使用半导体纳米晶体的太阳能电池模块制造技术

本发明专利技术涉及使用半导体纳米晶体的太阳能电池模块。该太阳能电池模块包括其中散布有纳米晶体的层，所述纳米晶体的材料具有对入射光能量的向下转换功能，该太阳能电池模块包括：多个包括至少一个光电转化层的太阳能电池；设置在所述多个太阳能电池的上表面上的至少一个透明部件；以及用于密封所述多个太阳能电池的填允层，其中，从所述至少一个透明部件和所述填充层中选择的至少一层包含所述半导体纳米晶体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施方式涉及使用具有向下转换特性的材料制备的太阳能电池和太阳能电池模块，并且更具体地说，涉及太阳能电池以及太阳能电池模块，其能够增加入射到太阳能电池上的光子的数量或者入射光的吸收率，从而增大产生的电流量并因此提高其光电转换效率。
技术介绍
最近，由于例如石油价格的高度上扬、环境问题、矿物能源的耗尽、核能产生过程中产生的废料处理、以及新能源工厂建设项目的阻力等问题，对新的可再生能源的兴趣开始升温。在新的可再生能源中，对作为无污染能源的太阳能电池的研究和开发正在积极进行。太阳能电池是利用光伏效应将光能转换为电能的装置。太阳能电池具有很多的优点，例如没有污染，具有无限的能源，并且具有半永久的寿命，并且有望作为最终解决人类的能源问题以及无数的环境问题的能源。根据构成太阳能电池的材料，太阳能电池可分为硅太阳能电池、薄膜太阳能电池、 染料敏化太阳能电池、有机化合物太阳能电池等等。在这些多种类型的太阳能电池中，因为晶体硅太阳能电池构成了全球太阳能电池生产中的大部分，并且具有比其它太阳能电池高的效率，所以在持续开发用于降低晶体硅太阳能电池的单位生产成本的技术，并且晶体硅太阳能电池被认为是最普及的太阳能电池。通常，当商业化时，将太阳能电池制备成具有模块结构，其中将执行光电转换功能的太阳能电池与保护部件、填充物、以及加固部件封装。因此，为了优化太阳能电池的光电效率，需要对太阳能电池模块结构的研究和开发以获得高的效率。本专利技术的实施方式提出了一种改进太阳能电池和太阳能电池模块以提高太阳能电池和太阳能电池模块的光电转换效率的技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种太阳能电池及其太阳能电池模块，该太阳能电池模块适用于各种太阳能电池，同时利用使用太阳能电池的太阳能电池模块的制备工艺，以增加光电转换效率。本专利技术的另一个目的是提供一种使用能量下转换材料制备的太阳能电池及其太阳能电池模块，所述能量下转换材料对入射到太阳能电池上的光进行转换，以增加光的吸收率，或者光的光子数，从而增加太阳能电池的光电转换效率。本专利技术的目的并不限于上述的目的，对本领域的技术人员来说，上面没有提及的其它目的也可以从下面的内容中变得清楚。为了实现上述目的，根据本专利技术的示例实施方式，提供了一种太阳能电池模块，该太阳能电池模块包括太阳能电池，并且包括插入层，该插入层包含半导体纳米晶体，所述半导体纳米晶体具有用于将入射光转换为能量低于所述入射光的能量的发射光的向下转换特性，从而增加入射光的光子的数量或者入射光的吸收率的量，因此增加太阳能电池的光电转换效率。更具体地说，所述太阳能电池模块可以包括多个太阳能电池，各个太阳能电池包括至少一个光电转换层；设置在所述多个太阳能电池的上表面上的至少一个透明部件；以及用于密封所述多个太阳能电池的填充层，其中，从所述至少一个透明部件和所述填充层中选择的至少一层包含半导体纳米晶体。所述太阳能电池模块可以进一步包括设置在所述多个太阳能电池的下表面上的背板。为了实现上述目的，根据本专利技术的另一个示例实施方式，提供了一种太阳能电池模块，该太阳能电池模块包括多个太阳能电池，各个太阳能电池包括至少一个半导体层、 以及设置在所述太阳能电池的光入射到的表面上的至少一个层，例如至少一个防反射膜； 设置在这些太阳能电池的上表面上的至少一个透明部件；以及用于密封这些太阳能电池的填充层。在这个示例中，从所述至少一个透明部件、所述至少一个透明部件和所述填充层中选择的至少一层包含按比入射光的能量低的能量发光的半导体纳米晶体。也就是说，从所述防反射膜的多层中选择的任何一层、从多个透明部件中选择的任何一个透明部件、或者所述填充层中可以包含散布的半导体纳米晶体。替代从上述层中的至少一层中的一层，从上述层中选择的多层都可以包含半导体纳米晶体。多个防反射膜中最上层防反射膜可以包含半导体纳米晶体。也就是说，多个防反射膜可以形成在太阳能电池的正面上。在这种情况下，所述多个防反射膜中的任何一个都可以包含半导体纳米晶体，并且优选但不是必须的，靠近所述太阳能电池模块的光入射表面的最上层防反射膜包含半导体纳米晶体。所述至少一个透明部件可以包括透明树脂膜。所述至少一个透明部件可以包括刚性透明基板和透明树脂膜，所述透明树脂膜可以包含半导体纳米晶体。所述刚性透明基板可以是玻璃基板或者透明的聚合塑料基板。如果所述至少一个透明部件包括所述刚性透明基板和所述透明树脂膜，则所述透明树脂膜可以形成在所述刚性透明基板的正面和背面中的至少一个上。