DE102007005091B4 - solar cell - Google Patents

solar cell

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DE102007005091B4 DE200710005091 DE102007005091A DE102007005091B4 DE 102007005091 B4 DE102007005091 B4 DE 102007005091B4 DE 200710005091 DE200710005091 DE 200710005091 DE 102007005091 A DE102007005091 A DE 102007005091A DE 102007005091 B4 DE102007005091 B4 DE 102007005091B4
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Abstract

Solarzelle (2) in Form eines Mehrschichtkörpers mit einer als Lichteinstrittsseite vorgesehenen Vorderseite, wobei die Solarzelle aktive Bereiche (2a), in denen die Solarzelle mindestens eine photovoltaische Halbleiterschicht (14) aufweist, und inaktive Bereiche (2i) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzelle (2) eine Lichtleiteinrichtung (20) mit lichtablenkenden Strukturelementen (23s) aufweist, die in Bezug auf die Lichteintrittsseite unterhalb der mindestens einen Halbleiterschicht (14) angeordnet sind und so ausgeformt sind, dass sie in ein oder mehrere der inaktiven Bereiche (2i) einfallendes Licht (29) auf die mindestens eine Halbleiterschicht (14) in ein oder mehreren der aktiven Bereichen (2a) lenken, wobei die lichtablenkenden Strukturelemente (23s) über den inaktiven Bereichen (2i) der Solarzelle (2) angeordnet sind, nicht jedoch über den aktiven Bereichen (2a), und die inaktiven Bereiche (2i) transparente und/oder semitransparente Elektroden (12) und/oder Stro Solar cell (2) in the form of a multilayer body having an intended as light fuel passage side front surface, the solar cell active regions (2a) in which the solar cell comprises at least a photovoltaic semiconductor layer (14), and inactive has regions (2i), characterized in that solar cell (2) has a light guide (20) with light deflecting structure elements (23s) which are arranged with respect to the light entry side below the at least one semiconductor layer (14) and are formed so that they are in one or more of the inactive regions (2i) incident light (29) to the at least one semiconductor layer (14) to draw in one or more of the active regions (2a), said light deflecting structure elements (23s) over the inactive regions (2i) are arranged in the solar cell (2), but not on the active regions (2a), and the inactive regions (2i) transparent and / or semi-transparent electrodes (12) and / or Stro mleitelemente aufweisen. have mleitelemente.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Solarzelle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a solar cell according to the preamble of claim 1.
  • Solarzellen mit organischen Halbleiterschichten (OPV – organische Photovoltaik) weisen gegenüber Solarzellen mit anorganischen Halbleiterschichten bei vergleichbarer aktiver Fläche einen geringeren Wirkungsgrad auf, der momentan im Bereich von 5% liegt. Solar cells with the organic semiconductor layers (OPV - organic photovoltaics) have, compared to solar cells using inorganic semiconductor layer at comparable active area on a lower efficiency, which is currently in the range of 5%. Weiter weisen solche Solarzellen beispielsweise beim Aufbau aus mehreren miteinander elektrisch verbundenen Solarzellenmodulen inaktive Bereiche ohne photovoltaische Halbleiterschicht auf, die keinen Beitrag zur Energiegewinnung leisten. Next have such solar cells, for example in the construction of several electrically interconnected solar cell modules inactive areas on without photovoltaic semiconductor layer, which do not contribute to energy generation. In den inaktiven Bereichen sind beispielsweise die elektrischen Verbindungsleitungen zwischen den Solarzellenmodulen angeordnet, die üblicherweise aus einem metallischen Material bestehen. the electrical connecting lines between the solar cell modules are arranged, for example in the inactive regions, which usually consist of a metallic material.
  • In der In the EP 1 043 779 A2 EP 1043779 A2 wird eine Dünnfilm-Solarzellenbatterie beschrieben, bei der ein unter den Solarzellen angeordnetes Beugungsgitter vorgesehen ist, um die Effektivität der Solarzellenbatterie zu erhöhen. describes a thin-film solar battery in which a solar cell disposed under the diffraction grating is provided in order to increase the efficiency of the solar battery. Das Beugungsgitter ist so ausgebildet, dass es das aus der Solarzelle austretende Licht auf dem kürzesten Weg wieder in diese zurücklenkt. The diffraction grating is formed so that the shortest route, it redirects the light emerging from the solar cell light back to this.
  • Die The WO 92/14 270 A1 WO 92/14 270 A1 beschreibt eine polykristalline Solarzelle, die an ihrer Rückseite ein asymmetrisches optisch wirksames Auflicht-Reliefgitter aufweist, um die Absorption von rotem und infrarotem Licht in der Nähe von 1,1 μm Lichtwellenlänge zu verstärken. describes a polycrystalline solar cell having an asymmetric optically active epi-relief grating on its back side, to enhance the absorption of red and infrared light in the vicinity of 1.1 micron wavelength of light.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute Solarzelle zu schaffen, die einen erhöhten Wirkungsgrad aufweist. The invention now has for its object to provide a simply constructed solar cell, which has an increased efficiency.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird von einer Solarzelle in Form eines Mehrschichtkörpers, insbesondere in Form einer mehrschichtigen, flexiblen Folie, mit einer als Lichteintrittsseite vorgesehenen Vorderseite gelöst, wobei die Solarzelle aktive Bereiche mit mindestens einer photovoltaischen Halbleiterschicht und inaktive Bereiche aufweist, wobei vorgesehen ist, dass die Solarzelle eine Lichtleiteinrichtung mit lichtablenkenden Strukturelementen aufweist, die in Bezug auf die Lichteintrittsseite unterhalb der mindestens einen Halbleiterschicht angeordnet sind und so ausgeformt sind, dass sie in ein oder mehrere der inaktiven Bereiche einfallendes Licht auf die mindestens eine Halbleiterschicht in ein oder mehreren der aktiven Bereiche lenken, wobei die lichtablenkenden Strukturelemente über den inaktiven Bereichen der Solarzelle angeordnet sind, nicht jedoch über den aktiven Bereichen, und die inaktiven Bereiche transparente und/oder semitransparente Elektroden und/oder Stromleitelemen The object of the invention is being provided by a solar cell in the form of a multi-layer body, particularly in the form of a multilayer, flexible film dissolved with an opening provided as a light entrance side front surface, the solar cell having active regions with at least a photovoltaic semiconductor layer and inactive regions that the solar cell has a light guide with light-deflecting structure elements which are arranged with respect to the light entry side below the at least one semiconductor layer and are formed so that they are in one or more of the inactive regions incident light to the at least one semiconductor layer in one or more of the active areas directing, said light deflecting structure elements are arranged over the inactive regions of the solar cell, but not through the active regions and inactive regions, the transparent and / or semitransparent electrodes and / or Stromleitelemen te aufweisen. te have.
  • Bei der erfindungsgemäßen Solarzelle ist eine Lichtleiteinrichtung vorgesehen, die in den Aufbau der Solarzelle integriert ist. In the inventive solar cell, a light guide is provided, which is integrated into the structure of the solar cell. Durch die Integration in die Solarzelle ist ein besonders kompakter Aufbau möglich. By integrating into the solar cell, a particularly compact construction is possible. Besondere Justagearbeiten sind nicht vorgesehen, so dass ein personeller Aufwand für Montage und/oder Justage der Lichtleiteinrichtungen nicht eintritt. Special adjustment work are not provided, so that a personnel expense for assembly and / or adjustment of the light guide does not occur.
