PL240806B1 - Panel fotowoltaiczny na bazie perowskitu - Google Patents
Panel fotowoltaiczny na bazie perowskitu Download PDFInfo
- Publication number
- PL240806B1 PL240806B1 PL427523A PL42752318A PL240806B1 PL 240806 B1 PL240806 B1 PL 240806B1 PL 427523 A PL427523 A PL 427523A PL 42752318 A PL42752318 A PL 42752318A PL 240806 B1 PL240806 B1 PL 240806B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- perovskite
- cells
- photovoltaic
- thickness
- foil
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 13
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 claims 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KTSFMFGEAAANTF-UHFFFAOYSA-N [Cu].[Se].[Se].[In] Chemical class [Cu].[Se].[Se].[In] KTSFMFGEAAANTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 3
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical class C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- FMRLDPWIRHBCCC-UHFFFAOYSA-L Zinc carbonate Chemical compound [Zn+2].[O-]C([O-])=O FMRLDPWIRHBCCC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002790 naphthalenes Chemical class 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- -1 organometallic halide Chemical class 0.000 description 1
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 description 1
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical compound N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000004054 semiconductor nanocrystal Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
- H10F19/10—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules comprising photovoltaic cells in arrays in a single semiconductor substrate, the photovoltaic cells having vertical junctions or V-groove junctions
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/50—Organic perovskites; Hybrid organic-inorganic perovskites [HOIP], e.g. CH3NH3PbI3
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Panel fotowoltaiczny na bazie perowskitu polega na tym, że posiada on co najmniej dwa ogniwa fotowoltaiczne (1) połączone ze sobą szeregowo i nierozłącznie o identycznej budowie utworzone z pionowo i równolegle usytuowanych względem siebie i nierozłącznie połączonych ze sobą warstw, które stanowią: co najmniej jedna warstwa foliowa (3) i/ lub co najmniej jedna warstwa w postaci płytki szklanej (4) i co najmniej jedna powłoka perowskitowa (5), przy czym przednie czoło tego panelu połączone jest z elektrodą dodatnią (+), a przeciwległe mu tylne czoło z elektrodą ujemną (-), tak że obie te elektrody stykają się ze wszystkimi pionowo usytuowanymi powłokami perowskitowymi (5) wszystkich ogniw fotowoltaicznych (1), a ponadto wszystkie jego ogniwa fotowoltaiczne (1) mają identyczne szerokości, wysokości (h) i długości, które tworzą panel fotowoltaiczny o szerokości (S), wysokości (h) i długości.
Description
PL 240 806 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest panel fotowoltaiczny na bazie perowskitu, wykorzystujący bardzo duże spektrum światła słonecznego, zwiększając konwersję promieniowania słonecznego na energię elektryczną.
Znane są z publikacji na stronie internetowej https://www.laserfocusworld.com/articles/print/vol- ume-51/issue-02/features/laser-powered-devices-high-concentration-pv-cell-enables-high-wattage-laser-power-transmission.html ogniwa fotowoltaiczne VMJ (Vertical Multi Junctions) oparte na krzemie, konkurencyjne cenowo z klasycznymi ogniwami fotowoltaicznymi, które działają najskuteczniej w przypadku systemów laserowych o długości fal w zakresie 900 do 1000 nm, przy czym skład materiałowy komórki VMJ i jej struktura stanowią podstawę konkurencyjności komórki w zastosowaniach do laserowej transmisji mocy. Komórka VMJ jest połączoną szeregowo z komórką miniaturowego krzemowego pionowego złącza. Komórka VMJ jest wytworzona przez łączenie razem stosu rozproszonych i metalizowanych płytek krzemowych, oraz rozcięcie tego stosu na cienkie plasterki, w wyniku czego powstają ogniwa o wysokim napięciu i niskim natężeniu prądu, z których każde zawiera około 50 jednostek (złączy) na centymetr długości, uzyskując prawie 30 V/cm. Przewody elektryczne są przymocowane do styków krańcowych, dzięki czemu prąd płynie z końców tych ogniw.
