太陽能電池裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種太陽能電池裝置。該太陽能電池裝置包括：包括分別在一個方向上延伸并相互平行設置的透射區(qū)和非透射區(qū)的基板，設置于非透射區(qū)中的太陽能電池，以及設置于透射區(qū)中并將入射光的至少一部分折射到所述非透射區(qū)的折射部。
【專利說明】太陽能電池裝置

【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明實施方案涉及一種太陽能電池裝置。

【背景技術】
[0002]用于將陽光轉化成電能的太陽能電池裝置包括太陽能電池板、二極管和框架。
[0003]太陽能電池板具有板狀形狀。例如，太陽能電池板具有矩形板形狀。太陽能電池板設置在框架內。太陽能電池板的四個側表面設置在框架內。
[0004]太陽能電池板接收陽光，并且將陽光轉化成電能。太陽能電池板包括多個太陽能電池。此外，太陽能電池板還可以包括基板、膜或用于保護太陽能電池的保護玻璃。
[0005]此外,太陽能電池板包括稱接到太陽能電池的匯流條(bus bar)。匯流條在最外太陽能電池的上表面上延伸，使得所述匯流條分別連接到導線。
[0006]二極管并聯(lián)連接到太陽能電池板。電流選擇性地流過二極管。也就是說，當太陽能電池板的性能劣化時，電流流過二極管。因此防止了根據(jù)本實施方案的太陽能電池裝置的短路。另外太陽能電池裝置還可以包括連接到二極管和太陽能電池板的導線。導線連接到彼此相鄰的太陽能電池板。
[0007]框架容納太陽能電池板?？蚣馨ń饘?。框架設置在太陽能電池板的側邊處?？蚣苋菁{太陽能電池板的側邊。另外，框架可以包括多個子框架。在這種情況下，子框架可以彼此連接。
[0008]將太陽能電池裝置安裝在戶外場地以將陽光轉化成電能。在這種情況下，太陽能電池裝置可能暴露于外部發(fā)生的物理影響、電影響和化學影響。
[0009]在韓國未經審查的專利公開第10-2009-0059529號中公開了一種關于太陽能電池裝置的技術。


【發(fā)明內容】

[0010]技術問題
[0011]本實施方案提供了一種具有寬的照明區(qū)域的太陽能電池裝置。
[0012]問題的解決方案
[0013]根據(jù)本實施方案，提供了一種太陽能電池裝置，該太陽能電池裝置包括:包含分別在一個方向上延伸并相互平行設置的透射區(qū)和非透射區(qū)的基板，設置于非透射區(qū)中的太陽能電池，以及設置于透射區(qū)中并將入射光的至少一部分折射到非透射區(qū)的折射部。
[0014]發(fā)明的有益效果
[0015]如上所述，根據(jù)本發(fā)明實施方案的太陽能電池裝置，折射部設置于透射區(qū)中。因此，入射到透射區(qū)中的光通過折射部折射到非透射區(qū)。
[0016]具體而言，通過折射部折射的光輸出到基板的下部和非透射區(qū)。
[0017]因此，根據(jù)本實施方案的太陽能電池裝置能夠向透射區(qū)和非透射區(qū)兩者供應光。也就是說，當將根據(jù)本實施方案的太陽能電池裝置用作窗戶時，根據(jù)本實施方案的太陽能電池裝置能夠向透射區(qū)和非透射區(qū)兩者供應光。
[0018]因此，根據(jù)本實施方案的太陽能電池裝置可將光供應到具有太陽能電池的非透射區(qū)，以及透射區(qū)，使得該太陽能電池裝置可具備寬的照明區(qū)域。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是示出根據(jù)一個實施方案的太陽能電池裝置的平面圖。
[0020]圖2是沿圖1的線A-A’截取的截面圖。
[0021]圖3是示出折射部的一種形狀的圖。
[0022]圖4是示出折射部的一種形狀的圖。
