本發(fā)明涉及用于接收來自輻射源的光的太陽能板，具體地涉及具有改進效率的太陽能板。進一步地，本發(fā)明涉及用于制造太陽能板的方法。

背景技術：

在基于晶體硅的標準太陽能板中，太陽能板表面面積的一部分被太陽能電池占據(jù)，而一部分未被太陽能電池占據(jù)。那些未被太陽能電池占據(jù)的部分是由太陽能電池之間的區(qū)域所代表的間隙，且通常為1mm至3mm寬，并且所述區(qū)域圍繞太陽能電池陣列直至太陽能板的框架或邊緣。

太陽能板捕獲輻射能的有效面積小于太陽能板的尺寸。

在源于現(xiàn)有技術的標準太陽能板中，太陽能電池之間的區(qū)域并未完全喪失發(fā)電能力。這些區(qū)域中的部分入射光通過前玻璃面板從白色的反射背板反射至太陽能電池。來自這些區(qū)域的附加功率能夠達到大約1％至2％。

另外，由于太陽能板越來越多地應用于建筑及其他基礎設施相關的應用(諸如，音障)上/中，可觀察到太陽能板的外觀常常與建筑外觀之間存在審美上的不匹配。

本發(fā)明的目的在于克服或減少現(xiàn)有技術的弊端。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供用于接收來自輻射源的光的改進的太陽能板，該太陽能板呈現(xiàn)將光轉(zhuǎn)換成可用電功率的改善的效率。

根據(jù)本發(fā)明，提供了用于接收來自輻射源的光的太陽能板，其中，輻射源的類型在前文中進行了限定，該太陽能板包括：

包括基于半導體襯底的多個太陽能電池、透明前側(cè)板和后側(cè)板，所述透明前側(cè)板堆疊在所述后側(cè)板的上面；所述多個太陽能電池在所述后側(cè)板與所述前側(cè)板之間布置成陣列，每個所述太陽能電池具有面向所述前側(cè)板的光接收表面；所述太陽能電池嵌入所述前側(cè)板與所述后側(cè)板之間的封裝劑層中，其中，所述太陽能板包括內(nèi)部光重定向裝置，所述內(nèi)部光重定向裝置位于所述前側(cè)板與所述后側(cè)板之間，并且用于將所述太陽能板上所接收的但未被所述太陽能電池捕獲的光朝著所述太陽能電池引導，其中，所述太陽能板還包括框架或邊緣，并且所述太陽能電池相對于彼此放置在預定位置處，其中，第一中間區(qū)域位于每兩個相鄰的所述太陽能電池之間，并且第二中間區(qū)域位于所述框架或邊緣與鄰近于所述框架或所述邊緣的每個所述太陽能電池之間；其中，所述太陽能板包括光散射區(qū)，所述光散射區(qū)用于使光朝向所述太陽能電池散射；所述光散射區(qū)基本上與所述第一中間區(qū)域、所述第二中間區(qū)域或兩者組合的位置相對應，并且可選地與第三中間區(qū)域相對應，所述第三中間區(qū)域在陣列布置中由所述太陽能電池的相鄰行與相鄰列的中間交叉區(qū)域限定，其中，所述太陽能板還包括光散射區(qū)，所述光散射區(qū)用于使光朝向所述太陽能電池散射；所述光散射區(qū)基本上與所述第一中間區(qū)域、所述第二中間區(qū)域、所述第三中間區(qū)域或三者組合的位置相對應，以及其中，所述光散射區(qū)是布置成使來自所述輻射源的光的至少一部分散射的有色層，所述光的所述部分處于光譜的(近)紅外區(qū)域中。

本發(fā)明的太陽能板通過內(nèi)部重定向?qū)犹峁└纳频男剩瑑?nèi)部重定向?qū)釉O置為將太陽能板上的、太陽能電池之間的(近)紅外入射光朝向太陽能電池引導。如此，太陽能板上的通常不被吸收部分入射光出于轉(zhuǎn)換效率和功率輸出的目的而進一步被利用。

根據(jù)一方面，本發(fā)明涉及如上所述的太陽能電池，其中，光散射區(qū)布置成使來自輻射源的光的至少一部分散射。

根據(jù)一方面，本發(fā)明涉及如上所述的太陽能電池，其中，光散射區(qū)是有色層，有色層布置成吸收來自輻射源的可見光部分并且使來自輻射源的光的至少一部分散射，所述光的所述部分處于光譜的(近)紅外區(qū)域中。

根據(jù)一方面，本發(fā)明涉及如上所述的太陽能電池，其中，光散射區(qū)為光散射層，所述光散射層布置成在前側(cè)板與后側(cè)板之間基本上與前側(cè)板垂直相隔處于與太陽能電池的水平相同的水平處，光散射區(qū)嵌入上封裝劑層與下封裝劑層之間。

根據(jù)一方面，本發(fā)明涉及如上所述的太陽能電池，其中，光散射區(qū)在太陽能板中布置在前側(cè)板與太陽能電池的水平之間的水平處。

根據(jù)一方面，本發(fā)明涉及如上所述的太陽能電池，其中，光散射區(qū)在太陽能板中布置在太陽能電池的水平與后側(cè)板之間的與前側(cè)板隔開的水平處。

