太阳能电池模块制造技术

本发明专利技术提供了一种太阳能电池模块，包括：基板；经由各个间隙被设置在基板上的多个太阳能电池；以及被设置为覆盖太阳能电池的透明部件，并且该透明部件被配置成入射到透明部件上的光穿过透明部件并到达太阳能电池，其中，透明部件在与太阳能电池之间的各个间隙相对应的位置处具有缝隙形状的凹部空间；且太阳能电池模块在透明部件的表面侧上包括光电转换率改善结构，其中，光被入射到透明部件上。

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池模块相关申请的引用该申请是基于并要求2012年9月26日提交的第2012-213150号在先日本专利申请的优先权的利益，其全部内容通过引用被结合在此。
这里所描述的实施例大体涉及太阳能电池模块。
技术介绍
有机薄膜太阳能电池是通过使用其中结合有导电聚合物、富勒烯等的有机薄膜半导体而制出的太阳能电池。在有机薄膜太阳能电池中，与基于例如硅、Cu-1n-Ga-Se (CIGS )或者CdTe的无机材料的太阳能电池(在本说明书中，在下文中“太阳能电池”可以被称为“PV”)相比较,光电转换膜能够通过例如涂布(coating)或者印刷(printing)的简单方法被生产出来，且可以达到更低的成本。相反，与相关领域中的无机太阳能电池相比较而言，有光电转换效率和有机薄膜太阳能电池的寿命低这样的问题。造成有机薄膜太阳能电池模块的降低的效率的因素包括载流子在PV电池的光电转换层中的移动距离短这样的因素，必须由此将光电转换层形成为薄的(大约lOOnm)，且因此，被接收到的光无法被充分地吸收并作为反射光部分地漏到外面。造成降低的效率的进一步重要因素是其中由于材料的物理特性而使得来自电池的漏电流的电压依赖性高，且因此必须将出现在电池的电极中在电流方向上由光电流产生的电势差限制在低水平上。换句话说，电池的感光体的宽度不能被形成得长，电池之间的间隙区域对电池区域的面积比率被相对地增加，与基于其他材料的PV模块相比，开口率不能因此被增加，且因此，与小面积电池效率相比，模块发电效率急剧变低。因此，用于改善PV模块的光电转换效率的多种装置已经被实现。其实例包括通过光导对无效光的利用(光管理方法)和通过使用激光或者修正头来形成图案来改善模块的填充密度的方法。与其中电池宽度受间隙宽度和开口率限制的形成图案方法相比，光管理具有抑制发电效率由于装置的电池大小影响而出现降低的优势。在如图1所示的相关领域中的有机薄膜太阳能电池模块100中，PV电池101被设置在透明基板102和密封板103之间，且光学部件106被设置为覆盖PV电池101。在光学部件106中，每一个间隙空间(缝隙)105被形成在对应于每一个PV电池101和与该PV电池101相邻的另一个PV电池101之间的每一个间隙104的位置处，其中，每一个间隙空间(缝隙)105的横截面具有三角形形状。近似于从光学部件106的表面垂直地入射到每一个间隙104的光(A)在每一个缝隙表面上被全反射并被导向至每一个PV电池101。因此，当光(A)入射到光学部件106的入射角是近似于90°时，模块的有效开口率能够被改善到接近 100%。然而，当入射到光学部件的入射角低时，缝隙表面上的入射角偏离全反射条件，且有光被入射到每一个间隙104上的条件。或者，在光以某一角度(例如，光(A’ ))被入射的情况下，它的反射光被导向至相邻的缝隙的表面，光偏离光的全反射角的条件并被入射到每一个间隙104上，且实质上的开口率的降低是不可避免的。如上面所述，已经有开口率改善效果在光管理中依据光的入射角被劣化的问题。因此，已经难以避免由于太阳的轨道的季节因素而造成的光管理的效果被劣化的现象。
技术实现思路
本专利技术提供一种太阳能电池模块，包括:基板；经由各个间隙被设置在基板上的多个太阳能电池；以及透明部件，该透明部件被设置为覆盖太阳能电池的，且被配置成使得入射到透明部件上的光穿过透明部件并到达太阳能电池，其中，透明部件在与太阳能电池之间的各个间隙相对应的位置处具有缝隙状的凹部空间；且太阳能电池模块在透明部件的光入射的表面侧上包括光电转换率改善结构。透明部件具有1.3以上且1.7以下的折射率。缝隙状的凹部空间具有三角形的横断面形状。光电转换率改善结构是具有三角形的横断面形状的每一个线棱柱；且线棱柱被设置为使通过连接每一个线棱柱的顶点而制备的连续线的方向和通过连接缝隙状的凹部空间的顶点而制备的连续线的方向相交。多个太阳能电池包含:光电转换层；被设置在光电转换层的一个表面上的透明电极；以及被设置在光电转换层的与设置透明电极的表面相反的表面上的反电极。低反射膜被形成在光电转换率改善结构的表面上。光反射材料被设置在基板的与太阳能电池之间的各个间隙相对应的位置处。