CN103390656A - 薄膜太阳能电池及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种薄膜太阳能电池及其制造方法。所述薄膜太阳能电池至少包括薄膜太阳能电池板及可降解膜,其中所述可降解膜至少覆盖一部分所述薄膜太阳能电池板的受光面,所述可降解膜用以降低所述薄膜太阳能电池的平均透光率。所述薄膜太阳能电池的制造方法包括:提供薄膜太阳能电池板;在所述薄膜太阳能电池板的至少部分受光面上形成可降解膜。本发明既可以保证薄膜太阳能电池使用的安全性和效能,又可以避免习知为了应付光衰退而需要过度设计的问题,从而降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能技术领域,尤其涉及的是一种薄膜太阳能电池和一种薄膜太阳能电池的制造方法。
背景技术
石油等传统能源的大量消耗以及其储存量有限,并且对环境存在着严重污染等缺点,使得风能、太阳能等清洁能源越来越受到人们的重视,特别是太阳能受地域限制较少,并且能源丰富,越来越成为研究的热点和重点。
其中,薄膜太阳电池可以使用价格低廉的玻璃、塑料、陶瓷、石墨或金属片等不同材料当基板来制造,形成可产生电压的薄膜厚度仅需数微米,目前转换效率最高以可达13%。薄膜电池太阳电池除了平面之外,也因为具有可挠性可以制作成非平面构造其应用范围大,可与建筑物结合或是变成建筑体的一部份,因此薄膜太阳能电池的应用非常广泛。
现有技术中的薄膜太阳能电池,从结构上分为:单层薄膜太阳能电池和叠层薄膜太阳能电池;从材料上分为:非晶硅(Amorphous Silicon)、微晶硅(Nanocrystalline Silicon)、化合物半导体II-IV族、色素敏化染料(Dye-SensitizedSolar Cell)、有机导电高分子(Organic/polymer solar cells)、CIGS(铜铟硒化物)等薄膜太阳能电池。
在公开号为CN101775591A的中国专利申请中公开了一种单层非晶硅薄膜太阳能电池,如图1所示,所述非晶硅薄膜太阳能电池自下至上依次包括:背板16、底部电极15、N型非晶硅层14、本征非晶硅层13、P型非晶硅层12、透明电极11和玻璃基板10。其中,所述P型非晶硅层12、本征非晶硅层13和N型非晶硅层14共同组成一个非晶硅光伏单元。
在上述单层非晶硅薄膜太阳能电池的工作工程中,光投射至玻璃基板10、透过透明电极11到达非晶硅光伏单元,所述非晶硅光伏单元将光信号转换为电信号,所述电信号经由透明电极11和底部电极15输出。
图2示出了现有技术中一种叠层薄膜太阳能电池的结构示意图,其包括:玻璃基板30、透明电极层31、非晶硅光电单元、微晶硅光电单元、背电极38、保护板39,其中所述非晶硅光电单元由P型非晶硅层32、本征非晶硅层33和N型非晶硅层34共同组成;所述微晶硅光电单元由P型微晶硅层35、本征微晶硅层36和N型微晶硅层37共同组成。
但是现有技术中薄膜太阳能电池普遍存在光致衰退(Light InducedDegradation,LID)现象。具体地,参考图3所示,在薄膜太阳能电池的初期使用过程中,薄膜太阳能电池的输出功率处于早期衰退期,即输出功率随着时间变化而逐渐减小,在时间T时,薄膜太阳能电池的输出功率由开始时的P1减至P2。早期衰退期的衰退过程不可避免且不可控。然后,薄膜太阳能电池的输出功率进入稳定期,即输出功率相对稳定不变。在薄膜太阳能电池使用较长时间后,还会进入晚期衰退期(图3中未示出),即薄膜太阳能电池的输出功率再次下降。
上述薄膜太阳能电池光致衰退的衰退时间为T,衰退率为不同薄膜太阳能电池在早期衰退期的衰退时间和衰退率可以分别不同。
针对上述问题,现有技术在进行薄膜太阳能电池的实际应用中,对功率、电流和电压等均需要进行过度设计(over design),如:电缆或电存储装置等的阈值功率必须大于功率P1,但是薄膜太阳能电池在大部分的工作时间内输出功率不大于P2。过度设计必然导致相关器件的结构比较复杂,从而提高了薄膜太阳能电池的成本。