根據(jù)一方面，本發(fā)明涉及如上所述的太陽能電池，其中，光散射區(qū)為光散射層，光散射層包括其中具有光散射粒子的物質(zhì)。

根據(jù)一方面，本發(fā)明涉及如上所述的太陽能電池，其中，光散射層由具有開口的圖案化箔實現(xiàn)，開口中的每個具有與太陽能電池的尺寸對應的尺寸，并且開口的圖案與陣列中的太陽能電池的位置對應。

根據(jù)一方面，本發(fā)明涉及如上所述的太陽能電池，其中，圖案化箔包括熔點高于太陽能板的制造期間的層壓溫度的聚合物。

根據(jù)一方面，本發(fā)明涉及如上所述的太陽能電池，其中，物質(zhì)為涂料或油墨。

根據(jù)一方面，本發(fā)明涉及如上所述的太陽能電池，其中，后側(cè)板是透光的。

根據(jù)一方面，本發(fā)明涉及如上所述的太陽能電池，其中，太陽能電池為雙面太陽能電池。

根據(jù)一方面，本發(fā)明涉及如上所述的太陽能電池，其中，太陽能電池在陣列中通過薄片連接件或總線(bussing)彼此連接。

根據(jù)一方面，本發(fā)明涉及如上所述的太陽能電池，其中，薄片連接件和/或總線在朝向前側(cè)板與后側(cè)板中的至少一個的方向上被光散射區(qū)覆蓋。

根據(jù)一方面，本發(fā)明涉及用于制造太陽能板的方法，該方法包括：提供透明的前側(cè)板和后側(cè)板；提供多個太陽能電池，所述太陽能電池中的每個基于半導體襯底并且能夠由捕獲的輻射能產(chǎn)生光電；將所述太陽能電池布置在所述透明的前側(cè)板與所述后側(cè)板之間，所述太陽能電池在所述后側(cè)板與所述前側(cè)板之間布置成陣列，所述太陽能電池中的每個具有面向所述前側(cè)板的光接收表面，并且所述太陽能電池嵌入所述前側(cè)板與所述后側(cè)板之間的封裝劑層中；以及在所述太陽能板中、所述前側(cè)板與所述后側(cè)板之間布置內(nèi)部光重定向裝置，所述內(nèi)部光重定向裝置用于將在所述太陽能板上接收但未被所述太陽能電池捕獲的光朝著所述太陽能電池引導。

其他有益的實施方式由所附權利要求限定。

簡單附圖說明

在下文中將參照附圖，根據(jù)若干示例性實施方式進一步詳細地描述本發(fā)明，在附圖中：

圖1A和圖1B各示出根據(jù)本發(fā)明的太陽電池板的實施方式；

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的太陽能板的剖視圖；

圖3至圖5各示出根據(jù)本發(fā)明的太陽能板的光散射區(qū)的實施方式；

圖6示出根據(jù)本發(fā)明的具有圖案化箔的光散射層的實施方式的俯視圖；

圖7和圖8各示出根據(jù)本發(fā)明的位于太陽能電池下方的反射區(qū)的實施方式；

圖9示出根據(jù)本發(fā)明的具有變化的折射率的反射層的實施方式；

圖10示出根據(jù)本發(fā)明的設置有光重定向裝置的薄片連接件的實施方式；以及

圖11A、圖11B示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的太陽能板中一對太陽能電池之間的薄片連接件的平面圖。

具體實施方式

出于美學目的，可能較為理想的是具有“黑色”的太陽能板，即，具有未被太陽能電池占據(jù)的黑色(或通常為有色的)區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，這可以通過使用黑色的背板或黑色的封裝劑層來完成，其中，黑色背板或黑色封裝劑層可通過將顏料或油墨添加至封裝劑聚合物中形成或通過具有封裝劑層的有色板的夾層結構形成。然而，本發(fā)明承認黑色材料通常會吸收全部的光，并且不會有助于太陽能板的轉(zhuǎn)換效率和功率輸出。

在諸如p型多晶硅H圖案模塊的標準模塊中，太陽能電池的背面(非光接收表面)不透射光，并且可以應用對整個背面使用統(tǒng)一方式的方案。然而，具有不同設計的新技術正處于研發(fā)中，如金屬貫穿孔技術(MWT，“Metal Wrap Through”)太陽能板，在金屬貫穿孔技術中使用銅的背板，銅的背板的金屬部分可能干擾太陽能板和N型單晶硅太陽能電池的光學外觀和性能，在N型單晶硅太陽能電池中，太陽能電池的背面很大一部分透光，類似于太陽能電池的正面。它們以模塊形式使用可能受益于非統(tǒng)一的方式以及在雙面模塊中雙面太陽能電池的使用。

在雙面太陽能板中運用透明的背面，諸如，透明的背板或玻璃，從而允許太陽能電池可在其正面和背面接收光。在標準雙面模塊中，使用了透明前側(cè)板、透明后側(cè)板以及透明的封裝劑。這對性能和外觀而言可能不是最佳的。

