CN112585767A - 双面太阳能电池板 - Google Patents

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CN112585767A CN201980054720.7A CN201980054720A CN112585767A CN 112585767 A CN112585767 A CN 112585767A CN 201980054720 A CN201980054720 A CN 201980054720A CN 112585767 A CN112585767 A CN 112585767A
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Abstract

本发明提供了一种太阳能电池板,所述太阳能电池板包括太阳能电池和部分反射器。所述太阳能电池在吸收第一波长范围内的光时具有第一平均量子效率Q1,在吸收所述第一波长范围之外的第二波长范围内的光时具有第二平均量子效率Q2,并且在吸收所述第一波长范围和所述第二波长范围之外的第三波长范围内的光时具有第三平均量子效率Q3,使得Q1≥Q2≥Q3。所述部分反射器面向所述太阳能电池并且被配置为接收被所述太阳能电池透射的光并将所接收的光的至少一部分反射回所述太阳能电池。所述部分反射器反射所述第二波长范围内的光的至少50%,并透射所述第一波长范围和所述第三波长范围中的每一者内的光的至少70%。

Description

双面太阳能电池板
背景技术
常规光伏(PV)组件或太阳能电池板是单面的(即,单一面的),这意味着由常规太阳能电池板产生的电功率是仅在太阳能电池板的正面上捕获的太阳光的函数。另一方面,双面太阳能电池板将在电池板的正面和背面两者上捕获的光转换成电功率。双面太阳能电池板捕获太阳能电池板的正面上的入射光,并且捕获太阳能电池板的背面上的反照光(即,从电池板后面的表面反射的光)。根据位于双面太阳能电池板后面的表面的反射率,双面太阳能电池板相比于单面太阳能电池板在相同位置中可实现效率增加5%至30%。
由于太阳能电池的正面和背面的均衡构造,因此通过使用太阳能电池的两面来收集能量,双面太阳能电池板使得能够形成极薄的太阳能电池。形成薄太阳能电池(例如,在电池构造中使用较少的硅和/或其他材料)对于降低成本是重要的。
发明内容
在本说明书的一些方面,描述了一种太阳能电池板,该太阳能电池板包括太阳能电池和部分反射器。太阳能电池在吸收第一波长范围内的光时具有第一平均量子效率Q1,在吸收第一波长范围之外的第二波长范围内的光时具有第二平均量子效率Q2,并且在吸收第一波长范围和第二波长范围之外的第三波长范围内的光时具有第三平均量子效率Q3,使得Q1≥Q2≥Q3。部分反射器面向太阳能电池并且被配置为接收被太阳能电池透射(即,通过)的光并且将所接收的光的至少一部分反射回太阳能电池。部分反射器反射第二波长范围内的光的至少50%,并且透射第一波长范围和第三波长范围中的每一者内的光的至少70%。
在本说明书的一些方面,描述了一种太阳能电池板,该太阳能电池板包括第一透光基板;第二透光基板;双面太阳能电池,该双面太阳能电池设置在第一透光基板和第二透光基板之间;以及多层光学膜,该多层光学膜设置在第二透光基板上并且面向双面太阳能电池。第一透光基板和第二透光基板被配置为基本上透射波长在太阳光谱内的光。双面太阳能电池在吸收第一波长范围内的光时具有第一平均量子效率Q1,在吸收第一波长范围之外的第二波长范围内的光时具有第二平均量子效率Q2,并且在吸收第一波长范围和第二波长范围之外的第三波长范围内的光时具有第三平均量子效率Q3,使得Q1≥Q2≥Q3。第一波长范围、第二波长范围和第三波长范围被限定在太阳光谱内。多层光学膜被配置为接收由太阳能电池透射的光并且将所接收的光的至少一部分朝双面太阳能电池反射,多层光学膜反射第二波长范围内的光的至少50%并且透射第一波长范围和第三波长范围中的每一者内的光的至少70%。
在本申请中:
术语诸如“一个”、“一种”、“该”和“所述”并非旨在仅指单一实体,而是包括可用于说明的特定示例的一般类别。术语“一个”、“一种”、“该”和“所述”可与术语“至少一个(种)”互换使用。
包括两个或更多个项目的列表随后的短语“…中的至少一(个)种”是指列表中的项目的任一者以及列表中的两个或更多个项目的任意组合。
术语“光”是指电磁辐射,无论对于人的肉眼是否可见。
术语“聚合物”是指基本上由一种或多种重复单体单元组成的大分子化合物,或者基本上由一种或多种类似重复单体单元组成的大分子化合物的混合物。
出于本说明书的目的,术语“光伏组件”、“太阳能电池板”和“太阳能组件”应为同义的。太阳能电池板应具有至少一个太阳能电池,但是可具有多个太阳能电池。出于本说明书的目的,术语“太阳能电池”和“光伏电池”应为同义的。
术语“多个”是指不止一个。
除非另有说明,否则所有数值范围包括它们的端值和端值之间的非整数值。
附图说明
图1A为现有技术中的现有技术双面太阳能电池的横截面侧视图;
图1B为绘制典型太阳能电池的硅透射光谱相对于硅厚度的曲线图;
图2为根据本公开的一个实施方案的具有部分反射器层的双面太阳能电池板的横截面侧视图;
图3为根据本公开的一个实施方案的具有部分反射器层的双面太阳能电池板的横截面侧视图,示出各种波长的光可如何被吸收、透射和/或反射;
图4为示出根据本公开的一个实施方案的使用单晶硅的典型太阳能电池的太阳辐照光谱相对于量子效率光谱的图表,其限定了由部分反射器反射的波段;
图5为示出使用掺杂硅的具有抗反射涂层的太阳能电池的透射光谱的图表;
图6为根据本公开的一个实施方案的实现为多层光学膜的部分反射器的透视图;
图7为双面太阳能电池板的顶视图,其示出一系列双面太阳能电池和连接它们的接片条带,如在现有技术中所见;
图8A为根据本公开的一个实施方案的串联连接的一对双面太阳能电池的顶视图,其中光重定向膜覆盖接片条带;
图8B为根据本公开的一个实施方案的双面太阳能电池板的横截面侧视图,其示出了两个串联连接的双面太阳能电池,其中光重定向膜覆盖接片条带;
图8C为根据本公开的一个实施方案的双面太阳能电池板的横截面端视图,其示出了覆盖接片条带的光重定向膜;
图8D为根据本公开的一个实施方案的双面太阳能电池板的横截面侧视图,其示出了位于太阳能电池之间的间隙中的光重定向膜;
