TWI462309B - 具有冷光下移材料的光伏特裝置 - Google Patents

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Description

具有冷光下移材料的光伏特裝置
本發明一般而言係關於光伏特裝置且更特定言之係關於利用冷光下移材料之光伏特裝置。
本申請案主張2007年7月17日申請之美國專利申請案第60/950,161號之權利，該案之全文以引用的方式併入本文中。
商業上生產的光伏特模組可展現在較短波長之較差外部量子效率。想要開發可克服商業光伏特模組之此缺點的光伏特裝置。
依據一具體實施例，一光伏特電池包括(a)一前側電極；(b)一後側電極；(c)一光伏特材料，其具有一第一側及一第二側，該光伏特材料係放置於該前側電極與該後側電極之間以使得該第一側面向該前側電極且該第二側面向該後側電極；(d)一絕緣層，其係放置於該前側電極上，以及(e)一或多個冷光下移材料，其面向該光伏特材料之該第一側。
依據另一具體實施例，一光伏特模組包括一第一光伏特電池；一第二光伏特電池；以及一集極連接器，其包括一絕緣載體及至少一導體且其經組態用以自該第一光伏特電池收集電流並用以電連接該第一光伏特電池與該第二光伏特電池，其中該第一光伏特電池與該第二光伏特電池之至 少一者包括一或多個冷光下移材料。
除非另外指定，否則"一"或"一個"意指一或多個。
本發明係關於利用可吸收短波長光子並在較長波長處將其重新發射且因此增加該光伏特裝置之效率的一或多個冷光下移材料之一光伏特裝置。
光伏特電池
依據一具體實施例，該光伏特裝置係包括一或多個冷光下移材料之一光伏特電池。圖1解說除一或多個冷光下移材料外亦包含一前側電極7、一後側電極9、一光伏特材料5及一絕緣層13之此類光伏特電池。
該光伏特材料5可為一半導體材料。例如，該光伏特材料可包括IV族半導體材料(例如非晶或結晶矽)、II－VI族半導體材料(例如CdTe或CdS)、I－III－VI族半導體材料(例如CuInSe2 (CIS)或Cu(In,Ga)Se2 (CIGS))及/或III－V族半導體材料(例如GaAs或InGaP)中的p－n或p－i－n接面。該等p－n接面可包括不同材料的異質接面，例如CIGS/CdS異質接面。由於電極具有一相反極性，因此該等電極7、9可指定為第一與第二極性電極。例如，可將前側電極7電連接至p－n接面之n側，並可將後側電極電連接至p－n接面之p側。電池之前表面上的電極7可為光學透明前側電極，其係調適成面向太陽，且其可包括一透明導電材料，例如氧化銦錫或摻雜鋁的氧化鋅。
電池之後表面上的電極9可為後側電極，其係調適成背 離太陽，且其可包括一或多個導電材料，例如銅、鉬、鋁、不銹鋼及/或其合金。此電極9亦可包括一基板，在其上該光伏特材料5與該前電極7在該電池的製造期間沈積。該電極9可為可撓性的。
該絕緣層13可包括一聚合物。例如，該絕緣載體可包括具有一薄片狀或帶狀之一可撓性、電絕緣聚合物膜。適合聚合物材料的範例包含熱聚合物烯烴(TPO)。TPO包含具有熱塑性性質的任何烯烴，例如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯等。亦可使用在太陽光下不會顯著降解的其他聚合物材料(例如EVA)、其他非烯烴熱塑性聚合物(例如氟聚合物、丙烯酸或聚矽氧)，以及多層層壓物或共擠壓體(例如PET/EVA層壓物或共擠壓體)。絕緣層13亦可包括任何其他電絕緣材料，例如玻璃或陶瓷材料。該層13可為從輥或線軸展開之一薄片或帶。除薄片狀或帶狀外，層13亦可具有其他合適的形狀。
