全密封的非平面太陽能電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及全密封的非平面太陽能電池。本發(fā)明提供了具有10-4g/m2天或更低的水蒸氣透過率的非平面太陽能電池。該非平面太陽能電池包括非平面襯底、沉積在所述襯底上的后電極、沉積在所述后電極上的半導體結(jié)和沉積在所述半導體結(jié)上的透明導電層。透明非平面管狀殼體沉積在非平面太陽能電池外。第一密封劑封蓋全密封到非平面管狀殼體的第一端。第二密封劑封蓋全密封到非平面管狀殼體的第二端。在一些實例中，太陽能電池單元是太陽能電池的單片集成排列。在一些實例中，太陽能電池單元為太陽能電池。
【專利說明】全密封的非平面太陽能電池
[0001]本申請是 優(yōu)先權日:為2006年5月19日、發(fā)明名稱為“全密封的非平面太陽能電池”的中國發(fā)明專利申請200780027418.X (國際專利申請?zhí)朠CT/US2007/011920)的分案申請。
[0002]相關申請的交叉參考
[0003]本申請要求于2006年5月19日提交的序列號為11/437,927的美國專利申請的優(yōu)先權。
【技術領域】
[0004]本發(fā)明涉及將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的全密封太陽能電池。
【背景技術】
[0005]太陽能電池通常被制造為具有4-6cm2量級或更大聚光表面積的分離物理實體。為此，用于發(fā)電應用領域中的通常作法是將扁平陣列的電池安裝在支撐襯底或面板上，使得其聚光表面提供類似于單一大聚光表面的聚光表面。此外，因為每個電池自身僅產(chǎn)生少量電力，故通過將電池陣列以串聯(lián)及/或并聯(lián)矩陣互連來實現(xiàn)所需的電壓及/或電流。
[0006]圖1中示出了常規(guī)現(xiàn)有技術的太陽能電池結(jié)構。因為不同層的厚度的較大范圍，僅示意性地將其示出。此外，圖1為高度示意性的，由此圖1表示了 “厚膜”太陽能電池及“薄膜”太陽能電池兩者的特征。一般而言，因為需要吸收器層的厚膜來吸收足夠量的光，故使用間接能帶隙材料來吸收光的太陽能電池通常被設置為“厚膜”太陽能電池。因為僅需要直接能帶隙材料的薄層來吸收足夠量的光，故使用直接能帶隙材料來吸收光的太陽能電池通常被設置為“薄膜”太陽能電池。
[0007]在圖1的頂部的箭頭示出了電池上直接太陽照明源。層102是襯底。玻璃或金屬是常見襯底。在薄膜太陽能電池中，襯底102可以是聚合物基材、金屬或玻璃。在一些情況下，存在附涂襯底102的包裹層(未示出)。層104是用于太陽能電池的后方電觸點。
[0008]層106是半導體吸收器層。后方電觸點104與吸收器層106歐姆接觸。在很多但并非全部情況下，吸收器層106是P型半導體。吸收器層106足夠厚以吸收光。層108是半導體結(jié)匹配器(junction partner),其與半導體吸收器層106—起,形成p-η結(jié)。p_n結(jié)是在太陽能電池中常見類型的結(jié)。在p-n結(jié)基太陽能電池中，當半導體吸收器層106是P型摻雜材料時，結(jié)匹配器108就是η型摻雜材料。相反地，當半導體吸收器層106是η型摻雜材料時，結(jié)匹配器108是P型摻雜材料。通常，結(jié)匹配器108比吸收器層106薄得多。例如，在一些情況下，結(jié)匹配器108具有約0.05微米的厚度。結(jié)匹配器108對太陽輻射高度透明。因為其使光向下穿過到達吸收器層106,故結(jié)匹配器108也被稱為窗層(window layer)。
[0009]在常規(guī)厚膜太陽能電池中，吸收器層106及窗層108可由相同半導體材料制成，但具有不同載體類型(摻雜)及/或載體濃度，以使得兩層具有不同的P型及η型特性。在其中銅銦鎵聯(lián)硒化合物(CIGS)是吸收器層106的薄膜太陽能電池中，使用CdS來形成結(jié)匹配器108已經(jīng)制成高效電池?？捎糜诮Y(jié)匹配器108的其它材料包括但不限于In2Se3、In2S3、ZnS, ZnSe, CdlnS、CdZnS, ZnIn2Se4, ZrvxMgxO' CdS, SnO2, ZnO, ZrO2 以及摻雜 ZnO。
