复合光伏结构制造技术

本实用新型专利技术于一透明基板上设有一第一光伏单元，于第一光伏单元上方叠置有一与第一光伏单元并联的第二光伏单元；其第一光伏单元设于一第二透明电极层上，其第一光伏单元上方覆设有一与一第一透明电极层电气连接的第一透明导电层，其第二光伏单元设于第一透明导电层上，且于第二光伏单元上方覆设有一与第二透明电极层电气连接的第二透明导电层；从而，获致一种可以大幅提升全方位的聚光增益光电反应面积，并有效增加电流量，不影响整体结构厚度，且制程成本低的复合光伏结构。

Composite photovoltaic structure

【技术实现步骤摘要】
复合光伏结构
本技术与太阳能光电技术有关，旨在提供一种可以大幅提升全方位的聚光增益光电反应面积，有效增加电流量，不影响整体结构厚度，且制程成本低的复合光伏结构，以及与其相关的复合光伏结构制造方法。
技术介绍
薄膜型电池的研究是再生能源中受众人期待的一个方向。虽然现今已商业化的多数太阳能电池是以硅为其主要材料，不过薄膜型电池因其制程简单、材质轻盈、可挠曲等特性而受到业界与学术界的瞩目。目前在制备薄膜型电池时，可以透过涂布(Coating)为制备太阳能电池薄膜的技术手段，其优点在于能够使得该薄膜具有较佳的平整性与均匀性。而进一步可以R2R(卷对卷，Reel-to-Reel，或Roll-to-Roll)制程即是一种具有潜力用以大面积制备太阳能电池的技术，其在产业界已有配合，例如，一种可挠性显示器(flexibledisplay)的制备，基于可挠性显示器“软”的特性，R2R制程即可良好地配合其运作，得以在较低成本之下生产这些具有可塑性、重量轻、耐冲击等优点的产品。薄膜型电池的光电转换装置在结构上有很多种，其中一种称为有机高分子光伏结构，或是钙钛矿光伏结构，其相关结构如图1所示，主要于一透明基板11上设有一光伏单元12，该光伏单元12的一上表层123及一下表层121分别为一透明电子传递层及一透明电洞传递层，且于该上表层123及该下表层121之间设有一透明主动层122。其中，该透明基板11的板面上设有形成绝缘的一第一透明电极层131及一第二透明电极层132，该光伏单元12设于该第二透明电极层132上，于该光伏单元12的该上表层123处覆设一与该第一透明电极层131电气连接的一透明导电层141，于该光伏单元12侧面与该透明导电层141之间设有一绝缘层142。类似图1所示的习用光伏结构，虽然具有光电转换适应光频谱广，结构薄、可以在仅需要180℃以下的制程条件作业及前述的低照度光电转换等多项优点；惟，在低照度环境下受限于入射光源照度低，即便在有效高光电转换效率下转换的电流产出亦低。
技术实现思路
有鉴于此，本技术所解决的技术问题即在提供一种可以大幅提升全方位的聚光增益光电反应面积，有效增加电流量，不影响整体结构厚度，且制程成本低的复合光伏结构，以及与其相关的复合光伏结构制造方法，为其主要目的。本技术所采用的技术手段如下所述。本技术的复合光伏结构，于一透明基板上设有一第一光伏单元，于该第一光伏单元上方叠置一与该第一光伏单元并联的第二光伏单元；其中该第一光伏单元包含一第一下表层、一第一透明主动层以及一第一上表层；该第二光伏单元包含一第二下表层、一第二透明主动层以及一第二上表层；该第一上表层及该第二上表层分别为一透明电子传递层；该第一下表层及该第二下表层分别为一透明电洞传递层；该第一上表层及该第一下表层之间设有该第一透明主动层；且该第二上表层及该第二下表层之间设有该第二透明主动层；其中：该透明基板的板面上设有形成绝缘的一第一透明电极层及一第二透明电极层，该第一光伏单元以其该第一下表层与该第二透明电极层接触的型态设于该第二透明电极层上；该第一光伏单元的该第一上表层处覆设有一与该第一透明电极层电气连接的第一透明导电层；该第二光伏单元以其该第二下表层与该第一透明导电层接触的型态设于该第一透明导电层上；该第二光伏单元的该第二上表层处覆设有一与该第二透明电极层电气连接的第二透明导电层；该第一透明导电层沿着该第一光伏单元侧面延伸至该第一透明电极层，该第一光伏单元侧面与该第一透明导电层之间设有一第一绝缘层；该第二透明导电层沿着该第二光伏单元侧面、该第一透明导电层侧面及该第一光伏单元侧面延伸至该第二透明电极层，该第二光伏单元侧面、该第一透明导电层侧面及该第一光伏单元侧面与该第二透明导电层之间设有一第二绝缘层。