Zasadę działania opisanego wyżej ogniwa fotowoltaicznego VMJ wykorzystano w przytoczonym niżej opisie patentowym wynalazku nr US20150000729A1, z którego wynika, że ogniwo słoneczne z warstwą pasywacyjną składa się z ogniwa pionowego połączonego z wieloma ogniwami fotowoltaicznymi VMJ, warstwy pasywacyjnej na tym pionowym ogniwie przepuszczającej światło oraz z warstwy przeciwodblaskowej przykrywającej tę warstwę pasywacyjną, przy czym każde ogniwo VMJ zawiera wiele podłoży połączeń PN ustawionych w odstępach oraz wiele warstw elektrodowych, umieszczonych pomiędzy dwoma sąsiednimi podłożami PN i połączonych z nimi, wytwarzając styki oporowe o niskiej rezystancji, silnym połączeniu i dobrym przewodzeniu cieplnym. Podłoża połączeń mogą być wykonane z materiału wybranego z grupy złożonej z GaAs, Ge, InGaP i ich kombinacji, natomiast warstwy elektrodowe mogą być wykonane z materiału wybranego z grupy złożonej z Si, Ti, Co, W, Hf, Ta, Mo, Cr, Ag, Cu, Al i ich mieszanin stopowych. Poza tym każde podłoże połączenia PN składa się z powierzchni końcowej typu P+, powierzchni końcowej typu P, powierzchni końcowej typu N i powierzchni typu N+, przy czym warstwa pasywacyjna tego ogniwa pokrywa wszystkie te powierzchnie końcowe typu P+, P, N i N+ oraz powierzchnie osłonięte w celu obniżenia prawdopodobieństwa rekombinacji nośników wywołanej absorbcją światła słonecznego. Elektrody przewodzące tego ogniwa służące do przekazywania energii elektrycznej wytworzonej przez ogniwo VMJ są nakładane oddzielnie na pierwszą i drugą powierzchnię końcową. W ogniwie tym podłoża połączeń PN obejmują powierzchnię przepuszczającą światło, która obejmuje powierzchnię końcową typu P+ warstwy domieszkowania dyfuzyjnego typu P+, powierzchnię końcową typu P warstwy domieszkowania dyfuzyjnego typu P, powierzchnię końcową typu N warstwy domieszkowania dyfuzyjnego typu N oraz powierzchnię końcową typu N+ warstwy domieszkowania dyfuzyjnego typu N+, przy czym celem tego ogniwa słonecznego z warstwą pasywacyjną jest obniżenie prawdopodobieństwa występowania rekombinacji jego nośników indukowanych przez pochłanianie światła słonecznego.
Znany jest z japońskiego opisu patentowego JP20050118411 panel, posiadający złącze pn składające się z p-kanałowej warstwy organicznego półprzewodnika typu p wybranej z grupy składającej się z ftalocyjaniny i chinakrydonów i n-kanałowej warstwy organicznego półprzewodnika typu n wybranej z grupy składającej się z pochodnych perylenu, pochodnych naftalenu i fulerenów, przy czym wszystkie te warstwy ułożone są w kierunku pionowym i umieszczone są pomiędzy bocznymi dwoma metalowymi elektrodami, usytuowanymi równolegle do złącza.