根據(jù)本發(fā)明，由此需要具有改善的轉(zhuǎn)換效率的、具有美感的太陽能板設計。本發(fā)明的太陽能板滿足這種需求。

圖1A、圖1B和圖2分別示出根據(jù)本發(fā)明的太陽能板的實施方式的俯視圖和剖視圖。

在示出的實施方式中，太陽能板1包括基于半導體襯底的多個太陽能電池2，太陽能電池2設置在透明前側(cè)板4和后側(cè)板6之間。如描述的，透明前側(cè)板4堆疊在后側(cè)板6上，其中，多個太陽能電池2以陣列形式有規(guī)律地布置在前側(cè)板4和后側(cè)板6之間。

每個太陽能電池2設置有光接收表面8，光接收表面8朝向前側(cè)板4，其中，為了加強及其他目的，將多個太陽能電池2嵌入前側(cè)板4和后側(cè)板6之間的封裝劑層10中。

根據(jù)本發(fā)明，太陽能板1還包括內(nèi)部光重定向?qū)?，?nèi)部光重定向?qū)佑糜趯⒃谔柲馨?上接收但不被太陽能電池2捕獲的光朝著太陽能電池2引導。即，在太陽能板1上的、但未入射在太陽能電池2上或者不被太陽能電池2吸收的入射光通過內(nèi)部光重定向?qū)又囟ㄏ驗槌蛱柲茈姵?。因此，通常不被多個太陽能電池2捕獲的入射光可通過內(nèi)部重定向?qū)又辽俨糠值刂囟ㄏ?，并且通過太陽能電池2轉(zhuǎn)換成可用的電功率，從而提升太陽能板1的轉(zhuǎn)換效率。

在實施方式中，太陽能板1還包括框架14，其中，太陽能電池2相對于彼此放置在預定位置d1、d2。例如為了結構剛度，框架14可環(huán)繞地設置在太陽能板1周圍。進一步地，每兩個相鄰的太陽能電池2之間可設置有第一中間區(qū)域IA，并且框架14與鄰近于所述框架14的每個太陽能電池2之間可設置有第二中間區(qū)域IB。在該實施方式中，第一中間區(qū)域IA和第二中間區(qū)域IB可設想為圍繞每個太陽能電池2的填料。陣列布置中的太陽能電池2的相鄰行與相鄰列的中間相交區(qū)域處還可設置有第三中間區(qū)域IC。例如，在圖1A和圖1B所示的實施方式中，第三中間區(qū)域IC與相鄰的太陽能電池2的四個拐角之間的區(qū)域?qū)?/p>

該實施方式還包括用于使光朝向太陽能電池2散射的光散射區(qū)12，其中，光散射區(qū)12與第一中間區(qū)域IA、第二中間區(qū)域IB、第三中間區(qū)域IC或其任意組合的位置基本上對應。

在不受本發(fā)明的范圍限制的情況下，在一些情形中，預定位置dl、d2或第一中間區(qū)域IA的寬度為1mm至4mm。

出于美學的目的，這些區(qū)域可放大為超過4mm，然而這會降低太陽能板的電力生產(chǎn)的總的成本效率。中間區(qū)域1B通常處于9mm至40mm范圍內(nèi)，至少滿足將模塊的內(nèi)部電路與外界隔離所需的最小距離。不具有框架的模塊(無框架模塊)也是已知的，然而，電池和模塊的邊緣之間仍需要最小距離。

根據(jù)本發(fā)明，應理解的是，太陽能電池2事實上可能具有各種形狀，并且以各種方式布置并分布在太陽能板1內(nèi)。例如，圖1A描繪了太陽能電池2具有大致長方形或正方形形狀并被規(guī)律地布置的實施方式。另一方面，圖1B描繪了具有規(guī)律布置的太陽能電池2的實施方式，在該實施方式中，太陽能電池2具有如八邊形的多邊形形狀，例如，具有切斷角2b的正方形。

所以，鑒于本發(fā)明，不考慮太陽能電池2相對于彼此的實際形狀和布置，光散射區(qū)12可通過太陽能電池2之間的大致區(qū)域體現(xiàn)。

應理解的是，附圖并不必然地描述正確的比例，因而，附圖是出于說明性的目的而繪制。有益地，光散射區(qū)12可布置為使來自輻射源的光的至少一部分散射，從而利用太陽能電池12之間的、太陽能板1上的入射光來提升轉(zhuǎn)換效率。

鑒于本發(fā)明及參考的便利，術語“散射”不僅可以解釋為漫反射，還可解釋為鏡面反射(即，鏡面反射)。

出于美學原因，第一中間區(qū)域IA、第二中間區(qū)域IB和第三中間區(qū)域IC例如可具有黑色。然而，由于黑色通常吸收大部分的光、所以第一中間區(qū)域IA、第二中間區(qū)域IB和第三中間區(qū)域IC可提供太陽能電池2的效率非最佳提升。