[0023]圖5是示出光入射到透射區(qū)中的過程的截面圖。
[0024]圖6是示出根據(jù)另一實施方案的太陽能電池裝置的截面圖。
[0025]圖7是示出根據(jù)又一實施方案的太陽能電池裝置的截面圖。
[0026]圖8是示出根據(jù)又一實施方案的太陽能電池裝置的圖。
[0027]圖9是示出根據(jù)又一實施方案的太陽能電池裝置的截面圖。
具體實施方案
[0028]在本實施方案的如下描述中，應當理解的是，當板、條、框架、基板、凹槽或膜被稱為在另一板、條、框架、基板、凹槽或膜“上”或“下”時，其可以“直接地”或“間接地”在其他板、條、框架、基板、凹槽或膜上，或者也可以存在一個或多個插入層。參照附圖來描述元件的這樣的位置。為方便或清晰的目的可以放大、省略或示意性繪制附圖中所示的每個元件的厚度和尺寸。此外，元件的尺寸不完全反映實際尺寸。
[0029]圖1是示出根據(jù)一個實施方案的太陽能電池裝置的平面圖。圖2是沿圖1的線A-A’截取的截面圖。圖3是示出折射部的一種形狀的圖。圖4是示出折射部的一種形狀的圖。圖5是示出光入射到透射區(qū)中過程的截面圖。圖6是示出根據(jù)另一實施方案的太陽能電池裝置的截面圖。圖7是示出根據(jù)又一實施方案的太陽能電池裝置的截面圖。圖8是示出根據(jù)又一實施方案的太陽能電池裝置的圖。圖9是示出根據(jù)又一實施方案的太陽能電池裝置的截面圖。
[0030]參照圖1至9，根據(jù)本實施方案的太陽能電池裝置包括支承基板100、多個太陽能電池C，多個折射部200，緩沖片300和保護基板400。
[0031]支承基板100為板狀形狀，并且支承太陽能電池C和折射部200。
[0032]支承基板100可為絕緣體。支承基板100可為玻璃基板或金屬基板。具體地,支承基板100可為鈉I丐玻璃基板。支承基板100可為透明的。支承基板100可為剛性或柔性的。
[0033]太陽能電池C設置于支承基板100上。具體地，太陽能電池C設置于支承基板100的頂表面上。更具體地，太陽能電池C可以直接設置在支承基板100的頂表面上。
[0034]太陽能電池C沿第一方向延伸。太陽能電池C彼此平行地延伸。太陽能電池C彼此隔開預定間隔。也就是說，太陽能電池C可以設置成條紋的形式。
[0035]太陽能電池C可以將入射的陽光轉化成電能。太陽能電池C可以彼此并聯(lián)連接。具體地，太陽能電池C可以通過第一匯流條和第二匯流條彼此并聯(lián)連接。
[0036]例如，太陽能電池C可以包括CIGS太陽能電池、硅基太陽能電池、染料敏化太陽能電池、第I1-VI族化合物半導體太陽能電池或第II1-V族化合物半導體太陽能電池。
[0037]更具體地，太陽能電池C中的每一個可以包括背電極、光吸收部、緩沖體、高電阻緩沖體和前電極。
[0038]背電極設置在支承基板100上。背電極是導電層。例如，用于背電極的材料可以包括金屬如鑰(Mo)。
[0039]背電極可以包括至少兩層。在這種情況下，該至少兩層可以包括使用相同的金屬或不同的金屬。
[0040]背電極上設置有光吸收部。光吸收部可以包括第1-1I1-VI族化合物。例如，光吸收部可以包括Cu (In, Ga) Se2 (CIGS)晶體結構、Cu (In) Se2晶體結構或Cu (Ga) Se2晶體結構。
[0041]光吸收部的能帶間隙可以在約IeV至1.SeV的范圍內。
[0042]光吸收部上設置有緩沖體。緩沖體直接接觸光吸收部。緩沖體可以包括硫化鎘(CdS)。緩沖體可以具有約1.9eV至約2.3eV范圍內的能帶間隙。
[0043]緩沖體上設置有高電阻緩沖體。高電阻緩沖體包括未摻雜雜質的1-ZnO。高電阻緩沖體可以具有約3.1eV至約3.3eV范圍內的能帶間隙。
[0044]光吸收部上可以設置有前電極。具體地，前電極設置在高電阻緩沖體上。