Znane jest także z opisu patentowego EP0204567 ogniwo słoneczne, którego moduł złożony jest z dwóch różnych paneli ogniw słonecznych cienkowarstwowych, przy czym pierwszy panel zawiera szereg ogniw słonecznych składających się z półprzewodnika z cienkowarstwowego stopu krzemu (TFS) umieszczonego pomiędzy przezroczystą warstwą przewodzącą złożoną z tlenku cynku i inną przezroczystą warstwą przewodzącą, która jest osadzona na odpowiednim przezroczystym podłożu izolacyjnym, z kolei poniżej pierwszego panelu zwrócony w stronę przezroczystej warstwy przewodzącej tlenku cynku tego panelu umieszczony jest drugi panel, który zawiera szereg ogniw słonecznych z diselenku miedzi i indu (CIS) składających się z podłoża izolacyjnego, osadzonej na nim przewodzącej
PL 240 806 B1 warstwy metalu i półprzewodnika CIS na warstwie metalicznej i półprzewodniku z tlenku cynku osadzonego na warstwie CIS, przy czym te dwa panele fotoprzewodzące oddzielone są od siebie przezroczystą warstwą izolacyjną.
Znane jest również z opisu patentowego US2018240606A1 perowskitowe ogniwo fotowoltaiczne zawierające pierwszą warstwę transportującą ładunek (transportującą dziury) zawierające wiele nanokryształów półprzewodnikowych, w tym rdzeń i powłokę będącą w kontakcie z pierwszą elektrodą na przykład z tlenku indowo-cynowego umieszczoną na podłożu, które stanowi przewodzące szkło (ITOglass) lub tworzywo sztuczne oraz drugą warstwę transportującą ładunek (elektrony) w kontakcie z drugą elektrodą i warstwą absorbera zawierającą materiał perowskitowy, umieszczoną pomiędzy obu tymi warstwami transportującymi, przy czym wszystkie te warstwy usytuowane są w pozycji poziomej i równolegle względem siebie. Poza tym w ogniwie tym materiał perowskitowy zawiera perowskit ołowiowo-halogenowy (MAPbL3), a podłoże może być także wykonane z tworzywa sztucznego lub z metalu, natomiast rdzeń zawiera pierwszy materiał półprzewodnikowy typu PbS oraz drugi materiał półprzewodnikowy typu CdS, stanowiący osłonę.
Z kolei znane z opisu patentowego US2018248142A1 ogniwo fotowoltaiczne posiadające strukturę zawierającą monokrystaliczną warstwę z perowskitem składa się z podłoża wykonanego z jednego lub więcej szkieł, powlekanych: tlenkiem indowo-cynowym (ITO), tlenkiem cyny powlekanego fluorkiem (FTO), krzemu i krzemu pokrytego metalem lub ich kombinację, monokrystalicznej folii z metaloorganicznym halogenkiem perowskitu umieszczonej na podłożu oraz z warstwy metalu umieszczonej na monokrystalicznej folii z perowskitu z metaloorganicznym halogenkiem, w której warstwa metalu wybrana jest spośród Au, Ag, Cu lub ich kombinacji. Poza tym w ogniwie tym monokrystaliczna folia perowskitowa z metaloorganicznym halogenkiem ma grubość wynoszącą od 300 nm do 50 μm, a warstwa metalowa ma grubość od 50 do 200 nm.
Celem wynalazku jest opracowanie nowej konstrukcji panelu fotowoltaicznego z ogniwami na bazie absorbera perowskitowego o zwiększonej wydajności przetwarzania światła słonecznego na energię elektryczną oraz stwarzającej możliwość łączenia wielu ogniw fotowoltaicznych o zróżnicowanej ich absorpcyjności.
Istota panelu fotowoltaicznego na bazie perowskitu, którego połączone ze sobą szeregowo płytkowe prostopadłościenne ogniwa fotowoltaiczne zawierają warstwę szklaną, warstwy transportujące ładunek energii elektrycznej i warstwę foliową oraz osadzoną na jednej z nich warstwę absorbującą, zawierającą materiał perowskitowy, a ponadto panel ten wyposażony jest w elektrodę dodatnią i elektrodę ujemną charakteryzuje się tym, że posiada od 2 do 1000 ogniw fotowoltaicznych połączonych ze sobą szeregowo i nierozłącznie o identycznej budowie, utworzonych z pionowo i równolegle usytuowanych względem siebie i nierozłącznie połączonych ze sobą warstw, które stanowią: warstwy foliowe o grubości wynoszącej od 1 μm do 1000 μm w ilości od 1 do 3000, i/lub warstwy płytek szklanych o grubości wynoszącej od 30 μm do 1000 μm w ilości od 1 do 2000 i warstwy powłok perowskitowych o grubości od 10 nm do 1000 nm w ilości 1 do 2000, przy czym przednie czoło tego panelu połączone jest z elektrodą dodatnią (+), a przeciwległe mu tylne czoło z elektrodą ujemną (-), tak że obie te elektrody stykają się ze wszystkimi pionowo usytuowanymi powłokami perowskitowymi wszystkich ogniw fotowoltaicznych, przy czym wysokość (h) i długości (L) ogniwa fotowoltaicznego równa jest wysokości (h) i długości (L) panela fotowoltaicznego.
