CN115117191A - 透明型太阳能电池及包含其的电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及透明型太阳能电池及包含其的电子设备，该透明型太阳能电池有两种结构，其中第一种结构包括层叠设置的透明基板、透明阳极层、PV光伏层、透明阴极层、阴极保护层、透明干燥剂层、透明后盖以及粘结透明基板与透明后盖的封胶；透明干燥剂层中包括量子点纳米材料。第二种结构包括层叠设置的透明基板、透明阳极层、PV光伏层、透明阴极层、阴极保护层、封胶及透明后盖；封胶中还包括量子点纳米材料。本发明电子设备包括上述两种透明型太阳能电池的任一种，在电池下方布设电子设备的显示器；在对应显示器的显示区域内，太阳能电池设有镂空结构，镂空结构内未布设有透明阳极层、PV光伏层及透明阴极层。本发明透明型太阳能电池的发电效率较高。
Description
技术领域
本发明涉及显示及太阳能电池器件的产品设计及制造领域，具体涉及透明型太阳能电池及包含其的电子设备。
技术背景
目前，随着电子科技日新月异的发展，人们对各种便携式电子产品的依赖性越来越高。以手机为例，目前已经出现了一人多机的消费和使用情况！然而，目前困扰消费者的最大问题不是产品的性能和外观，而是产品的续航能力和在发生突发事件或紧急情况下的电源应急预案。虽然产品开发工程师仍然在挖空心思、想尽办法来提高电源的电容量，但是，仍然无法解决应急状况。目前唯一能够解决这个问题的就是为各类电子器件额外配置一块太阳能电池。而目前能够有效应用于各类便携式电子器件的太阳能电池中，仍然以非硅基的非晶硅薄膜太阳能电池为主，但其光电转换效率相对较低，仅为5％-7.5％,无法满足手机、平板等高功耗类的电子器件的持续供电。因此，急需开发新一代的高效太阳能电池器件，来解决这个问题。
发明内容
本发明公开透明型太阳能电池及包含其的电子设备，旨在解决现有技术中存在的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一方面，本发明提供一种透明型太阳能电池，包括：
层叠设置的透明基板、透明阳极层、PV光伏层、透明阴极层、阴极保护层、透明干燥剂层、透明后盖以及粘结透明基板与透明后盖的封胶；其中，透明干燥剂层材料组分中包括wt％为3％～20％的量子点纳米材料，量子点纳米材料在透明干燥剂层中均匀分布或随机分布。
作为优选的技术方案，透明干燥剂层为包括液态有机金属化合物醇铝、液态有机高分子树脂混合而成的透明液体制成，醇铝为异丙醇铝及其衍生物和/或正丙醇铝及其衍生物的混合物。
作为优选的技术方案，其特征在于，透明干燥剂层为包括高氯酸盐、聚乙二醇酯、改性丙烯酸树脂混合而成的透明液体制成。
作为优选的技术方案，阴极保护层在光波长为550nm时，折射率为n＞1.6。
作为优选的技术方案，阴极保护层材质为包括小分子或聚合物的有机绝缘材料；或包括光敏剂与无机SiOx类液体材料的混合材料。
作为优选的技术方案，透明基板或透明后盖设有水氧阻隔膜层，水氧阻隔膜层为有机膜层和/或无机膜层相互交叠制作而成的单层膜或多层膜。
作为优选的技术方案，透明基板布设有透明阴极层外接引线，PV光伏层至少设有一个过孔，透明阴极从过孔穿过，与外接引线搭接相连，形成阴极的引出电极，过孔直径小于10μm；或者透明阴极设于PV光伏层表面，并延伸至PV光伏层外围，与外接引线搭接相连，形成阴极的引出电极。
作为优选的技术方案，过孔内壁或PV光伏层外围截面处设有绝缘膜层。
第二方面，本发明还提供另一种透明型太阳能电池，包括：
层叠设置的透明基板、透明阳极层、PV光伏层、透明阴极层、阴极保护层、封胶及透明后盖；封胶为混有水氧吸附剂的有机高分子树脂；水氧吸附剂为氧化钙、醇铝或高氯酸盐中的一种或多种；封胶中还包括wt％为3％～20％的量子点纳米材料；封胶为片状、固体结构，将PV光伏层全部包覆起来，并延伸至PV光伏层结构的外围，在外围区域将透明基板和透明后盖有效粘结起来。