由于薄膜太阳能电池的早期衰退期一般是几个月,而薄膜太阳能电池的稳定期至少是几年或十几年,因此,为了因应短时间的早期衰退期而进行的过度设计实质上产生了一种材料上与设备上的浪费,并提高了薄膜太阳能电池的整体费用。
因此,如何在保证薄膜太阳能电池使用安全与维持原有效能的前提下,减少薄膜太阳能电池的过度设计与降低成本就成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种薄膜太阳能电池及其制造方法,既可以保证使用的安全性与效能,又可以避免过度设计,最终降低成本。
为解决上述问题,本发明提供了一种薄膜太阳能电池,所述薄膜太阳能电池至少包括薄膜太阳能电池板及可降解膜(degradable film),其中所述可降解膜至少覆盖一部分所述薄膜太阳能电池板的受光面,用以降低所述薄膜太阳能电池的平均透光率。
可选地,所述可降解膜的降解时间等于所述薄膜太阳能电池板在早期衰退期的衰退时间。
可选地,所述薄膜太阳能电池的受光面的平均透光率和所述薄膜太阳能电池板受光面的平均透光率的比值与所述薄膜太阳能电池板在早期衰退期的衰退率之和为1。
可选地,所述可降解膜的平均透光率小于100%且大于或等于0%。
可选地,所述可降解膜为生物可降解膜或光可降解膜。
可选地,所述生物可降解膜为掺杂有硫代二丙酸(TDPA)的塑料膜。
可选地,所述生物可降解膜为掺杂有硫代二丙酸的聚乙烯(PE)、掺杂有硫代二丙酸的聚丙烯(PP)、掺杂有硫代二丙酸的聚苯乙烯(PS)或掺杂有硫代二丙酸的聚氯乙烯(PVC)。
可选地,所述光可降解膜为掺杂有光降解剂的塑料膜。
可选地,所述薄膜太阳能电池为非晶硅或/和微晶硅薄膜太阳能电池。
相应地,本发明还提供了一种薄膜太阳能电池的制造方法,包括:
提供薄膜太阳能电池板;
在所述薄膜太阳能电池板的至少部分受光面上形成可降解膜。
可选地,所述可降解膜通过粘贴方式或涂布方式形成在所述薄膜太阳能电池板的受光面上。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1)本发明在薄膜太阳能电池板的至少部分受光面上设置可降解膜,由于可降解膜的遮光作用,可使进入薄膜太阳能板的光线减少,进而可以减小薄膜太阳能电池在早期衰退期的输出功率,避免在早期衰退期出现较大电流和输出功率,提高了薄膜太阳能电池使用的安全性,在维持原有性能的前提下,无需进行过度设计,简化了相关器件的结构,最终降低了成本。
2)可选方案中,可降解膜的降解时间等于薄膜太阳能电池板在早期衰退期的衰退时间,从而薄膜太阳能电池板进入稳定期时,可降解膜就不再遮光,最终不影响薄膜太阳能电池板在稳定期的正常使用。
3)可选方案中,薄膜太阳能电池的受光面的平均透光率和薄膜太阳能电池板受光面的平均透光率的比值与薄膜太阳能电池板在早期衰退期的衰退率之和为1,从而可以使得薄膜太阳能电池在早期衰退期的初始输出功率等于其在稳定期的输出功率,最终可以进一步保证薄膜太阳能电池的输出稳定性。
4)可选方案中,所述可降解膜为生物可降解膜或光可降解膜,从而所述可降解膜可以在生物或光的作用下自动分解消失,无需额外处理,最终进一步降低了成本。
5)可选方案中,所述可降解膜通过粘贴方式或涂布方式形成在薄膜太阳能电池板的受光面上,操作简单,容易控制,成本低。
附图说明
图1是现有技术中一种单层非晶硅薄膜太阳能电池的结构示意图;
图2是现有技术中一种叠层薄膜太阳能电池的结构示意图;
图3是现有技术中薄膜太阳能电池的输出功率与时间的关系示意图;
图4是本发明实施方式中薄膜太阳能电池的结构示意图;
图5是本发明实施方式中薄膜太阳能电池板的结构示意图;
图6是本发明实施方式中制造的薄膜太阳能电池的结构示意图;
图7是本发明实施例一中可降解膜的示意图;
图8是本发明实施例二中可降解膜的示意图;
图9是本发明实施例三中可降解膜的示意图;
图10是本发明实施例四中可降解膜的示意图;
图11是本发明实施例五中可降解膜的示意图;
图12是本发明实施例中包括可降解膜和不包括可降解膜时薄膜太阳能电池的输出功率与时间的关系示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
正如背景技术部分所述,针对薄膜太阳能电池在使用初期的光致衰退现象,现有技术通常都是采用过度设计以保证薄膜太阳能电池的使用安全性。但是过度设计所需的费用很高,从而提高了薄膜太阳能电池的成本。
针对上述问题,本发明提供了一种薄膜太阳能电池和一种薄膜太阳能电池的制造方法,使薄膜太阳能电池板的部分或全部受光面上有可降解膜。由于可降解膜的作用,本发明提供的薄膜太阳能电池最开始的输出功率等于其在稳定期的输出功率,从而避免了现有技术中出现的过大输出功率,进而无需进行过度设计;当早期衰退期结束时,可降解膜也完成降解,此时薄膜太阳能电池的受光面的平均透光率恢复为不包括所述可降解膜时的平均透光率,薄膜太阳能电池的输出功率与最开始的输出功率相同,从而保证了薄膜太阳能电池在早期衰退期和稳定期的输出稳定性,避免了在早期衰退期出现较大电流和输出功率,提高了薄膜太阳能电池使用的安全性,简化了相关器件的结构,最终降低了成本。
下面结合附图进行详细说明。
参考图4所示,本实施例提供了一种薄膜太阳能电池,从上至下至少依次包括:可降解膜600和薄膜太阳能电池板,所述薄膜太阳能电池板从上至下依次包括:基板100、前电极200、光伏单元300、背电极400和背板500。其中,基板100的上表面作为薄膜太阳能电池板的受光面,所述可降解膜600至少覆盖一部分基板100的上表面,所述可降解膜600用以降低所述薄膜太阳能电池的平均透光率。
优选地,所述可降解膜600的降解时间可以等于薄膜太阳能电池板在早期衰退期的衰退时间,从而薄膜太阳能电池板进入稳定期时,可降解膜600就不再遮光,最终不影响薄膜太阳能电池板在稳定期的正常使用。
优选地,所述薄膜太阳能电池的受光面的平均透光率和薄膜太阳能电池板受光面的平均透光率的比值与薄膜太阳能电池板在早期衰退期的衰退率之和可以为1,从而可以使得薄膜太阳能电池在早期衰退期的初始输出功率等于其在稳定期的输出功率,最终可以进一步保证薄膜太阳能电池的输出稳定性。
其中,薄膜太阳能电池板(即不包括所述可降解膜600的薄膜太阳能电池)在早期衰退期的衰退时间的获取方法对于本领域的技术人员是熟知的,在此不再赘述。需要说明的是,所述衰退时间受光照时间和地理位置等因素的影响,因此同一薄膜太阳能电池板在不同季节或不同地理环境的衰退时间可以不同。经过检测发现,本实施例中薄膜太阳能电池板在早期衰退期的衰退时间的取值范围可以包括1个月~6个月,衰退率的取值范围可以包括5%~50%。
本实施例中薄膜太阳能电池板的受光面的平均透光率就是基板100的平均透光率,本发明对此不作具体限制。
本实施例中所述可降解膜600可以为生物可降解膜或光可降解膜。所述可降解膜600在使用初期可以是不透明的,通过调节可降解膜600的厚度调节其透光率,通过调节可降解膜600中降解材料的掺杂浓度调节其降解时间,从而在一定的外因作用(如生物或光等)下,降解材料发生降解,可降解膜600变为透明。需要说明的是,本实施例中还可以采用其它类型的可降解膜,其不限制本发明的保护范围。