Korzystnym jest również gdy każde ogniwo fotowoltaiczne posiada element folii elektroizolacyjnej jednostronnie klejącej, do której przylega płytka szklana, której jedna powierzchnia pokryta jest powłoką perowskitową, do której przylega druga płytka szklana.
Korzystnym jest także gdy każde ogniwo fotowoltaiczne posiada element folii elektroizolacyjnej jednostronnie klejącej, do której przylega element analogicznej folii elektroizolacyjnej połączonej z powłoką perowskitową, do której przylega płytka szklana.
Korzystnym jest również gdy każde ogniwo fotowoltaiczne posiada element folii elektroizolacyjnej jednostronnie klejącej, do której przylega płytka szklana, powleczona jednostronnie powłoką perowskitową z przylegającej do niej drugą analogiczną płytką szklaną.
Korzystnym jest także, gdy jego ogniwo fotowoltaiczne posiada element folii elektroizolacyjnej jednostronnie klejącej, do której przylega powłoka perowskitowa, połączona z płytką szklaną, której druga powierzchnia powleczona jest kolejną powłoką perowskitową z przylegającym do niej elementem folii elektroizolacyjnej.
Nieoczekiwanie stwierdzono, że połączenie ze sobą w ogniwie fotowoltaicznym kilku materiałów, w tym zawierających co najmniej jedną powłokę absorbera perowskitowego nanoszoną na co najmniej
PL 240 806 B1 jedną powierzchnię jednego z tych materiałów usytuowanych pionowo i równolegle względem siebie w wyniku czego górne boczne mikrościanki tych powłok perowskitowych są odsłonięte oraz połączenie szeregowe ze sobą tych ogniw w ilości zależnej od żądanych wymiarów gabarytowych utworzonych z nich paneli fotowoltaicznych spowodowało zwiększenie konwersji energii rozproszonej światła wielokrotnie odbitego wewnątrz tak skonstruowanego panelu w energię elektryczną, a zarazem zwiększenie wydajności przetwarzania światła słonecznego w energię elektryczną.
