、天然氣等自然能源資源的依賴日益加重,而全球能源需求的不斷增長,能源、環(huán)境和氣候變暖等問題日益突出。開發(fā)和加大可再生的綠
色能源的使用已經(jīng)刻不容緩。太陽能
光伏、生物能和風能等綠色能源已經(jīng)或正在成為傳統(tǒng)
能源最好的替代技術。
[0004]
太陽能光伏技術是基于半導體的光生伏特效應原理,利用太陽能電池將太陽光能直接轉化為電能。其最核心器件為太陽能電池。當太陽光照射到太陽能電池上時,電池吸
收光子能量,產(chǎn)生電子-空穴對。在電池內(nèi)建電場作用下,光生電子和空穴被分離,電池兩
端出現(xiàn)異號電荷的積累,即產(chǎn)生“光生電壓”,在內(nèi)建電場的兩側引出電極并接上負載,則負
載就有“光生”電流通過,從而獲得功率輸出。
[0005] 提高太陽能電池的工業(yè)轉化效率,是太陽能產(chǎn)業(yè)一直不變的追求。太陽能電池的性能是由該電池的光電特性來確定的,而電池性能的損失主要來源于光學損失和電學損
失。太陽能電池光學損失主要包括電池前表面反射損失、以及電極阻擋導致的接觸柵線的
陰影損失。其中,通過絨面和減反射膜技術可獲得相當?shù)偷墓夥瓷?,減小電池前表面的反射
損失。
[0006] 對于太陽能電池的電極阻擋導致的光學損失,現(xiàn)有技術主要通過將入射到電極的光線折射或者散射到電極以外的區(qū)域,從而增加有效光。但是,部分折射或者散射的光線仍
可能照射到電極上。為了解決上述問題,在先申請?zhí)岢隽嗽陔姌O寬度方向設置間隔結構,通
過在封裝材料中設置聚焦結構將由照射到電極的光線聚焦到間隔內(nèi),避免光線照射電極導
致的損失。但是,由于電極的寬度通常都是設置為很窄的結構,在其中間設置間隔對于制作
工藝的要求較高。
發(fā)明內(nèi)容[0007] 本發(fā)明提供了一種改進的太陽能電池封裝結構以及太陽能電池,能夠降低對于制作工藝的要求。
[0008] 作為本發(fā)明的一個方面,提供了一種太陽能電池封裝結構,包括:光入射層,用于太陽光的入射;光電轉換材料,其用于接受太陽光的照射生成載流子;密封材料,其設置于
光入射層與光電轉換材料之間;上電極,其設置于光電轉換材料上表面;下電極,其設置于
光電轉換材料下表面;其特征在于:所述上電極包括位于上端的第一電極組以及位于下端
的第二電極組;所述第一電電極組與第二電極組對應設置,中間形成間隔;密封材料內(nèi)部設
置多個凸透聚光結構,凸透聚光結構設置于上電極正上方,其YZ豎截面最長邊與光電轉換
材料Y軸長度相等;設置所述凸透聚光結構距離上電極的高度,使其焦點位于所述間隔內(nèi)。
[0009] 優(yōu)選的,所述密封材料為乙烯-乙酸乙烯脂共聚物(EA)、聚乙烯醇縮丁醛(PB)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PC)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯
(PP)、聚苯乙烯(PS)、TPU、硅酮、離子交聯(lián)聚合物、光固樹脂中的一種或者幾種。
[0010] 優(yōu)選的,所述凸透聚光結構的材料為乙烯-乙酸乙烯脂共聚物(EA)、聚乙烯醇縮丁醛(PB)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PC)、低密度聚乙烯
(LDPE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、TPU、硅酮、離子交聯(lián)聚合物、光固樹脂中的一種或者
幾種。
[0011] 優(yōu)選的,所述凸透聚光結構材料的折射率大于密封材料的折射率。[0012] 優(yōu)選的,還包括設置于底部的光反射層。[0013] 優(yōu)選的,上電極以及下電極的材料包括TCO材料或導電金屬材料。[0014] 優(yōu)選的,所述光入射面層的內(nèi)表面設置表面紋理。[0015] 優(yōu)選的,所述間隔中點位于凸透鏡主光軸的延長線上,使所述凸透聚光結構的匯聚光照射到所述間隔中。
[0016] 優(yōu)選的,包括設置于凸透聚光結構與上電極之間的散射結構,所述散射結構具有中間設置第二間隔,所述第二間隔寬度設置為所述凸透聚光結構的聚焦面與該散射結構橫
截面重疊部分的寬度。
[0017] 優(yōu)選的,所述光入射層為玻璃。[0018] 優(yōu)選的,所述光電轉換材料為晶體硅。[0019] 作為本發(fā)明的另外一個方面,提供一種太陽能電池,其包括上述之一的太陽能電池封裝結構。
附圖說明[0020] 圖1是本發(fā)明實施例的太陽能電池封裝結構正面示意圖。[0021] 圖2是本發(fā)明實施例的太陽能電池封裝結構的電極結構的俯視圖。[0022] 圖3是本發(fā)明優(yōu)選實施例的太陽能電池封裝結構的局部側視圖。具體實施方式[0023] 為了更清楚地說明本發(fā)明的技術方案,下面將使用實施例對本發(fā)明進行簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的僅僅是本發(fā)明的一個實施例,對于本領域普通技術人員來
講,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據(jù)這些實施例獲取其他的技術方案,也屬于
本發(fā)明的公開范圍。
[0024] 本發(fā)明實施例的太陽能電池封裝結構,如圖1、圖2、圖3所示,從下至上依次包括背板100,密封材料200,下電極300,光電轉換材料400,上電極500,密封材料600,光入射層
