CN109791846A - 用于太阳能电池中的孔的密封件 - Google Patents

Abstract

一种太阳能电池，具有被球形塞和至少一个可固化密封剂层密封的填充孔。

Description

用于太阳能电池中的孔的密封件

技术领域

本发明涉及太阳能电池，并且更具体地，涉及在玻璃壁中具有密封件的带玻璃壁的染料太阳能电池。

发明内容

根据本发明的方面，提供一种光伏电池，所述光伏电池包括：(a)第一光伏电池壁和第二光伏电池壁，每一者具有面向外部环境的外部面和在所述外部面远端的面向所述电池的内部的内部面，所述光伏电池壁中的至少一者或两者至少部分地透明；所述第一光伏电池壁和所述第二光伏电池壁中的至少一者具有穿过所述外部面和所述内部面的孔，以及在所述孔周围的表面区域；(b)第一至少半透明的电流收集层，所述电流收集层具有面向并附接到所述光伏电池壁的内部面的宽第一面和在所述第一面远端的宽第二面；(c)多孔支撑层，所述多孔支撑层附接到所述第一电流收集层；(d)至少一种光捕获物质，所述光捕获物质直接附接到所述多孔支撑层并且由所述多孔支撑层支撑，所述光捕获物质和所述多孔支撑层适合将光子转换成电子；(e)第二电流收集层，所述第二电流收集层设置在所述多孔支撑层与所述第二光伏电池壁之间，并且附接到所述第二光伏电池壁；(f)密封装置，所述密封装置设置在所述孔内；所述密封装置包括：(i)实心整体式塞；和(ii)至少一个可固化密封剂层，所述至少一个可固化密封剂层粘合到所述塞，使得所述孔的相对于所述内部面平行的整个截面被(i)和(ii)填充并流体地密封。

根据本发明的方面，提供一种光伏电池，所述光伏电池包括：(a)第一光伏电池壁和第二光伏电池壁，每一者具有面向外部环境的外部面和在所述外部面远端的面向所述电池的内部的内部面，所述光伏电池壁中的至少一者至少部分地透明；所述第一光伏电池壁和所述第二光伏电池壁中的至少一者具有穿过所述外部面和所述内部面的孔，其中所述孔被孔表面区域包围；(b)第一至少半透明的电流收集层，所述电流收集层具有面向并附接到所述光伏电池壁中的至少一者和可选地两者的内部面的宽第一面和在所述第一面远端的宽第二面；(c)多孔支撑层，所述多孔支撑层附接到所述第一电流收集层；(d)至少一种光捕获物质，所述光捕获物质直接附接到所述多孔支撑层并且由所述多孔支撑层支撑，所述光捕获物质和所述多孔支撑层适合将光子转换成电子；(e)第二电流收集层，所述第二电流收集层设置在所述多孔支撑层与所述第二光伏电池壁之间，并且附接到所述第二光伏电池壁；以及(f)密封装置，所述密封装置设置在所述孔内；所述孔包括具有宽端和窄端的截头圆锥形部分，所述窄端朝向所述光伏电池的内部或与所述光伏电池的内部相邻地设置；所述密封装置包括：(i)实心整体式球形塞，所述实心整体式球形塞至少部分地设置在所述截头圆锥形区段内并且可选地由玻璃或陶瓷形成；和(ii)至少一个可固化密封剂层，所述至少一个可固化密封剂层粘合到所述实心整体式球形塞，使得所述孔的相对于所述内部面平行的整个截面被所述实心整体式球形塞和所述至少一个可固化密封剂层的组合填充并流体地密封；并且其中所述可固化密封剂层被设定尺寸以便在相对于所述光伏电池的远端方向上不突出超过所述电池壁的所述外部面的外部平面。

在本发明的一方面中，提供一种密封光伏电池的方法，基本上如本文所述。

在一些实施方案中，所述塞具有外表面区域，并且其中所述塞的所述外表面区域的至少一部分接触所述表面区域的在所述孔的整个圆周周围包围所述孔的所述至少一部分。

在一些实施方案中，所述孔相对于所述外部面平行的至少一个截面是圆形的。在一些实施方案中，所述塞包括旋转体。在一些实施方案中，所述旋转体包括以下至少一者：圆锥形塞、截头圆锥形塞、球形塞、圆柱形塞、椭圆体塞、球状体塞以及花托形塞。通常，然而，所述塞是球形的。

在一些实施方案中，所述塞具有在0.3mm至6mm范围内的圆周。在一些实施方案中，所述塞具有在0.1mm至2mm范围内的深度。在一些实施方案中，所述塞具有在所述孔的深度的20％至80％范围内的深度。

在一些实施方案中，所述塞由玻璃或陶瓷形成。

在一些实施方案中，所述孔包括截头圆锥形孔，所述截头圆锥形孔在所述外部面处具有第一圆周且在所述内部面处具有第二圆周。

在一些实施方案中，所述实心整体式球形塞具有在以下范围内的圆周：0.25mm至6mm、0.3mm至6mm、0.5mm至5.5mm、0.8mm至5.5mm、1mm至5.5mm、1mm至5mm、1mm至4.5mm、1.5mm至5.5mm、1.5mm至5mm、1.5mm至4.5mm或1.5mm至4mm。

在一些实施方案中，所述孔的所述宽端具有在以下范围内的第一圆周：0.3mm至7mm、0.3mm至6mm、0.6mm至6mm、1mm至6mm、1mm至5mm、1.2mm至6mm、1.2mm至5mm、1.5mm至6mm、2mm至6mm、2mm至5mm、2.5mm至6mm、2.5mm至5mm或2.5mm至4.5mm。

在一些实施方案中，所述孔在所述窄端处的第二圆周与所述第一圆周之比在以下范围内：0.2至0.8、0.4至0.8、0.4至0.75、0.4至0.7、0.5至0.8或0.5至0.75。

在一些实施方案中，所述孔包括：第一圆柱形部分，所述第一圆柱形部分具有从所述外部面延伸到所述电池壁中的一部分中的第一直径；第二圆柱形部分，所述第二圆柱形部分具有从所述内部面延伸到所述电池壁的一部分中的第二直径；以及肩部，所述肩部设置在所述第一圆柱形部分与所述第二圆柱形部分的会合点处。

