一種光譜下轉(zhuǎn)換太陽能電池組件的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種光譜下轉(zhuǎn)換太陽能電池組件。
【背景技術】
[0002]太陽能電池在短波區(qū)域光譜響應較低，與此同時，此波段的反射率相對較高，因此位于此波段的大部分光子，或者在表面被反射，或者在到達太陽能電池p-n結(jié)之前便被消耗殆盡。僅有一小部分能被太陽能電池吸收利用產(chǎn)生電流。如何利用太陽光譜中短波長光子的能量一直是一個技術難題。
[0003]在將太陽能電池制作成組件時，需要將玻璃板、EVA膠和電池片封裝在一起。這樣的組件采用多層結(jié)構，增加了反射界面的數(shù)量。另外，EVA膠中通常含有一些微小的氣泡，會影響光的透過。這些因素帶來了表面反射率的增加，會使得組件的轉(zhuǎn)換效率低于電池片的轉(zhuǎn)換效率。如何改進太陽能電池組件的結(jié)構和封裝工藝也是光伏技術里面的一個難題。
[0004]光譜下轉(zhuǎn)換材料可以將短波長的高能量光子轉(zhuǎn)換為能夠被太陽能電池吸收的長波長光子，有利于改善電池在短波長范圍的性能。在制作組件的過程中，通過引入光譜下轉(zhuǎn)換材料以提高短波長光子的吸收，同時優(yōu)化組件的結(jié)構設計降低由于反射增加而帶來的能量損失，達到提高太陽能電池組件轉(zhuǎn)換效率的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

:
[0005]技術問題:本實用新型的目的是提供一種光譜下轉(zhuǎn)換太陽能電池組件，以改善高能量光子的利用率，提高太陽能電池組件的轉(zhuǎn)換效率。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】
:為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種光譜下轉(zhuǎn)換太陽能電池組件，該組件由下轉(zhuǎn)換材料以薄膜的形式位于玻璃片的下表面或以顆粒的形式分散于乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)膠膜中；將玻璃板與太陽能電池片通過EVA膠膜在真空中封裝為一體后形成;其中，涂覆了下轉(zhuǎn)換薄膜的玻璃片、EVA膠膜和太陽能電池片組成太陽能電池組件，該太陽能電池組件的結(jié)構自上而下依次為:玻璃板、下轉(zhuǎn)換薄膜、EVA膠膜、太陽能電池片。
[0007]優(yōu)選的，所述下轉(zhuǎn)換薄膜通過真空鍍膜、旋涂或化學溶液法得到。
[0008]優(yōu)選的，將下轉(zhuǎn)換顆粒涂覆于EVA膠膜的表面，后利用封裝工藝中的加熱過程將顆粒分散到EVA膠膜中。
[0009]優(yōu)選的，有下轉(zhuǎn)換顆粒的EVA膠膜的制備方法是:先將下轉(zhuǎn)換顆粒與EVA膠混合均勻，再涂覆到電池片的表面來制備。
[0010]優(yōu)選的，太陽能天池組件封裝工藝在真空中進行，封裝溫度為130-150°c，壓強為IX KT1-1 X 12Pa0
[0011 ]優(yōu)選的，下轉(zhuǎn)換材料為有機或無機下轉(zhuǎn)換材料。
[0012]優(yōu)選的，下轉(zhuǎn)換薄膜覆蓋玻璃片表面時，其厚度在500nm以下，形狀是層狀、帶狀、環(huán)狀、圓餅狀以及柱狀陣列中的任意一種。