一或多個冷光下移材料係以光(例如來自太陽之光)接近該光伏特材料而穿透此等材料之方式放置於該光伏特電池中。換言之，該一或多個冷光下移材料面向與該前側電極相同的該光伏特材料側。
因此，該冷光下移材料可併入該絕緣層13中或放置於該絕緣層13與該前側電極7之間。該冷光下移材料亦可放置於該前側電極7之頂部上或在該絕緣層13之頂部上。當如下文說明使用一個以上絕緣層13時，該冷光下移材料可放置於該等絕緣層之間。
根據用於具有本發明之該光伏特電池的所有元件但不包含任何冷光下移材料的光伏特電池之一外部量子效率的光譜相依而選擇本發明之光伏特電池的特定冷光下移材料。為簡短起見，不含有任何冷光下移材料(LDSM)的此類電池將稱為一非LDSM電池。非LDSM電池具有非LDSM電池之一臨限波長，即，在此波長下，非LDSM電池之效率較低或較差且就在其上，非LDSM電池之效率為較高。選擇冷光下移材料以至於其吸收在低於該非LDSM電池之臨限波長下的波長之光且重新發射在該非LDSM電池之效率較高處的波長之光。可選擇冷光下移材料以至於其吸收從約300 nm開始一直到該非LDSM電池之臨限波長(例如對於CIGS非LDSM電池為400 nm)的所有波長。較佳地但非必要地，可選擇冷光下移材料以至於其吸收從約200 nm開始一直到該非LDSM電池之臨限波長的穿透大氣的太陽光之所有波長。較佳地，沒有所選擇冷光下移材料吸收在該非LDSM電池之外部量子效率係較高處的波長之光。具有最長發射波長之所選擇冷光下移材料在光譜區具有一發射峰值，其中該非LDSM電池之外部量子效率係較高。
可選擇多個冷光下移材料以至於該等選擇材料的一者之吸收區與該等選擇材料的另一者的發射區重疊。例如，冷光下移材料可包含來自選自紫色染料(峰值發射波長在400 nm與450 nm之間)、藍色染料(峰值發射波長在450 nm與500 nm之間)、綠色染料(峰值發射波長在500 nm與560 nm之間)、黃色染料(峰值發射波長在560 nm與585 nm之間)、 橙色染料(峰值發射波長在585 nm與620 nm之間)及紅色染料(峰值發射波長在585 nm與700 nm之間)之兩個或多個材料。例如，在2006年5月於夏威夷關於光伏特能量轉換的IEEE第4次世界會議上Bryce S.Richards與Keith R.McIntosh的"藉由經由冷光下移克服在短波長的較差光譜反應而提高生產CdS/CdTe PV模組之效率"及在2006年5月於夏威夷關於光伏特能量轉換的IEEE第4次世界會議上Keith R.McIntosh與Bryce S.Richards的"使用螢光有機染料增加mc－Si模組效率：光線追蹤研究"中說明用於光伏特電池中的多個冷光下移材料之使用，二者的全部揭示內容皆以引用之方式併入本文中。對於一雙重組合，紫色染料(例如Lumogen紫色570)可與黃色染料(例如Lumogen黃色083)組合。此類組合可吸收在紫色與黃色染料之吸收區中的波長且重新發射在黃色染料之發射區中的光。換言之，該紫色染料吸收入射紫外線輻射並發射紫色光。該黃色染料吸收紫色光並發射入射在該光伏特電池上的黃色光。雙重組合之另一範例可為黃色染料(例如Lumogen黃色083)與橙色染料(例如Lumogen橙色240)的組合。此類組合可吸收在橙色與黃色染料之吸收區中的波長且重新發射在橙色染料之發射區中的光。
雙重組合之另一範例係橙色染料(例如Lumogen橙色240)與紅色染料(例如Lumogen紅色300)組合。此類組合可吸收在橙色與紅色染料之吸收區中的波長，且重新發射在紅色染料之發射區中的光。
