CN116828933A - 太阳能电池模组、太阳能显示面板及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种太阳能电池模组、太阳能显示面板及装置,包括:第一像素定义层,所述第一像素定义层包括多个开口,多个太阳能子电池,每个所述太阳能子电池设置在所述第一像素定义层的开口内,且所述太阳能子电池并联连接。根据本申请实施例提供的技术方案,通过在第一像素定义层上提供了像素级的开口结构,将太阳能子电池设置在开口内,形成像素级的太阳能子电池结构,使得太阳能子电池占比较小,形成的太阳能电池模组能够实现透明的结构,与显示模组结合后能够替代储能电池,实现显示模组自主供电的显示功能。
Description
技术领域
本发明一般涉及显示技术领域,尤其涉及太阳能电池模组、太阳能显示面板及装置。
背景技术
太阳能电池可以将太阳光或室内照明光源转换为电能,将太阳能电池与墨水屏显示集成在一起,可以实现光伏自主供电的墨水屏显示,不仅可以替代纽扣电池,还能提高电子价签集成度。但是由于需要吸收光能,因此太阳能电池通常不透明,集成在墨水屏上方会严重影响显示效果。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足,期望提供一种太阳能电池模组、太阳能显示面板及装置。
第一方面,提供一种太阳能电池模组,包括:
第一像素定义层,所述第一像素定义层包括多个开口,
多个太阳能子电池,每个所述太阳能子电池设置在所述第一像素定义层的开口内,且所述太阳能子电池并联连接。
第二方面,提供一种太阳能显示面板,包括上述太阳能电池模组,
显示面板层,所述显示面板层包括第二像素定义层,所述第二像素定义层之间设有发光层,
所述太阳能电池模组设置在所述显示面板层上方,且所述太阳能电池模组中的太阳能子电池与所述第二像素定义层正投影对应设置。
第三方面,提供种太阳能显示面板,包括上述的太阳能电池模组,
显示面板层,所述显示面板层包括第二像素定义层,所述第二像素定义层之间设有发光层,
所述太阳能电池模组与所述发光层同层设置,所述太阳能电池模组中的太阳能子电池设置在所述第二像素定义层所在位置。
第四方面,提供一种太阳能显示装置,包括上述太阳能显示面板。
根据本申请实施例提供的技术方案,通过在第一像素定义层上提供了像素级的开口结构,将太阳能子电池设置在开口内,形成像素级的太阳能子电池结构,使得太阳能子电池占比较小,形成的太阳能电池模组能够实现透明的结构,与显示模组结合后能够替代储能电池,实现显示模组自主供电的显示功能。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本实施例中太阳能电池模组截面示意图;
图2为本实施例中太阳能电池模组俯视示意图;
图3-图4为本实施例中太阳能电池结构示意图;
图5-图9为一实施例中太阳能显示面板截面示意图;
图10-图12为另一实施例中太阳能显示面板截面示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
请参考图1和图2所示,本实施例提供一种太阳能电池模组10,包括:
第一像素定义层13,所述第一像素定义层13包括多个开口,
多个太阳能子电池14,每个所述太阳能子电池14设置在所述第一像素定义层13的开口内,且所述太阳能子电池14并联连接。
本实施例中的太阳能电池模组在第一像素定义层上提供了像素级的开口结构,将太阳能子电池设置在开口内,形成像素级的太阳能子电池结构,使得太阳能子电池占比较小,形成的太阳能电池模组能够实现透明的结构,与显示模组结合后能够替代储能电池,实现显示模组自主供电的显示功能。
可选的,包括:基板11,所述第一像素定义层13设置在所述基板11上方,
所述第一像素定义层13靠近所述基板11的一侧设有第一电极层12,所述第一像素定义层13远离所述基板11的一侧设有第二电极层15,所述第一电极层12和所述第二电极层5分别连接至所述太阳能子电池14;
所述第二电极层15远离所述太阳能子电池14的一侧还设有封装层16。
