CN114930542A - 双面级联光伏电池和模块 - Google Patents

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A.奥诺
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Abstract

一种级联光伏电池包括具有第一吸收体的顶部电池和具有第二吸收体的底部电池。顶部电池和底部电池串联电耦接。顶部电池被配置为通过顶部电池的第一表面接收太阳辐射并且通过顶部电池的第二表面将光子传输到底部电池，并且底部电池被配置为通过底部电池的第一表面接收来自顶部电池的光子并且通过底部电池的第二表面接收太阳辐射。一种光伏模块包括多个所述级联光伏电池。

Description

双面级联光伏电池和模块
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年12月20日提交的申请号为62/951,733的名称为“双面级联光伏(BIFACIAL TANDEM PHOTOVOLTAICS)”的美国专利申请的权益。
技术领域
本发明涉及双面双端级联光伏电池和模块。
背景技术
级联光伏电池将具有互补带隙能量的半导体吸收体的两个光伏子电池配对，以比任何一个子电池独立时更高效地将阳光转化为电能。可以配对的示例半导体吸收体包括具有硅的钙钛矿材料，以及具有不同组成的钙钛矿材料的钙钛矿材料。一个子电池称为顶部电池，位于级联光伏电池的朝阳侧；另一个子电池称为底部电池，如果底部电池的后表面是金属或不透明的，则仅接收通过顶部电池传输的光。级联光伏电池的一个配置是双端级联，其中一个子电池通过重组层或结形式的串联互连与另一个子电池串联电耦接。
发明内容
本发明描述了双面双端级联光伏电池和模块的各种实施方式。
在第一总体方面，级联光伏电池包括具有第一吸收体的顶部电池和具有第二吸收体的底部电池。所述顶部电池和所述底部电池串联电耦接。所述顶部电池被配置为通过所述顶部电池的第一表面接收太阳辐射并且通过所述顶部电池的第二表面将光子传输到所述底部电池，并且所述底部电池被配置为通过所述底部电池的第一表面接收来自所述顶部电池的光子并且通过所述底部电池的第二表面接收太阳辐射。
第二总体方面包括具有多个所述第一总体方面的级联光伏电池的光伏模块。在所述光伏模块中，每个级联光伏电池电耦接到所述多个级联光伏电池中的至少一个其他级联光伏电池。所述光伏模块的第一侧接近所述多个级联光伏电池的每个顶部电池的第一表面，并且所述光伏模块的第二侧接近所述多个级联光伏电池的每个底部电池的第二表面。
所述第一和第二总体方面的实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。
在一些实施方式中，所述第一吸收体的带隙能量超过所述第二吸收体的带隙能量。所述第一吸收体的带隙能量通常超过光子的带隙能量。所述第一吸收体的带隙能量可以在大约1.5eV至大约2.1eV之间的范围内。所述第二吸收体的带隙能量可以在大约1eV至大约1.5eV之间的范围内。
在一些实施方式中，所述第一吸收体包括钙钛矿，所述第二吸收体包括钙钛矿，或两者兼而有之。
在一些实施方式中，所述第二吸收体包括硅。当所述第二吸收体包括硅时，所述底部电池可以是硅异质结电池、隧道氧化物钝化接触(TOPCon)电池、钝化发射极背接触(PERC)电池，或铝背表面-场(Al-BSF)电池。当所述第二吸收体包括硅时，所述第一吸收体可以包括钙钛矿。
在一些实施方式中，所述底部电池的第二表面与所述顶部电池的第一表面相对。所述顶部电池和所述底部电池通过光学透明的导电层串联电耦接。所述顶部电池和所述底部电池可以通过一个或多个掺杂的半导体层串联电耦接。当有两个掺杂的半导体层时，所述掺杂的半导体层通常具有相反的掺杂极性。
所述第二总体方面的实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。
在一些实施方式中，每个级联光伏电池通过所述每个级联光伏电池和所述多个级联光伏电池中的至少一个其他级联光伏电池之间的开口电耦接到所述至少一个其他级联光伏电池，所述光伏电池与导电材料，在所述多个级联光伏电池的朝阳侧上的第一导电材料和在所述多个级联光伏电池的后侧上的第二导电材料，电耦接。
在一些实施方式中，每个级联光伏电池并联电耦接到所述至少一个其他级联光伏电池。在一些实施方式中，每个级联光伏电池串联电耦接到所述至少一个其他级联光伏电池。
在一些实施方式中，所述光伏模块包括接近所述光伏模块的第一侧的第一保护层和接近所述光伏模块的第二侧的第二保护层，并且所述多个级联光伏电池定位在所述第一保护层和所述第二保护层之间。所述第二保护层被配置为将太阳辐射传输到所述多个级联光伏电池的每个底部电池的第二表面。所述多个级联光伏电池的每个底部电池被配置为通过所述第二保护层接收太阳辐射。
本文所描述的双面双端级联光伏电池和模块的优点包括所述顶部和底部电池吸收体相对于单面双端光伏电池的电能输出增加和稳定性更高。双面双端子级联光伏电池非常适合安装在高反照率表面上方的光伏电池和模块，这些表面将阳光反射到所述底部电池的第二表面，并且通常在光、热、湿气，以及其他压力源(stressor)下不易降级(degradation)。双面双端级联光伏电池和模块的另一个优点包括相对于双面四端对应物易于制造。在一个示例中，双端级联光伏电池比四端级联光伏电池少两个电端子。在一些情况下，双端级联光伏模块被配置为在没有电力电子器件的情况下运行，或与四端级联光伏模块一起使用，以分别优化所述顶部电池串和底部电池串。
本发明的主题的一个或多个实施例的细节在附图和说明书中阐述。本发明主题的其他特征、方面以及优点将从说明书、附图以及权利要求中变得显而易见。
附图说明
图1是双面级联光伏电池的横截面图。
图2是双面级联光伏电池的横截面图。
图3是具有钙钛矿顶部电池和硅异质结底部电池的双面级联光伏电池的横截面图。