  • Die erfindungsgemäße Solarzelle ist als ein flexibler Mehrschichtkörper ausgebildet, beispielsweise als Transfer- oder Laminierfolie. The solar cell according to the invention is designed as a flexible multi-layer body, such as a transfer or laminating film. Die Solarzelle kann so besonders einfach montiert und transportiert werden, beispielsweise durch Aufkleben oder Auflaminieren bzw. durch Transport als Rollenware. The solar cell can be so special simply assembled and transported, for example by gluing or laminating or by conveyor rolls. Die Montageflächen sind wegen der Flexibilität der Solarzelle nicht auf ebene Flächen beschränkt. The mounting surfaces are not limited to flat surfaces because of the flexibility of the solar cell.
  • Bei der Solarzelle kann es sich um eine Single- oder Multi-Junction-Solarzelle handeln. In the solar cell can be a single or multi-junction solar cell. Bei den Multi-Junction-Solarzellen handelt es sich um Solarzellen, bei denen mehrere Einzelsolarzellen mit verschiedenen Bandlückenenergien übereinander gestapelt werden und möglichst verlustfrei miteinander verschaltet werden. In the multi-junction solar cells is solar cells in which a plurality of individual solar cells are stacked with different band gap energies and loss as possible interconnected. Auf diese Weise kann der Wirkungsgrad der Solarzelle weiter verbessert werden. In this way, the efficiency of the solar cell can be further improved.
  • Besondere Vorteile sind zu verzeichnen, wenn es sich bei der Solarzelle um eine Solarzelle mit organischer photovoltaischer Halbleiterschicht handelt, die mittels Druckverfahren in einem sogenannten Rolle-zu-Rolle-Prozess herstellbar ist. Particular advantages can be reported, if it is in the solar cell to a solar cell with an organic photovoltaic semiconductor layer which is produced by means of printing in a so-called roll-to-roll process. Photovoltaische Halbleiterschicht bedeutet hierbei, dass die Halbleiterschicht eine Funktionsschicht des photovoltaischen Prozesses bildet und als solche zur photovoltaischen Stromerzeugung beiträgt. A photovoltaic semiconductor layer here means that the semiconductor layer forms a functional layer of the photovoltaic process, and as such contributing to the photovoltaic power generation.
  • Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen bezeichnet. Further advantageous embodiments are indicated in the dependent claims.
  • Die Solarzelle kann beispielsweise schachbrettartig aufgebaut sein, wobei zwischen den aktiven Bereichen mit den photovoltaischen Halbleiterschichten streifenförmige inaktive Bereiche angeordnet sind, deren Stromleitelemente so ausgebildet sein können, dass sie Reihen- und/oder Parallelschaltungen der aktiven Bereiche herstellen. The solar cell can be constructed, for example, a checkerboard pattern, said inactive areas between the active regions with the photovoltaic semiconductor layers strip-shaped arranged, the flow-guiding elements may be formed so that they produce series and / or parallel connections of the active regions. Auf diese Weise kann die Solarzelle hinsichtlich der abgegebenen Spannung und des abgegebenen Stromes optimiert werden. In this way, the solar cell can be optimized in terms of the votes voltage and output current.
  • Weitere lichtablenkende Strukturelemente können über den aktiven Bereichen der Solarzelle angeordnet sind, beispielsweise in Form unterhalb der Halbleiterschicht angeordneter Reflexionsschichten, die durch die Halbleiterschicht hindurchtretendes Licht wieder auf die Halbleiterschicht zurücklenken. Other light deflecting structure elements are arranged over the active regions of the solar cell, for example in the form below the semiconductor layer disposed reflecting layers, back steer the light passing through the semiconductor layer light back to the semiconductor layer.
  • Es kann weiter vorgesehen sein, dass die lichtablenkenden Strukturelemente gegenüber der Oberfläche der Solarzelle geneigte Reflexionsflächen aufweisen. It can further be provided that the light-deflecting structure elements to the surface of the solar cell have inclined reflecting surfaces.
  • In einer vorteilhaften Ausbildung ist vorgesehen, dass die Reflexionsflächen mindestens bereichsweise mit unterschiedlicher Neigung ausgebildet sind. In an advantageous embodiment it is provided that the reflecting surfaces are at least partially formed with different inclinations. Bei einer Lichtleiteinrichtung, die zwischen einem ersten und einem zweiten aktiven Bereich angeordnet ist, können also erste Reflexionsflächen vorgesehen sein, die eine solche Neigung zu den einfallenden Lichtstrahlen aufweisen, dass ein erster Teil der ausfallenden Lichtstrahlen auf den ersten aktiven Bereich gerichtet ist, und es können zweite Reflexionsflächen vorgesehen sein, die eine solche Neigung zu den einfallenden Lichtstrahlen aufweisen, dass ein zweiter Teil der ausfallenden Lichtstrahlen auf den zweiten aktiven Bereich gerichtet ist. In a light guide, which is arranged between a first and a second active region, so first reflection surfaces may be provided which have such an inclination to the incident light rays, that a first part of the emergent light beam is directed to the first active region, and may be provided which have such an inclination to the incident light rays, that a second part of the emergent light beam is directed to the second active region second reflection surfaces.
  • Es kann so vorgesehen sein, dass die Strukturelemente in Abhängigkeit von ihrem Abstand zum nächstgelegenen aktiven Bereich das einfallende Licht in einem unterschiedlichen Winkel durch Reflexion, Beugung oder Streuung ablenken und so das in den nicht aktiven Bereichen einfallende Licht möglichst gleichmäßig über die aktiven Bereiche verteilen. It may be provided so that the structural elements, depending on their distance to the nearest active region deflect the incident light at a different angle of reflection, diffraction or scattering, and so distribute the incident in the non-active areas of the light as evenly as possible over the active regions.
  • Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die Lichtleiteinrichtung als ein- oder mehrschichtiger Körper ausgebildet ist, der mindestens eine Strukturschicht aufweist, wobei die lichtablenkenden Strukturelemente in einer Oberflächenstruktur der Strukturschicht abgeformt sind. It can advantageously be provided that the light guide is designed as a single- or multi-layer body comprising at least one structural layer, said light deflecting structure elements are shaped into a surface structure of the structure layer. Die Ausbildung der Lichtleiteinrichtung als ein Mehrschichtkörper, vorzugsweise als ein folienartiger Mehrschichtkörper, ermöglicht das Aufbringen der Lichtleiteinrichtung auf die Solarzelle in einem an die Herstellung der Solarzelle unmittelbar anschließenden Arbeitsschritt bzw. Arbeitsschritten, vorzugsweise in einem Rolle-zu-Rolle-Prozess. The formation of the light guide as a multilayer body, preferably as a film-like multi-layer body, enables the application of the light guide on the solar cell in an immediately subsequent to the production of the solar cell step or steps, preferably in a roll-to-roll process. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, die Lichtleiteinrichtung als vorgefertigten Folienkörper auf die Solarzelle zu kaschieren oder die unterste Schicht der Lichtleiteinrichtung auf die Solarzelle aufzubringen und danach sodann die weiteren Schichten der Lichtleiteinrichtung aufzubringen. It can for example be provided to conceal the light guide body as a pre-made film onto the solar cell or to apply the lowermost layer of the light guide on the solar cell and then subsequently apply the further layers of the light guide. Bei der Strukturschicht handelt es sich um eine vorzugsweise transparente Schicht, deren der photovoltaischen Halbleiterschicht abgewandte Seite mit der besagten Oberflächenstruktur versehen ist. In the structure layer is preferably a transparent layer, the photovoltaic semiconductor layer side facing away from the said surface structure is provided.
