太陽能電池板及其製備方法

2023-06-03 08:50:11

專利名稱：太陽能電池板及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種高性能太陽能電池板，它具有高的光電轉換效率，從而具有高的輸出功率。本發明還涉及這種新型太陽能電池板的製造方法。

背景技術：
隨著全球氣候的變暖以及碳化燃料價格的居高不下，各國政府對節能減排的要求越來越高。因此尋找新能源替代石化燃料成為迫切需要解決的問題。
太陽能是一種乾淨無汙染並且取之不盡的能源。目前太陽能的利用主要通過太陽能電池板將其轉化成電能，隨後用於驅動例如電熱水爐、電動汽車、衛星部件等。
太陽能電池板是指從光，尤其是太陽光，直接產生電流的光電元件。現有的晶體矽太陽能電池板主要包括背板、太陽能電池電路、封裝材料和前板。
太陽能電池板中封裝材料(例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物薄膜)的作用是將前板和背板結合在一起。在約150℃的層壓操作中，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物熔體會流入太陽能電池的間隙中，將太陽能電池封裝。也可採用導電粘合劑將太陽能電池各部件相互連接。
眾所周知，太陽能電池是一種光電轉換設備，對光的利用效率在很大程度上決定該太陽能電池的輸出功率。太陽光波長範圍通常包括紫外(100nm-400nm)，可見光(400nm-700nm)和紅外光(700nm-1mm)，而現有的太陽能電池僅僅利用了太陽光光譜中的一小部分(約400-1100nm波長部分的光線)來有效產生電能，因此，如果能對餘下部分的太陽光線加以利用，則可極大地提高太陽能電池的光電轉換效率，進而提高該太陽能電池的輸出功率。
專利號為US4,367,367的美國專利公開了一種在前板玻璃中添加螢光材料從而將入射的太陽光轉移到更長波長的方法。這種方法雖然能提高太陽光的利用效率，但是將螢光材料均勻摻雜在玻璃中形成玻璃轉光層的方法極為複雜，需要特別的製造和拋光設備，結果製得的摻雜玻璃的價格昂貴。
為了克服美國專利US4,367,367的上述缺陷，申請號為200810089003.1的中國專利申請提到了一種太陽能電池用的發光轉換層，該轉換層是乙烯-乙酸乙烯酯共聚物混合有一種組成為Y3-x-y-z-pGdxCeyLupNd2Al5O12的螢光粉，在組裝成太陽能電池時將其置於前板和電池電路的封裝層之間。雖然採用這種發光轉換層克服了美國專利US4,367,367的缺陷，降低了製造成本，但是它仍然存在許多缺點。例如其採用的螢光粉成分較為複雜，其在紫色，藍色和綠色光譜區域有吸收，在黃色，橙黃和紅外區域發光，從而導致其總體的光學透過率只有80-88％，而且顏色發黃；另外，螢光粉所在的發光轉換層並不是標準太陽能電池板結構的一部分，從而給太陽能電池板的組裝帶來額外的一層，這樣，造成太陽能電池板加工的工序較為複雜，成本較高；再者，附加的發光轉換層本身不能做到具有100％的透光率，結果雖然該層載帶的螢光粉能將一部分低效或無效的太陽光線轉化成有效的光線，但是發光轉換層本身又阻擋濾去了一部分有效的太陽光線，結果兩者部分抵消，限制了最終電池性能的提高。
發明者尹廣軍, 朱紅軍, 孟鴻, 趙若斐, 王穎娟, 尚修勇 申請人:E.I.內穆爾杜邦公司