[發明專利]太陽能電池

有效

• 申請號: 200810147010.2
• 申請日: 2008-08-12
• 公開（公告）號: CN101651164A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 葉哲良;徐文慶;何思樺
• 申請（專利權）人: 昆山中辰硅晶有限公司
• 主分類號: H01L31/052
• 分類號: H01L31/052;H01L31/0232
• 代理公司: 北京天平專利商標代理有限公司
• 代理人: 孫 剛

技術領域

本發明涉及一種太陽能電池，特別地，本發明涉及一種具有高度光吸收效率的太陽能電池。

背景技術

太陽能電池因為其將發自一光源(例如，太陽光)的光能轉換成電能，藉以操控例如計算機、電腦等電子裝置或供市電使用，所以太陽能電池已被廣泛地使用。

由于太陽能電池的功能為將光能轉換成電能，因此如何使太陽能電池有效地吸收光能一直是亟待解決的問題。光線以不同角度入射至太陽能電池時，在太陽能電池的表面上會有折射及反射的現象發生，所以如何降低射入光線反射的機率一直是研究中的議題。

在現有技術中，在太陽能電池上形成一抗反射層可以降低反射的機率。據研究統計，在表面沒有抗反射層的太陽能電池，對于入射光的反射率大約為30～35％。另外，為了進一步大幅降低反射率，表面粗糙化(即表面具有微結構)的抗反射層已被公開促使入射光至少產生雙重反射，致使反射率能夠降低至10％以下。需注意的是，以上所述是從幾何光學的領域切入去解決反射率的問題，即以光的粒子性去探討其折射及反射的現象。

理論上，若在太陽能電池上形成納米結構，并且納米結構彼此間的間距是根據光線的波長而設計，則當光線入射至納米結構時，就能夠以光的波動性去探討其穿透率。此外，若納米結構本身的折射率配合鄰近的介質而經過設計，將可以控制光的穿透率，使得入射光幾乎由太陽能電池所吸收，以大幅提升其光吸收效率。

因此，本發明的主要目的在于提供一種具有高度光吸收效率的太陽能電池，以解決上述問題。

發明內容

本發明的一目的在于提供一種太陽能電池。

根據本發明的一具體實施例，該太陽能電池包含一半導體結構組合以及多個納米復合結構。

該半導體結構組合包含至少一p-n結面(p-n?junction)以及一用以吸收光線的照射面。該多個納米復合結構形成于該半導體結構組合的該照射面上，并且每一個納米復合結構包含一第一納米層以及一第二納米層。該第一納米層形成于該照射面上。該第二納米層形成于該第一納米層上。特別地，該第一納米層的折射率大于該第二納米層的折射率。

根據本發明的另一具體實施例亦為一種太陽能電池。該太陽能電池包含一半導體結構組合、多個第一納米層以及一第二納米層。

該多個第一納米層形成于該半導體結構組合的該照射面上。該第二納米層形成于該多個第一納米層以及該照射面上。特別地，每一個第一納米層的折射率大于該第二納米層的折射率。

相比現有技術，根據本發明的太陽能電池利用該第一納米層及該第二納米層之間折射率的差異(即漸變折射率的概念)及控制該第一納米層彼此間的間距以控制光的穿透率，使得入射光幾乎全部由太陽能電池所吸收，大幅提升其光吸收效率。

本發明的優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的了解。

附圖說明

圖1顯示了根據本發明的一具體實施例的太陽能電池的截面視圖。

圖2顯示了根據本發明的另一具體實施例的太陽能電池的截面視圖。

具體實施方式

請參閱圖1。圖1顯示了根據本發明的一具體實施例的太陽能電池1的截面視圖。

如圖1所示，該太陽能電池1包含一半導體結構組合10以及多個納米復合結構12。該半導體結構組合10包含至少一p-n結面(p-n?junction)1000以及一用以吸收光線的照射面1020。

于實際應用中，該半導體結構組合10還可以包含一硅基板(siliconsubstrate)100及一表面鈍化層102。該表面鈍化層102可以使由光產生的載子(即電子與電洞)發生表面重合的機率減低。

該至少一p-n結面1000可以形成于該硅基板100中。于一具體實施例中，該照射面1020可以是該表面鈍化層102的表面，但不以此為限。

如圖1所示，該多個納米復合結構12形成于該半導體結構組合10的該照射面1020上，并且每一個納米復合結構12包含一第一納米層120以及一第二納米層122。該第一納米層120形成于該照射面1020上，并且該第二納米層122形成于該第一納米層120上。

于一具體實施例中，該第一納米層120可以由硅(Si)所制成，但不以此為限。