Przedmiot wynalazku w czterech przykładach jego wykonania został uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pierwszą odmianę wykonania monolitycznego panelu fotowoltaicznego na bazie perowskitu z trzema identycznymi ogniwami fotowoltaicznymi zawierającymi powłokę perowskitową naniesioną na jedną powierzchnię płytki szklanej każdego z tych ogniw w widoku perspektywicznym, fig. 2 - ten sam panel w stanie rozłożonym jego tych trzech ogniw bez ich łączników klejowych w widoku perspektywicznym, fig. 3 - drugą odmianę wykonania tego panelu fotowoltaicznego z czterema identycznymi ogniwami fotowoltaicznymi, zawierającymi powłokę perowskitową naniesioną na jedną powierzchnię folii dwustronnie klejącej każdego z tych ogniw w widoku perspektywicznym, fig. 4 - ten sam panel w stanie rozłożonym jego tych czterech ogniw bez ich łączników klejowych w widoku perspektywicznym, fig. 5 - trzecią odmianę wykonania tego panelu fotowoltaicznego z czterema identycznymi ogniwami fotowoltaicznymi zawierającymi dwie powłoki perowskitowe naniesione na obie powierzchnie jednej folii każdego z tych ogniw w widoku perspektywicznym, fig. 6 - ten sam panel w stanie rozłożonym jego tych czterech ogniw, bez ich łączników klejowych w widoku perspektywicznym, fig. 7 - czwartą odmianę wykonania tego panelu fotowoltaicznego z sześcioma identycznymi ogniwami fotowoltaicznymi zawierającymi dwie powłoki perowskitowe naniesione na obie powierzchnie jednej płytki szklanej każdego z tych ogniw w widoku perspektywicznym, fig. 8 - ten sam panel w stanie rozłożonym jego tych sześciu ogniw, bez ich łączników klejowych w widoku perspektywicznym, natomiast mając na uwadze dokładniejszą interpretację budowy panelu fotowoltaicznego według wynalazku na rysunku fig. 9 przedstawiono przykładowy prostopadłościenny płytkowy półwyrób - utworzony z trwale połączonych ze sobą znanymi metodami jego elementów składowych zawierających folię jednostronnie klejącą, płytkę szklaną z powłoką perowskitową na jednej jej powierzchni i przylegającą do nich płytką szklaną, które to elementy usytuowane są poziomo i równolegle względem siebie, który po rozcięciu go na cienkie płytkowe prostopadłościenne elementy umożliwiał będzie wykorzystanie ich jako ogniw fotowoltaicznych tego panelu. Poza tym mając na uwadze małe grubości elementów składowych ogniw fotowoltaicznych przedmiotowego panelu fotowoltaicznego przedstawionych na rysunkach fig. 1-8 rysunki te wykonano w znacznym powiększeniu w porównaniu do rzeczywistych grubości elementów składowych tych paneli.
P r z y k ł a d 1
Panel fotowoltaiczny na bazie perowskitu ma kształt prostopadłościennej monolitycznej płytki o wysokości h = 5 mm, szerokości S i długości L, składającej się z trzech identycznych ogniw fotowoltaicznych 1 o szerokości S1 połączonych trwale i szeregowo ze sobą ich wewnętrznymi bocznymi ścianami warstwami przeźroczystego kleju konstrukcyjnego 2 przewodzącego, przy czym każde z tych ogniw 1 składa się z folii elektroizolacyjnej 3 jednostronnie klejącej typu EVA o grubości 200 μm, połączonej z jedną powierzchnią płytki szklanej 4 o grubości 1000 μm wykonanej ze szkła, której druga przeciwległa powierzchnia powleczona jest trwale powłoką perowskitową 5 o grubości 500 nm, do której powierzchni przylega analogiczna płytka szklana 4’, przy czym wszystkie elementy składowe ogniw 1 usytuowane są pionowo i równolegle względem siebie, a ponadto jedne końce wszystkich połączonych ze sobą ogniw 1 tego panelu połączone są z elektrodą dodatnią, a drugie przeciwległe ich końce z elektrodą ujemną.
P r z y k ł a d 2
Panel fotowoltaiczny na bazie perowskitu ma kształt prostopadłościennej monolitycznej płytki o wysokości h = 10 mm składającej się z czterech identycznych ogniw fotowoltaicznych 1 o szerokości S1 połączonych trwale i szeregowo ze sobą wewnętrznymi bocznymi ich ścianami warstwami przeźroczystego kleju konstrukcyjnego 2 przewodzącego, przy czym każde z tych ogniw 1 składa się z folii elektroizolacyjnej 3 jednostronnie klejącej typu EVA o grubości 1 μm połączonej z jedną powierzchnią drugiej folii elektroizolacyjnej 3’ typu EVA, której druga powierzchnia powlekana jest trwale powłoką perowskitową 5 o grubości 10 nm, która połączona jest trwale z płytką szklaną 4 o grubości 30 μm wykonaną ze szkła, przy czym wszystkie elementy składowe tych czterech ogniw 1 usytuowane są pionowo i równolegle względem siebie, a ponadto jedne końce tych czterech ogniw 1 połączonych ze sobą szeregowo połączone są z elektrodą dodatnią, a drugie przeciwległe ich końce z elektrodą ujemną.
