特表 2025-500820 太陽電池及びその製造方法、光起電力モジュール及び電力消費装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2025-01-15

(54)【発明の名称】太陽電池及びその製造方法、光起電力モジュール及び電力消費装置

(51)【国際特許分類】

   H10K 39/12 20230101AFI20250107BHJP

   H10K 39/38 20230101ALI20250107BHJP

   H10K 30/40 20230101ALI20250107BHJP

   H10K 30/87 20230101ALI20250107BHJP

【ＦＩ】

H10K39/12

H10K39/38

H10K30/40

H10K30/87

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024534665

(86)(22)【出願日】2022-11-03

(85)【翻訳文提出日】2024-06-11

(86)【国際出願番号】 CN2022129470

(87)【国際公開番号】W WO2023116224

(87)【国際公開日】2023-06-29

(31)【優先権主張番号】202111603126.4

(32)【優先日】2021-12-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】524304976

【氏名又は名称】香港時代新能源科技有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＣＯＮＴＥＭＰＯＲＡＲＹ ＡＭＰＥＲＥＸ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ （ＨＯＮＧ ＫＯＮＧ） ＬＩＭＩＴＥＤ

【住所又は居所原語表記】ＬＥＶＥＬ １９， ＣＨＩＮＡ ＢＵＩＬＤＩＮＧ， ２９ ＱＵＥＥＮ’Ｓ ＲＯＡＤ ＣＥＮＴＲＡＬ， ＣＥＮＴＲＡＬ， ＣＥＮＴＲＡＬ ＡＮＤ ＷＥＳＴＥＲＮ ＤＩＳＴＲＩＣＴ， ＨＯＮＧ ＫＯＮＧ， ＣＨＩＮＡ

(74)【代理人】

【識別番号】100167689

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 征二

(72)【発明者】

【氏名】▲陳▼国▲棟▼

(72)【発明者】

【氏名】林▲維▼▲楽▼

(72)【発明者】

【氏名】▲劉▼召▲輝▼

(72)【発明者】

【氏名】王燕▲東▼

(72)【発明者】

【氏名】郭文明

(72)【発明者】

【氏名】郭永▲勝▼

(72)【発明者】

【氏名】▲蘇▼▲碩▼▲劍▼

(72)【発明者】

【氏名】▲陳▼▲長▼松

(72)【発明者】

【氏名】欧▲陽▼楚英

【テーマコード（参考）】

5F251

【Ｆターム（参考）】

5F251AA11

5F251BA05

5F251CB13

5F251DA20

5F251EA03

5F251EA10

5F251EA16

5F251FA03

5F251FA04

5F251HA20

5F251JA03

5F251JA04

5F251JA05

5F251XA01

(57)【要約】

本願は、太陽電池及びその製造方法、光起電力モジュール及び電力消費装置に関する。太陽電池は、電気的に接続される複数のサブセルと、隣接する２つのサブセルの間に設けられるデッドゾーンと、デッドゾーンの少なくとも一部の表面に設けられ、デッドゾーンに照射される入射光を反射するための反射部と、反射部のデッドゾーンから離れる側に設けられ、反射部により反射された入射光をサブセルの表面に反射し、入射光を電気エネルギーに変換するためのパッケージングモジュールと、を含む。本願の実施例の太陽電池によれば、太陽電池の光電変換効率を効果的に高めることができる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気的に接続される複数のサブセルと、
隣接する２つの前記サブセルの間に設けられるデッドゾーンと、
前記デッドゾーンの少なくとも一部の表面に設けられ、前記デッドゾーンに照射される入射光を反射するための反射部と、
前記反射部の前記デッドゾーンから離れる側に設けられ、前記反射部により反射された前記入射光を前記サブセルの表面に反射して、前記入射光を電気エネルギーに変換するためのパッケージングモジュールと、
を含む太陽電池。

【請求項2】

前記反射部は、前記デッドゾーンの前記パッケージングモジュールに向かう全ての表面を覆う請求項１に記載の太陽電池。

【請求項3】

前記反射部は、前記デッドゾーンから離れるように突出する円弧状凸面を有する請求項１又は２に記載の太陽電池。

【請求項4】

複数の前記サブセルは、いずれも対向して設けられる２つの端部を含み、
前記デッドゾーンは主体部及び凹み部を含み、前記主体部は、隣接する２つの前記サブセルの前記端部を接続し、前記凹み部は、前記主体部に対して凹んで形成され、前記反射部は、前記主体部及び／又は前記凹み部に設けられる請求項１～３の何れか一項に記載の太陽電池。

【請求項5】

前記反射部は本体部及び延伸部を含み、前記本体部は、前記凹み部に設けられ、前記延伸部は、前記主体部の前記パッケージングモジュールに向かう表面から突出する請求項４に記載の太陽電池。

【請求項6】

前記延伸部の部分は、前記主体部の前記パッケージングモジュールに向かう表面に位置する請求項５に記載の太陽電池。

【請求項7】

前記主体部は、
第１の電極層と、
前記第１の電極層の表面に位置する第１の光電部と、前記第１の光電部と前記第１の電極層を接続する第２の光電部と、を含む光電変換モジュールと、
前記第１の光電部の前記第１の電極層と離反する表面に位置する第１の電極部と、前記第１の電極部と前記第１の電極層を接続する第２の電極部と、を含む第２の電極層と、を含み、前記凹み部は、少なくとも前記第１の電極部を貫通する請求項４に記載の太陽電池。

【請求項8】

前記光電変換モジュールは、少なくとも前記第１の電極層と前記第２の電極層との間に位置する光電変換層を含み、
前記光電変換モジュールは、前記光電変換層と前記第２の電極層との間に位置する電子輸送層を更に含み、及び／又は、
前記光電変換モジュールは、前記光電変換層と前記第１の電極層との間に位置する正孔輸送層を更に含む請求項７に記載の太陽電池。