[0045]前電極設置在高電阻緩沖體上。前電極是透明的。例如，用于前電極的材料可以包括鋁摻雜的鋅氧化物(AZO)、銦鋅氧化物(IZO)或銦錫氧化物(ITO)。
[0046]前電極可以具有約500nm至約1.5μπι范圍內的厚度。另外，如果前電極包括ΑΖ0，鋁(Al)可以以約2.5wt%至約3.5wt%的量摻雜。前電極是導電層。
[0047]另外，各個太陽能電池C可以包括彼此串聯(lián)連接的子太陽能電池C。
[0048]在支承基板100中通過太陽能電池C限定了多個透射區(qū)TA和多個非透射區(qū)NTA。在支承基板100上，透射區(qū)TA和非透射區(qū)NTA沿第一方向延伸。另外，透射區(qū)TA和非透射區(qū)NTA彼此平行地布置。
[0049]透射區(qū)TA介于太陽能電池C之間。太陽能電池C不設置在透射區(qū)TA處。光穿過透射區(qū)TA透過。
[0050]非透射區(qū)NTA對應于太陽能電池C。也就是說，太陽能電池C分別設置在非透射區(qū)NTA處。光不會穿過非透射區(qū)NTA透過。
[0051]透射區(qū)TA可與非透射區(qū)NTA交替布置。透射區(qū)TA和非透射區(qū)NTA可具有沿第一方向延伸的形狀。也就是說，透射區(qū)TA和非透射區(qū)NTA可以設置成彼此相鄰同時設置成相互平行。
[0052]另外，可以在太陽能電池C的一端處設置第一匯流條，并且可以在太陽能電池C的相反端處設置第二匯流條。
[0053]第一匯流條沿與太陽能電池C交叉的方向延伸。第一匯流條沿與第一方向交叉的第二方向延伸。第一匯流條可以設置成對應于太陽能電池C的一端。
[0054]第一匯流條連接到太陽能電池C。具體地，第一匯流條耦接到太陽能電池C。更具體地，第一匯流條耦接到太陽能電池C的背電極。第一匯流條通過背電極露在外面的部分耦接到太陽能電池C。第一匯流條可以直接接觸背電極。具體地，第一匯流條可以通過釬焊工藝直接接合到太陽能電池C背電極的露出的頂表面。
[0055]第一匯流條連接到太陽能電池C的一端。第一匯流條可以穿過在支承基板100處形成的孔延伸到支承基板100的背表面。
[0056]第二匯流條沿與太陽能電池C交叉的方向延伸。第二匯流條沿與第一方向交叉的第二方向延伸。第二匯流條可以設置成對應于太陽能電池C的相反端。
[0057]第二匯流條連接到太陽能電池C。具體地，第二匯流條耦接到太陽能電池C。更具體地，第二匯流條稱接到太陽能電池c的前電極。第二匯流條通過連接電極和稱接部I禹接到太陽能電池C。第二匯流條可以直接接觸連接電極。具體地，第二匯流條可以通過釬焊工藝直接接合到連接電極的露出的頂表面。
[0058]第二匯流條連接到太陽能電池C的一端。第二匯流條可以穿過在支承基板100中形成的孔延伸到支承基板100的背表面。
[0059]第一匯流條和第二匯流條包括導體。第一匯流條和第二匯流條可以是金屬帶。第一匯流條和第二匯流條可以包含導電糊料。第一匯流條和第二匯流條可以是導電帶。
[0060]支承基板100上設置有折射部200。折射部200設置在支承基板100的頂表面上。反射-透射部200可以直接設置在支承基板100的頂表面上。
[0061]折射部200分別設置在透射區(qū)TA處。折射部200可以設置在透射區(qū)TA的整個區(qū)域上。也就是說，每個折射部200都可沿第一方向縱向延伸。折射部200設置在太陽能電池C之間。另外，折射部200設置在太陽能電池C旁邊。折射部200可以與太陽能電池C在同一平面上排列。折射部200設置成與太陽能電池C相鄰。折射部200和太陽能電池C
交替設置。
[0062]折射部200可以折射入射到透射區(qū)TA的至少一部分光。例如，折射部200可以折射入射到透射區(qū)TA的一部分光，并可以透射剩余部分的光。具體地，折射部200可折射僅一部分光以改變光的路徑。在這種情況下，折射部200可將入射到透射區(qū)TA的部分光折射到非透射區(qū)NTA，并且可將剩余部分的光透射到透射區(qū)TA。
