光伏装置

摘要

本发明涉及一种光伏装置(1a)，该光伏装置(1a)包括：太阳能电池单元(2a)和导体(7)，太阳能电池单元(2a)包括工作电极、对电极以及导电介质，该工作电极包括光吸收层(3)，该对电极包括多孔导电层(6)，导电介质用于在对电极与工作电极之间传递电荷；导体(7)电连接至多孔导电层(6)。太阳能电池单元(2a)包括至少一个粘附层(8)，至少一个粘附层被布置在导体(7)与多孔导电层(6)之间，以将导体附接到多孔导电层。粘附层(8)包括粘合剂以及分布在粘合剂中的导电颗粒，以便在粘合剂中形成导电网。

权利要求

1.一种光伏装置，包括：

太阳能电池单元，所述太阳能电池单元包括：

工作电极，所述工作电极包括光吸收层，

对电极，所述对电极包括多孔导电层，以及

导电介质，所述导电介质用于在所述对电极和所述工作电极之间传递电荷，以及封装体，所述封装体包封所述太阳能电池单元，导体，所述导体电连接至所述多孔导电层，

无孔导电屏障，所述无孔导电屏障设置在所述导体与所述多孔导电层之间，第一粘附层，所述第一粘附层设置在所述多孔导电层与所述导电屏障之间以将所述导电屏障附接至所述多孔导电层，以及第二粘附层，所述第二粘附层布置在所述导电屏障与所述导体之间以将所述导体附接至所述导电屏障，其中，所述第一粘附层和第二粘附层包括粘合剂和分布在所述粘合剂中的导电颗粒以便在所述粘合剂中形成导电网，并且所述封装体包围所述第一粘附层和所述第二粘附层以及所述导电屏障。

2.根据权利要求1所述的光伏装置，其中，所述封装体设置有穿透孔，所述穿透孔包括所述粘附层的至少一部分，并且所述导体附接至所述粘附层并且在所述封装体的外部上延伸。

3.根据权利要求1所述的光伏装置，其中，所述封装体包括用于将所述封装体附接至所述太阳能电池单元的胶合层，并且所述胶合层由与所述粘合剂相同的材料制成。

4.根据权利要求1所述的光伏装置，其中，所述导电屏障包括钛或其合金。

5.根据权利要求1所述的光伏装置，其中，所述粘附层的厚度为至少3μm。

6.根据权利要求5所述的光伏装置，其中，所述粘附层的厚度为至少5μm。

7.根据权利要求6所述的光伏装置，其中，所述粘附层的厚度为至少10μm。

8.根据权利要求1所述的光伏装置，其中，所述粘附层包括20vol％至40vol％的所述导电颗粒。

9.根据权利要求1所述的光伏装置，其中，至少80wt％的所述导电颗粒具有5μm或更小的尺寸。

10.根据权利要求9所述的光伏装置，所述至少80wt％的导电颗粒具有3μm或更小的尺寸。

11.根据权利要求1所述的光伏装置，其中，所述粘附层包括尺寸小于200nm的导电颗粒和尺寸大于1μm的导电颗粒的混合物。

12.根据权利要求1所述的光伏装置，其中，所述粘合剂是聚乙烯、或聚丙烯、或离聚物或其混合物。

13.根据权利要求3所述的光伏装置，其中，所述粘合剂和所述胶合层包括聚乙烯。

14.根据权利要求1所述的光伏装置，其中，所述导电颗粒包括碳。

15.根据权利要求1所述的光伏装置，其中，所述导电颗粒包括钛或其合金。

16.根据权利要求1所述的光伏装置，其中，所述太阳能电池单元包括：多孔基板，所述多孔基板由绝缘材料制成，

上导电层，所述上导电层形成在所述多孔基板的一侧上，以从所述光吸收层提取光生电子，以及第二导体，所述第二导体与所述上导电层电接触，所述多孔基板的导电部包括导电材料，以及所述光伏装置包括至少一个粘附层，所述至少一个粘附层包括所述粘合剂，所述粘合剂包括所述导电颗粒并且设置在所述第二导体与所述多孔基板的所述导电部之间以将所述第二导体附接至所述多孔基板。

