[发明专利]一种透光型薄膜太阳能电池

说明书

技术领域

本发明属于光伏发电技术领域，特别是涉及到一种透光型薄膜太阳能电池及其制造方法，尤其是一种籍由增进透光区域光穿透率而提升透光率的透光型薄膜太阳能电池。

背景技术

太阳能电池(SOLAR CELL)为一种清洁且环保的能源转换装置，目前太阳能电池的种类依其材料大致上可分成结晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、III-V族化合物太阳能电池以及II-VI族化合物太阳能电池等。太阳能电池的结构主要包含基板、前电极层，吸收层与背电极层，前电极层的材质可为TCO，背电极层的材质可为金属等，吸收层基本上为一p-n二极体的结构，当入射光进入p-n二极体内产生电子空穴对，并藉由内建电场作用使电子和空穴往相反的方向移动，而可各自二端电极输出电压伏特值。

太阳能电池可设置在建筑物顶部或者其他易接收太阳光的地方，然而当太阳能电池设置于玻璃幕墙等顺有光线进入建筑物内部的地点时，若太阳能电池的背电极为金属材质，则光线行至背电极层时会受金属背电极阻隔或因金属反射而无法穿透金属背电极并进入室内，造成太阳能电池应用范围倍受限制。

虽然现有的技术籍由开设沟槽或空洞可增进太阳能电池的透光率，然而这样透光率的增加有限，此外，由于沟槽或孔洞的设置可能需要移除部分光电转化层，为增进透光率而开设过多的沟槽或者孔洞，反而会降低太阳能电池的光电转换效率。因此维持一定的光电转化效率，沟槽或者孔洞的开设面数量需要一定限制，所以现阶段增进透光型太阳能电池的透光率仍倍受限制。

发明内容

本发明的目的在于设计一种新型的透光型薄膜太阳能电池，利用透光处具有特定折射率材料层的设置，解决上述问题，达到有效提升透光率的目的。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种透光型薄膜太阳能电池，至少包括依序堆叠形成的基板、前电极层、光吸收层、背电极层、透光率增进层、封装层和若干个透光区域；任何所述透光区域至少贯穿所述背电极层，至多贯穿所述背电极层和所述光电吸收层，所述透光率增进层与所述封装层延伸进所述透光区域内，所述透光率增进层的折射率介于所述透光区域内的所述透光率增进层所覆盖介质的折射率与覆盖所述透光率增进层的介质的折射率之间。

位于所述透光区域内的所述封装层填满所述透光区域，且覆盖所述透光率增进层的介质为所述封装层；

当所述透光区域同时贯穿所述背电极层和所述光电吸收层时，位于所述透光区域内的所述透光率增进层所覆盖的介质为所述前电极层；否则，位于所述透光区域内的所述透光率增进层所覆盖的介质为所述光吸收层。

所述透光率增进层的材质为绝缘体；所述封装层的材质选自于由醋酸乙酯和聚乙烯丁醛所组成的群组；所述光吸收层的材质选自于由非晶硅、多晶硅、微晶硅以及微晶硅锗所组成的群组；所述前电极层的材质为透明导电氧化物，所述透明导电氧化物选自于由氧化铟锡，氧化铟锌，氧化铝锌，氧化硼锌，氧化镓锌以及氧化锌(ZNO)所组成的群组；所述基板的材质选自于由玻璃、石英、透明塑胶、透明高分子以及可挠性塑胶所组成的群组；所述背电极层的材料中包括金属，所述金属选自于由铝、镍、金、银、铬、钛以及钯所组成的群组。

所述光吸收层的材质为碲化镉。

所述基板为透明基板。

所述基板的材质选自于由钠玻璃、低-白玻璃及无玻璃所组成的群组

所述前电极层为透明导电材料层；所述光吸收层为能够用于覆板型薄膜太阳能电池且具有光电转换效能的材料层；所述背电极层为导电性的材料层。

所述透光率增进层的折射率为1～4。

本发明中，透光率增进层的材质为绝缘体(insulation)；封装层的材质选自于由醋酸乙酯(ethylene vinyl acetate copolymer，EVA)以及聚乙烯丁醛(polyviny butyral，PVB)所组成的群组。

光吸收层的材质选自于由非晶硅(a-Si)、多晶硅、微晶硅(microcrystalline silicon，mc-Si)以及微晶硅锗(microcrysatlline silicon germanium；mc-SiGe)所组成的群组，优选的光吸收层的材质为碲化镉(CdTe)。

前电极层的材质透明导电氧化物(transparent conducting oxide，TCO)，其中该透明导电氧化物选自于由氧化铟锡(ITO)，氧化铟锌(IZO)，氧化铝锌(AZO)，氧化硼锌(BZO)，氧化镓锌(GZO)以及氧化锌(ZNO)所组成的群组。