專(zhuān)利名稱(chēng):具有光學(xué)聚能器的光伏疊層底板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及光伏疊層底板組件。
背景技術(shù):
通過(guò)光伏(PV)電池供電正變得越來(lái)越流行,因?yàn)樵摷夹g(shù)的成本已經(jīng)降低,且出于環(huán)境和策略的原因,對(duì)于其它電源的依賴(lài)越來(lái)越不受歡迎。然而,難以提供成本有效的PV模塊,因?yàn)镻V模塊的成本由PV電池的成本主導(dǎo)。
光伏電池是指將太陽(yáng)光直接轉(zhuǎn)換成電能的電池。所產(chǎn)生的電為直流電,其可以用作直流電,可以使用轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換成交流電,或者存儲(chǔ)在電池中供日后使用。從概念上說(shuō),形式上最簡(jiǎn)單的光伏器件為僅消耗光的太陽(yáng)能電池。由于陽(yáng)光隨處可得,光伏器件與傳統(tǒng)電源相比有諸多優(yōu)點(diǎn)。光伏系統(tǒng)為分布式電源系統(tǒng),使得可調(diào)控其電力輸出以用于任何實(shí)際用途。此外,光伏系統(tǒng)中允許容易地實(shí)現(xiàn)漸增的電力增加,而不像諸如化石或核燃料的傳統(tǒng)方法那樣,要求幾兆瓦的電站必須經(jīng)濟(jì)可行。
盡管光伏電池具有各種形式,最常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)為其中形成了大面積的二極管或者p-n結(jié)的半導(dǎo)體材料。就基本功能而言,通過(guò)典型地位于前端的接觸結(jié)構(gòu)和位于背部的接觸而從器件中抽取電流,所述接觸結(jié)構(gòu)允許陽(yáng)光進(jìn)入太陽(yáng)能電池,而位于背部的接觸則使電路完整。
PV電池的成本占PV模塊成本高達(dá)約80%。降低PV電池的成本是使PV模塊經(jīng)濟(jì)可行的一個(gè)可選方法。降低模塊成本的最直接途徑是降低PV模塊中使用的硅的覆蓋面積(footprint)或者數(shù)量,而不減小PV模塊的功率密度。
提高PV電池的效率也可有效降低每瓦特的成本,但要使PV電池經(jīng)濟(jì)可行,成本降低的幅度無(wú)需到達(dá)25%或者更高。在受控條件下的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中,使用低水平的光濃度(即,<3X)可使硅覆蓋面積的降幅多達(dá)40%,而效率只降低約20%。在模塊中使用集中的太陽(yáng)光的方法并不新奇,已有多家公司著手該方法。光濃度的下降成為如此實(shí)施的附加成本,降低了硅覆蓋面積減小的有效成本收益。此外,剩下的太陽(yáng)能電池覆蓋面積工作于更高的溫度,由于效率損失而進(jìn)一步降低了收益。
發(fā)明內(nèi)容
在示例實(shí)施例中,光伏(PV)疊層底板組件包含絕緣襯底和第一表面結(jié)合到該絕緣襯底上的金屬箔片,且該箔片的與第一表面相對(duì)的第二表面上電接收地安裝太陽(yáng)能電池。該金屬箔片包含安置于金屬箔片第二表面的暴露區(qū)域上的光聚能器,且該光聚能器被構(gòu)造成將其表面上的入射光反射到太陽(yáng)能電池以將太陽(yáng)能電池上光的濃度增大約1.5X到約4X。
