CN102446988A - 光伏器件 - Google Patents
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Abstract
在本发明的一个方面中，呈现具有降频转换层的光伏器件。该器件包括具有第一表面和第二表面的玻璃板。该第一表面暴露于周围辐射。透明导电层邻近该玻璃板的该第二表面设置。该器件进一步包括邻近该透明导电层设置的第一类型半导体层和邻近该第一类型半导体层设置的第二类型半导体层。该降频转换层插入该玻璃板的该第二表面和该透明导电层之间。该降频转换层展现具有处于该玻璃板和该透明导电层的相应折射率之间的值的有效折射率。还呈现具有多个这样的光伏器件的光伏模块。
Description
关于联邦资助研究＆开发的声明
本发明用政府支持、根据由能源部授予的合同号DE-EE0000568做出。政府在本发明中具有某些权利。
技术领域
本发明大体上涉及通过光子的增强降频转换(down-conversion)具有提高的效率的光伏器件。更加特别地，本发明至少部分涉及用于改进光伏器件中的能量转换的降频转换层。
背景技术
光伏器件的领域中的主要焦点中的一个是能量转换效率(从电磁能到电能或反之亦然)的提高。这些器件常常由于光的损耗遭受降低的性能。因此，这些器件的光学设计中的研究包括光收集和俘获、光谱匹配吸收和升频/降频光能转换。
典型地，光伏器件由于热化机制(其中高能光子产生的载流子在晶体中损耗为声子)而遭受效率的损失。具有大于吸收阈值能量的能量的入射光子的吸收导致典型地每个吸收的光子仅有一个电子空穴对产生，而不管光子能量。高于阈值能量的入射光子的过剩能量在产生的电子空穴对的热化期间被浪费。采用异质结窗口层的某些电池设计由于该窗口层中的寄生吸收而损耗高能光子。因此将这些高能光子(短波长)转换成可以在吸收体光伏层中被有效吸收的较低能量光子(长波长)，并且转换成可收集的电荷载流子，这是可取的。
克服光的损耗和相关损耗机制的一个众所周知的方法牵涉高电磁能从较短波长到较长波长的“降频转换”。因为必须避免高能光子在光电子器件的不期望的区域/层中的吸收，降频转换层可设置在器件的表面上，暴露于电磁辐射。
因此，产生具有降频转换性质的改进的光伏器件以便满足各种性能要求，这将是可取的。
发明内容
本发明的一个实施例是光伏器件。该器件包括具有第一表面和第二表面的玻璃板。该第一表面暴露于周围辐射。透明导电层邻近该玻璃板的该第二表面设置。该器件进一步包括邻近该透明导电层设置的第一类型半导体层和邻近该第一类型半导体层设置的第二类型半导体层。降频转换层插入该玻璃板的该第二表面和该透明导电层之间。该降频转换层展现具有该玻璃板和该透明导电层的相应折射率之间的值的有效折射率。
另一个实施例是具有多个如上文描述的光伏器件的光伏模块。
附图说明
当下列详细说明参照附图阅读时，本发明的这些和其他特征、方面和优势将变得更好理解，其中：
图1是与本发明的一个实施例有关的材料的能级图；
图2是根据本发明的一个实施例的降频转换层的示意图；
图3是根据本发明的另一个实施例的降频转换层的示意图；
图4是根据本发明的再另一个实施例的降频转换层的示意图；
图5是根据本发明的再另一个实施例的降频转换层的示意图；
图6是根据本发明的再另一个实施例的降频转换层的示意图；
图7是根据本发明的示范性实施例的光伏器件的示意图；
具体实施方式
如下文详细论述的，本发明的实施例中的一些向光学表面提供层或涂层来改进能量转换。这些实施例有利地减少由于寄生吸收和热化机制引起的光的损耗。本发明的实施例描述具有提高的效率的光伏器件，其具有设置该光伏器件的表面上的这样的层。
