阅读说明：本技术 一种漂浮在水面上的叠层太阳能电池 (Laminated solar cell floating on water surface ) 是由 宋群梁 姚燕青 吕凤 于 2021-01-30 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种漂浮在水面上的叠层太阳能电池,由顶部宽带隙太阳能子电池、底部窄带隙太阳能子电池、四周的封装材料以及封装在上下子电池之间的惰性气体组成。顶部宽带隙太阳能子电池用于吸收短波长波段的太阳光；底部窄带隙太阳能子电池,用于吸收从顶部宽带隙子电池透过的太阳光；四周封装支撑材料将上下两个子电池封装起来,起隔绝水氧的作用；将两个子电池封装的同时,中间会形成中空区域,使用惰性气体填充,该中空设计可以产生足够的浮力,使整个叠层组件漂浮在水面上。一种漂浮在水面上的叠层太阳能电池不仅能达到叠层太阳能电池的效果,还能够使其在无其它漂浮物辅助的情况下漂浮在水面上,可以极大的降低水上光伏电站的建设成本。(The invention relates to a laminated solar cell floating on a water surface, which consists of a top wide-band-gap solar sub-cell, a bottom narrow-band-gap solar sub-cell, a peripheral packaging material and inert gas packaged between the upper sub-cell and the lower sub-cell. The top wide-band-gap solar sub-cell is used for absorbing sunlight in a short wavelength band; the bottom narrow-band-gap solar sub-cell is used for absorbing sunlight transmitted by the top wide-band-gap sub-cell; the upper and lower sub-batteries are packaged by the surrounding packaging support materials to play a role in isolating water and oxygen; when the two sub-batteries are packaged, a hollow area is formed in the middle and filled with inert gas, and the hollow design can generate enough buoyancy to enable the whole laminated assembly to float on the water surface. The utility model provides a photovoltaic power plant's on water construction cost can greatly be reduced that the tandem solar cell that floats on the surface of water can not only reach the effect of tandem solar cell, can also make it float on the surface of water under the supplementary condition of no other floater, can be very big.)

一种漂浮在水面上的叠层太阳能电池

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，特别是涉及漂浮在水面上的叠层太阳能电池。

背景技术

随着土地资源日益紧缺,光伏电站用地难的问题已成为制约光伏发展的主要矛盾。把太阳能光伏电站建设到水面上,建成渔光一体、水光一体的应用模式,成为当前引领光伏行业发展的新思路。就水上光伏系统建设而言，水上光伏系统主要分为水上打桩式、水上浮台式两种。水上打桩式的光伏系统基础施工难度比较大，需要先抽水，然后往下打桩、再固定支架，还会受到水位限制。水上浮台式光伏系统，对漂浮设备要求高，漂浮式水上光伏需要漂浮设备支撑光伏电池板，浮体架台对抗腐蚀性能、低密度、抗冻胀、抗风浪、寿命、承载能力等均要求较高，建设成本很高。这两种水上光伏系统都面临建设成本高的问题，不利于水上光伏电站的应用与推广。

发明内容

鉴于以上所述的缺点，本发明的目的在于提供一种漂浮在水面上的叠层太阳能电池，用于解决现有水上光伏系统建设成本高的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种漂浮在水面上的叠层太阳能电池，包括：

顶部封装衬底，为透明导电玻璃。即作为是顶部封装层，又作为顶部宽带隙子电池的制备基底；

顶部宽带隙子电池，禁带宽度在1.65-1.9eV之间，用于吸收短波长波段太阳光；

底部子电池衬底用于放置固定窄带隙底部子电池，作为底部封装层；

底部窄带隙太阳能子电池，用于吸收从顶部子电池透过的太阳光；

四周封装支撑材料，用于封装上下两个子电池，起隔绝水氧的用，同时起到支撑作用，使上下两端电池分开，形成中空结构；

封装产生的中空结构以及填充在中空结构的惰性气体，可以产生足够的浮力，使整个叠层组件漂浮在水面上，同时惰性气体可以用于保护内部器件，获得更长的使用寿命。

如上所述，本发明提供的一种漂浮在水面上的叠层太阳能电池，具有以下有益效果：相比现有的水上浮台式太阳能电池——电池、浮台分离式结构，本发明采用电池、浮台一体化结构，电池可以独立的漂浮在水面上，不需要借助其它漂浮装置，可以大大的降低水面光伏电站建设成本。

附图说明

图1显示为本发明提供的一种漂浮在水面上的叠层太阳能电池示意图，图2显示为本发明提供的一种漂浮在水面上的叠层太阳能电池封装效果示意图；

附图标记说明：

1 顶部封装衬底；

2 底部封装衬底；

3 顶部宽带隙子电池；

4 底部窄带隙子电池；

5 四周封装支撑材料；

6 惰性气体；

7 “回”形封装区；

8 电池的有效面积区。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1，须知，在说明书附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“顶部”、“底部”、“中间”“上”及“下”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

请参阅图1，为本发明提供的一种漂浮在水面上的叠层太阳能电池示意图，包括：顶部封装衬底1，该衬底为透明导电玻璃，即作为是顶部封装层，又作为顶部宽带隙子电池的制备基底。

顶部宽带隙子电池3，制备在顶部封装衬底1上，该顶部宽带隙子电池的对电极为透明电极，用于透过顶部宽带隙子电池未吸收的太阳光；

底部封装衬底2，具备以下特征质量轻盈、耐候性优良、防水性能好、机械性能好等，可以为玻璃衬底，亚克力板等，但不限这些。

顶部封装衬底1与底部封装衬底2尺寸相同。

底部窄带隙子电池4，该底部窄带隙子电池固定在底部封装衬底2上，该顶部窄带隙子电池用于吸收从顶部宽带隙子电池透过的太阳光。

顶部宽带隙子电池3与底部窄带隙子电池4有效面积大小一致。

封装支撑材料5可以为“回”形的亚克力板(不限于此)，外部尺寸与上下封装衬底大小一致，内部尺寸略大于两子电池的有效面积，在该封装材料的支撑下在两电池内部产生中空区域，为电池组提供浮力，使其漂浮在水面上。

封装流程如下：(1)将底部子电池4居中固定在底部封装衬底2上；(2)将“回”形封装支撑材料5沿底部封装衬底2外侧边缘进行下半部固定；(3)将制备在顶部封装衬底 1上的顶部宽带隙子电池3，与下半部已经固定好的半成品转移到惰性氛围中；(4)将顶电池在惰性氛围中盖在下半部已固定好“回”形封装材料的底电池上，固定封装；(5)检测气密性。

请参阅图2，为本发明提供的一种漂浮在水面上的叠层太阳能电池封装效果示意图，详述如下：

如图所示，“回”形封装区7，在顶部、底部子电池的边缘，该处无电池有效部分。电池有效面积区8，如图2阴影区域所示，为该叠层太阳能电池实际工作的有效面积。太阳光从顶部子电池入射进入器件，顶部子电池吸收短波长的光产生光伏效应，输出做功，透过顶部子电池长波长的太阳光然后被底部子电池吸收，对外输出做功。

综上所述，相比现有的水上浮台式太阳能电池，本发明采用电池、浮台一体化设计，不仅极大的降低了水面光伏电站建设成本，还同时实现了叠成器件的高光电转换效率。所以，本发明有效克服了现有水面漂浮太阳能电池安装成本高缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。