所述可降解膜600可以为透光或不可透光,但为了实现可降解膜600的遮光作用,所述可降解膜600的平均透光率必须小于100%。具体地,所述可降解膜600可以为透光率大于0%且小于100%的透光可降解膜。所述可降解膜600也可以为不可透光,即可降解膜600的透光率等于0,当可降解膜600为不透光的可降解膜时,需注意可降解膜不可将薄膜太阳能电池板上的任一薄膜太阳能电池单元完全覆盖,以避免该电池单元产生热斑(Hot-spot),从而损坏薄膜太阳能电池板。较佳地,当可降解膜600为不透光的可降解膜时,该可降解膜600为一长条状的不透光可降解膜,其长度与薄膜太阳能电池板的宽度相同,薄膜太阳能电池板上的每个电池单元被可降解膜600覆盖的面积相同,因此各电池单元的电阻、电流等特性仍维持相同,可降低被可降解膜600覆盖的薄膜太阳能电池板发生热斑的机率。所述可降解膜600的透光率具体取决于薄膜太阳能电池板在早期衰退期的衰退率、薄膜太阳能电池板的平均透光率、薄膜太阳能电池板的面积和可降解膜600的面积等因素。
当可降解膜600的厚度一定时,所述降解材料的掺杂浓度越低,可降解膜600的降解时间越长;当降解材料的掺杂浓度一定时,可降解膜600的厚度越厚,可降解膜600的透光率越小,所述可降解膜600的透光率除透过厚度控制外,还可通过于可降解膜600内加入染料的方式,控制可降解膜600的透光率。
具体地,可以根据检测得到的薄膜太阳能电池板在早期衰退期的衰退时间和衰退率,以及基板100的透光率和面积,来设置可降解膜600的厚度、降解材料的浓度和可降解膜600的面积。
需要说明的是,所述可降解膜600可以是单层结构,也可以是多层结构。
其中,生物可降解膜在真菌、细菌等自然界微生物的作用下发生降解,最终分解为二氧化碳和水。所述生物可降解膜可以为掺杂有硫代二丙酸(Tetradecylphosphonic acid,TDPA)的塑料膜,硫代二丙酸(TDPA)可使长链的聚合物分子被降解为短分子链,而易于发生氧化作用。通过氧化作用,前述短分子转变为具有亲水性且分子量小到足以被微生物消化的分子,在具有水分与微生物存在的环境下,前述分子将继续发生生物降解。经过生物降解,生物可降解膜内的塑料材料将完全降解成为二氧化碳、水和生物质(biomass)。
具体地,所述生物可降解膜可以包括掺杂有硫代二丙酸的聚乙烯、掺杂有硫代二丙酸的聚丙烯、掺杂有硫代二丙酸的聚苯乙烯或掺杂有硫代二丙酸的聚氯乙烯,其中所述硫代二丙酸作为降解材料。
其中,光可降解膜在太阳光中的光作用下发生降解。所述光可降解膜可以为掺杂有光降解剂的塑料膜,在此不再赘述。
所述可降解膜600的透光率和降解时间的获取方法与现有技术相同,在此不再赘述。
本实施例中所述可降解膜600需要同时满足时间和透光率两个方面的要求,即可降解膜600在不包括可降解膜600的薄膜太阳能电池进入稳定期的时刻降解结束,通过可降解膜600的遮光作用使得包括所述可降解膜600的薄膜太阳能电池在使用初期的输出功率等于所述薄膜太阳能电池在稳定期的输出功率。
所述基板100可以为玻璃基板、塑料基板、陶瓷基板、石墨基板或金属片基板等。本实施例中所述基板100为玻璃基板。
从结构上讲,所述薄膜太阳能电池可以为单层或叠层太阳能电池,即其中的光伏单元300可以为一个或多个。
从材料上讲,所述薄膜太阳能电池可以为非晶硅或/和微晶硅薄膜太阳能电池,即其中的光伏单元300的材料可以为非晶硅或/和微晶硅。
所述光伏单元300可以为薄膜结构的PIN结。当所述薄膜太阳能电池为非晶硅薄膜太阳能电池时,所述光伏单元300依次包括:P型非晶硅层、本征非晶硅层和N型非晶硅层。当所述薄膜太阳能电池为微晶硅薄膜太阳能电池时,所述光伏单元300依次包括:P型微晶硅层、本征微晶硅层和N型微晶硅层。当所述太阳能电池为非晶硅和微晶硅叠层薄膜太阳能电池时,所述光伏单元300依次包括:P型非晶硅层、本征非晶硅层、N型非晶硅层、P型微晶硅层、本征微晶硅层和N型微晶硅层。需要说明的是,所述光伏单元300还可以为薄膜结构的PN结,在此不再赘述。
相应地,本实施方式还提供了一种薄膜太阳能电池的制造方法,包括:
提供薄膜太阳能电池板;
在所述薄膜太阳能电池板的至少部分受光面上形成可降解膜。