为了实现上述目的，根据本专利技术的另一个示例实施方式，提供了一种太阳能电池， 该太阳能电池包括至少一个光电转换层、和设置在所述至少一个光电转换层上的光入射表面上的至少一个层，例如至少一个防反射膜，其中，所述至少一个防反射膜包含半导体纳米晶体。所述至少一个防反射膜可以包括两层或者更多层，所述两层或者更多层的最上层可以包含半导体纳米晶体。所述至少一个光电转换层可以包括第一导电类型的半导体基板、以及设置在所述第一导电类型的半导体基板上的掺杂有第二导电类型的杂质的射极层，并且，所述太阳能电池可以进一步包括连接到所述射极层的第一电极、和连接到所述第一导电类型的半导体基板的第二电极。所述至少一个防反射膜可以包括第一防反射膜，其包括至少一个层并且形成在所述射极层的上表面，使得所述第一电极通过所述第一防反射膜而连接到所述射极层；以及第二防反射膜，其形成在所述第一防反射膜的正面，并且包含半导体纳米晶体。为了实现上述目的，根据本专利技术的另一个示例实施方式，提供了一种太阳能电池模块，该太阳能电池模块包括太阳能电池层，其中，多个具有至少一个半导体层的太阳能电池串联连接；设置在所述太阳能电池层的下表面的背板；设置在所述太阳能电池层的上表面的透明部件；以及用于密封所述太阳能电池层中的所述多个太阳能电池的填充层，其中，从所述填充层和所述透明部件中选择的至少一层包含半导体纳米晶体，该半导体纳米晶体将入射光转换为能量比所述入射光的能量低的光，然后发射转换得到的具有较低能量的光。附图说明结合附图，根据以下详细说明，可以更清楚地理解本专利技术的上述以及其它的目的、 特征以及其它的优点，在附图中图1到5是示出了根据本专利技术实施方式的使用半导体纳米晶体的太阳能电池的结构的纵向截面图；以及图6到9是示出了根据本专利技术实施方式的使用多个太阳能电池的太阳能电池模块的结构的纵向截面图。具体实施例方式参照在下文中结合附图说明的实施方式，本专利技术的实施方式的优点和特征以及实现它们的方式将变得显而易见。图1到5是示出了根据本专利技术实施方式的使用半导体纳米晶体的太阳能电池的结构的纵向截面图。首先，如图1所示的根据本专利技术的一个实施方式的太阳能电池的结构如下所述。 即，图1的太阳能电池包括设置在硅半导体基板100的正面(或者光入射表面)上的、掺杂有与硅半导体基板100的半导体杂质不同类型的半导体杂质的射极层102 ；形成在射极层102的正面上的防反射膜106 ；通过选择性构图而形成在射极层102上的前电极104 ；以及形成在硅半导体基板100的背面(或者与光入射表面相反的表面)上的背面电极108。 这样的太阳能电池是光电转换部件，其吸收光，例如阳光，并将光转换为电能。根据该实施方式，硅半导体基板100可以是ρ型的硅半导本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种太阳能电池模块，该太阳能电池模块包括：多个太阳能电池，各个太阳能电池包括至少一个光电转换层；设置在所述多个太阳能电池的上表面上的至少一个透明部件；以及用于密封所述多个太阳能电池的填充层，其中，从所述至少一个透明部件和所述填充层中选择的至少一层包含半导体纳米晶体。

【技术特征摘要】
2009.12.15 KR 10-2009-01247471.一种太阳能电池模块，该太阳能电池模块包括多个太阳能电池，各个太阳能电池包括至少一个光电转换层； 设置在所述多个太阳能电池的上表面上的至少一个透明部件；以及用于密封所述多个太阳能电池的填充层，其中，从所述至少一个透明部件和所述填充层中选择的至少一层包含半导体纳米晶体。2.如权利要求1所述的太阳能电池模块，该太阳能电池模块还包括设置在所述多个太阳能电池的下表面上的背板。3.如权利要求1所述的太阳能电池模块，其中，所述至少一个透明部件包括透明树脂膜。4.如权利要求1所述的太阳能电池模块，其中，所述至少一个透明部件包括刚性透明基板和透明树脂膜，并且，所述透明树脂膜包含所述半导体纳米晶体。5.如权利要求4所述的太阳能电池模块，其中，所述刚性透明基板是玻璃基板。6.如权利要求4所述的太阳能电池模块，其中，所述透明树脂膜形成在所述刚性透明基板的正面和背面中的至少一个上。7.如权利要求3所述的太阳能电池模块，其中，所述透明树脂膜是有机树脂膜或者氟化物树脂膜。8.如权利要求1所述的太阳能电池模块，其中，所述半导体纳米晶体将波长为大约 300nm至500nm的入射光转换成波长为大约600nm至IlOOnm的发射光。9.如权利要求1所述的太阳能电池模块，其中，所述半导体纳米晶体的直径在大约Inm 至IOOnm的范围内。10.如权利要求1所述的太阳能电池模块，其中，所述半导体纳米晶体发射的光的光子的数量大于入射到所述半导体纳米晶体上的光的光子的数量。11.如权利要求1所述的太阳能电池模块，其中，所述半导体纳米晶体具有核-壳结构， 并且所述半导体纳米晶体的核和壳的材料相同或者不同。12.如权利要求1所述的太阳能电池模块，其中，相对于其中包含了所述半导体纳米晶体的所述至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴铉定，郑智元，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR