[實用新型]一種具有增效轉換層的太陽能電池

有效

• 申請號: 201120468496.7
• 申請日: 2011-11-22
• 公開（公告）號: CN202395006U
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 李誠模;邵律
• 申請（專利權）人: 邵律;李誠模
• 主分類號: H01L31/055
• 分類號: H01L31/055
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 陳學雯

技術領域

本實用新型涉及一種具有增效轉換層的太陽能電池。

背景技術

太陽能電池是通過光電效應或者光化學效應直接把光能轉化成電能的裝置。以光電效應工作的薄膜式太陽能電池為主流，而以光化學效應工作的濕式太陽能電池則還處于萌芽階段。太陽光照在半導體p-n結上，形成新的空穴-電子對，在p-n結電場的作用下，空穴由n區流向p區，電子由p區流向n區，接通電路后就形成電流。這就是光電效應太陽能電池的工作原理。太陽能電池按結晶狀態可分為結晶系薄膜式和非結晶系薄膜式(以下表示為a-)兩大類，而前者又分為單結晶形和多結晶形。

太陽能光伏電池通常用晶體硅或薄膜材料制造，前者由切割、鑄錠或者鍛造的方法獲得，后者是一層薄膜附著在低價的襯背上。目前市場生產和使用的太陽能光伏電池大多數是用晶體硅材料制作的；未來發展的重點可能是薄膜太陽電池，它因用材少、重量小、外表光滑、安裝方便而更具發展潛力。太陽能電池根據所用材料的不同，太陽能電池還可分為：硅太陽能電池、多元化合物薄膜太陽能電池、聚合物多層修飾電極型太陽能電池、納米晶太陽能電池四大類。

太陽能電池的原理是電池材料吸收太陽光中的某段波長，將光能轉化成電能的裝置?，F有的太陽能電池常用材料為硅，有單晶硅、多晶硅等，對于晶體硅太陽能電池來說，太陽光譜中波長0.2～1.25μm的光線都可產生光伏效應，針對不同材料，光譜相應的范圍亦不同。目前單晶硅太陽能電池的效率為15％～20％，多晶硅太陽能電池的效率為15％左右。太陽光能量最大的波長為470nm，而太陽能板轉換效率最佳波長約為980nm，這種差異是造成太陽能板對太陽能轉換效率不佳的主要原因。

顯然，現有的太陽能電池的效率比較低，為了提高太陽能電池效率，一般都是通過不斷修改材料的成分，雖然效率有所提高，但是都受到太陽光波段的限制，使得太陽能電池的效率提高遇到了瓶頸；因此，特別需要一種能有效提高效率的高效率太陽能電池。由于太陽光的光譜非常寬，有相當一部分光譜不能夠被太陽能電池吸收，造成太陽能電池效率受到限制，將不能被太陽能電池吸收的太陽光光波段轉換到能被太陽能吸收的光波段，則可提高太陽能電池的效率。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種具有增效轉換層的太陽能電池，在現有的太陽能技術的前提下，不改變現有太陽能電池的材料及生產工藝，能夠在原有的太陽能電池設備的基礎上，提高太陽能電池的效率。

本實用新型為解決其技術問題所采用的技術方案是，

一種具有增效轉換層的太陽能電池，包括有電池片，所述電池片一側粘接有背板層，其特征在于，所述電池片另一側設置有熒光物質層，熒光物質層中具有均勻分布的熒光粉；

在本實用新型的一個實施例中，所述電池片上還設有透光層，該透光層包覆在所述熒光物質層上，陽光可透過該透光層照射在熒光物質層上；

另外，所述熒光物質層可通過粘接、涂抹或印刷的方式設置在電池片上。

太陽能電池的轉換效率由短波長400nm至長波長980nm逐漸提升，利用這種現象，本實用新型使用熒光粉將太陽能電池轉換效率較低的短波長(約450nm)轉換到太陽能板轉換效率較高的長波長(約560～580nm)，以提升太陽能板整體的轉換效率。

本實用新型的優點在于，該太陽能電池通過在電池片表面設置熒光物質層，改變太陽能電池的吸收的光波段，從而有效的提高太陽能電池的效率。

附圖說明

圖1是太陽光光譜能量分布圖；

圖2是本實用新型提出的一種具有增效轉換層的太陽能電池的結構示意圖；

圖3是太陽光通過熒光物質層的原理示意圖；

圖4是經過增效轉換層之后的太陽光光譜能量分布圖。

具體實施方式

為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合圖示與具體實施例，進一步闡述本實用新型。

如圖1所示，太陽光能量最大的波段在650nm～680nm，而太陽能電池的最佳轉換波長在800～1200nm，由圖1可知，800～1200nm的太陽光能量在整個太陽光能量區域中所占比例很小。

參見圖2，太陽3發射的太陽光入射到熒光物質層2，一部分太陽光直接進入電池片1，另一部分太陽光則經過熒光物質層2，經過熒光物質層2的太陽光波長被轉變后再進入電池片1，電池片1吸收所需的光波長，從而將光能轉換成電能。