  • In einer ersten vorteilhaften Ausbildung ist vorgesehen, dass die Oberflächenstruktur eine Blaze-Gitter-Struktur ist. In a first advantageous embodiment it is provided that the surface structure is a blaze grating structure. Bei einem Blaze-Gitter handelt es sich um eine Oberflächenstruktur mit asymmetrischen sägezahnförmigen Strukturelementen, die das Licht aufgrund der Asymmetrie der Strukturelemente in ein oder mehrere bevorzugte Richtungen reflektieren und/oder beugen. In a blazed grating is a surface structure with asymmetric sawtooth-shaped structural elements which diffract the light due to the asymmetry of the structural elements in one or reflect several preferred directions and / or. Die Spatialfrequenzen der hier verwendeten Gitter liegen im Bereich von 20 Linien/mm bis 1500 Linien/mm. The spatial frequencies of the gratings used here are in the range of 20 lines / mm to 1500 lines / mm. Die Gitterfrequenz wird hierbei vorzugsweise so gewählt, dass diese Gitter als achromatische Gitter wirken. The grid frequency is in this case preferably selected such that these act as an achromatic lattice grid.
  • Weitere vorteilhafte Ausbildungen sehen vor, dass die Oberflächenstruktur eine diffraktive Oberflächenstruktur ist, insbesondere ein Kinoform, die Licht entsprechend gerichtet durch Beugung ablenkt, oder dass die Oberflächenstruktur eine anisotrope Mattstruktur ist, die das einfallende Licht entsprechend gerichtet streut. In further advantageous embodiments, the surface structure is a diffractive surface structure, in particular a kinoform, the light directed accordingly by diffraction distract, or that the surface structure is an anisotropic matt structure scatters the incident light is directed accordingly. Sowohl das Kinoform als auch die anisotrope Mattstruktur können hierbei mittels holographischer Verfahren hergestellt werden. Both the kinoform and the anisotropic matt structure can be in this case made by means of holographic methods.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Oberflächenstruktur eine Tiefe von 0,1 μm bis 10 μm aufweist. It can be provided that the surface structure has a depth of 0.1 microns to 10 microns.
  • Solche Feinstrukturen können vorteilhafterweise in eine Strukturschicht aus einem thermoplastischen Kunststoff oder aus einem UV-härtenden Lack abgeformt werden, beispielsweise mittels eines beheizten Prägewerkzeugs oder mittels UV-Replikation. Such fine-structures can be advantageously shaped into a structural layer of a thermoplastic material or of a UV-curing lacquer, for example by means of a heated embossing tool or by means of UV replication.
  • Weiter kann vorgesehen sein, dass die Strukturschicht eine Dicke von 0,1 μm bis 100 μm aufweist. Can further be provided that the structure layer having a thickness of 0.1 microns to 100 microns. Bedingt durch die vorzugsweise vorgesehene geringe Schichtdicke und durch die geringe Strukturtiefe wird eine Lichtleiteinrichtung erhalten, die an die Schichtdicken der Solarzelle und deren mechanische Eigenschaften angepasst ist und daher auch keinerlei Zwangskräfte auf die Solarzelle ausübt, sei es bei der Montage oder beim Gebrauch, beispielsweise bei Temperaturwechseln oder bei Windbelastung oder dergleichen. Due to the preferably provided small layer thickness and through the small structural depth, a light guide is obtained which is adapted to the layer thickness of the solar cell and their mechanical properties and therefore have no constraining forces exerted on the solar cell, either during assembly or during use, for example in temperature changes or wind load or the like.
  • In einer vorteilhaften Ausbildung ist vorgesehen, dass auf der Rückseite der Strukturschicht eine Reflexionsschicht angeordnet ist. In an advantageous embodiment it is provided that a reflective layer is disposed on the rear side of the structural layer.
  • Bei der Reflexionsschicht kann es sich vorzugsweise um eine metallische Schicht aus einem gut reflektierenden und vorzugsweise witterungsbeständigen Metall handeln. The reflection layer may preferably be a metallic layer of a highly reflective, and preferably weather-resistant metal. Zur Erhöhung der Witterungsbeständigkeit kann eine Schutzschicht auf der Reflexionsschicht vorgesehen sein. In order to increase the weather resistance, a protective layer may be provided on the reflective layer.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Reflexionsschicht aus Aluminium, Gold, Silber, Kupfer und/oder aus einer Legierung dieser Metalle ausgebildet ist. It can be provided that the reflection layer of aluminum, gold, silver, copper and / or an alloy of these metals is formed. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Reflexionsschicht aus einem Metall-Mehrschichtkörper ausgebildet ist. but it can also be provided that the reflective layer is formed of a metal multilayer body.
  • Weiter kann vorgesehen sein, dass die Reflexionsschicht eine Dicke von 10 nm bis 50 nm aufweist oder x-mal dieser Schichtdicke bei einem Mehrschichtkörper ist. It can further be provided that the reflective layer or has a thickness of 10 nm to 50 nm x times this film thickness is in a multi-layer body. Die Festlegung der Dicke der Reflexionsschicht kann materialabhängig vorgesehen sein und die Dicke so bemessen sein, dass die Reflexionsschicht gerade nicht mehr transparent ist. The determination of the thickness of the reflection layer may be provided depending on the material and the thickness be such that the reflective layer is no longer transparent straight. Die Dickenbestimmung kann vorteilhafterweise in einer Versuchsreihe vorgenommen werden. The thickness determination can be advantageously carried out in a test series.
  • Weiter ist es auch möglich, dass die Reflexionsschicht aus einer Abfolge von hoch- und niedrigbrechenden, dielektrischen Schichten (HRI-, LRI-Schichten) gebildet wird. Further, it is also possible that the reflective layer of a sequence of high and low refractive dielectric layers (HRI, LRI-layers) is formed.