图9为根据本公开的一个实施方案的示出用于形成高效双面太阳能电池板的制造方法的流程图;并且
图10示出根据本公开的一个实施方案的双面太阳能组件的透射光谱。
具体实施方式
在以下说明中参考附图,该附图形成本发明的一部分并且其中以举例说明的方式示出各种实施方案。附图未必按比例绘制。应当理解,在不脱离本说明书的范围或实质的情况下,可设想并进行其他实施方案。因此,以下具体实施方式不应被视为具有限制意义。
根据本说明书的一些方面,已发现结合本文所述的带反射层的太阳能电池板或太阳能“组件”相比于常规太阳能电池板提供改善的效率。可形成多层光学膜以充当带反射层,该带反射层也可称为带反射器或“部分反射器”,从而反射第一组波长同时透射(即,允许通过)第二组波长。该部分反射器可用于提高双面太阳能电池板的效率。例如,可使用本文所述的技术来形成部分反射器,使得部分反射器反射对应于双面太阳能电池的吸收带的一子组波长的光,同时允许所有其他波长透射穿过反射器。
如今,双面太阳能电池的典型厚度为180微米。较长波长的光可穿过薄太阳能电池,从而产生较低的吸收率和较低的能量。例如,在180微米下,波长大于约900纳米的光被部分吸收并部分透射穿过太阳能电池。由于该光仅部分地被太阳能电池吸收并用于产生功率,因此该透射(或泄漏的光)转化为功率损失(例如,2%的损失)。由于太阳能电池的厚度进一步减小,因此更多的光将穿过太阳能电池,从而增加来自泄漏光的损失。因此,希望重新捕获透射穿过薄双面太阳能电池的光。
然而,并非所有穿过薄太阳能电池的波长的光都可用于发电。例如,典型的单晶硅太阳能电池的吸收光谱在大约350纳米至1100纳米的范围内。波长大于1100纳米的光可被太阳能电池吸收,但不会发电。相反,波长大于1100纳米的这种被吸收的光将在太阳能电池中产生热,并且这种热将降低太阳能电池的效率。因此,希望形成部分反射器,该部分反射器可反射波长高达1100纳米的透射光(以使其返回到双面太阳能电池的“背面”中),但对大于1100纳米的光具有高透射率(以防止不必要和有害的太阳能电池加热)。
太阳能电池的吸收光谱下端中的波长的光(例如,在一些实施方案中,介于350纳米和850纳米之间的光)被太阳能电池强吸收,并且不需要被部分反射器反射,因为该光中有非常少的光(如果有的话)穿过太阳能电池。因此,双面太阳能电池的理想部分反射器将反射波长对应于太阳能电池的吸收带中的较长波长的光(例如,在一个实施方案中,介于大约875纳米和1100纳米之间),并且透射所有其他波长的光。
应当指出的是,太阳能电池的吸收带中的波长由制成太阳能电池的材料限定,并且在整个本讨论中提出的波长仅旨在作为示例,而不以任何方式进行限制。即,用诸如硼和磷之类的材料掺杂硅允许形成N型或P型基板,并且可改变太阳能电池板的透射和吸收特性。
在一些实施方案中,描述了一种太阳能电池板,该太阳能电池板包括太阳能电池和部分反射器。太阳能电池板可为双面太阳能电池板,该双面太阳能电池板包括至少一个双面太阳能电池,该至少一个双面太阳能电池设置在第一透光基板(例如,玻璃)和第二透光基板之间。在一些实施方案中,由合适的透光不导电材料(例如,乙烯-乙酸乙烯酯或EVA)制成的封装剂围绕设置在第一透光基板和第二透光基板与太阳能电池之间的双面太阳能电池。第一透光基板表示太阳能电池板的第一侧面或顶面,并且设置在太阳能电池板的接收入射光(例如,太阳光)的侧面上。第二透光基板表示太阳能电池板的第二侧面或底面,并且设置在太阳能电池板的与第一侧面相背对的侧面上。太阳能电池板的第二侧面接收反照光(例如,从地面或太阳能电池板后面的表面反射的光)。
太阳能电池在吸收第一波长范围内的光时具有第一平均量子效率Q1,在吸收第一波长范围之外的第二波长范围内的光时具有第二平均量子效率Q2,并且在吸收第一波长范围和第二波长范围之外的第三波长范围内的光时具有第三平均量子效率Q3,使得Q1≥Q2≥Q3。部分反射器面向太阳能电池并且被配置为接收被太阳能电池透射的光并且将所接收的光的至少一部分反射回太阳能电池。部分反射器反射第二波长范围内的光的至少50%,并且透射第一波长范围和第三波长范围中的每一者内的光的至少70%。
在本说明书的一些方面,描述了一种太阳能电池板,该太阳能电池板包括第一透光基板;第二透光基板;双面太阳能电池,该双面太阳能电池设置在第一透光基板和第二透光基板之间;以及多层光学膜,该多层光学膜设置在第二透光基板上并且面向双面太阳能电池。第一透光基板和第二透光基板被配置为基本上透射波长在太阳光谱内的光。双面太阳能电池在吸收第一波长范围内的光时具有第一平均量子效率Q1,在吸收第一波长范围之外的第二波长范围内的光时具有第二平均量子效率Q2,并且在吸收第一波长范围和第二波长范围之外的第三波长范围内的光时具有第三平均量子效率Q3,使得Q1≥Q2≥Q3。第一波长范围、第二波长范围和第三波长范围被限定在太阳光谱内。多层光学膜被配置为接收由太阳能电池透射的光并且将所接收的光的至少一部分朝双面太阳能电池反射,多层光学膜反射第二波长范围内的光的至少50%并且透射第一波长范围和第三波长范围中的每一者内的光的至少70%。
部分反射器可设置在第二透光基板上,并且被设计成反射第一组波长的光并且透射第二组波长的光。太阳光在太阳能电池板的顶面上接收,穿过第一透光基板、封装剂,并进入至少一个太阳能电池内,在该至少一个太阳能电池内太阳光被至少部分地吸收。透射穿过太阳能电池的任何波长的光穿过封装剂朝第二透光基板和部分反射器行进。在一些实施方案中,部分反射器可设置在封装剂和第二透光基板之间。在一些实施方案中,部分反射器可设置在第二透光基板的外侧或面向外的侧面上。
当光到达部分反射器时,部分反射器已被设计用于反射的波长的光被反射回到太阳能电池中(到双面太阳能电池的“背面”中),在此处这些光被至少部分地吸收,从而允许产生额外的电力。部分反射器已被设计用于透射的那些波长的光穿过部分反射器并且位于太阳能电池板的外部。在一些实施方案中,部分反射器可被设计成反射波长对应于双面太阳能电池的吸收带的至少一子组波长的光。
可选择双面太阳能电池的吸收带的该子组波长以仅反射吸收带的不被太阳能电池强吸收的部分(即,较长波长的光)。这允许存在于进入太阳能电池板的反照光中的被太阳能电池强吸收的波长的光穿过太阳能电池板的第二侧面或底面,在此处这些光可被双面太阳能电池板吸收。例如,部分反射器可被设计成基于双面太阳能电池的吸收特性来反射介于875纳米和1100纳米之间、或介于800纳米和1200纳米之间、或介于900纳米和1150纳米之间、或任何适当范围的波长的光。