【請求項9】

請求項１～８の何れか一項に記載の太陽電池を含む光起電力モジュール。

【請求項10】

請求項９に記載の光起電力モジュールを含む電力消費装置。

【請求項11】

電気的に接続される複数のサブセルであって、隣接する２つの前記サブセルの間にデッドゾーンが設けられる複数のサブセルを提供することと、
前記デッドゾーンの少なくとも一部の表面に設けられる反射部を提供することと、
前記反射部の前記デッドゾーンから離れる側に設けられるパッケージングモジュールを提供することと、
を含む太陽電池の製造方法。

【請求項12】

前記デッドゾーンの少なくとも一部の表面に設けられる反射部を提供することは、
充填又はスプレーコーティングの手段を採用して前記反射部を前記デッドゾーンの少なくとも一部の表面に塗布することを含む請求項１１に記載の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

[関連出願の相互参照]
本願は、２０２１年１２月２４日に提出された、名称が「太陽電池及びその製造方法、光起電力モジュール及び電力消費装置」である中国特許出願２０２１１１６０３１２６．４の優先権を主張し、当該出願の全ての内容は引用により本明細書に組み込まれる。

【0002】

本願は、電池生産の技術分野に関し、特に太陽電池及びその製造方法、光起電力モジュール及び電力消費装置に関する。

【背景技術】

【0003】

太陽電池は、光エネルギーを電気エネルギーに直接変換する光電変換デバイスであり、優れた光電性質を有し、製造方法が簡単であり、光起電力発電に新たな空間と希望をもたらしている。

【0004】

太陽電池の生産過程で、如何にその光電変換効率を更に高めるかは、早急に解決すべき問題となっている。

【発明の概要】

【0005】

本願は、太陽電池及びその製造方法、光起電力モジュール及び電力消費装置を提供し、太陽電池の光電変換効率を高めることを旨とする。

【0006】

第１の態様では、本願の実施例は、太陽電池を提供し、太陽電池は、電気的に接続される複数のサブセルと、隣接する２つのサブセルの間に設けられるデッドゾーンと、デッドゾーンの少なくとも一部の表面に設けられ、デッドゾーンに照射される入射光を反射するための反射部と、反射部のデッドゾーンから離れる側に設けられ、反射部により反射された入射光をサブセルの表面に反射して、入射光を電気エネルギーに変換するためのパッケージングモジュールと、を含む。

【0007】

上記技術的解決手段において、デッドゾーンの少なくとも一部の表面に反射部を設けることで、デッドゾーンに照射される入射光は、反射部の反射作用により、パッケージングモジュールに反射され、更にパッケージングモジュールは入射光をサブセルの表面に反射し、サブセルがこの部分の光を利用して光電変換を行うことができ、更に太陽電池の光電変換効率を高める。

【0008】

幾つかの実施例において、反射部は、デッドゾーンのパッケージングモジュールに向かう全ての表面を覆う。本願の実施例において、反射部がデッドゾーンのパッケージングモジュールに向かう全ての表面を覆うことで、デッドゾーンに照射される入射光が反射部により反射可能であり、デッドゾーンに照射される入射光が十分に利用され、更に太陽電池の光利用率が高められる。

【0009】

幾つかの実施例において、反射部は、デッドゾーンから離れるように突出する円弧状凸面を有する。本願の実施例において、円弧状凸面は光の発散率を高めることができ、入射光が異なる反射経路に沿ってパッケージングモジュールに反射され、パッケージングモジュールにより反射された後にデッドゾーンに再度反射される入射光の量を減らすことができる。

【0010】

幾つかの実施例において、サブセルは、対向して設けられる２つの端部を含み、デッドゾーンは主体部及び凹み部を含み、主体部は、隣接する２つのサブセルの端部を接続し、凹み部は、主体部に対して凹んで形成され、反射部は、主体部及び／又は凹み部に設けられる。本願の実施例において、反射部が主体部及び／又は凹み部に設けられることで、デッドゾーンに照射される入射光を効果的に反射することができる。

【0011】

幾つかの実施例において、反射部は本体部及び延伸部を含み、本体部は、凹み部に設けられ、延伸部は、主体部のパッケージングモジュールに向かう表面から突出する。本願の実施例において、本体部が凹み部に設けられることで、外部の水蒸気及び酸素がサブセルに侵入することを遮断することができ、延伸部が主体部から突出することで、入射光を受ける面積を大きくし、光の利用率を高めることができる。

【0012】

幾つかの実施例において、延伸部の部分は、主体部のパッケージングモジュールに向かう表面に位置する。本願の実施例において、入射光を反射可能な面積が更に増加し、光の利用率を更に高めることができる。

【0013】

幾つかの実施例において、主体部は、第１の電極層と、第１の電極層の表面に位置する第１の光電部と、第１の光電部と第１の電極層を接続する第２の光電部と、を含む光電変換モジュールと、第１の光電部の第１の電極層と離反する表面に位置する第１の電極部と、第１の電極部と第１の電極層を接続する第２の電極部と、を含む第２の電極層と、を含み、凹み部は、少なくとも第１の電極部を貫通する。このような構造形態の製造プロセスが簡単であり、コストが低い。

【0014】

幾つかの実施例において、光電変換モジュールは、少なくとも第１の電極層と第２の電極層との間に位置する光電変換層を含み、光電変換モジュールは、光電変換層と第２の電極層との間に位置する電子輸送層を更に含み、及び／又は、光電変換モジュールは、光電変換層と第１の電極層との間に位置する正孔輸送層を更に含む。本願の実施例において、電子輸送層及び／又は正孔輸送層を設けることで、正孔と電子の結合を減らし、光電変換効率を高めることができる。

