[发明专利]一种具有填料层的光电装置及其制造方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请主张享受于2007年3月13日提交的美国临时专利申请No. 60/906,901的权益，该临时申请通过引用全文并入本文。

发明背景

本申请涉及光电太阳能电池结构。具体地，本申请涉及在光电板外壳 或模块内的保护层，该保护层将有效的光电装置包围和/或密封在该外壳或 模块内。

图1是常规光电设备的示意性框图。典型地，光电模块10具有位于其 中的一个或多个光电电池12a-b。通常，光电电池由设置在导电材料层18 和透明导电材料层16之间的半导体结14形成。光撞击到该光电模块10上 并通过透明导电材料层16传输。在半导体结层14中，光量子与所述材料 相互作用从而产生电子-空穴对。典型地，半导体被掺杂，以形成从结层14 延伸出的电场。因此，当阳光在该半导体中产生空穴和电子时，该空穴和 电子会根据装置的极性向透明导体层16或导电层18迁移。这种迁移在电 池内产生电流，该电流从电池中流出以用于存储和/或即刻使用。

太阳能电池12a的一个导电端显示为电连接到另一个太阳能电池12b 的相反端。以这种方式，在一个电池中产生的电流可以被传输到最终连接 着的另一个电池。当前在图1中所述的装置表示为串联连接的太阳能电池， 由此形成更高电压的设备。在另一方式中(未示出)，将太阳能电池并联连接， 这种方式增加的不是电压而是电流。无论如何，本发明涉及任何太阳能电 池装置，不管它们是串联连接还是并联连接的或是任何上述方式的组合。

图2是光电设备的示意性框图。该光电设备具有光电板20，该光电板 含有如上所述的那些有效的光电装置。该光电板20由一个或多个光电电池、 光电模块或其它类似光电装置(单一个或多个的、单独或与另一个组合的) 形成。框架22包围着光电板的外边缘，由此收容该有效的光电装置。相对 于光电板20平直地或呈一定角度地设置框架22。

图3是在图2中所示的光电设备的侧面截面图。这种情况下，该横截 面是沿图2上所示的A-A’线取得的。该光电板具有设置在框架22内的光电 太阳能装置18。通过框架22固定玻璃、塑料或其它半透膜栅栏，以将该光 电装置18与外部环境屏蔽。在一些常规的光电设备中，在光电装置18和 半透膜栅栏26之间放置另一层压层24。

光通过透明栅栏26撞击，并撞击光电装置18。很类似于图1中相关的 描述，当光撞击光电装置18并在其中被吸收时能够产生电流。

尽管所述透明栅栏26被设计为将光电装置18与外部环境屏蔽，但是 很多时候，由该透明栅栏26所提供的保护是不够的。在许多常规的光电板 中，将透明栅栏26插入框架并用橡胶密封垫圈包边。尽管这样密封的保护 比较充分，但是橡胶密封会随着时间老化和/或分解。因此，外部环境的成 份会撞到光电装置18的半导体部分上，削弱其性能。此外，在光电装置的 形成中，在制造过程中可能存在的湿气和其它污染物可能会存在于框架22 中的间隔内。这样的湿气和/或污染物又会再次干扰光电装置18的有效运 作。

在某些常规应用中，在光电装置18与透明栅栏26之间设置层压层24。 将该层压层加热，使其熔化并贴附于光电装置18和透明栅栏26，从而为光 电装置18提供进一步的环境保护。一种用于光电装置的此类层压层是乙烯 -乙酸乙烯(EVA)。将EVA应用到该有效的光电装置上，在加压的情况下加 热然后熔化到该装置和层压材料上。在大约85℃的温度下，EVA熔化并流 进该光电装置周围的空间(volume)，并在大约120-125℃时，EVA开始交联。

应该注意，上述确定的熔化过程需要更多的步骤以制作整个面板。此 外，在层压层上进行的加热需要该光电装置的至少一部分要承受所施加的 热能。在某些情况下，这对光电装置自身产生负面影响。除此之外，例如 EVA的层压层还具有其它缺陷，即这样的材料是易碎的。因此，如果发生 透明导电材料16或18破碎的事故，则该层压层也会破碎。因此，本领域 需要改进设置在外壳结构和光电装置之间的层，以防止破碎并保护光电装 置。

附图说明

结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图举例说明了本发明的一 个或多个实施方案，并与具体说明部分一起用于解释本发明的原理和应用。

在附图中：

图1是现有技术中常规光电装置的示意性框图。