  • In einer weiteren alternativen Ausbildung zur Reflexionsschicht kann vorgesehen sein, dass die Strukturschicht eine optische Brechzahl > 1,7 aufweist. In a further alternative embodiment for the reflection layer may be provided that the structural layer has an optical refractive index> 1.7. Die Brechzahl ist so zu bestimmen, dass an der Rückseite der Strukturschicht Totalreflexion eintritt, wodurch eine besonders gute Reflexion erreicht ist. The refractive index is to be determined so that occurs at the back of the structure layer total reflection, whereby a particularly good reflection is reached. Vorteilhafterweise sollte allerdings sichergestellt sein, dass die Rückseite der Strukturschicht an Luft angrenzt. Advantageously, however it should be ensured that the back side of the structure layer adjacent to air. Das kann beispielsweise dadurch erreicht sein, dass die Montagefläche für die Solarzelle in den inaktiven Bereichen der Solarzelle zurückspringt, so dass die Solarzelle bereichsweise an Luft grenzt. This can for example be achieved in that the mounting surface for the solar cell in the inactive areas of solar cell springs back, so that the solar cell in regions adjacent to air.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Strukturschicht auf einer Trägerschicht angeordnet ist. It can be provided that the structure layer is disposed on a carrier layer.
  • Die Trägerschicht kann aus PET ausgebildet sein. The backing layer may be formed of PET. Es können aber auch andere vorzugsweise thermoplastische Kunststoffe vorgesehen sein. but it can also be provided other preferably thermoplastics.
  • Weiter kann vorgesehen sein, dass die Trägerschicht eine Barriere-Schicht bildet, die die Witterungsbeständigkeit der Zelle, wie auch die Langzeitstabilität gegen UV-Strahlung erhöht. It can further be provided that the carrier layer forms a barrier layer, the weathering resistance of the cell, as well as increased long-term stability against UV radiation.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Trägerschicht eine Dicke von 19 μm bis 150 μm aufweist. It can be provided that the carrier layer has a thickness of 19 microns to 150 microns.
  • In einer weiteren Ausbildung kann vorgesehen sein, dass zwischen der Trägerschicht und der Rückseite einer Gegenelektrode der Solarzelle eine Zwischenschicht angeordnet ist. In a further embodiment it can be provided that an intermediate layer is disposed between the support layer and the rear side of a counter electrode of the solar cell. Die Zwischenschicht kann beispielsweise als Haftschicht und/oder als Funktionsschicht vorgesehen sein. The intermediate layer may for example be provided as an adhesion layer and / or as a function layer.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Zwischenschicht einen schichtweisen Aufbau aufweist. It can be provided that the intermediate layer has a layered structure.
  • Eine erste Schicht der Zwischenschicht kann aus PEDOT/PSS gebildet sein. A first layer of the intermediate layer may be formed of PEDOT / PSS.
  • Die erste Schicht kann eine Dicke von 100 nm bis 250 nm aufweisen. The first layer may have a thickness of 100 nm to 250 nm.
  • Eine zweite Schicht der Zwischenschicht kann aus ITO gebildet sein. A second layer of the intermediate layer may be formed of ITO.
  • Die zweite Schicht kann eine Dicke von 50 nm bis 150 nm aufweisen. The second layer may have a thickness of 50 nm to 150 nm.
  • Die vorstehend genannten Zwischenschichten bilden eine Zwischenschicht, die z. The intermediate layers mentioned above form an intermediate layer, the z. B. zur Erhöhung der Leitfähigkeiten dient. As for increasing the conductivity is used. Es kann aber auch ein anderer Schichtaufbau vorgesehen sein und/oder es können andere Schichtmaterialien vorgesehen sein, die z. but it may be provided and / or there may be provided another layer materials such, another layer structure. B. die Lichtführung positiv beeinflussen. B. positively influence the lighting.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung kann vorgesehen sein, dass die optischen Brechzahlen der Schichten der Lichtleiteinrichtung um nicht mehr als 0,2 voneinander abweichen. In a further advantageous embodiment it can be provided that the optical refractive indices of the layers of the light guide do not differ by more than 0.2 from each other. Dadurch ist erreicht, dass eine zusätzliche Lichtablenkung an den Schichtübergängen tolerierbar ist und die Lichtablenkung im wesentlichen durch den oben beschriebenen Neigungswinkel der Reflexionsflächen der lichtablenkenden Strukturelemente gegenüber den einfallenden Lichtstrahlen bestimmt ist. Thereby it is achieved that an additional deflection of light is tolerable to the layer transitions and the deflection of light is substantially determined by the above-described inclination angle of the reflection surfaces of the light-deflecting structure elements with respect to the incident light beams.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass es sich bei der photovoltaischen Halbleiterschicht um eine organische Halbleiterschicht handelt. Preferably, it is provided that it is an organic semiconductor layer in the photovoltaic semiconductor layer. Es kann aber auch anorganisches Halbleitermaterial oder ein Gemisch aus organischem und anorganischem Halbleitermaterial vorgesehen sein, welches vorzugsweise mittels eines Sprüh- oder Druckprozesses in einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren aufgebracht wird. but it can also be provided an inorganic semiconductor material or a mixture of organic and inorganic semiconductor material is preferably applied in a roll-to-roll process by a spraying or printing process.
  • Es kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass sowohl eine der Lichteintrittsseite der Solarzelle zugewandte Elektrode als auch die der Lichteintrittsseite abgewandte Gegenelektrode als transparente und/oder semitransparente Elektroden ausgebildet sind. It may be advantageously provided that both the light incident side of the solar cell facing electrode and the incident-light side are formed facing away from the counter electrode as a transparent and / or semitransparent electrodes. Bei Solarzellen nach dem Stand der Technik muss die Gegenelektrode nicht transparent ausgebildet sein. In solar cells according to the prior art, the counter-electrode need not be transparent. Bei der erfindungsgemäßen Solarzelle erleichtert die transparente und/oder semitransparente Gegenelektrode jedoch das Einleiten des an den Reflexionsflächen der Strukturelemente abgelenkten Lichtes in die photovoltaische Halbleiterschicht. In the inventive solar cell, however, the transparent and / or semi-transparent counter electrode facilitates the introduction of the deflected at the reflection surfaces of the structural elements light in the photovoltaic semiconductor layer.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand von mehreren Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der beiliegenden Zeichnungen beispielhaft verdeutlicht. In the following the invention is illustrated by way of example with reference to several embodiments with reference to the accompanying drawings. Es zeigen: Show it:
  • 1 1 einen schematischen Querschnitt eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Solarzelle vor dem Aufbringen von Lichtleiteinrichtungen; a schematic cross section of an embodiment of a solar cell according to the invention prior to the application of light guides;
  • 2 2 einen schematischen Querschnitt des Ausführungsbeispiels in a schematic cross section of the embodiment in 1 1 nach dem Aufbringen der Lichtleiteinrichtungen. after application of the light-guiding devices.
  • 1 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Solarzelle shows a schematic cross section through a solar cell 1 1 , die als Single-Stack-Version ausgebildet ist. Which is designed as a single-stack version. Bei der Solarzelle In the solar cell 1 1 handelt es sich um eine so genannte organische Solarzelle, bei der die photovoltaische Halbleiterschicht aus einem organischen Halbleitermaterial besteht. If it is a so-called organic solar cell in which the photovoltaic semiconductor layer composed of an organic semiconductor material. Dieser Aufbau wird auch als OVP bezeichnet. This structure is referred to as OVP.
