太阳能电池制造技术

本发明专利技术涉及太阳能电池或太阳能电池模块，所述太阳能电池或太阳能电池模块包含在该太阳能电池的前辐射接收侧上或在其中的层，该层包含由涂覆有一层或多层透明或半透明材料并任选涂覆有后涂层的透明或半透明薄片状基材组成的效果颜料，和涉及它们的制备方法。和涉及它们的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池
[0001]本分案申请是基于申请号为201880082200.2、申请日为2018年12月20日、专利技术名称为“太阳能电池”的中国专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及太阳能电池或太阳能电池模块，其包含含有效果颜料的层，所述效果颜料由涂覆有一层或多层透明或半透明材料和任选涂覆有后涂层的透明或半透明薄片状基材组成，和涉及它们的制备方法。

技术介绍

[0003]在过去的数年中，太阳能电池显示了巨大的成功，并将在2017年超过全球每年100GW的并网安装量，其中大多数以民用规模(utility scale)安装。所有太阳能电池的基本功能是相同的：光活性材料吸收光并生成激发的电子
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空穴对。该电子
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空穴对在太阳能电池内被对于电子和空穴具有不同迁移率的区域—所谓的p
‑
n结隔开。由于可以使用不同种类的光吸收材料，因此太阳能行业已知多个不同种类的太阳能电池技术：
[0004]1)晶体硅太阳能电池(单晶c
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Si和多晶mc
‑
Si)
[0005]2)碲化镉太阳能电池(CdTe)
[0006]3)铜
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铟
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镓
‑
二硒化物(CIGS/CIS)
[0007]4)无定形硅太阳能电池(a
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Si)
[0008]5)III/V太阳能电池，如砷化镓(GaAs)太阳能电池，或多结太阳能电池，其由诸如锗/铟
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(铝)
‑
镓
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砷化物或磷化物(In(Al)GaAs/P)的第III族和第V族元素的堆叠体组成
[0009]6)染料敏化太阳能电池(DSSC)
[0010]7)有机太阳能电池(OSC)
[0011]8)钙钛矿太阳能电池(PSC)
[0012]9)量子点太阳能电池(QSC)
[0013]10)由第II族和第VI族元素组成的其它II/VI太阳能电池，如硒化锌(ZnSe)或硫化铁(FeS)
[0014]11)串叠型太阳能电池。
[0015]然而，使用更多建筑物表面和其它在物体(例如汽车)上的表面会增加可用于太阳能生产的总表面积。对于这种新技术和方案，制备具有吸引人的颜色的太阳能电池以及提高在不同吸收角度下的效率对于太阳能业务是主要感兴趣的。
[0016]在JP 5648906 B2中描述了颜料在太阳能电池中用于冷却的用途。所述颜料用于反射一部分IR太阳辐射以降低太阳能电池的工作温度。WO 07/050756、WO 09/143407和US 2011/023943公开了保护板，该保护板包含选择的特殊聚合物的聚合物膜和层，其任选包含用于光伏模块的稳定剂、染料、颜料、薄片、其它添加剂或它们的混合物。
[0017]如今，获得彩色太阳能电池的选项和技术是有限的：
[0018](1)使用Si
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层和其它技术的有限颜色选项；
[0019](2)通过改变抗反射涂层而着色；
[0020](3)使用彩色玻璃；
[0021](4)使用反射性中间层。
[0022]大多数技术和材料没有提供满意的颜色，并且着色会伴随太阳能电池效率的显著损失，或者它们由于高生产成本而是昂贵的(多层技术)。效率损失可能在15
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40％范围内。