说明书

光伏装置

技术领域

[0001] 本发明涉及光伏装置。更具体地，本发明涉及包括导电层和附连至导电层的导体的光伏装置。

背景技术

[0002] 光伏装置提供光到电的转换。典型的光伏装置包括一个或更多个太阳能电池。太阳能电池是用于将太阳辐射转换成电能的公知装置。太阳能电池具有在正常操作期间面向太阳以收集太阳辐射的前侧和与前侧相对的后侧。

[0003] EP2625703B1公开了一种包括对电极的染料敏化太阳能电池，该对电极包括多孔导电层。多孔导电层与包括用于将电子从对电极传递到工作电极的离子的电解质接触。电解质渗透通过多孔导电层。该电解质的腐蚀性很强。因此，多孔导电层的材料必须耐腐蚀。该多孔导电层可以由钛、镍、钼、钨、钴、铌、锆以及其合金、或其混合物构成。

[0004] WO2019/219538公开了一种光伏装置，该光伏装置包括太阳能电池单元，该太阳能电池单元包括工作电极，该工作电极包括布置在太阳能电池单元的顶侧处的多孔光吸收层；多孔上导电层，用于从光吸收层提取光生电子，其中，光吸收层被布置在上导电层的顶部上；多孔基板，由绝缘材料制成，其中，多孔上导电层形成在多孔基板的一侧上；以及对电极，对电极包括布置在太阳能电池单元的底侧处的多孔下导电层，其中，多孔下导电层形成在多孔基板的相对侧上。光伏装置包括用于在对电极和工作电极之间传递电荷的导电介质，诸如液体电解质等。多孔导电层可以由钛或其合金构成。

[0005] 光伏装置包括封装体，该封装体将太阳能电池单元封装以防止电解质从太阳能电池单元泄漏。光伏装置的问题是如何将从光伏装置产生的电传导到光伏装置的外部，光伏装置与腐蚀性电解质封装在一起。该问题通过将由耐腐蚀材料(诸如钛或其合金等)制成的导体应用于多孔导电层来解决。这些导体被布置在太阳能电池单元与封装体之间。该封装体设置有用于接入由光伏装置产生的电力的穿透件。例如，来自封装体外部的电线穿过穿透件并且电连接至导体。穿透件围绕穿过封装体的接线紧密配合，使得液体可穿过穿透件。

[0006] 然而，如何将导体附接至多孔导电层以使得导体与多孔导电层之间实现良好的电接触是一个问题。随着多孔导电层与导体之间的接触不良，太阳能电池单元的效率降低。重要的是导体和多孔导电层之间的电阻低，以实现太阳能电池的高效率。由于耐腐蚀的材料(诸如钛等)的高熔化温度，不可能使用焊接或钎焊来连接导体和导电层。另一个困难是以下事实：导电层是多孔的并且具有带有空腔的粗糙表面，这使得在导体与多孔导电层之间实现良好的电气和机械接触更复杂。进一步地，导电层的孔隙度使其易碎且对机械力敏感。另一个困难是封装在太阳能电池单元中的电解质的高腐蚀性和化学反应性。重要的是适当地密封太阳能电池单元以避免电解质泄漏到周围环境。

发明内容

[0007] 本发明的目的是至少部分地克服上述问题。

[0008] 这个目的是通过如权利要求1中所定义的光伏装置来实现的。

[0009] 光伏装置包括太阳能电池单元和导体，太阳能电池单元包括工作电极、对电极以及导电介质，工作电极包括光吸收层，对电极包括多孔导电层，导电介质用于在对电极与工作电极之间传递电荷；导体电连接到所述多孔导电层。太阳能电池单元包括设置在导体和多孔导电层之间的至少一个粘附层，以将导体附接至多孔导电层，并且粘附层包括粘合剂和分布在粘合剂中的导电颗粒，以便在粘合剂中形成导电网。

[0010] 导体通过至少一个粘附层中的导电颗粒的网络与导电层电接触。粘合剂使得可以粘附到多孔导电层的表面。此外，施加粘合剂将不在多孔导电层上涉及任何机械力，并且因此将不引起对多孔导电层的表面的任何损坏。

[0011] 与焊接或钎焊所需的温度相比，熔化粘合剂所需的温度低。太阳能电池单元的制造变得容易。

[0012] 优选地，多孔导电层由耐腐蚀材料制成，诸如钛、镍、钼、钨、钴、铌、锆以及其合金、或其混合物中的任何一种。由此，多孔导电层能够耐受与作为传递电荷的介质的电解质的接触。

