[发明专利]使用半导体纳米晶体的太阳能电池模块

说明书

本申请是原案申请号为201010625042.6的发明专利申请(申请日：2010年12月15日，发明名称：使用半导体纳米晶体的太阳能电池模块)的分案申请。

技术领域

本发明的实施方式涉及使用具有向下转换特性的材料制备的太阳能电池和太阳能电池模块，并且更具体地说，涉及太阳能电池以及太阳能电池模块，其能够增加入射到太阳能电池上的光子的数量或者入射光的吸收率，从而增大产生的电流量并因此提高其光电转换效率。

背景技术

最近，由于例如石油价格的高度上扬、环境问题、矿物能源的耗尽、核能产生过程中产生的废料处理、以及新能源工厂建设项目的阻力等问题，对新的可再生能源的兴趣开始升温。在新的可再生能源中，对作为无污染能源的太阳能电池的研究和开发正在积极进行。

太阳能电池是利用光伏效应将光能转换为电能的装置。太阳能电池具有很多的优点，例如没有污染，具有无限的能源，并且具有半永久的寿命，并且有望作为最终解决人类的能源问题以及无数的环境问题的能源。

根据构成太阳能电池的材料，太阳能电池可分为硅太阳能电池、薄膜太阳能电池、染料敏化太阳能电池、有机化合物太阳能电池等等。在这些多种类型的太阳能电池中，因为晶体硅太阳能电池构成了全球太阳能电池生产中的大部分，并且具有比其它太阳能电池高的效率，所以在持续开发用于降低晶体硅太阳能电池的单位生产成本的技术，并且晶体硅太阳能电池被认为是最普及的太阳能电池。

通常，当商业化时，将太阳能电池制备成具有模块结构，其中将执行光电转换功能的太阳能电池与保护部件、填充物、以及加固部件封装。

因此，为了优化太阳能电池的光电效率，需要对太阳能电池模块结构的研究和开发以获得高的效率。本发明的实施方式提出了一种改进太阳能电池和太阳能电池模块以提高太阳能电池和太阳能电池模块的光电转换效率的技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能电池及其太阳能电池模块，该太阳能电池模块适用于各种太阳能电池，同时利用使用太阳能电池的太阳能电池模块的制备工艺，以增加光电转换效率。

本发明的另一个目的是提供一种使用能量下转换材料制备的太阳能电池及其太阳能电池模块，所述能量下转换材料对入射到太阳能电池上的光进行转换，以增加光的吸收率，或者光的光子数，从而增加太阳能电池的光电转换效率。

本发明的目的并不限于上述的目的，对本领域的技术人员来说，上面没有提及的其它目的也可以从下面的内容中变得清楚。

为了实现上述目的，根据本发明的示例实施方式，提供了一种太阳能电池模块，该太阳能电池模块包括太阳能电池，并且包括插入层，该插入层包含半导体纳米晶体，所述半导体纳米晶体具有用于将入射光转换为能量低于所述入射光的能量的发射光的向下转换特性，从而增加入射光的光子的数量或者入射光的吸收率的量，因此增加太阳能电池的光电转换效率。

更具体地说，所述太阳能电池模块可以包括：多个太阳能电池，各个太阳能电池包括至少一个光电转换层；设置在所述多个太阳能电池的上表面上的至少一个透明部件；以及用于密封所述多个太阳能电池的填充层，其中，从所述至少一个透明部件和所述填充层中选择的至少一层包含半导体纳米晶体。

所述太阳能电池模块可以进一步包括设置在所述多个太阳能电池的下表面上的背板。

为了实现上述目的，根据本发明的另一个示例实施方式，提供了一种太阳能电池模块，该太阳能电池模块包括：多个太阳能电池，各个太阳能电池包括至少一个半导体层、以及设置在所述太阳能电池的光入射到的表面上的至少一个层，例如至少一个防反射膜；设置在这些太阳能电池的上表面上的至少一个透明部件；以及用于密封这些太阳能电池的填充层。在这个示例中，从所述至少一个透明部件、所述至少一个透明部件和所述填充层中选择的至少一层包含按比入射光的能量低的能量发光的半导体纳米晶体。

也就是说，从所述防反射膜的多层中选择的任何一层、从多个透明部件中选择的任何一个透明部件、或者所述填充层中可以包含散布的半导体纳米晶体。

替代从上述层中的至少一层中的一层，从上述层中选择的多层都可以包含半导体纳米晶体。

多个防反射膜中最上层防反射膜可以包含半导体纳米晶体。

也就是说，多个防反射膜可以形成在太阳能电池的正面上。在这种情况下，所述多个防反射膜中的任何一个都可以包含半导体纳米晶体，并且优选但不是必须的，靠近所述太阳能电池模块的光入射表面的最上层防反射膜包含半导体纳米晶体。