在一些实施方案中，所述第一直径大于所述第二直径。在一些实施方案中，所述塞被设定大小并且适合装配在所述第一圆柱形部分中且接合所述肩部。在一些实施方案中，所述第一圆柱形部分与所述第二圆柱形部分是同心的。在一些实施方案中，所述第一圆柱形部分和所述第二圆柱形部分中的每一者具有在0.1mm至2mm范围内的深度。在一些实施方案中，所述第一圆柱形部分和所述第二圆柱形部分中的每一者的第一深度在所述孔的深度的20％至80％范围内。

在一些实施方案中，所述孔包括：第一截头圆锥形部分，所述第一截头圆锥形部分从所述外部面延伸到所述电池壁中的会合点，并且具有在所述外部面处的第一直径和在所述会合点处的第二直径；以及第二截头圆锥形部分，所述第二截头圆锥形部分从所述内部面延伸到所述会合点，所述第二截头圆锥形部分具有在所述内表面处的第三直径和在所述会合点处的第四直径。

在一些实施方案中，所述第一截头圆锥形部分与所述第二截头圆锥形部分是同心的。在一些实施方案中，所述第一截头圆锥形部分与所述第二截头圆锥形部分是对称的。在一些实施方案中，所述第二直径不同于所述第四直径，由此在所述会合点处限定连接所述第一截头圆锥形部分与所述第二截头圆锥形部分的肩部。在一些实施方案中，所述第一截头圆锥形部分与所述第二截头圆锥形部分不同心，使得在所述第一截头圆锥形部分与所述第二截头圆锥形部分之间的所述会合点处限定肩部。在一些实施方案中，所述塞被设定大小并且适合装配在所述第一截头圆锥形部分中且接合所述肩部。

在一些实施方案中，所述第一截头圆锥形部分和所述第二截头圆锥形部分中的每一者具有在0.1mm至2mm范围内的深度。在一些实施方案中，所述第一截头圆锥形部分的第一深度和所述第二截头圆锥形部分的第二深度中的每一者在所述孔的深度的20％至80％范围内。

在一些实施方案中，所述孔包括：第一圆柱形部分，所述第一圆柱形部分从所述外部面延伸到所述电池壁中的会合点，并且具有第一直径；以及第二截头圆锥形部分，所述第二截头圆锥形部分从所述内部面延伸到所述会合点，所述第二截头圆锥形部分具有在所述内表面处的第二直径和在所述会合点处的第三直径。

在一些实施方案中，所述圆柱形部分与所述第二截头圆锥形部分是同心的。在一些实施方案中，所述第三直径不同于所述第一直径，由此在所述会合点处限定连接所述圆柱形部分与所述截头圆锥形部分的肩部。在一些实施方案中，所述塞被设定大小并且适合装配在所述圆柱形部分中且接合所述肩部。在一些实施方案中，所述塞被设定大小并且适合装配且卡在所述截头圆锥形部分中。

在一些实施方案中，所述圆柱形部分和所述截头圆锥形部分中的每一者具有在0.1mm至2mm范围内的深度。在一些实施方案中，所述圆柱形部分的第一深度和所述截头圆锥形部分的第二深度中的每一者在所述孔的深度的20％至80％范围内。

在一些实施方案中，所述可固化密封剂层的厚度在0.05mm至1mm范围内。在一些实施方案中，所述可固化密封剂层的厚度在所述孔的深度的20％至80％范围内。

在一些实施方案中，所述至少一个可固化密封剂层主要含有可UV固化硅酮基密封剂。

在一些实施方案中，所述至少一个可固化密封剂层主要含有可热固化且可选地可熔化密封剂。在一些实施方案中，所述可热固化密封剂包括可热固化环氧密封剂。在一些实施方案中，所述可热固化密封剂包括可热固化硅酮基密封剂。在一些实施方案中，所述可热固化密封剂具有在60℃至100℃范围内的固化温度。

在一些实施方案中，所述至少一个可固化密封剂层包括内可固化密封剂层和外可固化密封剂层，所述外可固化密封剂层相对于所述电池的所述内部密封。在一些实施方案中，所述外可固化密封剂层主要含有环氧密封剂并且所述内可固化密封剂层主要含有硅酮基密封剂。

在一些实施方案中，所述内密封剂层在所述外密封剂层与所述多孔支撑层之间进行密封，使得阻止所述环氧密封剂的成分接触所述多孔支撑层。

在一些实施方案中，所述外可固化密封剂层设置在所述塞与所述外部面之间，并且所述内可固化密封剂层设置在所述塞与所述内部面之间。

在一些实施方案中，所述外可固化密封剂层设置在所述外部面与所述内可固化密封剂层之间，并且所述内可固化密封剂层设置在所述外可固化密封剂层与所述塞之间。

在一些实施方案中，所述外可固化密封剂层的厚度在0.05mm至1mm范围内。在一些实施方案中，所述内可固化密封剂层的厚度是0.05mm至1mm的范围。在一些实施方案中，所述外可固化密封剂层的厚度在所述孔的深度的20％至80％范围内。在一些实施方案中，所述内可固化密封剂层的厚度在所述孔的深度的20％至80％范围内。

在一些实施方案中，所述密封装置防止来自所述电池外部的环境中的氧气和水蒸气经由所述孔渗透到所述电池中并接触所述多孔支撑层。

在一些实施方案中，包括所述孔在内的所述电池壁的厚度在0.3mm至3.2mm范围内。

在一些实施方案中，所述光伏电池具有0.5cm乘2cm、0.5cm乘5cm、1cm乘5cm、5cm乘5cm、7cm乘7cm、10cm乘10cm、12cm乘12cm或15cm乘15cm的最小占用面积，以及可选地50cm乘50cm或35cm乘35cm的最大占用面积。

在一些实施方案中，所述光伏电池还包括接触所述多孔支撑层的氧化还原物质。在一些实施方案中，所述氧化还原物质设置在电解质内。在一些实施方案中，所述氧化还原物质包括基于铜的氧化还原物质。在一些实施方案中，所述氧化还原物质包括基于钴的氧化还原物质。在一些实施方案中，所述氧化还原物质包括基于碘的氧化还原物质。

在一些实施方案中，所述光捕获物质包括染料。

在一些实施方案中，所述光伏电池还包括设置在所述多孔支撑层与所述第二电流收集层之间的催化剂层。

在一些实施方案中，所述光伏电池还包括与所述多孔支撑层基本上相对地设置的阴极，其中所述阴极附接到所述第二电流收集层并且与之导电地连通。

在一些实施方案中，所述多孔支撑层含有或主要含有烧结二氧化钛。在一些实施方案中，所述多孔支撑层含有或主要含有烧结或未烧结氧化铝或二氧化钛。在一些实施方案中，所述多孔支撑层具有至少10纳米、至少15纳米或至少20纳米的平均孔径。