如图1所示,本实施例提供的太阳能电池模组还包括基板11,在基板11上设置第一电极层12,该基板11为玻璃基板或者柔性PI基板,形成的第一电极层12为正面的透明导电电极,例如ITO、IZO、AZO等,随后在第一电极层12上形成第一像素定义层13,该第一像素定义层13设置多个开口用来设置太阳能子电池14,其中,第一像素定义层13一般选用透明有机材料,或者SiO、SiN、SiON等无机物;设置的太阳能子电池根据实际需求选用不同的电池,下面实施例会详细说明,随后在太阳能子13电池上形成第二电极层15,该第二电极层15为整面的透明导电电极,材质选用与第一电极层12相同,或者设置第二电极层12为像素化的金属电极和透明导电电极结合的形式,在每个太阳能子电池上形成金属电极,金属电极材质为Al、Ag、Au、Cu等,在非太阳能子电池的位置设置透明导电材料形成第二电极层15;随后在第二电极层15上方进行封装形成封装层16,封装层16可以采用玻璃封装或者薄膜封装的形式,选用透明材料进行封装,封装层可以设置在第二电极层15的上方,也可以包覆住第二电极层15和第一像素定义层13设置。
如图3和图4所示提供了两种不同的太阳能子电池结构,图3中的太阳能子电池为钙钛矿太阳能电池,该电池可以为正型结构或者反型结构;图4为非晶硅太阳能电池结构,非晶硅太阳能电池包括p型非晶硅,i型非晶硅,n型非晶硅,依次通过PECVD制备p型/i型/n型非晶硅,非晶硅厚度1000nm左右;非晶硅制备完成后,通过光刻工艺将非晶硅薄膜图案化;或者采用有机太阳能电池,有机太阳能电池依次制备HTL/活性层/界面层,其中HTL通常采用PEDOT:PSS,MoO3等,活性层为给体材料和受体材料的混合,给体材料包括不限于P3HT/PTB7/PCE-10/PBDB-T等,受体材料包括不限于PCBM/PC71BM/ITIC/Y6等,界面层采用PFN/LiF等,无论哪种太阳能电池结构对应的第二电极层均可以采用正面透明导电氧化物形成,也可以采用金属电极和透明导电材料结合形成导电电极的形式。
图3中的钙钛矿太阳能电池制备过程一般包括在玻璃或PI等基板11上通过溅射工艺沉积透明导电氧化物作为第一电极层12,透明导电氧化物可以为ITO,IZO,AZO等,优选ITO,厚度优选100nm;第一电极层12制备完成之后,通过光刻工艺制备第一像素定义层(图3中未示出),可以为有机材料,也可以为无机材料,包括SiO,SiN,SiON等,优选无机材料,厚度1000nm左右;形成开口用来设置太阳能子电池,开口可以为正方形,矩形,也可以根据需要设计为任意图形,形状优选正方形或矩形;第一像素定义层制备完成之后,制备钙钛矿太阳能子电池,太阳能子电池分为反型(PIN型)和正型(NIP型)。当采用反型结构时,依次制备HTL/钙钛矿层/ETL/EIL;其中HTL可以为有机小分子(TPA/NPB/TCTA/TAPC等),或有机聚合物(PEDOT:PSS/Poly-TPD/PTAA等),也可以为无机材料(NiOx/CuO/CuSCN/V2O5等);钙钛矿层为结构为ABX3的多晶薄膜,A位置可以为甲胺CH3NH3/甲眯CH(NH2)2/Cs/Rb等,B位置为Pb或Sn,X位置为Cl/Br/I等;ETL为富勒烯及富勒烯衍生物,ZnO等;EIL为BCP/PFN/Liq3/LiF等。当采用正型结构时,依次制备ETL143/钙钛矿层142/HTL141;其中,ETL为TiO2,SnO2等;钙钛矿层与反型结构相同;HTL为Spiro-OMeTAD,PTAA等,上述膜层通过喷墨打印工艺或精细掩模版蒸镀工艺实现图案化。子电池制备完成之后制备第二电极层15,通过溅射工艺沉积透明导电氧化物作为第二电极层15,透明导电氧化物可以为ITO,IZO,AZO等,优选ITO,厚度>100nm;第二电极层15采用像素化的金属电极+整面的透明导电氧化物,像素化的金属电极采用精细掩模版真空蒸镀沉积,金属可以为Al,Ag,Au,Cu,优选Ag,厚度优选100nm,金属电极制备之后,沉积整面的透明导电氧化物,优选ITO,厚度>100nm;第二电极层15制备完成后,对透明太阳能电池模组进行封装,封装可以采用玻璃封装,也可以采用两叠层或三叠层的薄膜封装。