[0010]層110是對電極，其完成功能電池。通常使用對電極110將電流從結(jié)引離，因為結(jié)匹配器108通常阻抗過大而難以實現(xiàn)該功能。因此，對電極110應當導電性高并對光透明。對電極110實際上可以是在層108上印刷的金屬梳狀結(jié)構，而非形成獨立的層。對電極110通常是透明導電氧化物(TCO)，諸如摻雜氧化鋅(例如，鋁摻雜氧化鋅、鎵摻雜氧化鋅、硼摻雜氧化鋅)、銦錫氧化物(ITO)、氧化錫(SnO2)、或者銦鋅氧化物。但是，即使當存在TCO層時，在常規(guī)太陽能電池中通常需要母線網(wǎng)絡114來引離電流，因為TCO阻抗過大而難以在較大的太陽能電池中有效地實現(xiàn)該功能?？s短了距離電荷載體的網(wǎng)絡114必須在TCO層內(nèi)移動以到達金屬端子，由此減小阻抗損耗。金屬母線(也被稱為柵極線)可由任何合適的導電金屬(例如銀、鋼或鋁)制成。在網(wǎng)絡114的設計中，在導電性更高但會阻擋更多光線的厚柵極線與導電性較差但阻擋更少光線的薄柵極線之間實現(xiàn)設計平衡。金屬母線優(yōu)選地被設置為梳狀設置以允許光線通過TCO層110。母線網(wǎng)絡層114與TCO層110組合作為單冶金單元發(fā)揮作用，與第一歐姆端子功能性交互以形成集電電路。在授權給Sverdrup等人的美國專利號6，548，751 (通過引用將其完整結(jié)合在本說明書中)中，組合的銀母線網(wǎng)絡與銦錫氧化物層起單一透明ITO/Ag層的作用。
[0011]層112是允許大量額外的光進入電池的增透涂層。如圖1所示，取決于電池的用途，可將其直接沉積在頂部導體上?？商娲鼗蝾~外地，可使增透涂層112沉積在遮掩頂電極110的獨立蓋玻璃上。理想地，增透涂層在發(fā)生光電吸收的光譜范圍上將電池的反射減小至極為接近零，并且同時增大在其它光譜范圍中的反射以減少熱量。授權給Aguilera等人的美國專利號6，107，564(通過引用將其完整結(jié)合在本說明書中)描述了本領域公知的代表性的增透涂層。
[0012]太陽能電池通常僅產(chǎn)生低電壓。例如，硅基太陽能電池產(chǎn)生約0.6伏特(V)的電壓。因此，太陽能電池串聯(lián)或并聯(lián)互連以實現(xiàn)更大電壓。當串聯(lián)連接時，在電流保持相同的同時，各個電池的電壓相加在一起。因此，相較于并聯(lián)設置的類似的太陽能電池，串聯(lián)設置的太陽能電池減小了通過電池的電流量，由此提高了效率。如圖1所示，利用互連構件116來實現(xiàn)串聯(lián)的太陽能電池設置。通常而言，互連構件116使一個太陽能電池的第一電極與相鄰的太陽能電池的對電極電連通。
[0013]許多太陽能電池結(jié)對濕氣敏感。經(jīng)過一段時間后，濕氣滲透到太陽能電池中，并造成太陽能電池結(jié)腐蝕。為了防止這些濕氣進入太陽能電池，通常用玻璃嵌板封裝太陽能電池。因此，如圖1所示，玻璃嵌板可以加到頂電極Iio和增透涂層112之間或加到增透涂層之上。通常，用有機硅層或EVA層將玻璃嵌板密封到太陽能電池上。因此，在該玻璃嵌板和襯底102之間可以防止太陽能電池受潮。這種設計的弱點在于太陽能電池邊緣。太陽能電池邊緣的一個實例是如圖1所示的太陽能電池的側(cè)邊160。在本領域中，這些邊緣已用有機聚合物涂覆，從而避免濕氣腐蝕太陽能電池結(jié)。不過，盡管這些有機聚合物耐水，但是它們并非對水密封，經(jīng)過一段時間，滲透到太陽能電池中的水引起太陽能電池腐蝕。因此，本領域需要用于太陽能電池邊緣的真正防水的密封。