在一些实施方案中，所述第一电流收集层和所述第二电流收集层中的至少一者包括锡氧化物。

在一些实施方案中，所述至少部分透明的电池壁是玻璃壁或至少部分地包括玻璃壁。

附图说明

本文中参考附图仅通过示例的方式描述本发明。现在详细地具体参考附图，应强调，所示细节是作为示例并且仅用于说明性论述本发明的优选实施方案的目的，并且呈现所述细节是为了提供被认为是对本发明的原理和概念方面的最有用且容易理解的描述。在这点上，并不尝试比本发明的基本理解所必需的更详细地展示本发明的结构细节，结合附图进行的描述使本领域的技术人员明白在实践中可以如何实施本发明的若干形式。贯穿附图使用相似参考符号来指示相似元件。

在附图中：

图1是根据本发明的一方面的可以用作光伏电池的基础的典型染料太阳能电池的示意截面图；

图2是根据本发明的一方面的具有被密封装置密封的填充孔的本发明染料太阳能电池的示意截面图；

图3A、图3B、图3C和图3D提供根据本发明的方面的被密封装置密封的示例性填充孔的示意截面图；

图3E提供根据本发明的方面的小型染料太阳能电池中的填充孔和密封装置的位置的示意截面图；

图3F提供根据本发明的方面的被密封装置密封的示例性填充孔的示意截面图；以及

图4A、图4B和图4C提供根据本发明的方面的示例性密封装置的不同层顺序的示意截面图。

具体实施方式

基于材料、加工成本和设备资本花费，染料太阳能电池(DSC)可以向传统硅和薄膜光伏电池提供相对便宜的替代方案。尽管各种光伏***需要复杂的真空沉积过程，但可以使用对浆料进行简单的丝网印刷接着在空气中进行烘箱处理来构造染料电池。根据Graetzel和O'Regan在1991年的染料电池发明的染料电池的总体描述已经在授予3GSolarPhotovoltaics有限公司的发布美国专利7,737,356中提供，所述申请特此以全文引用方式并入。较新的染料电池构造可以具有沾满敏化染料的纳米介孔锐钛型二氧化钛层(光电阳极)、氧化还原电解质层(其中氧化还原成分可以基于碘、铜或钴物质)，以及通常含有高表面积碳的催化阴极。

为了实现优良的耐久性，染料电池可以密封在玻璃中并且二氧化钛支撑在玻璃板中的一者上；这些板可以借助于薄的透明导电锡氧化物(CTO)层而导电。

图1中提供典型染料太阳能电池100的示意截面图。图1示出面向光源6的光电阳极10，所述光电阳极包括至少半透明电池壁8(例如，玻璃或塑料电池壁)，所述电池壁具有携载多孔支撑层(或“支架”)14的至少半透明或透明导电涂层或层12(例如，锡氧化物层或掺杂锡氧化物层)，所述多孔支撑层通常是沾满敏化染料的二氧化钛；氧化还原电解质(例如，作为氧化还原电解质层16)；以及反电极或阴极20，所述反电极或阴极包括面向光电阳极10的催化剂层22(通常由铂或催化碳制成)、在光电阳极10的远端的电池壁23以及设置在催化剂层22与电池壁23之间的导电层24。装置100可以向外部电路28中的负载26供应电力，如图所示。层14中的二氧化钛可以包括用于敏化染料的高表面积支撑物。层14的厚度可以通常是约10微米，并且可以有利地具有烧结多孔结构，所述烧结多孔结构的体积密度可以是二氧化钛晶体的密度的约50％。层14可以包括直径约20nm的纳米晶体颗粒或者主要由所述纳米晶体颗粒组成。

电池100还包括在其任一侧上的边缘密封件30，所述边缘密封件可以使用或膜或垫圈实现。此类膜热封到太阳能电池的壳体以形成边缘密封件。或者，边缘密封件可以是双层边缘密封件，如授予3GSolar Photovoltaics有限公司的专利申请号GB1518224.9所述，所述申请在此以全文引用方式并入。

在电解质层16是液体形式或最初是液体形式的情况下，电池100的构造涉及在电池组装之前在一个电池壁中钻出电解质填充孔32，所述电解质填充孔的直径为大约一mm。所述孔通常是在形成电池的未被照射的阴极侧的壁23中钻出。随后从包括电池壁10、导电涂层12和支撑层14的光电阳极10和包括催化剂层22、导电层24和电池壁23的阴极20组装所述电池，所述光电阳极与所述阴极在边缘处由边缘密封件30粘合在一起。

随后经由填充孔32将适合于形成电解质层16的液体引入到所述电池中，例如使用如本领域中众所周知的真空构件，并且随后密封填充孔32。未示出电池100的填充孔32的密封件。在现有技术的各种染料电池中，通过以下方式来实现填充孔32的密封：将大约1cm2的小玻璃块放置在填充孔32上，随后通过将匹配平方的粘合材料块放置在玻璃块与电池壁之间来将所述玻璃块热粘合在适当位置。

然而，本发明人已经发现，填充孔的此类玻璃密封件可以具有各种缺陷中的任一个。此类密封件导致电池不对称。在一些情况下，此类玻璃密封件容易剪断，因为玻璃块从通常约4mm至8mm厚的电池的宽表面突出大约1mm至2mm，换句话说，玻璃密封件使电池厚度增加大约12％至50％。另外，明显看得见此类玻璃块，尤其是在较小的电池中(例如，具有2cm×5cm的表面积)，由此促使电池的外观丑陋。

在认识到现有技术填充孔密封件的各种缺点之后，本发明人继续发明用于密封填充孔的密封技术，包括本发明密封方法和本发明密封构造。本发明人已经发现，通常具有至少一个圆形截面的密封塞可以有利地从电池壁内密封填充孔，而无需密封件在电池壁的外部有任何突出。此类密封塞可以用于至少0.3mm厚的玻璃壁。各种密封剂可以有效地与密封塞结合使用，以便确保密封塞不会相对于填充孔移动并且填充孔密封件的表面与电池壁的表面齐平。如授予3GSolar Photovoltaics有限公司的专利申请号GB1518224.9中公开，必须选择此类密封剂以便避免对太阳能电池的化学性质产生有害影响。具体地，在电解质层16的附近可以使用硅酮基密封剂，因为它们对电解质呈化学惰性，而环氧基密封剂必须与电解质(或其蒸气)隔绝以便不与它化学相互作用。硅酮基密封剂和环氧基密封剂两者都属于热固性材料的类别。另外，所述密封件可以合并热塑性成分，诸如 或的膜、垫圈或颗粒，所述材料形成与电池电解质接触的稳定密封件。