参考图5所示,薄膜太阳能电池板从上至下可以依次包括:基板110、前电极210、光伏单元310、背电极410和背板510,其对于本领域的技术人员是熟知的,在此不再赘述。需要说明的是,在本发明的其它实施例中,所述薄膜太阳能电池板还可以采用其它结构,其不限制本发明的保护范围。图5所示的薄膜太阳能电池板的形成工艺对于本领域的技术人员是熟知的,在此不再赘述。
从结构上讲,所述薄膜太阳能电池板可以为单层或叠层太阳能电池,即其中的光伏单元310可以为一个或多个。
从材料上讲,所述薄膜太阳能电池板可以为非晶硅或/和微晶硅薄膜太阳能电池,即其中的光伏单元310的材料可以为非晶硅或/和微晶硅。
所述光伏单元310可以为薄膜结构的PIN结。当所述薄膜太阳能电池为非晶硅薄膜太阳能电池时,所述光伏单元310依次包括:P型非晶硅层、本征非晶硅层和N型非晶硅层。当所述薄膜太阳能电池为微晶硅薄膜太阳能电池时,所述光伏单元310依次包括:P型微晶硅层、本征微晶硅层和N型微晶硅层。当所述太阳能电池为非晶硅和微晶硅叠层薄膜太阳能电池时,所述光伏单元310依次包括:P型非晶硅层、本征非晶硅层、N型非晶硅层、P型微晶硅层、本征微晶硅层和N型微晶硅层。需要说明的是,所述光伏单元310还可以为薄膜结构的PN结,在此不再赘述。
在形成可降解膜之前,还可以获取所述薄膜太阳能电池板在早期衰退期的衰退率和衰退时间。薄膜太阳能电池板在早期衰退期的衰退时间和衰退率的获取方法对于本领域的技术人员是熟知的,在此不再赘述。需要说明的是,所述衰退时间受光照时间和地理位置等因素的影响,因此同一薄膜太阳能电池板在不同季节或不同地理环境的衰退时间不同。
经过检测发现,本实施例中所述薄膜太阳能电池板在早期衰退期的衰退时间的取值范围可以包括1个月~6个月,衰退率的取值范围可以包括5%~50%。
参考图6所示,形成可降解膜之后的薄膜太阳能电池从上至下可以依次包括:可降解膜610、基板110、前电极210、光伏单元310、背电极410和背板510。
所述可降解膜610可以为生物可降解膜或光可降解膜。通过调节可降解膜610的厚度与染色来调节其透光率,所述可降解膜610在使用初期可以是不透明或半透明的,且通过调节可降解膜610中降解材料的掺杂浓度调节其降解时间,从而在一定的外因作用(如生物或光等)下,所述可降解膜610内的降解材料会促进可降解膜610内的塑料发生降解,因此所述可降解膜610暴露于一般环境中会随时间自然地分解消失,无需额外处理。
其中,生物可降解膜在真菌、细菌等自然界微生物的作用下发生降解,最终分解为二氧化碳和水。所述生物可降解膜可以为掺杂有硫代二丙酸(TDPA)的塑料膜。具体地,所述生物可降解膜可以包括掺杂有硫代二丙酸的聚乙烯、掺杂有硫代二丙酸的聚丙烯、掺杂有硫代二丙酸的聚苯乙烯或掺杂有硫代二丙酸的聚氯乙烯。
其中,光可降解膜在太阳光中的光作用下发生降解。所述光可降解膜可以为掺杂有光降解剂的塑料膜。
所述可降解膜610的透光率和降解时间的获取方法与现有技术相同,在此不再赘述。
所述可降解膜610可以通过粘贴方式或涂布方式形成在薄膜太阳能电池的受光面(即基板110)上,操作简单,容易控制,成本低。
当所述可降解膜610通过粘贴方式形成时,可以通过粘贴剂将可降解膜610粘贴在基板110上。所述粘贴剂的降解时间需要大于或等于所述可降解膜610的降解时间,且所述粘贴剂最好具有耐腐蚀和耐高温的特性。
当所述可降解膜610通过涂布方式形成时,其具体的涂布工艺与现有技术相同,在此不再赘述。
本实施例中薄膜太阳能电池板的受光面的平均透光率就是基板110的平均透光率,本发明对此不作具体限制。
作为一个具体例子,薄膜太阳能电池板在早期衰退期的衰退时间为1个月,薄膜太阳能电池板受光面的平均透光率为85%,薄膜太阳能电池板在早期衰退期的衰退率为20%,薄膜太阳能电池板的受光面的面积为S。