图4中的非晶硅太阳能子电池制备过程与上述钙钛矿太阳能电池的相似,在制备第一像素定义层后进行电池的制备,非晶硅太阳能电池包括p型非晶硅146,i型非晶硅145,n型非晶硅144,依次通过PECVD制备p型/i型/n型非晶硅,非晶硅厚度1000nm左右;非晶硅制备完成后,通过光刻工艺将非晶硅薄膜图案化。
可选的,所述太阳能子电池14阵列分布,所述太阳能子电池14为钙钛矿太阳能电池或者有机太阳能电池或者非晶硅太阳能电池。
其中,优选的通过阵列分布的形式进行设置,形成例如图2所示的n行m列的太阳能子电池14形式,由于太阳能子电池14一般采用蒸镀等工艺进行设置,采用规则的阵列形式进行太阳能子电池14的设置便于该结构的制备;多个太阳能子电池为并联的方式连接在一起,假设单个太阳能子电池的输出电压为V0,输出电流为I0,光电转换效率为η0,子电池面积为A0,光照强度为Pin,则单个太阳能子电池的最大输出功率P0=Pin*η0*A0;则太阳能电池模组的输出电压为V0,输出电流为n*m*I0,电池模组的总面积为n*m*A0,模组的的最大输出功率Pout=Pin*η0*A0*n*m。
本实施例中采用的太阳能子电池14的形式可以根据实际情况进行选择,可以采用如图3所示的钙钛矿太阳能电池,或者采用如图4所示的非晶硅太阳能电池,或者采用有机太阳能电池均可。
进一步的,所示太阳能电池模组的开口率不小于50%。本实施例提高的太阳能电池模组具体实现透明电池的功能,其中太阳能子电池所占的面积不超过整个太阳能电池模组所占面积的一半,太阳能子电池之外的面积为该太阳能电池模组的开口率,因此,开口率大于等50%才可保证该太阳能电池模组的透明功能。
上述实施例提供的透明太阳能电池模组可以与电容器集成在一起形成供电模块,该供电模块与显示屏例如墨水屏相连实现光伏自主供电的墨水显示屏,该显示屏包括一个玻璃基板,在玻璃基板上形成电容器,电容器上设置墨水屏,墨水屏上方设置该太阳能电池模组,当有光照的时候,太阳能电池模组将光能转换成电能,并将电能储存在电容器中,当墨水屏工作时,可以消耗电容器存储的电量,不需要额外的储能电池。
优选的,形成的自主供电的结构可应用在多个方面,例如作为建筑幕墙使用,或者车窗玻璃等等。
本实施例还提供一种太阳能显示面板,包括上述的太阳能电池模组10,
显示面板层,所述显示面板层包括第二像素定义层24,所述第二像素定义层24之间设有发光层23,
所述太阳能电池模组10设置在所述显示面板层上方,且所述太阳能电池模组中的太阳能子电池14与所述第二像素定义层24正投影对应设置。
目前太阳能电池模组集成在显示面板上能够实现对显示面板进行供电的功能,但是将太阳能电池模组与显示面板设置在一起时,会出现太阳能电池模组所在的区域不能对环境光进行充分的吸收,从而出现发光的问题,导致显示产品的对比度下降;本实施例提供的太阳能显示面板将太阳能电池模组和显示面板层设置在一起,形成如图5至图7所示的叠层的结构,将太阳能电池模组设置在显示面板层上第二像素定义层所在的位置,该位置设置电池结构不会对显示面板的显示效果产生影响。
在显示面板的显示区域内存在发光区和非发光区两种区域,一般发光区对应设置相应的发光层,非发光区设置像素定义层对发光层进行分隔和围绕,通常情况下发光区和非发光区的面积比大约为15%-50%,因此,显示面板显示区域内的大部分区域是不发光的,因此,将相应的太阳能电池模组设置在相应的非发光区范围内,不会对显示面板的显示产生影响,还能获得较大的显示面积;同时,本实施例采用上述的太阳能电池模组,其中的太阳能子电池也是采用像素级分布的方式设置的,与显示面板层可以进行对应,无需对太阳能电池模组进行过多的改动。
本实施例提供的太阳能显示面板中的显示面板层以OLED器件为例,附图中示出的OLED显示面板层包括基板21,设置在基板21上的驱动电路层22,以及设置在驱动电路层22上的发光层23,围绕发光层23的第二像素定义层24,以及设置在发光层23上的封装层25(TFE封装层),封装层25的厚度一般为10μm,随后将相应的太阳能显示面板设置在OLED器件上。