700。
[0025] 背板100位于太陽能電池非受光一側的表面,用于向太陽能電池提供結構支持。光入射層700設置于太陽能電池的受光側,用于太陽光的入射。可以使用現(xiàn)有的常規(guī)背板和前
板材料,例如可以是玻璃、塑料、金屬等材料。在優(yōu)選的實施例中,使用玻璃作為太陽能電池
板的背板100以及光入射層700的材料。
[0026] 密封材料為太陽能電池線路裝備提供結構支撐和定位,同時隔絕環(huán)境以及外界因素對于光電轉換材料以及線路的影響。密封材料的位置處在太陽能電池組件的中間,與光
入射層700及背板100相互黏接,包裹住光電轉換材料400,其包括位于光電裝換材料400下
方的密封材料200以及光電轉換材料400上方的密封材料600。密封材料可以使用乙烯-乙酸
乙烯脂共聚物(EA)、聚乙烯醇縮丁醛(PB)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚
氯乙烯(PC)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、TPU、硅酮、離子交聯(lián)聚合
物、光固樹脂中的一種或者幾種。
[0027] 光電轉換材料400是利用光電轉換效應把光能直接轉變?yōu)殡娔艿陌雽w器件,太陽能照射到光電轉換材料400后產(chǎn)生電子—空穴對,電子—空穴對在空間電荷區(qū)中產(chǎn)生后,
立即被內(nèi)建電場分離,光生電子被推進n區(qū),光生空穴被推進P區(qū)。故此,在p-n結兩側產(chǎn)生了
正、負電荷的積累,形成與內(nèi)建電場相反的光生電場,在PN結開路的情況下,光生電流和正
向電流相等時,PN結兩端建立起穩(wěn)定的電勢差,成為開路電壓,從而使PN結起到電源的作
用??梢允褂矛F(xiàn)有的晶硅材料作為光電轉換材料400,例如單晶硅,多晶硅,薄膜硅和非晶硅
等。
[0028] 太陽能電池的電極包括下電極300以及上電極500,其中,下電極300設置于光電轉換材料400下表面,上電極500設置于光電轉換材料400上表面,收集來自光電轉換材料400
的光生成載流子。上電極500以及下電極300可以是包含導電性材料的單層結構,也可以為
多層結構。
[0029] 電極材料可以是導電金屬材料由包含銀或鋁、銅、鎳、錫、金等或它們的合金等的導電性材料制成,也可以是例如TCO材料。除了包含這些導電性材料的層以外,還可以具有
包含透光性導電氧化物的層,例如氧化鋅,氧化錫等。
[0030] 如圖2所示,上電極500包括相對設置的第一電極組501以及第二電極組502。第一電極組501設置于光電轉換材料400上表面的上端,第二電極組501設置于光電轉換材料400
上表面的下端,其X軸座標相同,長度小于光電轉換材料400Y軸長度的一半,從而第一電極
組501和第二電極組502之間形成間隔503。
[0031] 密封材料600內(nèi)部設置與上電極500對應的多個凸透聚光結構601,凸透聚光結構601設置于上電極500的正上方,其YZ豎截面為凸透鏡結構,YZ豎截面最長邊與光電轉換材
料400Y軸長度相等。凸透聚光結構601的材料可以是乙烯-乙酸乙烯脂共聚物(EA)、聚乙烯
醇縮丁醛(PB)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PC)、低密度聚乙烯
(LDPE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、TPU、硅酮、離子交聯(lián)聚合物、光固樹脂中的一種或者
幾種。選擇凸透聚光結構601的材料時,使其折射率大于密封材料600的材料,從而能夠形成
聚焦,例如當使用EA或者PB作為密封材料600時,可以使用PC作為凸透聚光結構601的材
料。
[0032] 設置凸透聚光結構601距離上電極500的高度,使其凸透聚光結構601的焦點與上電極500位于同一平面,間隔503的中點位于凸透聚光結構601主光軸的延長線上,使凸透聚
光結構601的匯聚光照射到間隔503中,從而將照射到上電極500的光線聚焦,避免折射或者
散射時,光線照射到上電極500導致的光學損失。
[0033] 通過本發(fā)明的實施例,通過凸透聚光結構601和上電極500的設置,在上電極500的長度方向上設置間隔,將照射到電極的光線,通過聚焦結構聚焦到上電極500的長度方向,
一方面避免了避免光線照射電極導致的損失,同時由于電極長度方向設置間隔相對簡單,
對于工藝要求相對較低。
[0034] 優(yōu)選的實施例中,可以如圖3所示,在凸透聚光結構601與組電極501之間設置散射結構602,散射結構602中間設置第二間隔603,第二間隔603的寬度設置為凸透聚光結構601
的聚焦面與該散射結構602橫截面重疊部分的寬度,從而能夠進一步將聚焦面之外的光線
散射到光電轉換材料中。
[0035] 本發(fā)明中描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領域的技術人員可以將本說明書
中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。凡在本發(fā)明的
精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等,均包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
聲明:
“太陽能電池封裝結構” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)