對於三重組合，紫色染料(例如Lumogen紫色570)可與黃色染料(例如Lumogen黃色083)及橙色染料(例如Lumogen橙色240)組合。這種三重組合可吸收在紫色、黃色與橙色染料之所有三個顏色的吸收區中之波長，且重新發射在橙色染料之發射區中的光。適當的三重組合亦可藉由黃色染料(例如Lumogen黃色083)、橙色染料(例如Lumogen橙色240)及紅色染料(例如Lumogen紅色300)而形成。這種三重組合可吸收在黃色、橙色與紅色染料之所有三個顏色的吸收區中之光，且重新發射在紅色染料之發射區中的光。四重組合可藉由紫色染料(例如Lumogen紫色570)、黃色染料(例如Lumogen黃色083)、橙色染料(例如Lumogen橙色240)及紅色染料(例如Lumogen紅色300)而形成。這種組合將吸收在紫色、黃色、橙色與紅色染料之所有四個顏色的吸收區中之光，且重新發射在紅色染料之發射區中的光。該等染料可在一單一層中混合在一起，而該單一層亦可包括一光學透明黏合劑材料。或者，該等染料可位於經堆疊的、不同的、鄰近的層中。例如，在更長波長發射之染料可比在更短波長發射之染料位於接近於光伏特電池。
該冷光下移材料可包含有機材料、無機材料或兩者的組合。較佳地，該等冷光下移材料之每一者係具有至少90%且更佳至少93%的冷光量子效率的冷光材料。
有機冷光下移材料之範例包含有機螢光染料(例如萘與苝染料)。某些萘與苝染料係由BASF分類為Lumogen螢光 染料。Lumogen螢光染料之範例包含1,7－雙(異丁基氧羰基)－6,12二氰基苝(Lumogen黃色083)、苝四甲醯基二亞胺螢光染料(Lumogen紅色300與Lumogen橙色240)及4,5－二甲氧基－N－2－乙基己基－1－萘醯亞胺(Lumogen紫色570)。
無機冷光下移材料之範例包含磷光體材料(例如含有光學活性活化劑離子的陶瓷材料)，其係列於1998年CRC出版社S.Shionoya與W.M.Yen(編輯)的"磷光體手冊"中，其揭示內容以引用之方式併入本文中。
光伏特模組
依據另一具體實施例，該光伏特裝置可為一光伏特模組，其包含至少兩個光伏特電池、一集極連接器及在該等光伏特電池之至少一者中的一或多個冷光下移材料。該等光伏特電池之至少一者可為以上說明的第一具體實施例之一光伏特電池。較佳地，模組中之該等光伏特電池之每一者係第一具體實施例的一光伏特電池。
如本文中所使用，術語"模組"包含至少兩個且較佳三個或更多電互連光伏特電池(其亦可稱為"太陽能電池")之一組件。該"集極連接器"係一裝置，其既用作一集電器以自模組之至少一光伏特電池收集電流，亦用作一互連，其電連接至少一光伏特電池與模組之至少另一光伏特電池。一般而言，該集極連接器取出自模組之每一電池收集的電流並將其組合以在該模組的輸出連接器處提供一可用的電流與電壓。
圖2示意性解說一模組1。該模組1包含第一與第二光伏 特電池3a與3b。應瞭解，該模組1可含有三個或更多電池，例如3至10,000個電池。較佳地，第一3a與第二3b光伏特電池係板狀電池，其可彼此鄰近而定位，如圖2中示意性顯示。當從頂部觀察時，該等電池可具有正方形、矩形(包含帶狀)、六角形或其他多角形、圓形、橢圓形或不規則形狀。
該模組含有集極連接器11，其包括一電絕緣載體13及至少一電導體15。該集極連接器11以從該第一光伏特電池收集電流的方式電接觸第一光伏特電池3a之第一極性電極7。例如，電導體15電接觸第一光伏特電池3a的第一極性電極7之表面的主要部分以自電池3a收集電流。集極連接器11的導體15部分亦電接觸第二光伏特電池3b的第二極性電極9以電連接第一光伏特電池3a的第一極性電極7至該第二光伏特電池3b的該第二極性電極9。