如在本文中在说明书和权利要求书中使用的近似语言可应用于修饰任何定量表示，其可以获准地改变而不引起它与之有关的基本功能中的变化。因此，由例如“大约”等术语或多个术语修饰的值不限于规定的精确值。在一些实例中，该近似语言可对应于用于测量该值的仪器的精确度。
在下列说明书和权利要求书中，单数形式“一”和“该”包括复数个指代物，除非上下文清楚地另外指明。
如本文使用的，术语“可”和“可以是”指示：在一组情况内发生的可能性；具有规定的性质、特性或功能；和/或通过表达与修饰的动词关联的能力、性能或可能性中的一个或多个来修饰另一动词。因此，“可”和“可以是”的使用指示所修饰的术语对于指示的能够性、功能或使用是明显适当的、有能力的或合适的，但考虑在一些情况下该修饰的术语可能有时不是适当的、有能力的或合适的。例如，在一些情况下，可以预期事件或容量，而在其他情况下该事件或容量不能发生，该区别由术语“可”和“可以是”正确表达。
如本文使用的术语“透明的”意思是材料的层允许入射太阳辐射的大部分的通过。该大部分可以是该入射太阳辐射的至少大约80％。
如下文详细论述的，本发明的一些实施例针对改进的光伏(PV)器件设计。该器件包括具有第一表面和第二表面的玻璃板。该玻璃板的该第一表面暴露于周围辐射并且透明导电层邻近该玻璃的该第二表面设置。第一类型半导体层邻近该透明导电层设置，并且第二类型半导体邻近该第一类型半导体层设置。该器件进一步包括插入该玻璃板和该透明导电层之间的降频转换层。该降频转换层展现具有该玻璃板和该透明导电层的相应折射率之间的值的有效折射率(也称为该层的折射率)。
如本文使用的，“降频转换层”可以是单层，或可包括多个子层。“降频转换”表示每个入射高能光子产生多个电子空穴对的方法，并且可以用于减少热化损耗。它是如果材料包含中间能量态或带则可以获得的材料性质。入射高能光子可以由该材料将其转变成一个或多个较低能量的光子。在特别实施例中，该材料能够每个吸收光子发射一个光子。图1示出在降频转换材料中原子的这样的能级，并且图示在其中产生具有较低能量的一个光子的降频转换的过程。在一些其他实施例中，该材料在吸收一个光子时可发射超过一个光子。
根据本发明的实施例，降频转换层包括磷光体材料。典型地，这样的降频转换材料包含由掺杂剂(活化剂)活化的宿主材料。宿主材料可以描述为透明宿主晶格。掺杂剂增添了期望的能级，在这些能级吸收例如外部光子等入射辐射，并且基于下面的吸收体性质优先发射产生的内部光子。因此，降频转换材料在基本级别包含吸收体和发射体。
基于发射的光子的期望能级，可使用多种掺杂剂。在一个实施例中，可用于1比1降频转换的掺杂剂离子包括镧系离子、过渡金属离子和稀土离子。合适的掺杂剂离子的示例包括Ce3+、Eu2+、Sm2+、Cr3+、Mn2+和Mn4+。另外，除掺杂剂以外，敏化剂可掺杂进入宿主材料。如果例如由于禁戒跃迁造成掺杂剂离子不能被激发，敏化剂是有用的。激发能量由这些敏化剂吸收并且随后传递给掺杂剂离子。例如，过渡金属离子可由镧系离子敏化。
尽管图1示出由于较高能量光子的吸收造成发射一个光子，每个吸收的光子产生多个光子是可能的。在一些实施例中，每个吸收的光子发射超过一个光子。该类型的降频转换通常称为“量子切割(quantum-cutting)”或“量子分裂(quantum-splitting)”。在一些实施例中，敏化剂离子还用于能量转移以每个吸收的高能光子获得超过一个发射的低能光子。例如，例如Pr3+、Tm3+或Gd3+等单个掺杂剂离子或例如Gd3+-Eu3+双离子等两个离子的组合可能够对每个入射高能光子产生两个低能光子。其他组合包括Yb3+-Tb3+和Yb3+-Pr3+双离子。