【0015】

第２の態様では、本願の実施例は、本願の第１の態様の実施例による太陽電池を含む光起電力モジュールを更に提供する。

【0016】

第３の態様では、本願の実施例は、本願の第２の態様の実施例による光起電力モジュールを含む電力消費装置を更に提供する。

【0017】

第４の態様では、本願の実施例は、太陽電池の製造方法を更に提供し、この方法は、電気的に接続される複数のサブセルであって、隣接する２つのサブセルの間にデッドゾーンが設けられる複数のサブセルを提供することと、デッドゾーンの少なくとも一部の表面に設けられる反射部を提供することと、反射部のデッドゾーンから離れる側に設けられるパッケージングモジュールを提供することと、を含む。

【0018】

本願の実施例の製造方法で製造された太陽電池では、反射部及びパッケージングモジュールを設けることで、デッドゾーンに照射される入射光を反射した後にサブセルに照射することができ、サブセルがこの部分の光を利用して光電変換を行うことができ、更に太陽電池の光電変換効率を高める。

【0019】

幾つかの実施例において、デッドゾーンの少なくとも一部の表面に設けられる反射部を提供することは、充填又はスプレーコーティングの手段を採用して反射部をデッドゾーンの少なくとも一部の表面に塗布することを含む。この製造方法は比較的簡単である。

【図面の簡単な説明】

【0020】

本願の実施例の技術的解決手段をより明確に説明するために、以下、本願の実施例で使用する必要のある図面を簡単に説明するが、明らかに、以下に説明される図面は、本願の幾つかの実施例に過ぎず、当業者にとっては、創造的な努力をすることなく、図面に基づいて更に他の図面を得ることができる。

【図1】本願の幾つかの実施例により提供される車両の構造模式図である。

【図2】本願の幾つかの実施例により提供される光起電力モジュールの模式的ブロック図である。

【図3】本願の幾つかの実施例により提供される太陽電池の構造模式図である。

【図4】図３に示される太陽電池のデッドゾーンの拡大構造模式図である。

【図5】図３に示される太陽電池のデッドゾーン及び反射部の拡大構造模式図である。

【図6】本願の別の実施例により提供される太陽電池の構造模式図である。

【図7】図６に示される太陽電池のデッドゾーン及び反射部の拡大構造模式図である。

【図8】図６に示される太陽電池のデッドゾーン及び反射部の別の拡大構造模式図である。

【図9】本願の更に別の実施例により提供される太陽電池の構造模式図である。

【図10】図９に示される太陽電池のデッドゾーン及び反射部の拡大構造模式図である。

【図11】本願の幾つかの実施例により提供される太陽電池の製造方法のフロー模式図である。

【図12】本願の別の実施例により提供される太陽電池の製造方法のフロー模式図である。

【0021】

図面部分において、図面は、必ず実際の縮尺に応じて描かれているわけではない。

【発明を実施するための形態】

【0022】

本願の実施例の目的、技術的解決手段及び利点をより明確にするために、以下、本願の実施例の図面を参照しながら、本願の実施例における技術的解決手段を明確に説明する。説明される実施例は、本願の実施例の一部に過ぎず、全ての実施例ではないことが明らかである。本願における実施例に基づき、当業者が創造的な努力をすることなく得られた全ての他の実施例は、いずれも本願の保護範囲に属する。

【0023】

別途定義されていない限り、本願において使用される全ての技術用語と科学用語は、当業者に一般に理解される意味と同じである。本願の明細書において使用される用語は、具体的な実施例を説明するためのものに過ぎず、本願を制限することを意図するものではない。本願の明細書、特許請求の範囲及び上記図面の説明における「含む」、「有する」という用語及びそれらの任意の変形は、非排他的な「含む」をカバーすることを意図するものである。本願の明細書、特許請求の範囲や上記図面における「第１」、「第２」などの用語は、異なる対象を区別するためのものであり、特定の順序又は主副関係を説明するためのものではない。

【0024】

本願において「実施例」と言及する場合、実施例に合わせて説明される特定の特徴、構造又は特性が本願の少なくとも１つの実施例に含まれてもよいことを意味する。明細書における各箇所に記載されているこの語句は、必ずしも全てが同じ実施例を指すとは限らず、他の実施例と相互排他的に独立した又は代替的な実施例でもない。

【0025】

本願の記述において、特に明記・限定されていない限り、「取り付ける」、「繋がる」、「接続」、「結び付ける」という用語は、広義に理解されるべきであり、例えば、固定接続であってもよく、着脱可能な接続、又は一体的な接続であってもよく、直接接続であってもよく、中間媒体を介する間接接続であってもよく、２つの素子の内部の連通であってもよいことを説明しておく。当業者であれば、具体的な状況に応じて、上記用語の本願における具体的な意味を理解することができる。

【0026】

本願における「及び／又は」という用語は、関連対象の関連関係を記述するものに過ぎず、３つの関係が存在してもよいことを表し、例えば、Ａ及び／又はＢは、単独のＡ、ＡとＢとの組み合わせ、単独のＢという３つのケースを表すことができる。また、本願における文字「／」は、一般的には前後の関連対象が「又は」の関係であることを表す。

【0027】

本願の実施例において、同一の符号は同一の部材を表し、また、簡潔のために、異なる実施例において、同一の部材に対する詳細な説明を省略する。図面に示される本願の実施例における各部材の厚さ、長さや幅などの寸法、及び集積装置の全体的な厚さ、長さや幅などの寸法は、例示的なものに過ぎず、本願に対して何らかの限定を加えるものではないことを理解されたい。