根据本发明的一方面，图2提供具有被包括密封塞242的密封装置240密封的填充孔232的本发明染料太阳能电池200的示意截面图。密封的染料太阳能电池200的基本结构可以基本上与电池100相同，并且包括：面向光源206的光电阳极，所述光电阳极包括至少半透明电池壁208，所述电池壁具有携载多孔支撑层214的至少半透明或透明导电涂层或层212，所述多孔支撑层通常是沾满敏化染料的二氧化钛；氧化还原电解质(例如，作为氧化还原电解质层216)；以及反电极或阴极，所述反电极或阴极包括面向光电阳极的催化剂层222、在所述光电阳极的远端并且包括填充孔232的电池壁223，和设置在催化剂层222与电池壁223之间的导电层224；以及密封电池的侧面的边缘密封件230，全都基本上如上文参考图1所述。

在一些实施方案中，电池壁223具有在0.3mm至3.2mm范围内的厚度。

填充孔232沿着平行于电池壁的平面通常具有圆形截面，并且在一些实施方案中，具有在0.1mm至2mm范围内的直径。在一些实施方案中是实心整体式塞的密封塞242在其至少一个部分处具有圆形截面，所述圆形截面具有大小对应于填充孔232的圆形截面的圆周，使得在接触点处，所述塞围绕填充孔的圆周的360度接触填充孔的玻璃壁，并且由此填充所述孔。在一些实施方案中，如下文进一步详细地说明，塞242被设定大小以卡在填充孔232的深度的大约一半处。

将了解，在填充孔232不具有圆形截面而是具有不同形状的截面的实施方案中，密封塞242被设计成具有对应于填充孔232的截面，使得在接触点处，所述塞围绕填充孔的整个圆周接触所述填充孔的玻璃壁，由此填充所述孔。

在一些实施方案中，所述塞具有在0.3mm至6mm范围内的圆周。在一些实施方案中，所述塞具有在0.1mm至2mm范围内或在填充孔的深度的20％至80％范围内的深度或厚度。

密封塞242可以由任何合适的材料形成，诸如，例如玻璃或陶瓷。密封塞242可以是具有至少一个适当大小和形状的截面的任何合适形状。例如，当填充孔232具有圆形截面时，密封塞242可以是圆柱形塞、圆锥形塞、截头圆锥形塞、球形塞、椭圆体塞、球状体塞、花托形塞，或者形状类似任何其他旋转体的塞。

密封装置240还包括至少一个可固化密封剂层244，所述可固化密封剂层在塞242的位置密封所述塞并且确保填充孔232与电池200外部的环境密封，如下文参考图4A至图4C进一步详细地描述。所述至少一个可固化密封剂层被设计并配置成防止来自电池外部的环境的氧气和水蒸气渗透到电池中并接触多孔支撑层214。密封装置240被设计并配置成防止电池电解质从电池泄漏、以其他方式离开电池，和/或防止外部杂质(空气、水分)进入电池。

在一些实施方案中，密封剂层244具有在0.1mm至1.5mm范围内或在填充孔232的深度的20％至80％范围内的厚度。在一些实施方案中，密封剂层244包括具有在数秒至数分钟范围内的固化时间的密封剂。

如下文参考图4A至图4C进一步详细地描述，在一些实施方案中，密封装置包括不同类型的两个或更多个密封剂层。

在一些实施方案中，导电层224和催化剂层222(示为与其相邻地设置)可以是单个导电层，例如，铂层。

现在参考图3A、图3B、图3C和图3D，所述图提供根据本发明的方面的被密封装置密封的示例性填充孔的示意截面图。如在图3A、图3B和图3C中看出，填充孔232不一定是圆柱形的，或者具有单个圆形截面或一致的圆形截面。

在一些实施方案中，如在图3A中看出，形成于电池壁223中的填充孔232包括截头圆锥形孔，所述截头圆锥形孔具有与电池壁223的面向电池的外部(由参考标号304指示)的表面相邻的第一较大圆周302和与电池壁223的面朝电池的内部(由参考标号308指示)的表面相邻的第二较小圆周306。在此类实施方案中，塞242通常被设计成在其中心处具有与填充孔232的圆周对应的圆周，使得所述塞卡在填充孔232的中心或中心的周围。然而，应了解，具有比填充孔的第一圆周小且比第二圆周大的圆周的任何塞将适合于堵塞填充孔，并且将卡在具有对应直径的填充孔的部分处。在图3A的实施方案中，塞242可以卡在适当位置，并且被与电池的内部相邻的填充孔的较小圆周阻止朝向电池的内部移动，而且可以被至少一个密封剂层阻止离开电池，如下文参考图4A至图4C描述。

在一些实施方案中，第一圆周302在0.3mm至6mm范围内，并且第二圆周306在0.2mm至4mm范围内。在一些实施方案中，第二圆周306与第一圆周302之比在0.2至0.8范围内。

转到图3B，看出在一些示例性实施方案中，填充孔232包括：第一大致圆柱形孔部分312，所述第一孔部分具有第一较大圆周并且从电池壁223的面向电池的外部(由参考标号314指示)的表面部分地延伸到电池壁223中；以及第二大致圆柱形孔部分316，所述第二孔部分具有比第一孔部分312小的第二圆周并且从电池壁223的面朝电池的内部(由参考标号318指示)的表面延伸到电池壁223中，使得圆柱形孔部分312与圆柱形孔部分316之间的会合点限定肩部320。在此类实施方案中，塞242通常被设计成具有与第一圆柱形孔部分312的圆周对应的圆周，使得当所述塞***填充孔232中时，它可以被推到接合肩部320，以便肩部320防止塞242朝向电池的内部移动。塞242可以在适当位置粘合，并且被至少一个密封剂层阻止离开电池，如下文参考图4A至图4C描述。

