[实用新型]太阳能电池的下转换发光结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池应用领域，尤其涉及一种太阳能电池的下转换发光层结构。 

背景技术

太阳能作为可再生能源的代表，取之不尽、用之不竭，是最有效的清洁能源。地球表面每平方米平均每年受到的辐射可发电1700kW.h，即接受的太阳能辐射能够满足全球能源需求的1万倍，或者地表每1小时受到的太阳能辐射可满足全球1年的能源需求。国际能源署数据显示，在全球4％的沙漠上安装太阳能光伏系统，就足以满足全球能源需求。 

然而，目前光伏发电的成本依然较高，其中一个重要的原因是由于太阳能电池的转换效率不高，如晶体硅电池(包括单晶硅和多晶硅电池)在15％-20％。太阳能电池市场的主流依然是晶体硅电池，从晶体硅电池的结构来说，由于电池片上面存在一层EVA(聚醋乙酯)或PVB(聚乙烯醇缩丁醛树脂)等封接材料，而该有机材料吸收99％以上的紫外光。所以，对于晶体硅电池而言，波长小于380nm的紫外光由于被EVA等封接材料吸收而不能被电池利用来发电。此外，紫外光能量高，长期照射容易使EVA封接材料产生老化，进而降低太阳光透过率，减少电池发电量。 

太阳光谱中98％的能量都集中在280-2500nm范围内，其中大体上紫外光(280-380nm)约占9％、可见光(380-780nm)约占45％、近红外光(780-2500nm)约占44％。因此，要提高太阳能电池的光电转换效率，除了一直以来科学家不断提高纯硅半导体材料及元器件的性能这条途径之外，另一条重要途径就是提高电池对太阳光谱的更有效调节与利用，而后一条途径 将是未来提高电池转换效率的主要研究方向，光电转换效率的进一步提高将主要依靠对输入的太阳光谱进行调制。目前，对太阳光谱的调制主要有两条技术路线：一是吸收高能光子发射低能光子的下转换发光；二是吸收低能量光子发射高能量光子的上转换发光。在下转换发光方面，尽管其在照明领域的应用已被广泛深入的研究了数十年，但将其应用到对太阳光谱进行调制从而提高太阳能电池的光电转换效率却是一个崭新的课题。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有晶体硅电池技术中紫外光不被电池吸收利用而发电的缺陷，提供一种利用光谱下转换发光结构，可吸收高能量光子的紫外光发射出的低能量的可见光，以充分提高电池对太阳光中紫外光的利用率，提升电池转换效率和发电量。 

本实用新型是这样实现的，一种太阳能电池的下转换发光结构，包括玻璃盖板和电池片，所述电池片上下表面均覆盖有封接层，于所述玻璃盖板上表面还覆盖有减反射膜层。 

优选地，所述减反射膜层为掺杂有稀土离子的氟化物或氧化物薄膜层。 

优选地，所述电池片为单晶硅或多晶硅材料制作的电池片。 

优选地，所述玻璃盖板采用超白浮法玻璃或超白压延玻璃，所述玻璃盖板中铁离子含量小于150ppm。 

进一步地，所述玻璃盖板内掺杂有稀土离子。 

优选地，所述稀土离子为Ce、Sm、Eu、Tb、Dy离子。 

优选地，所述封接层采用聚醋乙酯或聚乙烯醇缩丁醛树脂，其内掺杂有有机发光染料。 

本实用新型的有益效果在于：在太阳能电池不同结构层中掺入稀土离子或有机发光染料，可吸收原本被封接层吸收而不发电的紫外光，并将其跃迁发射出可见光而被电池片吸收利用，不仅提高电池对太阳光的利用率，增加发电， 而且还减少紫外光对封接层造成的老化所引起的电池发电效率下降的影响。 

图1为本实用新型实施例结构示意图。 

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。 

下面结合附图及具体的实施例进一步描述本实用新型。 

实施例一：