較佳地，該載體13包括具有薄片狀或帶狀且支撐至少一電導體15之一可撓性、電絕緣聚合物膜。適合聚合物材料的範例包含熱聚合物烯烴(TPO)。TPO包含具有熱塑性性質的任何烯烴，例如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯等。亦可使用在太陽光下不會顯著降解的其他聚合物材料(例如EVA)、其他非烯烴熱塑性聚合物(例如氟聚合物、丙烯酸或聚矽氧)，以及多層層壓物或共擠壓體(例如PET/EVA層壓物或共擠壓體)。絕緣載體13亦可包括任何其他電絕緣材料，例如玻璃或陶瓷材料。該載體13可為薄片或帶，其可從輥或線軸展開且其用於支撐在模組1中互連三個或更 多電池3的導體15。除薄片狀或帶狀外，該載體13亦可具有其他合適的形狀。
導體15可包括任何導電跡線或導線。較佳地，將導體15施加於一絕緣載體13，其在沈積該導體期間用作一基板。接著施加集極連接器11與電池3接觸以使得該導體15接觸電池3之一或多個電極7、9。例如，該導體15可包括一跡線(例如銀膠，例如聚合物銀粉末混合物膠)，其展開(例如網版印刷)在載體13上以在該載體13上形成複數個導電跡線。該導體15亦可包括一多層跡線。例如，該多層跡線可包括一晶種層與一電鍍層。該晶種層可包括任何導電材料，例如銀填充墨水或碳填充墨水，其係以一所需圖案印刷在載體13上。可藉由高速印刷形成晶種層，例如旋轉網版印刷、平板印刷、旋轉凹版印刷等。電鍍層可包括可藉由電鍍形成的任何導電材料，例如銅、鎳、鈷或其合金。電鍍層可藉由在晶種層上選擇性地形成電鍍層進行電鍍來形成，該晶種層係用作電鍍浴內之電極之一。或者，可藉由無電極電鍍形成電鍍層。或者，該導體15可包括複數個金屬導線，例如銅、鋁及/或其合金導線，其由載體13支撐或附於該載體13。導線或跡線15電接觸第一光伏特電池3a的第一極性電極7之表面的主要部分以自此電池3a收集電流。導線或跡線15亦電接觸第二光伏特電池3b的第二極性電極9之至少一部分以電連接電池3b之此電極9至第一光伏特電池3a的第一極性電極7。導線或跡線15可形成至電極7之一柵格狀接點。導線或跡線15可包含薄柵線以及可 選厚母線或匯流排線。若呈現母線或匯流排線，則該等柵線可配置為薄"指狀物"，其從母線或匯流排線延伸。
含有集極連接器之模組提供便宜、更持久的電流收集及互連組態及方法且比先前技術模組允許更多光撞擊光伏特模組的作用區域。為將產生在一PV電池中的電流傳輸至鄰近電池及/或至輸出連接器的光伏特模組外，該模組提供來自一光伏特("PV")電池的電流之收集及兩個或多個PV電池的電互連。另外，該載體可易於切割、形成及操縱。另外，當互連具有金屬(例如不銹鋼)基板的薄膜太陽能電池時，本發明之具體實施例比在矽PV電池上具有傳統焊料接合的薄膜太陽能電池在使用的互連焊料與太陽能電池之間允許更佳的熱膨脹係數匹配。
特定言之，可在不使用先前技術的焊接片及串互連技術的情況下互連該模組之電池。然而，若需要可使用焊接。