  • Die Solarzelle The solar cell 1 1 weist ein Trägersubstrat comprises a support substrate 11 11 auf, bei dem es sich um eine Kunststofffolie von etwa 20 bis 50 μm Stärke handeln kann, beispielsweise um eine PET-Folie. on, which may be a plastic film of about 20 to 50 microns thickness, for example, a PET film. Das Trägersubstrat The carrier substrate 11 11 ist transparent ausgebildet und der zum Betrieb der Solarzelle is transparent and the solar cell for the operation 1 1 benötigten Lichtquelle zugewandt, beispielsweise der Sonne. required light source faces, for example the sun. Das Trägersubstrat The carrier substrate 11 11 bildet daher die Lichteintrittsseite der Solarzelle therefore forms the light entrance side of the solar cell 1 1 . ,
  • Die Solarzelle The solar cell 1 1 ist abschnittsweise aufgebaut aus Solarzellenmodulen is partially composed of solar cell modules 1m 1m mit aktiven Bereichen having active regions 1a 1a und inaktiven Bereichen and inactive regions 1i 1i . , In den aktiven Bereichen In the active regions 1a 1a wird in die Solarzelle is in the solar cell 1 1 einfallendes Licht in elektrische Energie umgewandelt. incident light is converted into electrical energy. In den inaktiven Bereichen In the inactive regions 1i 1i sind Stromleitelemente angeordnet, welche die aktiven Bereiche are arranged flow-guiding elements that the active areas 1a 1a elektrisch leitend miteinander verbinden, wobei Parallelschaltung und/oder Reihenschaltung der aktiven Bereiche vorgesehen sein kann. electrically connect with each other, parallel and / or series connection of the active areas may be provided. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, r aktive Bereiche in Reihe zu schalten und p dieser Reihenschaltungen parallel zu schalten oder umgekehrt, so dass Ausgangsspannung und Ausgangsstrom der Solarzelle It may be provided, for example, r to switch active regions in series and switch p of these series circuits in parallel, or vice versa, so that the output voltage and output current of the solar cell 1 1 an den Bedarf eines mit der Solarzelle to the needs of the solar cell 1 1 verbundenen Verbrauchers anpassbar sind. are connected consumer customizable. Die inaktiven Bereiche The inactive regions 1i 1i reduzieren die für die Stromerzeugung nutzbare Fläche der Solarzelle reduce the usable area for power generation of the solar cell 1 1 . ,
  • Auf dem Trägersubstrat On the carrier substrate 11 11 ist eine transparente und/oder semitransparente Elektrode is a transparent and / or semitransparent electrode 12 12 angeordnet, die beispielsweise aus einer metallischen Schicht mit einer Schichtdicke von einigen Nanometer ausgebildet sein kann, beispielsweise mit einer Schichtdicke von 10 bis 15 nm. Die Elektrode arranged, which may for example be formed of a metallic layer with a layer thickness of several nanometers, for example, with a layer thickness of 10 to 15 nm. The electrode 12 12 kann jedoch auch aus einem elektrisch leitfähigen transparenten Material, beispielsweise ITO, aus IMI (ITO; Metall; ITO) oder einem elektrisch leitfähigen Polymer, bestehen. but may also be made of an electrically conductive transparent material such as ITO, of IMI (ITO, metal processing; ITO) or an electrically conductive polymer made. Die metallische Schicht kann vorzugsweise aus Gold, Aluminium, Kupfer oder Silber oder aus einer Legierung aus diesen Metallen ausgebildet sein. The metallic layer may be preferably formed of gold, aluminum, copper or silver or an alloy of these metals. Zwischen der transparenten und/oder semitransparenten Elektrode Between the transparent and / or semitransparent electrode 12 12 und einer organischen Halbleiterschicht and an organic semiconductor layer 14 14 ist eine Hole-Blockerschicht is a hole blocking layer 13 13 angeordnet, die beispielsweise aus TiO x gebildet sein kann. arranged, which can be formed for example of TiO x. Auf der Halbleiterschicht On the semiconductor layer 14 14 ist eine Elektronen-Blockerschicht is an electron blocking layer 15 15 angeordnet, die beispielsweise aus PEDOT/PSS gebildet sein kann. arranged, which may for example be formed of PEDOT / PSS. Die Solarzelle The solar cell 1 1 ist im aktiven Bereich is in the active region 1a 1a durch eine Gegenelektrode by a counter electrode 16 16 abgeschossen, die beispielsweise wie die Elektrode shot, for example, as the electrode 12 12 als transparente und/oder semitransparente Elektrode ausgebildet sein kann. may be formed as a transparent and / or semi-transparent electrode.
  • Die Gegenelektrode The counter electrode 16 16 weist einen überstehenden Randbereich auf, der zur Kontaktierung der Gegenelektrode has a projecting edge area for making contact with the counter electrode 16 16 mit der Elektrode to electrode 12 12 des benachbarten aktiven Bereichs vorgesehen ist. is provided adjacent the active region. Dazu ist der unter dem genannten Randbereich angeordnete Randbereich des aktiven Bereichs For this purpose the arranged below said edge portion edge portion of the active region 1a 1a mit einer senkrecht angeordneten Isolatorschicht with a vertically arranged insulator layer 17 17 überzogen, auf der eine elektrisch leitende Verbindungsschicht coated on an electrically conductive connecting layer 18 18 angeordnet ist, welche die Gegenelektrode is arranged that the counter electrode 16 16 mit der benachbarten Elektrode with the adjacent electrode 12 12 elektrisch leitend verbindet. electrically conductive connecting. Es handelt sich bei der Verbindungsschicht It is in the link layer 18 18 also um eine senkrecht zur Oberfläche der Solarzelle Thus, about an axis perpendicular to the surface of the solar cell 1 1 verlaufende Durchkontaktierung zwischen der Gegenelektrode extending through connection between the counter electrode 16 16 und der Elektrode and electrode 12 12 des benachbarten aktiven Bereichs. of the adjacent active region. Die Verbindungsschicht The link layer 18 18 besteht beispielsweise aus einem leitfähigen Kleber, aus einer leitfähigen Tinte oder aus einer leitfähigen Schicht, die vorzugsweise transparent und/oder semitransparent ist. consists for example of a conductive adhesive, from a conductive ink or a conductive layer, which is preferably transparent and / or semitransparent. Die Elektrode the electrode 12 12 weist ebenfalls einen überstehenden Randbereich auf, der mit dem überstehenden Randbereich der Gegenelektrode also has a projecting edge portion provided with the projecting edge area of ​​the counter electrode 16 16 des vorangehenden aktiven Bereichs of the previous active region 1a 1a korrespondiert, wobei die genannten Elektroden wiederum durch Durchkontaktierung miteinander verbunden sind. corresponds, wherein said electrodes are in turn connected by via.
  • 2 2 zeigt nun eine Solarzelle now shows a solar cell 2 2 , die auf der in That on the in 1 1 beschriebenen Solarzelle Solar cell described 1 1 aufbaut. builds.