【0028】

本願における「複数」とは、２つ以上（２つを含む）を意味する。

【0029】

本願の実施例において、太陽電池は、光起電力効果を理論基礎とし、光エネルギーを電気エネルギーに直接変換する光電変換デバイスである。光電変換デバイスには、異なる材料が採用され、異なる材料の擬フェルミ準位の差異によって、光電変換デバイスの内部に内蔵電界が形成される。光照射下で、エネルギーの大きい光子が吸収され、且つ光生成キャリア（電子・正孔ペア）が励起され、電荷のタイプが異なるため、電子と正孔は内蔵電界の作用により逆の方向へドリフトし、電子が負極へ移動し、正孔が正極へ移動することにより、正負極の間に電位差が形成され、電流が発生する。

【0030】

大面積の太陽電池の場合、必要とされる電圧及び電流出力を取得するために、スクライビングの手段により複数のサブセルを取得する。例えば、レーザ又は機械的スクライビングの手段により第１のスクライビング、第２のスクライビング、第３のスクライビングを行うことにより、太陽電池の分割と電気的接続（例えば直列接続）を実現する。スクライビングのプロセスの流れは以下の通りである。基板に第１の電極層を形成する。スクライビングして第１の透かし彫り部を形成し、各サブセルの分割を完了する。第１の電極層の基板と離反する側に光電変換モジュールを形成し、スクライビングして第２の透かし彫り部を形成し、各サブセルの間の直列接続されるチャンネルのスクライビングを完了する。光電変換モジュールの基板と離反する側に第２の電極層を形成し、スクライビングして第３の透かし彫り部を形成し、第２の電極層の分割を完了する。

【0031】

太陽電池は、複数のサブセル及び複数のデッドゾーンを含む。デッドゾーンは、２つのサブセルの間、即ち第１の透かし彫り部から第３の透かし彫り部までの間の領域に設けられ、且つこの領域に位置する第１の電極層、光電変換モジュール及び第２の電極層を含む。サブセルはアクティブ領域を含み、アクティブ領域とは、光を効果的に利用して光電変換を行うことができる領域を指し、例えば各サブセルが光電変換を行うことができる領域である。デッドゾーンは光を利用することができず、光の無駄が招かれる。

【0032】

太陽電池の分野において、光電変換効率を採用して太陽電池の性能の優劣を評価し、光電変換効率が高いほど、太陽電池の性能が良くなる。デッドゾーンが小さいほど、光を利用できない領域が少なくなり、光電変換効率が高められる。

【0033】

発明者は、光電変換効率を高めるために、デッドゾーンの面積を縮小することで光のデッドゾーンにおける損失を減らす方法を考慮したが、プロセスによって制限されるため、デッドゾーンの面積が無限に縮小できず、デッドゾーンの面積が顕著に小さくなれず、光電変換効率が顕著に向上できないことを見出した。

【0034】

発明者が見出した上記問題に基づき、発明者は、デッドゾーンの少なくとも一部の表面に、デッドゾーンに照射される入射光を反射するための反射部を設け、反射部のデッドゾーンから離れる側に、反射部により反射された入射光をサブセルの表面に反射するためのパッケージングモジュールを設けるという技術的解決手段を提案した。反射部及びパッケージングモジュールを設けることで、デッドゾーンに照射される入射光を反射した後にサブセルに照射して、入射光を電気エネルギーに変換することができる。このような構造を有する太陽電池は、光電変換効率が顕著に向上することができ、その信頼性と安定性が顕著に改善される。

【0035】

本願の実施例に記載の技術的解決手段は、太陽電池を含む光起電力モジュール及び光起電力モジュールを使用した電力消費装置に適用される。

【0036】

電力消費装置は、車両、携帯電話、携帯型機器、ノートパソコン、船、宇宙航空機、電気玩具や電動工具などであってもよい。車両は、ガソリン自動車、ガス自動車又は新エネルギー自動車であってもよく、宇宙航空機は、飛行機、ロケット、スペースシャトルや宇宙船などを含み、電気玩具は、ゲーム機、電気自動車玩具、電気推進船玩具や電気飛行機玩具などの固定型又は移動型の電気玩具を含み、電動工具は、電動ドリル、電動グラインダ、電動レンチ、電動ドライバ、電動ハンマー、電動インパクトドリル、コンクリート振動機や電動カンナなどの金属切削電動工具、研磨電動工具、実装電動工具と鉄道用電動工具を含む。本願の実施例において、上記電力消費装置について特に制限しない。

【0037】

以下の実施例において、説明しやすくするために、電力消費装置が車両である場合を例として説明する。

【0038】

図１は、本願の幾つかの実施例により提供される車両の構造模式図である。図１に示すように、車両１の内部に光起電力モジュール２が設けられており、光起電力モジュール２は、車両１の頂部又は前部又は後部に設けられてもよい。光起電力モジュール２は、車両１に給電するために用いることができ、例えば、光起電力モジュール２は、車両１の動作電源とすることができる。

【0039】

車両１は、コントローラ３とモータ４を更に含んでもよく、コントローラ３は、光起電力モジュール２がモータ４に給電するように制御するために用いられ、例えば、車両１の始動、ナビゲーションと走行時の作動電力のニーズに応えるために用いられる。

【0040】

図２は、本願の幾つかの実施例により提供される光起電力モジュールの模式的ブロック図である。図２に示すように、光起電力モジュール２は太陽電池５を含む。太陽電池５は１つであってもよく、複数であってもよい。太陽電池５が複数である場合、複数の太陽電池５の間は、直列接続又は並列接続又は直並列接続されてもよく、直並列接続は、複数の太陽電池５に直列接続も並列接続も含まれることを意味し、高い電圧と容量を提供することができる。

【0041】

図３は、本願の幾つかの実施例により提供される太陽電池の構造模式図であり、図４は、図３に示される太陽電池のデッドゾーンの拡大構造模式図であり、図５は、図３に示される太陽電池のデッドゾーン及び反射部の拡大構造模式図である。