可选的,第一电极层12靠近所述显示面板层的一侧在每个所述太阳能子电池14所在位置设有遮光层26,每个所述太阳能子电池14侧面也设有遮光层26。
如图5所示,本实施例提供一种太阳能显示面板的截面图,其中该显示面板设置太阳能电池模组的一面为光入射面A,也就是图中结构的上表面为光入射面,在每个太阳能子电池14四周和底面设置相应的遮光层26结构,太阳能子电池14的顶部形成开口区域,上面说到的太阳能子电池14包括有电池本身和设置在电池顶部的第二电极层15和底部的第一电极层12结构,遮光层26在对太阳能子电池14底部进行覆盖的时候,是设置在底部的第一电极层12与显示面板层之间的,并且太阳能子电池14的侧面也进行遮光层26的覆盖,通过设置的遮光层26结构将没有被太阳能电池吸收的光进行吸收,防止没有被电池吸收的光向外辐射,导致整个太阳能显示面板对比度下降。
本实施例提供的显示面板中的太阳能电池模组可以不设置基板,直接将第一电极层12设置在封装层25上,随后在第一电极层12上形成相应的太阳能电池结构,相邻的太阳能子电池14之间通过第一像素定义层13隔开,并且第一像素定义层13还起到一定的平坦作用,使得第一像素定义层13的高度与太阳能子电池的高度相同,随后在上面贴偏光片27结构。
可选的,第一电极层12靠近所述显示面板层的一侧在每个所述太阳能子电池14所在位置设有第一反射层17。
如图6所示,本实施例提供另一种太阳能显示面板的截面图,该显示面板设置太阳能电池模组的一面为光入射面A,也就是图中结构的上表面为光入射面,在每个太阳能子电池14底面设置反射层17,该反射层17的设计有利于增加太阳光的利用率,使得太阳能电池模组能够充分的吸收光。设置在每个太阳能子电池14下的反射层17一般为金属层材质,设置在第一电极层12与封装层25之间,其与第一电极层12之间绝缘设置。
优选的将该反射层17与第一电极层12复用设置,直接将反射层17作为电极使用形成如图6所示的结构,一般可选用金属铝或者金属银。
优选的设置该反射层17为纳米散射结构,降低反射光对人眼的影响。
优选的在每个太阳能子电池14的侧面也设置反射层17,将太阳能子电池侧面的光线也反射回电池内,供电池使用,提高光线的利用率。
可选的,还包括光学波导层30,所述光学波导层30设置在所述太阳能电池模组与所述显示面板层之间,
所述光学波导层30包括光学介质层33,所述光学介质层33靠近所述太阳能电池模组的一侧设有入射光栅31和取出光栅32,所述入射光31栅与所述发光层23对应设置,所述取出光栅32与所述太阳能子电池14对应设置,
所述光学介质层33靠近所述显示面板层的一面设有第二反射层40,所述第二反射层40设置在所述太阳能子电池40所在位置。
如图7所示,本实施例提供的太阳能显示面板在太阳能电池模组与显示面板层之间设置光学波导层30,该结构具有两个相对的光学表面,当光束在内部传导并满足全反射条件时,可以在光学表面发生全反射,该光学波导层两个光学表面的全反射效应会使得光束被束缚在镜片内部沿一定方向传导,并且周期性的光栅结构能够使不同波长的光在穿过它们时产生相应的规律性的传播方向的改变,因此,通过该光学波导层将显示区域的光线传播至太阳能电池区域供太阳能电池使用能够实现整个面积的太阳光摄取,并且显示区域不会出现反光,也无需设置偏光片,提高了显示区域的亮度。
具体的,将光学介质层33设置在显示面板层与太阳能电池模组之间,在光学介质层33靠近太阳能电池模组的一侧设置入射光栅31和取出光栅32,其中入射光栅31设置在发光层23上方,取出光栅32设置在太阳能子电池4所在位置,其中,图7中的箭头方向表明了光线的走线,光线从显示面射入,经过入射光栅31进入光学介质层33内,在该光学波导层33内进行全反射,直至到达取出光栅32的位置时射出供给太阳能子电池,
同时,光学介质层33靠近显示面板层的一面设置第二反射层40,第二反射层40也设置在太阳能子电池14所在位置,可以与取出光栅32正投影对应设置,其中通过第二反射层40将传播至该第二反射层位置的光线进行反射,反射至上方的太阳能子电池,以进一步提高光线的利用率。