  • Auf der der Lichteintrittsseite abgewandten Rückseite der Solarzellenmodule 1m sind Lichtleiteinrichtungen On the side facing away from the light entry back of the solar cell modules are light-guiding 1m 20 20 aufgebracht und überdecken dabei den aktiven Bereich applied and cover while the active region 1a 1a sowie den inaktiven Bereich and the inactive region 1i 1i der Solarzellenmodule the solar cell modules 1m 1m . , Die Lichtleiteinrichtungen the light-guiding devices 20 20 können auf eine nach can be prepared by a 1 1 aufgebaute Solarzelle laminiert sein. be laminated structured solar cell. Die Lichtleiteinrichtungen the light-guiding devices 20 20 sind als Mehrschichtkörper ausgebildet mit einer transparenten Trägerschicht are formed as a multilayer body having a transparent carrier layer 22 22 , die beispielsweise aus einer PET-Folie von 20 bis 25 μm Schichtdicke gebildet sein kann. Which may be formed for example of a PET film 20 to 25 microns thickness. Auf der Trägerschicht On the support layer 22 22 ist eine transparente Strukturschicht is a transparent structural layer 23 23 angeordnet, die beispielsweise aus einer Replizierlackschicht besteht. arranged which consists for example of a replication. Die Strukturschicht The structural layer 23 23 weist in dem über dem inaktiven Bereich has, in the above the inactive area 1i 1i des Solarzellenmoduls the solar cell module 1m 1m angeordneten Abschnitt auf der der Lichteintrittsseite der Solarzelle arranged section on the light incident side of the solar cell 2 2 abgewandten Seite eine Oberflächenstruktur auf mit Strukturelementen side facing away from a surface structure with structural elements 23s 23s , die in , in the 2 2 schematisch angedeutet sind. are schematically indicated. Die Strukturelemente The structural elements 23s 23s weisen zur Oberfläche der Solarzelle point towards the surface of the solar cell 2 2 geneigte Flächenabschnitte auf. inclined surface portions. Die Neigung der Flächenabschnitte ist in Abhängigkeit von der Relativposition des jeweiligen Strukturelements The inclination of the surface sections is a function of the relative position of the respective structural element 23s 23s zu dem nächstgelegenen aktiven Bereich to the nearest active region 1a 1a so bemessen, dass in die inaktiven Bereiche such that in the inactive regions 1i 1i einfallende Lichtstrahlen incident light rays 29 29 in die aktiven Bereiche in the active areas 1a 1a des Solarzellenmoduls the solar cell module 1m 1m abgelenkt werden. get distracted. Die Strukturelemente The structural elements 23s 23s sind in dem in are in the in 2 2 dargestellten Ausführungsbeispiel als Dreikant-Prismen ausgebildet, die eine sägezahnförmige Oberflächenstruktur bilden. Embodiment shown formed as triangular prisms, which form a saw tooth shaped surface structure. Wie in As in 2 2 weiter schematisch dargestellt, weisen die dem aktiven Bereich eines benachbarten Solarzellenmoduls zugewandten Randabschnitte der Oberflächenstruktur eine andere Orientierung auf als die übrigen Abschnitte der Oberflächenstruktur, so dass in den Randabschnitten einfallendes Licht auf die Halbleiterschicht further shows schematically the side facing the active area of ​​an adjacent solar cell module edge portions of the surface texture have a different orientation than the remaining portions of the surface structure, so that in the edge portions of light incident on the semiconductor layer 14 14 des benachbarten Solarzellenmoduls gelenkt wird. of the adjacent solar cell module is directed. Durch diese Maßnahme wird das in die inaktiven Bereiche This measure in the inactive regions is 2i 2i einfallende Licht jeweils auf dem kürzesten Weg auf die Halbleiterschicht incident light respectively on the shortest path to the semiconductor layer 14 14 gelenkt. directed.
  • Die Strukturschicht The structural layer 23 23 ist von einer Reflexionsschicht is of a reflective layer 24 24 bedeckt. covered. Bei der Reflexionsschicht The reflection layer 24 24 handelt es sich um eine Licht gut reflektierende metallische Schicht, beispielsweise aus Aluminium, Gold, Silber oder Kupfer, einer Metalllegierung aus diesen Metallen oder aus einem Metallmehrschichtkörper. If it is a good light reflecting metallic layer, such as aluminum, gold, silver or copper, a metal alloy of these metals or of a metal multi-layer body. Auf die Reflexionsschicht On the reflective layer 24 24 kann verzichtet sein, wenn die Strukturschicht may be omitted if the structure layer 23 23 einen so hohen Brechungsindex aufweist, dass an der Rückseite der Strukturschicht has such a high refractive index, that on the rear side of the structural layer 23 23 an den geneigten Flächenabschnitten der Strukturelemente on the inclined surface portions of the structural elements 23s 23s Totalreflexion eintritt. Total reflection occurs. Vorzugsweise ist dann vorgesehen, dass die Rückseite der Strukturschicht Preferably, it is then provided that the rear side of the structural layer 23 23 an Luft grenzt und dass der Brechungsindex > 1,7 ist. borders on air and that the refractive index is> 1.7.
  • Zwischen der Trägerschicht Between the carrier layer 22 22 und der Gegenelektrode and the counter electrode 16 16 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine aus zwei Teilschichten aufgebaute Zwischenschicht in the illustrated embodiment, composed of two sublayers intermediate layer 21 21 vorgesehen. intended. Eine erste Teilschicht ist aus PEDOT/PSS auf der Rückseite der Gegenelektrode A first partial layer is made of PEDOT / PSS on the back side of the counter electrode 16 16 ausgebildet. educated. Eine zweite Teilschicht A second sublayer 22 22 ist aus ITO ausgebildet und zwischen der Rückseite der ersten Teilschicht is formed of ITO and between the rear side of the first partial layer 21 21 und der Vorderseite der Trägerschicht and the front face of the carrier layer 22 22 angeordnet. arranged. Die Zwischenschicht The interlayer 21 21 kann optional vorgesehen sein. may optionally be provided.
  • Die Strukturelemente The structural elements 23s 23s besitzen hierbei bevorzugt eine Flankenneigung von 3° bis 60°, eine Breite von 0,5 μm bis 50 μm und eine Tiefe von 0,1 μm bis 10 μm. are preferably of a cross slope of 3 ° to 60 °, a width of 0.5 microns to 50 microns and a depth of 0.1 microns to 10 microns. Die Ablenkung des Lichts erfolgt hierbei durch Reflexion und/oder Beugung. The deflection of the light takes place here by reflection and / or diffraction.
  • Weiter ist es auch möglich, dass anstelle der Strukturelemente Further, it is also possible that instead of the structural elements 23s 23s ein Blaze-Gitter – vorzugsweise mit abschnittweise unterschiedlichen Neigungswinkeln der Flanken gemäss dem anhand von a blazed gratings - preferably in sections, different angles of inclination of the flanks in accordance with the basis of 2 2 erläuterten Konzept – ein Kinoform oder eine anisotrope Mattstruktur abgeformt ist, welche das in den inaktiven Bereichen explained concept - a cinema shape or anisotropic matt structure is shaped, which in the inactive regions 1i 1i einfallende Licht in die aktiven Bereiche durch Reflexion/Beugung ablenkt. deflects incident light in the active regions by reflection / diffraction. Weiter ist es auch möglich, dass es sich bei der Oberflächenstruktur um eine binäre Oberflächenstruktur mit einer lokal variierenden Spatialfrequenz und einer Periode unterhalb der Wellenlänge des sichtbaren Lichts handelt, die entsprechende lichtablenkende Eigenschaften besitzt. Further, it is also possible that it is in the surface structure of a binary surface structure with a locally varying spatial frequency and a period less than the wavelength of visible light, the corresponding light deflecting properties.