【0042】

図３～図５に示すように、本願の実施例により提供される太陽電池５は、複数のサブセル６、デッドゾーン７、反射部５４及びパッケージングモジュール５５を含む。複数のサブセル６の間は電気的に接続される。デッドゾーン７は、隣接する２つのサブセル６の間に設けられる。反射部５４は、デッドゾーン７の少なくとも一部の表面に設けられ、デッドゾーン７に照射される入射光を反射するために用いられる。パッケージングモジュール５５は、反射部５４のデッドゾーン７から離れる側に設けられ、反射部５４により反射された入射光をサブセル６の表面に反射して、入射光を電気エネルギーに変換するために用いられる。

【0043】

太陽電池５は複数のサブセル６を含み、複数のサブセル６の間は、直列接続、並列接続又は直並列接続されてもよく、直並列接続とは、複数のサブセル６に直列接続も並列接続も含まれることを意味する。太陽電池５では、複数のサブセル６を設けることで、太陽電池５の電圧と容量などの性能を高めることができる。

【0044】

太陽電池５において複数のサブセル６を作製する過程で、デッドゾーン７が形成される。デッドゾーン７は、太陽電池５の厚さ方向Ｘにおいて互いに対向する２つの表面を含み、そのうちの１つの表面はパッケージングモジュール５５に向かって設けられ、別の表面はパッケージングモジュール５５と離反するように設けられる。図３における符号７で示される領域はデッドゾーンを表し、Ｘは厚さ方向を表す。

【0045】

反射部５４は、反射性能を有する部材を指し、換言すれば、外部光線が反射部５４に入射した場合、反射部５４は入射光を反射することができる。隣接する２つのサブセル６の間に短路が発生することを回避するために、反射部５４は絶縁性を同時に有する必要があり、それにより隣接する２つのサブセル６を隔てる。具体的に、反射部５４は、絶縁部材の表面に反射層を塗布して製造されてもよく、絶縁性能を有する反射材料を直接採用して製造されてもよい。例示的に、反射層及び反射材料は、反射粉末、二酸化チタン、ガラス微小球粉末及び絶縁反射ワイヤのうちの少なくとも１つで製造されてもよい。

【0046】

反射部５４は、デッドゾーン７の少なくとも一部の表面に設けられ、反射部５４をデッドゾーン７のパッケージングモジュール５５に向かう一部の表面に設けてもよく、反射部５４をデッドゾーン７のパッケージングモジュール５５に向かう全ての表面に設けてもよい。

【0047】

パッケージングモジュール５５は、サブセル６をパッケージングして完成品を形成するために用いられる。パッケージングモジュール５５は、一定の反射性能を有し、反射部５４が入射光をパッケージングモジュール５５に反射した場合、パッケージングモジュール５５は当該入射光を反射し続けて、一部の入射光をサブセル６の表面に反射し、サブセル６がこの部分の光線を利用し続けることができ、太陽電池５の光利用率が高められる。

【0048】

幾つかの実施例において、パッケージングモジュール５５は、接着膜５５１及びカバープレート５５２を含むことができ、接着膜５５１は、接着性を有し、サブセル６の光電変換モジュールとカバープレート５５２を接着することができる。接着膜５５１及びカバープレート５５２のうちの少なくとも１つは、反射性能を有し、光線を反射し、光の利用率を高めることができる。例示的に、接着膜５５１は、エチレン酢酸ビニルコポリマー（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ－ｖｉｎｙｌ Ａｃｅｔａｔｅ Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ，ＥＶＡ）接着膜であってもよい。カバープレート５５２としては、ガラス製カバープレートなどを採用することができる。選択的に、パッケージングモジュール５５は、シール部材などの他の部材を更に含むことができる。

【0049】

本願の実施例において、デッドゾーン７の少なくとも一部の表面に反射部５４が設けられ、デッドゾーン７に照射された入射光が反射部５４の反射作用によりパッケージングモジュール５５に反射され、更にパッケージングモジュール５５は一部の入射光をサブセル６の表面に反射し、サブセル６がこの部分の光を利用して光電変換を行うことができ、更に太陽電池５の光電変換効率を高める。

【0050】

幾つかの実施形態において、反射部５４は、デッドゾーン７の前記パッケージングモジュール５５に向かう全ての表面を覆い、デッドゾーン７に照射される入射光が反射部５４により反射可能であり、デッドゾーン７に照射される入射光が十分に利用され、更に太陽電池５の光利用率を高めることができる。

【0051】

反射部５４のパッケージングモジュール５５に向かう表面は、平面であってもよく、曲面であってもよく、具体的なプロセス要求に応じて設けることができ、本願の実施例においてこれに対して限定しない。

【0052】

図３～図５を参照し続け、幾つかの実施形態において、反射部５４は、デッドゾーン７から離れるように突出する円弧状凸面５４１を有し、円弧状凸面５４１は光の発散率を高めることができ、入射光が異なる反射経路に沿ってパッケージングモジュール５５に反射され、パッケージングモジュール５５により反射された後にデッドゾーン７に再度反射される入射光の量を減らすことができる。

【0053】

図３～図５を参照し続け、幾つかの実施形態において、サブセル６は、対向して設けられる２つの端部６１を含む。デッドゾーン７は主体部７１及び凹み部７２を含み、主体部７１は、隣接する２つのサブセル６の端部６１を接続し、凹み部７２は、主体部７１に対して凹んで形成され、反射部５４は主体部７１及び／又は凹み部７２に設けられ、デッドゾーン７に照射される入射光を効果的に反射することができる。