[0063]通過改變入射到透射區(qū)TA的一部分光，折射部200可將入射到透射區(qū)TA的光輸出到支承基板100的下部和非透射區(qū)NTA。也就是說，通過折射部200，將入射到透射區(qū)TA和保護基板400的一部分光導向非透射區(qū)NTA和支承基板100的下部。
[0064]另外，折射部200可將入射到透射區(qū)TA的另一部分光輸出到透射區(qū)TA和支承基板100的下部，而不改變該入射到透射區(qū)TA的另一部分光的路徑。也就是說，該入射到透射區(qū)TA和保護基板400的另一部分光未經折射，而是被導向非透射區(qū)NTA和支承基板100的下部。
[0065]如圖2至5所示，折射部200包括多個透鏡210。透鏡210彼此間隔開。也就是說，可將透射區(qū)TA分為具有透鏡210的區(qū)域和不具有透鏡210的區(qū)域。
[0066]更具體地，透射區(qū)TA可包含折射區(qū)RA和非折射區(qū)NRA。
[0067]入射到折射區(qū)RA的光的路徑由于折射而改變。入射到非折射區(qū)NRA的光未經折射，而是被透射。在這種情況下，具有透鏡210的區(qū)域可以為透射區(qū)TA中的折射區(qū)RA，而不具有透鏡210的區(qū)域可以為透射區(qū)TA中的非折射區(qū)NRA。
[0068]各個透鏡210均包含折射表面211。折射表面211沿與第一方向交叉的第二方向延伸。折射表面211可相對于支承基板100的頂表面傾斜。折射表面211可包括彎曲表面。更具體地，折射表面211的整個部分可以是彎曲的。
[0069]如圖3所示，透鏡210可具有凸透鏡形狀。也就是說，透鏡210可以以網(wǎng)格狀排列在透射區(qū)TA中。另外，如圖4所示，透鏡210可具有雙凸透鏡(Lenticular lens)的形狀。也就是說，透鏡210可在彼此平行布置的同時沿第一方向延伸。透鏡210可具有從支承基板100的頂表面凸起的形狀。
[0070]各個透鏡210的寬度或直徑可在約I μ--至約50 μ--的范圍內。透鏡210之間的間隔可在約I μ m至約50 μ m的范圍內。各個透鏡210的高度可在約0.5 μ m至約25 μ m的范圍內。
[0071]透鏡210包含透明樹脂。具體地，透鏡210可包含折射率不同于緩沖片300的折射率的樹脂。透鏡210的折射率可比緩沖片300的折射率高或低0.1倍。透鏡210可包括光固化型樹脂或熱固性樹脂。或者，透鏡210可包含熱塑性樹脂。
[0072]透鏡210可通過步進工藝(stepping process)制成。也就是說,透鏡210可通過刻模(engraved mold)制成。
[0073]另外，透鏡210可通過粘合層101粘附到支承基板100的頂表面?？稍谕干鋮^(qū)TA的整個部分上形成粘合層101。例如，粘合層101可包含光固化型材料。粘合層101可為透明的。
[0074]透鏡210可設置在粘合層101的頂表面上。透鏡210可粘附到粘合層101的頂表面。透鏡210可通過粘合層101粘附到支承基板100。
[0075]另外，透鏡210可直接設置在支承基板100的頂表面上。也就是說，透鏡210可直接接觸支承基板100的頂表面，而不存在粘合層101。
[0076]如圖6所示，至少一個透鏡230可設置在各個透射區(qū)TA的整個部分上。也就是說，透鏡230可覆蓋透射區(qū)TA的整個部分。在這種情況下，透鏡230可包括折射表面231和非折射表面232。在這種情況下，在透射區(qū)TA中，具有折射表面231的區(qū)域可以為折射區(qū)RA，而具有非折射表面232的區(qū)域可以為非折射區(qū)NRA。