  • Der Abstandsraum zwischen zwei benachbarten Solarzellenmodulen The distance between two adjacent solar cell modules 1m 1m ist zumindest teilweise durch eine transparente Isolatorschicht is at least partially through a transparent insulator layer 27 27 aufgefüllt, die sich in der Höhenausdehnung zwischen der Rückseite der Elektrode refilled, extending in the height dimension between the back of the electrode 12 12 und der Vorderseite der Zwischenschicht erstreckt. and the front face of the intermediate layer extends. Die Isolatorschicht The insulator layer 27 27 ist im wesentlichen als Lichtleiter vorgesehen, da ein Luftweg zwischen den Schichten zu Lichtverlusten infolge Grenzflächenreflexion und/oder zu einer störenden Ablenkung der Lichtstrahlen führen kann. provided substantially as a light guide, since an air path between the layers to light loss due to interfacial reflection and / or to a disturbing deflection of the light beams can lead. Weiter ist in dem in Further, in the in 2 2 dargestellten Ausführungsbeispiel die elektrische Verbindungsschicht Embodiment illustrated, the electrical connection layer 18 18 als Kleberschicht aus elektrisch leitfähigem Kleber ausgebildet. formed as an adhesive layer of electrically conductive adhesive.
  • Was die optischen Eigenschaften der Lichtleiteinrichtung As for the optical properties of the light guide 20 20 betrifft, so ist vorgesehen, die Schichten mit einem hohen Transmissionsgrad und einem möglichst gleichen Brechungsindex auszubilden, wobei die Brechzahlen vorteilhafterweise nicht mehr als um 0,2 voneinander abweichen. is concerned, it is provided that the layers with a high transmittance and a same refractive index as possible, the refractive indices differ advantageously not more than 0.2.
  • Ein Ausführungsmuster der erfindungsgemäßen Solarzelle An exemplary model of the solar cell of the invention 2 2 weist folgenden schichtweisen Aufbau auf: has the following layered structure:
    Schicht layer Material material Schichtdicke layer thickness
    Trägersubstrat carrier substrate 11 11 PET PET 19 μm bis 50 μm 19 .mu.m to 50 .mu.m
    Elektrode electrode 12 12 z. z. B. ITO; As ITO; IMI IMI 10 nm bis 50 nm 10 nm to 50 nm
    Hole-Blockerschicht Hole-blocking layer 13 13 TiO x TiO x 10 nm bis 15 nm 10 nm to 15 nm
    Halbleiterschicht Semiconductor layer 14 14 z. z. B. PCMB/PBHT B. PCMB / PBHT 100 nm bis 200 nm 100 nm to 200 nm
    Elektronen-Blockerschicht Electron blocking layer 15 15 PEDOT/PSS PEDOT / PSS 100 nm bis 200 nm 100 nm to 200 nm
    Gegenelektrode counter electrode 16 16 semitransparentes Metall, z. semi-transparent metal, eg. B. Silber B. silver 10 nm bis 50 nm 10 nm to 50 nm
    erste Teilschicht der Zwischenschicht first partial layer of the intermediate layer PEDOT/PSS PEDOT / PSS 10 nm bis 50 nm 10 nm to 50 nm
    zweite Teilschicht der Zwischenschicht second partial layer of the intermediate layer ITO ITO 10 nm bis 50 nm 10 nm to 50 nm
    Trägerschicht backing 22 22 PET PET 6 μm bis 19 μm 6 .mu.m to 19 .mu.m
    Strukturschicht structural layer 23 23 Polymer polymer 2 μm bis 3 μm 2 .mu.m to 3 .mu.m
    Reflexionsschicht reflective layer 24 24 Aluminium aluminum 50 nm bis 100 nm 50 nm to 100 nm
  • Die inaktiven Bereiche The inactive regions 1i 1i der Solarzelle the solar cell 1 1 nehmen ca. 10% bis 30% der Gesamtfläche der Solarzelle ein. take about 10% to 30% of the total area of ​​the solar cell.
  • Das in This in 2 2 gezeigte Ausführungsbeispiel beschreibt eine sogenannte Single-Junction-Zelle. Embodiment shown describes a so-called single-junction cell. Die erfindungsgemäße Lösung ist jedoch auch auf ein Multi-Junction-Modul anwendbar, das aus einzelnen übereinander angeordneten Zellen aufgebaut ist, die jeweils für unterschiedliche Wellenlängenbereiche ausgelegt sind. However, the solution according to the invention is also applicable to a multi-junction module, which is constructed from individual stacked cells which are each designed for different wavelength ranges.

Claims (24)

  1. Solarzelle ( Solar cell ( 2 2 ) in Form eines Mehrschichtkörpers mit einer als Lichteinstrittsseite vorgesehenen Vorderseite, wobei die Solarzelle aktive Bereiche ( ) In the form of a multilayer body having an intended one as a light passage side front face, wherein the solar cell (active areas 2a 2a ), in denen die Solarzelle mindestens eine photovoltaische Halbleiterschicht ( ) In which the solar cell (photovoltaic at least one semiconductor layer 14 14 ) aufweist, und inaktive Bereiche ( ), And inactive (areas 2i 2i ) aufweist, dadurch gekennzeichnet , dass die Solarzelle ( ), Characterized in that the solar cell ( 2 2 ) eine Lichtleiteinrichtung ( ) A light guide ( 20 20 ) mit lichtablenkenden Strukturelementen ( ) (With light-deflecting structure elements 23s 23s ) aufweist, die in Bezug auf die Lichteintrittsseite unterhalb der mindestens einen Halbleiterschicht ( ), Which (with respect to the light entry side below the at least one semiconductor layer 14 14 ) angeordnet sind und so ausgeformt sind, dass sie in ein oder mehrere der inaktiven Bereiche ( ) Are disposed and are formed so that they (in one or more of the inactive regions 2i 2i ) einfallendes Licht ( ) Incident light ( 29 29 ) auf die mindestens eine Halbleiterschicht ( ) (On the at least one semiconductor layer 14 14 ) in ein oder mehreren der aktiven Bereichen ( ) (In one or more of the active areas 2a 2a ) lenken, wobei die lichtablenkenden Strukturelemente ( steer), said light deflecting structure elements ( 23s 23s ) über den inaktiven Bereichen ( ) (On the inactive regions 2i 2i ) der Solarzelle ( () Of the solar cell 2 2 ) angeordnet sind, nicht jedoch über den aktiven Bereichen ( ) Are arranged, but not (over the active regions 2a 2a ), und die inaktiven Bereiche ( ), And the inactive regions ( 2i 2i ) transparente und/oder semitransparente Elektroden ( ) Transparent and / or semitransparent electrodes ( 12 12 ) und/oder Stromleitelemente aufweisen. have) and / or flow-guiding elements.