[0014]在這里對參考文獻的討論或引用并不構成對上述參考文獻是本申請的現(xiàn)有技術的承認。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]一方面，本申請?zhí)峁┝颂柲茈姵貑卧?，其包括非平面太陽能電池。該非平面太陽能電池具有第一端及第二端，并包括如管狀或剛性實心棒狀的襯底、周向沉積在所述襯底上的后電極、周向沉積在所述后電極上的半導體結(jié)層和周向沉積在所述半導體結(jié)上的透明導電層。透明管狀殼體周向沉積在非平面太陽能電池上。第一密封劑封蓋全密封到非平面太陽能電池的第一端。
[0016]在一些實施方案中，太陽能電池單元進一步包括全密封到非平面太陽能電池第二端由此使得所述太陽能電池單元防水的第二密封劑封蓋。在一些實施方案中，第一密封劑封蓋由金屬、合金或玻璃制成。在一些實施方案中，第一密封劑封蓋全密封到透明管狀殼體的內(nèi)表面或外表面。在一些實施方案中，透明管狀殼體由硼娃酸鹽玻璃制成，第一密封劑封蓋由Kovar合金制成。在一些實施方案中，透明管狀殼體由鈉鈣玻璃制成，第一密封劑封蓋由低膨脹的不銹鋼合金制成。
[0017]在一些實施方案中，第一密封劑封蓋由鋁、鑰、鎢、釩、銠、鈮、鉻、鉭、鈦、鋼、鎳、鉬、銀、金、其合金、或者其任意組合制成。在一些實施方案中，第一密封劑封蓋由銦錫氧化物、氮化鈦、氧化錫、氟摻雜氧化錫、摻雜氧化鋅、鋁摻雜氧化鋅、鎵摻雜氧化鋅、硼摻雜氧化鋅或銦-氧化鋅制成。在一些實施方案中，第一密封劑封蓋由鋁硅酸鹽玻璃、硼硅酸鹽玻璃、二色性玻璃、鍺/半導體玻璃、玻璃陶瓷、硅酸鹽/熔融石英玻璃、鈉鈣玻璃、石英玻璃、硫?qū)倩?硫化物玻璃、氟化物玻璃、pyrex玻璃、玻璃基酚、cereated玻璃或火石玻璃制成。
[0018]在一些實施方案中，第一密封劑封蓋用連續(xù)的密封劑帶密封到太陽能電池單元上。例如，連續(xù)的密封劑帶可以在第一密封劑封蓋的內(nèi)邊緣上、在第一密封劑封蓋的外邊緣上、在透明管狀殼體的外邊緣上、或在透明管狀殼體的內(nèi)邊緣上。在一些實施方案中，連續(xù)的密封劑帶由玻璃粉、溶膠-凝膠或陶瓷結(jié)合劑形成。
[0019]在一些實施方案中，第一密封劑封蓋和所述后電極電接觸，且第一密封劑封蓋作為該后電極的電極。在一些實施方案中，第一密封劑封蓋和透明導電層電接觸，且第一密封劑封蓋作為所述透明導電層的電極。
[0020]在一些實施方案中，太陽能電池單元進一步包括全密封到非平面太陽能電池由此使得太陽能電池單元能夠防水的第二密封劑封蓋。第一密封劑封蓋和第二密封劑封蓋分別由導電金屬制成。在這些實施方案中，第一密封劑封蓋和后電極電接觸，且第一密封劑封蓋作為后電極的電極。而且，在這些實施方案中，第二密封劑封蓋和透明導電層電接觸，且第二密封劑封蓋作為透明導電層的電極。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的相互連接的太陽能電池。
[0022]圖2A示出了根據(jù)實施方案的具有管狀殼體的光電元件。
[0023]圖2B示出了根據(jù)實施方案的在透明管狀殼體中的加長太陽能電池的剖視圖。
[0024]圖3A-3K示出了根據(jù)實施方案用于形成單片集成太陽能電池單元的操作步驟。
[0025]圖3L示出了根據(jù)實施方案將可選的填充層周向沉積到太陽能電池單元上。
[0026]圖3M示出了根據(jù)實施方案將透明管狀殼體周向放置到太陽能電池單元上。
[0027]圖3N-30示出了根據(jù)實施方案與太陽能電池單元的透明管狀殼體的外邊緣形成防水密封的密封劑封蓋。
[0028]圖3P-3Q示出了根據(jù)實施方案與太陽能電池單元的透明管狀殼體的內(nèi)邊緣形成防水密封的密封劑封蓋。
[0029]圖3R-3S示出了根據(jù)實施方案與太陽能電池單元的透明管狀殼體的內(nèi)邊緣的某些部分和外邊緣的某些部分一起形成防水密封的密封劑封蓋。
[0030]圖3T-3U示出了根據(jù)實施方案與太陽能電池單元的襯底的外邊緣和透明管狀殼體的內(nèi)邊緣一起形成防水密封的密封劑封蓋。
[0031]圖4A-4D示出了示例性半導體結(jié)。