磷光体材料的合适示例可包括卤化物、氧化物和磷酸盐。氟化物的合适示例包括但不限于掺钐的BaAlF5、掺钐的(Ba，Sr，Ca)MgF4。其他示例包括例如掺钐的(Ca，Sr，Ba)XX”(X＝F；X”＝Cl、Br、I)等混合的卤化物。其他合适的磷光体的非限制性示例可包括掺钐的硼酸锶SrB4O7:Sm2+、掺钐的(Sr，Ca，Ba)BPO5和掺铕的(Sr，Ca)SiO4。
其他降频转换材料可包括有机材料。例如，有机降频转换材料可包括例如BASF LUMOGEN染料等有机染料。此外，混合有机无机染料也可用于降频转换。在另一个实施例中，降频转换材料包括量子点，例如核壳巨大量子点系统等。
降频转换层的光学性质可以大部分通过它的材料组成、降频转换材料的微粒大小、层的厚度等确定。通过控制降频转换材料的量、微粒大小和折射率，可调整降频转换层的折射率和转换性质来最小化能量损耗。
降频转换材料可吸收特定波长或特定波长范围的辐射，而不散射该辐射。材料可吸收从UV到可见、到近红外到红外的辐射并且将该吸收的辐射转换成可使用的辐射。如本文使用的术语“可使用的辐射”指具有参与具有高内部和外部量子效率的能量转换的特定波长或特定波长范围的光子。即，收集在该光谱范围中的电子空穴对的概率是高的，通常大于60％，并且常常大于大约80％。从而，降频转换材料发射这样的光子，其可以由器件的半导体层吸收来产生电子空穴对。在太阳能转换的某个实施例中，材料吸收具有低于大约525nm的波长的辐射，并且产生具有长于550nm的波长的辐射。此外，降频转换层的激发和吸收性质以及发射光谱设计成增强PV器件的外部量子效率(EQE)。
除降频转换性质外，材料展现应该典型地与邻近介质的折射率良好匹配的折射率值。由于改进的折射率匹配，该配置在界面处有利地提供减少的反射。从而，本文描述的降频转换层采用两个方式使光伏器件获益：(1)减少吸收损耗和(2)减少反射损耗，并且从而改进总体能量转换。
在一个实施例中，降频转换层具有均匀折射率。具有均匀折射率的层的反射对于特定波长可以是最小的。在另一个实施例中，降频转换层可具有渐变折射率。该渐变折射率可限定为作为在选择的方向(典型地垂直于支撑该层的衬底的方向)上的位置的函数的折射率中的变化。在该层的第一表面的折射率的值不同于该层的第二表面的折射率的值。折射率中的该变化可在该选择的方向上是连续的或可采用一系列分立的阶梯存在。在这两个实例中，该层在特定点的折射率的值处于玻璃板和透明导电层的相应折射率之间。
折射率的梯度可以通过组成变化获得。渐变组成向该层提供渐变折射率。如本文限定的该“渐变组成”指降频转换材料的组成在一个方向上的变化，但该渐变可能不一直是恒定的。如此，可以扩宽该层的激发和发射曲线(profile)，这将具有向总体降频转换层提供宽波长范围的覆盖的有益影响。在一个实施例中，降频转换层是单层。在另一个实施例中，降频转换层包括超过一个子层。可一个在另一个之上地沉积具有不同折射率的多个子层，来得到期望的渐变。
在一些实施例中，降频转换材料的微粒10可散布或嵌入透明基体12中，如在图2中图示的。如本文使用的，术语“嵌入”用于指示降频转换微粒10至少大致上封闭在该基体12内。微粒10采用获得微粒10之间的最小团聚这样的方式散布。该基体12的折射率可在一些实施例中高于降频转换材料的折射率，并且在其他实施例中低于降频转换材料的折射率。这样的降频转换层还可称为“复合降频转换层”并且展现“有效折射率”，其产生于由于微粒引起的折射和由于该基体引起的折射的结合(在下文详细论述)。该复合降频转换层的该有效折射率取决于各种参数，例如该基体的折射率、降频转换材料的折射率和降频转换微粒的微粒大小等。