【0054】

図３～図５に示されるサブセル６の２つの端部６１は、第１の方向Ｙに沿って対向して設けられる。例示的に、複数のサブセル６は、少なくとも第１のサブセル及び第２のサブセルを含む。デッドゾーン７の主体部７１は、第１のサブセルの端部と第２のサブセルの端部を接続する。デッドゾーン７の凹み部７２は、主体部７１に対して基板５０の方向へ凹んで形成され、凹み部７２は、第２のサブセルの端部に接近して設けられる。図３に示されるＹ方向は、第１の方向を表し、第１の方向Ｙは、厚さ方向Ｘに垂直である。

【0055】

幾つかの例において、凹み部７２内に反射部５４を設けることができる。

【0056】

デッドゾーンの凹み部の存在によって、外部の水蒸気及び酸素は、デッドゾーン、特に凹み部を介してサブセルを酸化腐食することができ、太陽電池の性能が悪化してしまい、且つその信頼性と安定性が低下する。これに対して、本願の実施例において、凹み部７２に反射部５４を設け、反射部５４は一定の遮断作用を発揮し、ある程度で外部の水蒸気及び酸素が凹み部７２を介してサブセル６の内部に侵入するリスクを低減することができ、太陽電池５の信頼性と安定性が高められる。また、外部の入射光は、凹み部７２に位置する反射部５４により反射され、更にパッケージングモジュール５５によりサブセル６に反射されることができ、光の利用率が高められ、光電変換効率が更に高められる。

【0057】

別の例において、デッドゾーン７の主体部７１のパッケージングモジュール５５に向かう表面に反射部５４を設けることができ、この部分に照射された入射光を反射し、光の利用率を高めることができる。

【0058】

更に別の例において、凹み部７２内に反射部５４が設けられ、且つデッドゾーン７の主体部７１のパッケージングモジュール５５に向かう表面に反射部５４が設けられることで、外部の水蒸気及び酸素がサブセル６に侵入することを防止することができるだけでなく、光の利用率を高めることもできる。

【0059】

図６は、本願の別の実施例により提供される太陽電池の構造模式図であり、図７は、図６に示される太陽電池のデッドゾーン及び反射部の拡大構造模式図である。

【0060】

図６及び図７に示すように、選択的に、反射部５４は本体部５４２及び延伸部５４３を含み、本体部５４２は、凹み部７２に設けられ、延伸部５４３は、主体部７１のパッケージングモジュール５５に向かう表面から突出する。本体部５４２は、外部の水蒸気及び酸素がサブセル６に侵入することを遮断することができ、延伸部５４３が主体部７１から突出することで受光面積を増加させ、光の利用率を更に高めることができる。

【0061】

図６及び図７を参照し続け、幾つかの例として、延伸部５４３は直方体構造などであってもよく、当該直方体構造のパッケージングモジュール５５に向かう表面及び第１の方向Ｙに沿って互いに対向する２つの表面などはいずれも入射光を反射することができ、入射光を反射する表面が比較的多く、光の利用率を高めることができる。

【0062】

図８は、図６に示される太陽電池のデッドゾーン及び反射部の別の拡大構造模式図である。

【0063】

図８に示すように、別の例として、延伸部５４３は円弧状構造であってもよく、当該円弧状構造は、デッドゾーン７から離れるように突出する円弧状凸面５４１を有し、当該円弧状凸面５４１は光の発散率を高めることができ、入射光が異なる反射経路に沿ってパッケージングモジュールに反射され、パッケージングモジュールにより反射された後にデッドゾーンに再度反射される入射光の量を減らすことができる。

【0064】

図９は、本願の更に別の実施例により提供される太陽電池の構造模式図であり、図１０は、図９に示される太陽電池のデッドゾーン及び反射部の拡大構造模式図である。

【0065】

図９及び図１０に示すように、選択的に、延伸部５４３の部分は、主体部７１のパッケージングモジュール５５に向かう表面に位置する。延伸部５４３は、一部が本体部５４２のパッケージングモジュール５５に向かう表面に位置し、別の部分が主体部７１のパッケージングモジュール５５に向かう表面に位置し、その受光面積が更に増加し、光の利用率を更に高めることができる。

【0066】

図９及び図１０を参照し続け、本願の実施例の太陽電池５は、それ自身の厚さ方向Ｘに沿って順に積層されて設けられた第１の電極層５１、光電変換モジュール５２及び第２の電極層５３を含む。第１の電極層５１と第２の電極層５３の極性は逆であり、第１の電極層５１と第２の電極層５３は、電流を引き出すために用いられる。例示的に、第１の電極層５１は、基板５０に接近して設けられ、第２の電極層５３は、光電変換モジュール５２の基板５０と離反する側に設けられる。光電変換モジュール５２は、入射光の光エネルギーを電気エネルギーに変換するために用いられる。また、光電変換モジュール５２において電子及び正孔が発生し、電子及び正孔をそれぞれ電極層に輸送する。

【0067】

太陽電池５における複数のサブセル６が直列接続される場合を例とし、その具体的な製造方法を説明し、この製造方法は、基板５０を提供するステップと、基板５０に第１の電極層５１を形成し、第１の電極層５１に第１のスクライビングを行うことにより、第１の電極層５１に複数の第１の電極層５１を貫通する第１の透かし彫り部Ｐ１を形成するステップと、第１の電極層５１の基板５０と離反する側に光電変換モジュール５２を形成し、光電変換モジュール５２に第２のスクライビングを行うことにより、光電変換モジュール５２に複数の第２の透かし彫り部Ｐ２を形成するステップと、光電変換モジュール５２の基板５０と離反する側に第２の透かし彫り部Ｐ２内まで延伸する第２の電極層５３を形成し、且つ第２の電極層５３及び光電変換モジュール５２に第３のスクライビングを行うことにより、第２の電極層５３及び光電変換モジュール５２に複数の第３の透かし彫り部Ｐ３を形成し、複数の直列接続されるサブセル６を得るステップと、を含む。