根據(jù)本發(fā)明的實施方式，即使在第一中間區(qū)域IA、第二中間區(qū)域IB和第三中間區(qū)域IC吸收大部分光的情況下，為了提升太陽能電池2的效率，設置成光散射區(qū)12布置為使源于輻射源的至少一部分光散射，其中，所述部分光處于光譜的紅外(IR)區(qū)域中。因此，在該實施方式中，光散射區(qū)12設置為使入射的紅外輻射朝向太陽能電池2散射，由此在不犧牲太陽能板1的美學要求(即，具有大致的黑色)的情況下提升太陽能電池2的功率輸出。當然，任何顏色可用于提供光散射區(qū)12的太陽能板，該光散射區(qū)12設置為使來自光譜的紅外(IR)區(qū)域的光散射。

因此根據(jù)實施方式，光散射區(qū)是能夠吸收處于光譜的可見部分中的光并且反射或傳輸處于光譜的紅外部分中的光的光散射層。

在光散射層能夠傳播紅外光的情況下，這種輻射的反射能夠通過太陽能板中的IR反射分界面或太陽能板的IR反射表面獲得。

在實施方式中，光散射層包括能夠使紅外輻射散射的至少一個顏料。顏料可具有處于光譜的可見區(qū)域中的具體顏色。

圖3至圖5各示出根據(jù)本發(fā)明的太陽能板1的光散射區(qū)12的實施方式。在實施方式中示出的光散射區(qū)12設置在太陽能板1內(nèi)的各種水平或深度處。

在圖3所示的實施方式中，光散射區(qū)12在前側(cè)板4與后側(cè)板6之間與前側(cè)板4隔開地布置在與太陽能電池2的水平相同的水平L1處，其中，光散射區(qū)12可設置在封裝劑層10中。該實施方式有利于增強太陽能板1的性能，其中，IR反射/散射還可進一步有助于太陽能板1的性能。進一步地，由于雙面太陽能板從兩個側(cè)面均吸收光，雙面太陽能板1可受益于該具體的實施方式。

在圖4所示的實施方式中，光散射區(qū)12在太陽能板1中布置前側(cè)板4與太陽能電池2的水平之間的水平L2處。在該實施方式中，一旦入射光穿過前側(cè)板4或經(jīng)由前玻璃面板反射至太陽能電池，則光散射區(qū)12幾乎立即增加太陽能電池2上來自前板4方向的入射光的量并且使入射光散射。

在圖5所示的實施方式中，光散射區(qū)12在太陽能板1中布置在太陽能電池2的水平與后側(cè)板6之間與前側(cè)板4隔開的水平L3處。應注意到，在該實施方式中，光散射區(qū)12可延伸到第一中間區(qū)域IA、第二中間區(qū)域IB之外，并且可部分地在太陽能電池2的下方延伸。因而，未被太陽能電池2充分吸收的IR光能夠朝向太陽能電池2散射或反射回太陽能電池2，從而提升太陽能板1的效率和功率輸出。進一步地，注意到圖4和圖5的實施方式中的光散射區(qū)域12可位于封裝劑層10中，或可不位于封裝劑層10中。

本發(fā)明的一個重要方面在于，在圖3、圖4和圖5的實施方式中，太陽能板1的改善的轉(zhuǎn)換效率可歸因于通過光散射區(qū)域12的前向散射以及后向散射二者。具體地，穿過光散射區(qū)域12的前向散射光可能直接朝向太陽能電池2傳輸或通過背側(cè)板6朝著太陽能電池2反射，反之，通過光散射區(qū)12的后向散射光可能通過前側(cè)板4的朝著太陽能電池2反射。這種與光散射區(qū)12相關的前向散射機構和后向散射機構可能獨立于光散射區(qū)12所處的深度水平L1、深度水平L2、深度水平L3而存在。在有益的實施方式中，背側(cè)板6可以是用于優(yōu)化通過光散射區(qū)12的、朝向太陽能電池2的前向散射光的反射的玻璃板。

在實施方式中，光散射區(qū)12可設想為光散射層。這種光散射層可以是封裝劑層的一部分，或者是與封裝劑層的夾層結構(例如，層壓或共同擠壓)。具體地，光散射區(qū)12可以是包括具有光散射粒子的物質(zhì)的光散射層。這種光散射粒子可容易地分散在第一中間區(qū)域IA、第二中間區(qū)域IB、第三中間區(qū)域IC中，在第一中間區(qū)域IA、第二中間區(qū)域IB和第三中間區(qū)域IC上提供對于入射的可見光和IR光的期望散射。在有益的實施方式中，所述物質(zhì)包括可具有光散射粒子的涂料層。涂料層容易地應用于例如第一中間區(qū)域IA、第二中間區(qū)域IB和/或第三中間區(qū)域IC中的背側(cè)板6，從而通過使涂料層上的入射光朝向太陽能電池2散射/反射來提升太陽能板1的效率和功率輸出。替代地，涂料層可替換為或附加地設置有通過任意方法(例如，涂漆、噴涂、粉末涂裝、印刷、噴射、澆鑄、滴涂等)應用的任何其他的層，其中，所述任何其他的層由光散射材料(例如，具有粘合劑和/或膠粘劑的顏料的混合物)、封裝劑材料等組成，或包括以上材料。