一般来说，介质的折射率限定为光在真空中的速度和在该介质中的速度的比率。在真实材料中，折射率可以限定为n＝n’+ik，其中n’是指示相速度的折射率，而k是消光系数，其指示当电磁波传播通过该材料时的吸收损耗。n和k都取决于波长。
如本文使用的“有效折射率”指具有嵌入基体中的降频转换微粒的复合降频转换层的折射率。如本文限定的该有效折射率用于确定当电磁辐射传播通过该层时相干波的相位滞后和衰减。例如大小、局部体积分数或面积分数、降频转换材料分数、基体分数和材料折射率等参数确定该层的该有效折射率。降频转换层的该有效折射率可给出为：
noff＝(1-α)nm+αnp
其中nm和np表示基体和降频转换微粒的折射率，并且α表示降频转换微粒在基体中的体积分数。
如上文指示的，材料或介质的折射率可随波长变化。该效应典型地称为色散(dispersion)。在复合降频转换层的情况下，降频转换材料微粒10和基体12的折射率可随波长不同地变化。通过调整降频转换微粒10和基体12的相应折射率中的差别(Δn)，可以设计该复合层内的光谱辐射的吸收。在一些实施例中，选择降频转换微粒10和基体12的折射率的色散使得这些折射率在太阳光谱的长波长范围(＞大约550纳米)中良好匹配，使得最小化该范围中的入射辐射的散射。然而，选择在较低波长区域中(具体地低于大约525nm)的色散使得这些折射率发散，使得该复合层中的光子俘获可以发生来改进吸收。
从而，降频转换材料可包含各种形状和大小的微粒10，其取决于组分材料的折射率、折射率中的差别(Δn)和散射效应。也就是说，微粒的大小部分上是Δn的函数。在一些实例中，降频转换材料的纳米大小的微粒是可取的，尤其对于大于大约0.05的Δn如此。如本文使用的，“纳米大小”指在从大约1纳米至大约500纳米并且在一些特定实施例中从大约10纳米至大约100纳米的范围中的降频转换微粒的平均大小。在一些其他实例中，对于小于大约0.05的Δn，可使用较大的微粒。在这些实例中，该平均微粒大小在从大约0.5微米至大约10微米并且在特定实施例中从大约1微米至大约5微米的范围中。
在一些实施例中，基体12可包括例如玻璃等不导电非结晶材料。玻璃的非限制性实例可包括钠钙玻璃、硅酸铝玻璃、硼硅酸盐玻璃、硅石和低铁玻璃。在一些实施例中，基体12可包括不导电结晶材料。还可使用例如介电材料或混合有机无机材料等其他合适的材料。
在一些实施例中，降频转换材料微粒10可采用对于期望的功能适当的任何量(百分比)在基体12中存在。合适地，降频转换微粒10可根据基体材料的类型和降频转换材料的类型以按体积大约0.001％至大约60％之间的水平存在。在一些特定实施例中，该百分比(量)可在按体积从大约10％至大约25％的范围中。
为了表面钝化或改进的折射率匹配的目的，降频转换材料还可在它们上面包含另外的层(例如核壳结构)。图3图示散布在基体12中的降频转换微粒10的核壳结构14的这样的实施例。降频转换材料的微粒10形成核心，其涂覆有一个或多个介电壳层16。这些多个壳层16配置使得它们大致上匹配一侧上的基体12的折射率和另一层上的磷光体微粒10的折射率。这些壳层16可允许入射短波长辐射与降频转换微粒10的更好的光学耦合，使得对于复合降频转换层而言减少散射。这些壳层16可进一步允许降频转换的长波长辐射进入复合层的基体12的更好的输出耦合(out-coupling)。
在另一个实施例中，降频转换微粒10涂覆有金属纳米微粒的薄层(没有示出)。这些微粒具有强等离子体共振，其帮助提高来自降频转换微粒10的降频转换的辐射的发射效率(发光量子效率)。在一些实例中，这些金属纳米微粒放置与降频转换微粒10直接接触，并且在一些其他实例中，这些金属纳米微粒由首先涂覆在降频转换微粒10上的薄介电壳分开。壳层的厚度可以是大约1纳米至大约10纳米。这些被涂覆的微粒然后与液体前驱物基质溶液混合，将其沉积并且固化来形成复合降频转换层。