图4是具有钙钛矿顶部电池和硅双面TOPCon底部电池的双面级联光伏电池的横截面图。
图5是具有钙钛矿顶部电池和硅单面TOPCon底部电池的双面级联光伏电池的横截面图。
图6是具有钙钛矿顶部电池和硅PERC底部电池的双面级联光伏电池的横截面图。
图7是具有钙钛矿顶部电池和钙钛矿底部电池的处于覆板配置的双面级联光伏电池的横截面图。
图8是具有钙钛矿顶部电池和钙钛矿底部电池的处于基板配置的双面级联光伏电池的横截面图。
图9是由独立式双面级联光伏电池形成的双面级联光伏电池模块的横截面图。
图10是由在覆板上制造的双面级联光伏电池形成的双面级联光伏模块的横截面图。
图11是由在基板上制造的双面级联光伏电池形成的双面级联光伏模块的横截面图。
具体实施方式
本发明描述了一种双面双端级联光伏电池。如本文所用，“双面”光伏电池通常是指其中光伏电池的相对两侧被配置为用于接收光的光伏电池。如本文所用，“级联”光伏电池总体是指包括两个光伏子电池的光伏电池，每个子电池被配置为吸收阳光并将其转化为电能，其中第一子电池中的吸收体具有与第二子电池中的吸收体不同的带隙。光伏电池具有被配置为面向太阳的第一侧(即，“朝阳”侧)和与第一侧相对的第二侧(即，“后”侧)。第一子电池(即，被配置为面向太阳的子电池，在本文中称为“顶部电池”)吸收高能光子并将其转化为电能，并将低能光子传输到第二子电池。第二子电池(即，与第一子电池相对的子电池，在本文中称为“底部电池”)与第一子电池光耦合，并吸收通过顶部电池传输的光子并将其转化为电能。如本文所用，传输光子的材料(例如，层体或部件)允许光子穿过此材料。如本文所用，“透明”材料总体是指传输具有所关注范围内的能量的光子的“光学透明”材料。
第二子电池还吸收从地面或接近级联光伏电池的后侧的其他表面入射到第二子电池上的反射光并将其转化为电能。第一子电池和第二子电池与导电材料串联耦接。如本文所用，“导电”材料总体是指导电(低电阻)材料，并且“电耦接”包括电连接(例如，直接电连接)。级联光伏电池包括与第一子电池电接触的第一导电端子和与第二子电池电接触的第二导电端子。虽然关于图1至图11描述了光伏电池和模块的示例，但是其他实施例可以具有一个或多个附加层体或部件，或者可以具有以不同顺序布置的相同层体或部件。在一些实施例中，省略了所描述的部件中的一个或多个。
图1是光伏电池100的横截面图。光伏电池100包括顶部电池102、串联互连104以及底部电池106。顶部电池102包括外(即，“前”或“朝阳”)表面108。底部电池106包括外(即，“后”或“非朝阳”)表面110。串联互连104在顶部电池102和底部电池106之间形成电触点，并且串联耦接顶部电池102和底部电池106。串联互连104可以是顶部电池102和底部电池106之间的接口或层体，并且允许光从顶部电池102通过串联互连104传输到底部电池106中。分别电耦接到顶部电池102和底部电池106的电端子120和122被配置为具有相反的极性(即，正极性和负极性)。顶部电池102被配置为接收入射在前表面108上的太阳辐射。顶部电池102被配置为吸收太阳光谱的较高能量部分并将太阳光谱的较低能量部分传输到串联互连104。串联互连104被配置为传输通过顶部电池102传输的太阳光谱的至少一部分(例如，具有在顶部电池102的吸收体的带隙的能量和底部电池106的吸收体的带隙的能量之间的能量的光子)。底部电池106被配置为接收入射在前表面108上并通过顶部电池102和串联互连104传输的太阳辐射。底部电池106被配置为吸收通过顶部电池102和串联互连104传输的光的至少一种能量。底部电池106还被配置为接收入射在后表面110上的太阳辐射。底部电池106被配置为吸收入射在后表面110上的太阳光谱的一部分。
在一些实施方式中，光伏电池100被定向成使得直接来自太阳的光入射在前表面108上。在一个示例中，顶部电池102的前表面108具有与底部电池106的后表面110相同或大致相同的表面积，使得顶部电池102完全覆盖底部电池106并具有与底部电池106的外边缘对齐的外边缘。在此示例中，入射在顶部电池102上的部分光通过顶部电池102和串联互连104传输到底部电池106。在这个取向上，从地面或光伏电池100的后侧上的其他表面反射的光可以入射到后表面110上。根据顶部电池102、串联互连104以及底部电池106的透射率和吸收率，顶部电池102可以吸收直接来自太阳的光，而底部电池106可以吸收直接来自太阳的光和从地面或接近光伏电池100的后表面110的其他表面反射的光。
在一些实施方式中，双面级联光伏电池的顶部和底部电池各自具有吸收体和一个或多个接触层。图2是光伏电池200的横截面图。光伏电池200包括顶部电池202、串联互连204、底部电池206、电端子220以及电端子222。顶部电池202包括前触点230、吸收体232以及后触点234。底部电池206包括前触点240、吸收体242以及后触点244。
顶部电池202通过吸收吸收体232中的光并分离前触点230和后触点234之间的光生电荷载流子来产生电能。底部电池206类似地通过吸收吸收体242中的光并分离前触点240和后触点244之间的光生电荷载流子来产生电能。每个子电池(即，顶部电池202和底部电池206)在短路时产生的电流密度至少部分地由其吸收体中的光的吸收和在其触点中分离和收集光生载流子的效率确定。光伏电池200的光电功率转换效率至少部分地取决于子电池的短路电流密度，其中最大效率通常出现在电流密度相等或几乎相等时。如果子电池具有统一或接近统一的电荷收集效率，则当吸收体232和242中的吸收率匹配时，子电池的电流密度是匹配的。
