[发明专利]太阳能电池模块

说明书

相关申请的引用

该申请是基于并要求2012年9月26日提交的第2012-213150号在先日本专利申请的优先权的利益，其全部内容通过引用被结合在此。

技术领域

这里所描述的实施例大体涉及太阳能电池模块。

背景技术

有机薄膜太阳能电池是通过使用其中结合有导电聚合物、富勒烯等的有机薄膜半导体而制出的太阳能电池。在有机薄膜太阳能电池中，与基于例如硅、Cu-In-Ga-Se（CIGS）或者CdTe的无机材料的太阳能电池（在本说明书中，在下文中“太阳能电池”可以被称为“PV”）相比较，光电转换膜能够通过例如涂布（coating）或者印刷（printing）的简单方法被生产出来，且可以达到更低的成本。相反，与相关领域中的无机太阳能电池相比较而言，有光电转换效率和有机薄膜太阳能电池的寿命低这样的问题。

造成有机薄膜太阳能电池模块的降低的效率的因素包括载流子在PV电池的光电转换层中的移动距离短这样的因素，必须由此将光电转换层形成为薄的（大约100nm），且因此，被接收到的光无法被充分地吸收并作为反射光部分地漏到外面。造成降低的效率的进一步重要因素是其中由于材料的物理特性而使得来自电池的漏电流的电压依赖性高，且因此必须将出现在电池的电极中在电流方向上由光电流产生的电势差限制在低水平上。换句话说，电池的感光体的宽度不能被形成得长，电池之间的间隙区域对电池区域的面积比率被相对地增加，与基于其他材料的PV模块相比，开口率不能因此被增加，且因此，与小面积电池效率相比，模块发电效率急剧变低。

因此，用于改善PV模块的光电转换效率的多种装置已经被实现。其实例包括通过光导对无效光的利用（光管理方法）和通过使用激光或者修正头来形成图案来改善模块的填充密度的方法。与其中电池宽度受间隙宽度和开口率限制的形成图案方法相比，光管理具有抑制发电效率由于装置的电池大小影响而出现降低的优势。

在如图1所示的相关领域中的有机薄膜太阳能电池模块100中，PV电池101被设置在透明基板102和密封板103之间，且光学部件106被设置为覆盖PV电池101。在光学部件106中，每一个间隙空间（缝隙）105被形成在对应于每一个PV电池101和与该PV电池101相邻的另一个PV电池101之间的每一个间隙104的位置处，其中，每一个间隙空间（缝隙）105的横截面具有三角形形状。近似于从光学部件106的表面垂直地入射到每一个间隙104的光(A)在每一个缝隙表面上被全反射并被导向至每一个PV电池101。因此，当光(A)入射到光学部件106的入射角是近似于90°时，模块的有效开口率能够被改善到接近100%。

然而，当入射到光学部件的入射角低时，缝隙表面上的入射角偏离全反射条件，且有光被入射到每一个间隙104上的条件。或者，在光以某一角度（例如，光（A'））被入射的情况下，它的反射光被导向至相邻的缝隙的表面，光偏离光的全反射角的条件并被入射到每一个间隙104上，且实质上的开口率的降低是不可避免的。

如上面所述，已经有开口率改善效果在光管理中依据光的入射角被劣化的问题。因此，已经难以避免由于太阳的轨道的季节因素而造成的光管理的效果被劣化的现象。

发明内容

本发明提供一种太阳能电池模块，包括：基板；经由各个间隙被设置在基板上的多个太阳能电池；以及透明部件，该透明部件被设置为覆盖太阳能电池的，且被配置成使得入射到透明部件上的光穿过透明部件并到达太阳能电池，其中，透明部件在与太阳能电池之间的各个间隙相对应的位置处具有缝隙状的凹部空间；且太阳能电池模块在透明部件的光入射的表面侧上包括光电转换率改善结构。

透明部件具有1.3以上且1.7以下的折射率。

缝隙状的凹部空间具有三角形的横断面形状。

光电转换率改善结构是具有三角形的横断面形状的每一个线棱柱；且线棱柱被设置为使通过连接每一个线棱柱的顶点而制备的连续线的方向和通过连接缝隙状的凹部空间的顶点而制备的连续线的方向相交。

多个太阳能电池包含：光电转换层；被设置在光电转换层的一个表面上的透明电极；以及被设置在光电转换层的与设置透明电极的表面相反的表面上的反电极。

低反射膜被形成在光电转换率改善结构的表面上。

光反射材料被设置在基板的与太阳能电池之间的各个间隙相对应的位置处。

附图说明

图1是说明在相关领域中有代表性的有机薄膜太阳能电池模块的横断面图；

图2是说明有机薄膜太阳能电池的横断面图；