在某些实例中，为了获得折射率梯度，降频转换微粒10在基体12内从较低区域到较高区域形成密度梯度。该密度梯度在一个方向上提供该层的折射率中的渐变，但该渐变可能不一直是恒定的。在一个实施例中，降频转换层是如在图4中图示的具有密度渐变的单层。图5图示另一个实施例，其中降频转换层包括超过一个子层18。可一个在另一个之上地沉积具有变化的降频转换微粒10的密度的多个子层18，来得到期望的折射率渐变。在一些实例中，具有不同折射率的子层18可如图6中图示的由介电层20分开。合适的介电材料包括氧化硅、氮化硅、氧化钛、氧化铪或其的组合。在一些实例中，这些介电层20可充当背反射器，其最小化传输并且使从降频转换层发射的光子反射回到器件。
一般，降频转换层具有大于大约100纳米的厚度。在一些实施例中，该层的厚度可在大约500纳米至大约1微米的范围中。在多个子层的情况下，在一些实例中，子层中的每个的厚度可在大约500纳米至大约800nm的范围中。在一些其他实施例中，降频转换层具有从大约1微米至大约3000微米的厚度，并且在一些特定实施例中具有从大约1至大约100微米的厚度。
由渐变折射率分布表征的降频转换层提供界面处的折射率的良好匹配，其引起比用均匀折射率可获得的更少的反射。该层的折射率可随从第一表面朝第二表面的位置增加或减小。此外，折射率的变化还可取决于该层在器件中的位置，使得在第一和第二表面的折射率的值与相应邻近层或介质大致上匹配。在某些实施例中，折射率可在从玻璃板附近的第一表面延伸到透明导电氧化物层附近的第二表面的方向上增加。
降频转换层可以通过多种技术形成(沉积)，例如物理气相沉积、化学沉积、溅射、溶液生长和溶液沉积等。其他合适的技术包括浸涂、喷涂、旋涂、槽模涂覆(slot-die coating)、滚涂、凹版印刷、喷墨印刷、丝网印刷、毛细管印刷、流延成型(tape casting)、柔版涂覆、挤压涂覆和其的组合。
根据本发明的一些实施例，光伏器件是薄膜异质结器件，例如CdTe PV器件或Cu(In，Ga，A1)(Se，S)2(也称为“CIGS”)PV器件。图7图示在一个实施例中的薄膜光伏器件100。该器件100包括玻璃板102，降频转换层104邻近该玻璃板设置。在一些实施例中，薄透明介电层106可选地可设置在该玻璃板102和该降频转换层104之间。该介电层106充当离子从该玻璃板102进入该降频转换层104和PV电池的扩散阻挡层。
玻璃板102可具有大致上平坦的表面。如本文限定的，“大致上平坦的表面”通常指大致上平整的表面。该表面可以是光滑的，但它可包括相对小程度的纹理、凹痕和各种不规则(例如，小于大约1微米，或更具体地小于大约300nm的RMS粗糙度)。这些不规则、纹理或图案在最小化降频转换层中的光俘获和将转换的辐射导入器件中(通过在微凹表面的折射)可以是有用的。在一个示例中，在CdTe PV器件中，玻璃板102是衬底。
在另一个实施例中，例如在CIGS PV器件中，玻璃板102充当覆盖物并且器件100进一步包括衬底114。在这些实例中，衬底选择可包括任何合适的材料的衬底，该材料包括但不限于金属、半导体、掺杂半导体、非晶电介质、结晶电介质和其的组合。