[0077]折射表面231可相對于支承基板100的頂表面傾斜。折射表面231可為彎曲表面。入射到透射區(qū)TA的光通過折射表面231折射，從而可改變光的路徑。
[0078]非折射表面232可以從折射表面231延伸。非折射表面232可以設置為與支承基板100的頂表面相反。具體地，非折射表面232可與支承基板100的頂表面基本平行。更具體地，非折射表面232與支承基板100之間的角度可在約0°至約1.5°的范圍內。
[0079]非折射表面232可以包括平坦表面。非折射表面232的整個部分都可以是平坦的。
[0080]折射區(qū)RA可定義為設置有折射表面231的區(qū)域。另外，非折射區(qū)NRA可定義為設置有非折射表面232的區(qū)域。非折射區(qū)NRA的面積可在透射區(qū)TA面積的1/3至2/3范圍內。
[0081]如圖7所示，折射部200可包括具有多棱椎形或山形的透鏡240。各個透鏡240的折射表面241包括平坦表面。可通過適當調節(jié)折射表面241與支承基板100的頂表面之間的角度來調節(jié)通過折射部200所折射的光的方向。
[0082]參見圖8，至少一個透鏡250的折射表面251和非折射表面252都可為平坦表面。另外，各個透鏡210可設置在透射區(qū)TA的整個部分上。
[0083]參見圖9，各個折射部200可包含多個散射顆粒260。折射部200還可包含粘附到支承基板100的頂表面的樹脂261，并且散射顆粒260可分散在樹脂261中。
[0084]在散射顆粒260之間穿過的光的路徑不會改變。入射到散射顆粒260中的光的路徑被改變，從而入射到散射顆粒260中的光可被導向到非透射區(qū)NTA。
[0085]太陽能電池C和折射部200上設置有緩沖片300。緩沖片300設置在支承基板100上同時覆蓋太陽能電池C和折射部200。
[0086]緩沖片300是透明的且具有彈性。緩沖片300可以包含乙烯乙酸乙烯酯(EVA)樹脂。
[0087]緩沖片300設置于支承基板100與保護基板400之間。緩沖片300可以在支承基板100與保護基板400之間起機械緩沖的作用和光學緩沖體的作用。
[0088]緩沖片300上設置有保護基板400。保護基板400設置為與支承基板100相對。保護基板400保護太陽能電池C。用于保護基板400的材料可以包括鋼化玻璃。
[0089]保護基板400通過緩沖片300緊密接觸支承基板100的頂表面。也就是說，保護基板400可以通過緩沖片300層壓到支承基板100的頂表面。
[0090]如圖5所示，通過保護基板400入射到透射區(qū)TA的光LI的一部分L通過折射部200折射。另外，通過保護基板400入射到透射區(qū)TA的光LI的另一部分L2未經折射，而是透過。入射到折射區(qū)RA的光L3被折射，從而可改變光L3的路徑。也就是說，入射到折射區(qū)RA的光L3的路徑改變，從而可將入射到折射區(qū)RA的光L3輸出到非折射區(qū)NTA和支承基板100的下部。另外，入射到非折射區(qū)NRA的光可穿過非折射區(qū)NRA。
[0091]也就是說，入射到透射區(qū)TA的一部分光通過折射部200折射到非透射區(qū)NTA。具體地，通過折射部200折射的光輸出到非透射區(qū)NTA和支承基板100。
[0092]因此，根據(jù)本實施方案的太陽能電池裝置能夠向透射區(qū)TA和非透射區(qū)NTA兩者供應光。也就是說，當將根據(jù)本實施方案的太陽能電池裝置用作窗戶時，根據(jù)本實施方案的太陽能電池裝置能夠向透射區(qū)和非透射區(qū)供應光。
[0093]因此，根據(jù)本實施方案的太陽能電池裝置能夠將光供應到具有太陽能電池C的非透射區(qū)NTA，以及透射區(qū)TA，使得該太陽能電池裝置具備寬的照明區(qū)域。