参考图7所示,在第一个实施例中,可以在薄膜太阳能电池板的受光面120上形成面积为S的可降解膜620,可降解膜620的降解时间为1个月(即等于薄膜太阳能电池板在早期衰退期的衰退时间),可降解膜620的透光率为80%,从而包括可降解膜620的薄膜太阳能电池的受光面的平均透光率为68%(可降解膜620的透光率与薄膜太阳能电池板受光面120的平均透光率的乘积=80%*85%=68%),因此所述包括可降解膜620的薄膜太阳能电池的受光面的平均透光率和薄膜太阳能电池板的受光面的平均透光率的比值为80%,上述比值(即80%)与所述薄膜太阳能电池板在早期衰退期的衰退率(即20%)之和为1。
参考图8所示,在第二个实施例中,可以在薄膜太阳能电池板的受光面120上形成面积为0.5S的可降解膜630,可降解膜630的降解时间为1个月(即等于薄膜太阳能电池板在早期衰退期的衰退时间),可降解膜630的透光率为60%,从而包括可降解膜630的薄膜太阳能电池的受光面的平均透光率为68%(即0.5*60%*85%+0.5*85%),包括可降解膜630的薄膜太阳能电池的受光面的平均透光率和薄膜太阳能电池板的受光面的平均透光率的比值为80%,上述比值(即80%)与所述薄膜太阳能电池板在早期衰退期的衰退率(即20%)之和为1。
图8中可降解膜630位于受光面120的中心,但在其它实施例中,所述可降解膜630还可以位于其它位置。
参考图9所示,在第三个实施例中,可以在薄膜太阳能电池板的受光面120上形成面积为0.2S的第一可降解膜640和面积为0.4S的第二可降解膜650,第一可降解膜640和第二可降解膜650的降解时间均为1个月(即等于薄膜太阳能电池板在早期衰退期的衰退时间),第一可降解膜640和第二可降解膜650的透光率均为66.7%,从而包括第一可降解膜640和第二可降解膜650的薄膜太阳能电池的受光面的平均透光率为68%(即0.2*66.7%*85%+0.4*66.7%*85%+0.4*85%),包括第一可降解膜640和第二可降解膜650的薄膜太阳能电池的受光面的平均透光率和薄膜太阳能电池板的受光面的平均透光率的比值为80%,上述比值(即80%)与所述薄膜太阳能电池在早期衰退期的衰退率(即20%)之和为1。
本实施例不限制第一可降解膜640和第二可降解膜650的具体位置。
参考图10所示,在第四个实施例中,可以在薄膜太阳能电池板的受光面120上形成面积为0.2S的第三可降解膜660和面积为0.4S的第四可降解膜670,第三可降解膜660和第四可降解膜670的降解时间均为1个月(即等于薄膜太阳能电池板在早期衰退期的衰退时间),第三可降解膜660的透光率为50%,第四可降解膜670的透光率为75%,从而包括第三可降解膜660和第四可降解膜670的薄膜太阳能电池的受光面的平均透光率为68%(即0.2*50*85%+0.4*75%*85%+0.4*85%),包括第三可降解膜660和第四可降解膜670的薄膜太阳能电池的受光面的平均透光率和薄膜太阳能电池板的受光面的平均透光率的比值为80%,上述比值(即80%)与所述薄膜太阳能电池在早期衰退期的衰退率(即20%)之和为1。
本实施例不限制第三可降解膜660和第四可降解膜670的具体位置。
参考图11所示,在第五个实施例中,可以在薄膜太阳能电池板的受光面上形成面积为0.2S的第五可降解膜710、面积为0.3S的第六可降解膜720和面积为0.5S的第七可降解膜730,第五可降解膜710、第六可降解膜720和第七可降解膜730的降解时间均为1个月(即等于薄膜太阳能电池板在早期衰退期的衰退时间),第五可降解膜710的透光率为62.5%,第六可降解膜720的透光率为75%,第七可降解膜730的透光率为90%,从而包括第五可降解膜710、第六可降解膜720和第七可降解膜730的薄膜太阳能电池的受光面的平均透光率为68%(即0.2*62.5%*85%+0.3*75%*85%+0.5*90%*85%),包括第五可降解膜710、第六可降解膜720和第七可降解膜730的薄膜太阳能电池的受光面的平均透光率和薄膜太阳能电池板的受光面的平均透光率的比值为80%,上述比值(即80%)与所述薄膜太阳能电池在早期衰退期的衰退率(即20%)之和为1。