第三方面，本发明还提出一种电子设备，包括如上述透明型太阳能电池的任一种，透明型太阳能电池下方布设电子设备的显示器；在对应显示器的显示区域内，太阳能电池设有镂空区域，镂空区域内未布设透明阳极层、PV光伏层及透明阴极层，镂空区域占对应显示器的显示区域面积的85％以上。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：(1)本发明第一种透明型太阳能电池结构中包括阴极保护层及透明干燥剂层，进一步的，在透明干燥剂中添加量子点纳米材料。当外界环境光入射并进入PV光伏层后，仍然存在部分光无法被PV光伏层吸收，透过透明阴极层的光继续前行，进入透明干燥剂层，此时，透明干燥剂层内的量子点纳米材料可以吸收此部分光，并激发出大于被吸收光波波长的光，经过透明干燥剂层的散射，部分被激发出来的光可从透明阴极层一侧随机入射进入PV光伏层，从而增加太阳能电池的发电效率；(2)本发明第二种透明型太阳能电池结构，在固态封胶中添加水氧吸附剂和量子点纳米材料；将PV光伏层全部包覆起来，并将延伸至PV光伏层结构的外围，在外围区域将透明基板和透明后盖有效粘结起来，防止水氧对太阳能电池性能的影响，同时添加量子点纳米材料同样可以增加太阳能电池的发电效率；(3)电子设备使用该透明型太阳能电池，当透明型太阳能电池下方布设电子设备的显示器，在对应显示器的显示区域内，太阳能电池设有挖空区域，挖空区域内的透明阳极层、PV光伏层及透明阴极层呈被挖空状态，此时，透明干燥剂层不仅可以吸收外界环境透射PV光伏层后的光，还可以同时吸收由显示器一侧发射出来的光，并激发出波长长度大于被吸收的光波波长，经过透明干燥剂层的散射，从透明阴极层一侧斜入射进入PV光伏层，进一步增加了发电效率。
附图说明：
图1本发明实施例1提供的一种透明型太阳能电池结构示意图；
图2本发明实施例1提供的一种透明阴极层与引线搭接的结构示意图；
图3本发明实施例1提供的另一种透明阴极层与引线搭接的结构示意图；
图4本发明实施例2提供的另一种透明型太阳能电池结构示意图；
附图标记说明：
1-透明基板；2-透明阳极层；3-阳极辅助电极层；4-PV光伏层；5-透明阴极层；6-阴极保护层；7-透明干燥剂层；8-透明后盖；9-封胶；10-绝缘膜层。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，为本发明实施例提供的一种透明型太阳能电池结构示意图，该太阳能电池结构包括：
层叠设置的透明基板1、透明阳极层2、阳极辅助电极层3、PV光伏层4、透明阴极层5、阴极保护层6、透明干燥剂层7、透明后盖8以及粘结透明基板1与透明后盖8的封胶9；
其中，优选的，透明干燥剂层7的材料组分中包括wt％为3％～20％的量子点纳米材料，量子点纳米材料在透明干燥剂层7中均匀分布或随机分布。当外界环境光入射并进入PV光伏层4后，仍然存在部分光无法被PV光伏层4吸收，透过透明阴极层5的光继续前行，进入透明干燥剂层7，此时，透明干燥剂层7内的量子点纳米材料可以吸收此部分光，并激发出大于被吸收光波波长的光，经过透明干燥剂层7的散射，部分被激发出来的光可从透明阴极层5一侧随机入射进入PV光伏层，从而增加太阳能电池的发电效率。
优选的，透明干燥剂层7材质分为两种，其中，第一种，以wt％为50％-90％的液态的、有机金属化合物醇铝(异丙醇铝及其衍生物和/或正丙醇铝及其衍生物的混合物)及wt％为5％-50％的液态有机高分子树脂为主的透明液态干燥剂，具备极强的水、氧吸附特性，同时，不会与透明阴极层5及阴极保护层6发生任何化学反应。因此，在使用此类透明干燥剂时，可以不使用阴极保护层6。第二种，以wt％为10％-15％的高氯酸盐、wt％为60％-80％的聚乙二醇酯、wt％为5％-15％的改性丙烯酸树脂和少量wt％为1％-5％的添加剂按照一定比例混合而成的透明液态干燥剂。由于此类干燥剂对部分透明阴极层5材料,如金属或合金存在腐蚀的情况，所以，当采用此类材料时，必须对透明阴极层5进行保护，即在阴极外表面制作一层阴极保护层6。所述高氯酸盐主要是由高氯酸锂、高氯酸钠、高氯酸钾、高氯酸钙、高氯酸镁等由第一主族、第二主族和第三主族金属与高氯酸化合而成的。