[0013] 根据实施例，光伏装置包括包封太阳能电池单元的封装体，该封装体设置有穿透孔，穿透孔包括所述粘附层的至少一部分，并且导体被附接至粘附层并且在封装体的外部上延伸。粘附层密封穿透孔并防止导电介质通过穿透孔从太阳能电池泄漏。由于粘附层中的导电颗粒的网络，导体不需要穿过穿透孔进入以提供与多孔导电层的电接触。因此，进一步减小了导电介质泄漏的风险。导体被布置在封装体的外部上并且经由粘附层与多孔导电层电接触。因此，导体不与导电介质接触，并且不需要由耐腐蚀材料制成。因此，导体可以由任何常用的导电材料制成，诸如铜或银等。

[0014] 粘附层具有三个功能：提供导体和多孔导电层之间的电连接，将导体粘附至多孔导电层，密封穿透孔并防止导电介质泄漏至太阳能电池外部，以及防止导体和太阳能电池单元内部的导电介质之间的接触。

[0015] 根据实施例，封装体包括胶合层，胶合层用于将封装体附接至太阳能电池单元，并且胶合层由与粘附层中的粘合剂相同的材料制成。这是有利的，因为封装体的胶合层和粘合剂对耐受电解质的能力具有相同的要求。这还将有助于制造光伏装置，因为粘合剂和封装体的胶合层具有相同的熔化温度。

[0016] 根据实施例，太阳能电池单元包括无孔导电屏障，该无孔导电屏障设置在导体与多孔导电层之间，并且至少一个粘附层包括第一粘附层和第二粘附层，第一粘附层设置在多孔导电层与导电屏障之间，用于将导电屏障附接到多孔导电层；第二粘附层被布置在导电屏障与导体之间，用于将导体附接到导电屏障。如果导电介质是包含离子的电解质，则离子可以行进通过粘附层。为了防止这种情况，导电屏障布置在第一粘附层与第二粘附层之间。

[0017] 根据实施例，封装体包围第一粘附层和第二粘附层以及导电屏障。封装体防止电解质中的离子进入第二粘附层并由此泄漏至太阳能电池单元的外部。

[0018] 优选地，导电屏障是由能够耐受太阳能电池的导电介质的导电材料制成的实心平坦片。

[0019] 根据实施例，导电屏障的厚度为至少10nm。

[0020] 根据实施例，导电屏障包括钛、镍、钼、钨、钴、铌、锆以及其合金、或其混合物中的任何一种。

[0021] 根据实施例，导电屏障由钛或其合金制成。这将防止导电屏障的腐蚀，因为钛可以耐受电解质。

[0022] 根据实施例，粘附层的厚度是至少3μm、优选地至少5μm、并且最优选地至少10μm。这将确保粘附层与多孔导电层之间的良好机械接触。

[0023] 根据实施例，粘附层包括最多40vol％的导电颗粒，其中vol％是该粘附层的总体积的百分比。这意味着粘附层包含至少60vol％的粘合剂。因此，实现了粘附层的足够的粘附能力。

[0024] 根据实施例，粘附层包括至少20vol％的导电颗粒。这将确保粘附层的良好导电性。

[0025] 优选地，粘附层包括20vol％至40vol％的导电颗粒。

[0026] 根据实施例，至少80wt％的导电颗粒具有5μm或更小的尺寸，其中wt％是导电颗粒的总重量的百分比。优选地，至少80wt％的导电颗粒具有3μm或更小的尺寸。这将提供与多孔导电层的良好电接触。由于导电颗粒较小，可以嵌入多孔导电层表面的凹凸不平和空腔中，使得导电颗粒和多孔导电层之间实现良好的电接触。

[0027] 根据实施例，粘附层包括具有小于200nm尺寸的导电颗粒与具有大于1μm尺寸的导电颗粒的混合物。较大和较小颗粒的混合物将改进在粘合剂中形成的导电网，因为小颗粒将填充较大颗粒之间的空间并将电连接较大颗粒。

[0028] 根据实施例，大于1μm的导电颗粒与小于200nm的导电颗粒的质量比是1.5至3。质量比是指粘合剂层中大颗粒的质量除以粘合剂层中小颗粒的质量。这将进一步改进在粘合剂中形成的导电网。