在一些实施方案中,部分反射器可为由交替的第一聚合物类型的层和第二聚合物类型的层构造的多层光学膜,每种聚合物类型均表现出彼此不同的折射率。通过选择具有适当折射率的适当层对、层厚、和/或层对数量,多层光学膜可被设计用于透射或反射所需波长的光。
通过对第一聚合物层和第二聚合物层的适当选择以形成“光学叠堆”,可将本文所公开的太阳能电池板中的部分反射器设计成能反射或透射所需带宽的光。在光学叠堆中的聚合物层之间的每个界面处产生反射,其中交替层分别具有不同的折射率n1和n2。在相邻聚合物层的界面处不反射的光通常穿过连续的层并且在随后的聚合物层中被吸收,在随后的界面处反射或者完全透射穿过光学叠堆。
通常,将给定层对中的聚合物层选择为对需要反射性的那些光波长基本上透明。在层对界面处未被反射的光传送至下一层对界面,在此处光的一部分被反射并且未反射光继续前进,以此类推。增加光学叠堆中的聚合物层数可提供更大的光学功率。以此方式,具有多个层的光学叠堆能够产生高度反射性。
例如,如果层对之间的折射率差值(Δn)很小,则光学叠堆可能无法实现所需的反射率。然而,通过增加层对的数量,可实现足够的反射率。在本公开的一些实施方案中,光学叠堆包括至少2个第一聚合物层和至少2个第二聚合物层、至少5个第一聚合物层和至少5个第二聚合物层、至少50个第一聚合物层和至少50个第二聚合物层、至少200个第一聚合物层和至少200个第二聚合物层、至少500个第一聚合物层和至少500个第二聚合物层、或者至少1000个第一聚合物层和至少1000个第二聚合物层。通常,第一聚合物层的至少一部分和第二聚合物层的至少一部分紧密接触。
通过选择具有特定折射率的聚合物,以及控制交替的聚合物层对的数量,可以形成部分反射器,该部分反射器将反射波长处于第一组波长(例如,对应于太阳能电池的吸收带中的较长波长)中的光,并且透射波长处于第二组波长(例如,吸收带中的除第一组波长之外的那些波长)中的光。在一些实施方案中,部分反射器可为无机光学叠堆。
在一些实施方案中,制造双面太阳能电池板的方法包括如下步骤:由第一聚合物类型和第二聚合物类型的交替层形成多层光学膜,将至少一个双面太阳能电池设置在第一透光基板和第二透光基板之间,并且将多层光学膜设置在第二透光基板上。在一些实施方案中,双面太阳能电池包括前表面和后表面,前表面面向第一透光基板并且表示基色光(例如,来自太阳的直射入射光)的入射表面,后表面面向第二透光基板并且表示二次光(例如,从地面或安装表面反射的反照光)的入射表面。在多层光学膜中,第一聚合物类型和第二聚合物类型表现出不同的折射率,使得多层光学膜反射第一组波长的光并透射第二组波长的光。
图1A为本领域已知的典型双面太阳能电池的横截面视图。在一些实施方案中,双面太阳能电池100可包括防反射涂层/第一前钝化层10(例如,SiNx层)、第二前钝化层12(例如,SiO2层)、发射极14(例如,n型Si)、基底层16(例如,p型Si)、第二后钝化层18(例如,SiO2层)和第一后钝化层20(例如,SiNx层)。导电材料(例如,银)的电极25传导由太阳能电池100产生的电力以供外部负荷(未示出)使用或用以存储以供将来使用。双面太阳能电池100具有总体厚度X。对于现有技术中的典型双面太阳能电池,厚度为大约180微米。图1A的实施方案是现有技术中一种类型的双面太阳能电池的示例。可使用另选的材料和其他层来形成双面太阳能电池。
尽管可使用任何适当厚度的双面太阳能电池,但在本文所述的一些实施方案中,双面太阳能电池的厚度X可小于200微米、180微米、150微米、120微米或100微米。在每种情况下,X可大于约50微米。
被太阳能电池100吸收和/或透射的某些波长的光的量可部分地为太阳能电池100的厚度X的函数。如今,用于太阳能电池的典型厚度为180微米。在该厚度下,波长大于900纳米的光可大部分透射穿过硅层,从而导致当在太阳能模拟器中测量时功率损失可为大约5瓦至10瓦。随着本领域的进步,该厚度甚至会进一步减小(例如,减小至100微米),额外波长的光将透射穿过电池,从而导致额外的功率损失。
图1B为示出针对若干太阳能电池厚度的硅透射光谱的曲线图。线1220表示从220微米厚的单晶硅太阳能电池测量的透射光谱。线1180为从180微米厚的太阳能电池测量的透射光谱。线1150为从150微米厚的太阳能电池测量的透射光谱。线1150为从150微米厚的太阳能电池测量的透射光谱。线1100为从100微米厚的太阳能电池测量的透射光谱。
图2为根据如本文所述的实施方案的具有部分反射器层的双面太阳能电池板的横截面视图。双面太阳能电池板200包括:第一透光基板215,该第一透光基板位于太阳能电池板200的第一侧面上;第二透光基板220,该第二透光基板位于太阳能电池板200的第二侧面上;至少一个双面太阳能电池100,该至少一个双面太阳能电池设置在第一透光基板215和第二透光基板220之间;以及部分反射器225。在一些实施方案中,部分反射器225可设置在第二透光基板220和双面太阳能电池100之间。在其他实施方案中,部分反射器可设置在第二透光基板220的第一侧面上,该第一侧面与第二透光基板220的第二侧面相背对并面向双面太阳能电池100。部分反射器可被设计成反射第一组波长(例如,对应于太阳能电池的可用吸收带的至少一部分的那些波长)的光,并且使第二组波长(例如,太阳能电池的可用吸收带之外的波长)的光通过。
第一透光基板215和第二透光基板220可由允许至少某些波长(例如,典型太阳光谱的波长)的光穿过的任何合适的材料构成。该材料可包括但不限于玻璃片材、聚合物片材、丙烯酸类片材、聚合物纤维复合材料和/或玻璃纤维复合材料。在一些实施方案中,所用的材料可以不是完全透明的。
每个双面太阳能电池100的每个侧面可具有一个或多个电极25,以传导由双面太阳能电池100产生的电力。在一些实施方案中,一个或多个双面太阳能电池100通过一个或多个电连接器串联连接,该一个或多个电连接器被称为接片条带230并且可通过焊接工艺粘附到太阳能电池100。
在一些实施方案中,双面太阳能电池板200还可包括封装剂210,该封装剂基本上围绕至少一个双面太阳能电池100。在一些实施方案中,封装剂210可为诸如美国专利申请公布2008/0078445(Patel等人)中大体描述的封装剂,该美国专利申请公布的教导内容以引用方式并入本文。