【0068】

幾つかの実施例において、光電変換モジュール５２は光電変換層５２２を含み、当該光電変換層５２２は、ペロブスカイト光電変換層、テルル化カドミウム亜鉛光電変換層、セレン化銅インジウムガリウム光電変換層、セレン化銅インジウム光電変換層又は銅インジウムガリウム硫黄光電変換層であってもよい。

【0069】

電子の輸送効率を高めるために、選択的に、光電変換モジュール５２は、電子輸送層５２３を更に含むことができ、前記電子輸送層５２３は、電子を輸送するために用いられ、正孔の輸送を遮断することができるとともに、電子と正孔の結合を減らし、光電変換効率を高めることができる。

【0070】

正孔の輸送効率を高めるために、選択的に、光電変換モジュール５２は、正孔輸送層５２１を更に含むことができ、前記正孔輸送層５２１は、正孔を輸送するために用いられ、電子の輸送を遮断することができ、且つ正孔と電子の結合を減らし、光電変換効率を高めることができる。

【0071】

下記では、太陽電池５がペロブスカイト太陽電池である場合を例として太陽電池５の構造について具体的に説明する。ペロブスカイト太陽電池はシス構造（ｎ－ｉ－ｐ）又はトランス構造（ｐ－ｉ－ｎ）であってもよい。

【0072】

シス構造のペロブスカイト太陽電池は、それ自身の厚さ方向に沿って順に積層されて設けられた透明導電電極、電子輸送層、ペロブスカイト光電変換層、正孔輸送層及び金属電極を含む。例示的に、透明導電電極は、酸化インジウムスズＩＴＯ又はフッ素ドープ酸化スズＦＴＯを含む。電子輸送層は、酸化チタン層などを含む。正孔輸送層は、２，２’，７，７’－テトラキス［Ｎ，Ｎ－ビス（４－メトキシフェニル）アミノ］－９，９’－スピロビフルオレン（Ｓｐｉｒｏ－ＯＭｅＴＡＤ）などを含む。金属電極は、金層、銀層又はアルミニウム層を含む。

【0073】

トランス構造のペロブスカイト太陽電池は、それ自身の厚さ方向に沿って順に積層されて設けられた透明導電電極、正孔輸送層、ペロブスカイト光電変換層、電子輸送層及び金属電極を含む。例示的に、透明導電電極は、酸化インジウムスズＩＴＯ層又はフッ素ドープ酸化スズＦＴＯ層を含む。正孔輸送層は、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ層を含み、ＰＥＤＯＴは、ＥＤＯＴ（３，４－エチレンジオキシチオフェンモノマー）の重合物を表し、ＰＳＳは、ポリスチレンスルホン酸を表す。電子輸送層は、フラーレン誘導体（［６，６］－ｐｈｅｎｙｌ－Ｃ６１－ｂｕｔｙｒｉｃ ａｃｉｄ ｍｅｔｈｙｌ ｅｓｔｅｒ）層、又はＣ６０層を含む。金属電極は、金層、銀層又はアルミニウム層を含む。このような構造の太陽電池の製造プロセスは比較的簡単である。図９及び図１０には、トランス構造のペロブスカイト太陽電池が示されている。

【0074】

トランス構造のペロブスカイト太陽電池の製造例としては、具体的な製造過程は以下の通りである。
基板を提供する。
基板の表面にマグネトロンスパッタリング又は化学的な手段により透明導電電極を形成する。
レーザスクライビング、マスキング又は露光の手段を採用して第１のスクライビングを行うことにより、透明導電電極に複数の透明導電電極を貫通する第１の透かし彫り部を形成する。
透明導電電極の基板と離反する表面にマグネトロンスパッタリング、化学堆積、原子層堆積ＡＬＤ又はコーティングの手段により正孔輸送層を形成する。
正孔輸送層の基板と離反する表面に塗布、スプレーコーティング、スピンコーティング、蒸着又は化学堆積の手段によりペロブスカイト光電変換層を形成する。
ペロブスカイト光電変換層の基板と離反する表面にマグネトロンスパッタリング、化学堆積、原子層堆積ＡＬＤ又はコーティングの手段により電子輸送層を形成する。
レーザスクライビング、マスキング又は露光の手段を採用して第２のスクライビングを行うことにより、正孔輸送層、ペロブスカイト光電変換層及び電子輸送層に複数の正孔輸送層、ペロブスカイト光電変換層及び電子輸送層の第２の透かし彫り部を形成する。
電子輸送層の基板と離反する表面にマグネトロンスパッタリング、化学堆積、原子層堆積ＡＬＤ又はコーティングの手段により金属電極を形成する。
レーザスクライビング、マスキング又は露光の手段を採用して第３のスクライビングを行うことにより、金属電極、正孔輸送層、ペロブスカイト光電変換層及び電子輸送層に第３の透かし彫り部を形成する。

【0075】

上記ステップを基に、外部出力電極を形成するために、導電テープによる接着、超音波溶接、レーザ溶接又は溶接剤による溶接で正極出力端と負極出力端を溶接してもよい。続いて、金属電極の基板と離反する表面に放射により接着膜を形成し、カバープレートガラスを接着膜の基板と離反する側に設け、最後に全体をラミネータ又は圧力釜に送り込んで圧着とパッケージングを行う。

【0076】

図９及び図１０を参照し続け、本願の実施例において、第１の電極層５１、光電変換モジュール５２及び第２の電極層５３は、一部が複数のサブセル６の領域に位置し、別の部分がデッドゾーン７に位置する。デッドゾーン７は、第１の透かし彫り部Ｐ１から第３の透かし彫り部Ｐ３までに位置する領域を含み、第３の透かし彫り部Ｐ３は透かし彫り構造であってもよく、当該透かし彫り構造に反射部５４が設けられる。