本实施例不限制第五可降解膜710、第六可降解膜720和第七可降解膜730的具体位置及排列方式。
上述五个实施例中,实施例一和实施例五在薄膜太阳能电池板的全部受光面上形成可降解膜,实施例二至实施例四在薄膜太阳能电池板的部分受光面上形成可降解膜。每个所述可降解膜的降解时间均等于薄膜太阳能电池板在早期衰退期的衰退时间;包括可降解膜的薄膜太阳能电池的受光面的平均透光率和薄膜太阳能电池板的受光面的平均透光率的比值与薄膜太阳能电池板在早期衰退期的衰退率之和为1。需要说明的是,以上仅为举例,其不限制本发明的保护范围。
图12分别示出了薄膜太阳能电池板和包括上述任一实施例中可降解膜的薄膜太阳能电池的输出功率与时间的关系示意图(图12中未示出后期衰退期)。通过图12可知,当不包括可降解膜时,薄膜太阳能电池板的输出功率在使用前期输出功率逐渐下降,然后趋于平稳,此时需要进行过度设计,以保证使用的安全性,但提高了成本。而当包括可降解膜时,薄膜太阳能电池的输出功率始终保持平稳,波动很小,此时无需过度设计,从而在保证使用安全性的同时,简化了结构,大大降低了成本。
以上都是以可降解膜的降解时间等于薄膜太阳能电池板在早期衰退期的衰退时间、薄膜太阳能电池的受光面的平均透光率和所述薄膜太阳能电池板受光面的平均透光率的比值与所述薄膜太阳能电池板在早期衰退期的衰退率之和为1作为最佳实施例进行说明。
需要说明的是,在本发明的其他实施例中,可降解膜的降解时间可以不等于薄膜太阳能电池板在早期衰退期的衰退时间,薄膜太阳能电池的受光面的平均透光率和所述薄膜太阳能电池板受光面的平均透光率的比值与所述薄膜太阳能电池板在早期衰退期的衰退率之和也可以不为1,此时,可降解膜仍然可以发挥一定遮光作用,避免薄膜太阳能电池在可降解膜的降解时间内输出较大电流和功率,保证薄膜太阳能电池的使用安全性和效能,省却过度设计,节省成本。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (11)
1.一种薄膜太阳能电池,其特征在于,所述薄膜太阳能电池至少包括薄膜太阳能电池板及可降解膜,其中所述可降解膜至少覆盖一部分所述薄膜太阳能电池板的受光面,所述可降解膜用以降低所述薄膜太阳能电池的平均透光率。
2.如权利要求1所述的薄膜太阳能电池,其特征在于,所述可降解膜的降解时间等于所述薄膜太阳能电池板在早期衰退期的衰退时间。
3.如权利要求1所述的薄膜太阳能电池,其特征在于,所述薄膜太阳能电池的受光面的平均透光率和所述薄膜太阳能电池板受光面的平均透光率的比值与所述薄膜太阳能电池板在早期衰退期的衰退率之和为1。
4.如权利要求1所述的薄膜太阳能电池,其特征在于,所述可降解膜的平均透光率小于100%且大于或等于0%。
5.如权利要求1所述的薄膜太阳能电池,其特征在于,所述可降解膜为生物可降解膜或光可降解膜。
6.如权利要求5所述的薄膜太阳能电池,其特征在于,所述生物可降解膜为掺杂有硫代二丙酸的塑料膜。
7.如权利要求6所述的薄膜太阳能电池,其特征在于,所述生物可降解膜为掺杂有硫代二丙酸的聚乙烯、掺杂有硫代二丙酸的聚丙烯、掺杂有硫代二丙酸的聚苯乙烯或掺杂有硫代二丙酸的聚氯乙烯。
8.如权利要求5所述的薄膜太阳能电池,其特征在于,所述光可降解膜为掺杂有光降解剂的塑料膜。
9.如权利要求1所述的薄膜太阳能电池,其特征在于,所述薄膜太阳能电池为非晶硅或/和微晶硅薄膜太阳能电池。
10.一种薄膜太阳能电池的制造方法,其特征在于,包括:
提供薄膜太阳能电池板;
在所述薄膜太阳能电池板的至少部分受光面上形成可降解膜。
11.如权利要求10所述的薄膜太阳能电池的制造方法,其特征在于,所述可降解膜通过粘贴方式或涂布方式形成在所述薄膜太阳能电池板的受光面上。
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