[0032]圖5A-5B示出了根據(jù)實施方案將密封劑封蓋用作電極。
[0033]圖6示出了根據(jù)實施方案的密封劑封蓋的另一形狀。
[0034]在各個附圖中，類似的標號表示相應的部件。尺寸非依比例繪制。
【具體實施方式】
[0035]本申請公開了用于將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的太陽能電池組件，更具體地，公開了改進的防水太陽能電池。本發(fā)明的太陽能電池具有加長的非平面的形狀。
[0036]5.1基本結(jié)構
[0037]示例性的透視圖2A和剖視圖2B示出了單獨周向覆蓋的非平面的太陽能電池單元300。在太陽能電池單元300中，加長的非平面太陽能電池402被透明管狀殼體310周向覆蓋。太陽能電池單元300包括被透明非平面殼體310涂覆的太陽能電池402。在某些實施方案中，加長太陽能電池402只有一端被透明非平面殼體310暴露，以便與相鄰的太陽能電池402或其它電路形成電連接。在某些實施方案中，加長太陽能電池402的兩端都被透明非平面殼體310暴露，以便與相鄰的太陽能電池402或其它電路形成電連接。
[0038]這里所說的非平面物體是這樣的物體，其中該物體的全部或一部分是剛性圓柱形、實心棒狀、和/或其特征為由除圖2所示的圓形外不同的任意一種形狀界定的剖面。界定剖面的形狀可以是，例如，圓形、卵形或是由一個或多個平滑曲面表征的任意形狀，或是平滑曲面的任何接合其中的任意一種。剖面界定的形狀可以是η邊形，η為3、5或大于5。剖面界定的形狀在本質(zhì)上可以是線性的，包括三角形、五邊形、六邊形或具有任意數(shù)量的線性分段表面的形狀。或者，剖面可以由線性表面、弓形表面或曲面的任意組合來界定。如這里所述，僅為了便于討論，以多面圓形剖面來代表非平面實施方案。在某些實施方案中，非平面物體是圓柱形的或近似圓柱形的。在某些實施方案中，非平面物體由不規(guī)則的剖面來表征，只要該物體從整體上看大致為圓柱形就可以。這樣的圓柱形形狀可以是實心的(例如，棒)，或是空心的(例如，管)。
[0039]盡管太陽能電池單元300在封裝實施方案或周向覆蓋實施方案的上下文中描述，但可以使用任意的透明非平面殼體，只要該殼體為加長的太陽能電池提供支持和保護并允許加長的太陽能電池之間電連接。
[0040]襯底403。襯底403用作太陽能電池402的襯底。在某些實施方案中，襯底403由塑料、金屬、金屬合金或玻璃制成。襯底403是非平面的。在某些實施方案中，襯底403具有中空的心，如圖2Β所示。在某些實施方案中，襯底403是實心的。在某些實施方案中，襯底403是圓柱形的或僅僅近似于圓柱形，意味著沿著與襯底403的長軸成一適當角度的方向所截取的剖面顯示不同于圓形的界定結(jié)構。當該術語在本文中使用時，這種近似形狀的物體仍被當作是圓柱形的。
[0041]在某些實施方案中，襯底403是由例如塑料、玻璃、金屬或金屬合金制成的實心圓柱體。在某些實施方案中，襯底403對于被太陽能電池通常用來產(chǎn)生電的波長是透明的。在某些實施方案中，襯底403不透光。
[0042]在某些實施方案中，襯底403的整體或一部分是剛性圓柱形的、實心棒形的，和/或由圖2所示的圓形以外的任意一種形狀界定的剖面來表征。例如，剖面界定的形狀可以是圓形、卵形、以一個或多個平滑曲表面來表征的任意形狀、或平滑曲面的任意接合中的任意一種。剖面的界定形狀可以是η邊形，其中η為3、5或大于5。剖面的界定形狀也可以在本質(zhì)上是線性的，包括三角形、矩形、五邊形、六邊形的，或具有任意數(shù)目的線性分段面的形狀?；蛘?，剖面可以由線性表面、弓形表面或彎曲表面的任意組合來界定。如這里所述，僅僅為了便于表達，用多面圓形剖面來表示非平面的襯底403。在某些實施方案中，襯底403是圓柱形的或是近似圓柱形的。在某些實施方案中，襯底403由非規(guī)則的剖面來表征，只要襯底總體上大致為圓柱形的就可以。這種圓柱形的形狀可以是實心的(例如，棒)，也可以是空心的(例如，管)。