透明导电层108邻近降频转换层104设置，使得降频转换层插入玻璃板102和透明导电层108之间。透明导电层106的合适材料可包括氧化物、硫化物、磷化物、碲化物或其的组合。这些透明导电材料可掺杂或未掺杂。在示范性实施例中，导电氧化物可包括二氧化钛、氧化硅、氧化锌、氧化锡、掺铝的氧化锌、掺氟的氧化锡、锡酸镉(氧化镉锡)或锡酸锌(氧化锌锡)。在另一个实施例中，导电氧化物包括含铟的氧化物。合适的含铟氧化物的一些示例是氧化铟锡(ITO)、Ga-In-Sn-O、Zn-In-Sn-O、Ga-In-O、Zn-In-O和其的组合。合适的硫化物可包括硫化镉、硫化铟等。合适的磷化物可包括磷化铟、磷化镓等。
第一类型半导体层110邻近透明导电层108设置，并且第二类型半导体层112邻近该第一类型半导体层110设置。该第一类型半导体层110和该第二类型半导体层112可掺杂有p型掺杂或n型掺杂以便形成异质结。如在该上下文中使用的，异质结是半导体结，其由不相似的半导体材料的层构成。这些材料通常具有不相等的带隙。作为一个示例，异质结可以通过一个电导类型的层或区域与相反电导的层或区域之间的接触形成，例如“p-n”结。除太阳能电池之外，利用该异质结的其他器件包括薄膜晶体管和双极晶体管。
第二类型半导体材料层112包括吸收体层。该吸收体层是光伏器件的一部分，入射光(例如，日光)的电磁能量到电子空穴对(即，到电流)的转换在其中发生。光敏材料典型地用于形成该吸收体层。在一个实施例中，用于该吸收体层的第二类型半导体材料包括Cu(In，Ga，Al)(Se，S)2(也称为“CIGS”)。在一些实例中，CIGS可进一步用例如银的另外的元素代替。CIGS层或膜可通过各种已知方法制造。这样的方法的示例包括共蒸发或共溅射铜、镓和铟的基于真空的工艺、反应溅射、离子束沉积、纳米微粒前驱物的基于溶液的沉积和金属有机化学气相沉积。
碲化镉(CdTe)是另一个光敏材料，在一个实施例中其可用于吸收体层。CdTe是在薄膜光伏器件中使用的高效光敏材料。CdTe相对容易沉积并且因此认为适合大规模生产。沉积CdTe的典型方法是封闭空间升华。
相当一般地，为了本文论述简洁，包括CdTe作为光敏材料的光伏器件可称为“CdTe PV器件”并且包括CIGS的那些器件可称为“CIGS PV器件”。根据在该器件中使用的光敏材料，光伏器件的其他示例包括非晶硅/微晶硅叠层(micromorph tandem silicon)薄膜电池、铜-锌-锡硫化物(CZTS)薄膜电池、金属硫化物薄膜电池和金属磷化物薄膜电池。
此外，上文提到的光敏半导体材料可单独或结合使用。同样，这些材料可在超过一层中存在，每层具有不同类型的光敏材料或具有在分开的层中的这些材料的组合。本领域内技术人员将能够最佳地配置光敏材料的构造和量来最大化光伏电池的效率。
第一类型半导体110的示例包括硫化镉(CdS)。硫化镉在低于大约500纳米的波长强烈地吸收辐射并且显著减小PV器件在该波长区域中的量子效率。为了避免这样的损耗，在这些实例中，降频转换层104在该硫化镉层110前面设置在该器件100上，该降频转换层104可吸收具有低于大约525纳米的波长的辐射并且将它们转换成较长的波长。
一个实施例是光伏模块。该光伏模块可具有串联或并联电连接的许多上文描述的光伏器件的阵列。大致上所有光伏器件包括如在上文的实施例中论述的设置在器件上的降频转换层。在一些实例中，该模块的边缘用漫射反射涂料涂抹来减少发射的光子从该模块的边缘的反射和逃逸。
示例
提供下列示例来进一步说明本发明的某些实施例。这些示例不应该阅读为采用任何方式限制本发明。
示例1：
示例1：
1.3mm厚的玻璃衬底首先涂覆有掺铈的钇铝石榴石氧化物用于降频转换。使用RF溅射技术沉积大约2微米的层。随后，CdTe PV电池通过在降频转换氧化物层上沉积氧化铟锡，接着是CdS层和CdTe层以及本领域内已知的标准背接触而生产。激光划片用于串联连接CdTe PV电池来形成模块。划片激光具有大于大约550nm的波长。
