[發(fā)明專利]太陽能電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110450096.8
• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN103187456A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金元浩;李群慶;范守善
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司
• 主分類號: H01L31/0236
• 分類號: H01L31/0236
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種太陽能電池，尤其涉及硅太陽能電池。

背景技術(shù)

太陽能電池是利用半導(dǎo)體材料的光生伏特原理制成的。根據(jù)半導(dǎo)體光電轉(zhuǎn)換材料種類不同，太陽能電池可以分為硅基太陽能電池(請參見太陽能電池及多晶硅的生產(chǎn)，材料與冶金學(xué)報，張明杰等，vol6，p33-38?(2007))、砷化鎵太陽能電池、有機(jī)薄膜太陽能電池等。

目前，太陽能電池以硅基太陽能電池為主。請參閱圖1，現(xiàn)有技術(shù)中的硅基太陽能電池10包括：一背電極12、一P型硅層14、一N型硅層16和一上電極18。所述P型硅層14采用多晶硅或單晶硅制成，具有第一表面142以及與該第一表面142相對設(shè)置的第二表面144，該第二表面144為一平面結(jié)構(gòu)。所述背電極12設(shè)置于所述P型硅層14的第一表面142，且與該P(yáng)型硅層14的第一表面142歐姆接觸。所述N型硅層16形成于所述P型硅層14的第二表面144，作為光電轉(zhuǎn)換的材料。該N型硅層16的表面為一平整的平面結(jié)構(gòu)。所述上電極18設(shè)置于所述N型硅層16的表面。所述太陽能電池10中P型硅層14和N型硅層16形成P-N結(jié)區(qū)。當(dāng)該太陽能電池10在工作時，光從上電極18一側(cè)直接入射至所述上電極18，并經(jīng)過所述上電極18和所述N型硅層16到達(dá)所述P-N結(jié)區(qū)，所述P-N結(jié)區(qū)在光子激發(fā)下產(chǎn)生多個電子-空穴對(載流子)，所述電子-空穴對在靜電勢能作用下分離并分別向所述背電極12和上電極18移動。如果在所述太陽能電池10的背電極12與上電極18兩端接上負(fù)載，就會有電流通過外電路中的負(fù)載。

然而，上述結(jié)構(gòu)中所述光子需要通過所述上電極18和所述N型硅層16之后才到達(dá)所述P-N結(jié)區(qū)，使得一部分入射光線被所述上電極18和N型硅層16吸收，使所述P-N結(jié)區(qū)對光的吸收率較低，進(jìn)而減少了P-N結(jié)區(qū)激發(fā)出的載流子的量，降低了太陽能電池10的光電轉(zhuǎn)換效率。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，確有必要提供一種具有較高光電轉(zhuǎn)換效率的太陽能電池。

一種太陽能電池，其包括：至少一電池單元，每一電池單元包括依次層疊設(shè)置的一第一電極層、一P型硅層、一N型硅層及一第二電極層，該P(yáng)型硅層與該N型硅層接觸并在接觸區(qū)域形成一P-N結(jié)區(qū)，其中，所述每一電池單元的與P型硅層與N型硅層相接觸的界面相交的表面為受光端面，且所述受光端面為曲面。

一種太陽能電池，其包括：至少一電池單元，每一電池單元包括依次并排且接觸設(shè)置的一第一電極層、一P型硅層、一N型硅層及一第二電極層，該P(yáng)型硅層與該N型硅層接觸并形成一P-N結(jié)區(qū)，其中，上述各層沿一直線連續(xù)設(shè)置成一排構(gòu)成一整體結(jié)構(gòu)，所述整體結(jié)構(gòu)具有一第一表面、一第二表面及連接該第一表面和該第二表面的一側(cè)面，所述第一表面為所述第一電極層遠(yuǎn)離P型硅層的表面，所述第二表面為所述第二電極層遠(yuǎn)離N型硅層的表面，所述側(cè)面的至少一部分為曲面，且該曲面為該太陽能電池直接接受光線入射的受光端面。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，所述太陽能電池工作時，光可直接入射至所述受光端面，由于該受光端面沒有被電極覆蓋，使得光子不必先經(jīng)過電極、N型硅層后才到達(dá)P-N結(jié)區(qū)，從而減少了電極和N型硅層對光的吸收，提高了P-N結(jié)區(qū)的光吸收率，相應(yīng)地，使得P-N結(jié)區(qū)可激發(fā)出更多的電子-空穴對，提高了整個太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。另外，受光端面為曲面，因此接受太陽光的面積更大了，相對于平面的受光端面可以更廣泛的接受不同方向的光，進(jìn)一步提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的太陽能電池的制備方法的流程圖。

圖3為圖2所示流程圖的子流程圖。

圖4為圖2所示流程圖的一個步驟的示意圖。

圖5為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的一種太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的另一種太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的又一種太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的又一種太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的太陽能電池的制備方法的部分示意圖。

圖10為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的太陽能電池組的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12為本發(fā)明第三實(shí)施例提供的太陽能電池的制備方法的流程圖。

圖13為本發(fā)明第三實(shí)施例提供的太陽能電池組的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖14為本發(fā)明第四實(shí)施例提供的太陽能電池的制備方法的流程圖。