在另一個(gè)示例性實(shí)施例中,太陽(yáng)能電池疊層組件包含分別具有第一側(cè)和第二側(cè)的多個(gè)太陽(yáng)能電池,該多個(gè)太陽(yáng)能電池中的每一個(gè)被構(gòu)造成當(dāng)在至少第一側(cè)上接收到光子時(shí)產(chǎn)生電流,且密封劑被可操作地耦合到該多個(gè)太陽(yáng)能電池中每一個(gè)的第一側(cè)。絕緣襯底被可操作地耦合到該多個(gè)太陽(yáng)能電池中每一個(gè)的第二側(cè)。金屬箔片的第一表面結(jié)合到該絕緣襯底上,且與第一表面相對(duì)的第二表面上電接收地安裝太陽(yáng)能電池。該金屬箔片包含安置于該金屬箔片第二表面的暴露區(qū)域上的光聚能器,且該光聚能器被構(gòu)造成將其表面上的入射光反射到太陽(yáng)能電池以將太陽(yáng)能電池上光的濃度增加約1.5X到約4X。
閱讀下述附圖及詳細(xì)描述之后,本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)明白根據(jù)這些實(shí)施例的其它系統(tǒng)與/或方法。這些附加系統(tǒng)和方法完全落入本發(fā)明的范圍之內(nèi),其受所附權(quán)利要求保護(hù)。
圖1闡述了現(xiàn)有PV模塊的制造過(guò)程;圖2闡述了根據(jù)一示例實(shí)施例的、相互可操作地耦合的兩個(gè)太陽(yáng)能電池組件的截面圖;圖3為圖1的金屬箔的俯視圖,其詳述了根據(jù)一示例實(shí)施例的太陽(yáng)能電池和置于組件邊緣上的電學(xué)總線之間的電學(xué)互連圖案;圖4為根據(jù)一示例實(shí)施例的取出的圖2的硅晶片的底部透視圖,闡述了置于其底面上的、用于與互連圖案的相應(yīng)接觸相連的電學(xué)接觸;圖5為根據(jù)另一個(gè)示例實(shí)施例的一太陽(yáng)能電池疊層組件的截面視圖,該組件具有置于柔性聚合物襯底上、用于將其上的入射光反射到相鄰的太陽(yáng)能電池的光學(xué)聚能器。
具體實(shí)施例方式
參考圖1,闡述了光伏模塊的傳統(tǒng)制造工藝。在PV行業(yè)中該工藝變化甚小,并且在過(guò)去的15-20年內(nèi)基本上保持不變。在步驟1,使用接頭(tabbing)結(jié)構(gòu)將單個(gè)太陽(yáng)能電池2(與本技術(shù)無(wú)關(guān))電學(xué)互連成串聯(lián)串4。手動(dòng)或者使用自動(dòng)的接頭機(jī)或串接(stringing)機(jī)將焊料片(solder tab)(未示出)涂敷于單個(gè)電池2。串4為PV疊層的構(gòu)件塊。步驟1的串接工藝涉及對(duì)電池2的物理處理,這經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致電池?fù)p壞,需要手動(dòng)修補(bǔ)。這些串通常被手動(dòng)移到層疊臺(tái)(layup station)上,多個(gè)串在該臺(tái)上被排列到頂部玻璃上(見(jiàn)步驟4),該頂部玻璃被將在步驟2中用作密封層的塑料片(未示出)覆蓋。這通常為手動(dòng)操作,當(dāng)然部分商家已經(jīng)實(shí)現(xiàn)層疊工藝這一部分的自動(dòng)化。串4的互連為手動(dòng)操作,需要使用帶子用于電隔離,并需要焊接于適當(dāng)位置的附加銅接頭。在步驟4層疊組件之前,應(yīng)用聚合物背板8??稍诓襟E3測(cè)試該疊層以檢驗(yàn)連接。部分商家在步驟3增加特殊的測(cè)試以識(shí)別損壞的電池。應(yīng)該注意,在步驟3仍然可以進(jìn)行修補(bǔ)。該組件隨后在步驟4使用真空疊層工藝密封,形成傳統(tǒng)的PV疊層10。存在限制上述工藝的生產(chǎn)能力并增加其成本的多個(gè)瓶頸。毫無(wú)疑問(wèn)地,串的手動(dòng)層疊以及需要修補(bǔ)損壞的串限制了產(chǎn)生能力并增加了成本。最后的疊層步驟也制約了生產(chǎn)能力。