双面太阳能电池板200捕获太阳能电池板的第一侧面(即,前面)上的入射光240,并且捕获太阳能电池板200的第二侧面(即,背面)上的反照光250(即,从电池板后面的表面反射的光)。
图3为具有部分反射器225的双面太阳能电池板200的横截面视图,示出各种波长的光可如何被吸收、透射和/或反射。图3呈现了图2的双面太阳能电池板200的简化视图,仅示出单个双面太阳能电池100并且省略了电极25和接片条带230。箭头示出了通过第一(前)透光基板215和第二(后)透光基板两者进入太阳能电池板200的各种波长的光。在一些实施方案中,太阳能电池100被封装剂210围绕。在图3所示的实施方案中,部分反射器225被示出为设置在第二透光基板220的侧面上,但在一些实施方案中,部分反射器225也可设置在第二透光基板220的相背对侧面上。
在图3中,直射光240被描绘为分成三个波“段”:300a、310a和320a,并且反照光250被描绘为分成三个波段:300b、310b和320b。在示例性实施方案中,波段310a和310b对应于最可能被太阳能电池100强吸收的光的波长(即,基本上被吸收并且不透射穿过太阳能电池的光的波长)。波段320a和320b对应于可至少部分地被太阳能电池100吸收但基本上落在太阳能电池100的吸收带之外的光的波长(即,这些波长在被吸收时有助于加热太阳能电池100,但不转换成能量)。波段300a和300b对应于基本上在太阳能电池100的吸收带内但不被太阳能电池100强吸收(即,仅部分地吸收)的光的波长。
在一些实施方案中,部分反射器225被设计成反射第一组波长(例如,对应于波段300a和300b的那些波长)的光,并且使第二组波长(例如,对应于波段310a、310b、320a和320b的那些波长)的光通过。在一些实施方案中,对应于波段300a和300b的波长是介于大约875纳米和大约1100纳米之间的那些波长,对应于波段310a和310b的波长介于大约350纳米和875纳米之间,并且对应于波段320a和320b的波长介于大约1100纳米和2500纳米之间。在其他实施方案中,对应于波段300a和300b的波长是介于大约800纳米和大约1200纳米之间的那些波长,对应于波段310a和310b的波长介于大约350纳米和800纳米之间,并且对应于波段320a和320b的波长介于大约1200纳米和2500纳米之间。每个波段中的波长范围由构成太阳能电池100的材料的特性限定。即,每个波段300a、300b、310a、310b、320a和320b中的波长范围将由太阳能电池100的材料的吸收光谱以及与吸收光谱之内和之外的波长相关联的量子效率来限定,如下所述:
·波段310a和310b将对应于既在太阳能电池100的吸收带内又被太阳能电池100强吸收的光的波长(太阳能电池板表现出特定平均量子效率Q1的那些波长,如图4所限定的);
·波段300a和300b将对应于在太阳能电池100的吸收带内但仅部分地被吸收的光的波长(太阳能电池板表现出特定平均量子效率Q2的那些波长,如图4所限定的);并且
·波段320a和320b将对应于在太阳能电池100的吸收带上端之外的光的波长(太阳能电池板表现出特定平均量子效率Q3的那些波长,如图4所限定的)。
返回图3,表示波段310a(入射光)和310b(反照光)的箭头被示出为进入太阳能电池100但不透射穿过。这是因为这些波段中的波长被太阳能电池100强吸收。需注意,波段310b(来自反照光的分量)穿过部分反射器225。
表示波段300a(入射光)的箭头被示出为穿过太阳能电池100,但从部分反射器225反射回来以在返回路径上穿过太阳能电池100。300a箭头被示出为随着其穿过太阳能电池100而变窄,这表示当其穿过太阳能电池100时波段300a的波长被部分吸收。表示波段300b(反照光)的箭头被示出为反射离开部分反射器225,从未有机会进入太阳能电池100。
最后,表示波段320a(入射光)和320b(反照光)的箭头被示出为穿过太阳能电池100和部分反射器225两者。这些波段至少部分地被太阳能电池100吸收,但由于它们在太阳能电池100的吸收带之外,因此它们将不用于发电。然而,在波段320a和320b中吸收的任何光将向太阳能电池贡献热量,这可降低太阳能电池的效率。由于这些波段320a和320b可有助于降低太阳能电池100的效率,因此最好使这些波长穿过部分反射器225,而不是被反射到太阳能电池中。
图4是示出使用单晶硅的典型太阳能电池的太阳辐照光谱相对于量子效率光谱的图表。线400表示落在特定取向的平面上并且在特定大气条件下的太阳辐照光谱(或简称为“太阳光谱”),如美国材料与试验协会(ASTM)在G173-03参考光谱标准中所定义的。线420表示单晶硅太阳能电池的量子效率光谱。可认为量子效率光谱是入射在太阳能电池上的光子与由太阳能电池输出的转换电子数量的比率。如图4所示,照射到单晶硅太阳能电池上的波长为大约830纳米的光将具有超过80%的量子效率(即,在该波长下照射到太阳能电池上的光的大约80%将被转换为电力)。又如,波长大于1200纳米的光将提供百分之零的效率(换句话讲,其不会发电)。
框410限定对应于太阳能电池的吸收带的光波长的大致范围(即,将入射光子“有效”转换为电子的波长范围)。框440限定了高于太阳能电池的吸收带420的太阳光谱波长400的范围(并且因此不能用于发电)。框450表示太阳光谱400的落在硅太阳能电池的吸收带420内并且被太阳能电池强吸收的那些波长。框430表示太阳光谱400的不被太阳能电池强吸收但落在硅太阳能电池的吸收带420内的那些波长。该窄带430正是使用部分反射器(诸如部分反射器225,图3)反射回到太阳能电池中的理想带。
太阳能电池在吸收第一波长范围内的光(如图4中由框450所限定的)时将具有第一平均量子效率Q1。太阳能电池在吸收第一波长范围之外的第二波长范围内的光(其在图4中由框430限定)时将具有第二平均量子效率Q2。太阳能电池在吸收第一波长范围和第二波长范围之外的第三波长范围内的光(其在图4中由框440限定)时将具有第三平均量子效率Q3。太阳能电池的响应使得Q1≥Q2≥Q3。