在诸如所示实施方案的一些实施方案中，第一圆柱形部分312与第二圆柱形部分316是同心的。然而，在其他实施方案(未示出)中，第一圆柱形部分312与第二圆柱形部分316可以不同心。

在一些实施方案中，第一圆柱形部分312具有在0.1mm至2mm范围内的深度。在一些实施方案中，第二圆柱形部分316具有在0.1mm至2mm范围内的深度。在一些实施方案中，第一圆柱形部分312的深度在填充孔232的深度的20％至80％范围内。在一些实施方案中，第二圆柱形部分316的深度在填充孔232的深度的20％至80％范围内。

转到图3C，看出在一些示例性实施方案中，填充孔232包括：第一截头圆锥形孔部分322，所述第一孔部分从电池壁223的面向电池的外部(由参考标号324指示)的表面部分地延伸到电池壁223中，第一孔部分322具有在电池壁的外部面处的外部直径和在电池壁内的第一中心直径；以及第二截头圆锥形孔部分326，所述第二孔部分从电池壁223的面朝电池的内部(由参考标号328指示)的表面延伸到电池壁223中，第二孔部分326具有在电池壁的内部面处的内部直径和在电池壁内的第二中心直径。

在诸如图3C所示的一些实施方案中，第一截头圆锥形部分322与第二截头圆锥形部分326是对称且同心的，并且在它们之间限定会合点，由参考标号330指示。在此类实施方案中，塞242通常被设计成具有比最窄点330的圆周大的圆周，使得当所述塞***填充孔232中时，它可以卡在第一截头圆锥形部分322中的适当位置，并且因此防止朝向电池的内部移动。塞242可以在适当位置粘合，并且被至少一个密封剂层阻止离开电池或进入电池的内部，如下文参考图4A至图4C描述。

在一些实施方案中，第一中心直径在大小上不同于第二中心直径，由此在第一中心直径与第二中心直径之间的会合点处形成肩部，类似于图3B的肩部320。在其他实施方案中，第一截头圆锥形部分322与第二截头圆锥形部分326不同心，使得在它们之间形成肩部，并且填充孔的在会合点330处的圆周小于第一截头圆锥形部分322和第二截头圆锥形部分326中的任一者的任何圆周。在其中填充孔232限定肩部的实施方案中，塞242通常被设计成具有与第一截头圆锥形孔部分322的在电池壁的中心处的圆周对应的圆周，使得当所述塞***填充孔232中时，它可以被推到接合所述肩部，以便肩部防止塞242朝向电池的内部移动。塞242可以在适当位置粘合，并且被至少一个密封剂层阻止离开电池，如下文参考图4A至图4C描述。应了解，第一截头圆锥形部分的外部直径与第二截头圆锥形部分的内部直径可以相等，或者可以不同，取决于电池的应用和使用以及电池壁的结构。

在一些实施方案中，第一截头圆锥形部分322具有在0.1mm至2mm范围内的深度。在一些实施方案中，第二截头圆锥形部分326具有在0.1mm至2mm范围内的深度。在一些实施方案中，第一截头圆锥形部分322的深度在填充孔232的深度的20％至80％范围内。在一些实施方案中，第二截头圆锥形部分326的深度在填充孔232的深度的20％至80％范围内。

转到图3D的示例性实施方案，看出填充孔232可以具有：圆柱形孔部分332，所述圆柱形孔部分具有圆柱形部分直径并且从电池壁223的面向电池的外部(由参考标号334指示)的表面部分地延伸到电池壁223中；以及截头圆锥形孔部分336，所述截头圆锥形孔部分从电池壁223的面朝电池的内部(由参考标号338指示)的表面延伸到电池壁223中，第二孔部分336具有在电池壁的内部面处的内部直径和在电池壁内的中心直径。

在诸如图3D所示的一些实施方案中，圆柱形部分332与截头圆锥形部分336是同心的，并且圆柱形部分直径大于截头圆锥形部分的中心直径，使得在两个部分之间的会合点处限定肩部340。在一些此类实施方案中，塞242通常被设计成具有比截头圆锥形部分的内部圆周大但比中心圆周小的圆周，使得塞242卡在截头圆锥形部分336中的适当位置，并且因此被阻止朝向电池的内部移动。塞242可以在适当位置粘合，并且被至少一个密封剂层阻止离开电池或进入电池的内部，如下文参考图4A至图4C描述。在未示出的其他实施方案中，塞242的圆周可以比中心圆周大但比圆柱形部分的圆周小，使得所述塞将接合肩部340，基本上如上文参考图3B所述。

在一些实施方案中，圆柱形部分332与截头圆锥形部分336不同心。

在一些实施方案中，圆柱形部分332具有在0.1mm至2mm范围内的深度。在一些实施方案中，截头圆锥形部分336具有在0.1mm至2mm范围内的深度。在一些实施方案中，圆柱形部分332的深度在填充孔232的深度的20％至80％范围内。在一些实施方案中，截头圆锥形部分336的深度在填充孔232的深度的20％至80％范围内。

现在参考图3E，所述图提供根据本发明的方面的小型染料太阳能电池中的填充孔和密封装置的位置的示意截面图。如在图3E中看出，其中具有密封塞242的填充孔232可以设置在小型染料太阳能电池352的拐角350中，例如所述小型染料太阳能电池的大小为38mm×36mm并且具有各自2.2mm厚的壁208和223。如看出，电池壁208和223彼此不对准，使得在电池352的任一侧上形成肩部354。圆柱形电流输出导线356沿着肩部354纵向地设置。

图3F提供被球形整体式实心塞242密封的示例性填充孔的示意截面图，所述球形整体式实心塞具有大体设置在塞242下面的密封层或膜366，以及大体设置在塞242上方的密封剂层368。可以由本文中提供的密封剂材料中的任一种制成的膜366可以有利地是硅酮密封剂膜，诸如或密封剂层368可以由本文中提供的密封剂材料中的任一种制成。在一些实施方案中，密封剂层368是环氧密封剂或包括环氧密封剂。