現(xiàn)在參考圖2,根據(jù)一個(gè)示例實(shí)施例,兩個(gè)太陽(yáng)能電池疊層組件16和18被可操作地相互耦合,每一個(gè)的制作都不是將任何單獨(dú)的電池串接在一起。每個(gè)太陽(yáng)能電池疊層組件16和18包括底板組件20,該底板組件具有安裝在其上并用密封劑24密封的多個(gè)太陽(yáng)能電池組件或者硅晶片22。在密封劑24上設(shè)有玻璃襯底26以允許陽(yáng)光穿過(guò),這里通常用光子射線28表示陽(yáng)光。當(dāng)每個(gè)硅晶片22的暴露表面或第一側(cè)面30接收到穿過(guò)玻璃/密封劑界面的光子28時(shí),硅晶片22在相對(duì)的第二側(cè)面32上產(chǎn)生電流,這在本領(lǐng)域中是公知的。
多個(gè)太陽(yáng)能電池22通過(guò)底板組件20電學(xué)耦合在一起。太陽(yáng)能電池組件的數(shù)目并不受限,其數(shù)目和結(jié)構(gòu)將決于預(yù)計(jì)的用途。出于示例的目的,闡述了太陽(yáng)能電池組件22。各種太陽(yáng)能電池組件的設(shè)計(jì)基本上相同,并以類(lèi)似的方式相互電學(xué)耦合。
仍然參考圖2,在一示例實(shí)施例中,底板組件20包括絕緣襯底40,在硅晶片22和襯底40之間具有金屬箔層42。絕緣襯底40為包括柔性或者剛性聚合物的聚合物襯底。所示的襯底40為剛性塑料,圍繞每個(gè)組件16和18被模塑成塑料???。
金屬箔片42包括銅或鋁,或者組合參考成本、電性能和熱性能進(jìn)行選擇的其它金屬。金屬箔片42被圖形化以匹配硅晶片22和連續(xù)模塊疊層組件16、18之間的互連結(jié)構(gòu)??梢允褂枚喾N技術(shù)形成金屬箔片42上的互連圖案,包括但不限于例如機(jī)械沖壓和電刻蝕。根據(jù)其將承載的最大電流,選擇金屬箔片厚度。預(yù)期箔片42的厚度為約0.5mil至約5mil。前述尺寸僅作為示例提供,并非旨在限制本發(fā)明的范圍。
金屬箔片42結(jié)合到絕緣襯底40。使用導(dǎo)電環(huán)氧樹(shù)脂或者焊料(未示出)將太陽(yáng)能電池或硅晶片22置于金屬箔片42上。箔片42提供了電池22之間電阻非常低的互連。此外,對(duì)于將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能時(shí)由電池22產(chǎn)生的熱或者是疊層組件16、18所吸收的太陽(yáng)輻射產(chǎn)生的熱,箔片42有效地作為散熱片。
現(xiàn)在參考圖3,金屬箔片42被圖形化以分割電池22的電互連,使得可按許多方式對(duì)電池22分組以提供合適的電流和電壓。圖2示出了串聯(lián)連接的多個(gè)電池22以及說(shuō)明了這種串聯(lián)串44中的互連圖案46的多個(gè)晶片位置45。每個(gè)串聯(lián)串44可包含可將失效的串44旁路的二極管48。
圖4闡述了圖2的串聯(lián)串44中晶片22的背側(cè)或第二側(cè)32。如圖3和4所示,來(lái)自該部分的電流是從位于串聯(lián)串44中每個(gè)電池22第二側(cè)32上的相應(yīng)焊盤(pán)47傳輸而來(lái)的,并且在對(duì)應(yīng)于疊層邊緣的金屬箔片42的邊緣連接器50處被組合。圖3還示出了可以用于旁路失效部分的二極管48是如何安裝到箔片42上的。
本領(lǐng)域中公知的是,當(dāng)陣列中的所有電池22受到照射時(shí),每個(gè)電池將被正向偏置并流過(guò)正向電流。然而,如果一個(gè)或者多個(gè)電池受阻礙物等遮擋(即未受到照射)時(shí),受遮擋的一個(gè)或多個(gè)電池將由于未被遮擋的電池所產(chǎn)生的電壓而變成反向偏置。電池的反向偏置會(huì)導(dǎo)致電池性能的永久退化,甚至電池的完全失效。為了防止該損壞,按照慣例地設(shè)有保護(hù)旁路二極管。一個(gè)旁路二極管48可跨接幾個(gè)電池,或者為了提高可靠性,每個(gè)電池22可具有其自己的旁路二極管48。