利用上述技术特征，可获致一种可以大幅提升全方位的聚光增益光电反应面积，并有效增加电流量，不影响整体结构厚度，且制程成本低的复合光伏结构。依据上述技术特征，该复合光伏结构于该透明基板的板面与该第一透明电极层及该第二透明电极层之间设有一光学硬化层。依据上述技术特征，该第一光伏单元及该第二光伏单元为有机光伏单元。依据上述技术特征，该第一光伏单元及该第二光伏单元为钙钛矿光伏单元。依据上述技术特征，该第一光伏单元为有机光伏单元，该第二光伏单元为钙钛矿光伏单元。依据上述技术特征，该第一光伏单元为钙钛矿光伏单元，该第二光伏单元为有机光伏单元。依据上述技术特征，该第一光伏单元及该第二光伏单元为有机光伏单元；该第一光伏单元及该第二光伏单元的透明电子传递层可以由PEI(polyethylenimine)、PEIE(polyethylenimineethoxylated)为主成分经狭缝涂布后以90～140℃热风烘干3分钟后成形，厚度以0.5～10nm为佳；该第一光伏单元及该第二光伏单元的透明电洞传递层可以为经溶剂稀释的PEDOT：PSS(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrenesulfonate))为主成分(PEDOT：PSS)，包含有复数EDOT(3,4-亚乙二氧噻吩单体)的聚合物及复数聚苯乙烯磺酸钠(sodium-p-styrenesulfonate,PSS)混合而成，如以醇类等极性溶剂(如乙醇)稀释后经狭缝涂布90～140℃氮气气氛下烘干5分钟后烘干成形，厚度以100～500nm为佳；该第一透明主动层及该第二透明主动层分别可以为溶剂稀释的P3HT/PCBM、PCPDTBT/PCBM(poly[2,6-(4,4-bis-(2-ethylhexyl)-4H-cyclopenta[2,1-b；3,4-b′]dithiophene)-alt-4,7-(2,1,3-benzothiadiazole)]:phenyl-C61-butyricacidmethylester)，其中P3HT/PCBM为有复数聚3-己烷基噻吩(poly(3-hexylthiophene),P3HT(p型材料))聚合物半导体及复数苯基-C61丁酸甲酯(phenyl-C61-butyricacidmethylester,PCBM(n型材料))混合而成，以邻二甲苯稀释后经狭缝涂布后90～140℃氮气气氛下烘干3分钟烘干成形，厚度以100～500nm为佳。依据上述技术特征，该第一光伏单元及该第二光伏单元为钙钛矿光伏单元；该第一光伏单元及该第二光伏单元的透明电子传递层可以由PEDOT:PSS、Poly(3-hexylthiophene)(P3HT)及Poly(bis(4-phenyl)(2,4,6-trimethylphenyl)amine)(PTAA)经狭缝涂布后90～140℃氮气气氛下烘干5分钟烘干成形，厚度以100～500nm为佳；该第一光伏单元及该第二光伏单元的透明电洞传递层可以为含PDPP3T:PCBM的主成分经溶剂稀释后以狭缝涂布后90～140℃氮气气氛下烘干5分钟烘干成形，厚度以1～100nm为佳；该第一透明主动层及该第二透明主动层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合光伏结构，其特征在于，于一透明基板(20)上设有一第一光伏单元(30)，于该第一光伏单元(30)上方叠置一与该第一光伏单元(30)并联的第二光伏单元(40)；其中该第一光伏单元(30)包含一第一下表层(31)、一第一透明主动层(32)以及一第一上表层(33)；该第二光伏单元(40)包含一第二下表层(41)、一第二透明主动层(42)以及一第二上表层(43)；该第一上表层(33)及该第二上表层(43)分别为一透明电子传递层，该第一下表层(31)及该第二下表层(41)分别为一透明电洞传递层，且该第一上表层(33)及该第一下表层(31)之间设有该第一透明主动层(32)；该第二上表层(43)及该第二下表层(41)之间设有该第二透明主动层(42)；其中：/n该透明基板(20)的板面上设有形成绝缘的一第一透明电极层(51)及一第二透明电极层(52)，该第一光伏单元(30)以其该第一下表层(31)与该第二透明电极层(52)接触的型态