本文所讨论的示例假设太阳能电池由单晶硅构成。然而,太阳能电池不是由纯硅制成的。将掺杂材料添加到纯硅中以产生N型或P型基板。此外,将涂层(例如,抗反射涂层)添加到太阳能电池的一个或多个侧面上。这些修改产生表现出透射光谱(诸如图5中的线500所示的透射光谱)的太阳能电池。如图5所示,掺杂和其他修改的影响可增加大于1100纳米的波长的吸收量。因此,重要的是形成对超过1100纳米的波长具有高透射百分比的部分反射器,以限制返回到太阳能电池中的这种无效光的量。出于本说明书的目的,术语“无效光”应意指被太阳能电池吸收,因而向系统贡献热量但不能用于发电的那些波长的光。
在一些实施方案中,本文所述的部分反射器可实现为多层光学膜。图6为实现为多层光学膜的部分反射器225的透视图。在一些实施方案中,多层光学膜是具有交替的第一聚合物类型的层600和第二聚合物类型的层610的光学叠堆。层600和610可各自表现出不同的折射率特性,使得一些光在相邻层之间的界面处被反射。这些层很薄,足以使在多个界面处反射的光经受相长干涉或相消干涉作用,从而赋予部分反射器225期望的反射或透射特性。对于设计用来反射紫外波长、可见波长或近红外波长的光的光学膜来说,各层通常具有小于约1微米的光学厚度(即,物理厚度乘以折射率)。然而,也可包括较厚的层,诸如膜的外表面处的表层或设置在膜内的保护性边界层,该保护性边界层分离层组。
在一些实施方案中,部分反射器225还包括在多层光学膜叠堆的第一侧面上的粘合剂层620。在制造或应用过程中,粘合剂层620使得部分反射器225能够粘附到太阳能电池板的各种部件,诸如第二透光基板(例如,图2中的220)。
在一些实施方案中,粘合剂层620可被配制成包括紫外线吸收剂以最大程度减少从太阳能电池板的背面(接收反照光的侧面)到达基于聚合物的部分反射器225的紫外线辐射,这可导致随时间推移而劣化。热基粘合剂是优选的,因为太阳能电池板通常使用热层压工艺来制备。(各种候选粘合剂可见于WO2018009465)。EVA(乙烯-乙酸乙烯酯)是太阳能电池板的常用封装材料。因此,它是与部分反射器225一起使用的优选粘合剂,但是可以使用任何适当的粘合剂。在一些实施方案中,EVA可为交联的以实现长期稳定性。反应性系统(诸如使用过氧化物的系统)可用于使EVA交联并提供对基板足够的粘附力,其中一些基板可含有含氟聚合物表面。然而,过氧化物需要低温(<100摄氏度)挤出,这限制了线速度。另外,过氧化物限制了粘合剂的储存寿命,并且需要基于防潮层的包装。另一方面,EVA的电子束交联不需要向配方添加额外的化学品。EVA可在高温和高速下挤出,然后通过电子束交联。配方的示例为:99.2%Elvax3175(特拉华州威尔明顿的杜邦公司(DuPont Company,Wilmington,DE)和0.8%UV531(宾夕法尼亚州埃克斯顿的沙多玛美国公司(SartomerAmericas,Exton,PA)。粘合剂的厚度可基于第二透光基板(例如,玻璃)的表面纹理(介于10微米至50微米之间)来确定。
部分反射器225的反射和透射特性为相应的层600和610(即,微层)的折射率的函数。每一层(至少在部分反射器225的局部位置处)可以通过面内折射率nx、ny以及与膜的厚度轴相关联的折射率nz来表征。这些折射率分别表示所讨论的材料对于沿相互正交的X轴、Y轴和Z轴偏振的光的折射率(如图6所示)。
在实践中,折射率是通过审慎的材料选择和加工条件来控制的。部分反射器225可通过下列步骤形成:通常将两种交替的聚合物类型的几十或几百层600和610共挤出,然后可任选地将该多层挤出物通过一个或多个倍增用模头,接着将挤出物拉伸或者以其他方式进行取向,以形成最终的膜。在一些实施方案中,所得部分反射器225通常由几十或者几百个单独的层组成,可调整它们的厚度和折射率,以在所需的光谱区域提供一个或多个反射带。
为了用合理数目的层实现高反射率,部分反射器225的相邻层对于沿X轴(如图6中限定的)偏振的光优选地表现出至少0.05的折射率差值(Δnx)。在一些实施方案中,如果需要对两个正交偏振状态的光表现出高反射率,则相邻层还对沿y轴偏振的光表现出至少0.05的折射率差值(Δny)。在其他实施方案中,折射率差值Δny可小于0.05或0,以得到这样的多层叠堆:该叠堆反射一个偏振状态的垂直入射光并透射正交偏振状态的垂直入射光。
如果需要,还可以调整相邻层之间对于沿Z轴偏振的光的折射率差值(Δnz),从而针对倾斜入射光的p偏振分量获得期望的反射特性。为了方便解释,在多层光学膜的任何相关点(诸如用于部分反射器225的任何相关点)上,将认为x轴在膜的平面内取向,使得Δnx的量值最大。因此,Δny的量值可以等于或小于(但不大于)Δnx的量值。此外,选择哪个材料层(以开始计算差值Δnx、Δny、Δnz)由需要Δnx为非负值来决定。换句话讲,形成界面的两层之间的折射率差值为Δnj=n1j-n2j,其中j=X、Y或Z,并且其中选择层标号1、2,使得n1x≥n2x,即Δnx≥0。
为了使以倾斜角度入射的p偏振光保持高反射率,可将各层之间的Z轴折射率失配Δnz控制为基本上小于最大的面内折射率差值Δnx,从而使得Δnz≤0.5*Δnx。更优选地,Δnz≤0.25*Δnx。量值为零或接近零的Z轴折射率失配产生这样的层间界面,该界面对于p偏振光的反射率为常数或者为随入射角变化的近似常数。此外,可将Z轴折射率失配Δnz控制成具有相比于面内折射率差值Δnx相反的极性,即Δnz<0。该条件会产生其反射率对于p偏振光随入射角增加而增大的界面,对于S偏振光的情形也一样。