[0043]在某些實施方案中，襯底403的第一部分的特征在于第一剖面形狀，而襯底403的第二部分的特征在于第二剖面形狀，其中第一和第二剖面形狀是相同的或是不同的。在某些實施方案中，襯底403的長度的至少百分之十、至少百分之二十、至少百分之三十、至少百分之四十、至少百分之五十、至少百分之六十、至少百分之七十、至少百分之八十、至少百分之九十或全部長度的特征在于第一剖面形狀，而襯底403的其余部分的特征在于不同于第一剖面形狀的一個或多個剖面形狀。在某些實施方案中，第一剖面形狀是平面的(例如，不具有弓形側(cè))，而第二剖面形狀具有至少一個弓形側(cè)。
[0044]在某些實施方案中，襯底403由氨基甲酸乙酯聚合物、丙烯酸聚合物、含氟聚合物、聚苯并咪唑、聚酰亞胺、聚四氟乙烯、聚醚醚酮、聚酰胺-酰亞胺、玻璃基酚、聚苯乙烯、交聯(lián)聚苯乙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚四氟-乙烯、聚甲基丙烯酸酯、尼龍6，6、醋酸丁酸纖維素、醋酸纖維素、剛性乙烯、塑料乙烯或聚丙烯制成。在某些實施方案中，襯底403由招娃酸鹽玻璃、硼娃酸鹽玻璃(例如，Pyrex、Duran、Simax等)、二色性玻璃、鍺/半導體玻璃、玻璃陶瓷、硅酸鹽/熔融石英玻璃、鈉鈣玻璃、石英玻璃、硫?qū)倩?硫化物玻璃、氟化物玻璃、pyrex玻璃、玻璃基酚、cereated玻璃、或火石玻璃制成。
[0045]在一些實施方案中，襯底403由諸如聚苯并咪唑的材料(例如，Celazolex,可以
從Boedeker Plastics, Inc.，Shiner, Texas購得)制成。在一些實施方案中,襯底403由
聚酰亞胺(例如，DuPont? Vespel* ,或者 DuPont? Kapton?, Wilmington, Delaware)制
成。在一些實施方案中，襯底403由聚四氟乙烯(PTFE)或者聚醚醚酮(PEEK)制成，其各自可從Boedeker Plastics, Inc.購得。在一些實施方案中，襯底403由聚酰胺-酰亞胺(例
如，TorlonK PAI, Solvay Advanced Polymers, Alpharetta, Georgia)制成。
[0046]在一些實施方案中，襯底403由玻璃基酚制成。通過對浸滿合成熱固性樹脂的紙、帆布、亞麻布或玻璃布料層施加熱量及壓力來制成酚疊層。當熱量及壓力施加在這些層上時，化學反應(聚合)將分離的層轉(zhuǎn)換為具有不會再次軟化的“固定”形狀的單一層疊材料。因此，這些材料被稱為“熱固性的”。在一些實施方案中，襯底403是具有NEMA級G-3、G-5、G_7、G_9、G-1O或G-1l的酹疊層。示例性酹疊層可從Boedeker Plastics, Inc.購得。
[0047]在某些實施方案中，襯底403由聚苯乙烯制成。聚苯乙烯的示例包括常用聚苯乙烯及在 Marks 的 Standard Handbook for Mechanical Engineers,第 9版，1987，McGraw-Hill，Inc.,第6-174頁中詳述的高抗沖擊聚苯乙烯，通過引用將其全部內(nèi)容包含在本說明書中。在其它實施方案中，襯底403由交聯(lián)聚苯乙烯制成。交聯(lián)聚苯乙烯的一個不例是 Rexolite.丨s (可從 San Diego Plastics Inc., National City, California
購得)。Rexolite是熱固性塑料，特別是通過交聯(lián)聚苯乙烯與二乙烯基苯制成的剛性且透明的塑料。
[0048]在其它實施例中，襯底403由聚碳酸酯制成。這些聚碳酸酯可含有不同量的玻璃纖維(例如10%、20%、30%或40%)，以調(diào)節(jié)材料的張力強度、硬度、壓縮強度、以及熱膨脹系
數(shù)。示例性聚碳酸酯是Zelux'1( M及Zelux? W,其可從Boedeker Plastics, Inc.購得。