在另一實施方式中，如圖6所述，光散射層12還可以是具有開口或孔18的圖案化箔16，其中，每個開口或孔18具有與太陽能電池2的基本上相同的尺寸，開口18的圖案與陣列中的太陽能電池2的位置對應。換言之，圖案化箔16的開口或孔18以緊密貼合的形式圍繞太陽能電池1。在典型的實施方式中，圖案化箔16可設置在封裝層10中，其中，太陽能電池2與開口18緊密貼合地延伸穿過開口18。如此，圖案化箔16還可向太陽能板1提供進一步的結構剛度并且提供太陽能電池2的相對位置，從而不但提升太陽能板1的轉(zhuǎn)換效率和功率輸出，而且還延長太陽能板1的使用壽命和耐久性。

圖案化箔可由薄板材料組成，或者可構成為形成獨立的部分，例如形成為區(qū)域IA和區(qū)域IB的期望尺寸的箔或帶。

如圖3所示，圖案化箔可在前側(cè)板4和后側(cè)板6之間、與前側(cè)板4大致垂直地隔開布置在與太陽能電池2的水平相同的水平L1處。圖案化箔嵌入上封裝劑層和下封裝劑層之間。

在實施方式中，圖案化箔16還可在太陽能板1中設置或布置在前側(cè)板4與太陽能電池2的水平之間的水平L2處。替代地，圖案化箔16還可在太陽能板1中設置或布置在后側(cè)板6與太陽能電池2的水平之間的水平L3處。

在實施方式中，圖案化箔包括聚合物材料，所述聚合物材料具有比在太陽能板的制造期間層壓所需要的溫度更高的熔化溫度。

在進一步的實施方式中，圖案化箔的聚合物材料包括PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)聚合物。通常地，PET的熔化溫度高于諸如乙烯醋酸乙烯酯(EVA)的封裝劑的熔化溫度或流動溫度。

根據(jù)本發(fā)明，光散射區(qū)的材料布置為具有如下特性，即，經(jīng)由設置在第一中間區(qū)域IA、第二中間區(qū)域IB和/或第三中間區(qū)域IC中的光散射區(qū)12，近紅外(NIR)輻射源、以及可選的紅外(IR)源或甚至可見光源能夠被太陽能電池2散射并被捕獲。為此，太陽能電池2可相對于彼此放置在預定位置d1、d2，其中，第一中間區(qū)域IA插置于每兩個相鄰的太陽能電池2之間，并且第二中間區(qū)域IB插置于太陽能板的框架14(或外周邊緣)與每個鄰近于框架14的太陽能電池2之間。為了更進一步地提升太陽能板1的轉(zhuǎn)換效率和功率輸出，太陽能板1還可在后側(cè)包括位于至少一個太陽能電池2與后側(cè)板2之間的反射區(qū)20，由此，仍穿過至少一個太陽能電池2的可見光、近紅外光(NIR)或紅外光(IR)的未被吸收的部分可通過反射區(qū)20的朝向至少一個太陽能電池2的散射或反射而被捕獲。因此在該具體的實施方式中，穿過太陽能電池2的未被吸收的輻射(例如，可見、NIR、IR)仍可能有助于太陽能板1的轉(zhuǎn)換效率和功率輸出。

應注意，術語“可見光”可解釋為具有在例如400nm和700nm之間的波長。術語“近紅外”(NIR)可解釋為具有在例如700nm和1100nm之間的波長，以及術語“紅外”(IR)或“紅外區(qū)域”可解釋為具有在例如700nm和50um之間的波長。

為了通過太陽能電池進行光電轉(zhuǎn)換，對于硅基太陽能電池，對紅外輻射的有效范圍將為約700nm和約1100nm之間。

因此，結合本發(fā)明，為了轉(zhuǎn)換目的和電功率輸出，太陽能電池2不僅能夠吸收可見光，而且可以想到，太陽能電池2還能夠通過其自身直接吸收和/或經(jīng)由先前揭示的前向散射機制或后向散射機制來吸收近紅外(NIR)輻射乃至紅外(IR)輻射。因而，本發(fā)明的太陽能板1在提供充滿美感的電池板表面的同時，呈現(xiàn)明顯更高的轉(zhuǎn)換效率和電功率輸出。

另外，對于輻射的至少一部分，光散射區(qū)12還對輻射提供定向為遠離太陽能板的散射，其有效地幫助太陽能板的相對較冷的操作。例如對于黑色的太陽能板，如果該輻射不被反射，而是被吸收，這將導致太陽能板的部件的發(fā)熱，降低太陽能板的總體電力生產(chǎn)并且縮短部件的使用壽命。

圖7和圖8各示出根據(jù)本發(fā)明的位于太陽能電池2下方的反射區(qū)20的實施方式。在示出的實施方式中，反射區(qū)20可由空氣間隙22或折射材料22實現(xiàn)，其中，折射材料22的折射率與空氣間隙的折射率相似，由空氣間隙或折射材料22引起的折射率的改變導致未被吸收的光(例如，可見、NIR、IR)反射回太陽能電池2中?？諝忾g隙或折射材料22可布置在至少一個太陽能電池2的后表面2a與封裝劑層10之間，或者封裝劑層10與后側(cè)板6之間。在上述兩個實施方式中，折射率可優(yōu)化為使穿過太陽能電池2的未被吸收的光輻射(例如，可見、NIR、IR)被反射。在具體的實施方式中，為了最佳反射，空氣間隙或折射材料22可具有約50um至約1000um的厚度。