圖3A與3B分別解說模組1a與1b，其中載體薄膜13包含印刷在一側上的導電跡線15。跡線15電接觸電池3a的作用表面(即，電池3a的前電極7)，該跡線15收集在此電池3a上產生的電流。可在導電跡線15與電池3a之間添加一導電間隙材料以改良傳導及/或穩定與環境或熱應力的介面。藉由一導電片25完成對第二電池3b之互連，該片25同時接觸導電跡線15與電池3b的後側(即，電池3b的後側電極9)。片25可連續橫跨電池之寬度或可包括經連接以匹配電池上之導體的間歇片。可以導電間隙材料、導電黏著劑、焊料完成電連接或者可藉由強制使片材料25與電池或導電跡線直接 緊密接觸完成電連接。壓紋片材料25可改良此介面處的連接。在圖3A所示組態中，集極連接器11在電池3b的後側上延伸，且片25係定位於電池3b的後側上，以在跡線15與電池3b的後側電極之間形成一電接觸。在圖3B之組態中，集極連接器11係定位於電池3a的前側上且片25從電池3a的前側延伸至電池3b的後側，以使跡線15電連接至電池3b的後側電極。
總之，在圖3A與3B的模組組態中，該導體15係定位於載體薄膜13的一側上。載體13之至少一第一部分13a係定位於該第一光伏特電池3a的前表面上以使得該導體15電接觸在第一光伏特電池3a之前側上的第一極性電極7以從電池3a收集電流。一導電片25電連接導體15至第二光伏特電池3b的第二極性電極9。此外，在圖3A之模組1a中，載體13之第二部分13b在第一光伏特電池3a與第二光伏特電池3b之間延伸以使得載體13的相反側從含有導體15之側接觸第二光伏特電池3b之後側。亦可使用在2006年6月13日申請的美國專利申請案第11/451,616號中說明的其他互連組態。
圖5與6係形成在可撓性不銹鋼基板上之可撓性CIGS PV電池模組的照片。含有顯示在圖3A中且在以上說明的可撓性絕緣載體及導電跡線之集極連接器係形成在該等電池之頂部上。該載體包括一PET/EVA共擠壓體且該導體包括無電電鍍銅跡線。圖6解說電池的可撓性本質，其係藉由手舉起並彎曲。
在一些具體實施例中，該集極連接器可包含用於建築物整合光伏特(BIPV)應用之兩個電絕緣材料。圖4解說具有此類集極連接器之一光伏特模組，該集極連接器具有一第一載體13a及一第二載體13b。
雖然載體13可包括任何適當的聚合物材料，但在本發明之一具體實施例中，第一載體13a包括一熱塑性烯烴(TPO)薄片且該第二載體13b包括一第二熱塑性烯烴薄膜屋頂材料薄片，其經調適用以安裝在一屋頂支撐結構上。因此，在本發明之此態樣中，在圖4中顯示的該光伏特模組1j僅包含三個元件：在其內表面上支撐上部導體15a的第一熱塑性烯烴薄片13a、在其內表面上支撐下部導體15b的第二熱塑性烯烴薄片13b及定位在兩個熱塑性烯烴薄片13a、13b之間的複數個光伏特電池3。如圖4中顯示，電導體15a、15b電互連該模組中的該複數個光伏特電池3。
較佳地，此模組1j係一建築物整合光伏特(BIPV)模組(如圖4中顯示)，其可代替建築物中之屋頂(相對於安裝在屋頂上)而加以使用。在此具體實施例中，第二熱塑性烯烴薄片13b之外表面附於一建築物的屋頂支撐結構(例如合板或絕緣屋頂甲板)。因此，該模組1j包括一建築物整合模組，其形成該建築物之屋頂的至少一部分。
若需要，在太陽能模組1j的後面提供黏著劑(即，在底部載體薄片13b之外表面上)且該模組直接黏附於屋頂支撐結構(例如膠合板或絕緣屋頂甲板)。或者，該模組1j可用機械扣件(例如夾具、螺栓、肘釘、釘子等)黏附於該屋頂支 撐結構。如圖4中顯示，大多數配線可整合進TPO後面薄片13b匯流條印刷中，從而產生具有簡化配線及安裝的較大區域模組。該模組經簡單安裝於正常屋頂之場所，進而大幅地減少安裝成本及安裝者在勞力及材料上的漲價。例如，圖4解說安裝在住宅建築物(例如獨棟屋或連棟屋)之屋頂或屋頂甲板85上的兩個模組1j。每一模組1j含有從位於後面薄片13b上或鄰近該後面薄片13b之接線盒84延伸的輸出引線82。如圖4中之剖視圖所示，使用簡單插座連接83或其他簡單電連接，該等引線82可簡單***現有的建築物配線81(例如反相器)中。對於含有閣樓86及屋簷87的房子，接線盒84可定位在模組1j之部分(例如圖4中顯示的上部部分)，其定位在閣樓86上，以允許電連接83在易進入的閣樓中製成，以允許電工或其他服務人員或安裝者藉由到達閣樓而非藉由移除模組或屋頂之一部分而安裝及/或維修該接線盒及連接。