优选的，透明干燥剂层7的涂布量需要依据太阳能电池器件的透明基板1、透明后盖8以及边缘封胶9所形成的密封腔室的容积进行等量设定，避免密封腔内出现气泡，进而影响透明型太阳能电池器件下方布设的显示器的显示效果。
优选的，阴极保护层6材质由包括小分子或聚合物为主成分的有机绝缘材料制备，或是包括由光敏剂与无机SiOx类液体材料为主的混合材料制备，亦或是由有机与无机材料交叠成膜的多层膜构成的高透过光学薄膜制备而成。此膜层的制作一般需要借助掩膜(MASK)制作而成，亦或借助高精度设备涂布制作而成，并避免覆盖电极引线区域。
优选的，当阴极保护层6以热蒸镀方式制作时，可以先蒸镀一层厚度大于10nm的保护层膜，再继续采用预设不同形状开孔的掩膜，在阴极保护层6表面形成纳米尺度的不同立体结构。例如，当采用圆形开孔的掩膜时，可在阴极保护层表面形成半球状的微纳结构；当采用正三角形形状开孔的掩膜时，可以在阴极保护层表面形成正四面体状的微纳结构；当采用正方形形状开孔的掩膜时，可以在阴极保护层表面形成正四棱锥状的微纳结构。这些结构可以进一步提高从透明后盖8一侧入射的光的利用率，从而提高器件的光电转换效率。
优选的，所述阴极保护层6在光波长为550nm下，具备较高的折射率，n＞1.6，以便可以有效提高太阳能电池器件的吸光效率以及下方显示器的出光效率。
如图2-3所示，优选的，透明基板1设有透明阴极层5的外接引线，透明阴极层5与外接引线一般通过以下两种方式搭接相连。一种方式是，在PV光伏层4至少设有一个过孔，透明阴极从过孔穿过，与预设在透明基板1上的外接引线搭接相连，形成透明阴极的引出电极，其中，过孔的直径小于10μm。另一种方式是，将透明阴极延伸到PV光伏层4的外围，与预设在透明基板1上的外接引线相连，形成透明阴极的引出电极。优选的，第二种方式中透明阴极在光伏层4的外围与外接引线搭接的重叠面积大于20平方微米。透明阴极引出电极与透明阳极走线处于同一平面内，便于电极绑定工艺的实施。
优选的，过孔内壁及PV光伏层4外围截面处设有绝缘膜层10。以便保证透明阴极层5不与PV光伏层4的横截面相接触，也就不会发生漏电，进一步保证太阳能电池器件的电性能。
优选的，绝缘膜层10可以是有机高分子材料或无机的氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、亦或是有机与无机相交叠而成的多层膜制作而成。
优选的，透明阴极层5，一般由金属氧化物，如ITO、AZO、FTO、ATO等、纳米银、金属单质或合金，如镁、银单质或合金，或高电导率的有机高分子材料，如PEDOT:PSS等制作而成。当透明阴极层5采用金属氧化物、纳米银、高电导率的有机高分子材料制作时，其厚度范围设定在20nm-5μm范围内。当透明阴极层5选用金属单质或合金材料时，其厚度需设定在10-30nm范围内。
优选的，透明阳极层2，一般由金属氧化物ITO、AZO、FTO、ATO等、纳米银、金属单质或合金，如镁、银单质或合金，或高电导率的有机高分子材料，如PEDOT:PSS等制作而成。当透明阳极层2采用金属氧化物、纳米银、高电导率的有机高分子材料时，其厚度范围设定在20nm-5μm范围内。当所述阴极选用金属单质或合金材料时，其厚度需设定在10-30nm范围内。
优选的，透明阳极层2还可搭配设有阳极辅助电极层3，更好的提高电极的电导率，进而提高太阳能电池器件的光电转换效率。阳极辅助电极的材质包括但不限于导电性优良的金属银、铝、金、铜、铂等单质或合金制作而成。