[0029] 优选地，粘合剂由耐化学腐蚀的塑料材料制成。如果导电介质是电解质，则粘合剂必须由能够耐受电解质且不与电解质中的离子反应的材料制成。大多数已知的塑料材料将不能抵御与电解质的接触。已知的粘合剂塑料材料(诸如环氧树脂等)将立即与电解质反应并且不能使用。

[0030] 根据实施例，粘合剂是聚乙烯、或聚丙烯、或离聚物或其混合物。那些材料可耐受太阳能电池中所用的电解质。

[0031] 根据实施例，粘合剂包括聚乙烯。测试已经显示，聚乙烯具有粘附到非腐蚀性材料‑ ‑(诸如钛等)的良好能力并且可以耐受在太阳能电池中使用的电解质，诸如包括I 、I3离子对的电解质。此外，聚乙烯是一种廉价的材料。

[0032] 根据实施例，胶合层包括聚乙烯、或聚丙烯、或离聚物或其混合物。

[0033] 根据实施例，粘合剂和胶合层的熔化温度基本上相等，或粘合剂的熔化温度低于封装体的熔化温度。这使得光伏装置的制造更容易，因为粘合剂在封装体的层压过程中被熔化。因此，在光伏装置的制造过程中不需要附加的加热步骤。

[0034] 根据实施例，粘合剂包括聚乙烯并且封装体的胶合层包括聚乙烯。测试表明，聚乙烯是合适的材料，因为它可以耐受电解质。

[0035] 在一个方面，导电介质是电解质。在一个方面，导电介质是基于离子的电解质。电解质可以是液体电解质、凝胶或甚至固体。

[0036] 在一个方面，电解质是碘化物/三碘化物电解质、基于铜络合物的电解质、或基于钴络合物的电解质、或其组合中的任一种。

[0037] 根据实施例，导电颗粒包含碳。如果多孔导电层由钛制成，则在导电颗粒中使用碳是有利的，因为碳与钛形成良好的电接触。此外，碳是一种廉价的材料。

[0038] 在一个方面，导电颗粒由电池级碳制成。普通的碳含有杂质，例如铁，其对太阳能电池的性能可能是有害的。电池级碳是针对电池和燃料电池中的碳而开发的并且具有比普通碳更高的纯度并且因此适合用于太阳能电池中。

[0039] 根据实施例，导电颗粒是由电池级石墨和电池级炭黑制成的。电池级石墨是较大的碳颗粒并且电池级炭黑是较小的碳颗粒。使用电池级石墨和电池级炭黑的混合物将在粘合剂中实现良好的导电网，因为小颗粒将填充较大颗粒之间的空间并将电连接较大颗粒。

[0040] 根据实施例，导电颗粒由结晶石墨、无定形碳、碳纳米管和石墨烯中的一种或更多种制成。

[0041] 根据实施例，导电颗粒由金属或金属合金制成，该金属或金属合金包括以下中的一种或更多种：钛、镍、钼、钴和铌。金属合金可以是氮化物、氢化物、硅化物或任何金属的碳化物，诸如氢化钛、氮化硼或硅化钛等。

[0042] 根据实施例，导电颗粒是由钛或其合金制成的。

[0043] 根据实施例，多孔导电层由以下中的任一项构成：钛、镍、钼、钨、钴、铌、锆及其合金、或其混合物。

[0044] 根据实施例，多孔导电层包括钛或其合金。在一个方面，多孔导电层由钛或其合金构成。

[0045] 根据实施例，太阳能电池单元包括：由绝缘材料制成的多孔基板；形成在多孔基板的一侧上的上导电层，用于从光吸收层提取光生电子；以及与第二导电层电接触的第二导体；所述多孔基板的一部分包括设置在第二导体与上导电层之间的导电材料，并且光伏装置包括至少一个粘附层，该至少一个粘附层包括包含所述导电颗粒的所述粘合剂并且被布置在第二导体与该多孔基板的所述部分之间以用于将第二导体附接到多孔基板。