[0094]特別的，根據(jù)本實施方案的太陽能電池裝置可適當?shù)恼{節(jié)折射表面211、231、241和251的傾斜角度。因此，根據(jù)本實施方案的太陽能電池裝置可以容易地調節(jié)供給到非透射區(qū)NTA的光的強度。
[0095]另外，根據(jù)本實施方案的太陽能電池裝置，可通過非折射區(qū)NRA觀看外景。也就是說，根據(jù)本實施方案的太陽能電池裝置用作窗戶以提供全部室內照明時，還允許在室內觀看外景。
[0096]此外，以上實施方案中所描述的特征、結構和效果包括在本發(fā)明的至少一個實施方案中，并且不一定限于僅一個實施方案。此外，本領域普通技術人員還可以對本實施方案中所描述的特征、結構和效果進行組合或修改以在其他實施方案中執(zhí)行。因而，與組合和修改相關的內容應理解為包括在本發(fā)明的范圍內。
[0097]盡管到目前為止已主要描述了一些實施方案，但是它們僅是示例性的并且不限制本發(fā)明。因而，本領域普通技術人員將知道可以在不偏離本實施方案的本質特征的范圍內執(zhí)行還未示例出的各種修改方案和應用。例如，可以對在示例性實施方案中具體描述的構件進行修改。此外，應將涉及這些修改方案和應用的差異理解為包括在本發(fā)明的所附權利要求中指定的范圍內。
【權利要求】
1.一種太陽能電池裝置，其包括: 基板，所述基板包括分別在一個方向上延伸并相互平行設置的透射區(qū)和非透射區(qū)； 設置于所述非透射區(qū)中的太陽能電池；和 設置于所述透射區(qū)中并將入射光的至少一部分折射到所述非透射區(qū)的折射部。
2.根據(jù)權利要求1所述的太陽能電池裝置，其中所述折射部具有沿與所述一個方向交叉的方向延伸的折射表面。
3.根據(jù)權利要求2所述的太陽能電池裝置，其中所述折射表面包括彎曲表面。
4.根據(jù)權利要求2所述的太陽能電池裝置，其中所述折射表面包括平坦表面。
5.根據(jù)權利要求2所述的太陽能電池裝置，其中所述折射表面沿所述一個方向在所述透射區(qū)中進一步延伸。
6.根據(jù)權利要求1所述的太陽能電池裝置，其中所述折射部包括彼此間隔開的復數(shù)個透鏡，并且所述透鏡中的每一個均具有折射表面。
7.根據(jù)權利要求6所述的太陽能電池裝置，其中所述透鏡在所述透射區(qū)中以網(wǎng)格狀的形式布置。
8.根據(jù)權利要求6所述的太陽能電池裝置，其中所述透鏡沿所述一個方向延伸，同時彼此平行設置。
9.根據(jù)權利要求2所述的太陽能電池裝置，其中所述折射部還包括從所述折射表面延伸并將所述光的剩余部分透射到透射區(qū)的非折射表面。
10.根據(jù)權利要求9所述的太陽能電池裝置，其中所述非折射表面包括與所述基板的頂表面相反的平坦表面。
11.根據(jù)權利要求9所述的太陽能電池裝置，其中所述透射區(qū)包括設置有所述折射表面的折射區(qū)，以及設置有所述非折射表面的非折射區(qū)。
12.根據(jù)權利要求1所述的太陽能電池裝置，其中所述折射部包含復數(shù)個散射顆粒。
13.根據(jù)權利要求12所述的太陽能電池裝置，其中所述折射部還包括粘附到所述基板的頂表面的樹脂，并且所述散射顆粒分散在所述樹脂中。
14.根據(jù)權利要求1所述的太陽能電池裝置，其還包括: 設置在所述基板上的所述太陽能電池和所述折射部上的緩沖片；和 設置于所述緩沖片上的保護基板。
【文檔編號】H02S30/10GK104303415SQ201380023138
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年3月27日 優(yōu)先權日:2012年3月27日
【發(fā)明者】李東根 申請人:Lg伊諾特有限公司