【附图说明】图1是说明在相关领域中有代表性的有机薄膜太阳能电池模块的横断面图；图2是说明有机薄膜太阳能电池的横断面图；图3是说明根据实施例的太阳能电池模块的横断面图；图4是说明根据实施例的太阳能电池模块的光电转换率改善结构的俯视图；图5是说明根据实施例的太阳能电池模块的立体图；图6是说明在缝隙形状的凹部空间中的光管理效果的视图；图7是说明在根据实施例的太阳能电池模块中的光管理效果的视图；图8是说明根据实施例的太阳能电池模块的横断面图；图9是说明根据实施例的太阳能电池模块的横断面图；图10是说明根据实施例的太阳能电池模块的横断面图；图11是说明根据实施例的太阳能电池模块的横断面图；图12是说明根据实施例的太阳能电池模块的横断面图；且图13是说明在根据实施例的太阳能电池模块中可作为低反射膜应用的蛾眼型纳米结构的立体图。【具体实施方式】根据本专利技术的实施例的太阳能电池模块包括:基板；多个太阳能电池，经由各个间隙被设置在基板上；以及透明部件，被设置为覆盖太阳能电池，并且该透明部件被配置成以使入射到透明部件上的光穿过透明部件并到达太阳能电池，其中透明部件在与太阳能电池之间各个间隙相对应的位置处具有缝隙形状的凹部空间；且太阳能电池模块包括在透明部件的表面侧上的光电转换率改善结构，其中，光被入射到该透明部件上。[0031 ] 现在将参考【附图说明】实施例。另外，本专利技术的实施例当中的优选实施例被举例说明如下，且本专利技术的范围并不因此只局限于如下所述的特定的实施例的范围。图2是说明有机薄膜太阳能电池的一个特定的实施例的横断面构造图。空穴传输层12、光电转换层13和电子传输层14被依次堆叠在阳极11上，阳极11由被形成在基板10上的透明电极Ila和金属辅助电极Ilb组成。优选的是，光电转换层13是具有p型半导体13a和n型半导体13b的本体异质结结构的薄膜。阴极15被形成在电子传输层14上，且密封材料16被进一步设置在太阳能电池的表面上。标记〇和?分别表示电子和空穴。太阳能电池具有包括阳极11、光电转换层13和相反电极(阴极)15的基本结构，且这样的太阳能电池，举例来说，能够通过将铝气相沉积到密封材料16上从而形成阴极15、将光电转换层13设置在其上、并进一步通过喷涂或者涂布形成具有透明度的阳极11被获得。如图2所示，期望的是，设置包括例如PED0T/PSS或者氧化钥的空穴传输材料的空穴传输层12和/或包括例如TiOX或者金属Ca的电子传输材料的电子传输层14作为电极(阳极11和阴极15)和光电转换层13之间的中间层。图3是根据本专利技术的实施例的太阳能电池模块的优选实例(基本构造图)的横断面图。在图3中，说明了:太阳能电池模块20，包括经由每一个间隙17被设置在基板10上的多个太阳能电池18 ;以及透明部件19，被设置为覆盖太阳能电池18，并被配置成入射到该透明部件19上的光穿过该透明部件19并到达太阳能电池18，其中透明部件19包括在与太阳能电池18的每一个间隙17相对应的位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池模块，其特征在于，包括：基板；经由各个间隙被设置在所述基板上的多个太阳能电池；以及透明部件，所述透明部件被设置为覆盖所述太阳能电池，且被配置成使得入射到所述透明部件上的光穿过所述透明部件并到达所述太阳能电池，其中，所述透明部件在与所述太阳能电池之间的所述各个间隙相对应的位置处具有缝隙状的凹部空间；且所述太阳能电池模块在所述透明部件的光入射的表面侧上包括光电转换率改善结构。

【技术特征摘要】
2012.09.26 JP 2012-2131501.一种太阳能电池模块，其特征在于，包括:基板；经由各个间隙被设置在所述基板上的多个太阳能电池；以及透明部件，所述透明部件被设置为覆盖所述太阳能电池，且被配置成使得入射到所述透明部件上的光穿过所述透明部件并到达所述太阳能电池，其中， 所述透明部件在与所述太阳能电池之间的所述各个间隙相对应的位置处具有缝隙状的凹部空间；且 所述太阳能电池模块在所述透明部件的光入射的表面侧上包括光电转换率改善结构。2.如权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于，所述透明部件具有1.3以上且1.7以下的折射率。3.如权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于，所述缝隙状的凹部空间具有三角形的横断面...

【专利技术属性】
技术研发人员：高山晓，大冈青日，中尾英之，工藤由纪，小野昭彦，稻叶道彦，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：