附图说明

[0046] 现在将通过本发明的不同实施例的说明并且参照附图来更详细地解释本发明。

[0047] 图1示出了根据本发明的光伏装置的第一示例。

[0048] 图2示出了设置在导体和多孔导电层之间的粘附层的第一示例。

[0049] 图3示出了设置在导体与多孔导电层之间的粘附层的第二示例。

[0050] 图4示出了根据本发明的光伏装置的第二示例。

[0051] 图5以放大视图示出了图4中所示的光伏装置的一部分。

[0052] 图6示出了设置在图4中的导体与多孔导电层之间的粘附层的第二示例。

[0053] 图7示出了根据本发明的光伏装置的第三示例。

[0054] 图8示出了根据本发明的光伏装置的第四示例。

具体实施方式

[0055] 下面将参考附图更全面地描述本公开的方面。然而，该光伏装置可以以许多不同的形式实现并且不应被解释为局限于本文阐述的这些方面。附图中的相同附图标记始终表示相同元件。

[0056] 本文使用的术语仅用于描述本公开的具体方面的目的，并且不旨在限制本发明。如本文中使用的，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“该(the)”旨在也包括复数形式。

[0057] 除非另外定义，本文使用的所有术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。

[0058] 图1示出了根据本发明的光伏装置1a的第一示例。该光伏装置1a包括太阳能电池单元2a，该太阳能电池单元2a包括工作电极、对电极以及导电介质(未示出)，工作电极包括光吸收层3，对电极包括多孔导电层6，导电介质用于在对电极与工作电极之间传递电荷。太阳能电池单元2a包括导体7和设置在导体7与多孔导电层6之间的粘附层8。粘附层8与多孔导电层6直接机械和电接触。粘附层8粘附至多孔导电层6。导体7通过粘附层8附接至多孔导电层6。粘附层8充当导体7与多孔导电层6之间的胶。

[0059] 例如，导体7是电线或导条。光伏装置1a包括封装包括导电介质的太阳能电池单元2a的封装体9。封装体9防止导电介质从太阳能电池单元泄漏。导体7附接至粘附层8并且在封装体9的外侧上延伸。

[0060] 在一个方面，光吸收层3是多孔的并且被布置在太阳能电池单元2a的顶侧。光吸收层3面向太阳并且接收光。太阳能电池单元2a还包括用于从光吸收层3提取光生电子的上多孔导电层4。本示例中，光吸收层3布置在上导电层4的顶上。在该示例中，太阳能电池单元2a包括由绝缘材料制成的多孔基板5，并且上导电层4形成在多孔基板5的一侧。导电层6(在下文中称为下导电层6)布置在太阳能电池单元的底侧。在该示例中，下导电层6形成在多孔基板5的相对侧上。导电介质(例如，电解质)渗透到多孔光吸收层3、上多孔导电层和下多孔导电层以及多孔基板5的孔中。导电介质在下导电层6与光吸收层3之间传递电荷。在一个方面，导电介质是电解质。导电介质可以是基于离子的电解质。例如，电解质是碘化物/三碘化物电解质、基于铜络合物的电解质、或基于钴络合物的电解质、或其组合中的任一种。此类电解质可以是腐蚀性非常强的。

[0061] 优选地，但不限于，该上多孔导电层和下多孔导电层是由耐腐蚀材料制成的，诸如钛、镍、钼、钨、钴、铌、锆以及其合金、或其混合物等。由此，多孔导电层能够经受住与作为传递电荷的介质的电解质的接触。优选地，上多孔导电层和下多孔导电层包括钛或其合金。

[0062] 粘附层8包括粘合剂和分布在粘合剂中的导电颗粒，使得在粘合剂中形成导电网以实现导体7与下多孔导电层6之间的电接触。图2和图3示出了布置在导体7与下部多孔导电层6之间的粘附层8a、8b的两个示例。粘附层8可以是粘附层8a、8b中的任一个。粘附层8a、8b中的每个包括粘合剂20和分布在粘合剂20中的导电颗粒22、22a、22b，从而在粘合剂中形成导电网。这意味着导电颗粒彼此电接触，使得它们形成穿过粘合剂的电路径。导电颗粒优选很好地分散在粘合剂中。

[0063] 粘附层8、8a、8b的厚度是至少3μm、优选地至少5μm、并且最优选地至少10μm，以实现导体7与下多孔导电层6之间的足够的机械接触。优选地，导电颗粒22、22a、22b的至少80wt‑％具有5μm或更小的尺寸，并且最优选地，导电颗粒22、22a、22b具有3μm或更小的尺寸。wt‑％是指粘附层中导电颗粒的总重量的百分比。这将提供与多孔导电层6的良好电接触。由于导电颗粒小，因此可以嵌合在多孔导电层表面的凹凸不平和空腔中，使得导电颗粒与多孔导电层6之间实现良好的电接触。

