[发明专利]光伏模组

说明书

光伏模组(1)，其包括多个多结光伏电池(3)，所述多结光伏电池(3)中的至少一个包括：在第一预定区域(7)上延伸的第一光伏子电池(5)；设置在所述第一光伏子电池(5)上并与其电连接的第二光伏子电池(9)，所述第二光伏子电池(9)在小于所述第一预定区域(7)的第二预定区域(11)上延伸，以限定其中所述第一光伏子电池(5)未被所述第二光伏子电池(9)覆盖的至少一个区域(13)；位于所述区域(13)的至少一部分中的所述第一光伏子电池(5)上的电绝缘层(15)；以及位于所述电绝缘层(15)的至少一部分上并且与所述第二光伏子电池(9)的表面电连接的导电层(17)，其中所述多结光伏电池(3)中的至少一个通过至少一个电互连器(19)电连接至所述多结光伏电池(3)中的至少另一个，所述电互连器(19)在所述区域(13)中电连接至所述导电层(17)。

技术领域

本发明涉及光伏(PV)模组的技术领域。更具体地，本发明涉及包括多个互连的多结光伏电池的光伏模组。

背景技术

如Sahli等人在Nature Materials 18,820-826(2018)的文章“Fully texturedmonolithic perovskite/silicon tandem solar cells with 25.2％power conversionefficiency”中所述的，钙钛矿/硅串联太阳能电池是实现超过30％的功率转换效率的有希望的候选。

“钙钛矿”是有机金属卤化物材料，其分子式通常写成ABX₃，其中A是无机或有机阳离子如Cs、CH₃NH₃或HC(NH₂)₂，B是金属如锡或铅，X是卤原子如碘、溴或氯。此类材料的实例是三卤化甲基铵铅(CH₃NH₃PbX₃)、三卤化铯甲脒铅(CsH₂NCHNH₂PbX₃)和三碘化甲基铵锡(CH₃NH₃SnI₃)。这些化合物采用与钙钛氧化物(CaTiO₃)类似的晶体结构，并且当被照射时产生电子-空穴对，其可以通过将钙钛矿吸收剂层夹在电子传输n型层和空穴传输p型层之间而分离，其中钙钛矿用作内(i)层，从而形成类似于其硅配对物的PIN或NIP子电池。

由于它们的化学组成，钙钛矿与无机PV材料如薄膜或晶体硅、锗等相比表现出相对低的机械强度。这在电互连包含钙钛矿类PV子电池的多个串联电池时存在困难。实质上，从一个电池至另一个电池的电互连在钙钛矿层上施加机械应力，并且可以引起钙钛矿子电池的断裂、分层和其它机械损坏。这不仅适用于通过电线或条带位于同一平面中的电池的常规互连，而且适用于电池如屋顶上的瓦片一样重叠在模组中的瓦片结构。在后一种情况下，作用在电互连上并由电互连施加的机械力可能相当大，并且在热辅助封装工艺期间和使用中可能由于热膨胀和收缩而加剧，这是由于互连器的材料不同于电池的材料，因此膨胀和收缩不同。对于诸如量子点、有机太阳能电池等的其它前沿PV技术也存在相同的问题。

因此，本发明的目的是提出一种光伏模组，其中至少部分地克服了上述缺点。

发明内容

更具体地，本发明涉及包括多个多结光伏电池的光伏模组，所述多结光伏电池中的至少一个包括：

-在第一预定区域上延伸的第一光伏子电池；

-第二光伏子电池，其直接或间接地设置在所述第一光伏子电池上并与其电连接以形成多结电池，所述第二光伏子电池在小于所述第一预定区域的第二预定区域上延伸以限定至少一个区域，所述至少一个区域可以是单个邻接区域或由几个子区域形成，其中所述第一光伏子电池未被所述第二光伏子电池覆盖，因此仅存在所述第一光伏子电池(可选地与未形成光伏子电池的其它层一起)。换言之，第二光伏子电池不存在于该区域中；

-位于所述区域的至少一部分中的第一光伏子电池上的电绝缘层；以及