优选的，透明基板1包括但不限于刚性的玻璃、石英，或可弯折的有机高分子材料，包括但不限于采用PET、CPI、PEN、COP、PC、PMMA等。并在透明基板1的一个或多个表面制作水氧阻隔膜层。水氧阻隔膜层，一般是以有机膜层和/或无机膜层相互交叠制作而成，具备水氧阻隔功能的单层膜或多层膜，水汽阻隔效果以WVTR(水蒸气透过率)值为评估标准值，WVTR范围在1E-2～1E-6(g/m2/day)。
优选的，透明后盖8包括但不限于刚性的玻璃、石英，或可弯折的有机高分子材料，包括但不限于采用铝箔、PET、CPI、PEN、COP、PC、PMMA等。并在后盖的一个或多个表面制作水氧阻隔膜层。水氧阻隔膜层，一般是以有机膜层和/或无机膜层相互交叠制作而成，具备水氧阻隔功能的单层膜或多层膜，水汽阻隔效果以WVTR值为评估标准值，WVTR范围在1E-2～1E-6(g/m2/day)。
优选的，封胶9的材料包括但不限于TFE薄膜封装方式或以PET、PEN、COP、CPI、PC等有机材料实体为基材，辅以表面镀膜处理的一类水氧阻隔膜材。水氧阻隔膜材的表面镀膜处理方式包括常规的镀铝，或以有机膜层和/或无机膜层相互交叠的、具备水氧阻隔功能的单层膜或多层膜构成，水汽阻隔效果以WVTR值为评估标准值，WVTR范围在1E-2～1E-6(g/m2/day)。
实施例2
如图4所示，为本发明实施例提供的另一种透明型太阳能电池结构示意图，该太阳能电池结构包括：层叠设置的透明基板1、透明阳极层2、阳极辅助电极层3、PV光伏层4、透明阴极层5、阴极保护层6、封胶9及透明后盖8；封胶9为混有水氧吸附剂的有机高分子树脂；水氧吸附剂为氧化钙、醇铝或高氯酸盐中的一种或多种；封胶9中还包括wt％为3％～20％的量子点纳米材料；封胶9为片状、固体结构，将PV光伏层4全部包覆起来，并将延伸至PV光伏层4结构的外围，在外围区域将透明基板1和透明后盖8有效粘结起来。
这种结构的太阳能电池，在封胶9中添加水氧吸附剂和量子点纳米材料，一方面实现了防止水氧对太阳能电池性能的影响，另一方面同样提高了太阳能电池的发电效率。
实施例3
本实施例提供一种电子设备，包括实施例1或实施例2的透明型太阳能电池，透明型太阳能电池下方布设电子设备的显示器；在对应显示器的显示区域内，太阳能电池设有镂空区域，镂空区域内未布设透明阳极层2、PV光伏层4及透明阴极层5，镂空区域面积占对应显示器的显示区域面积的85％以上。该电子设备，透明干燥剂层7不仅可以吸收外界环境透射PV光伏层4后的光，还可以同时吸收由显示器一侧发射出来的光，并激发出波长长度大于被吸收的光波波长，经过透明干燥剂层7的散射，从透明阴极层5一侧斜入射进入PV光伏层4，进一步增加了发电效率。
Claims (10)
1.一种透明型太阳能电池，其特征在于，包括层叠设置的透明基板、透明阳极层、PV光伏层、透明阴极层、阴极保护层、透明干燥剂层、透明后盖以及粘结所述透明基板与透明后盖的封胶；其中，所述透明干燥剂层的材料组分中包括wt%为3%～20%的量子点纳米材料，所述量子点纳米材料在所述透明干燥剂层中均匀分布或随机分布。
2.根据权利要求1所述的一种透明型太阳能电池，其特征在于，所述透明干燥剂层为包括液态有机金属化合物醇铝、液态有机高分子树脂混合而成的透明液体制成；所述醇铝为异丙醇铝及其衍生物和/或正丙醇铝及其衍生物的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种透明型太阳能电池，其特征在于，所述透明干燥剂层为包括高氯酸盐、聚乙二醇酯、改性丙烯酸树脂混合而成的透明液体制成。
4.根据权利要求1所述的一种透明型太阳能电池，其特征在于，所述阴极保护层在光波长为550nm时，折射率为n＞1.6。
5.根据权利要求4所述的一种透明型太阳能电池，其特征在于，所述阴极保护层材质为包括小分子或聚合物的有机绝缘材料；或包括光敏剂与无机SiOx类液体材料的混合材料。
6.根据权利要求1所述的一种透明型太阳能电池，其特征在于，所述透明基板或透明后盖设有水氧阻隔膜层，所述水氧阻隔膜层为有机膜层和/或无机膜层相互交叠制作而成的单层膜或多层膜。