顶部电池202的吸收体232包括具有带隙能量的半导体材料。由于半导体吸收能量高于其带隙能量的光子并传输能量低于其带隙能量的光子，因此吸收体232被配置为吸收太阳光谱的较高能量部分并传输太阳光谱的较低能量部分。在一些实施方式中，吸收体232的带隙在大约1.5eV至2.1eV之间。最佳值可能至少部分地取决于底部电池206的吸收体242中的吸收率，此吸收率可能至少部分地取决于吸收体242的带隙以及从地面或光伏电池200的非朝阳侧上的其他表面反射的光的强度和光谱。反射光的强度和光谱至少部分地取决于反射表面的反照率、反射表面和光伏电池200之间的间隔距离以及诸如其他光伏电池之类的物体对反射表面的任何遮蔽。
在一些实施方式中，顶部电池202的吸收体232包括带隙在大约1.5eV至2.1eV之间的钙钛矿材料。在其他实施方式中，顶部电池202的吸收体232包括带隙在大约1.5eV至2.1eV之间的砷化镓或III族和V族元素的合金。在其他实施方式中，顶部电池202的吸收体232包括带隙在大约1.5eV至2.1eV之间的碲化镉或II族和VI族元素的合金。在其他实施方式中，顶部电池202的吸收体232包括带隙在大约1.5eV至2.1eV之间的铜铟镓二硒化物或硫属化物材料。
底部电池206的吸收体242通常包括具有小于吸收体232的带隙能量的带隙能量的半导体材料。因此，吸收体242被配置为吸收太阳光谱中至少比吸收体232低的能量部分。在一些实施方式中，吸收体242的带隙在大约1.0eV至大约1.5eV之间。最佳值可能至少部分地取决于顶部电池202的吸收体232中的吸收率，以及从地面或接近光伏电池200的后侧的其他表面反射的光的强度和光谱。
在一些实施方式中，底部电池206的吸收体242包括具有大约1.12eV的带隙的单晶或多晶硅。在其他实施方式中，底部电池206的吸收体242包括带隙在大约1.0eV至1.5eV之间的钙钛矿材料。在其他实施方式中，底部电池206的吸收体242包括具有大约1.42eV的带隙的砷化镓，或者带隙在大约1.0eV至1.5eV之间的III族和V族元素的合金。在其他实施方式中，底部电池206的吸收体242包括具有大约1.42eV的带隙的碲化镉，或带隙在大约1.0eV至1.5eV之间的II族和VI族元素的合金。在其他实施方式中，底部电池206的吸收体242包括带隙在大约1.0eV至1.5eV之间的铜铟镓二硒化物或硫属化物材料。
触点230、234、240以及244被配置为使吸收体232和242的表面钝化，选择性地从吸收体232和242提取光生电子或空穴，或者横向传导电荷载流子穿过子电池的表面。触点230、234、240以及244可以包括一种或多种材料或层体。在一些实施方式中，触点的一种材料或层体使吸收体的表面钝化，触点的另一种材料或层体选择性地从吸收体提取光生电子或空穴，并且触点的另一种材料或层体横向传导电荷载流子。在其他实施方式中，触点的一种材料或层体执行这些角色中的一者以上。触点230的至少一种材料或层体电耦接到电端子220。触点244的至少一种材料或层体电耦接到电端子222。
顶部电池202的前触点230传输吸收体232和242被配置为吸收的至少那部分太阳光谱。也就是说，前触点230传输能量大于吸收体242的带隙能量的光子。顶部电池202的后触点234传输吸收体232不吸收而吸收体242被配置为吸收的至少那部分太阳光谱。也就是说，后触点234传输能量在吸收体232和242的带隙能量之间的光子。底部电池206的前触点240传输吸收体232不吸收而吸收体242被配置为吸收的至少那部分太阳光谱。也就是说，前触点240传输能量在吸收体232和242的带隙能量之间的光子。底部电池206的后触点244传输吸收体242被配置为吸收的至少那部分太阳光谱。也就是说，后触点244传输能量大于吸收体242的带隙能量的光子。
顶部电池202和底部电池206与串联互连204串联电耦接。在一些实施方式中，电端子220被配置为负端子，而电端子222被配置为正端子。在这种情况下，触点230是电子触点，触点234是空穴触点，触点240是电子触点，且触点244是空穴触点。串联互连204促进通过触点234从吸收体232提取的光生空穴与通过触点240从吸收体242提取的光生电子的重组。在其他实施方式中，极性反转，并且串联互连204促进通过触点234从吸收体232提取的光生电子与通过触点240从吸收体242提取的光生空穴的重组。
在一些实施方式中，串联互连204是氧化铟锡、氧化铟锌、氢化氧化铟、氧化铟钨、氧化铟铈、氧化锡、氧化锌、氧化锌锡、它们的任意组合或任何其他合适的材料的光学透明的导电氧化物层。在一些实施方式中，串联互连204是具有相反掺杂极性的两个高度掺杂的半导体层的堆叠。如本文所用，“高度掺杂”或“高掺杂剂浓度”通常是指具有至少大约1018cm-3的掺杂剂密度或自由电子或空穴密度。这些层体可以，例如，包括纳米或微晶硅、纳米或微晶氧化硅、多晶硅或具有III族和VI族元素的合金。当n型层的导带中的光生电子隧穿到p型层的价带中时，或者当p型层的价带中的光生空穴隧穿到n型层的导带中时，就会发生重组。这种串联互连可以称为“隧道结”。也有可能形成隧道结的两个高度掺杂的层体也充当触点234到吸收体232和触点240到吸收体242的角色。在这种情况下，串联互连204可以被理解为这些层体之间的接口，而不是与两个子电池分开的额外元件(例如，层体)。
在其他实施方式中，串联互连204是将顶部电池202粘附到底部电池206并实现子电池之间的电荷载流子传输的结合层。在一个示例中，触点234和240包括金属网格线，并且串联互连204包括结合子电池以使金属网格线彼此电接触的环氧树脂或其他合适的粘合剂的薄层。在一个示例中，串联互连204包括施加到金属网格线上使得子电池上的网格线结合并且彼此电接触的铟或另一种合适的金属。
在一些实施方式中，双面级联光伏电池具有钙钛矿顶部电池和硅底部电池。钙钛矿顶部电池通常可以是具有钙钛矿晶体结构ABX3的吸收体的任何顶部电池，其中A和B是阳离子或阳离子混合物，而X是阴离子或阴离子混合物。硅底部电池可以是非晶硅/晶体硅异质结电池、隧道氧化物钝化接触(TOPCon)电池、钝化发射极背接触(PERC)电池，或它们的某种组合。