技术实现思路

[0023]本专利技术的目的是提供一种使现有技术的太阳能电池或太阳能电池模块着色的有效材料和方法。
[0024]这个目的通过以下主题得到解决：一种太阳能电池或太阳能电池模块，该太阳能电池或太阳能电池模块在所述太阳能电池或所述太阳能电池模块的前辐射接收侧上或在所述侧中包含至少一个层，该层包含至少一种由涂覆有一层或多层透明或半透明材料并任选涂覆有后涂层的透明或半透明薄片状基材组成的效果颜料，以及一种方法，其中将包含这种效果颜料的涂料组合物施加于所述太阳能电池或所述太阳能电池模块上。
[0025]具体地，本专利技术提供以下技术方案：
[0026]项目1.太阳能电池或太阳能电池模块，其在该太阳能电池或太阳能电池模块的前辐射接收侧上或在所述侧中包含至少一个层，该层包含至少一种由涂覆有一层或多层透明或半透明材料并任选涂覆有后涂层的透明或半透明薄片状基材组成的效果颜料。
[0027]项目2.根据项目1的太阳能电池或太阳能电池模块，其中所述效果颜料和/或所述效果颜料层选择性反射太阳光谱的可见光的1
‑
100％，优选5
‑
40％。
[0028]项目3.根据项目1至2中一项或多项的太阳能电池或太阳能电池模块，其中所述效果颜料和/或所述效果颜料层对于与特定太阳能电池或太阳能电池模块相关的辐射，优选对于在260至1200nm范围内的辐射，具有至少30％，优选>80％的透明度。
[0029]项目4.根据项目1至3中一项或多项的太阳能电池或太阳能电池模块，其中所述效果颜料和/或所述效果颜料层对于在260至1200nm范围内的辐射具有1至40％，优选<30％的反射水平。
[0030]项目5.根据项目1至4中一项或多项的太阳能电池或太阳能电池模块，其中所述效果颜料和/或所述效果颜料层对于在260至1200nm范围内的辐射具有<20％，优选<10％的反射水平。
[0031]项目6.根据项目1至5中一项或多项的太阳能电池或太阳能电池模块，其中所述效果颜料选自珠光颜料、干涉颜料和多层颜料。
[0032]项目7.根据项目1至6中一项或多项的太阳能电池或太阳能电池模块，其中所述效果颜料在应用介质中的量在基于所述应用介质的固体部分计的1
‑
40重量％，优选1
‑
15重量％的范围内。
[0033]项目8.根据项目1至7中一项或多项的太阳能电池或太阳能电池模块，其中所述效果颜料的量在0.1至75g/m2的范围内。
[0034]项目9.根据项目1至8中一项或多项的太阳能电池或太阳能电池模块，其中所述包含效果颜料的层的厚度在1至200μm的范围内。
[0035]项目10.根据项目1至9中一项或多项的太阳能电池或太阳能电池模块，其中在260
至1200nm波长的区域内，内量子效率为≥0.7，优选≥0.8。
[0036]项目11.根据项目1至10中一项或多项的太阳能电池或太阳能电池模块，其中所述效果颜料和/或所述效果颜料层产生的相对电流损失[A/m2]为小于40％，优选小于30％，最优选小于20％。
[0037]项目12.根据项目1至11中一项或多项的太阳能电池或太阳能电池模块，其中所述效果颜料和/或所述效果颜料层产生的效率降低[W/m2]为小于40％，优选小于30％，最优选小于20％。
[0038]项目13.根据项目1至12中一项或多项的太阳能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.太阳能电池或太阳能电池模块，其在该太阳能电池或太阳能电池模块的前辐射接收侧上或在所述侧中包含至少一个层，该层包含至少一种由涂覆有一层或多层透明或半透明材料并任选涂覆有后涂层的透明或半透明薄片状基材组成的效果颜料。2.根据权利要求1的太阳能电池或太阳能电池模块，其中所述效果颜料和/或所述效果颜料层选择性反射太阳光谱的可见光的1
‑
100％，优选5
‑
40％。3.根据权利要求1至2中一项或多项的太阳能电池或太阳能电池模块，其中所述效果颜料和/或所述效果颜料层对于与特定太阳能电池或太阳能电池模块相关的辐射，优选对于在260至1200nm范围内的辐射，具有至少30％，优选>80％的透明度。4.根据权利要求1至3中一项或多项的太阳能电池或太阳能电池模块，其中所述效果颜料和/或所述效果颜料层对于在260至1200nm范围内的辐射具有1至40％，优选<30％的反射水平。5.根据权利要求1至4中一项或多项的太阳能电池或太阳能电池模块，其中所述效果颜料和/或所述效果颜料层对于在260至1200nm范围内的辐射具有<20％，优选<10％的反射水平。6.根据权利要求1至5中一项或多项的太阳能电池或太阳能电池模块，其中所述效果颜料选自珠光颜料、干涉颜料和多层颜料。7.根据权利要求1至6中一项或多项的太阳能电池或太阳能电池模块，其中所述效果颜料在应用介质中的量在基于所述应用介质的固体部分计的1
‑
40重量％，优选1
‑
15重量％的范围内。8.根据权利要求1至7中一项或多项的太阳能电池或太阳能电池模块，其中所述效果颜料的量在0.1至75g/m2的范围内。9.根据权利要求1至8中一项或多项的太阳能电池或太阳能电池模块，其中所述包含效果颜料的层的厚度在1至200μm的范围内。10.根据权利要求1至9中一项或多项的太阳能电池或太阳能电池模块，其中在260至1200nm波长的区域内，内量子效率为≥0.7，优选≥0.8。11.根据权利要求1至10中一项或多项的太阳能电池或太阳能电池模块，其中所述效果颜料和/或所述效果颜料层产生的相对电流损失[A/m2]为小于40％，优选小于30％，最优选小于20％。12.根据权利要求1至11中一项或多项的太阳能电池或太阳能电池模块，其中所述效果颜料和/或所述效果颜料层产生的效率降低[W/m2]为小于40％，优选小于30％，最优选小于20％。13.根据权利要求1至12中一项或多项的太阳能电池或太阳能电池模块，其中在260至120...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：默克专利股份有限公司，
类型：发明
国别省市：