[发明专利]光伏组件及智能发电窗户

说明书

本发明提供一种光伏组件，包括多个光伏发电单元，每个光伏发电单元包括第一透明电极层、与该第一透明电极层相对设置的第二透明电极层以及设置在两者之间的活性聚合物层，相邻光伏发电单元的第一透明电极层之间设置有空隙，相邻光伏发电单元的第二透明电极层之间设置有间隔区，前一光伏发电单元的第一透明电极层与后一光伏发电单元的第二透明电极层之间串联连接。本发明还提供一种包括该光伏组件的智能发电窗户。采用本发明的光伏组件及智能发电窗户，能够对光进行高效地吸收，实现有效的光电转换，同时又能够保持可见光的高透过性。

技术领域

本发明涉及太阳能发电技术领域，尤其涉及一种利用太阳光进行发电的光伏组件及具有该光伏组件的智能发电窗户。

背景技术

光伏发电窗户是指能将太阳能转化为电能的窗户，它能大大降低建筑的能耗，提高资源利用效率。然而，传统的硅基太阳能板是黑色的，会破坏建筑的美感，因此只能用在屋顶。新型的聚合物基、染料敏化等类型的半透明太阳能板，目前仍处于实验室研究阶段。荧光型太阳能聚光器尽管能够解决透光和发电的功能，但是其光伏板需要集成在窗户的侧面，造成窗户厚度大幅增加，并且能量转化效率较低。

为此，有必要提供一种光伏组件，以及包括该光伏组件的智能发电窗户，其能够实现对光的吸收及光电转换，同时又能够保持可见光的高透过性。

发明内容

本发明提供一种光伏组件，包括多个光伏发电单元，每个光伏发电单元包括第一透明电极层、与该第一透明电极层相对设置的第二透明电极层以及设置在两者之间的活性聚合物层，相邻光伏发电单元的第一透明电极层之间设置有空隙，相邻光伏发电单元的第二透明电极层之间设置有间隔区，前一个光伏发电单元的第一透明电极层与后一个光伏发电单元的第二透明电极层之间串联连接。

根据本发明的一个实施例，该活性聚合物层由包含铁电聚合物及量子点胶体的活性聚合物涂料形成，该量子点胶体在该活性聚合物涂料中的质量分数为0.1-5％。该量子点胶体为硫化铅、碲化镉或者锌铜铟锡。该铁电聚合物为聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的一种或多种。该活性聚合物层的厚度为0.1-10μm。

根据本发明的一个实施例，该第一透明电极层的材质包括氧化铟锡，或者金属氧化物/金属/金属氧化物的复合结构层，该金属包括金、银或铜，该金属氧化物包括氧化锡、氧化锌、铝掺杂氧化锌、或者镁掺杂氧化锌。该第一透明电极层的厚度为100-300nm。

根据本发明的另一个实施例，该第一透明电极层包括透明电极及/或形成在该透明电极上的透明导电层，该透明电极的材质为纳米银，厚度为200-500nm，该透明导电层包括聚3,4-乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸，厚度为50-150nm。

根据本发明的一个实施例，该第二透明电极层包括透明导电层以及形成在该透明导电层上的透明电极，该透明导电层的材质包括聚3,4-乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸，厚度为50-150nm；该透明电极的材质为纳米银，厚度为200-500nm。

根据本发明的一个实施例，该活性聚合物层具有水平部以及竖直部，该水平部与该竖直部彼此连接并互相垂直，该竖直部延伸至该空隙；该第二透明电极层具有水平部以及竖直部，该水平部与该竖直部彼此连接并互相垂直，该竖直部与前一个光伏发电单元的第一透明电极层相接触；该活性聚合物层的水平部与该第二透明电极层的水平部平齐，并与后一个光伏发电单元的第二透明电极层的竖直部之间设置有该间隔区。

根据本发明的一个实施例，该光伏发电单元该光伏发电单元还包括位于该第一透明电极层与该活性聚合物层之间的电子传输层，以及位于该第二透明电极层与该活性聚合物层之间的空穴传输层。该电子传输层包括水平部与竖直部，该竖直部延伸至该空隙，该水平部与后一个光伏发电单元的第二透明电极层相抵靠。该空穴传输层包括水平部与竖直部，该竖直部延伸至该空隙，该水平部与后一个光伏发电单元的第二透明电极层之间为该间隔区。