[实用新型]太阳能光伏模板和包括该模板的光伏玻璃窗

说明书

技术领域

本实用新型涉及光伏太阳能电池技术领域，特别涉及一种太阳能光伏模板和包括该模板的光伏玻璃窗。

背景技术

太阳能作为清洁、安全、持续可靠的绿色能源日益受到人们的广泛关注，太阳能光伏(PV)产品(光伏模板)正在迅速扩大其在能源产业开发利用方面的应用。例如，太阳能光伏模板能够替代一些建筑材料，用来制作建筑物的玻璃幕墙、外立面、屋顶和窗户等，在这些地方安装的光伏模板兼具建筑材料和太阳能发电的功能。安装太阳能光伏模板的新型建筑我们称之为光伏建筑一体化(BIPV)，这样的整幢建筑具有将太阳能转换为电能的功能，使建筑物成为一座可独立运行或并网的小型发电站，使人们可以方便地使用独立于电网的洁净电能。

传统的光伏产品，特别是流行的晶体硅光伏模板，不具有透光性，原因是可见光不能穿透半导体和/或电极材料，因此其不能用于光伏建筑一体化的光伏模板建筑材料的制造。相比之下，包括氢化非晶硅(a-Si)薄膜、微晶硅(μc-Si)和纳米晶硅(nc-Si)在内的具有各种光能带隙的氢化硅薄膜材料，可用于制造对可见光部分透明的太阳能光伏模板，例如玻璃窗、玻璃屋顶等光伏产品。图1为现有的硅薄膜太阳能光伏模板的膜层结构示意图。如图1所示，该硅薄膜太阳能光伏模板包含玻璃基板20，在玻璃基板100表面是由透明导电氧化物(TCO)制成的前电极30，一个由硼掺杂的非晶硅薄膜构成的p层40，一个基于薄膜硅的非掺杂本征i层50，一个由磷掺杂的基于非晶硅的n层60，接着n层60是由TCO薄膜制成的透明后电极70和由金属、例如铝组成的导电膜75，粘合胶层80作为封装密封层，将玻璃盖板90和玻璃基板20封装在一起。其中，TCO薄膜制成的透明后电极150和金属导电膜160一起组成背电极，由于金属导电膜160是非透明或透明度极低，使得该背电极是非透明的，从而使现有的这种硅薄膜太阳能光伏模板的透明度极低。欲将该太阳能光伏模板用于光伏建筑一体化必须使其部分透明，形成部分透明的光伏模板的传统方法是利用激光刻线(laser scribe)技术将硅薄膜和金属电极薄膜有选择性地从不透明光伏模板中移除，形成“开口区域”，光可以透过该被激光处理过的“开口区域”。因此，这种光伏模板的透明度就由不再产生电能的“开口区域”决定。用这种“毁除”的方式来形成透光型光伏模板有下列几个缺点：激光移除过程缓慢且激光处理的格局不统一，这影响了产品的生产效率和产品的一致性，而且激光刻划过程中需要精密且昂贵的激光处理设备。此外，透明度是以光伏模板的光伏活跃区域的减少为代价，亦即光伏模板的电能输出功率的降低与光伏模板的透明度成正比，如果生成更整齐、激光“点”的位置更均匀的开口模式则会对光伏模块产生更大的损伤，导致更大的光伏输出功率的损失。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于提供一种太阳能光伏模板和包括该模板的光伏玻璃窗。本实用新型的光伏模板结构使其具有较高的透明度，可作为透明建筑材料广泛应用于光伏建筑一体化的采光和光伏发电。

本实用新型的一个目的在于提供一种太阳能光伏模板，其特征在于：所述太阳能光伏模板包括玻璃基板、位于玻璃基板表面的透明导电前电极、位于透明导电前电极表面的透明p-i-n型光电转换单元、位于透明p-i-n型光电转换单元表面的透明导电背电极和密封介质以及位于密封介质表面的玻璃背板。

优选的，所述太阳能光伏模板还包括位于所述p-i-n型光电转换单元的n层和透明导电背电极之间的分流阻挡层。

可选的，所述分流阻挡层为非掺杂或微掺杂的非晶硅合金，厚度包括10～200纳米的范围。

可选的，所述p-i-n型光电转换单元的p层带隙大于2.1电子伏。

可选的，所述p-i-n型光电转换单元的n层带隙大于1.85电子伏。

可选的，所述p-i-n型光电转换单元的非晶硅本征i层的厚度包括100～350纳米的范围。

可选的，所述透明导电前电极为氧化锡。

可选的，所述透明导电背电极为氧化锌。

本实用新型的另一个目的在于提供一种包括前述任意一项太阳能光伏模板的光伏玻璃窗。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：