现在参考图4A、图4B和图4C，所述图提供根据本发明的方面的示例性密封装置的不同层顺序的示意截面图。

如在图4A中看出，在一些实施方案中，将电池壁423中的填充孔432密封是通过在其中***塞442来实现，基本上如上文参考图2所述。可热固化硅酮密封剂层402施加到所述塞上，所述可热固化硅酮密封剂层对与可以进入电池中的填充孔中的已固化硅酮下方留下的任何自由空间中的电池电解质的相互作用呈化学惰性(这个电解质由参考标号404指示)。可热固化环氧密封剂层406施加在可固化硅酮密封剂402上方，并且设置成与电池壁423的表面齐平且不从中突出。在此类实施方案中，电解质层404与环氧密封剂层406被塞442和硅酮密封剂层402分开，由此防止电解质层404与环氧密封剂层406之间的有害化学相互作用。在将热量引入到填充孔并使其中的密封剂固化之后，塞442粘合到硅酮密封剂402，并且因此无法移动离开它在填充孔内的位置。

各种环氧密封剂是本领域中已知的和/或可商购的，并且可以适合用于可固化环氧密封剂层406。可能合适的环氧密封剂包括EPO-301、330、350ND、730、920、E2001、E3026、EJ2189、H74、OE121、OM125和TV2001。

各种硅酮和硅酮基密封剂是本领域中已知的和/或可商购的，并且可以适合用于可固化硅酮密封剂层402。可能合适的硅酮基密封剂包括Dow121、700、SE1720、7091、786、995、HM2520，111和316。当然，本领域一般技术人员将了解，可以从其他制造商和供应商获得类似或基本上等效的密封剂。

在一些实施方案中，硅酮密封剂层402的厚度可以在0.05mm至1mm范围内，或在填充孔432的深度的20％至80％范围内。

在一些实施方案中，环氧密封剂层402的厚度可以在0.05mm至1mm范围内，或在填充孔432的深度的20％至80％范围内。

在一些实施方案中，塞442的厚度可以在0.1mm至2mm范围内，或在填充孔432的深度的20％至80％范围内。

在一些实施方案中，可热固化环氧密封剂层402和可热固化硅酮基密封剂层406具有至多100℃、至多90℃、至多80℃、至多70℃或至多60℃的固化温度。在一些实施方案中，可热固化环氧密封剂层402和可热固化硅酮基密封剂层406具有在60℃至100℃范围内的固化温度。在一些实施方案中，可热固化环氧密封剂层402和可热固化硅酮基密封剂层406具有在60℃至100℃范围内的固化温度。

现在转到图4B，看出在一些实施方案中，将电池壁423中的填充孔432密封是通过最初将可热固化硅酮密封剂层412施加到填充孔432的基部来实现，所述可热固化硅酮密封剂层对与可以进入在电池中的填充孔中的已固化硅酮下方留下的任何自由空间的电池电解质414的相互作用呈化学惰性。塞442随后***填充孔432中，以便塞442与硅酮密封剂层412完全接触并且接合填充孔的整个圆周，基本上如上文参考图2所述。

在一些实施方案中，或的膜和/或粉末可以设置在塞的下方，而不是硅酮。这个或层是可熔的，并且可以通过以下方式在塞的下方熔化到适当位置：例如使用平头焊机大约一分钟的短时段而从上方向塞施加热量，使得或材料在约180℃的温度下熔化，以便可密封地粘合到塞表面和填充孔的圆周。

随后可热固化环氧密封剂层416或施加在塞442上方，并且设置成与电池壁423的表面齐平且不从中突出。在此类实施方案中，电解质层414仅接合对其呈惰性的硅酮密封剂层412(或者或层，如果用来代替硅酮的话)，并且与环氧密封剂层416被塞442和硅酮密封剂层412分开，由此防止电解质层414与环氧密封剂层416之间的有害化学相互作用。

各种合适的环氧密封剂可以用在环氧密封剂层416中，并且各种硅酮和硅酮基密封剂可以用在可固化硅酮密封剂层412中，基本上如上文关于图4A所述。

在一些实施方案中，硅酮密封剂层402的厚度可以在0.05mm至1mm范围内，或在填充孔432的深度的20％至80％范围内。

在一些实施方案中，环氧密封剂层402的厚度可以在0.05mm至1mm范围内，或在填充孔432的深度的20％至80％范围内。

在一些实施方案中，塞442的厚度可以在0.1mm至2mm范围内，或在填充孔432的深度的20％至80％范围内。

根据本发明例如如关于图4A和图4B所述的适合使用的密封材料并且更具体地此类合适的环氧和硅酮基材料可以有利地具有以下性质：

·快速固化(通常数分钟至数小时)；

·低温固化(通常低于约80℃)；以及

·固化副产物的放出低(具体地可能会有害地影响太阳能电池的化学性质的任何副产物)。

现在参考图4C，在一些实施方案中，将电池壁423中的填充孔432密封是通过在其中***塞442来实现，基本上如上文参考图2所述。可紫外线(UV)固化硅酮密封剂层422施加到所述塞并粘合到所述塞上，所述可UV固化硅酮密封剂层对与可以进入电池中的填充孔中的已固化硅酮下方留下的任何自由空间中的电池电解质的相互作用呈化学惰性(这个电解质由参考标号424指示)。密封剂层422设置成与电池壁423的表面齐平并且不从中突出。本领域技术人员将了解，使用可UV固化硅酮密封剂允许更短的固化时间，这在某些环境中可能是有利的。

各种可UV固化硅酮或硅酮基密封剂是本领域中已知的和/或可商购的，并且可以适合用于密封剂层422。可能合适的可UV固化硅酮基密封剂包括RTV210A和UV2500。当然，本领域一般技术人员将了解，可以从其他制造商和供应商获得类似或基本上等效的密封剂。

在一些实施方案中，硅酮密封剂层422的厚度可以在0.05mm至1mm范围内，或在填充孔432的深度的20％至80％范围内。

在一些实施方案中，塞442的厚度可以在0.1mm至2mm范围内，或在填充孔432的深度的20％至80％范围内。

应了解，尽管关于具有液体电解质的染料太阳能电池描述了上述染料太阳能电池结构和密封方法并且所述结构和密封方法对所述染料太阳能电池有用，但构造方法可以适合于任何太阳能电池，其中在密封之前可以经由填充孔来添加或移除部件。

例如，所述方法可以适合用于具有固相电解质的染料太阳能电池。基于固体电解质的太阳能电池的基本结构是本领域技术人员已知的，并且在Lee等人的文章“EfficientHybrid Solar Cells Based on Meso-Superstructured Organometal HalidePerovskites”(Science，2012年10月4日)中公开，所述文章以引用方式并入以用于所有目的，如同在本文中充分公开。在基于固体电解质的太阳能电池中，电解质可以在液体溶剂中溶解并且经由填充孔作为溶液引入到电池中，并且随后在密封填充孔之前所述溶剂可以从染料太阳能电池蒸发，基本上如上文所述。

