将红外光转换为可见光的太阳能电池制造技术

本实用新型专利技术是关于一种将红外光转换为可见光的太阳能电池，其包括透明基板、第一电极、第二电极、p型半导体层、红外光转换层、n型半导体层以及非晶硅本质层；第一电极配置于透明基板上；第二电极配置于第一电极与透明基板之间；p型半导体层配置于第一电极与第二电极之间；红外光转换层配置于p型半导体层与第二电极之间，用以将红外光转换为可见光；n型半导体层配置于p型半导体层与第一电极之间；非晶硅本质层配置于p型半导体层与n型半导体层之间。本实用新型专利技术可以提高光电转换效率。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种太阳电池，特别是涉及一种将红外光转换为可见光的太阳能电池。
技术介绍
太阳能是一种干净无污染而且取之不尽用之不竭的能源，在解决目前石化能源所面临的污染与短缺的问题时，一直是最受瞩目的焦点。由于太阳能电池可直接将太阳能转换为电能，因此成为目前相当重要的研究课题。硅基太阳电池为业界常见的一种太阳能电池。硅基太阳能电池的原理是将p型半导体与n型半导体相接合，以形成p-n接面。当太阳光照射到具有此p-n结构的半导体时，光子所提供的能量可把半导体中的电子激发出来而产生电子-电洞对。电子与电洞均会受到内建电位的影响，使得电洞往电场的方向移动，而电子则往相反的方向移动。如果以导线将此太阳能电池与负载(load)连接起来，则可形成一个回路(loop)，并可使电流流过负载，此即为太阳能电池发电的原理。随着环保意识抬头，节能减碳的概念逐渐受众人所重视，再生能源的开发与利用成为世界各国积极投入发展的重点。目前，太阳能电池的关键问题在于其光电转换效率的提升，而能够提升太阳能电池的光电转换效率即意味着产品竞争力的提升。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种将红外光转换为可见光的太阳能电池，使其可将无法被太阳能电池所利用的红外光转换为可被太阳能电池所利用的可见光，以提高光电转换效率。为了实现上述目的，依据本技术提出的一种将红外光转换为可见光的太阳能电池，其包括透明基板、第一电极、第二电极、p型半导体层、红外光转换层(infrared light conversion layer)、n型半导体层以及非晶硅本质层(intrinsic layer)；第一电极配置于透明基板上；第二电极配置于第一电极与透明基板之间；p型半导体层配置于第一电极与第二电极之间；红外光转换层配置于p型半导体层与第二电极之间，用以将红外光转换为可见光；n型半导体层配置于p型半导体层与第一电极之间；非晶硅本质层配置于p型半导体层与n型半导体层之间。本技术还可采用以下技术措施进一步实现。前述的将红外光转换为可见光的太阳能电池，其中所述的红外光转换层的材料例如为稀土(rare earth)元素。前述的将红外光转换为可见光的太阳能电池，其中所述的稀土元素例如为镧(La)系元素。前述的将红外光转换为可见光的太阳能电池，其中所述的可见光例如为绿光或蓝绿混光。-->前述的将红外光转换为可见光的太阳能电池，其中所述的第一电极与第二电极的材料例如为透明导电氧化物(transparent conductive oxide，TCO)。前述的将红外光转换为可见光的太阳能电池，其中所述的p型半导体层的材料例如为非晶硅或微晶硅。前述的将红外光转换为可见光的太阳能电池，其中所述的n型半导体层的材料例如为非晶硅或微晶硅。前述的将红外光转换为可见光的太阳能电池，其中所述的透明基板的材料例如为玻璃。前述的将红外光转换为可见光的太阳能电池，还可以在第一电极与n型半导体层之间配置半透明金属层。前述的将红外光转换为可见光的太阳能电池，其中所述的半透明金属层的材料例如为铝或过渡金属(transition metal)。本技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本技术的将红外光转换为可见光的太阳能电池，至少具有下列优点：一、本技术的将红外光转换为可见光的太阳能电池，在p型半导体层与第二电极之间配置红外光转换层来将红外光转换为本质层可吸收的可见光，因此可以大幅地提升太阳能电池的光电转换效率。二、本技术的将红外光转换为可见光的太阳能电池，由于照射至太阳能电池的太阳光中的红外光被转换为可见光，因此可以大幅度地降低红外光所造成的热累积效应，进而提高太阳能电池的效能。三、本技术的将红外光转换为可见光的太阳能电池，若照射至太阳能电池的太阳光中的红外光被转换为绿光或蓝绿混光，则太阳能电池可以应用于需要较多绿光或蓝绿混光的农业或花卉产业，以助于农作物与花卉培养。为让本技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。附图说明图1是本技术一实施例的将红外光转换为可见光的太阳能电池的剖视示意图。