綜上所述，該模組1j可包括一可撓性模組，其中該第一熱塑性烯烴薄片13a包括模組之一可撓性頂部薄片，其具有一內表面及一外表面。第二熱塑性烯烴薄片13b包括模組之一後面薄片，其具有一內表面及一外表面。該複數個光伏特電池3包括定位在第一熱塑性烯烴薄片13a之內表面與第二熱塑性烯烴薄片13b之內表面之間的複數個可撓性光伏特電池。該等電池3可包括形成在包括一導電箔的可撓性基板上之CIGS型電池。電導體包含定位在第一熱塑性烯烴薄片13a之內表面上並由其支撐的可撓性導線或跡線 15a，及定位在第二熱塑性烯烴薄片13b之內表面上並由其支撐的可撓性導線或跡線15b。如在先前具體實施例中一樣，該等導體15經調適用以在該模組之操作期間從複數個光伏特電池3收集電流並用以互連該等電池。雖然將TPO說明為一範例性載體13材料，但可由其他絕緣聚合物或非聚合物材料(例如EVA及/或PET)(例如)或可形成薄膜屋頂材料的其他聚合物製造一或兩個載體13a、13b。例如，該頂部載體13a可包括一丙烯酸材料而後面載體13b可包括PVC或瀝青材料。
該等載體13可藉由擠壓樹脂形成單層(或若需要形成多層)薄膜屋頂而形成並接著捲為一輥。柵線及母線15係接著印刷在形成太陽能模組1j之頂部薄片的清晰TPO或其他材料之大輥上。TPO可替代對EVA的需要同時兼做對玻璃的替代。規則薄膜屋頂之第二薄片13b將用作後面薄片且可為(例如)黑色或白色薄片。可由TPO或其他屋頂材料製造第二薄片13b。如圖4中顯示，該等電池3在預印刷聚合物材料(例如TPO)的兩層13a、13b之間層壓。
頂部TPO薄片13a可替代先前技術剛性模組的玻璃及EVA頂部層壓物或其可替代先前技術可撓性模組的Tefzel/EVA囊封。同樣地，底部TPO薄片13b可替代先前技術EVA/Tedlar底部層壓物。模組1j架構可由TPO薄片13a、導體15a、電池3、導體15b及TPO薄片13b組成，極大減少材料成本及模組組件的複雜性。可使模組1j在大小上相當大並簡化其安裝。
優點
本發明之光伏特裝置在利用冷光下移材料的先前技術光伏特裝置上具有若干優點。例如，不像利用剛性基板的先前技術裝置，本發明之光伏特裝置可具有一可撓性基板。另外，不像將冷光下移材料併入一光伏特電池之先前技術裝置，本發明之光伏特裝置在冷光下移材料併入該光伏特電池上時與高溫半導體光伏特電池沈積相容。冷光下移材料在該光伏特電池上的併入允許吾人避免將此等溫度敏感材料在半導體沈積程序期間曝露於高溫。
本申請案以全文引用之方式併入2006年6月13日申請之美國專利申請案第11/451,616號中。
儘管上文稱作特定較佳具體實施例，但應理解並非如此限制本發明。熟悉此項技術者可對所揭示的具體實施例進行各種修改，且此類修改係預計在本發明之範疇內。本文中所引用的所有公開案、專利申請案及專利皆以全文引用的方式併入本文中。
1‧‧‧模組
1j‧‧‧太陽能模組
3a‧‧‧第一光伏特電池
3b‧‧‧第二光伏特電池
5‧‧‧光伏特材料
7‧‧‧前側電極/第一極性電極
9‧‧‧後側電極/第二極性電極