在模塊中，空氣間隙在防止水分的累積(凝結)方面是不理想的，或由于機械完整性而難以實現(xiàn)。因此，空氣間隙可通過應用具有空氣圍護結構的材料層實現(xiàn)，有效地將所述材料的折射率降低至封裝劑材料的折射率以下，例如在1.2和1.5之間?？諝鈬o結構在處理期間被保持，即，空氣圍護結構不會因處理/層壓而被封裝劑材料填充。

替代地，空氣間隙可通過應用自身具有低折射率(1.3與1.5之間，或低于封裝劑的折射率)的材料(例如，聚合物)實現(xiàn)。

在典型的實施方式中，諸如空氣間隙或折射材料層22的反射區(qū)20可設置在太陽能電池2的下方，例如在后表面2a的下方，其中，如圖7和圖8所述，反射區(qū)20的寬度小于或等于太陽能電池2的寬度。然而，在一些實施方式中，反射區(qū)20可具有比太陽能電池2大的寬度，從而延伸至第一中間區(qū)域IA和/或第二中間區(qū)域IB中。這些實施方式還可增加太陽能板1的轉(zhuǎn)換和功率輸出。

根據(jù)本發(fā)明，太陽能板1的轉(zhuǎn)換效率和功率輸出可通過空氣間隙或折射材料層22使穿過太陽能電池2的未被吸收的光反射或散射而提升，空氣間隙或折射材料層22引起折射率的改變，使得未被吸收的光重定向至太陽能電池2。

在圖9所示的實施方式中，光反射區(qū)20包括具有低折射率的反射層24，其中反射層24的折射率低于以下所列項中的每一個：前側(cè)板4的折射率、后側(cè)板6的折射率和封裝劑層10的折射率。這些相應的折射率的變化產(chǎn)生允許未被吸收的光重定向至太陽能電池2反射區(qū)。

在有益的實施方式中，反射層24包括梯度材料，梯度材料具有從接近太陽能電池2的位置處的相對較高的折射率變化到接近后側(cè)板6的位置處的相對較低的折射率的有效折射率。這種梯度材料優(yōu)化用于使未被吸收的(IR)光向太陽能電池2反射的反射區(qū)20或反射層24的反射性能，因此有助于太陽能板1的轉(zhuǎn)換效率和功率輸出的提升。如圖9所述，反射層24可包括不同材料的堆疊的子層26。這些堆疊布置的子層26可能適于獲得對于太陽能板1的轉(zhuǎn)換和功率輸出的進一步改進所需要的反射性能。

根據(jù)本發(fā)明，上述實施方式可應用于標準H圖案和金屬貫穿孔技術(MWT)的太陽能電池1，太陽能板1通常包括不透明的側(cè)面，如不透明的后側(cè)板6。然而，本發(fā)明并不限于具有不透明背板、后側(cè)板6等的單側(cè)光接收太陽能板1。

當然，根據(jù)本發(fā)明，后側(cè)板6可能透光，例如，太陽能板為雙面的。

在一些實施方式中，太陽能電池2可以是雙面太陽能電池2，雙面太陽能電池2設置為通過內(nèi)部重定向裝置吸收來自太陽能板1的兩側(cè)的入射光輻射，內(nèi)部重定向裝置為諸如上述實施方式中所描述的光散射區(qū)12、反射區(qū)20或反射層24。

圖10示出根據(jù)本發(fā)明的太陽能板1的實施方式的剖視圖。在該實施方式中，太陽能電池2在陣列中通過薄片連接件28彼此連接。薄片連接件28(如，金屬薄片連接件28)以所描述的交替的形式電連接兩個太陽能電池2的側(cè)表面，例如，連接第一太陽能電池2的光接收表面8與相鄰的第二太陽能電池2的后表面2a。應注意，薄片連接件28還可以交替的形式將全部太陽能電池2連成一行。

在許多實施方式中，薄片連接件28延伸穿過第一中間區(qū)域IA。然而，由于金屬薄片連接件28通常具有強的光反射性能，因此在提升太陽能板1的轉(zhuǎn)換效率和功率輸出方面，第一中間區(qū)域IA可能呈現(xiàn)次佳的散射性能。

然而根據(jù)本發(fā)明，具有使多個太陽能電池2彼此連接的多個薄片連接件28的太陽能板1仍可呈現(xiàn)改善的效率。為此，在實施方式中，薄片連接件28可在朝向前側(cè)板4和后側(cè)板6中的至少一個的方向上被光散射區(qū)12覆蓋。這種實施方式確保光(例如，可見、NIR、IR)朝向前側(cè)板4或后側(cè)板6散射，借此散射光可朝向太陽能電池2反射回來，從而改善效率和功率輸出。