示例2：复合降频转换溶液的制备
方法I。磷光体微粒通过高温反应工艺形成，接着机械球磨研磨。研磨延续获得期望的微粒大小所需要的时间。期望数量的这些微粒被散布在液体玻璃前驱物溶液中，这通过将它们超声混合完成。
方法II。如在方法I中描述的制备期望大小的磷光体微粒。在纳入液体玻璃前驱物溶液中之前，这些微粒在化学浴中受到基于TEOS的化学以用于在微粒表面上沉积各种透明氧化物层。这些壳层在微粒表面上提供渐变折射率，其更有效地允许光进入这些微粒用于降频转换。
示例3
如在方法I或II中描述的制备包含掺铈的钇铝石榴石氧化物微粒的复合溶液。这些氧化物微粒的平均微粒大小是大约100nm，并且折射率中的差别大于0.05，即，大约1.7。在前驱物溶液中的微粒的数量是大约33重量百分比。该复合溶液施加到玻璃衬底上来形成降频转换层。随后，如在示例1中解释的那样生产CdTe PV电池。
示例4
制备三个不同的溶液，如在示例3中描述的前驱物溶液中具有大约30重量百分比、大约20重量百分比和大约10重量百分比的氧化物微粒。含最低重量百分比的微粒的溶液首先沉积在玻璃衬底上，接着是具有第二高装载量的溶液，然后是具有最高装载量的溶液来形成降频转换层。随后，如在示例1中解释的那样生产CdTe PV电池。
尽管本文仅图示和描述本发明的某些特征，本领域内技术人员将想到许多修改和改变。因此，要理解附上的权利要求意在涵盖所有这样的修改和改变，它们落入本发明的真正精神内。
部件列表
| 10 | 降频转换材料的微粒 | 12 | 基体 |
| 14 | 核壳结构 | 16 | 壳层 |
| 18 | 子层 | 20 | 介电层 |
| 100 | 薄膜光伏器件 | 102 | 玻璃板 |
| 104 | 降频转换层 | 106 | 薄透明介电层 |
| 108 | 透明导电层 | 110 | 第一类型半导体层 |
| 112 | 第二类型半导体层 | 114 | 衬底 |
Claims (10)
1.一种光伏器件，其包括：
具有第一表面和第二表面的玻璃板，其中所述第一表面暴露于周围辐射；
邻近所述玻璃板的所述第二表面的透明导电层；
邻近所述透明导电层设置的第一类型半导体层；
邻近所述第一类型半导体层设置的第二类型半导体层，以及
插入所述玻璃板的所述第二表面和所述透明导电层之间的降频转换层，其中所述降频转换层展现具有处于所述玻璃板和所述透明导电层的相应折射率之间的值的有效折射率。
2.如权利要求1所述的光伏器件，其中所述第二类型半导体层包括碲化镉。
3.如权利要求1所述的光伏器件，其中所述第二类型半导体层包括铜-铟-镓-联硒化物、铜-锌-锡硫化物或其的组合。
4.如权利要求1所述的光伏器件，其中所述降频转换层包括从由氧化物、卤化物和磷酸盐构成的组选择的磷光体材料。
5.如权利要求4所述的光伏器件，其中所述降频转换磷光体包括掺钐的硼酸锶SrB4O7:Sm2+、掺钐的(Sr，Ca，Ba)BPO5、掺铕的(Sr，Ca)SiO4、掺钐的BaAlF5、掺钐的(Ba，Sr，Ca)MgF4和其的组合。
6.如权利要求4所述的光伏器件，其中所述磷光体材料的微粒被散布在透明基体中。
7.如权利要求6所述的光伏器件，其中所述降频转换微粒包括具有核和设置在所述核上的壳层的微粒。
8.如权利要求1所述的光伏器件，其中所述降频转换层具有从大约0.5微米至大约100微米的厚度。
9.如权利要求1所述的光伏器件，其中所述降频转换层展现渐变有效折射率。
10.一种包括多个如权利要求1所述的光伏器件的光伏模块。
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120509 |