示例

现在参考以下示例，所述示例与上述描述一起以非限制性方式说明本发明。

示例1

用印刷、烧结、10微米厚的多孔二氧化钛层覆盖阳极电池壁，所述阳极电池壁具有20mm×50mm×2.2mm的尺寸并且包括涂有氟化锡氧化物(FTO)层的导电玻璃层，从而留下空的2mm宽周界以便后续的边缘密封。通过将二氧化钛层浸在(Switzerland的Solaronix的)N719钌敏化染料中来给二氧化钛层着色，并且随后干燥。

具有与阳极电池壁的那些尺寸相同的尺寸的阴极电池壁由涂覆FTO的玻璃构造而成，并且在它的较大面的中心处利用锥形钻进行钻孔，使得在未涂有FTO的玻璃的外侧上的钻孔具有1.5mm的直径，并且在玻璃的内(FTO)侧上的钻孔具有1mm的直径，由此形成填充孔。随后通过涂上(Switzerland的Solaronix的)Platisol溶液并烧结而利用微量铂来催化玻璃的FTO侧，留下空的2mm宽周界以便后续的边缘密封。

将1mm宽的硅酮粘合剂层(Dow的7091)施加到阴极电池壁、在电池壁的FTO侧上的周界各处，并且将邻接的1mm宽环氧层(的330)施加到硅酮粘合剂层周围的周界。阳极电池壁对称地铺在阴极电池壁上，使得阳极电池壁的2mm宽周界接触粘合剂，留下2mm玻璃在每个长边处突出，以用于来自电池的功率输出。随后处于80℃下30分钟来完成硅酮和环氧边缘粘合剂的热固化。

在粘合剂层固化之后，根据惯例，随后使用真空经由填充孔来将电解质(Australia，Dyesol的HSE类型)引入到电池中。

为了密封填充孔，将具有1.2mm直径的玻璃球***填充孔中，并且在所述球的上方注入可UV固化粘合剂层(的UV25)，所述粘合剂的量使得在固化之后所述粘合剂相对于外电池壁将稍微下沉或齐平。随后在波长350nm的以30mW/sq cm照射20秒的UV光下使所述粘合剂固化。在使用中，电池显示出可接受的性能和耐久性，没有电解质泄漏。

示例2

利用不同的填充孔配置来准备与示例1的电池类似的两个电池，所述填充孔配置包括直径1.7mm且深度0.7mm的外部圆柱形区段和上部直径1.7mm、下部直径0.8mm且深度1.5mm的内部截头圆锥形区段。

根据惯例，借助于真空经由填充孔来将电解质引入到电池中的每一者中。将所述孔密封，如下文所述。

为了密封第一电池，将具有60微米厚度的膜压实到填充孔的圆柱形部分中，并且将直径0.9mm的玻璃球向下牢固地推到填充孔的截头圆锥形区段中。借助于1mm直径的平头焊机设置在180℃下1分钟来加热玻璃球以熔化膜，并且随后在玻璃球上方施加环氧层(330)并且处于80℃下30分钟进行固化。

在第二电池中，将0.9mm直径的玻璃球压实到填充孔的截头圆锥形区段中并且用膜和/或粉末覆盖。使用平头焊机设置在180℃下1分钟来向玻璃球和施加热量以熔化如对第一电池那样。通过利用带1.5mm直径钻头的Dremel钻进行平缓钻削来去除填充孔中的圆柱形部分中的过多钻削过程也使玻璃球的表面***糙。随后，在层上方施加环氧层(330)，并且处于80℃下30分钟进行固化。

两个电池都显示出可接受的性能和耐久性，没有电解质泄漏。

如本文在说明书和所附权利要求中使用，关于电池成分的术语“烧结”、“经历烧结”等等意指低温烧结和高温烧结两者。

如本文在说明书和所附权利要求中使用，术语“主要含有”用来意指按体积和重量中的至少一者含有至少50％。

将了解，为清楚起见在单独实施方案的上下文中描述的本发明的某些特征也可以在单个实施方案中在组合中提供。相反，为简洁起见在单个实施方案的上下文中描述的本发明的各种特征也可以单独地提供或者以任何合适的子组合提供。

尽管已经结合本发明的具体实施方案描述了本发明，但显然，很多替代方案、更改和变化对本领域技术人员来说显而易见。因此，意图涵盖落在所附权利要求的精神和广泛范围内的所有此类替代方案、更改和变化。本说明书中提及的所有公开案、专利和专利申请(包括美国专利7,737,356)在相同程度上以全文引用方式并入本文中，如同每个单独的公开案、专利或专利申请被具体地且单独地指示为以引用方式并入本文中。另外，本申请中对任何参考文献的引用或认同不应被解释为承认此参考文献可用作本发明的现有技术。

Claims (25)

1.一种光伏电池，所述光伏电池包括：

(a)第一光伏电池壁和第二光伏电池壁，每一者具有面向外部环境的外部面和在所述外部面远端的面向所述电池的内部的内部面，所述光伏电池壁中的至少一者至少部分地透明；所述第一光伏电池壁和所述第二光伏电池壁中的至少一者具有穿过所述外部面和所述内部面的孔，其中所述孔被孔表面区域包围；

(b)第一至少半透明的电流收集层，所述电流收集层具有面向所述光伏电池壁中的至少一者和可选地两者的内部面的宽第一面和在所述第一面远端的宽第二面；

(c)多孔支撑层，所述多孔支撑层附接到所述第一电流收集层；

(d)至少一种光捕获物质，所述光捕获物质直接附接到所述多孔支撑层并且由所述多孔支撑层支撑，所述光捕获物质和所述多孔支撑层适合将光子转换成电子；

(e)第二电流收集层，所述第二电流收集层设置在所述多孔支撑层与所述第二光伏电池壁之间，并且附接到所述第二光伏电池壁；以及

(f)密封装置，所述密封装置设置在所述孔内；

所述孔包括具有宽端和窄端的截头圆锥形部分，所述窄端朝向所述光伏电池的内部或与所述光伏电池的内部相邻地设置；

所述密封装置包括：

(i)实心整体式球形塞，所述实心整体式球形塞至少部分地设置在所述截头圆锥形区段内并且可选地由玻璃或陶瓷形成；

和

(ii)至少一个可固化密封剂层，所述至少一个可固化密封剂层粘合到所述实心整体式球形塞，使得所述孔的相对于所述内部面平行的整个截面被所述实心整体式球形塞和所述至少一个可固化密封剂层的组合填充并流体地密封；