图3是光伏电池300的横截面图。光伏电池300包括钙钛矿顶部电池302、串联互连304以及硅异质结底部电池306。钙钛矿顶部电池302，从其朝阳侧到后侧，包括金属网格310、透明导体312、电子选择层314、钙钛矿吸收体316，以及空穴选择层318。在一些实施方式中，电子选择层和空穴选择层的位置是颠倒的。电子选择层可以称为“电子传输层”，而空穴选择层可以称为“空穴传输层”。金属网格310可以包括银、铜、铝、锡、镍或它们的组合，并且可以被丝网印刷、喷墨印刷、蒸发、电镀或以其他方式沉积。金属可以在钙钛矿太阳能电池的表面上形成任何图案，包括，例如，指状物和母线(bus bar)。金属网格310可以用作光伏电池300的电端子之一。透明导体312可以包括一层或多层材料，诸如，氧化铟锡、氧化铟锌、氢化氧化铟、氧化铟钨、氧化铟铈、氧化锡、氧化锌、氧化锌锡，或它们的组合。每一层可以被溅射、蒸发、喷涂或以其他方式沉积。透明导体312被配置为将收集在电子选择层314中的光生电子横向传输到金属网格310。电子选择层314可以包括被配置为将光生电子从钙钛矿吸收体316引导出去并抵抗光生空穴的一种或多种材料。电子选择层314可以包括低功函数材料(例如，氧化锡、氧化锌、氧化钛、富勒烯、富勒烯衍生物，或它们的组合或堆叠)。这里，“低功函数”材料通常具有小于大约4.5eV的功函数。钙钛矿吸收体316通常具有大约1.5-1.7eV(例如，大约1.55-1.65eV)的带隙能量。钙钛矿吸收体316可以具有由MAwFAxCs1-w-xPb(IyBrzCl1-y-z)3表示的组成，其中MA代表甲基铵，FA代表甲脒，Cs代表铯，Pb代表铅，I代表碘化物，Br代表溴，Cl代表氯，并且w、x、y、z代表为实现目标带隙能量而选择的相对浓度。或者，钙钛矿吸收体316可以具有实现目标带隙能量的任何其他合适的组成。钙钛矿吸收体316可以通过旋涂、刮涂、缝模涂布、凹版涂布、辊涂、喷涂、蒸发、升华或任何其他合适的沉积工艺形成。空穴选择层318可以包括被配置为将光生空穴从钙钛矿吸收体316引导出去并抵抗光生电子的一种或多种材料。空穴选择层318可以包括高功函数材料(例如，氧化镍、氧化钨、氧化钼、螺环二芴(Spiro-OMeTAD)、聚(三芳基胺)、polyTPD、PFN、PEDOT:PSS，或它们的组合或堆叠)。这里，“高功函数”材料通常具有大于大约4.5eV的功函数。
串联互连304是重组层或结。串联互连304可以包括被溅射、蒸发、喷涂或以其他方式沉积的铟锡氧化物、铟锌氧化物、氢化铟氧化物、铟钨氧化物、铟铈氧化物、锡氧化物、氧化锌、锌锡氧化物，或它们的组合。在一些实施方式中，串联互连304是通过等离子体增强化学气相沉积、热丝化学气相沉积、低压化学气相沉积、溅射或任何其他合适的方法沉积的高度掺杂的n型和p型纳米或微晶硅、纳米或微晶氧化硅或多晶硅。
硅异质结底部电池306，从朝阳侧到后侧，包括电子选择层320、第一钝化层322、硅吸收体324、第二钝化层326、空穴选择层328、透明导体330，以及金属网格332。在一些实施方式中，电子选择层和空穴选择层的位置根据钙钛矿顶部电池302的触点的极性而颠倒。电子选择层320可以包括n型氢化非晶硅、非晶氧化硅、非晶碳化硅、纳米或微晶硅、纳米或微晶氧化硅，或它们的组合。可以通过将磷结合到层体中将电子选择层320制成n型(例如，通过在沉积期间引入含磷的前体气体或蒸汽)。钝化层322和326可以包括标称本征氢化非晶硅、非晶氧化硅、非晶碳化硅，或它们的组合。空穴选择层328可以包括p型氢化非晶硅、非晶氧化硅、非晶碳化硅、纳米或微晶硅、纳米或微晶氧化硅，或它们的组合。可以通过将硼结合到层体中将空穴选择层328制成p型(例如，通过在沉积期间引入含硼的前体气体或蒸汽)。层体320、322、326以及328可以通过等离子体增强化学气相沉积或热丝化学气相沉积来沉积。在一些实施方式中，硅吸收体324是单晶硅晶片或多晶硅晶片。硅晶片可以是n型、p型或标称本征的。硅晶片的一个或多个表面可以用，例如，棱锥、台面或各向同性蚀刻特征来纹理化。透明导体330可以包括被溅射、蒸发、喷涂或以其他方式沉积的一层或多层材料，诸如，氧化铟锡、氧化铟锌、氢化铟氧化物、氧化铟钨、氧化铟铈、氧化锡、氧化锌、氧化锌锡，或它们的组合。金属网格332可以包括，例如，银、铜、铝、锡、镍或它们的组合，并且可以被丝网印刷、喷墨印刷、蒸发、电镀或以其他方式沉积。金属网格332限定开口，并且可以在硅太阳能电池的表面上形成任何图案，包括，例如，指状物和母线。开口允许从地面或接近光伏电池300的后表面的其他表面反射的光到达硅吸收体324。也就是说，金属网格332不是阻挡光向硅吸收体324传输的连续不透明层的形式。在一些实施方式中，金属网格332用作光伏电池300的电端子。
图4是光伏电池400的横截面图。光伏电池400包括钙钛矿顶部电池402、串联互连404以及硅双面TOPCon底部电池406。钙钛矿顶部电池402可以与钙钛矿顶部电池302相同或者可以不同。串联互连404可以是重组层或结。串联互连404可以包括，例如，被溅射、蒸发、喷涂，或以其他方式沉积的氧化铟锡、氧化铟锌、氢化氧化铟、氧化铟钨、氧化铟铈、氧化锡、氧化锌、氧化锌锡，或它们的组合。在一些实施方式中，串联互连404包括通过等离子体增强化学气相沉积、热丝化学气相沉积、低压化学气相沉积、溅射或任何其他合适的方法沉积的高度掺杂的p型或n型纳米或微晶硅、纳米或微晶氧化硅或多晶硅。在一些情况下，串联互连404与多晶硅420形成隧道结。