优选的,将TFE封装层25作为光波导的载体,也就是光学介质层33使用,能够减少该太阳能显示面板的厚度。
进一步的,还包括反射光栅50,所述反射光栅50设置在所述太阳能显示面板的光入射面A,且与所述太阳能子电池14对应设置。如图7所示,在太阳能电池模组远离显示面板层的一面还设有反射光栅50,将太阳能子电池14区域射出的光经过该反射光栅50反射回电池区域,供太阳能子电池使用,增加光线的利用率。
可选的,还包括光学波导层30,所述光学波导层30设置在所述太阳能电池模组远离所述显示面板层的一面,
所述光学波导层30包括光学介质层33,所述光学介质33层靠近所述太阳能电池模组的一侧设有入射光栅31,所述入射光栅31与所述发光层23对应设置,
所述光学介质层33靠近所述显示面板层的一面设有取出光栅32,所述取出光栅32设置在所述太阳能子电池14所在位置。
如图8和图9所示,本实施例提供的太阳能显示面板在太阳能显示模组上方,也就是远离显示面板层的一侧设置光学波导层30,通过该光学波导层30将发光层位置的入射光传播至太阳能子电池区域,供太阳能子电池14使用,实现整个面积的太阳光摄取,并且显示区域不会反光,也不需要设置偏光片,提高了显示区域的亮度。
具体的,将光学介质层33设置在太阳能电池模组上方,可以直接与太阳能电池模组接触,形成如图8所示的结构,也可以在光学波导层和太阳能电池模组之间设置填充层60,形成如图9所示的结构,图8和图9结构的光线传播方向都是相同的,图9结构中的光学波导层可以单独进行制备,整体贴敷在太阳能电池模组上方。
在光学介质层33两侧设置入射光栅31和取出光栅32,入射光栅31设置在光线入射面A上,位于发光层23正上方,取出光栅32设置在光学介质层33靠近太阳能电池模组的一侧,位于太阳能子电池14上方,图8中的箭头方向表明了光线的走向,外界的发光层上方的光线经过入射光栅31在光学介质层33内进行全反射传播,传播至取出光栅位置射入太阳能子电池,供太阳能子电池使用,提高光线的利用率。
进一步的,还包括反射光栅50,所述反射光栅50设置在所述太阳能显示面板的光入射面A,且与所述太阳能子电池对应设置。如图8和图9所示,在光入射面A上设置反射光栅50,具体的设置在光学传导层30远离太阳能电池模组的一面,将想要从太阳能子电池上方射出的光线进行反射,反射回相应位置的太阳能子电池内,供太阳能子电池使用,保证进入显示面板内光线的充分利用。
上述实施例提供的结构,图6至图9与图5中的结构相似,太阳能电池模组中可以不设置基板,直接将太阳能电池模组中的第一电极层设置在封装层上,随后在第一电极层上形成相应的太阳能电池结构,具体的采用哪种太阳能电池根据实际需求实际工艺情况进行选择,例如选择图5、图6和图7所示的非晶硅太阳能电池,又例如选择图8、图9所示的钙钛矿太阳能电池;相邻的太阳能子电池之间通过第一像素定义层隔开,并且第一像素定义层起到一定的平坦作用,使得第一像素定义层的高度与太阳能子电池的高度相同,随后在上面设置偏光片或者光学波导层等结构。
本实施例还提供一种太阳能显示面板,包括上述太阳能电池模组,
显示面板层,所述显示面板层包括第二像素定义层24,所述第二像素定义层24之间设有发光层23,
所述太阳能电池模组与所述发光层23同层设置,所述太阳能电池模组中的太阳能子电池14设置在所述第二像素定义层24所在位置。
针对上文描述的太阳能电池模组所在的区域不能对环境光进行充分的吸收,从而出现发光的问题,导致显示产品的对比度下降的问题,本实施例还提供一种太阳能显示面板,将太阳能电池模组设置在太阳能显示面板内部,形成如图10至图12所示的结构,将太阳能电池模组中的太阳能子电池设置在显示面板层内第二像素定义层所在的位置,该位置设置电池结构不会对显示面板的显示效果产生影响。
本实施例中提供的太阳能显示面板中的显示面板层在附图中没有完全示出,仅仅给出了背板结构和设置在背板上的发光层和像素定义层。