再次參考圖2,由電池22的光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的或者由疊層組件16、18內(nèi)部吸收的太陽(yáng)輻射產(chǎn)生的熱也被引導(dǎo)到疊層的邊緣連接器50,熱量在此處通過(guò)圖2中大致由52所示的輻射或?qū)α鞫纳ⅰ?br>
圖2示出了一種可能的實(shí)施例,其中各個(gè)疊層組件16和18的相鄰邊緣連接器50可操作地相互連接以提供其間的電互連,并且在定義各個(gè)組件16、18的各個(gè)邊緣處提供熱沉??梢韵氲竭吘夁B接器50可以通過(guò)相應(yīng)的扣合功能件(snap-fit feature)(未示出)可操作地連接。
金屬箔片42也作為低水平的太陽(yáng)能聚能器的集成元件。在太陽(yáng)能電池22并未安裝在箔片42上的區(qū)域54,進(jìn)入疊層組件16和18的光線將被反射到相鄰的太陽(yáng)能電池22。按照這種方式,區(qū)域54充當(dāng)光線的反射器54。在示例實(shí)施例中,區(qū)域54上光線反射的角度受到控制,使得當(dāng)反射光線到達(dá)疊層的頂部界面56或者玻璃襯底26的底面時(shí),反射光線返回到其余太陽(yáng)能電池22的表面30,導(dǎo)致光強(qiáng)度的聚集或者增強(qiáng),大致如圖1中的57所示。每個(gè)電池22的表面30上光增強(qiáng)增大約1.5倍(1.5X)到約4倍(4X),取決于太陽(yáng)能電池22的排列和反射器的設(shè)計(jì)。
可以使用多種技術(shù)調(diào)整與/或控制與區(qū)域54相對(duì)應(yīng)的金屬箔片42的表面58上光反射的性質(zhì)??梢允褂每涛g或者機(jī)械復(fù)制方法圖形化表面58。例如,箔片42的表面58圖形化成鋸齒圖案,大致如圖2中的60所示。該鋸齒圖案60包括定義各個(gè)鋸齒的角形側(cè),以將光線反射到界面56,從而進(jìn)一步反射到電池22的表面30上。通過(guò)在表面58上設(shè)置反射涂層66(見(jiàn)圖5)可進(jìn)一步增強(qiáng)金屬箔片42的反射。也可考慮刻蝕或圖形化與界面56相對(duì)應(yīng)的玻璃襯底26的表面,以確保表面30上的反射捕獲盡可能多的光線,而不是通過(guò)玻璃逃逸。按照這種方式,通過(guò)優(yōu)化界面56處的光散射而優(yōu)化全內(nèi)反射。界面56處的圖形化玻璃26也會(huì)改善與塑料密封劑24的粘合。
此外,可以想到,例如箔片42的表面58可以刻蝕成包括線光柵以增加表面30上的反射光線,或者可以含有包括玻璃26的界面56的各種幾何節(jié)距以獲得所需的返回到每個(gè)電池22表面30上的反射。相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到,除了圖2所示的均勻鋸齒節(jié)距之外也可考慮隨機(jī)節(jié)距。
圖5示出了疊層組件100的備選實(shí)施例,其包括直接置于金屬箔片42上的涂層66。例如,涂層66可以是通過(guò)在金屬箔片42上印刷反射“墨水”而形成的反射的“墨水”66。圖5示出了墨水66的一個(gè)示例,該墨水為光學(xué)透明粘接劑內(nèi)非常細(xì)小的玻璃球68的膠狀懸浮體。當(dāng)該墨水66(例如小玻璃球68)被印刷到金屬箔片42上時(shí),其結(jié)果是調(diào)整光線如何從表面158被反射。如果適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)該墨水66(例如球68的適當(dāng)尺寸和分布),則相對(duì)于用光子28表示的入射光,光線將以某些角度分布被反射。