Claims (5)
- PL 240 806 B1P r z y k ł a d 3Panel fotowoltaiczny na bazie perowskitu ma kształt prostopadłościennej monolitycznej płytki o wysokości h = 25 mm składającej się z czterech identycznych ogniw fotowoltaicznych 1 o szerokości S1 połączonych ze sobą wewnętrznymi bocznymi ich ścianami warstwami przeźroczystego kleju konstrukcyjnego 2 przewodzącego, przy czym każde z tych ogniw 1 składa się z trzech warstw folii: 3, 3’ i 3” typu EVA o grubościach 100 μm, przy czym obie powierzchnie folii 3’ pokryte są powłoką perowskitową 5 i 5’ o grubościach 1000 nm, ponadto wszystkie elementy składowe tych czterech ogniw 1 usytuowane są także pionowo i równolegle względem siebie, a jedne końce tych czterech ogniw 1 połączonych ze sobą szeregowo połączone są z elektrodą dodatnią, a drugie przeciwległe ich końce z elektrodą ujemną.P r z y k ł a d 4Panel fotowoltaiczny na bazie perowskitu ma kształt prostopadłościennej monolitycznej płytki o wysokości h = 50 mm składającej się z sześciu identycznych ogniw fotowoltaicznych 1 o szerokości S1, połączonych ze sobą trwale i szeregowo wewnętrznymi ich bocznymi ścianami warstwami przeźroczystego kleju konstrukcyjnego 2 przewodzącego, przy czym każde z tych ogniw 1 składa się z folii 3 typu EVA o grubościach 1000 μm, pokrytej jednostronnie powłoką perowskitową 5 o grubości 250 nm do której przylega jedna powierzchnia płytki, szklanej 4 o grubości 500 μm, wykonanej ze szkła, której druga powierzchnia powleczona jest kolejną powłoką perowskitową 5’ o grubości 200 nm, do której, przylega druga folia 3’ typu EVA o grubości 500 μm, przy czym wszystkie elementy składowe tych sześciu ogniw 1 usytuowane są pionowo i równolegle względem siebie. Poza tym jedne końce tych sześciu ogniw 1 połączonych ze sobą szeregowo połączone są z elektrodą dodatnią, a drugie przeciwległe ich końce z elektrodą ujemną.W dalszych przykładowych wykonaniach nie pokazanych na rysunku, panele fotowoltaiczne na bazie perowskitu zawierały dwa, dziesięć, sto i tysiąc ogniw fotowoltaicznych składających się z warstw foliowych 3 i/lub 3’ i/lub 3”, powłok perowskitowych 5 i/lub 5’ i płytek szklanych 4 i/lub 4’, usytuowanych względem siebie równolegle i pionowo oraz połączonych ze sobą analogicznie jak opisano w przykładach 1-4, przy czym ilość tych ogniw uzależniona była od ich przeznaczenia oraz ich wymiarów gabarytowych.Po zapoznaniu się z powyższymi przykładowymi opisanymi budowami paneli fotowoltaicznych na bazie perowskitu oraz z rysunkami fig. 1-8 inne konfiguracje budowy tych paneli na bazie perowskitów oraz ich zalety dla specjalisty staną się oczywiste, gdyż istotę przedmiotowego wynalazku stanowi pionowe usytuowanie elementów składowych ogniw tych paneli, umożliwiające połączenie elektryczne wszystkich powłok perowskitowych z elektrodą dodatnią i elektrodą ujemną tych paneli połączonych ze sobą