11‧‧‧集極連接器
13‧‧‧絕緣層/電絕緣載體
13a‧‧‧第一部分/第一載體/第一熱塑性烯烴薄片
13b‧‧‧第二部分/第二載體/第二熱塑性烯烴薄片
15‧‧‧電導體/導線或跡線
15a‧‧‧上部導體/電導體/導線或跡線
15b‧‧‧下部導體/電導體/導線或跡線
25‧‧‧導電片
81‧‧‧建築物配線
82‧‧‧引線
83‧‧‧電連接
84‧‧‧接線盒
85‧‧‧甲板
86‧‧‧閣樓
87‧‧‧屋簷
圖1示意性描述在一前側電極上具有一絕緣層的一光伏特電池。
圖2示意性解說包含兩個光伏特電池及一可撓性集極連接器之一光伏特模組。
圖3A與3B示意性解說包含兩個光伏特電池及一可撓性集極連接器之一光伏特模組。
圖4示意性解說包含複數個光伏特電池之一光伏特模 組。
圖5係形成在可撓性不銹鋼基板上之一可撓性Cu(In,Ga)Se2 (CIGS)電池的照片。
圖6係解說形成在可撓性不銹鋼基板上之CIGS電池的可撓性本質之照片。
3a‧‧‧第一光伏特電池
5‧‧‧光伏特材料
7‧‧‧前側電極/第一極性電極
9‧‧‧後側電極/第二極性電極
13‧‧‧絕緣層/電絕緣載體

Claims (22)

  1. 一種光伏特電池，其包括：(a)一光學透明前側電極；(b)一後側電極；(c)一光伏特材料，其具有一第一側及一第二側，該光伏特材料係放置於該前側電極與該後側電極之間，以使得該第一側面向該前側電極且該第二側面向該後側電極；(d)一絕緣層，其係放置於該前側電極上；(e)一或多個冷光下移材料，其面向該光伏特材料之該第一側；以及(f)一基板，其面向該光伏特材料之該第二側；其中該後側電極包括部分之該基板，該基板係一可撓性基板。
  2. 一種光伏特電池，其包括：(a)一光學透明前側電極；(b)一後側電極；(c)一光伏特材料，其具有一第一側及一第二側，該光伏特材料係放置於該前側電極與該後側電極之間，以使得該第一側面向該前側電極且該第二側面向該後側電極；(d)一絕緣層，其係放置於該前側電極上；(e)一或多個冷光下移材料，其面向該光伏特材料之該第一側； (f)一基板，其面向該光伏特材料之該第二側；以及兩個或多個冷光下移材料，其係混合在一起或係位於不同層中。
  3. 一種光伏特電池，其包括：(a)一光學透明前側電極；(b)一後側電極；(c)一光伏特材料，其具有一第一側及一第二側，該光伏特材料係放置於該前側電極與該後側電極之間，以使得該第一側面向該前側電極且該第二側面向該後側電極；(d)一絕緣層，其係放置於該前側電極上；(e)一或多個冷光下移材料，其面向該光伏特材料之該第一側；(f)一基板，其面向該光伏特材料之該第二側；其中該光伏特材料包括一I-III-VI族半導體材料。
  4. 一種光伏特電池，其包括：(a)一光學透明前側電極；(b)一後側電極；(c)一光伏特材料，其具有一第一側及一第二側，該光伏特材料係放置於該前側電極與該後側電極之間，以使得該第一側面向該前側電極且該第二側面向該後側電極；(d)一絕緣層，其係放置於該前側電極上；(e)一或多個冷光下移材料，其面向該光伏特材料之 該第一側；(f)一基板，其面向該光伏特材料之該第二側；其中該I-III-VI族半導體材料係CuInSe2 或Cu(In,Ga)Se2 。
  5. 一種光伏特電池，其包括：(a)一光學透明前側電極；(b)一後側電極；(c)一光伏特材料，其具有一第一側及一第二側，該光伏特材料係放置於該前側電極與該後側電極之間，以使得該第一側面向該前側電極且該第二側面向該後側電極；(d)一絕緣層，其係放置於該前側電極上；(e)一或多個冷光下移材料，其面向該光伏特材料之該第一側；(f)一基板，其面向該光伏特材料之該第二側；其中該一或多個冷光下移材料的至少一者係放置於該前側電極上及該絕緣層下。