[0013]優(yōu)選的，所述顆粒大小在Inm-1mm之間。
[0014]有益效果:將下轉(zhuǎn)換材料引入到太陽能電池組件中，提高了太陽能電池在短波長光子的利用率。同時，通過控制玻璃板下表面的下轉(zhuǎn)換薄膜厚度或EVA膠膜中下轉(zhuǎn)換顆粒的濃度，避免組件的表面反射率的明顯升高。本發(fā)明不僅利用太陽能電池光譜響應隨波長增加而提高的特性，短波長光子得到更有效利用，而且減少了太陽能電池組件表面反射率升高而帶來的能量損失。與傳統(tǒng)太陽能電池組件相比，含有光譜下轉(zhuǎn)換材料的太陽能電池組件的光電轉(zhuǎn)換效率得到了明顯提高。
【附圖說明】
[0015]圖1為下轉(zhuǎn)換薄膜制備于玻璃板下表面的太陽能電池組件結(jié)構圖，I為太陽能電池片，2為EVA膠膜，3為光譜下轉(zhuǎn)換薄膜，4為玻璃片；
[0016]圖2為下轉(zhuǎn)換顆粒分散于EVA膠膜中的太陽能電池組件結(jié)構圖，I為太陽能電池片，2為EVA膠膜，4為玻璃片，5為下轉(zhuǎn)換顆粒。
[0017]EVA乙烯-醋酸乙烯共聚物
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0019]參見圖1-2，本實用新型提供的光譜下轉(zhuǎn)換太陽能電池組件該組件由下轉(zhuǎn)換材料以薄膜的形式位于玻璃片的下表面或以顆粒的形式分散于EVA膠膜中；將玻璃板與太陽能電池片通過EVA膠膜在真空中封裝為一體后形成;在這個過程中，控制薄膜的厚度或者EVA膠膜中下轉(zhuǎn)換顆粒的濃度，使其不會對太陽能電池組件的表面反射率造成明顯影響。
[0020]其中，涂覆了下轉(zhuǎn)換薄膜的玻璃片、EVA膠膜和太陽能電池片組成太陽能電池組件，該太陽能電池組件的結(jié)構自上而下依次為:玻璃板、下轉(zhuǎn)換薄膜、EVA膠膜、太陽能電池片。
[0021 ]所述下轉(zhuǎn)換薄膜通過真空鍍膜、旋涂或化學溶液法得到。
[0022]含有下轉(zhuǎn)換顆粒的EVA膠膜的制備方法是:先將下轉(zhuǎn)換顆粒涂覆于EVA膠膜的表面，后利用封裝工藝中的加熱過程將顆粒分散到EVA膠膜中。
[0023]含有下轉(zhuǎn)換顆粒的EVA膠膜的制備方法是:先將下轉(zhuǎn)換顆粒與EVA膠混合均勻，再涂覆到電池片的表面來制備。
[0024]太陽能天池組件封裝工藝在真空中進行，封裝溫度為130_150°C，壓強為IX KT1-1X 12Pa0
[0025]下轉(zhuǎn)換材料為有機或無機下轉(zhuǎn)換材料。
[0026]下轉(zhuǎn)換薄膜覆蓋玻璃片表面時，下轉(zhuǎn)換薄膜的厚度在500nm以下，形狀是層狀、帶狀、環(huán)狀、圓餅狀以及柱狀陣列中的任意一種。
[0027]所述顆粒大小在Inm-1mm之間。
[0028]具體實施例1
[0029]I)采用磁控濺射真空鍍膜的方法將摻鈰的釔鋁石榴石薄膜制備于玻璃片下表面；
[0030]2)玻璃片與太陽能電池片通過EVA膠膜在真空環(huán)境下經(jīng)加熱封裝為一體；
[0031 ] 3)太陽能電池組件的結(jié)構自上而下依次為:玻璃板、摻鈰的釔鋁石榴石薄膜、EVA膠膜、太陽能電池片。
[0032]具體實施例2
[0033]I)將摻鈰的釔鋁石榴石顆粒涂覆于EVA膠膜表面；
[0034]2)玻璃片、表面涂覆有摻鈰的釔鋁石榴石顆粒的EVA膠膜和太陽能電池片在真空環(huán)境下經(jīng)加熱封裝為一體；
