MÓDULO DE CÉLULAS SOLARES.
Módulo de células solares que comprende: un elemento fotovoltaico (1);
un elemento protector del lado de la superficie receptora de luz (14) dispuesto sobre una superficie receptora de luz del elemento fotovoltaico (1); y un elemento protector del lado de la superficie posterior (15) dispuesto sobre una superficie posterior opuesta a la superficie receptora de luz del elemento fotovoltaico (1); en el que el elemento fotovoltaico incluye: una primera película conductora transparente (9) que está formada sobre una primera superficie que queda frente al elemento protector del lado de la superficie posterior (15); y una segunda película conductora transparente (5) que está formada sobre una segunda superficie que queda frente al elemento protector del lado de la superficie receptora de luz (14); en el que la rugosidad media aritmética (Ra) sobre la superficie de la primera película conductora transparente (9) que queda frente al elemento protector del lado de la superficie posterior (15) es de 0,5 nm o más, caracterizado por el hecho de que: una rugosidad media aritmética (Ra) sobre la superficie de la primera película conductora transparente (9) que queda frente al elemento protector del lado de la superficie posterior (15) es mayor que una rugosidad media aritmética (Ra) sobre la superficie de la segunda película conductora transparente (5) que queda frente al lado del elemento protector del lado de la superficie receptora de luz (14), y la rugosidad media aritmética (Ra) de la segunda película conductora transparente (5) que queda frente al lado del elemento protector del lado de la superficie receptora de luz (14) es de 0,5 nm o menos
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E07252876.
Solicitante: SANYO ELECTRIC CO., LTD..
Nacionalidad solicitante: Japón.
Dirección: 5-5, Keihanhondori 2-chome Moriguchi-city Osaka 570-8677 JAPON.
Inventor/es: MARUYAMA,EIJI, Nakashima,Takeshi.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 19 de Julio de 2007.
Clasificación Internacional de Patentes:
- H01L31/0236 ELECTRICIDAD. › H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS. › H01L DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE ESTADO SOLIDO NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (utilización de dispositivos semiconductores para medida G01; resistencias en general H01C; imanes, inductancias, transformadores H01F; condensadores en general H01G; dispositivos electrolíticos H01G 9/00; pilas, acumuladores H01M; guías de ondas, resonadores o líneas del tipo guía de ondas H01P; conectadores de líneas, colectores de corriente H01R; dispositivos de emisión estimulada H01S; resonadores electromecánicos H03H; altavoces, micrófonos, cabezas de lectura para gramófonos o transductores acústicos electromecánicos análogos H04R; fuentes de luz eléctricas en general H05B; circuitos impresos, circuitos híbridos, envolturas o detalles de construcción de aparatos eléctricos, fabricación de conjuntos de componentes eléctricos H05K; empleo de dispositivos semiconductores en circuitos que tienen una aplicación particular, ver la subclase relativa a la aplicación). › H01L 31/00 Dispositivos semiconductores sensibles a la radiación infrarroja, a la luz, a la radiación electromagnética de ondas más cortas, o a la radiación corpuscular, y adaptados bien para la conversión de la energía de tales radiaciones en energía eléctrica, o bien para el control de la energía eléctrica por dicha radiación; Procesos o aparatos especialmente adaptados a la fabricación o el tratamiento de estos dispositivos o de sus partes constitutivas; Sus detalles (H01L 51/42 tiene prioridad; dispositivos consistentes en una pluralidad de componentes de estado sólido formados en o sobre un sustrato común, diferentes a las combinaciones de componentes sensibles a la radiación con una o varias fuentes de luz eléctrica H01L 27/00). › Texturas de superficie particulares.
- H01L31/0376B
- H01L31/0745 H01L 31/00 […] › comprendiendo una heterounión A IV B IV , p. ej. células solares Si/Ge, SiGe/Si o Si/SiC.
- H01L31/18J
Clasificación PCT:
- H01L31/0224 H01L 31/00 […] › Electrodos.
- H01L31/0236 H01L 31/00 […] › Texturas de superficie particulares.
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
PDF original: ES-2360141_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Esta solicitud se basa en la prioridad de la solicitud de Patente japonesa nº 2006-198721, presentada el 20 de Julio de 2006 y reivindica el beneficio de la misma.
La presente invención se refiere a un módulo de células solares que incluye un elemento fotovoltaico, un elemento protector del lado de la superficie receptora de luz dispuesto sobre una superficie receptora de luz del elemento fotovoltaico, y un elemento protector del lado de la superficie posterior dispuesto sobre una superficie posterior opuesto a la superficie receptora de luz del elemento fotovoltaico.
Hasta ahora se conoce un elemento fotovoltaico, que incluye una película conductora transparente formada de capas de óxido de indio. Para dicha capa de óxido de indio se ha utilizado ampliamente ITO (óxido de indio y estaño) que es In2O3 al cual se añade SnO2 como impurezas dada su elevada conductividad y su buena maleabilidad.
