光生伏打电池组件和形成方法技术

提供了光生伏打电池组件，至少包括两个组件的光生伏打电池阵列和形成方法。该组件包括第一最外层和位于第一最外层上的光生伏打电池。组件还包括位于光生伏打电池上并且将光生伏打电池夹在第二最外层和第一最外层之间的第二最外层。形成该组件的方法包括将光生伏打电池置于第一最外层上，将硅树脂组合物置于光生伏打电池上和压缩第一最外层、光生伏打电池和第二层从而形成光生伏打电池组件的步骤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及光生伏打电池组件和光生伏打电池阵列。更确切地讲，本专利技术涉及包括第一最外层、光生伏打电池和第二最外层的光生伏打电池组件，其具有特殊的特性并且位于光生伏打电池上把光生伏打电池夹在第二最外层和第一最外层之间。本专利技术还涉及形成光生伏打电池组件的方法。
技术介绍
光生伏打电池(光电池)是用于将光转化为电的半导体装置。光生伏打电池有两种主要类型，硅晶片和薄膜的。硅晶片是半导体材料薄片，其通常通过由单晶或多晶锭机械切割硅晶片形成。或者，可通过铸造形成硅晶片。薄膜光生伏打电池通常包括使用溅射技术或化学气相沉积技术沉积在基体上的半导体材料连续层。 一般，光生伏打电池被包括在光生伏打电池组件中，其还包括粘结层、基体、上层和/或提供强度和稳定性的附加材料。某些组件包括使用薄粘结层结合于玻璃上层的玻璃基体。由于需要控制分散粘结层和将粘结层从基体和上层的泄露最小化从而减少浪费，这些类型的组件通常使用的制造方法是缓慢和效率低下的。使用从基体和上层之间挤出的并且被抛弃的大量的粘结层形成其它类型的组件。在两种类型的组件中，因为粘结层可以以不连续的形式穿过基体和上层流动，因此难于控制粘结层的厚度。此外，形成两种类型的组件的方法都导致费用升高、处理时间加长和处理复杂度提高。这些都导致最终购买者的花费增加。因此，仍有发展改进的光生伏打电池组件、组建的光生伏打电池阵列和组件的形成方法的机会。
技术实现思路
本专利技术提供了光生伏打电池组件和组件的形成方法。光生伏打电池组件包括第一最外层，其具有使用ASTM E424-71的UV/Vis分光光度法确定的至少70%的透光率。光生伏打电池位于第一最外层上。该组件还包括与第一最外层相对的第二最外层。第二最外层包括硅树脂组合物。第二最外层位于光生伏打电池上，并且将光生伏打电池夹在第二最外层和第一最外层之间。通过本专利技术的方法形成光生伏打电池组件。在一个实施方式中，该方法包括将光生伏打电池安排在第一最外层上，将硅树脂组合物置于光生伏打电池上、至少部分地以硅树脂组合物涂层多个纤维从而形成第二层和压缩第一最外层、光生伏打电池和第二层从而形成组件。与该实施方式相关，多个纤维从侧面延伸穿过第二层到组件两端的组件外围。这样，该多个纤维能够阻止硅树脂组合物在压缩步骤的过程中从组件泄露。第二(最外)层可以使光生伏打电池被固定在组件中，而同时将硅树脂组合物的必须使用的量最小化。如果使用的话，第二(最外)层的多个纤维控制硅树脂组合物的分散和组件的产生的厚度，还将组件外部的硅树脂组合物的损失或泄露最小化，如压缩步骤过程中的。多个纤维，协同硅树脂组合物还提供给组件结构强度，降低组件的易燃性并提高光生伏打电池和第一最外层之间的粘合强度。多个纤维和硅树脂组合物还可以使组件成为刚性的、半刚性的或柔软的，而同时保持电效率和结构完整性。而且此外，因为硅树脂组合物的被控分散、硅树脂组合物的使用量最低化、浪费最小化、厚度一致性和组件尺寸提高，多个纤维可以使组件具有成本效益和可重复生产。多个纤维和硅树脂组合物还可以形成不具有支持层的组件，从而降低成本、生产复杂度和形成组件所需要的时间。附图说明会容易理解本专利技术的其它优势，因为通过参考联通其中附图考虑的以下的详细介绍可更好地理解图I是包括第一最外层、第一最外层上的光生伏打电池和光生伏打电池上的第二最外层的第一光生伏打电池组件的侧横截面视图。图2是通过本专利技术的方法形成的并且包括第一最外层、第一最外层上的光生伏打电池、光生伏打电池上的第二层和作为第二最外层的第二层上的支持层的第二光生伏打电 池组件的侧横截面视图。图3是包括第一最外层、第一最外层上的并且与第一最外层直接接触的粘结层、第一最外层上并且间隔开的光生伏打电池和光生伏打电池上的第二最外层的第三光生伏打电池组件的侧横截面视图；图4是通过本专利技术的方法形成的包括第一最外层、第一最外层上的并且与第一最外层直接接触的粘结层、第一最外层上的并且间隔开的光生伏打电池、光生伏打电池上的第二层和作为第二最外层的第二层上的并且直接接触第二层的支持层的第四光生伏打电池组件的侧横截面视图；图5是包括至少部分涂覆了本专利技术的硅树脂组合物的多个纤维的第二(最外)层的侧横截面视图；图6A是一系列图I的光生伏打电池组件的横截面侧视图，其被电连接并且被设计为光生伏打电池阵列；图6B是一系列被电连接的并且被设计为光生伏打电池阵列的图I的光生伏打电池组件的放大侧横截面视图；图7是图I的光生伏打电池组件的横截面底部视图，其中多个纤维侧面(L)延伸穿过第二层至组件两端的光生伏打电池组件的外围，从而阻止硅树脂组合物