硅双面TOPCon底部电池406，从其朝阳侧到其后侧，包括第一多晶硅层420、第一隧道氧化物层422、硅吸收体424、第二隧道氧化物层426、第二多晶硅层428、抗反射涂层430以及金属网格432。多晶硅层420可以是直接沉积为多晶硅或沉积为随后结晶的非晶硅的n型或p型。可以通过将磷结合到层体中将多晶硅层420制成n型(例如，通过在沉积期间引入含磷的前体气体或蒸汽)。可以通过将硼结合到层体中(例如，通过在沉积期间引入含硼的前体气体或蒸汽)将多晶硅层420制成p型。多晶硅层420可以通过等离子体增强化学气相沉积、热丝化学气相沉积、低压化学气相沉积、溅射或任何其他合适的方法来沉积。隧道氧化物层422和426可以包括二氧化硅、非化学计量的氧化硅、氧化铝或任何其他电介质材料。可以选择隧道氧化物层422和426的厚度，使得硅吸收体424中的光生电子或空穴通过隧道氧化物层422和426，例如，由通过针孔的隧道效应或传导来传输。在一个示例中，隧道氧化物层422和426是厚度在大约1nm至大约1.5nm的范围内的二氧化硅层。可以通过等离子体增强化学气相沉积、热丝化学气相沉积或低压化学气相沉积来沉积隧道氧化层422和426；通过湿式化学氧化、干炉氧化或湿炉氧化来使隧道氧化层422和426生长；或用合适的方法形成隧道氧化层422和426。多晶硅层428通常具有与多晶硅层420相反的掺杂类型。硅吸收体424可以与硅吸收体324相同或者可以不同。抗反射涂层430通常包括被配置为最大化从光伏电池400的后侧入射到其上的光到硅吸收体424中的传输的电介质或光学透明的材料或材料的堆叠。在一个示例中，抗反射涂层430是具有在大约1.4至大约2.5范围内的折射率和在大约50nm至大约100nm范围内的厚度的电介质层。在一个示例中，电介质材料是氮化硅。金属网格432的金属可以包括银、铜、铝、锡、镍或它们的组合，并且可以被丝网印刷、喷墨印刷、蒸发、电镀或以其他方式沉积。金属网格432可以延伸穿过抗反射涂层430，以与多晶硅层428电接触。金属网格432限定开口，并且可以在硅太阳能电池的表面上形成任何图案，包括，例如，指状物和母线。也就是说，金属网格432不是阻挡光向硅吸收体424的传输的连续不透明层的形式。在一些实施方式中，金属网格432用作光伏电池400的电端子。
图5是光伏电池500的横截面图。光伏电池500包括钙钛矿顶部电池502、串联互连504以及硅单面TOPCon底部电池506。钙钛矿顶部电池502可以与钙钛矿顶部电池302相同或者可以不同。串联互连504可以与串联互连404相同或者可以不同。
硅单面TOPCon底部电池506，从其朝阳侧到其后侧，包括多晶硅层520、隧道氧化物层522、具有后表面526的硅吸收体524、抗反射涂层530，以及金属网格532。多晶硅层520可以与多晶硅层420相同或者可以不同。隧道氧化层522可以与隧道氧化层422相同或者可以不同。硅吸收体524可以与硅吸收体324相同或者可以不同。硅吸收体524可以在后表面526附近具有高掺杂剂浓度。掺杂剂可以从后表面526延伸大约0.1μm至大约10μm(例如，大约0.5μm至大约2)到硅吸收体524中。掺杂剂可以均匀地分布在后表面526上，或者可以是不均匀的(例如，集中在某些区域中)。在一个示例中，掺杂剂集中在金属网格532直接接触硅吸收体524的区域中。掺杂剂可以包括对硅吸收体贡献自由电子或自由空穴的任何元素。掺杂剂的合适示例包括硼、铝以及磷。掺杂剂可以在高温下通过扩散被引入硅吸收体524中。在一个示例中，硼在炉中从三溴化硼蒸气扩散到硅吸收体524的后表面526中。在一个示例中，铝在炉中从形成金属网格532的铝浆扩散到硅吸收体524的后表面526中。抗反射涂层530可以与抗反射涂层430相同或者可以不同。抗反射涂层530可以使硅吸收体524的后表面526钝化，减少光生电子和空穴在此表面处的非辐射重组。抗反射涂层530可以包括氧化硅、氧化铝、氮化硅，或其组合或堆叠。在一个示例中，抗反射涂层530是氧化铝和氮化硅的堆叠。氧化铝可以具有大约5nm至大约20nm范围内的厚度，且氮化硅可以具有大约40nm至大约90nm范围内的厚度。金属网格532可以包括银、铜、铝、锡、镍或它们的组合，并且可以被丝网印刷、喷墨印刷、蒸发、电镀或以其他方式沉积。金属网格532可以在一个或多个区域中延伸穿过抗反射涂层530，以与硅吸收体524直接电接触。在一种实施方式中，金属网格532与硅吸收体524中在后表面526附近具有高掺杂剂浓度的区域直接电接触。在一个示例中，金属网格532包括铝浆，其通过抗反射涂层530烧制并使铝扩散到硅吸收体524的后表面526中。金属网格532限定了开口，并且可以在硅太阳能电池的表面上形成任何图案，包括，例如，指状物和母线。也就是说，金属网格532不是阻挡光向硅吸收体524传输的连续不透明层的形式。在一些实施方式中，金属网格532用作光伏电池500的电端子。
图6是光伏电池600的横截面图。光伏电池600包括钙钛矿顶部电池602、串联互连604以及硅PERC底部电池606。钙钛矿顶部电池602可以与钙钛矿顶部电池302相同或者可以不同。串联互连604可以与串联互连404相同或者可以不同。
硅PERC底部电池606，从其朝阳侧到后侧，包括钝化层620、具有前表面622和后表面626的硅吸收体624、抗反射涂层630，以及金属网格632。钝化层620使硅吸收体624的前表面622钝化，减少光生电子和空穴在此表面处的非辐射重组。钝化层620可以包括氧化硅、氧化铝、氮化硅，或其组合或堆叠。在一个示例中，钝化层620是厚度在大约10nm至大约200nm范围内的氮化硅层。钝化层620可以限定使光传输到硅吸收体624的前表面622的开口或区域。硅吸收体624可以与硅吸收体524相同或者可以不同。硅吸收体624可以在前表面622附近具有高掺杂浓度。掺杂剂可以，例如，从前表面622延伸大约0.1μm至大约10μm(例如，从大约0.5μm至大约2μm)到硅吸收体624中。掺杂剂可以均匀地分布在前表面622上，或者可以集中在某些区域中。例如，掺杂剂可以集中在钝化层620限定开口的区域中。串联互连604可以延伸穿过钝化层620中的一个或多个开口，以与硅吸收体624(例如，在前表面622附近具有高掺杂剂浓度的硅吸收体624的区域)直接电接触。掺杂剂可以包括对硅吸收体贡献自由电子或自由空穴的任何元素。合适的掺杂剂的示例包括硼和磷。掺杂剂可以通过在高温下扩散被引入硅吸收体624中。在一个示例中，磷在炉中从三氯氧化磷蒸气扩散到硅吸收体624的前表面622中。抗反射涂层630可以与抗反射涂层530相同或者可以不同。金属网格632可以与金属网格532相同或者可以不同。