可选的,所述太阳能显示面板包括光入射面A,第一电极层远12离所述光入射面A的一侧在每个所述太阳能子电池14所在位置设有遮光层26,每个所述太阳能子电池侧面也设有遮光层26。
如图10所示,本实施例提供一种太阳能显示面板的截面图,其中,该显示面板具有光入射面A,在图中具体表现为上表面为光入射面A,在每个太阳能子电池四周和底面设置相应的遮光层26结构,太阳能子电池14的顶部形成开口区域,其中说到的太阳能子电池包括有电池本身和设置在电池顶部的第二电极层和底部的第一电极层结构,遮光层在对太阳能子电池底部进行覆盖的时候,是设置在底部的第一电极层12与背板70之间的,并且太阳能子电池的侧面也进行遮光层的覆盖,通过设置的遮光层结构将没有被太阳能电池吸收的光进行吸收,防止没有被电池吸收的光向外辐射,导致整个太阳能显示面板对比度下降。
本实施例提供的显示面板中的太阳能电池模组可以不设置基板,直接将第一电极层设置在背板20上,随后在第一电极层12上形成相应的太阳能电池结构,相邻的太阳能子电池之间通过第一像素定义层隔开,并且第一像素定义层还起到一定的平坦作用,使得第一像素定义层的高度与太阳能子电池的高度相同,随后在上面设置其他结构,在本实施例中第一像素定义层和第二像素定义24层设置的是相同的,设置在相同的地方,对太阳能子电池和发光层进行间隔和包围。
进一步的,还包括光学波导层30,所述光学波导层30设置在所述太阳能电池模组靠近所述光入射面A的一侧,
所述光学波导层30包括光学介质层33,所述光学介质层33靠近所述光入射面A的一侧设有入射光栅31,所述入射光栅31与所述发光层23对应设置,
所述光学介质层33靠近所述太阳能电池模组的一面设有取出光栅32,所述取出光栅32设置在所述太阳能子电池14所在位置。
本实施例提供的如图10所示的显示面板在太阳能电池模组上设置光学波导层30,该光学波导层30的原理与上述实施例中的相同,在此不在赘述,通过该光学波导层30将显示区域的光线传播至太阳能电池区域供太阳能电池使用能够实现整个面积的太阳光摄取,并且显示区域不会出现反光,也无需设置偏光片,提高了显示区域的亮度。
具体的,将光学介质层33设置在光线入射面上(本申请中提到的光入射面A是指外界光线进入显示面板的面,是一个相对概念,以图10为例,若设置了光学波导层,则光入射面A则为光学波导层的的外侧面,若为设置光学波导层,则光入射面A则为设置了太阳能电池模组的结构的最外侧面),在光学介质层两侧设置入射光栅31和取出光栅32,入射光栅31设置在光入射面A上,位于发光层23正上方,取出光栅32设置在光学介质层33靠近太阳能电池模组的一侧,位于太阳能子电池14上方,图10中的箭头方向表明了光线的走向,外界的发光层上方的光线经过入射光栅31在光学介质层33内进行全反射传播,传播至取出光栅位置射入太阳能子电池,供太阳能子电池使用,提高光线的利用率。
可选的,所述太阳能显示面板包括光入射面A,第一电极层12远离所述光入射面A的一侧在每个所述太阳能子电池所在位置设有第三反射层28,每个所述太阳能子电池14侧面也设有第三反射层28。
如图11和图12所示,本实施例提供另一种太阳能显示面板的截面图,在每个太阳能子电池底面和侧面设置第三反射层28,该第三反射层28的设计有利于增加太阳光的利用率,使得太阳能电池模芯能够充分的吸收光。设置在每个太阳能子电池下的第三反射层28一般为金属层材质,设置在第一电极层与背板之间,其与第一电极层12之间绝缘设置。
优选的将该第三反射层28与第一电极层12复用设置,直接将第三反射层28作为电极使用,一般可选用金属铝或者金属银。
进一步的,还包括光学波导层30,所述光学波导层30设置在所述太阳能电池模组靠近所述光入射面A的一侧,
所述光学波导层30包括光学介质层33,所述光学介质层33靠近所述光入射面A的一侧设有入射光栅31,所述入射光栅31与所述发光层23对应设置,
所述光学介质层33靠近所述太阳能电池模组的一面设有取出光栅32,所述取出光栅32设置在所述太阳能子电池14所在位置。