szeregowo. Oczywistym rozwiązaniem będzie również zastąpienie w tym wynalazku powłoki lub powłok perowskitowych kropkami kwantowymi.Zastrzeżenia patentowe1. Panel fotowoltaiczny na bazie perowskitu, którego połączone ze sobą szeregowo płytkowe prostopadłościenne ogniwa fotowoltaiczne zawierają warstwę szklaną, warstwy transportujące ładunek energii elektrycznej i warstwę foliową oraz osadzoną na jednej z nich warstwę absorbującą, zawierającą materiał perowskitowy, a ponadto panel ten wyposażony jest w elektrodę dodatnią i elektrodę ujemną, znamienny tym, że posiada od 2 do 1000 ogniw fotowoltaicznych (1) połączonych ze sobą szeregowo i nierozłącznie o identycznej budowie, utworzonych z pionowo i równolegle usytuowanych względem siebie i nierozłącznie połączonych ze sobą warstw, które stanowią: warstwy foliowe (3, 3’ lub 3”) o grubości wynoszącej od 1 μm do 1000 μm w ilości od 1 do 3000, i/lub warstwy płytek szklanych (4 lub 4’) o grubości wynoszącej od 30 μm do 1000 μm w ilości od 1 do 2000 i warstwy powłok perowskitowych (5 lub 5’) o grubości od 10 nm do 1000 nm w ilości 1 do 2000, przy czym przednie czoło tego panelu połączone jest z elektrodą dodatnią (+), a przeciwległe mu tylne czoło z elektrodą ujemną (-), tak że obie te elektrody stykają się ze wszystkimi pionowo usytuowanymi powłokami perowskitowymi (5 lub 5’) wszystkich ogniw fotowoltaicznych (1), przy czym wysokość (h) i długości (L) ogniwa fotowoltaicznego (1) równa jest wysokości (h) i długości (L) panela fotowoltaicznego.PL 240 806 B1
- 2. Panel fotowoltaiczny według zastrz. 1, znamienny tym, że każde jego ogniwo fotowoltaiczne (1) posiada element folii elektroizolacyjnej (3) jednostronnie klejącej, do której przylega płytka szklana (4), której jedna powierzchnia pokryta jest powłoką perowskitową, do której przylega druga płytka szklana (4’).
- 3. Panel fotowoltaiczny według zastrz. 1, znamienny tym, że każde jego ogniwo fotowoltaiczne (1) posiada element folii elektroizolacyjnej (3) jednostronnie klejącej, do której przylega element analogicznej folii elektroizolacyjnej (3’) połączonej z powłoką perowskitową (5), do której przylega płytka szklana (4).
- 4. Panel fotowoltaiczny według zastrz. 1, znamienny tym, że każde jego ogniwo fotowoltaiczne (1) posiada element folii elektroizolacyjnej (3) jednostronnie klejącej, do której przylega płytka szklana (4), powleczona jednostronnie powłoką perowskitową (5) z przylegającej do niej drugą analogiczną płytką szklaną (4’).
- 5. Panel fotowoltaiczny według zastrz. 1, znamienny tym, że każde jego ogniwo fotowoltaiczne (1) posiada element folii elektroizolacyjnej (3) jednostronnie klejącej, do której przylega powłoka perowskitowa (5), połączona z płytką szklaną (4), której druga powierzchnia powleczona jest kolejną powłoką perowskitową (5’) z przylegającym do niej elementem folii elektroizolacyjnej (3’).