在進一步的實施方式中，如圖1A、圖1B和圖6中所示的太陽能電池2的行和/或列通過專門的薄片連接件(亦稱為金屬(交叉)總線)彼此連接。在這種實施方式中，這些總線還可在朝向前側(cè)板4和后側(cè)板6中的至少一個的方向上被光散射區(qū)12覆蓋。即，在實施方式中，光散射區(qū)12設置在(交叉)總線的上方和/或下方，以使總線上的入射光朝向太陽能電池2散射。

應注意，光散射區(qū)12不必與總線和/或薄片接觸，使得封裝劑層10的一部分可插置在光散射區(qū)12與(交叉)總線和/或薄片之間。

圖11A、圖11B示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式在太陽能板中的一對太陽能電池之間的薄片連接件的平面圖。

在圖11A中示出彼此相鄰的一對太陽能電池2a和2b。圖中示出位于太陽能電池中的一個2a的背面與太陽能電池中的另一個2b的正面之間的三個平行的薄片連接件28的集合。薄片連接件的、位于一個太陽能電池2a下方的部分以虛線示出。薄片連接件的、位于另一太陽能電池2b上方的部分以實線示出。出于清楚的目的，未示出位于相同行中的其他太陽能電池的重疊的薄片連接件。

根據(jù)圖11A所示的實施方式，光散射區(qū)12存在于太陽能電池2a與太陽能電池2b之間的第一中間區(qū)域IA中，并且如由虛線所指示的，在第一中間區(qū)域IA中與薄片連接件28重疊?？蛇x地，在該實施方式中，第二光散射區(qū)域可位于第一中間區(qū)域IA中的薄片連接件下方。

在圖11B中，示出了第一中間區(qū)域中的薄片連接件位于光散射區(qū)12上方的情形。替代地，在實施方式中，第一中間區(qū)域IA布置成具有光散射區(qū)12，但是光散射區(qū)12在第一中間區(qū)域IA中的薄片連接件28的位置處被中斷。

在圖11A、圖11B的實施方式中，太陽能電池和太陽能板的邊緣14之間的第二中間區(qū)域IB可設置有或者可以不設置有光散射區(qū)12。

參照以上描述，應注意，光散射區(qū)可替代地通過在太陽能板的層部件上應用包括如上文中詳細描述的光散射粒子的油墨來體現(xiàn)，所述層構件為：背板、背面封裝劑、后玻璃前玻璃和/或前面封裝劑。此外，油墨可包括(?；?封裝劑粒子或封裝劑前體，以在太陽能板的層構件上獲得油墨的更好的粘附。

油墨可以各種方式應用，諸如印刷、噴涂、滴涂、噴墨或粉末涂裝。通過包含具有光散射粒子的油墨的“粘著劑”、箔、墊片、帶的應用也是可能的。

另外，光散射區(qū)可通過在層壓薄板中應用這種光散射區(qū)生成為具有如上文中詳細描述的光散射性能的單獨的層，例如墊片或帶，或菱形“粘著劑”(例如，正方形或圓或任意合適的形狀)。上述單獨的層可在一個或兩個側(cè)面上包括粘性構件(例如，封裝劑材料)，或者不包括粘性構件。在后者的情況下，粘性構件應良好地粘附至模塊中所使用的封裝劑。

光散射區(qū)還可通過對具有光散射性能的層和背板層進行共擠壓而應用到背板上。

以上參照如附圖所示并參照附圖描述的若干示例性實施方式描述了本發(fā)明實施方式。實施方式的某些部分或元素的修改和替代實現(xiàn)方式是可能的，并且這些修改和替代實現(xiàn)方式包括在如所附權利要求書中限定的保護范圍內(nèi)。

本發(fā)明還可通過由以下項或方面描述的一些實施方式限定：

項1：用于接收來自輻射源的光的太陽能板1，包括：基于半導體襯底的多個太陽能電池2、透明前側(cè)板4和后側(cè)板6，所述透明前側(cè)板4堆疊在所述后側(cè)板6的上面；所述多個太陽能電池2在所述后側(cè)6板與所述前側(cè)板4之間布置成陣列，每個所述太陽能電池2具有面向所述前側(cè)板4的光接收表面8；所述太陽能電池2嵌入所述前側(cè)板4與所述后側(cè)板6之間的封裝劑層10中，其中，所述太陽能板包括內(nèi)部光重定向裝置12、20，所述內(nèi)部光重定向裝置12、20位于所述前側(cè)板與所述后側(cè)板之間，并且用于將所述太陽能板1上所接收的但未被所述太陽能電池2捕獲的光朝著所述太陽能電池2引導。

項2：根據(jù)項1的太陽能板，其中，所述太陽能板還包括框架14或邊緣，并且所述太陽能電池2相對于彼此放置在預定位置d1、d2處，其中，第一中間區(qū)域IA位于每兩個相鄰的所述太陽能電池2之間，并且第二中間區(qū)域IB位于所述框架14或邊緣與鄰近于所述框架14或所述邊緣的每個所述太陽能電池2之間；其中，所述太陽能板1包括光散射區(qū)12，所述光散射區(qū)12用于使光朝向所述太陽能電池2散射；所述光散射區(qū)12基本上與所述第一中間區(qū)域IA、所述第二中間區(qū)域IB或兩者組合的位置相對應。