本实施例提供的如图11和图12所示的显示面板在太阳能电池模组上设置光学波导层,光学波导层的原理与上述实施例中的相同,在此不在赘述,通过该光学波导层将显示区域的光线传播至太阳能电池区域供太阳能电池使用能够实现整个面积的太阳光摄取,并且显示区域不会出现反光,也无需设置偏光片,提高了显示区域的亮度。
具体的,将光学介质层33设置在光入射面A上,在光学介质层33两侧设置入射光栅31和取出光栅32,入射光栅31设置在光入射面A上,位于发光层23正上方,取出光栅32设置在光学介质层33靠近太阳能电池模组的一侧,位于太阳能子电池14上方,图11和图12中的箭头方向表明了光线的走向,外界的发光层23上方的光线经过入射光栅32在光学介质层33内进行全反射传播,传播至取出光栅位置射入太阳能子电池14,供太阳能子电池使用,提高光线的利用率。并且,太阳能子电池漏出的光线也通过相应的反射层反射回太阳能子电池内部,进行充分的使用。
可选的,还包括反射光栅50,所述反射光栅50设置在所述太阳能显示面板的光入射面A,且与所述太阳能子电池14对应设置。
如图11和图12所示上述实施例中设置在太阳能子电池周围的第三反射层28一般采用金属材质设置,由于金属具有强反射特性,会造成反射光进入人眼,优选的在光入射面A上设置反射光栅50,通过设置与取出光栅32对应的反射光栅50,形成双光栅结构,将第三反射层28反射的光线经过反射光栅50反射回太阳能子电池14内,光线在电池区域内做震荡,最后被电池部分吸收。
可选的,所述第二像素定义层24内还设有支撑柱80,所述支撑柱80靠近所述光学波导层的一端还设有所述取出光栅32。
如图12所示,在第二像素定义层24内设置支撑柱80进行支撑,对发光层23和太阳能电池的各层结构进行保护,优选的在支撑板柱80靠近光学波导层的一段设置取出光栅32,通过该位置的取出光栅对光线进行吸收,光线不会进入显示区域,在不设置偏光片的情况下也不会产生反射,不会出现影响显示产品对比度的情况。
上述实施例提供的结构,附图10至图12中均采用了非晶硅太阳能电池,具体的可以根据需求选择电池的种类,可以更换使用钙钛矿太阳能电池等等。
图7至图12中提供的显示面板结构中均设置了光学波导层对光线进行充分的利用,光学波导层还包括了设置在不同位置的入射光栅和取出光栅,相应光栅的选择需要避开相应位置的显示波段,防止对显示波段进行重合,例如发光层为红色光,则光栅在选取上尽量选择靠近蓝光的光栅结构,因此,光学波导层上设置的光栅结构不完全相同,光栅的间距等也不完全相同。
本实施例还提供一种太阳能显示装置,包括上述太阳能显示面板。
本实施例提供的太阳能显示装置可以为任何具有显示面板的显示装置,例如手机,显示屏等,具有显示功能的玻璃或者幕墙等,其能够在户外情况下对显示屏进行充电,并且不影响显示屏本身的显示效果。
优选的还可以在太阳能显示装置上设置相应的储能电容,使得该显示装置具有对显示面板充电和储能的功能,能够优选的应用在户外屏幕上,例如幕墙等等,省去了特地向幕墙充电的繁琐步骤。
需要理解的是,上文如有涉及术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位旋转90度或处于其他方位,并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (18)
1.一种太阳能电池模组,其特征在于,包括:
第一像素定义层,所述第一像素定义层包括多个开口,
多个太阳能子电池,每个所述太阳能子电池设置在所述第一像素定义层的开口内,且所述太阳能子电池并联连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池模组,其特征在于,包括:基板,所述第一像素定义层设置在所述基板上方,
所述第一像素定义层靠近所述基板的一侧设有第一电极层,所述第一像素定义层远离所述基板的一侧设有第二电极层,所述第一电极层和所述第二电极层分别连接至所述太阳能子电池;
所述第二电极层远离所述太阳能子电池的一侧还设有封装层。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池模组,其特征在于,所述太阳能子电池阵列分布,所述太阳能子电池为钙钛矿太阳能电池或者有机太阳能电池或者非晶硅太阳能电池。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池模组,其特征在于,所述太阳能电池模组的开口率不小于50%。