[0049]在某些實施方案中，襯底403由聚乙烯制成。在某些實施方案中，襯底403由低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、或者超高分子量聚乙烯(UHMW PE)制成。HDPE 的化學特性在 Marks 的 Standard Handbook for Mechanical Engineers,第 9版，1987，McGraw-Hill，Inc.，第6-173頁中進行了描述。在某些實施方案中，襯底403由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚四氟乙烯(Teflon)、聚甲基丙烯酸酯(甲基丙烯酸或樹脂玻璃)、尼龍6，6、丁酸醋酸纖維素、醋酸纖維素、剛性乙烯、塑料乙烯或聚丙烯制成。在Marks的 Standard Handbook for Mechanical Engineers,第9版，1987，McGraw-Hill,Inc.，第6-172至6-175頁描述了這些材料的化學特性。
[0050]在Modern Plastics Encyclopedia, McGraw-Hill ；Reinhold PlasticsApplications Series, Reinhold Roff, Fibres, Plastics and Rubbers, Butterworth ；Lee 和 Neville, Epoxy Resins, McGraw-Hill;Bilmetyer, Textbook of PolymerScience, Interscience ;Schmidt 和 Marlies, Principles of high polymer theory andpractice, McGraw-Hi 11 ；Beadle (編)，Plastics, Morgan-Grampiand, Ltd.，第 2 卷，1970 ；Tobolsky 和 Mark(編),Polymer Science and Materials, Wiley, 1971 ；Glanville, ThePlastics’ s Engineer’s Data Book, Industrial Press, 1971 ；Mohr(編輯和資深作者),Oleesky, Shook 和 Meyers,SPI Handbook of Technology and Engineering ofReinforced Plastics Composites, Van Nostrand Re inhold, 1973 中可找到可用于形成襯底403的其它示例材料，通過引用將各文獻全部內(nèi)容分別包含在本說明書中。
[0051]在某些實施方案中，襯底403的剖面為圓周形并且外徑為3mm至IOOmm之間、4mm至75mm之間、5mm至50mm之間、IOmm至40mm之間、或者14mm至17mm之間。在一些實施方案中，襯底403的剖面為圓周形且具有Imm至IOOOmm之間的外徑。
[0052]在某些實施方案中，襯底403為具有中空內(nèi)部的管。在這些實施方案中，襯底403的剖面由限定中空內(nèi)部的內(nèi)徑以及外徑表征。內(nèi)徑與外徑之間的差是襯底403的厚度。在一些實施方案中，襯底403的厚度介于0.1mm至20mm之間、0.3mm至IOmm之間、0.5mm至5mm之間、或者Imm至2mm之間。在一些實施方案中，內(nèi)徑介于Imm至IOOmm之間、3mm至50mm之間、或5mm至IOmm之間。[0053]在某些實施方案中，襯底403的長度(垂直于圖2B所定義的平面)介于5mm至10, OOOmm 之間、50mm 至 5, OOOmm 之間、IOOmm 至 3000mm 之間、或 500mm 至 1 500mm 之間。在
一實施方案中，襯底403是外徑15mm及厚度1.2mm以及長度1040mm的中空管。盡管在圖2中襯底403示為實芯，但應當理解在很多實施方案中，襯底403將具有中空芯并將采用諸如由玻璃管形成的剛性管結(jié)構。
