[发明专利]部分半透明光伏窗户及其制造方法

说明书

本发明提供了一种部分半透明光伏窗户(1)，包括封装在第一窗玻璃(2)和第二窗玻璃(6)之间的光伏模块(4)。该光伏模块包括具有至少第一电极层(41)、第二电极层(45)和夹在两个电极层之间的钙钛矿光伏层(43)的堆叠。该光伏窗户(1)还包括在第一窗玻璃(2)和光伏模块(4)之间以及在第二窗玻璃(6)和光伏模块(4)之间的相应的中间层(3，5)，该中间层包括铅吸气材料。

技术领域

本发明涉及一种部分半透明光伏窗户。

本发明还涉及一种制造部分半透明光伏窗户的方法。

背景技术

钙钛矿是应用于光伏器件的极具前景的材料，因为其易于在低温条件下制造并具有较高的转换效率。一个相对较新的应用是在窗户中合并光伏器件。因此，该窗户可以用来吸收太阳辐射并进行衰减，同时将太阳辐射转化为有用的电能。然而，潜在的风险是，在窗户损坏的情况下，水可能渗入其中，溶解固态铅化合物并形成随之分布的Pb²⁺，这对环境和健康都有危害。

发明内容

因此，本公开的目的是提供一种部分半透明的光伏窗户，其被改进以减轻上述潜在风险。

本公开的另一个目的是提供一种制造改进的部分半透明光伏窗户的方法。

在权利要求1中限定了一种根据提及的第一目的改进的部分半透明的光伏窗户。

改进的部分半透明的光伏窗户包括封装在第一窗玻璃和第二窗玻璃之间的光伏模块。光伏模块包括具有至少第一电极层、第二电极层和在这两电极层之间的钙钛矿光伏层的堆叠。在第一窗玻璃和光伏模块之间，光伏窗户还包括包含铅吸气材料的第一中间层。在第二窗玻璃和光伏模块之间，部分半透明的光伏窗户包括含有铅吸气材料的第二中间层。

在部分半透明的光伏窗户被损坏并且水渗入其中的情况下，溶解在水中的铅化合物被中间层中的铅吸气材料清除并转化为不溶物质，从而减轻了从发生损坏到更换窗户期间溶解在水中的铅化合物在环境中的散布。

在一个实施例中，铅吸气材料包括硫或磷光体中的一种或多种。因此，在铅能够穿透中间层之前，将铅转化为不溶的硫化铅或磷酸铅来固定铅。

该窗户是部分半透明的，其中一部分(例如至少30％)入射辐射被传输，而另一部分入射辐射被钙钛矿光伏层吸收以转换成电能。

在一个实施例中，所吸收的用于转换的部分可以例如在可见光谱上具有基本均匀的分布。因此，通过窗户对场景中颜色的感知与在没有窗户的情况下基本相同。

可选地，所吸收的用于转换的部分可以在可见光谱上具有非均匀分布。例如，对于温室中的应用，波长在500nm至600nm范围内的光伏窗户上的辐射几乎完全被吸收以转换为电能，而在该范围之外的辐射可以基本上被传输。特别有利于这种应用的是，对光合作用很重要的350nm至500nm和600nm至700nm子范围中的辐射基本上被传输。

在另一实施例中，所吸收用于转换的部分可以具有非均匀的光谱分布，特别是具有相对波长(例如超过700nm)的太阳辐射被强烈吸收以用于转换。这种类型的光伏窗户可用于例如建筑物中，以减轻太阳辐射的加热。

为了实现入射光被最佳地用于照明房间和转换成电能，优选的情况是，除了钙钛矿光伏层之外的光伏窗户的所有元件基本上是半透明的，例如，最多10％的入射辐射在穿过窗户的途中被这些层中的任何地方吸收。

通常还希望光伏窗户也是透明的，以便能够通过窗户看到外面。然而，在其他情况下，窗户仅仅是部分半透明而不是透明就足够了。在这种情况下，它可能有毛玻璃的外观。对于上述温室的应用，这通常就足够了。此外，在建筑物中，这种半透明、非透明的窗户可以用于需要获得太阳光但考虑到隐私而不需要透明度的地方。