5.一种太阳能显示面板,其特征在于,包括权利要求1-4任一所述的太阳能电池模组,
显示面板层,所述显示面板层包括第二像素定义层,所述第二像素定义层之间设有发光层,
所述太阳能电池模组设置在所述显示面板层上方,且所述太阳能电池模组中的太阳能子电池与所述第二像素定义层正投影对应设置。
6.根据权利要求5所述的太阳能显示面板,其特征在于,第一电极层靠近所述显示面板层的一侧在每个所述太阳能子电池所在位置设有遮光层,每个所述太阳能子电池侧面也设有遮光层。
7.根据权利要求5所述的太阳能显示面板,其特征在于,第一电极层靠近所述显示面板层的一侧在每个所述太阳能子电池所在位置设有第一反射层。
8.根据权利要求5所述的太阳能显示面板,其特征在于,还包括光学波导层,所述光学波导层设置在所述太阳能电池模组与所述显示面板层之间,
所述光学波导层包括光学介质层,所述光学介质层靠近所述太阳能电池模组的一侧设有入射光栅和取出光栅,所述入射光栅与所述发光层对应设置,所述取出光栅与所述太阳能子电池对应设置,
所述光学介质层靠近所述显示面板层的一面设有第二反射层,所述第二反射层设置在所述太阳能子电池所在位置。
9.根据权利要求5所述的太阳能显示面板,其特征在于,还包括光学波导层,所述光学波导层设置在所述太阳能电池模组远离所述显示面板层的一面,
所述光学波导层包括光学介质层,所述光学介质层靠近所述太阳能电池模组的一侧设有入射光栅,所述入射光栅与所述发光层对应设置,
所述光学介质层靠近所述显示面板层的一面设有取出光栅,所述取出光栅设置在所述太阳能子电池所在位置。
10.根据权利要求9所述的太阳能显示面板,其特征在于,所述光学波导层与所述太阳能电池模组之间还设有填充层。
11.根据权利要求8-10任一所述的太阳能显示面板,其特征在于,还包括反射光栅,所述反射光栅设置在所述太阳能显示面板的光入射面,且与所述太阳能子电池对应设置。
12.一种太阳能显示面板,其特征在于,包括权利要求1-4任一所述的太阳能电池模组,
显示面板层,所述显示面板层包括第二像素定义层,所述第二像素定义层之间设有发光层,
所述太阳能电池模组与所述发光层同层设置,所述太阳能电池模组中的太阳能子电池设置在所述第二像素定义层所在位置。
13.根据权利要求12所述的太阳能显示面板,其特征在于,所述太阳能显示面板包括光入射面,第一电极层远离所述光入射面的一侧在每个所述太阳能子电池所在位置设有遮光层,每个所述太阳能子电池侧面也设有遮光层。
14.根据权利要求12所述的太阳能显示面板,其特征在于,所述太阳能显示面板包括光入射面,第一电极层远离所述光入射面的一侧在每个所述太阳能子电池所在位置设有反射层,每个所述太阳能子电池侧面也设有反射层。
15.根据权利要求13或14所述的太阳能显示面板,其特征在于,还包括光学波导层,所述光学波导层设置在所述太阳能电池模组靠近所述光入射面的一侧,
所述光学波导层包括光学介质层,所述光学介质层靠近所述光入射面的一侧设有入射光栅,所述入射光栅与所述发光层对应设置,
所述光学介质层靠近所述太阳能电池模组的一面设有取出光栅,所述取出光栅设置在所述太阳能子电池所在位置。
16.根据权利要求15所述的太阳能显示面板,其特征在于,还包括反射光栅,所述反射光栅设置在所述太阳能显示面板的光入射面,且与所述太阳能子电池对应设置。
17.根据权利要求15所述的太阳能显示面板,其特征在于,所述第二像素定义层内还设有支撑柱,所述支撑柱靠近所述光学波导层的一端还设有所述取出光栅。
18.一种太阳能显示装置,其特征在于,包括权利要求5-17任一所述的太阳能显示面板。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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