仍然參考圖5,可以用由Dupont公司制造的標(biāo)有“KAPTON H”商標(biāo)或者“KAPTON E”商標(biāo)的不導(dǎo)熱聚酰亞胺構(gòu)造柔性襯底40。由于KAPTON產(chǎn)品為不導(dǎo)熱的聚酰亞胺,本發(fā)明人在此已經(jīng)意識(shí)到,可以通過(guò)KAPTON層40設(shè)置熱輻射層,以從太陽(yáng)能電池陣列背面輻射太陽(yáng)能電池22中以及太陽(yáng)能電池陣列中其它太陽(yáng)能電池中產(chǎn)生的過(guò)量熱量。然而,將會(huì)認(rèn)識(shí)到,可以采用其它適合的材料以達(dá)到預(yù)期的最終目的。在圖5所示的另一個(gè)示例實(shí)施例中,柔性襯底40可包括穿過(guò)該襯底的金屬化孔70,從而允許太陽(yáng)能電池22以及該太陽(yáng)能電池陣列中其它太陽(yáng)能電池中產(chǎn)生的過(guò)量熱量從該太陽(yáng)能電池陣列的背面輻射出去,大致如圖中72所示。更為具體地,孔70可以填充與金屬箔片42熱交換的銅,金屬箔片42又與各個(gè)電池22熱交換。
這里所描述的太陽(yáng)能電池組件以及控制該太陽(yáng)能電池組件的溫度的方法與已知的太陽(yáng)能電池組件及方法相比具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。特別地,該太陽(yáng)能電池組件設(shè)計(jì)成使用單個(gè)金屬箔片層將來(lái)自該太陽(yáng)能電池組件的熱能從組件的背面輻射到組件的邊緣。因此,該太陽(yáng)能電池組件的工作溫度可以維持在最佳工作溫度范圍內(nèi),從而避免了由于工作于較高溫度而引起的效率損失。
在可供選擇的實(shí)施例中,可由下述材料中的一種或多種的薄膜構(gòu)成襯底40(i)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、(ii)聚丙烯酸酯、(iii)聚碳酸脂、(iv)硅樹(shù)脂、(v)環(huán)氧樹(shù)脂、(vi)硅樹(shù)脂功能化環(huán)氧樹(shù)脂、(vii)聚酯,諸如標(biāo)有“MYLAR”商標(biāo)的由E.I.du Pont de Nemours &Co.制造的聚酯、(viii)標(biāo)有“APICAL AV”商標(biāo)的由KanegafugiChemical Industry Company制造的材料、(ix)標(biāo)有“UPILEX”商標(biāo)的由UBE Industries,Ltd制造的材料、(x)由Sumitomo制造的聚砜醚“PES”、以及(xi)標(biāo)有“ULTEM”商標(biāo)的由General Electric公司生產(chǎn)的聚醚酰亞胺。
上述公開(kāi)內(nèi)容指出了允許PV疊層的單個(gè)部件用作電導(dǎo)體、熱導(dǎo)體和光學(xué)反射器的技術(shù)方法。這不同于向疊層添加新的部件(例如附加的材料層)以提供光學(xué)反射的其它方法。已經(jīng)描述了兩種特殊的方法,其一是基于可實(shí)現(xiàn)所有三個(gè)功能的單個(gè)金屬箔片42以及可以用于調(diào)整諸如電學(xué)柔性襯底的襯底的光學(xué)性能的墨水66,其中該襯底已經(jīng)支撐太陽(yáng)能電池的鍵合及互連。圖2至5中所述的特定結(jié)構(gòu)作為示例,本發(fā)明并不限于各圖中所述的特定結(jié)構(gòu)。