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL427523A PL240806B1 (pl) | 2018-10-24 | 2018-10-24 | Panel fotowoltaiczny na bazie perowskitu |
| PCT/PL2019/000097 WO2020085926A1 (en) | 2018-10-24 | 2019-10-21 | A perovskite-based photovoltaic panel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL427523A PL240806B1 (pl) | 2018-10-24 | 2018-10-24 | Panel fotowoltaiczny na bazie perowskitu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL427523A1 PL427523A1 (pl) | 2020-05-04 |
| PL240806B1 true PL240806B1 (pl) | 2022-06-06 |
Family
ID=68621347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL427523A PL240806B1 (pl) | 2018-10-24 | 2018-10-24 | Panel fotowoltaiczny na bazie perowskitu |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL240806B1 (pl) |
| WO (1) | WO2020085926A1 (pl) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119365031B (zh) * | 2024-09-10 | 2025-11-14 | 华南师范大学 | 一种基于并-串联结构的钙钛矿太阳能电池光伏组件及其制备方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4638111A (en) * | 1985-06-04 | 1987-01-20 | Atlantic Richfield Company | Thin film solar cell module |
| JP2005011841A (ja) * | 2003-06-16 | 2005-01-13 | Japan Science & Technology Agency | 垂直接合型有機光起電力装置及びその製造方法 |
| US20150000729A1 (en) | 2013-06-28 | 2015-01-01 | Mh Solar Company Limited | Solar cell with passivation layer and manufacturing method thereof |
| WO2017031021A1 (en) | 2015-08-14 | 2017-02-23 | Massachusetts Institute Of Technology | Perovskite solar cells including semiconductor nanomaterials |
| WO2017033092A1 (en) | 2015-08-24 | 2017-03-02 | King Abdullah University Of Science And Technology | Solar cells, structures including organometallic halide perovskite monocrystalline films, and methods of preparation thereof |
| CN105489772A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-04-13 | 常州天合光能有限公司 | 钙钛矿太阳电池组件封装结构及封装方法 |
-
2018
- 2018-10-24 PL PL427523A patent/PL240806B1/pl unknown
-
2019
- 2019-10-21 WO PCT/PL2019/000097 patent/WO2020085926A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2020085926A1 (en) | 2020-04-30 |
| PL427523A1 (pl) | 2020-05-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7915517B2 (en) | Bifacial photovoltaic devices | |
| CN103515360B (zh) | 太阳能电池模块和应用于太阳能电池模块的带组件 | |
| KR20160140771A (ko) | 바이패스 다이오드들을 가지는 광전지 모듈 | |
| CN110383678A (zh) | 具有非垂直互连的可折叠光伏组件 | |
| CN111213235B (zh) | 具有四端叠层太阳能电池布置的太阳能电池板 | |
| CN106298987A (zh) | 一种mwt太阳能电池组件 | |
| KR101923658B1 (ko) | 태양전지 모듈 | |
| JP7521121B2 (ja) | タンデム太陽電池 | |
| KR20180053993A (ko) | 태양 전지 모듈 및 그의 제조 방법 | |
| KR20090081950A (ko) | 태양 전지 및 그 제조 방법 | |
| KR101626929B1 (ko) | 화합물 박막을 이용한 다중접합 태양전지 제조 방법 및 다중접합 태양전지 | |
| KR20160017931A (ko) | 태양 전지 및 이를 포함하는 태양 전지 모듈 | |
| KR20140095658A (ko) | 태양 전지 | |
| KR102122567B1 (ko) | 확장성을 가진 유연 박막 태양전지 및 그 제조 방법 | |
| CN104701415A (zh) | 一种利用不同结构太阳能电池片制作太阳能电池组件的方法 | |
| KR101502208B1 (ko) | 태양 전지 어레이, 박막 태양광 모듈 및 그 제조 방법 | |
| KR20120119807A (ko) | 태양 전지 | |
| KR20190034968A (ko) | 태양 전지 및 이를 포함하는 태양 전지 패널 | |
| WO2020085926A1 (en) | A perovskite-based photovoltaic panel | |
| KR101685350B1 (ko) | 태양 전지 모듈 | |
| KR20120111657A (ko) | 태양 전지 | |
| KR102751177B1 (ko) | 지그에 의해 각도 조절되는 태양광 모듈의 제조방법 및 이에 의한 태양광 모듈 | |
| KR101866309B1 (ko) | 메탈 웰딩 태양전지 | |
| CN114429995A (zh) | 一种叠层结构的太阳能电池组件 | |
| KR20150062731A (ko) | 리본 및 이를 포함하는 태양 전지 모듈 |