[0054]在一些實施方案中，襯底403是剛性的?？衫酶鞣N不同計量(包括但不限于楊氏模數(shù))來測量材料的剛性。在固體力學中，楊氏模數(shù)(E)(也稱為楊氏模量、彈力模數(shù)、彈性模數(shù)或張力模數(shù))是對給定材料的硬度的度量。對于小的應變，其被定義為應力的變化率對應變的比率?？赏ㄟ^試驗根據(jù)在材料樣本上進行張力測試過程中產(chǎn)生的應力-應變曲線的斜率來獲得這種比率。在下表中給出各種材料的楊氏模數(shù)。
[0055]
【權利要求】
1.太陽能電池單元，其包括: (A)非平面太陽能電池，該非平面太陽能電池包括: 非平面襯底； 設置在該非平面襯底上的后電極； 設置在該后電極上的半導體結(jié)層；以及 設置在該半導體結(jié)層上的透明導電層； (B)周向設置在非平面太陽能電池上的透明非平面殼體，該透明非平面殼體具有第一端和第二端；以及 (C)全密封到所述透明非平面殼體第一端的第一密封劑封蓋。
2.太陽能電池組件，其包括多個太陽能電池單元，該多個太陽能電池單元中的每個太陽能電池單元均具有權利要求1所述的太陽能電池單元的結(jié)構，其中所述多個太陽能電池單元中的太陽能電池單元被設置為共平面的行，以形成所述太陽能電池組件。
3.太陽能電池組件，其包括: 多個太陽能電池單元，該多個太陽能電池單元中的各個太陽能電池具有權利要求1所述的太陽能電池單元的結(jié)構；以及多個內(nèi)部反射器，其中， 該多個太陽能電池單元和該多個內(nèi)部反射器被設置為共平面的行，其中該多個太陽能電池單元中的內(nèi)部反射器靠近該太陽能電池單元中的太陽能電池單元，由此形成該太陽能電池組件。
4.太陽能電池單元,其包括: (A)太陽能電池，該太陽能電池包括: 非平面襯底； 周向設置在所述襯底上的后電極； 周向設置在所述后電極上的半導體結(jié)；以及 設置在所述半導體結(jié)上的透明導電層； (B)周向設置在所述透明導電層上的填充體層；以及 (C)周向設置在所述填充體層上的透明管狀殼體，該透明管狀殼體具有第一端；以及 (D)全密封到所述透明管狀殼體的第一端的第一密封劑封蓋。
5.太陽能電池單元,其包括: (A)太陽能電池，該太陽能電池包括: 襯底； 設置在所述襯底上的后電極； 設置在所述后電極上的半導體結(jié)；以及 設置在所述半導體結(jié)上的透明導電層； (B)設置在所述透明導電層上的阻水層； (C)設置在所述阻水層上的填充體層； (D)設置在所述填充體層上的透明管狀殼體，該透明管狀殼體具有第一端；以及 (E)全密封到所述透明管狀殼體的第一端的第一密封劑封蓋。
6.太陽能電池單元,其包括:(A)太陽能電池，該太陽能電池包括: 襯底，其中所述襯底是管狀或剛性實心棒狀； 周向設置在所述襯底上的后電極； 周向設置在所述后電極上的半導體結(jié)；以及 設置在所述半導體結(jié)上的透明導電層； (B)周向設置在所述透明導電層上的填充體層；以及 (C)周向設置在所述填充體層上的阻水層； (D)周向設置在所述阻水層上的透明管狀殼體，該透明管狀殼體具有第一端；以及 (E)全密封到所述透明管狀殼體的第一端的第一密封劑封蓋。
7.密封非平面太陽能電池的方法，該方法包括: 靠近透明管狀殼體的末端涂覆非平面太陽能電池的透明管狀殼體的外周，從而沿著該透明管狀殼體的外周形成連續(xù)的密封劑帶； 加熱密封劑封蓋； 在該密封劑封蓋是熱的時候，將該密封劑封蓋插到該透明管狀殼體的末端上； 允許所述的連續(xù)的密封 劑帶熔化并濕潤該密封劑封蓋的內(nèi)側(cè)表面；以及 允許該密封劑封蓋冷卻，由此在該密封劑封蓋和該透明管狀殼體之間形成全密封。
【文檔編號】H01L31/048GK103456818SQ201310401738
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2007年5月18日 優(yōu)先權日:2006年5月19日
【發(fā)明者】布萊恩·H·康普司滕, 本雅明·布勒 申請人:索林塔有限公司