[0035]3)太陽能電池組件的結(jié)構自上而下依次為:玻璃板、含有摻鈰的釔鋁石榴石顆粒的EVA膠膜、太陽能電池片。
[0036]具體實施例3
[0037]I)采用磁控濺射真空鍍膜的方法將摻銪的二乙苯胺薄膜制備于玻璃片下表面；
[0038]2)玻璃片與太陽能電池片通過EVA膠膜在真空環(huán)境下經(jīng)加熱封裝為一體；
[0039]3)太陽能電池組件的結(jié)構自上而下依次為:玻璃板、摻銪的二乙苯胺薄膜、EVA膠膜、太陽能電池片。
[0040]具體實施例4
[0041 ] I)將摻銪的二乙苯胺顆粒涂覆于EVA膠膜表面；
[0042]2)玻璃片、表面涂覆有摻銪的二乙苯胺顆粒的EVA膠膜和太陽能電池片在真空環(huán)境下經(jīng)加熱封裝為一體；
[0043 ] 3)太陽能電池組件的結(jié)構自上而下依次為:玻璃板、含有摻銪的二乙苯胺顆粒的EVA膠膜、太陽能電池片。
【主權項】
1.一種光譜下轉(zhuǎn)換太陽能電池組件，其特征在于，該組件由下轉(zhuǎn)換材料以薄膜的形式位于玻璃片的下表面或以顆粒的形式分散于乙烯-醋酸乙烯共聚物膠膜中；將玻璃板與太陽能電池片通過乙烯-醋酸乙烯共聚物膠膜在真空中封裝為一體后形成;其中，涂覆了下轉(zhuǎn)換薄膜的玻璃片、乙烯-醋酸乙烯共聚物膠膜和太陽能電池片組成太陽能電池組件，該太陽能電池組件的結(jié)構自上而下依次為:玻璃板、下轉(zhuǎn)換薄膜、乙烯-醋酸乙烯共聚物膠膜、太陽能電池片。2.根據(jù)權利要求1所述的光譜下轉(zhuǎn)換太陽能電池組件，其特征在于:所述下轉(zhuǎn)換薄膜通過真空鍍膜、旋涂或化學溶液法得到。3.根據(jù)權利要求1所述的光譜下轉(zhuǎn)換太陽能電池組件，其特征在于:下轉(zhuǎn)換材料為有機或無機下轉(zhuǎn)換材料。4.根據(jù)權利要求1所述的光譜下轉(zhuǎn)換太陽能電池組件，其特征在于:下轉(zhuǎn)換薄膜覆蓋玻璃片表面時，下轉(zhuǎn)換薄膜的厚度在500nm以下，形狀是層狀、帶狀、環(huán)狀、圓餅狀以及柱狀陣列中的任意一種。5.根據(jù)權利要求1所述的光譜下轉(zhuǎn)換太陽能電池組件，其特征在于:所述顆粒大小在Inm-1 mm之間。
【專利摘要】本實用新型涉及一種光譜下轉(zhuǎn)換太陽能電池組件。下轉(zhuǎn)換材料可以薄膜形式制備于太陽能電池組件的玻璃板下表面，也可以顆粒形式分散在電池片上方的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)膠膜中。玻璃板與太陽能電池片通過EVA膠膜封裝為一體。封裝工藝在真空中進行。封裝溫度為130-150℃，壓強為1╳10-1-1╳102Pa。玻璃板下表面的光譜下轉(zhuǎn)換薄膜采用真空鍍膜、旋涂或化學溶液法來制備。下轉(zhuǎn)換顆粒采用先旋涂后加熱的方式分散到EVA膠中或者與EVA膠混合均勻后涂于電池片表面。本實用新型能夠利用光譜下轉(zhuǎn)換效應，將不易被吸收的短波長光子轉(zhuǎn)換為容易被吸收的長波長光子，從而提高太陽能電池組件的光電轉(zhuǎn)換效率。
【IPC分類】H01L31/048
【公開號】CN205248289
【申請?zhí)枴緾N201521062558
【發(fā)明人】邵國鍵, 婁朝剛
【申請人】東南大學
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年12月18日