7.根据权利要求1所述的一种透明型太阳能电池，其特征在于，所述透明基板布设有所述透明阴极层的外接引线，所述PV光伏层至少设有一个过孔，所述透明阴极从所述过孔穿过，与所述外接引线搭接相连，形成所述阴极的引出电极，所述过孔直径小于10μm；或者所述透明阴极设于所述PV光伏层表面，并延伸至PV光伏层外围，与所述外接引线搭接相连，形成所述阴极的引出电极。
8.根据权利要求7所述的一种透明型太阳能电池，其特征在于，所述过孔内壁或PV光伏层外围截面处设有绝缘膜层。
9.一种透明型太阳能电池，其特征在于，包括层叠设置的透明基板、透明阳极层、PV光伏层、透明阴极层、阴极保护层、封胶及透明后盖；所述封胶为混有水氧吸附剂的有机高分子树脂；所述水氧吸附剂为氧化钙、醇铝或高氯酸盐中的一种或多种；所述封胶中还包括wt%为3%～20%的量子点纳米材料；所述封胶为片状、固体结构，将所述PV光伏层全部包覆起来，并延伸至PV光伏层结构的外围，在外围区域将所述透明基板和透明后盖有效粘结起来。
10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的一种透明型太阳能电池，所述透明型太阳能电池下方布设所述电子设备的显示器；在对应所述显示器的显示区域内，所述太阳能电池设有镂空区域，所述镂空区域内未布设有透明阳极层、PV光伏层及透明阴极层；所述镂空区域的面积，占对应所述显示器的显示区域面积的85%以上。
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|---|---|---|---|---|
| CN104241425A (zh) * | 2014-09-10 | 2014-12-24 | 江苏金瑞晨新材料有限公司 | 对称结构高散热光伏组件 |
| US20160336470A1 (en) * | 2014-02-26 | 2016-11-17 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Solar cell module |
| US20180123507A1 (en) * | 2016-10-27 | 2018-05-03 | Korea Institute Of Energy Research | Photovoltaic package and method of manufacturing the same |
| CN111223951A (zh) * | 2018-11-23 | 2020-06-02 | 东泰高科装备科技有限公司 | 柔性太阳能电池挡膜及其制备方法 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160336470A1 (en) * | 2014-02-26 | 2016-11-17 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Solar cell module |
| CN104241425A (zh) * | 2014-09-10 | 2014-12-24 | 江苏金瑞晨新材料有限公司 | 对称结构高散热光伏组件 |
| US20180123507A1 (en) * | 2016-10-27 | 2018-05-03 | Korea Institute Of Energy Research | Photovoltaic package and method of manufacturing the same |
| CN111223951A (zh) * | 2018-11-23 | 2020-06-02 | 东泰高科装备科技有限公司 | 柔性太阳能电池挡膜及其制备方法 |
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