[0064] 优选地，但不限于，导电颗粒22、22a、22b由碳制成。如果多孔导电层6由钛制成，则在导电颗粒中使用碳是有利的，因为碳与钛形成良好的电接触。优选地，这些导电颗粒是由电池级碳制成的。普通的碳可能含有杂质，这些杂质可能对太阳能电池的性能有害。电池级碳是针对电池和燃料电池中的碳而开发的并且具有和具有比普通碳更高的纯度并且因此适合用于太阳能电池中。导电颗粒22、22a、22b例如由结晶石墨、无定形碳、碳纳米管或石墨烯制成。

[0065] 如果导电介质是基于离子的电解质，则粘合剂20必须由能够耐受电解质并且不与电解质中的离子反应的材料制成。适当地，粘合剂20由耐化学腐蚀的塑料材料制成。例如，粘合剂由聚乙烯、或聚丙烯、或离聚物或其混合物制成。这些材料是合适的，因为它们可耐受太阳能电池中常用的电解质。例如，粘合剂20由聚乙烯制成。测试表明，聚乙烯具有粘附到非腐蚀性材料诸如钛的良好能力，并且可以耐受太阳能电池中使用的电解质，诸如包含‑ ‑碘化物I和/或三碘化物I3离子的电解质。

[0066] 封装体9可以包括覆盖太阳能电池单元2a的顶侧的至少部分透明的顶板和覆盖太阳能电池单元的底侧的底板。封装体9可以包括具有不同功能的若干层。封装体9可以包括屏障层10，该屏障层10防止导电介质从太阳能电池泄漏。封装体9可以进一步包括用于将封装体9附接至太阳能电池上的胶合层11。胶合层11布置在屏障层10与太阳能电池2a之间。胶合层11还用作防止导电介质从太阳能电池泄漏的屏障。如果导电介质为腐蚀性电解质，则封装体的胶合层11的材料应由能耐受电解质的材料制成。有利的是如果该粘合剂20和该封装体9是由相同的材料制成的，因为该封装体和粘合剂对于耐受电解质的能力具有相同的要求。这还将有助于制造光伏装置，因为粘合剂和封装体具有相同的熔化温度。适合地，粘合剂和封装体是由聚乙烯制成的。例如，胶合层11由聚乙烯、或聚丙烯、或离聚物或其混合物制成。例如，封装体9由聚乙烯制成。聚乙烯是合适的材料，因为它可以耐受电解质并且是透明的。

[0067] 在一个方面，封装体9包括穿透孔12，该穿透孔12被布置成用于将光伏装置1a连接至外部装置并且通过该穿透孔来接近由光伏装置产生的电力。穿透孔12是封装体中的通孔。该穿透孔包括粘附层8的至少一部分，使得穿透孔12被密封并且不会有气体或液体穿过该穿透孔。粘附层8填充穿透孔12并因此密封穿透孔并且防止导电介质通过穿透孔泄漏到光伏装置的外部。由于粘附层8中导电颗粒的网络，导体7不需要通过穿透孔12进入以提供与下多孔导电层6的电接触。因此，进一步减小了导电介质泄漏的风险。导体7被布置在封装体的外部上并且经由粘附层8与多孔导电层6具有电接触。因此，导体7不与导电介质接触，并且不需要由耐腐蚀材料制成。由此，导体7可以由任何常用的导电材料制成，诸如铜或银等。

[0068] 图2示出了包括粘合剂20和分布在粘合剂中的导电颗粒22的粘附层8a的示例。粘附层8a设置在导体7和下多孔导电层6之间。在该示例中，导电颗粒22的尺寸基本相同。

[0069] 图3示出了布置在导体7与下多孔导电层6之间的粘附层8b的另一示例。在该示例中，粘附层8b包括分布在粘合剂20中的尺寸大于1μm的导电颗粒22a和尺寸小于200nm的导电颗粒22b的混合物。较大和较小颗粒的混合物将改进在粘合剂20中形成的导电网，因为小颗粒将填充较大颗粒之间的空间并且将使较大颗粒彼此电连接。优选地，大于1μm的导电颗粒22a与小于200nm的导电颗粒22b的质量比为1.5至3。这将进一步改进在粘合剂20中形成的导电网。质量比是指在粘附层中大颗粒22a的总质量M1除以小颗粒22b的总质量M2。

