[发明专利]堆叠式太阳能电池模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池模块，特别是一种堆叠式有机太阳能电池(organic photovoltaic cell，OPV)模块。

背景技术

近年来环保意识高涨，为了适应石化能源的短缺与减低使用石化能源对环境带来的冲击，替代能源与再生能源的研发便成了热门的议题，其中又以太阳能电池photovoltaic cells)最受瞩目。太阳能电池可将太阳能直接转换成电能，且发电过程中不会产生二氧化碳或氮化物等有害物质，不会对环境造成污染。

一般而言，传统太阳能电池是于基板上形成第一电极层、主动层以及第二电极层。当光束照射至太阳能电池时，主动层受光能的作用可产生自由电子-电洞对，并通过两电极层之间电场使电子与电洞会分别往两电极层移动，而产生电能的储存形态。此时若外加负载电路或电子装置，便可提供电能而使电路或装置进行驱动。

然而，目前太阳能电池最大的问题就是其光吸收率或是电能输出功率有限。因此，如何提高太阳能电池的光吸收率以及输出功率已经在积极的发展之中。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种堆叠式太阳能电池模块，其可提高太阳能电池的光吸收率以及输出功率，进而提高太阳能电池模块整体效能。

为了实现上述目的，本发明提供了一种堆叠式太阳能电池模块，其包括基板、位于基板上的第一电极层、位于第一电极层上的第一吸光层、位于第一吸光层上的连接层、位于连接层上的第二载子传输层、位于第二载子传输层上的第二吸光层以及位于第二吸光层上的第二电极层。特别是，连接层的反射率为10％～60％之间。另外，第二载子传输层具有第一折射率n1以及第一厚度D1，第二吸光层具有第二折射率n2以及第二厚度D2，且第二载子传输层与第二吸光层满足Φ1+Φ2-2π(n1D1+n2D2)/λ＝2mπ。Φ1表示第二电极层与第二吸光层之间的反射相差，Φ2表示连接层与第二载子传输层之间的反射相位差，λ表示第一吸光层的吸收波长，且m表示0或整数。

本发明的技术效果在于：本发明的堆叠式太阳能电池模块中，因连接层的反射率为10％～60％，且第二载子传输层与第二吸光层满足Φ1+Φ2-2π(n1D1+n2D2)/λ＝2mπ，Φ1表示第二电极层与第二吸光层之间的反射相差，Φ2表示连接层与第二载子传输层之间的反射相位差，λ表示第一吸光层的吸收波长，且m表示0或整数。因而能在第二电极层以及连接层之间形成光学共振腔，以提高第二吸光层的光吸收率。如此一来，可以使得外界光线在射入此太阳能电池模块之后能于第一吸光层以及第二吸光层中具有均匀的光吸收率，使得堆叠式太阳能电池模块的总输出电流以及总输出功率提高。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的堆叠式太阳能电池模块的剖面示意图；

图2为根据本发明另一实施例的堆叠式太阳能电池模块的剖面示意图；

图3是依照本发明一实施例的堆叠式太阳能电池模块的光吸收波段的曲线图；

图4是比较例的太阳能电池模块的光吸收率与光吸收波段的曲线图；

图5是比较例的太阳能电池模块的电压与电流的关系曲线图；

图6是本发明的实例的堆叠式太阳能电池模块的光吸收率与光吸收波段的曲线图；

图7是本发明的实例的堆叠式太阳能电池模块的电压与电流的关系曲线图。

其中，附图标记

100基板

100a表面

102第一电极层

104第一载子传输层

106第一吸光层

108连接层

110第二载子传输层

112第二吸光层

114第二电极层

114a表面

120输出单元

120a，120b电极端

L1～L4光线

l1、l2共振光线

X，Y，A，B，C，D，A1，B1，，C1，D1，T1，T2曲线

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：