[發(fā)明專利]一種提高太陽能光伏電池轉換效率的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310133050.2
• 申請日: 2013-04-17
• 公開（公告）號: CN103199157B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發(fā)明（設計）人: 姜偉;邱忠靈;陳琪
• 申請（專利權）人: 新疆嘉盛陽光風電科技股份有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/052
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

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技術領域

本發(fā)明涉及一種太陽能光伏電池，具體地說是一種提高太陽能光伏電池轉換效率的的方法，屬于太陽能光伏電池領域。

背景技術

太陽能光伏電池屬于太陽能利用的一種方式，有硅太陽能光伏電池，III-V族，和硫化鎘等半導體化合物材料的太陽能光伏電池，以及有機高分子材料太陽能光伏電池等。太陽能光伏電池還可分為單晶太陽能光伏電池，多晶太陽能光伏電池，微晶或非晶薄膜太陽能光伏電池等。在以N型單晶硅或N型多晶硅半導體材料為襯底，制造的P-N結(P在N上）硅太陽能光伏電池中，存在一個光生載流子的“死層”區(qū)域，且太陽光短波段的光生載流子多位于這個區(qū)域。由于這類型太陽能光伏電池中“死層”區(qū)域的存在和界面復合的影響，在這個區(qū)域和其鄰近區(qū)域中的光生數載流子會復合掉，不產生光電流，對太陽能光伏電池的輸出電流沒有貢獻。結果是，其短波響應很差，限制了太陽能光伏電池轉換效率的提高。采用氮化硅膜等鈍化界面缺陷的技術，降低界面的光生載流子復合速率，達到提高太陽能光伏電池的轉換效率的目的。淺結、密柵及“死層”薄特征的紫光電池，都以降低了“死層”區(qū)域的影響，提高電池的短波響應，達到提高太陽能光伏電池的轉換效率的目的。但這些技術都不能完全消除“死層”區(qū)域的存在。名稱為“一種提高太陽能光伏電池轉換效率的技術”申請?zhí)枮椤癈N201010221038.3”的中國專利公開了在太陽能光伏電池的前表面增加透明導電的薄膜層，并在透明導電的薄膜層上施加電壓作為太陽能光伏電池工作的輔助電壓的方法，以提高太陽能光伏電池轉換效率。然而這種方法存在一定的局限性，僅對基于N型硅系列襯底制造的太陽能光伏電池的光電轉換效率提高明顯，其余電池的轉換效率并不明顯。

發(fā)明內容

為了解決上述問題，本發(fā)明設計了一種提高太陽能光伏電池轉換效率的的方法，能夠提高各種太陽能光伏電池的光電轉換效率，效果明顯。

本發(fā)明的技術方案為：

一種提高太陽能光伏電池轉換效率的的方法，具體方法為：

在太陽能光伏電池設置全透明上蓋和下底板，在全透明上蓋為全透明的連續(xù)球狀玻璃珠構成的球面，一方面玻璃珠球面使上表面增加了受光表面積約1/3，另一方面，球狀玻璃珠下表面，如同眾多凸透鏡，又增加了玻璃板聚光能力，從而增強光照度，顯著提高了太陽能光伏電池的光伏效應，提高了光電轉換效率；所述全透明上蓋的視角為110°-130°；在下底板設有一層多晶硅涂層，提高了光電轉換效率；在太陽光入射面，太陽能光伏電池前表面的透明絕緣介質掩膜層上面，增加透明導電的薄膜層，覆蓋太陽能光伏電池的前表面，與太陽能光伏電池的輸出電極絕緣，不接觸，同時在透明導電的薄膜層上施加太陽能光伏電池工作的輔助電壓。

進一步地，所述玻璃珠為高硼硅玻璃珠。

進一步地，所述全透明上蓋的視角優(yōu)選為120°。

在太陽能電池板固定的情況下，在日出到日落的全天內不用轉動太陽能電池板，也能最大限度的吸收太陽光，始終處于最大轉換率狀態(tài)，其功率可提高30%左右。結構簡單，不用增加上蓋板面板，使用成本很低，而且效率提高。構成微菱透鏡板的多個凸透鏡將照射到太陽能電池板的平行太陽光會聚成多個亮度更高的光束，提高了光電轉換效率和光照強度較弱時太陽能電池板的輸出電壓。

對用N型半導體襯底制造的P-N結（P在N上）太陽能光伏電池，在電池前表面的透明絕緣介質掩膜層上面，增加透明導電的薄膜層，其透明的導電薄膜層上施加負電壓，隨著施加的負電壓增大，位于透明絕緣介質掩膜層與P型半導體材料交界面,P型半導體表面附近的能帶向上移動，離開禁帶的缺陷能級區(qū)域，到向上彎曲，P型半導體的界面空間電荷區(qū)由耗盡狀態(tài)（或反型狀態(tài)）轉變到堆積狀態(tài),P型半導體中的耗盡層寬度變窄至此消失，即光生數載流子的“死層”區(qū)域消失。光生數載流子的有效界面復合速率隨之下降，界面復合減少。不論是短波段太陽光在原“死層”區(qū)域中產生的光生數載流子，還是長波段太陽光在原“死層”區(qū)域產生的光生數載流子，都會被更多的收集成為光生電流，并貢獻到太陽能光伏電池的輸出光生電流中，有效地提高太陽能光伏電池的輸出光生電流和光電轉換效率。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：能夠提高各種太陽能光伏電池的光電轉換效率，效果明顯，結構簡單，使用方便。

具體實施方式

以下對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實施例1

一種提高太陽能光伏電池轉換效率的的方法，具體方法為：