已经在下述专利中对多层光学膜进行了描述,例如:美国专利3,610,724(Rogers);美国专利3,711,176(Alfrey,Jr.等人,“用于红外光、可见光或紫外光的高反射性热塑性光学主体(Highly Reflective Thermoplastic Optical Bodies For Infrared,Visible or Ultraviolet Light)”);美国专利4,446,305(Rogers等人);美国专利4,540,623(Im等人);美国专利5,448,404(Schrenk等人);美国专利5,882,774(Jonza等人,“光学膜(Optical Film)”);美国专利6,045,894(Jonza等人,“透明至彩色安全膜(Clear toColored Security Film)”);美国专利6,531,230(Weber等人,“色移膜(Color ShiftingFilm)”);PCT公布WO99/39224(Ouderkirk等人,“红外干涉滤光片(Infrared InterferenceFilter)”);以及美国专利公布2001/0022982A1(Neavin等人,“用于制备多层光学膜的设备(Apparatus For Making Multilayer Optical Films)”),所有这些专利均以引用方式并入本文。在此类聚合物多层光学膜中,主要使用或者仅仅使用聚合物材料来构成单独的层。此类膜可以与大批量制造工艺相容,并且可以制作成大型片材和卷材的形式。用作部分反射器225的多层光学膜可以由交替的聚合物类型的层的任何可用组合形成。在多个实施方案中,交替的聚合物层中的至少一个聚合物层为双折射的和取向的。在一些实施方案中,交替的聚合物层中的一个聚合物层是双折射的和取向的,而另一个交替的聚合物层是各向同性的。在一个实施方案中,多层光学膜由交替的包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚对苯二甲酸乙二醇酯的共聚物(coPET)的第一聚合物类型的层和包括聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)或聚(甲基丙烯酸甲酯)的共聚物(coPMMA)的第二聚合物类型的层形成。在另一个实施方案中,多层光学膜由交替的包括聚对苯二甲酸乙二醇酯的第一聚合物类型的层和包括聚(甲基丙烯酸甲酯-共-丙烯酸乙酯)的共聚物的第二聚合物类型的层形成。在另一个实施方案中,多层光学膜由交替的包括环己烷二甲醇(PETG)或环己烷二甲醇的共聚物(coPETG)的第一聚合物类型的层和包括聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或聚萘二甲酸乙二醇酯的共聚物(coPEN)的第二聚合物类型的层形成。在另一个实施方案中,多层光学膜由交替的包括聚萘二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯的共聚物的第一聚合物类型的层和包括聚(甲基丙烯酸甲酯)或聚(甲基丙烯酸甲酯)的共聚物的第二聚合物类型的层形成。交替聚合物类型的层的可用组合公开于美国专利6,352,761中,该美国专利以引用方式并入本文。
在一些实施方案中,图6的多层光学膜可被设计成反射第一组波长的光并且透射第二组波长的光。在一些实施方案中,第一组波长可与太阳能电池的吸收带中的至少一子组波长对应,通常是太阳能电池的吸收带中尚未被太阳能电池强吸收的那些波长。如本文所述,第一组波长可为介于大约875纳米和1100纳米之间的一组波长、介于大约800纳米和1200纳米之间的一组波长、或者对应于太阳能电池的吸收带的一部分的任何其他适当的波长范围。在一些实施方案中,第二组波长可与落在太阳能电池的吸收带之外的至少一子组波长对应。在一些实施方案中,第二组波长可为介于大约350纳米和875纳米之间以及介于大约1100纳米和2500纳米之间的波长。在其他实施方案中,第二组波长可为介于大约350纳米和800纳米之间以及介于大约1200纳米和2500纳米之间的波长。第二组波长可以是基本上处于太阳能电池的吸收带之外的任何适当的一组波长,或者可以是基本上处于太阳能电池的吸收带的不被太阳能电池强吸收的部分之外的任何适当的一组波长。
在一些实施方案中,对于第一组波长,部分反射器225在垂直于部分反射器225的入射角下可具有至少50%的平均光反射。在一些实施方案中,对于第二组波长,部分反射器225在垂直于部分反射器225的入射角下可具有至少50%的平均光透射。
在一些实施方案中,图2的双面太阳能电池板可包括通过至少一个导体(即,接片条带)串联连接的多个双面太阳能电池、以及设置在接片条带的表面上的至少一个光重定向膜,该至少一个导体的表面被定位成使得其接收入射光。图7为现有技术双面太阳能电池板的顶视图,其示出一系列双面太阳能电池和连接它们的接片条带。在一些实施方案中,双面太阳能电池板200包括包封在框架700中的多个双面太阳能电池100。每个双面太阳能电池100具有横跨顶表面(通常基本上面朝上朝向直射入射太阳光)和底表面(通常基本上面朝下朝向从太阳能电池板后面或下面的表面反射的反照光)两者的多条导线(电极)25。串联连接双面太阳能电池100的是被称为接片条带230的多个导电带或条。
图7所示布置的缺点是接片条带230是不透明的,并且必然地铺在太阳能电池100的前表面和后表面上以与电极25形成连接。因此,接片条带230阻止太阳光到达太阳能电池100的位于接片条带230正下方的部分,从而降低太阳能电池100的总体效率。
根据本公开的实施方案,图8A至图8C示出了使用放置在接片条带230上的光重定向膜来将入射在接片条带上的光反射并重新定向回到太阳能电池板200中,使得该光可被太阳能电池100的其他区域重新捕获。图8A为通过一对接片条带230串联连接的一对双面太阳能电池100的顶视图。光重定向膜800放置在接片条带230上。图8B为双面太阳能电池板200的侧视图,其示出了两个串联连接的双面太阳能电池100,其中光重定向膜800覆盖接片条带230。图8C为双面太阳能电池板200的端视图,其示出了在太阳能电池100的顶面和底面的整个宽度上延伸的电极25、搁置在电极25的顶部上的接片条带230、以及位于接片条带230的顶部上的光重定向膜800。入射光线240进入太阳能电池板200,穿过第一透光基板215和封装剂210,在此处入射光线照射到光重定向膜800的表面并且被反射回前透光基板215的内表面。理想的是,反射光线240以足够小的角度照射到前透光基板215的内表面,以允许光线通过全内反射(TIR)反射回到太阳能电池100中。类似地,反照光线250进入太阳能电池板200,穿过第二透光基板220、部分反射器225和封装剂210,在此处反照光线照射到光重定向膜800并且通过TIR反射到太阳能电池100中。这假设反照光线250具有将由部分反射器225透射的波长。