[0070] 1.5＜M1/M2＜3

[0071] 图4示出了根据本发明的包括太阳能电池单元2a的光伏装置1b的第二示例。图5以放大视图示出了光伏装置1b的一部分。如果导电介质是包括离子的电解质，则由于导电颗粒可以降低粘合剂20的密封能力，离子可以行进穿过粘附层。为了防止这种情况，导电屏障14布置在第一粘附层16和第二粘附层17之间。太阳能电池单元2b不同于太阳能电池单元
2a，因为它包括设置在导体7和下多孔导电层6之间的无孔导电屏障14，并且至少一个粘附层包括第一粘附层16和第二粘附层17，第一粘附层16设置在下多孔导电层6和导电屏障14之间用于将导电屏障14附接到下多孔导电层6，第二粘附层17布置在导电屏障14和导体7之间用于将导体7附接到导电屏障14。因此，第一粘附层16充当下多孔导电层6与导电屏障14之间的胶，并且第二粘附层17充当导电屏障14与导体7之间的胶。第一粘附层16与下多孔导电层6直接机械和电接触。导电屏障14具有位于屏障14的相对侧上的两个表面。第一粘附层
16也与导电屏障14的表面之一直接机械和电接触，并且第二粘附层17与导电屏障14的另一表面直接机械和电接触。导体7被布置在封装体9的外部。

[0072] 第二粘附层17布置在穿透孔12内，使得穿透孔12是密封的并且不会有气体或液体穿过穿透孔。

[0073] 第一粘附层16和第二粘附层17包括分布在粘合剂20中的导电颗粒，使得在粘合剂中形成导电网。适当地，第一粘附层16和第二粘附层17由与粘附层8相同类型的粘合剂20和导电颗粒22、22a、22b制成。粘附层16、17可以是与粘附层8a、8b中的任一个相同的类型。导体7经由第一粘附层16和第二粘附层17和导电屏障14与下多孔导电层6具有电接触。

[0074] 优选地，导电屏障14是由可以耐受太阳能电池的导电介质的导电材料制成的实心件。例如，导电屏障14包括钛、镍、钼、钨、钴、铌、锆以及其合金、或其混合物中的任何一种。优选地，导电屏障由钛或其合金制成。这将防止导电屏障的腐蚀，因为钛可以耐受电解质。
例如，导电屏障14由与下多孔导电层6相同的材料制成。

[0075] 为了进一步提高密封能力，导电屏障14的宽度大于第二粘附层17的宽度，并且第二粘附层17的外缘与导电屏障14的外缘间隔一定距离设置。这增大了离子在第一粘附层16和第二粘附层17之间行进的路径，如图5所示。优选地，第二粘附层17的外缘与导电屏障14的外缘之间的距离大于1mm。

[0076] 适当地，导电屏障14是板形的。例如，导电屏障14具有圆形形状，诸如硬币形状等。然而，其他形状也是可能的，诸如矩形等。导电屏障14的厚度优选为至少10nm。

[0077] 为了进一步改进太阳能电池的密封，封装体9的胶合层11包围第一粘附层16和第二粘附层17以及导电屏障14。胶合层11防止电解质中的离子进入第二粘附层17，并且由此防止离子泄漏至太阳能电池单元的外部。

[0078] 图5以放大视图示出了图4中所示的光伏装置的一部分。在该示例中，第一粘附层16和第二粘附层17包括分布在粘合剂20中的导电颗粒22。在该示例中，导电颗粒22的尺寸基本相同。

[0079] 图6以放大视图示出了图4中所示的第一粘附层16和第二粘附层17的另一示例。在该示例中，粘附层16、17包括分布在粘合剂20中的尺寸大于1μm的导电颗粒22a和尺寸小于200nm的导电颗粒22b的混合物。

[0080] 图7示出了根据本发明的光伏装置1c的第三示例。光伏装置1c与光伏装置1a、1b的不同之处在于光伏装置1c包括与上导电层4电接触的第二导体7b，并且多孔基板5的导电部23包括导电材料24。进一步地，光伏装置1c包括设置在第二导体7b与多孔基板5的导电部23之间的粘附层25，粘附层25用于将第二导体7b附接至多孔基板5并提供上导电层4与第二导体7b之间的电接触。导电部23设置在粘附层25和上导电层4之间。粘附层25与导电部23机械和电接触。