【0077】

幾つかの実施形態において、デッドゾーン７に位置する光電変換モジュール５２は、第１の光電部７１１及び第２の光電部７１２を含み、第１の光電部７１１は、第１の電極層５１の表面に位置し、第２の光電部７１２は、第１の光電部７１１と第１の電極層５１を接続する。デッドゾーン７に位置する第２の電極層５３は、第１の電極部７１３及び第２の電極部７１４を含み、第１の電極部７１３は、第１の光電部７１１の第１の電極層５１と離反する表面に位置し、第２の電極部７１４は、第１の電極部７１３とデッドゾーン７に位置する第１の電極層５１を接続し、凹み部７２は、少なくとも第１の電極部７１３を貫通する。第２の電極部７１４は、第１の電極層５１に接続されて、隣接するサブセル６の間の直列接続を実現する。このような構造形態の製造プロセスが簡単であり、コストが低い。本願の実施例において、デッドゾーン７に位置する第１の電極層５１、光電変換モジュール５２及び第２の電極層５３は、デッドゾーン７の主体部７１の組成部分を構成する。

【0078】

第２の光電部７１２は第１の透かし彫り部Ｐ１内に位置し、第２の電極部７１４は第２の透かし彫り部Ｐ２内に位置し、凹み部７２は第３の透かし彫り部Ｐ３に対応する。デッドゾーン７の少なくとも一部の表面に反射部５４を設けることで、デッドゾーン７のプロセスウィンドウを拡大することができ、大規模・大寸法の生産適用に便利である。例示的に、第１の透かし彫り部Ｐ１、第２の透かし彫り部Ｐ２及び第３の透かし彫り部Ｐ３のうちの少なくとも１つの寸法に対する要求が低下し、第１の透かし彫り部Ｐ１の線幅は５ｕｍ～１００ｕｍであり、第２の透かし彫り部Ｐ２の線幅は１０ｕｍ～１２０ｕｍであり、第３の透かし彫り部Ｐ３の線幅は５ｕｍ～１００ｕｍであり、第１の透かし彫り部Ｐ１から第２の透かし彫り部Ｐ２までの隣接マージンは１０ｕｍ～２００ｕｍであり、第２の透かし彫り部Ｐ２から第３の透かし彫り部Ｐ３までの隣接マージンは１０ｕｍ～２００ｕｍであり、デッドゾーン７の幅は４０ｕｍ～７２０ｕｍである。各透かし彫り部の線幅及びピッチは上限値に近づくことができ、大幅にプロセスウィンドウを広げて加工設備の精度とコストを低下させることができる。

【0079】

本願の実施例は、太陽電池の製造方法を更に提供する。

【0080】

図１１は、本願の幾つかの実施例により提供される太陽電池の製造方法のフロー模式図であり、図１１に示すように、本願の実施例により提供される製造方法は、Ｓ１００～Ｓ３００を含む。

【0081】

Ｓ１００において、電気的に接続される複数のサブセルであって、隣接する２つのサブセルの間にデッドゾーンが設けられる複数のサブセルを提供する。

【0082】

複数のサブセルの間の分割及び電気的接続（例えば直列接続）の具体的なスクライビング手段は、上記実施例に記載の通りであり、ここで詳しく説明しない。

【0083】

Ｓ２００において、デッドゾーンの少なくとも一部の表面に設けられる反射部を提供する。

【0084】

このステップにおいて、フィリング、印刷、スプレーコーティング、局所領域硬化又は物理的堆積などの手段を採用してデッドゾーンの少なくとも一部の表面に反射部を形成する。

【0085】

Ｓ３００において、反射部のデッドゾーンから離れる側に設けられるパッケージングモジュールを提供する。

【0086】

本願の実施例の製造方法は、上記実施例の太陽電池を製造するために用いることができ、当該製造方法で製造された太陽電池では、デッドゾーンの少なくとも一部の表面に反射部が設けられ、太陽電池の光電変換効率を高めることができ、且つ太陽電池の信頼性と安定性を高めることができる。

【0087】

図１２は、本願の別の実施例により提供される太陽電池の製造方法のフロー模式図であり、図１２に示すように、幾つかの実施形態において、ステップＳ２００は、Ｓ２１０を含む。

【0088】

Ｓ２１０において、充填又はスプレーコーティングの手段を採用して反射部をデッドゾーンの少なくとも一部の表面に塗布する。この製造方法が簡単であり、且つ製造された太陽電池の光利用率が高められる。

【0089】

好ましい実施例を参照しながら本願を説明したが、本願の範囲から逸脱することなく、それに対して様々な改良を行うことができ、且つ等価物でその中の部材を置換することができ、特に、構造が衝突しない限り、各実施例において言及された各技術的特徴は、全て任意の形で組み合わせることができる。本願は、明細書に開示された特定の実施例に限定されず、特許請求の範囲内にある全ての技術的解決手段を含むものとする。

【符号の説明】

【0090】

Ｘ 厚さ方向
Ｙ 第１の方向
Ｐ１ 第１の透かし彫り部
Ｐ２ 第２の透かし彫り部
Ｐ３ 第３の透かし彫り部
１ 車両
２ 光起電力モジュール
３ コントローラ
４ モータ
５ 太陽電池
５０ 基板
５１ 第１の電極層
５２ 光電変換モジュール
５２１ 正孔輸送層
５２２ 光電変換層
５２３ 電子輸送層
５３ 第２の電極層
５４ 反射部
５４１ 円弧状凸面
５４２ 本体部
５４３ 延伸部
５５ パッケージングモジュール
５５１ 接着膜
５５２ カバープレート
６ サブセル
６１ 端部
７ デッドゾーン
７１ 主体部
７１１ 第１の光電部
７１２ 第２の光電部
７１３ 第１の電極部
７１４ 第２の電極部
７２ 凹み部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【国際調査報告】