項3：根據(jù)項2的太陽能板，其中，太陽能電池2相對于彼此放置在預定位置d1、d2處，其中，第三中間區(qū)域IC在陣列布置中由所述太陽能電池2的相鄰行與相鄰列的中間交叉區(qū)域限定，其中，所述太陽能板1還包括光散射區(qū)12，所述光散射區(qū)12用于使光朝向所述太陽能電池2散射；所述光散射區(qū)12基本上與所述第一中間區(qū)域IA、所述第二中間區(qū)域IB、所述第三中間區(qū)域IC或三者組合的位置相對應。

項4：根據(jù)前述項2至3中的任一項的太陽能板，其中，所述光散射區(qū)12為光散射層，所述光散射層在所述前側(cè)板4與所述后側(cè)板6之間基本上與所述前側(cè)板4垂直相隔處于與所述太陽能電池2的水平相同的水平L1處，所述光散射區(qū)嵌入上封裝劑層與下封裝劑層之間。

項5：根據(jù)項1的太陽能板，其中，所述太陽能電池2相對于彼此放置在預定位置d1、d2處，其中，第一中間區(qū)域IA位于每兩個相鄰的所述太陽能電池2之間，并且第二中間區(qū)域IB位于所述框架14與鄰近于所述框架14的每個所述太陽能電池2之間，其中，所述太陽能板1在后側(cè)包括位于至少一個所述太陽能電池2與所述后側(cè)板2之間的反射區(qū)20。

項6：根據(jù)項5的太陽能板，其中，所述反射區(qū)20由空氣間隙22或具有空氣圍護結構的折射材料層22實現(xiàn)，所述空氣圍護結構有效地將所述反射區(qū)的折射率降低至所述封裝劑材料的折射率以下。

項7：根據(jù)項6的太陽能板，其中，所述空氣間隙或所述折射材料層22布置在至少一個所述太陽能電池2的后表面2a與所述封裝劑層10之間，或布置在所述封裝劑層10與所述后側(cè)板6之間。

項8：根據(jù)項6或7的太陽能板，其中，所述空氣間隙或所述折射材料層22具有約50um至約1000um的厚度。

項9：根據(jù)項5的太陽能板，其中，所述光反射區(qū)20包括具有低折射率的反射層24，所述反射層24的折射率低于以下各項中的每一個：所述前側(cè)板4的折射率、所述后側(cè)板6的折射率和所述封裝劑層10的折射率。

項10：根據(jù)項9的太陽能板。其中，所述反射層24包括梯度材料，梯度材料具有沿著所述反射層24的厚度從接近所述太陽能電池2的位置處的相對較高的折射率改變至接近所述后側(cè)板6的位置處的相對較低的折射率的有效折射率。

項11：根據(jù)項9或10的太陽能板，其中，所述反射層24包括不同材料的子層26的堆疊結構。

項12：用于接收來自輻射源的光的太陽能板1，包括：基于半導體襯底的多個太陽能電池2、透明前側(cè)板4和后側(cè)板6，所述透明前側(cè)板4堆疊在所述后側(cè)板6的上面；所述多個太陽能電池2在所述后側(cè)6板與所述前側(cè)板4之間布置成陣列，每個所述太陽能電池2具有面向所述前側(cè)板4的光接收表面8；所述太陽能電池2嵌入所述前側(cè)板4與所述后側(cè)板6之間的封裝劑層10中，其中，所述太陽能板包括內(nèi)部光重定向裝置12、20，所述內(nèi)部光重定向裝置12、20位于所述前側(cè)板與所述后側(cè)板之間，并且用于將所述太陽能板1上所接收的但未被所述太陽能電池2捕獲的光朝著所述太陽能電池2引導，其中，所述太陽能板還包括框架14或邊緣，并且所述太陽能電池2相對于彼此放置在預定位置d1、d2處，其中，第一中間區(qū)域IA位于每兩個相鄰的所述太陽能電池2之間，并且第二中間區(qū)域IB位于所述框架14或邊緣與鄰近于所述框架14或所述邊緣的每個所述太陽能電池2之間；其中，所述太陽能板1包括光散射區(qū)12，所述光散射區(qū)12用于使光朝向所述太陽能電池2散射；所述光散射區(qū)12基本上與所述第一中間區(qū)域IA、所述第二中間區(qū)域IB或兩者組合的位置相對應，并且可選地與第三中間區(qū)域IC相對應，所述第三中間區(qū)域IC在陣列布置中由所述太陽能電池2的相鄰行與相鄰列的中間交叉區(qū)域限定，其中，所述太陽能板1還包括光散射區(qū)12，所述光散射區(qū)12用于使光朝向所述太陽能電池2散射；所述光散射區(qū)12基本上與所述第一中間區(qū)域IA、所述第二中間區(qū)域IB、所述第三中間區(qū)域IC或三者組合的位置相對應，以及其中，所述光散射區(qū)12為光散射層，所述光散射層布置成在所述前側(cè)板4與所述后側(cè)板6之間基本上與所述前側(cè)板4垂直相隔處于與所述太陽能電池2的水平相同的水平L1處，所述光散射區(qū)嵌入上封裝劑層與下封裝劑層之間。