[發明專利]太陽能電池模塊

無效

• 申請號: 200910198547.6
• 申請日: 2009-11-10
• 公開（公告）號: CN101707221A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 高超
• 申請（專利權）人: 上海宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L31/052
• 分類號: H01L31/052
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發明涉及太陽能電池模塊。

背景技術

對于作為清潔能源的太陽能電池的大量研究已經進行了幾十年，目前太陽能電池的發展發向是：提高單個電池的轉化效率并且降低制作成本。為了提高單個電池的轉化效率，到目前為止，已經采用了以下材料作為太陽能電池的材料，例如：單晶硅，多晶硅，非晶硅，非晶炭化硅，非晶SiGe和非晶SiSn等的基于VI族的材料，例如砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)等的基于III-V族的材料等等。太陽能電池的結構也從最初的單結太陽能電池，雙結太陽能電池，發展到如今的三結太陽能電池，多結太陽能電池等，隨著太陽能電池材料，制作工藝，以及太陽能電池結構的不斷改進，太陽能電池的光電轉換效率也從原來的8％左右增加到現在的30％以上。

以申請號為200910024443.3的中國專利申請文件為例，提供一種三結太陽能電池，參考附圖1所示，所述三結太陽能電池結構，從下到上包括背電極層1，底電池層，過渡層，下隧穿結層，中間電池層，上隧穿結層，頂電池層，減反射膜層14和上電極層15，其中：底電池層從下至上由P型Ge單晶襯底2與n型Ge外延層3組成；過渡層為n型GaAs層a4；下隧穿階層從下至上由重摻雜的n型GaAs層a5與重摻雜的P型GaAs層a6組成；中間電池層從下至上由P型GaAs層7、n型GaAs層b9以及夾在所述P型GaAs層7和n型GaAs層b9中間的量子阱結構8組成，所述量子阱結構8分為量子阱層和勢壘層，量子阱層和勢壘層均由三五族半導體材料制成，上隧穿結層從下之上由重摻雜的n型GaAs層b10與重摻雜的p型GaAs層b11組成；頂電池層從下之上由P型GaInP層12與n型GaInP層13組成。

所述的三結太陽能電池，底電池層，中間電池層和頂電池層具有不同的禁帶寬度，由于具有不同禁帶寬度的太陽能電池吸收不同波長的太陽輻射，因此在太陽光照射所述三結太陽能電池時，可以捕獲更大光譜范圍的太陽輻射，從而達到提高太陽能電池光電轉換效率的目的。

然而，所述的三結太陽能電池結構在提高光電轉換效率方便也存在局限，如果材料和制作工藝無法進一步改善，單單依靠所述結構再提高太陽能電池的轉換效率是很有限的。而且，所述的三結太陽能電池主要是采用在襯底上外延生長底電池層，中間電池層以及頂電池層的工藝制作形成的，由于外延制作工藝的成本較高，因此，導致所述三結太陽能電池成本增加。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種太陽能電池模塊，以提高太陽能電池的光電轉換效率，并且降低制作成本。

本發明提供了一種太陽能電池模塊，包括：光學系統，用于匯聚太陽光，并把匯聚的太陽光分成一束以上具有不同波長范圍的光束；太陽能電池組，所述的太陽能電池組包括一個以上具有相同或者不同禁帶寬度的太陽能電池，從光學系統出射的一個以上光束的波長范圍分別與太陽能電池的禁帶寬度對應，可激發對應禁帶寬度的太陽能電池.

可選的，所述的光學系統包括聚光系統和分光系統，聚光系統，用于匯聚太陽光；分光系統，用于將太陽光分成一束以上波長不同的光束。

可選的，所述的聚光系統包括一個以上的聚光鏡(凹面鏡)。

可選的，所述的分光系統包括三棱鏡。

可選的，所述的光學系統包括高色散度的凸透鏡。

由于采用了上述技術方案，與現有技術相比，本發明具有以下優點：

采用所述的太陽能電池模塊，將光學系統和對應排放的太陽能電池組合起來，使得不同波長的光束可以分別照射到對應禁帶寬度的太陽能電池上，從而實現對太陽光整個波長范圍內的高效吸收。

所述的太陽能電池模塊可以降低太陽能電池的制造難度，可以較容易實現三種以上禁帶寬度太陽能電池的集成。

附圖說明

圖1為現有的三結太陽能電池的結構示意圖；

圖2為本發明實施例提供的一種太陽能電池模塊的結構簡圖；

圖3為本實施例提供的一個光學系統聚光以及分光的光學原理圖；

圖4為本實施例提供的另一個光學系統聚光以及分光的光學原理圖。

具體實施方式