图2是本技术另一实施例的将红外光转换为可见光的太阳能电池的剖视示意图。10、20：太阳能电池     100：透明基板102、104：电极         106：p型半导体层108：红外光转换层      110：n型半导体层112：非晶硅本质层      114：太阳光116：半透明金属层具体实施方式为更进一步阐述本技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下-->结合附图及较佳实施例，对依据本技术提出的将红外光转换为可见光的太阳能电池其具体实施方式、步骤、结构、特征及其功效详细说明。请参阅图1所示，是本技术一实施例的将红外光转换为可见光的太阳能电池的剖视示意图。本技术一实施例的将红外光转换为可见光的太阳能电池10包括：透明基板100、电极102、电极104、p型半导体层106、红外光转换层108、n型半导体层110以及非晶硅本质层112。该透明基板100的材料例如为玻璃。该电极102配置于透明基板100上。电极102的材料例如为透明导电氧化物。上述的透明导电氧化物可以是铟锡氧化物(indium tin oxide，ITO)、氧化铝锌(Al doped ZnO，AZO)、铟锌氧化物(indium zinc oxide，IZO)或其他透明导电材料。电极104配置于电极102与透明基板100之间。电极104的材料例如为透明导电氧化物(例如铟锡氧化物、氧化铝锌、铟锌氧化物或其他透明导电材料)。该p型半导体层106配置于电极102与电极104之间。p型半导体层106的材料例如为非晶硅或微晶硅，而p型半导体层106中所掺杂的材料例如是选自元素周期表中IIIA族元素的群组，其可以是硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)或铊(Tl)。该n型半导体层110配置于p型半导体层106与电极102之间。n型半导体层110的材料例如为非晶硅或微晶硅，而n型半导体层110中所掺杂的材料例如是选自元素周期表中VA族元素的群组，其可以是磷(P)、砷(As)、锑(Sb)或铋(Bi)。该非晶硅本质层112配置于p型半导体层106与n型半导体层110之间。非晶硅本质层112作为光产生电子-电洞对的主要区域。该红外光转换层108配置于p型半导体层106与电极104之间，用以将红外光转换为可见光。红外光转换层108的材料例如为稀土元素，例如镧系元素。详细地说，对于一般的太阳能电池来说，当太阳光照射至太阳能电池时，由于以非晶硅为材料的本质层无法吸收太阳光中的红外光(其在太阳光中约占50％)，因此红外光会直接穿过太阳能电池而无法被利用，使得太阳能电池的光电转换效率无法大幅度地提升。然而，在本实施例中，当太阳光114穿过透明基板100而照射至红外光转换层108时，红外光转换层108可将太阳光114中无法被太阳能电池所利用的红外光转换为可被太阳能电池所利用的可见光。由于非晶硅本质层112对于可见光具有较佳的吸收率，因此当太阳光114中的红外光被红外光转换层108转换为可见光而进入非晶硅本质层112时，与一般的太阳能电池相比，本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种将红外光转换为可见光的太阳能电池，其特征在于包括：一透明基板；一第一电极，配置于该透明基板上；一第二电极，配置于该第一电极与该透明基板之间；一ｐ型半导体层，配置于该第一电极与该第二电极之间；一红外光转换层，配置于该ｐ型半导体层与该第二电极之间，用以将红外光转换为一可见光；一ｎ型半导体层，配置于该ｐ型半导体层与该第一电极之间；以及一非晶硅本质层，配置于该ｐ型半导体层与该ｎ型半导体层之间。

【技术特征摘要】
1.一种将红外光转换为可见光的太阳能电池，其特征在于包括：一透明基板；一第一电极，配置于该透明基板上；一第二电极，配置于该第一电极与该透明基板之间；一p型半导体层，配置于该第一电极与该第二电极之间；一红外光转换层，配置于该p型半导体层与该第二电极之间，用以将红外光转换为一可见光；一n型半导体层，配置于该p型半导体层与该第一电极之间；以及一非晶硅本质层，配置于该p型半导体层与该n型半导体层之间。2.如权利要求1所述的将红外光转换为可见光的太阳能电池，其特征在于其中所述的红外光转换层的材料是一稀土元素。3.如权利要求2所述的将红外光转换为可见光的太阳能电池，其特征在于其中所述的稀土元素是括镧系元素。4.如权利要求1所述的将红外光转换为可见光的太阳能电池，其特征在于其中所述的可见光是绿光...

【专利技术属性】
技术研发人员：张一熙，梅长锜，刘吉人，
申请(专利权)人：吉富新能源科技上海有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31