Al utilizar el ITO descrito anteriormente como película conductora transparente, es conocido reducir la rugosidad media aritmética (Ra) de una superficie de ITO, de modo que sea de 2,0 nm o menos, para mantener una baja resistencia y una baja absorción de la luz (refiérase, por ejemplo, a la publicación de la solicitud de patente Japonesa puesta a disposición del público nº 2005-175160).
Además, se describe una tecnología en la cual, utilizando una capa de óxido de indio a la que se añade tungsteno (W) como impurezas, puede mantenerse una resistencia y una absorción a la luz menor que las de ITO (refiérase, por ejemplo, a la publicación de la solicitud de patente Japonesa puesta a disposición del público H7-278791).
Tal como se ha descrito anteriormente, se han llevado a cabo muchas pruebas en la capa de óxido de indio para conseguir una baja resistencia y una alta transmitancia de la luz.
Por otra parte, al montar un elemento fotovoltaico en un módulo de células solares existe una alta posibilidad de que quede abierta al aire exterior durante un largo período de tiempo. Sin embargo, no se ha llevado a cabo ningún estudio sobre la resistencia a la intemperie tal como la resistencia a la humedad bajo la condición anterior. En particular, al utilizar una película como elemento protector del lado de la superficie posterior dispuesta sobre una superficie posterior de un elemento fotovoltaico se considera la entrada de humedad debido al deterioro de la película. Por consiguiente, se desea desarrollar un elemento fotovoltaico que presente una excelente resistencia a la humedad.
EP-A-1542290 describe un módulo de células solares en el cual unos elementos fotovoltaicos quedan sujetos entre dos elementos protectores. El elemento fotovoltaico tiene una película conductora transparente que queda frente al elemento protector sobre la superficie receptora de luz del elemento fotovoltaico y otra película conductora transparente que queda frente al elemento protector que queda frente la superficie del elemento que queda frente la superficie de receptora de luz. Cada película conductora tiene una superficie con una rugosidad media aritmética de 0,5 nm a 2 nm.
US-A-6388301 describe un dispositivo de conversión fotoeléctrico en el cual existen dos películas conductoras. Estas dos películas tienen distinta rugosidad media aritmética.
De acuerdo con la presente invención, se dispone un módulo de células solares que incluye un elemento fotovoltaico, un elemento protector del lado de la superficie receptora de luz dispuesto sobre una superficie receptora de luz del elemento fotovoltaico; y un elemento protector del lado de la superficie posterior dispuesto sobre una superficie posterior opuesto a la superficie receptora de luz del elemento fotovoltaico; en el que el elemento fotovoltaico incluye: una primera película conductora transparente que está formada en una primera superficie que queda frente al elemento protector del lado de la superficie posterior y una segunda película conductora transparente formada en una segunda superficie que queda frente al elemento protector del lado de la superficie receptora de luz, en el que la rugosidad media aritmética (Ra) en la superficie de la primera película conductora transparente que queda frente al elemento protector del lado de la superficie posterior es de 0,5 nm o más, en el que: una rugosidad media aritmética (Ra) en la superficie de la primera película conductora transparente que queda frente al elemento protector del lado de la superficie posterior es mayor que una rugosidad media aritmética (Ra) en la superficie de la segunda película conductora transparente que queda frente al elemento protector del lado de la superficie receptora de luz, y la rugosidad media aritmética (Ra) de la segunda película conductora transparente que queda frente al elemento protector del lado de la superficie receptora de luz es de 0,5 nm o menos.
De acuerdo con el módulo de células solares de la invención descrita anteriormente, la rugosidad media aritmética de la primera película conductora transparente dispuesta sobre el elemento protector del lado de la superficie posterior del elemento fotovoltaico se hace mayor que la de la segunda película conductora transparente dispuesta sobre el elemento protector del lado de la superficie receptora de luz, de manera que una resistencia a la intemperie en el lado de la primera película conductora transparente puede aumentarse respecto a la del lado de la segunda película conductora transparente. Por lo tanto, es posible reducir una influencia de la humedad en una propiedad del elemento fotovoltaico, pasando la humedad a través del elemento protector del lado de la superficie posterior y entrando en el módulo de células solares. La rugosidad media aritmética de la segunda película conductora transparente dispuesta sobre el lado del elemento protector del lado de la superficie receptora de luz puede hacerse menor que la de la primera película conductora transparente dispuesta sobre el lado del elemento protector de lado de la superficie posterior, de modo que la transmitancia de luz y la conductividad de la segunda película conductora transparente pueden aumentarse más que las de la primera película conductora transparente. De este modo, la luz que penetra a través del elemento protector del lado de la superficie receptora de luz y que entra en el módulo de células solares puede disponerse eficazmente en el elemento fotovoltaico, y de manera concurrente puede reducirse también la pérdida de resistencia cuya pérdida se produce al quitar un portador de generación de luz generado en el elemento fotovoltaico a través de la segunda película conductora transparente. Tal como se ha descrito anteriormente, puede obtenerse un módulo de células solares que tenga un elevado rendimiento y una excelente resistencia a la intemperie.