设于该第二透明电极层上(52)；该第一光伏单元(30)的该第一上表层(33)处覆设有一与该第一透明电极层(51)电气连接的第一透明导电层(61)；该第二光伏单元(40)以其该第二下表层(41)与该第一透明导电层(61)接触的型态设于该第一透明导电层(61)上；该第二光伏单元(40)的该第二上表层(43)处覆设有一与该第二透明电极层(52)电气连接的第二透明导电层(62)；该第一透明导电层(61)沿着该第一光伏单元(30)侧面延伸至该第一透明电极层(51)，该第一光伏单元(30)侧面与该第一透明导电层(61)之间设有一第一绝缘层(71)；该第二透明导电层(62)沿着该第二光伏单元(40)侧面、该第一透明导电层(61)侧面及该第一光伏单元(30)侧面延伸至该第二透明电极层(52)，该第二光伏单元(40)侧面、该第一透明导电层(61)侧面及该第一光伏单元(30)侧面与该第二透明导电层(62)之间设有一第二绝缘层(72)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种复合光伏结构，其特征在于，于一透明基板(20)上设有一第一光伏单元(30)，于该第一光伏单元(30)上方叠置一与该第一光伏单元(30)并联的第二光伏单元(40)；其中该第一光伏单元(30)包含一第一下表层(31)、一第一透明主动层(32)以及一第一上表层(33)；该第二光伏单元(40)包含一第二下表层(41)、一第二透明主动层(42)以及一第二上表层(43)；该第一上表层(33)及该第二上表层(43)分别为一透明电子传递层，该第一下表层(31)及该第二下表层(41)分别为一透明电洞传递层，且该第一上表层(33)及该第一下表层(31)之间设有该第一透明主动层(32)；该第二上表层(43)及该第二下表层(41)之间设有该第二透明主动层(42)；其中：
该透明基板(20)的板面上设有形成绝缘的一第一透明电极层(51)及一第二透明电极层(52)，该第一光伏单元(30)以其该第一下表层(31)与该第二透明电极层(52)接触的型态设于该第二透明电极层上(52)；该第一光伏单元(30)的该第一上表层(33)处覆设有一与该第一透明电极层(51)电气连接的第一透明导电层(61)；该第二光伏单元(40)以其该第二下表层(41)与该第一透明导电层(61)接触的型态设于该第一透明导电层(61)上；该第二光伏单元(40)的该第二上表层(43)处覆设有一与该第二透明电极层(52)电气连接的第二透明导电层(62)；该第一透明导电层(61)沿着该第一光伏单元(30)侧面延伸至该第一透明电极层(51)，该第一光伏单元(30)侧面与该第一透明导电层(61)之间设有一第一绝缘层(71)；该第二透明导电层(62)沿着该第二光伏单元(40)侧面、该第一透明导电层(61)侧面及该第一光伏单元(30)侧面延伸至该第二透明电极层(52)，该第二光伏单元(40)侧面、该第一透明导电层(61)侧面及该第一光伏单元(30)侧面与该第二透明导电层(62)之间设有一第二绝缘层(72)。


2.如权利要求1所述的复合光伏结构，其特征在于，该复合光伏结构于该透明基板(20)的板面与该第一透明电极层(51)及该第二透明电极层(52)之间设有一光学硬化层(80)。


3.如权利要求1或2所述的复合光伏结构，其特征在于，该第一光伏单元(30)及该第二光伏单元(40)为有机光伏单元。


4.如权利要求1或2所述的复合光伏结构，其特征在于，该第一光伏单元(30)及该第二光伏单元(40)为钙钛矿光伏单元。


5.如权利要求1或2所述的复合光伏结构，其特征在于，该第一光伏单元(30)为有机光伏单元，该第二光伏单元(40)为钙钛矿光伏单元。


6.如权利要求1或2所述的复合光伏结构，其特征在于，该第一光伏单元(30)为钙钛矿光伏单元，该第二光伏单元(40)为有机光伏单元。


7.如权利要求1或2所述的复合光伏结构，其特征在于，该第一光伏单元(30)及该第二光伏单元(40)为有机光伏单元；...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖世文，
申请(专利权)人：位速科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：中国台湾;71