  2. Solarzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtablenkenden Strukturelemente ( Solar cell according to claim 1, characterized in that the light-deflecting structure elements ( 23s 23s ) gegenüber der Vorderseite der Solarzelle ( ) Opposite the front side of the solar cell ( 2 2 ) geneigte Reflexionsflächen aufweisen. have) inclined reflecting surfaces.
  3. Solarzelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsflächen mindestens bereichsweise mit unterschiedlicher Neigung ausgebildet sind. Solar cell according to claim 2, characterized in that the reflecting surfaces are at least partially formed with different inclinations.
  4. Solarzelle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleiteinrichtung ( Solar cell according to one of the preceding claims, characterized in that the light guide ( 20 20 ) als ein ein- oder mehrschichtiger Körper ausgebildet ist, welcher mindestens eine Strukturschicht ( ) Is formed as a single- or multi-layer body comprising at least a structural layer ( 23 23 ) aufweist, wobei eine Oberflächenstruktur, die die lichtablenkenden Strukturelemente ( ), Wherein a surface structure (the light-deflecting structure elements 23s 23s ) ausbildet, in einer Oberfläche der Strukturschicht ( ) Forms, (in a surface of the structural layer 23 23 ) abgeformt ist. ) Is shaped.
  5. Solarzelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur eine Blaze-Gitter-Struktur ist. Solar cell according to claim 4, characterized in that the surface structure is a blaze grating structure.
  6. Solarzelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur eine diffraktive Oberflächenstruktur ist, insbesondere ein Kinoform, die Licht entsprechend gerichtet ablenkt. Solar cell according to claim 4, characterized in that the surface structure is a diffractive surface structure, in particular a kinoform, the light deflecting directed accordingly.
  7. Solarzelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur eine anisotrope Mattstruktur ist, die Licht entsprechend ablenkt. Solar cell according to claim 4, characterized in that the surface structure is an anisotropic matt structure which deflects the light accordingly.
  8. Solarzelle nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur eine Tiefe von 0,1 μm bis 10 μm aufweist. Solar cell according to one of claims 4 to 6, characterized in that the surface structure has a depth of 0.1 microns to 10 microns.
  9. Solarzelle nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturschicht ( Solar cell according to one of claims 4 to 8, characterized in that the structure layer ( 23 23 ) aus einem thermoplastischen Kunststoff ausgebildet ist. ) Is formed of a thermoplastic material.
  10. Solarzelle nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturschicht ( Solar cell according to one of claims 4 to 8, characterized in that the structure layer ( 23 23 ) aus einem UV-härtenden Lack ausgebildet ist. ) Is formed of a UV-curing lacquer.
  11. Solarzelle nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Halbleiterschicht ( Solar cell according to one of claims 4 to 10, characterized in that on the semiconductor layer ( 14 14 ) abgewandten Seite der Strukturschicht ( ) Side of the structure remote from layer ( 23 23 ) eine Reflexionsschicht ( ) A reflective layer ( 24 24 ) angeordnet ist. ) Is arranged.
  12. Solarzelle nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturschicht ( Solar cell according to one of claims 4 to 11, characterized in that the structure layer ( 23 23 ) eine optische Brechzahl > 1,7 aufweist. ) Has an optical refractive index> 1.7.
  13. Solarzelle nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturschicht ( Solar cell according to one of claims 4 to 12, characterized in that the structure layer ( 23 23 ) auf einer Trägerschicht ( ) (On a carrier layer 22 22 ) angeordnet ist. ) Is arranged.
  14. Solarzelle nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht ( Solar cell according to claim 13, characterized in that the carrier layer ( 22 22 ) eine Barriere-Schicht bildet. ) Forms a barrier layer.
  15. Solarzelle nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Trägerschicht ( Solar cell according to claim 13 or 14, characterized in that (between the carrier layer 22 22 ) und der Rückseite einer Gegenelektrode ( ) And the back side of a counter electrode ( 16 16 ) der Solarzelle ( () Of the solar cell 2 2 ) eine Zwischenschicht ( ) An intermediate layer ( 21 21 ) angeordnet ist. ) Is arranged.
  16. Solarzelle nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleiteinrichtung ( Solar cell according to one of claims 4 to 15, characterized in that the light guide ( 20 20 ) von einem ein- oder mehrschichtigen Folienkörper gebildet ist, der vollflächig in einem oder mehreren der aktiven ( ) Is formed by a single- or multilayer film body, the entire surface or more of the active (in a 2a 2a ) und/oder inaktiven ( () And / or inactive 2i 2i ) Bereiche der Solarzelle ( ) Regions of the solar cell ( 2 2 ) angeordnet ist. ) Is arranged.
  17. Solarzelle nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleiteinrichtung ( Solar cell according to claim 16, characterized in that the light guide ( 20 20 ) eine Laminierfolie ist, die die Strukturschicht ( ) Is a laminating film, which (the structural layer 23 23 ), die Trägerschicht ( ), The carrier layer ( 22 22 ) und eine auf der der Halbleiterschicht ( ) And one on the semiconductor layer ( 14 14 ) zugewandten Seite der Trägerschicht ( ) Facing side of the backing layer ( 22 22 ) vorgesehene Kleberschicht umfasst. includes) provided for adhesive layer.
  18. Solarzelle nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Schicht der Zwischenschicht ( Solar cell according to claim 15, characterized in that a first layer of the intermediate layer ( 21 21 ) aus PEDOT/PSS gebildet ist. ) Is formed from PEDOT / PSS.
  19. Solarzelle nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht eine Dicke von 10 nm bis 100 nm aufweist. Solar cell according to claim 18, characterized in that the first layer has a thickness of 10 nm to 100 nm.
  20. Solarzelle nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Schicht der Zwischenschicht ( Solar cell according to claim 15, characterized in that a second layer the intermediate layer ( 21 21 ) aus ITO gebildet ist. ) Is formed of ITO.
  21. Solarzelle nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht eine Dicke von 5 nm bis 20 nm aufweist. Solar cell according to claim 20, characterized in that the second layer has a thickness of 5 nm to 20 nm.
  22. Solarzelle nach einem der Ansprüche 4 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Brechzahlen der Schichten der Lichtleiteinrichtung ( Solar cell according to one of claims 4 to 21, characterized in that the optical refractive indices of the layers of the light guide ( 20 20 ) um nicht mehr als 0,2 voneinander abweichen. ) By no more than 0.2 of each other.
  23. Solarzelle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterschicht ( Solar cell according to one of the preceding claims, characterized in that the semiconductor layer ( 14 14 ) durch mindestens eine organische Halbleiterschicht gebildet wird. ) Is formed by at least one organic semiconductor layer.
  24. Solarzelle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die der Lichteintrittsseite der Solarzelle ( Solar cell according to one of the preceding claims, characterized in that both the light incident side of the solar cell ( 2 2 ) zugewandte Elektrode ( ) Facing electrode ( 12 12 ) als auch eine der Lichteintrittsseite abgewandte Gegenelektrode ( ) And a the light incident side facing away from the counter electrode ( 16 16 ) als transparente und/oder semitransparente Elektroden ausgebildet sind. ) Are formed as a transparent and / or semitransparent electrodes.
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