图8D为双面太阳能电池板200的侧视图,其示出了放置在太阳能电池100之间的间隙中的光重定向膜800。在一些实施方案中,光重定向膜800放置在部分反射器225的面向太阳能电池100的侧面上。在一些实施方案中,光重定向膜800被封装剂210围绕并保持在适当的位置。在一些实施方案中,光重定向膜800还包括粘合剂层(未示出)以将光重定向膜800粘附到基板,诸如部分反射器225或第二透光基板220。在图8D所示的实施方案中,入射光240进入太阳能电池板200,穿过第一透光基板215和封装剂210,直至其照射到光重定向膜800的面或表面。在照射到光重定向膜800之后,光240被向上反射到太阳能电池100的底面(面向反照侧)中,在此处光可被吸收并转化为能量。除了反射落在相邻太阳能电池100之间的光(否则该光可能通过第二透光基板220损失)之外,光重定向膜800还可阻止照射到部分反射器的紫外线辐射或最大程度减少照射到部分反射器的紫外线辐射的量,从而延长其寿命。
可用于图8A至图8D的示例中的一种示例性光重定向膜大致描述于美国专利9,972,734(Chen等人)中,该专利的公开内容以引用方式并入本文。
最后,图9为用于形成高效双面太阳能电池板的制造方法的流程图。在步骤900中,将被设计成反射特定组波长的部分反射器构造为由交替的第一聚合物类型的层和第二聚合物类型的层组成的多层光学膜,那些特定组波长通常与双面太阳能电池的吸收带中的至少一子组波长对应。如前所论述,将第一聚合物类型和第二聚合物类型选择成使得它们各自表现出不同的折射率。通过仔细选择具有已知折射率的材料,并且通过控制用于构造多层光学膜的层数,可将部分反射器设计成反射非常特定范围或组的波长。
在步骤910中,将双面太阳能电池设置在第一透光基板和第二透光基板之间。在步骤920中,太阳能电池被封装剂围绕,封装剂将太阳能电池保持悬置在第一透光基板和第二透光基板之间。在一些实施方案中,封装剂可采取一组封装膜的形式,其中太阳能电池被夹置在基板之间。最后,在步骤930中,将在步骤900中形成的部分反射器粘附、附接或以其他方式设置在第二透光基板的侧面上。在一些实施方案中,部分反射器可设置在第二透光基板的第一侧面(面向双面太阳能电池的侧面)上。在其他实施方案中,部分反射器可设置在第二透光基板的第二侧面(与双面太阳能电池相对的侧面)上。
重要的是需注意,图9的制造工艺中的步骤的顺序可以在不背离该工艺意图的情况下改变。另外,可去除一些步骤并添加其他步骤。例如,可将粘合剂层添加到步骤900的部分反射器中,以允许部分反射器在组装期间粘附到第二透光基板。
实施例
实施例1:使用多层光学膜的具有3MPrestige部分反射器膜的双面组件。构造使用部分反射器膜(3M Prestige系列窗膜)的双面太阳能组件,该部分反射器膜被设计成反射介于875纳米和1100纳米之间的光。在玻璃和玻璃构造体中使用一个厚度为180微米的双面电池,其中前后乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)层作为封装剂层。将部分反射器膜定位在实验构造体中的两个后EVA层之间。太阳能组件的透射光谱
图10示出了具有部分反射器膜的双面太阳能组件1400的透射光谱、部分反射器膜1300透射光谱(独立式膜)、以及来自具有白色背板的典型单面组件1500的透射光谱。
利用单面组件1500时,几乎没有光透射穿过,这表明甚至大于1100纳米的光也被电池吸收。独立式部分反射器膜1300反射介于875纳米和1100纳米之间的光,因此在该区域中具有非常低的透射率。具有部分反射器的双面组件1400的光谱透射大于1100纳米的光,但透射极少甚至不透射波长小于1100纳米的光。对于具有部分反射器光谱的双面组件1400示出的低透射水平(大约10%)是由电池掺杂物和/或抗反射涂层引起的吸收导致的。
实施例2:用于具有光重定向膜的双面电池的优化组件设计(假想例)。由于均衡的双面构造,相对于单面电池设计,可将双面电池制成更薄,从而减少所需的材料量并因此降低太阳能电池的成本。然而,薄电池易碎,在后续的制造工艺步骤期间难以处理。将厚接片条带焊接到太阳能电池的步骤通常是由于铜接片条带和硅太阳能电池之间的热特性的显著差异而将最高量的应力引入到电池上的情况。诱导的应力与接片条带厚度成正比。由于将光重定向膜放置在接片条带上以最大程度降低光学遮蔽,因此可将接片条带制成更宽和更薄,以便最大程度减小太阳能电池上的应力。
利用这种方法,可以使用焊接到太阳能电池的更宽且更薄的接片条带。然后将具有与接片条带大致相同宽度(或略宽)的光重定向膜施加在接片条带上。然后可在双面太阳能电池后面施加部分反射器,以通过全内反射将已通过电池“泄漏”的光反射回到电池中。可以使部分反射器具有棱柱形状以增加太阳能组件内的光学路径。也可将光重定向膜施加在太阳能电池之间的间隙中。这样使用光重定向膜可最大程度增加功率输出,并且还阻止一些有害的紫外光落在部分反射器上,从而延长部分反射器的寿命。
实施例3:用于具有导电粘合剂的双面电池的优化组件设计(假想例)。类似于实施例2,不同的是使用导电粘合剂代替焊接以用于在附接接接片条带时进一步减小应力。与焊接相比(对于无铅焊接为大约250摄氏度,并且对于含铅焊接为210摄氏度),导电粘合剂诸如由日立公司(Hitachi)提供的导电膜(CF)和由索尼公司(Sony)提供的太阳能电池导电膜(SCF)需要更低的粘结温度(大约180摄氏度)。通过使用光重定向膜而实现的更宽且更薄的条带将有助于降低制造期间的应力水平。该方法实现超薄太阳能电池,诸如100微米厚的双面电池。
诸如“约”的术语将在本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中理解。如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对“约”应用于表达特征大小、数量和物理特性的量的使用不清楚,则“约”将被理解为是指在指定值的10%以内。给定为约指定值的量可精确地为指定值。例如,如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对其不清楚,则具有约1的值的量是指该量具有介于0.9和1.1之间的值,并且该值可为1。
