[发明专利]光伏器件及其制造方法

说明书

本文公开了一种具有多个光伏模块(1A、1B……1F)的光伏器件(1)，包括具有初级电极层(12)、次级电极层(16)和设置在所述初级电极层和所述次级电极层之间的光伏层(14)的叠层，至少一个电极层是半透明的，光伏层(14)至少包括光伏材料的第一子层和位于所述第一子层和所述次级电极层之间的第二电荷载流子传输子层。相互紧接的光伏模块(1B、1C)之间的串联电互连由绝缘材料的耦合元件提供，该耦合元件横向包围在所述相互紧接的光伏模块之间的界面区段中提供的导电芯(17BC)。于是提高了光伏材料的寿命。

背景技术

本发明涉及一种光伏器件。

本发明还涉及光伏器件制造方法。

光伏器件由横向分隔的叠层形成，叠层具有初级电极层、次级电极层和设置在初级电极层和次级电极层之间的光伏层。需要说明的是，这里使用的措词“初级”和“次级”仅用于区分光伏器件的电极层，并不旨在指示排序。即，代替将这些层表示为“初级电极层”和“次级电极层”，也可将它们分别表示为“次级电极层”和“初级电极层”。例如，初级电极层和次级电极层可分别是阴极和阳极，或者可分别是阳极和阴极。还需要说明的是，叠层中的层可由相互堆叠的子层组成。除了这里特别提到的这些基本层之外，还可提供另外的层。

将叠层横向分隔以形成单独的光伏模块，这些光伏模块将被串联互连。于是能提供更高的电压，从而降低传输损耗。

因为钙钛矿能在相对较低的温度下加工，并且具有相对较高的转换效率，它们成为有前途的光伏材料的组。然而，这些材料的缺点是它们相对容易地与典型用于光伏器件中或典型出现在制造环境中的其他材料或物质反应。

因此，需要提供至少减轻这些材料在光伏应用及其制造方法中的退化的措施。

发明内容

根据第一个目的，提供了一种至少减轻了钙钛矿光伏材料在使用期限内的退化的改进的光伏器件。

根据第二个目的，提供了一种至少减轻了钙钛矿光伏材料的退化的制造光伏器件的改进方法。

该改进的光伏器件具有多个光伏模块，并包括具有初级电极层、次级电极层和设置在初级电极层和次级电极层之间的光伏层的叠层。光伏层至少包括光伏材料的第一子层和位于第一子层和次级电极层之间的第二电荷载流子传输子层。

至少一个电极层是半透明的，以使光能够到达光伏层。对此，优选地，在光伏层敏感的光谱中至少50％，甚至更优选地至少75％，并且进一步更优选地至少90％的的入射光能够透射。优选地，所述半透明层是透明的。如果需要，其上设置有所述叠层的基底也可为透明的。

每个光伏模块具有相应的初级电极层区段的部分、相应的光伏层区段的部分和相应的次级电极层(16)区段的部分。

多个光伏模块中各对第一光伏模块和紧接的第二光伏模块在该对第一光伏模块和第二光伏模块之间的界面区段串联互连。提供串联互连其中所述界面区段包括绝缘材料的耦合元件，所述耦合元件横向包围导电芯。所述耦合元件夹在第一光伏模块的次级电极层区段的第二端和该对的紧接的第二光伏模块的初级电极层区段的第一端之间。第一光伏模块的次级电极层区段的第二端在导电芯的第一面上横向延伸，并且该对的紧接的第二光伏模块的初级电极层区段的第一端在导电芯的第二面上横向延伸。于是，经由所述导电芯在第一光伏模块的次级电极层区段的第二端和紧接的第二光伏模块的初级电极层区段的第一端之间形成电连接。

所述改进的光伏器件能用本文提供的改进的方法制造。所述改进的方法包括以下步骤：

提供分隔成多个初级电极层区段的初级电极层，所示初级电极层区段具有第一端，所述第一端具有至少部分地被绝缘材料部覆盖的表面；

在没有绝缘材料的剩余表面上提供光伏层，所述光伏层至少包括光伏材料的第一子层和在所述第一子层和所述次级电极层之间的第二电荷载流子传输子层；