  6. 一種光伏特電池，其包括：(a)一光學透明前側電極；(b)一後側電極；(c)一光伏特材料，其具有一第一側及一第二側，該光伏特材料係放置於該前側電極與該後側電極之間，以使得該第一側面向該前側電極且該第二側面向該後側電極； (d)一絕緣層，其係放置於該前側電極上；(e)一或多個冷光下移材料，其面向該光伏特材料之該第一側；(f)一基板，其面向該光伏特材料之該第二側；其中該一或多個冷光下移材料包括該第一材料與該第二材料，以使得該第二材料之一激發區與該第一材料的一發射區重疊。
  7. 一種光伏特電池，其包括：(a)一光學透明前側電極；(b)一後側電極；(c)一光伏特材料，其具有一第一側及一第二側，該光伏特材料係放置於該前側電極與該後側電極之間，以使得該第一側面向該前側電極且該第二側面向該後側電極；(d)一絕緣層，其係放置於該前側電極上；(e)一或多個冷光下移材料，其面向該光伏特材料之該第一側；(f)一基板，其面向該光伏特材料之該第二側；以及一第一構件，其用於從該前側電極收集電流；一第二構件，其用於透過絕緣載體將該第一構件電連接至一互連。
  8. 一種光伏特模組，其包括：一第一光伏特電池；一第二光伏特電池；以及 一集極連接器，其包括一絕緣載體及至少一導體且其經組態用以自該第一光伏特電池收集電流且用以電連接該第一光伏特電池與該第二光伏特電池，其中該第一光伏特電池與該第二光伏特電池之至少一者包括一或多個冷光下移材料。
  9. 如請求項8之光伏特模組，其中該第一光伏特電池包括：(a)一前側電極；(b)一後側電極；(c)一光伏特材料，其具有一第一側及一第二側，該光伏特材料係放置於該前側電極與該後側電極之間，以使得該第一側面向該前側電極且該第二側面向該後側電極；(d)該絕緣載體係放置於該前側電極上，以及(e)該一或多個冷光下移材料面向該光伏特材料之該第一側。
  10. 如請求項9之光伏特模組，其中該後側電極包括一基板。
  11. 如請求項10之光伏特模組，其中該基板係一可撓性基板。
  12. 如請求項9之光伏特模組，其中該前側電極係一光學透明電極。
  13. 如請求項9之光伏特模組，其中該光伏特材料包括一I-III-VI族半導體材料。
  14. 如請求項13之光伏特模組，其中該I-III-VI族半導體材料係CuInSe2 或Cu(In,Ga)Se2 。
  15. 如請求項9之光伏特模組，其中該一或多個冷光下移材料的至少一者係放置於該前側電極上。
  16. 如請求項8之光伏特模組，其中該絕緣載體包括一聚合物材料。
  17. 如請求項8之光伏特模組，其中該一或多個冷光下移材料的至少一者係定位在該絕緣載體中。
  18. 如請求項8之光伏特模組，其中該一或多個冷光下移材料的至少一者係放置於該絕緣載體上。
  19. 如請求項8之光伏特模組，其中該一或多個冷光下移材料包括至少一有機染料。
  20. 如請求項19之光伏特模組，其中該至少一有機染料係選自萘染料與苝染料。
  21. 如請求項8之光伏特模組，其中該一或多個冷光下移材料包括至少無機磷光體。
  22. 如請求項8之光伏特模組，其中該一或多個冷光下移材料包括該第一材料與該第二材料，以使得該第二材料之一激發區與該第一材料的一發射區重疊。
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