从光生伏打电池组件泄露；图8是包括第一最外层、第一最外层上的光生伏打电池和光生伏打电池上的第二最外层的光生伏打电池组件的横截面侧视图，其中第二最外层没有多个纤维并且由氢化硅烷化-可固化硅树脂组合物形成；图9是通过本专利技术的方法形成的并且包括第一最外层、第一最外层上的光生伏打电池、光生伏打电池上的第二层和作为第二最外层的第二层上的支持层的光生伏打电池组件的横截面侧视图，其中第二层没有多个纤维并且由氢化硅烷化-可固化硅树脂组合物形成；图10是包括第一最外层、第一最外层上的并且与第一最外层直接接触的粘结层、第一最外层上的并且与第一最外层间隔开的光生伏打电池和光生伏打电池上的第二最外层的光生伏打电池组件的横截面侧视图，其中第二最外层没有多个纤维并且由氢化硅烷化-固化硅树脂组合物形成；图11是通过本专利技术的方法形成的并且包括第一最外层、第一最外层上的并且与第一最外层直接接触的粘结层、第一最外层上的并且与第一最外层间隔开的光生伏打电池、光生伏打电池上的第二最外层和作为第二最外层上的第二层上的并且与第二层直接接触的支持层的光生伏打电池组件的横截面侧视图，其中第二层没有多个纤维并且由氢化硅烷化-可固化硅树脂组合物形成。具体实施例方式本专利技术提供了图1_4、6A/B和7_11简要示意的光生伏打电池组件20 (在后文中被称为“组件)和形成组件20的方法。如所属领域中已知的，组件20基于光伏效应将光能转化成电能。更确切地讲，组件20执行两个基本功能。第一个功能是电荷载体的光生成，如光吸收材料中的电子和空穴。第二个功能是将电荷载体导向于导电触头从而传输电力。本专利技术的组件20可用于任意工业，包括但是不限定于，汽车、小型电子、边远地区的电力系统、卫星、空间探测、无线电话、水泵、并网电力系统、电池、电池充电器、光电化学应用、聚合物光生伏打电池应用、纳米晶体光生伏打电池应用和染色敏化光生伏打电池应用。在一个实施方式中，一系列组件20被电连接并且形成光生伏打电池阵列32，如图6A所示。光生伏打电池阵列32通常被用于连接于后备电池的农村区域的房顶上，和DC泵、信号浮标中等。本专利技术的光生伏打电池阵列32可以是平面的或非平面的，并且通常起到单电流产生单元的作用，其中组件20以这样的方式互连从而产生电压。组件20包括第一最外层22，其具有通过使用ASTM E424-71的UV/Vis分光光度法确定的至少70 %的透光率。在一个实施方式中，第一最外层22具有至少80 %的透光率。在可选的实施方式中，第一最外层22具有至少90%的透光率。仍然在另一实施方式中，第一最外层22具有约100%的透光率。一般来说，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光生伏打电池组件，包括：A.具有使用ASTM？E424？71的UV/Vis分光光度法确定的至少70％透光率的第一最外层，所述第一最外层可选地包括硅树脂；B.位于所述第一最外层上的光生伏打电池；和C.与所述第一最外层相对的第二最外层，所述第二最外层包括(I)硅树脂组合物并且位于所述光生伏打电池上，将所述光生伏打电池夹在所述第二最外层和所述第一最外层之间，其中所述组件不包含除了硅树脂聚合物之外的任何其他聚合物。

【技术特征摘要】
2008.10.31 US 61/110,4291.一种光生伏打电池组件，包括 A.具有使用ASTME424-71的UV/Vis分光光度法确定的至少70%透光率的第一最外层，所述第一最外层可选地包括硅树脂； B.位于所述第一最外层上的光生伏打电池；和 C.与所述第一最外层相对的第二最外层，所述第二最外层包括(I)硅树脂组合物并且位于所述光生伏打电池上，将所述光生伏打电池夹在所述第二最外层和所述第一最外层之间， 其中所述组件不包含除了硅树脂聚合物之外的任何其他聚合物。2.根据权利要求I所述的光生伏打电池组件，其中，所述(I)硅树脂组合物是分支的。3.根据权利要求I或2所述的光生伏打电池组件，其中，所述(I)硅树脂组合物包括导热填料。4.根据权利要求I或2所述的光生伏打电池组件，其中，所述第二最外层没有填料。5.根据权利要求I所述的光生伏打电池组件，其中，所述第二最外层没有多个纤维。6.根据权利要求5所述的光生伏打电池组件，其中所述(I)硅树脂组合物还限定为氢化硅烷化-可固化的并且包括 (i)每分子具有至少一个不饱和部分的有机硅化合物， ( )每分子具有至少一个硅键合的氢原子的有机氢硅化合物，以及 (iii)用于加速(i)所述有机娃化合物和Qi)所述有机氢娃化合物之间的氢化娃烧化反应的氢化硅烷化催化剂， 其中所述(ii)有机氢硅化合物的每分子的硅键合的氢原子与所述(i)有机硅化合物的每分子的不饱和部分的比例是O. 05至100。7.根据权利要求6所述的光生伏打电池组件，其中，所述(I)硅树脂组合物还限定为包括每分子具有两个末端不饱和...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅琳达·豪厄尔，唐尼·寿圆，巴里·克图拉，玛丽·凯·托玛利亚，
申请(专利权)人：陶氏康宁公司，
类型：发明
国别省市：