光學(xué)聚能器允許從模塊疊層清除掉硅的一部分,裸露的區(qū)域?qū)⑵鹬允芸氐姆绞綄⒐饩€重新引導(dǎo)回到密封劑/玻璃界面56的作用,使得額外的(聚集的)光線落在其余太陽(yáng)能電池22上。因此,光學(xué)聚能器可大幅降低模塊的成本成本的變化=硅的原始成本×%硅的減少×(能量因子)×(成本增加因子)。注意,能量因子將小于1,但在理想情況下應(yīng)該很接近1,然而成本增加因子可能大于1,因?yàn)橐詼p少的硅制作這種模塊需要更多的成本。最終,由于%硅的減少提供的成本利益超過(guò)實(shí)施每個(gè)模塊的硅覆蓋面積的減少導(dǎo)致的成本增加因子的提高與減小的能量因子(例如約0.8或80%)的結(jié)合,凈成本降低。
使用金屬箔片層的優(yōu)點(diǎn)包括聚集光線的方法,該方法可降低太陽(yáng)能電池的面積而不影響能量傳輸并顯著降低成本。所公開(kāi)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)包括電學(xué)、熱學(xué)、和光學(xué)功能集成到單個(gè)部件(即金屬箔片)中,該部件作為疊層底板的一部分,從而大幅降低實(shí)現(xiàn)成本并簡(jiǎn)化疊層組件。
該金屬箔片作為用于安裝可粘接到箔片上的太陽(yáng)能電池的襯底,該箔片被圖形化以符合太陽(yáng)能電池設(shè)計(jì)的金屬互連/鍵合焊盤(pán)排列。使用粘接劑或者焊料可以容易實(shí)現(xiàn)金屬與金屬的鍵合。該箔片提供了優(yōu)良的電流擴(kuò)展和電導(dǎo)率,與典型太陽(yáng)能電池的金屬化相比具有更低的薄層電阻,并超出了與電子柔性襯底相關(guān)的典型接點(diǎn)接觸或者薄金屬化的電流處理能力。此外,該金屬箔片還作為由太陽(yáng)能電池直接產(chǎn)生的熱或者作為疊層內(nèi)太陽(yáng)輻射吸收的副產(chǎn)品產(chǎn)生的熱的良好擴(kuò)散工具。具有疊層結(jié)構(gòu)的箔片的設(shè)計(jì)和集成可使電流和熱被引導(dǎo)到疊層的邊緣,在所述疊層邊緣電流可通過(guò)與該疊層集成的電連接體向外傳輸且熱量可以通過(guò)輻射或者對(duì)流界面擴(kuò)散到外部環(huán)境。此外,可以多種方式改變箔片的表面(例如使用刻蝕,機(jī)械壓印等),該箔片還可增加涂層從而以特定的方式發(fā)射光線。按照這個(gè)方式,未結(jié)合太陽(yáng)能電池的箔片區(qū)域可以將光線以一定的角度范圍反射返回到疊層的玻璃/密封劑界面。全內(nèi)反射增加且額外的光線被反射返回到太陽(yáng)能電池,從而提高有效強(qiáng)度,得到濃度為1.5-4X的太陽(yáng)光線。
盡管本發(fā)明是參考示例實(shí)施例進(jìn)行描述,本領(lǐng)域的技術(shù)人員將明白,在不離開(kāi)本發(fā)明范圍下可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種等效改變、對(duì)其元件進(jìn)行等效替換。此外,可在不離開(kāi)本發(fā)明的范圍下對(duì)本發(fā)明的示范進(jìn)行許多改變以適用于特定的場(chǎng)合。因此,本發(fā)明并不限于所公開(kāi)的用于執(zhí)行本發(fā)明的實(shí)施例,本發(fā)明包括所有落入指定權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。而且,術(shù)語(yǔ)第一、第二等并不表示重要性的級(jí)別,相反,術(shù)語(yǔ)第一、第二等是用于元件之間的相互區(qū)別。
部件清單
權(quán)利要求
