[发明专利]包括具有反射和/或抗反射特性的双层像素的光伏器件

说明书

本公开涉及包括具有反射和/或抗反射特性的双层像素的光伏器件，以及用于制造包括具有反射和/或抗反射特性的双层像素的PV器件的方法。在一些实施例中，每个双层像素包括具有反射特性的第一层和具有抗反射特性的第二层。

领域

本公开涉及包括双层像素的光伏(PV)器件、以及用于制造包括双层像素的PV器件的方法。更具体地说，所公开的实施例涉及适合于设置在器件上和/或器件内的包括具有反射和/或抗反射特性的层的像素。

背景

PV器件将太阳能直接转化为电能。这种器件通常包括单个PV电池、或电串联连接以形成PV模块的多个PV电池，并且通常安置在消费品或房屋、车库、商业建筑物、和其他结构的屋顶上以收集太阳辐射。一种特殊类型的PV电池是“薄膜”PV电池，其被广泛用于商业和住宅环境中，并且由沉积在导电衬底上的两层或更多层薄层材料组成。这些层包括但不限于透明上部片层(upper sheet)、导电栅格图案(conductive grid pattern)、和具有多于一层并能够吸收光以产生电的底层半导体结构。

尽管PV器件通常是在考虑实用原则(例如器件的成本和性能)的情况下设计的，但是在一些市场中器件的视觉外观可能是一个关注点。例如，出于向消费者营销的目的，PV模块的生产商可能希望将视觉元素(例如颜色、图案、设计、徽章、徽标、标语、文字、广告、照片等)结合到模块中或结合到模块上。这些视觉元素通常使用类似于点画法(pointillism)的技术而被像素化(pixelated)，即，由多个像素组成，这允许视觉元素被清晰地看到，同时相对于相同大小的立体(即，非像素化的)视觉元素仅覆盖小百分比的表面积。然而，当像素化视觉元素被设置在PV器件的有源区域(active area)上时，由于像素阻挡入射阳光，即阻止辐射在半导体片层内被吸收，器件性能必然会有某种程度的下降。因此，需要一种能够减轻这种性能下降的发明。

此外，PV器件的美学吸引力在一些市场中可能是一个关注点，例如在器件直接销售给消费者(例如，作为便携式太阳能充电器)的情况下、以及建筑市场。例如，可能希望遮蔽或削弱PV器件的某些下部特征(underlying feature)的外观，例如透过透明上部片层可见的导电栅格图案。栅格图案原本可能由于在该图案和底层半导体片层之间的颜色、反射性等的对比而是高度可见的，并且可能被认为在美学上令一些消费者不愉快。不期望的下部特征的其他示例可以是制造过程中可能导致的颜色和/或纹理上的瑕疵，以及从器件的外表面或内部部分反射的眩光。因此，需要在使任何导致的PV材料性能的降低最小化的同时遮蔽或降低这些特征的可见性。

概述

本公开涉及包括具有反射和/或抗反射特性的双层像素的PV器件、以及用于制造包括具有这些特性的双层像素的PV器件的方法。像素可以以任何合适的配置被设置在PV器件上，例如在器件上产生期望的视觉元素(例如，颜色、图案、设计、徽标等)，减少从器件的表面或内部部分反射的眩光，和/或遮蔽器件的下部特征(例如，栅格图案和/或制造过程导致的颜色和/或纹理的瑕疵)。此外，在一些实施例中，像素可以包括能够补偿由于当像素设置在器件的有源区域上时像素阻挡入射阳光而导致的器件性能的任何损失的特征。

在一些实施例中，所公开的器件可以包括PV电池和/或模块，该PV电池和/或模块包括具有导电栅格图案的透光性上部片层(optically transmissive upper sheet)和设置在上部片层的一个或更多个表面上的多个双层像素、以及施加到导电衬底上的产生电的半导体结构。这些部件被布置成使上部片层的导电栅格图案与半导体材料电接触。