光伏电池300、400、500以及600可以多种顺序制造。在一些制造序列中，首先完成硅底部电池。然后，使串联互连和钙钛矿顶部电池逐层沉积在钙钛矿顶部电池上。在一个示例中，使氧化铟锡溅射，使氧化镍溅射，对钙钛矿进行缝模涂布，使富勒烯热蒸发，使氧化锡原子层沉积，使氧化铟锡溅射，对低温银浆进行筛网印刷和固化。
在一些实施方式中，双面级联光伏电池具有钙钛矿顶部电池和钙钛矿底部电池。钙钛矿顶部电池可以是具有钙钛矿晶体结构ABX3的吸收体的任何顶部电池，其中A和B是阳离子或阳离子混合物，而X是阴离子或阴离子混合物。钙钛矿底部电池可以是具有钙钛矿晶体结构ABX3的吸收体的任何底部电池，其中A和B是阳离子或阳离子混合物，而X是阴离子或阴离子混合物。钙钛矿底部电池的吸收体的带隙能量小于钙钛矿顶部电池的吸收体的带隙能量。具有非独立式钙钛矿顶部电池和底部电池的双面级联光伏电池可以在不被认为是光伏电池的一部分的支撑物上制造。在一些实施方式中，光伏电池在位于完成的光伏电池的朝阳侧的覆板上制造。在其他实施方式中，光伏电池在位于完成的光伏电池的后侧的基板上制造。
图7是光伏电池700和覆板708的横截面图。光伏电池700具有钙钛矿顶部电池702、串联互连704以及钙钛矿底部电池706。钙钛矿顶部电池702，从其朝阳侧到后侧，包括透明导体712、电子选择层714、钙钛矿吸收体716，以及空穴选择层718。在一些实施方式中，电子选择层和空穴选择层的位置是颠倒的。透明导体712可以包括被溅射、蒸发、喷涂或以其他方式沉积的一层或多层材料，诸如，氧化铟锡、氧化铟锌、氢化铟氧化物、氧化铟钨、氧化铟铈、氧化锡、氧化锌、氧化锌锡，或它们的组合。透明导体712可以用于横向传输收集在电子选择层714中的光生电子。透明导体712可以用作光伏电池700的电端子之一。电子选择层714可以包括被配置为将光生电子从钙钛矿吸收体716传导出去并抵抗光生空穴的一种或多种材料。电子选择层714可以包括低功函数材料(例如，氧化锡、氧化锌、氧化钛、富勒烯、富勒烯衍生物，或它们的组合或堆叠)。钙钛矿吸收体716可以具有大约1.6eV至大约1.9eV或大约1.9eV至大约2.1eV的带隙能量。在一个示例中，钙钛矿吸收剂716的组成由MAwFAxCs1-w-xPb(IyBrzCl1-y-z)3表示，其中MA代表甲基铵，FA代表甲脒，Cs代表铯，Pb代表铅，I代表碘化物，Br代表溴，Cl代表氯，且w、x、y、z代表为实现目标带隙能量而选择的相对浓度。钙钛矿吸收体716可以具有实现目标带隙能量的任何其他合适的组成。钙钛矿吸收体716可以通过旋涂、刮涂、缝模涂布、凹版涂布、辊涂、喷涂、蒸发、升华或任何其他合适的沉积工艺形成。空穴选择层718可以包括被配置为将光生空穴从钙钛矿吸收体716传导出去并抵抗光生电子的一种或多种材料。空穴选择层718可以包括高功函数材料(例如，氧化镍、氧化钨、氧化钼、螺环二芴(Spiro-OMeTAD)、聚(三芳基胺)、polyTPD、PFN、PEDOT:PSS，或它们的组合或堆叠)。
串联互连704是重组层或结。串联互连704可以包括被溅射、蒸发、喷涂或以其他方式沉积的铟锡氧化物、铟锌氧化物、氢化铟氧化物、铟钨氧化物、铟铈氧化物、锡氧化物、氧化锌、锌锡氧化物，或它们的组合。
钙钛矿底部电池706，从其朝阳侧到后侧，包括电子选择层724、钙钛矿吸收体726、空穴选择层728，以及透明导体730。在一些实施方式中，电子选择层和空穴选择层的位置根据钙钛矿顶部电池702的触点的极性而颠倒。电子选择层724可以包括被配置为将光生电子从钙钛矿吸收体726传导出去并抵抗光生空穴的一种或多种材料。电子选择层724可以包括低功函材料(例如，氧化锡、氧化锌、氧化钛、富勒烯、富勒烯衍生物，或它们的组合或堆叠)。钙钛矿吸收体726可以具有大约1.2eV至大约1.4eV或大约1.4eV至大约1.6eV范围内的带隙能量。钙钛矿吸收剂726可以具有由MAvFAwCs1-v-wPbxSn1-x(IyBrzCl1-y-z)3表示的组成，其中MA代表甲基铵，FA代表甲脒，Cs代表铯，Pb代表铅，Sn代表锡，I代表碘化物，Br代表溴，Cl代表氯，并且v、w、x、y、z是为实现目标带隙能量而选择的相对浓度。在某些实施方式中，钙钛矿吸收体726具有实现目标带隙能量的任何其他合适的组成。钙钛矿吸收体726可以通过旋涂、刮涂、缝模涂布、凹版涂布、辊涂、喷涂、蒸发、升华或任何其他合适的沉积工艺形成。空穴选择层728可以包括被配置为将光生空穴从钙钛矿吸收体726传导出去并抵抗光生电子的一种或多种材料。空穴选择层728可以包括高功函数材料。其可以包括，例如，氧化镍、氧化钨、氧化钼、螺环二芴(Spiro-OMeTAD)、聚(三芳基胺)、polyTPD、PFN、PEDOT:PSS，或它们的组合或堆叠。透明导体730可以包括被溅射、蒸发、喷涂或以其他方式沉积的一层或多层材料，诸如，氧化铟锡、氧化铟锌、氢化铟氧化物、氧化铟钨、氧化铟铈、氧化锡、氧化锌、氧化锌锡，或它们的组合。透明导体730可以用于横向传输收集在空穴选择层728中的光生空穴。在一些实施方式中，透明导体730用作光伏电池700的电端子之一。
覆板708传输钙钛矿吸收体716和726被配置为吸收的至少那部分太阳光谱。覆板708可以包括玻璃、塑料或任何其他合适的材料。在一个示例中，覆板708是厚度在大约1mm至大约5mm(例如，大约3mm)的范围内的热回火、低铁、钠钙玻璃。