[0081] 第二导体7b被布置在封装体9的外部并且经由粘附层25和多孔基板5中的导电材料24与上多孔导电层4具有电接触。因此，导体7b不与导电介质接触，并且不需要由耐腐蚀材料制成。第二导体7b可由任何常用的导电材料(诸如铜或银等)制成。第二导体7b例如是电线或导条。

[0082] 粘附层25包括分布在粘合剂20中的导电颗粒22，使得在粘合剂20中形成导电网，以实现第二导体7b与多孔基板5中的导电材料24之间的电接触。由此，实现第二导体7b与上多孔导电层4之间的电接触。适当地，粘附层25由与粘附层8相同类型的粘合剂20和相同类型的导电颗粒22制成。封装体9包括用于将第一导体7连接至下多孔导电层6的第一穿透孔12a和用于将第二导体7b连接至上多孔导电层4的第二穿透孔12b。

[0083] 在该示例中，下多孔导电层6终止于与粘附层25相距一定距离处，使得在粘附层25与下多孔导电层6之间形成绝缘间隙27，以确保粘附层25与下导电层6彼此电隔离。

[0084] 图8示出了根据本发明的光伏装置1d的第四示例。光伏装置1d与光伏装置1c的不同之处在于光伏装置1d包括以与图4中所示相同的方式布置在第一导体7与下多孔导电层6之间的无孔导电屏障14。光伏装置1d包括第一粘附层16以及第二粘附层17，第一粘附层16设置在下多孔导电层6与导电屏障14之间，用于将导电屏障14附接到下多孔导电层6，第二粘附层17设置在导电屏障14与第一导体7a之间，用于将第一导体7a附接到导电屏障14。

[0085] 光伏装置1d进一步包括：第二无孔导电屏障14b，其设置在第二导体7b与多孔基板5之间；第三粘附层26，其设置在多孔基板5的导电部23与第二导电屏障14b之间，用于将导电屏障14b附接至多孔基板5；以及第四粘附层28，其布置在第二导电屏障14b与第二导体7b之间，用于将第二导体7b附接至导电屏障14b。第一导电屏障14和第二导电屏障14b共同作为导电介质中的离子的屏障一起起作用，并且防止离子通过穿透孔12a、12b渗透到光伏装置的外部。优选地，导电屏障14、14b由相同的材料制成。因为导电屏障14、14b与导电介质接触，所以它们应优选地由耐腐蚀材料制成，例如，钛。

[0086] 第三粘附层26和第四粘附层28包括分布在粘合剂20中的导电颗粒，使得在粘合剂中形成导电网以实现第二导体7b与多孔基板5中的导电材料24之间的电接触。适当地，粘附层26、28由与粘附层16、17相同类型的粘合剂20和相同类型的导电颗粒22制成。粘附层26、28可以是先前参见图2至图3描述的任何类型的粘附层8a、8b。

[0087] 粘附层28布置在穿透孔12b中，使得穿透孔12b被密封并且不会有气体或液体穿过穿透孔。例如，导电屏障14、14b具有圆形形状。然而，其他形状也是可能的，诸如矩形等。

[0088] 本发明不限于所公开的实施例，而是可以在所附权利要求的范围内进行变化和修改。例如，每个粘附层16、17、25、26、28可以是参见图2至图3描述的任何类型。

[0089] 附图标记

[0090] 1a至1d光伏装置

[0091] 2a、2b太阳能电池单元

[0092] 3光吸收层

[0093] 4上多孔导电层

[0094] 5多孔基板

[0095] 6下多孔导电层

[0096] 7导体

[0097] 7b第二导体

[0098] 8、8a、8b粘附层

[0099] 9封装体

[0100] 10封装体的屏障层

[0101] 11.封装体的胶合层

[0102] 12、12a、12b穿透孔

[0103] 14、14a、14b无孔导电屏障

[0104] 16第一粘附层

[0105] 17第二粘附层

[0106] 20粘合剂

[0107] 22、22a、22b导电颗粒

[0108] 23多孔基板的导电部

[0109] 24导电材料

[0110] 25粘附层

[0111] 26第三粘附层

[0112] 27绝缘间隙

[0113] 28第四粘附层