本领域普通技术人员将在本说明书中使用和描述的上下文中理解术语诸如“基本上”。如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对“基本上相等”的使用不清楚,则“基本上相等”将指约大致为如上所述的约的情况。如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对“基本上平行”的使用不清楚,则“基本上平行”将指在平行的30度以内。在一些实施方案中,描述为彼此基本上平行的方向或表面可以在平行的20度以内或10度以内,或者可以是平行的或标称平行的。如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对“基本上对准”的使用不清楚,则“基本上对准”将指在对准对象的宽度的20%以内对准。在一些实施方案中,描述为基本上对准的对象可在对准对象的宽度的10%以内或5%以内对准。
上述所有引用的参考文献、专利和专利申请以一致的方式全文据此以引用方式并入本文。在并入的参考文献部分与本申请之间存在不一致或矛盾的情况下,应以前述说明中的信息为准。
除非另外指明,否则针对附图中元件的描述应被理解为同样应用于其他附图中的对应的元件。虽然本文已经例示并描述了具体实施方案,但本领域的普通技术人员将会知道,在不脱离本公开范围的情况下,可用多种另选的和/或等同形式的具体实施来代替所示出和所描述的具体实施方案。本申请旨在涵盖本文所讨论的具体实施方案的任何改型或变型。因此,本公开旨在仅受权利要求及其等同形式的限制。

Claims (20)

1.一种太阳能电池板,所述太阳能电池板包括:
太阳能电池,所述太阳能电池在吸收第一波长范围内的光时具有第一平均量子效率Q1,在吸收所述第一波长范围之外的第二波长范围内的光时具有第二平均量子效率Q2,并且在吸收所述第一波长范围和所述第二波长范围之外的第三波长范围内的光时具有第三平均量子效率Q3,Q1≥Q2≥Q3;以及
部分反射器,所述部分反射器面向所述太阳能电池并且被配置为接收由所述太阳能电池透射的光并且将所接收的光的至少一部分朝所述太阳能电池反射,所述部分反射器反射所述第二波长范围内的光的至少50%并且透射所述第一波长范围和所述第三波长范围中的每一者内的光的至少70%。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池板,其中所述第二波长范围设置在所述第一波长范围和所述第三波长范围之间。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池板,其中所述太阳能电池为双面太阳能电池。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池板,其中所述部分反射器是多层光学膜。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池板,其中所述多层光学膜包括具有交替的第一聚合物类型的层和第二聚合物类型的层的光学叠堆,所述第一聚合物类型和所述第二聚合物类型具有不同的折射率。
6.根据权利要求2所述的太阳能电池板,其中所述第二波长范围包括介于875纳米和1100纳米之间的波长。
7.根据权利要求2所述的太阳能电池板,其中所述第二波长范围包括介于800纳米和1200纳米之间的波长。
8.根据权利要求2所述的太阳能电池板,其中所述第二波长范围与所述太阳能电池的吸收带中的至少一子组波长对应。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池板,其中所述太阳能电池的厚度小于180微米。
10.根据权利要求1所述的太阳能电池板,其中所述太阳能电池的厚度小于150微米。
11.一种太阳能电池板,所述太阳能电池板包括:
第一透光基板,所述第一透光基板被配置为基本上透射波长在太阳光谱内的光;
第二透光基板,所述第二透光基板被配置为基本上透射波长在所述太阳光谱内的光;
双面太阳能电池,所述双面太阳能电池设置在所述第一透光基板和所述第二透光基板之间,所述双面太阳能电池在吸收第一波长范围内的光时具有第一平均量子效率Q1,在吸收所述第一波长范围之外的第二波长范围内的光时具有第二平均量子效率Q2,并且在吸收所述第一波长范围和所述第二波长范围之外的第三波长范围内的光时具有第三平均量子效率Q3,Q1≥Q2≥Q3,所述第一波长范围、所述第二波长范围和所述第三波长范围处于所述太阳光谱内;以及
多层光学膜,所述多层光学膜设置在所述第二透光基板上并且面向所述双面太阳能电池,并被配置为接收由所述双面太阳能电池透射的光并且将所接收的光的至少一部分朝所述双面太阳能电池反射,所述多层光学膜反射所述第二波长范围内的光的至少50%,并且透射所述第一波长范围和所述第三波长范围中的每一者内的光的至少70%。
12.根据权利要求11所述的太阳能电池板,其中所述第一波长范围、所述第二波长范围和所述第三波长范围是相邻且不重叠的,所述第二波长范围设置在所述第一波长范围和所述第三波长范围之间。
13.根据权利要求11所述的太阳能电池板,其中所述多层光学膜包括交替的第一聚合物类型的层和第二聚合物类型的层,所述第一聚合物类型和所述第二聚合物类型具有不同的折射率。
14.根据权利要求11所述的太阳能电池板,其中所述第二波长范围包括介于875纳米和1100纳米之间的波长。
15.根据权利要求11所述的太阳能电池板,其中所述第二波长范围包括介于800纳米和1200纳米之间的波长。
16.根据权利要求11所述的太阳能电池板,其中所述第二波长范围与所述双面太阳能电池的吸收带中的至少一子组波长对应。
17.根据权利要求11所述的太阳能电池板,所述太阳能电池板还包括:
多个双面太阳能电池;
至少一个导体,所述至少一个导体串联连接所述多个双面太阳能电池中的至少一子组;以及
至少一个光重定向膜,所述至少一个光重定向膜设置在所述至少一个导体的表面上,所述至少一个导体的所述表面被定位成使得其接收入射光。
18.根据权利要求11所述的太阳能电池板,所述太阳能电池板还包括:
两个双面太阳能电池,所述两个双面太阳能电池由间隙隔开;以及
至少一个光重定向膜,所述光重定向膜设置在所述多层光学膜上并且被定位成反射光,所述光穿过所述间隙的至少一部分。
19.根据权利要求11所述的太阳能电池板,其中所述多层光学膜包括粘合剂层。
20.根据权利要求19所述的太阳能电池板,其中所述粘合剂层包含紫外线吸收材料。
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