图8是光伏电池800和基板808的横截面图。光伏电池800包括钙钛矿顶部电池802、串联互连804以及钙钛矿底部电池806。钙钛矿顶部电池802可以与钙钛矿顶部电池702相同或者可以不同。串联互连804可以与串联互连704相同或者可以不同。钙钛矿底部电池806可以与钙钛矿底部电池706相同或者可以不同。基板808传输钙钛矿吸收体826被配置为吸收的至少那部分太阳光谱。基板808可以是玻璃、塑料或任何其他合适的材料。在一个示例中，基板808是厚度在大约1mm至大约5mm(例如，大约3mm)的范围内的热回火、低铁、钠钙玻璃。
本发明还描述了一种双面级联光伏模块。此光伏模块具有电耦接的多个双面级联光伏电池。光伏模块还具有保护光伏电池免受元件影响的光学透明外层。
图9是光伏模块900的横截面图。光伏模块900包括多个双面双端级联光伏电池902。光伏电池902在并入光伏模块900之前可以是独立的。光伏电池100、200、300、400、500以及600是用于光伏模块900的合适的光伏电池902的示例。在一个示例中，每个光伏电池902中的至少一个子电池包括为硅晶片的吸收体。在一些实施方式中，每个光伏电池902包括钙钛矿顶部电池和硅底部电池。光伏模块900还包括电互连904。电互连904串联或并联电耦接光伏电池902。当第一光伏电池902的正电端子电耦接到第二光伏电池902的负电端子时，形成串联互连。当第一光伏电池902的正电端子电耦接到第二光伏电池902的正电端子时，形成并联互连。在一些实施方式中，第一和第二光伏电池902是相邻的(例如，紧邻，在第一和第二光伏电池之间没有居间的光伏电池)。电互连904可以包括金属突片、带、线、任何其他合适的导电材料，或它们的某种组合。电互连904可以通过焊接、与低熔点金属结合、与导电粘合剂结合或任何其他合适的方法耦接到光伏电池902以形成导电触点。
光伏模块900还包括外层920和922，以及囊封剂924。外层920传输光伏电池902的顶部和底部电池的吸收体被配置为吸收的至少那部分太阳光谱。外层922传输光伏电池902的底部电池的吸收体被配置为吸收的至少那部分太阳光谱。外层920和922在与光伏模块900中的其他层体结合使用时，经受光伏模块产品鉴定测试(例如，IEC61215)中规定的冰雹和风荷载测试。外层920和922可以包括玻璃、塑料或任何其他合适的材料。在一个示例中，外层920和922是热回火、低铁、钠钙玻璃。外层920通常具有在大约1mm至大约5mm或大约1.5mm至大约3.5mm(例如，大约2.5mm)范围内的厚度。外层922通常具有在大约1mm至大约5mm或大约1.5mm至大约3.0mm(例如，大约2.0mm)范围内的厚度。在一些实施方式中，外层920具有抗反射涂层。在一个实施方式中，抗反射涂层包括通过溶胶-凝胶或真空沉积工艺沉积的二氧化硅颗粒。外层920和922的一个或多个表面可以被纹理化。
囊封剂924传输光伏电池902的顶部和底部电池的吸收体被配置为吸收的至少那部分太阳光谱。囊封剂924可以包括一个或多个层体，诸如，乙烯-乙酸乙烯酯层、聚烯烃层、离聚物层、硅树脂层，或它们的某种组合。其他合适的材料包括能够形成折射率大约为1.5的光学透明层的材料。囊封剂924有利地表现出对外层920和922以及光伏电池902的粘附性，足以在太阳能模块产品鉴定测试(例如，IEC61215)中规定的紫外线(UV)、热或湿气测试之后抵抗分层。在制造光伏模块900之前，囊封剂924可以是两个或更多个独立的层体或片材，每个层体或片材通常具有在大约10μm至大约800μm(例如，大约150μm至大约400μm)范围内的厚度。
光伏模块900可以以类似于组装其他类型光伏模块所使用的方式组装。在一个示例中，光伏模块中的材料被逐层堆叠，且在升高的温度或压力下进行层压。在一个示例中，将第一层囊封剂放置在第一外层上并与第一外层对齐，将一串焊接或以其他方式互连的光伏电池放置在第一层囊封剂上并与第一层囊封剂对齐，将第二层囊封剂放置在所述一串光伏电池上并与所述一串光伏电池对齐，将第二外层放置在第二层囊封剂上并与第二层囊封剂对齐，然后在真空层压机中对所得堆叠进行层压。
图10是光伏模块1000的横截面图。光伏模块1000包括多个双面双端级联光伏电池1002。光伏电池1002可以在覆板1006上直接制造。光伏电池700是用于光伏模块1000的合适的光伏电池1002的示例。在一个实施方式中，每个光伏电池1002包括钙钛矿顶部电池和钙钛矿底部电池。光伏模块1000还包括电互连1004、1004'。电互连1004、1004'串联或并联电耦接光伏电池。电互连1004、1004'可以是光学透明的导电氧化物、金属突片、带、线、任何其他合适的导电材料，或它们的某种组合。电互连1004、1004'可以通过在沉积期间结合、焊接、与低熔点金属结合、与导电粘合剂结合或任何其他合适的方法耦接到光伏电池1002以形成导电触点。在一些实施方式中，电互连1004、1004'包括光伏电池1002上的两个透明导体，并且每对相邻的光伏电池1002由开口划定并耦接(例如，直接连接)。在一个实施方式中，开口通过激光划线形成。第一开口1010延伸穿过光伏电池1002的顶部电池的电互连1004，并且通常在电互连1004沉积之后形成。第二开口1012延伸穿过光伏电池1002的除电互连1004、1004'之外的所有层体，并且通常在除电互连1004'之外的所有层体沉积之后形成。第三开口1014延伸穿过光伏电池1002的底部电池的电互连1004'，并且通常在电互连1004'沉积之后形成。底部电池的电互连1004'通过第二开口1012接触顶部电池的电互连1004。第一开口1010和第三开口1014分别将层体划分为多个光伏电池1002，使得电互连1004、1004'通过第二开口1012的接触导致光伏电池1002的串联互连。也就是说，第一开口1010和第三开口1014不会导致分流(shunt)。
光伏模块1000还可以包括覆板1006、外层1020以及囊封剂1024。覆板1006可以与外层920相同或者可以不同。外层1020可以与外层922相同或者可以不同。囊封剂1024可以与囊封剂924相同或者可以不同。在制造光伏模块1000之前，囊封剂1024可以是一个或多个独立的层体或片材。在一些实施方式中，每个独立的层体或片材具有大约10μm至大约800μm(例如，大约150μm至大约400μm)范围内的厚度。