**(Ver fórmula)**
En un módulo de células solares de la presente invención es preferible que un constituyente principal de la primera película conductora transparente sea óxido de indio.
De acuerdo con el módulo de células solares descrito anteriormente, puede obtenerse otra mejora de la resistencia a la intemperie utilizando óxido de indio que no se disuelve fácilmente en el agua.
En un módulo de células solares de otro aspecto de la presente invención, es preferible que la rugosidad media aritmética (Ra) en la superficie de la primera película conductora transparente sea de 0,5 nm o más.
De acuerdo con el módulo de células solares descrito anteriormente, puede obtenerse una excelente resistencia a la intemperie.
En un módulo de células solares de la presente invención es preferible que la primera película conductora transparente esté formada de óxido de indio al cual se añada tungsteno y que la rugosidad media aritmética (Ra) en la superficie de la primera película conductora transparente que queda frente al elemento protector del lado de la superficie posterior sea de 1,0 nm o menos.
De acuerdo con el módulo de células solares descrito anteriormente, como que la primera película conductora transparente está formada de tungsteno y óxido de indio dopado con tungsteno, la rugosidad media aritmética (Ra) puede hacerse pequeña, y adicionalmente como que la rugosidad media aritmética (Ra) es de 1,0 nm o menos, puede mejorarse la conductividad y la transmitancia de luz junto con la resistencia a la intemperie.
En un módulo de células solares de la presente invención es preferible que la segunda película conductora transparente esté formada de óxido de indio al cual se añada tungsteno y que la rugosidad... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Módulo de células solares que comprende:
un elemento fotovoltaico (1);
un elemento protector del lado de la superficie receptora de luz (14) dispuesto sobre una superficie receptora de luz del elemento fotovoltaico (1); y
un elemento protector del lado de la superficie posterior (15) dispuesto sobre una superficie posterior opuesta a la superficie receptora de luz del elemento fotovoltaico (1);
en el que el elemento fotovoltaico incluye:
una primera película conductora transparente (9) que está formada sobre una primera superficie que queda frente al elemento protector del lado de la superficie posterior (15); y
una segunda película conductora transparente (5) que está formada sobre una segunda superficie que queda frente al elemento protector del lado de la superficie receptora de luz (14); en el que la
rugosidad media aritmética (Ra) sobre la superficie de la primera película conductora transparente (9) que queda frente al elemento protector del lado de la superficie posterior (15) es de 0,5 nm o más,
caracterizado por el hecho de que:
una rugosidad media aritmética (Ra) sobre la superficie de la primera película conductora transparente (9) que queda frente al elemento protector del lado de la superficie posterior (15) es mayor que una rugosidad media aritmética (Ra) sobre la superficie de la segunda película conductora transparente (5) que queda frente al lado del elemento protector del lado de la superficie receptora de luz (14),
y la rugosidad media aritmética (Ra) de la segunda película conductora transparente (5) que queda frente al lado del elemento protector del lado de la superficie receptora de luz (14) es de 0,5 nm o menos.
2. Módulo de células solares según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la primera película conductora transparente (9) contiene principalmente óxido de indio.
3. Módulo de células solares según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la primera película conductora transparente (9) está formada de óxido de indio al cual se añade el tungsteno, y
la rugosidad media aritmética (Ra) sobre la superficie de la primera película conductora transparente (9) que queda frente al elemento protector del lado de la superficie posterior (15) es de 1,0 nm o menos.
4. Módulo de células solares según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la segunda película conductora transparente (5) está formada de óxido de indio al cual se añade el tungsteno.
5. Módulo de células solares según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el elemento fotovoltaico incluye además:
una capa semiconductora cristalina de un tipo de conductividad (2);
una primera capa semiconductora amorfa substancialmente intrínseca (3) que está formada en una superficie de la capa semiconductora cristalina (2);
una capa semiconductora amorfa de otro tipo de conductividad (4) que está formada sobre la primera capa semiconductora amorfa substancialmente intrínseca (3);
una segunda capa semiconductora amorfa substancialmente intrínseca (7) que está formada sobre otra superficie de la capa semiconductora cristalina (2); y
una capa semiconductora amorfa de un tipo de conductividad (8) que está formada sobre la segunda capa semiconductora amorfa substancialmente intrínseca (7), y
la primera película conductora transparente (9) está formada en la capa semiconductora amorfa de otro tipo de conductividad (4) o bien en la segunda capa semiconductora amorfa de un tipo de conductividad (8).
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