1.一種光伏(PV)疊層底板組件(20),包含絕緣襯底(40);以及金屬箔片(42),第一表面結(jié)合到所述絕緣襯底(40),與所述第一表面相對(duì)的第二表面上電接收地安裝太陽(yáng)能電池,所述金屬箔片(42)包含安置于所述金屬箔片(42)的所述第二表面的暴露區(qū)域(54)上的光聚能器,所述光聚能器被構(gòu)造成將其表面上的入射光反射到所述太陽(yáng)能電池(22)以將所述太陽(yáng)能電池(22)上光的濃度增加約1.5X到約4X。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的組件,其中所述襯底(40)包括聚合物襯底。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的組件,其中所述聚合物襯底包含柔性聚合物和剛性聚合物中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的組件,其中靠近定義所述太陽(yáng)能電池(22)外圍邊緣的邊緣放置的所述金屬箔片(42)的所述第二表面上的所述暴露區(qū)域(54)被增加了涂層(66),并經(jīng)機(jī)械處理以將光線反射到所述太陽(yáng)能電池(22)上并增強(qiáng)其上光強(qiáng)度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的組件,其中所述涂層(66)包含反射墨水。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的組件,其中所述墨水包括光學(xué)透明粘合劑內(nèi)玻璃球(68)的膠狀懸浮體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的組件,其中所述金屬箔片(42)為銅、鋁、以及基于成本、電學(xué)和熱學(xué)性能考慮而選擇的導(dǎo)電金屬箔片(42)中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的組件,其中所述金屬箔片(42)被圖形化成至少匹配所述太陽(yáng)能電池(22)和PV疊層模塊(10)的互連結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的組件,其中所述金屬箔片(42)構(gòu)造成提供多個(gè)太陽(yáng)能電池(22)的低電阻互連,同時(shí)提供每個(gè)電池產(chǎn)生的熱量的散熱片。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的組件,其中所述太陽(yáng)能電池(22)中至少一個(gè)產(chǎn)生的熱量以及所述模塊內(nèi)吸收的太陽(yáng)輻射通過(guò)所述金屬箔片(42)被引導(dǎo)到定義所述模塊的邊緣。
全文摘要
一種光伏(PV)疊層底板組件(20),包含絕緣襯底(40)和金屬箔片(42),該金屬箔片(42)的第一表面上結(jié)合到所述絕緣襯底(40),且與所述第一表面相對(duì)的第二表面上電接收地安裝太陽(yáng)能電池。該金屬箔片(42)包含安置于金屬箔片(42)的第二表面的暴露區(qū)域(54)上的光聚能器,并被構(gòu)造成在將其表面上的入射光反射到所述太陽(yáng)能電池(22)以將所述太陽(yáng)能電池(22)上光的濃度增加約1.5X到約4X。
文檔編號(hào)H01L31/052GK1761075SQ200510097718
公開(kāi)日2006年4月19日 申請(qǐng)日期2005年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月24日
發(fā)明者C·S·科爾曼 申請(qǐng)人:通用電氣公司