图11是光伏模块1100的横截面图。光伏模块1100包括多个双面双端级联光伏电池1102。光伏电池1102可以在基板1106上制造。光伏电池800是用于光伏模块1100的合适的光伏电池1102的示例。在一些实施方式中，光伏电池1102包括钙钛矿顶部电池和钙钛矿底部电池。光伏模块1100还包括电互连1104、1104'，它们可以与电互连1004、1004'相同或者可以不同。光伏模块1100还包括外层1120，其可以与外层920相同或者可以不同。基板1106可以与外层922相同或者可以不同。光伏模块1100还包括囊封剂1124，其可以与囊封剂1024相同或者可以不同。
光伏模块1000和1100可以以类似于组装其他类型的光伏模块所使用的方式组装。在一些实施方式中，光伏模块中的材料被逐层堆叠，并且在升高的温度或压力下进行层压。在一个示例中，将囊封剂层放置在具有光伏电池的覆板或基板上并与其对齐，将外层放置在囊封剂层上并与其对齐，并且在真空层压机中将所得堆叠进行层压。
虽然本发明包含许多特定的细节，但这些细节不应被解释为对主题的范围或可以要求保护的范围的限制，而是对可以特定于特定实施方式的特征的描述。在本发明中在单独实施方式的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施例中以组合实施。反之，在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以在多个实施例中单独地或以任何合适的子组合来实施。此外，尽管先前描述的特征可以被描述为在某些组合中起作用并且甚至最初也如此要求保护，但在一些情况下，来自要求保护的组合的一个或多个特征可以从组合中删除，并且要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变体。
已经描述了主题的特定实施方式。所描述的实施方式的其他实施方式、变更以及排列在所附权利要求的范围内对本领域技术人员来说是显而易见的。虽然在附图或权利要求书中以特定顺序描述了操作，但这不应理解为要求此类操作以所示的特定顺序或按顺序执行，或者所示的所有操作被执行(一些操作可以被认为是可选的)，以实现期望的结果。
因此，先前描述的示例实施方式不限定或限制本发明。在不背离本发明的精神和范围的情况下，其他改变、替换以及变更也是可能的。

Claims (20)

1.一种级联光伏电池，包括：
顶部电池，包括第一吸收体；和
底部电池，包括第二吸收体，
其中，所述顶部电池和所述底部电池串联电耦接，并且
其中，所述顶部电池被配置成通过所述顶部电池的第一表面接收太阳辐射并且通过所述顶部电池的第二表面将光子传输到所述底部电池，并且所述底部电池被配置成通过所述底部电池的第一表面接收来自所述顶部电池的光子并且通过所述底部电池的第二表面接收太阳辐射。
2.根据权利要求1所述的光伏电池，其中，所述第一吸收体的带隙能量超过所述第二吸收体的带隙能量。
3.根据权利要求2所述的光伏电池，其中，所述第一吸收体的带隙能量在大约1.5eV至大约2.1eV之间的范围内。
4.根据权利要求2所述的光伏电池，其中，所述第二吸收体的带隙能量在大约1eV至大约1.5eV之间的范围内。
5.根据权利要求1所述的光伏电池，其中，所述第一吸收体的带隙能量超过所述光子的能量。
6.根据权利要求1所述的光伏电池，其中，所述第二吸收体包括钙钛矿。
7.根据权利要求6所述的光伏电池，其中，所述第一吸收体包括钙钛矿。
8.根据权利要求1所述的光伏电池，其中，所述第二吸收体包括硅。
9.根据权利要求8所述的光伏电池，其中，所述底部电池是硅异质结电池、隧道氧化物钝化接触(TOPCon)电池、钝化发射极背接触(PERC)电池，或铝背表面-场(Al-BSF)电池。
10.根据权利要求8所述的光伏电池，其中，所述第一吸收体包括钙钛矿。
11.根据权利要求1所述的光伏电池，其中，所述底部电池的第二表面与所述顶部电池的第一表面相对。
12.根据权利要求1所述的光伏电池，其中，所述顶部电池和所述底部电池通过光学透明的导电层串联电耦接。
13.根据权利要求1所述的光伏电池，其中，所述顶部电池和所述底部电池通过掺杂的半导体层串联电耦接。
14.根据权利要求13所述的光伏电池，其中，所述掺杂的半导体层具有相反的掺杂极性。
15.一种光伏模块，包括多个根据权利要求1所述的级联光伏电池，
其中，每个级联光伏电池电耦接到所述多个级联光伏电池中的至少一个其他级联光伏电池，
其中，所述光伏模块的第一侧接近所述多个级联光伏电池的每个顶部电池的第一表面，并且所述光伏模块的第二侧接近所述多个级联光伏电池的每个底部电池的第二表面。
16.根据权利要求15所述的光伏模块，其中，每个级联光伏电池通过所述每个级联光伏电池和所述多个级联光伏电池中的至少一个其他级联光伏电池之间的开口电耦接到所述至少一个其他级联光伏电池，所述光伏电池与导电材料，在所述多个级联光伏电池的朝阳侧上的第一导电材料和在所述多个级联光伏电池的后侧上的第二导电材料，电耦接。
17.根据权利要求15所述的光伏模块，其中，每个级联光伏电池并联或串联电耦接到所述至少一个其他级联光伏电池。
18.根据权利要求15所述的光伏模块，还包括接近所述光伏模块的第一侧的第一保护层和接近所述光伏模块的第二侧的第二保护层，其中所述多个级联光伏电池定位在所述第一保护层和所述第二保护层之间。
19.根据权利要求18所述的光伏模块，其中，所述第二保护层被配置为将太阳辐射传输到所述多个级联光伏电池的每个底部电池的第二表面。
20.根据权利要求19所述的光伏模块，其中，所述多个级联光伏电池的每个底部电池被配置为通过所述第二保护层接收太阳辐射。
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