并且其中所述可固化密封剂层被设定尺寸以便在相对于所述光伏电池的远端方向上不突出超过所述电池壁的所述外部面的外部平面。

2.如权利要求1所述的光伏电池，其中所述密封装置被设定尺寸以便不突出到所述光伏电池的所述内部中。

3.如权利要求1或权利要求2所述的光伏电池，其中所述实心整体式球形塞具有外表面区域，并且其中所述实心整体式球形塞的所述外表面区域的至少一部分接触所述孔表面区域的在所述孔的整个圆周周围包围所述孔的所述至少一部分。

4.如权利要求1至3中任一项所述的光伏电池，其中所述实心整体式球形塞具有在以下范围内的圆周：0.25mm至6mm、0.3mm至6mm、0.5mm至5.5mm、0.8mm至5.5mm、1mm至5.5mm、1mm至5mm、1mm至4.5mm、1.5mm至5.5mm、1.5mm至5mm、1.5mm至4.5mm或1.5mm至4mm。

5.如权利要求1至4中任一项所述的光伏电池，其中所述孔的所述宽端具有在以下范围内的第一圆周：0.3mm至7mm、0.3mm至6mm、0.6mm至6mm、1mm至6mm、1mm至5mm、1.2mm至6mm、1.2mm至5mm、1.5mm至6mm、2mm至6mm、2mm至5mm、2.5mm至6mm、2.5mm至5mm或2.5mm至4.5mm。

6.如权利要求1至5中任一项所述的光伏电池，其中所述孔在所述窄端处的第二圆周与所述第一圆周之比在以下范围内：0.2至0.8、0.4至0.8、0.4至0.75、0.4至0.7、0.5至0.8或0.5至0.75。

7.如权利要求1至6中任一项所述的光伏电池，其中所述孔包括：

圆柱形部分，所述圆柱形部分从所述外部面延伸到所述电池壁中的会合点并且具有第一直径；以及所述截头圆锥形部分，

所述截头圆锥形部分从所述内部面延伸到所述会合点，所述截头圆锥形部分在所述内表面处具有第二直径并且在所述会合点处具有第三直径。

8.如权利要求7所述的光伏电池，其中所述第一圆柱形部分和所述第二截头圆锥形部分是同心的。

9.如权利要求8所述的光伏电池，其中所述第三直径不同于所述第一直径，由此限定在所述会合点处连接所述圆柱形部分和所述截头圆锥形部分的肩部，并且其中可选地，所述实心整体式球形塞被设定大小并且适合装配在所述圆柱形部分中并接合所述肩部。

10.如权利要求1至8中任一项所述的光伏电池，其中所述实心整体式球形塞被设定大小并且适合装配并完全卡在所述截头圆锥形部分内。

11.如权利要求7至10中任一项所述的光伏电池，其中所述圆柱形部分和所述截头圆锥形部分中的每一者具有在0.1mm至2mm范围内的深度。

12.如权利要求7至11中任一项所述的光伏电池，其中所述圆柱形部分的第一深度和所述截头圆锥形部分的第二深度中的每一者在所述孔的深度的20％至80％范围内。

13.如权利要求1至12中任一项所述的光伏电池，其中所述可固化密封剂层的厚度在0.05mm至1mm范围内，和/或在所述孔的深度的20％至80％范围内。

14.如权利要求1至13中任一项所述的光伏电池，所述至少一个可固化密封剂层主要含有UV可固化硅酮基密封剂，或者所述至少一个可固化密封剂层主要含有可热固化且可选地可熔化密封剂，其中所述可热固化密封剂可选地包括可热固化环氧密封剂或可热固化硅酮基密封剂，并且其中所述可热固化密封剂可选地具有在60℃至100℃范围内的固化温度。

15.如权利要求1至14中任一项所述的光伏电池，所述至少一个可固化密封剂层包括内可固化密封剂层和外可固化密封剂层，所述外可固化密封剂层相对于所述电池的所述内部密封。

16.如权利要求15所述的光伏电池，所述外可固化密封剂层主要含有环氧密封剂，并且所述内可固化密封剂层主要含有硅酮基密封剂。

17.如权利要求16所述的光伏电池，所述内密封剂层在所述外密封剂层与所述多孔支撑层之间进行密封，使得阻止所述环氧密封剂的成分接触所述多孔支撑层。

18.如权利要求15至17中任一项所述的光伏电池，所述外可固化密封剂层设置在所述实心整体式球形塞与所述外部面之间，并且所述内可固化密封剂层设置在所述实心整体式球形塞与所述内部面之间。

19.如权利要求15至17中任一项所述的光伏电池，所述外可固化密封剂层设置在所述外部面与所述内可固化密封剂层之间，并且所述内可固化密封剂层设置在所述外可固化密封剂层与所述实心整体式球形塞之间。

20.如权利要求15至19中任一项所述的光伏电池，所述外可固化密封剂层的厚度在0.05mm至1mm范围内，和/或所述内可固化密封剂层的厚度在0.05mm至1mm范围内。

21.如权利要求15至20中任一项所述的光伏电池，所述外可固化密封剂层的厚度在所述孔的深度的20％至80％范围内，和/或所述内可固化密封剂层的厚度在所述孔的深度的20％至80％范围内。

22.如权利要求1至21中任一项所述的光伏电池，所述密封装置适合防止来自所述光伏电池外部的环境中的氧气和水蒸气经由所述孔渗透到所述光伏电池中并接触所述多孔支撑层。

23.如权利要求1至22中任一项所述的光伏电池，其中包括所述孔在内的所述电池壁的厚度在0.3mm至3.2mm范围内。

24.如权利要求1至23中任一项所述的光伏电池，所述光伏电池具有0.5cm乘2cm、0.5cm乘5cm、1cm乘5cm、5cm乘5cm、7cm乘7cm、10cm乘10cm、12cm乘12cm或15cm乘15cm的最小占用面积，以及可选地50cm乘50cm或35cm乘35cm的最大占用面积。

25.如权利要求1至24中任一项所述的光伏电池，所述孔和所述密封装置设置在所述光伏电池的阴极侧上或在阴极壁内，或者设置在所述光伏电池的不透明壁内。