太阳能电池元件及其装置制造方法及图纸

技术编号:6867127 阅读:238 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开一种太阳能电池元件及其装置,该太阳能电池结构包含一多边形半导体外延结构,具有大于或小于九十度夹角的两相邻侧边;一具有第一导电特性的第一半导体材料层;一设置于第一半导体材料层上具有第二导电特性的第二半导体材料层;一第一电极,设置于第一半导体材料层的一侧并与第一半导体材料层电连接;一第二电极,设置于第二半导体材料层的一侧并与第二半导体材料层电连接,其中,第二电极设置于两相邻侧边的夹角上或邻近两相邻侧边的任一侧边。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳能电池结构以及使用此太阳能电池结构组合而成的太阳能电池接收装置,尤其是涉及一种具有高面积利用效率的太阳能电池接收装置。
技术介绍
由于能源危机的迫近,替代性能源的发展备受重视。在众多替代性能源之中,太阳能拥有庞大的能源供给量,是极佳的替代性能源。在所有开发中的太阳能电池种类之中, III-V族聚光型太阳能电池由于能量转换效率可高达40%以上,是目前极具潜力的研发方向之一。请参照图1,图1为一种现有III-V族聚光型太阳能电池接收机构丄的示意图。依据图ι所示,聚光型太阳能电池接收机构1包括一散热基座12 ;—太阳能电池接收装置13 设置于散热基座12之上,通过散热基座12将太阳能电池进行光电转换时所产生的多余热能逸散至外部环境中;此外,太阳能电池接收装置13上方还设置有一光线聚集装置11,聚光型太阳能电池接收机构1需通过例如反射式或透镜式等聚光镜组合的光线聚集装置11 将光源,例如太阳光10,聚集于太阳能电池接收装置13的受光区上,以进行转换形成电流。 通过聚光的方式,可增加太阳能电池接收装置13单位面积吸收的光线能量,达到提高太阳能电池接收装置13发电量的效果。在现有的反射式及透镜式聚光镜组合中,聚集于受光区上的光斑(spot) 15,即太阳光10透过光线聚集装置11聚集于太阳能电池接收装置13受光区表面的形状,一般多为圆形分布。若将此圆形光斑15应用于一般常见由矩型太阳能电池管粒所构成的太阳能电池接收装置13上,其光斑15的分布大致上可如图2圆形深灰色部分所示。图2为太阳能电池接收装置13的俯视图,自太阳光照射的方向观察,太阳能电池接收装置13的受光区14 为一矩形结构,而聚集于受光区14上的光斑15则呈现圆形的分布。由图2中可明显看出受光区14位于四个角落的部分未被利用于转换电流,换言之,并非受光区14的所有面积能被充分利用,因而降低转换效率。
技术实现思路
为了改善上述的问题,本专利技术的目的在于提供一种太阳能电池结构以及使用此太阳能电池结构组合而成的太阳能电池接收装置,尤其是关于一种具有高面积利用效率的太阳能电池接收装置。本专利技术关于一种太阳能电池结构,包含一多边形半导体外延结构,具有大于或小于九十度夹角的两相邻侧边,一具有第一导电特性的第一半导体材料层,一设置于第一半导体材料层上,具有第二导电特性的第二半导体材料层,一第一电极,设置于第一半导体材料层的一侧并与第一半导体材料层电连接,一第二电极,设置于第二半导体材料层的一侧并与第二半导体材料层电连接,其中,第二电极设置于两相邻侧边的夹角上或邻近两相邻侧边的任一侧边。在本专利技术的另一实施例中,上述太阳能电池结构第二电极具有一连结部,其具有一面积至少可容纳一直径50微米的圆形及/或具有一厚度实质大于3微米。在本专利技术的另一实施例中,上述太阳能电池结构更包含一延伸部,例如一网栅电极,自第二电极延伸,设置于第二半导体材料层的一侧并与第二半导体材料层电连接。在本专利技术的另一实施例中,上述太阳能电池结构选自三角形、平行四边形、五边形、六边形等多边形其中之一。在本专利技术的另一实施例中,上述太阳能电池结构更具有一受光面,一抗反射层设置于此受光面上。在本专利技术的另一实施例中,上述太阳能电池结构的第一电极及/或第二电极的材质由一种或一种以上选自金、银、锗、铜、铝、铬、钯、镍、钛、或以上金属所组成的合金所组成。在本专利技术的另一实施例中,上述太阳能电池结构更包含一散热基板,设置于第一电极或第二电极的一侧,并与第一电极及/或第二电极相连结。在本专利技术的另一实施例中,上述太阳能电池结构的散热基板为一印刷电路板。在本专利技术的另一实施例中,上述太阳能电池结构的印刷电路板主要基板材质选自铜、铝、氧化物或陶瓷材料其中之一。本专利技术的另一方面在提供一种太阳能电池接收装置,包含一散热基板,多个如上列所述的太阳能电池结构,设置于散热基板上,其中,至少任二个此多个太阳能电池结构的侧边彼此相邻且分别具有一受光面,其中,上述受光面的法线方向实质相互平行。在本专利技术的另一实施例中,上述太阳能电池接收装置的散热基板为一印刷电路板。在本专利技术的另一实施例中,上述太阳能电池接收装置的印刷电路板主要基板材质选自铜、铝、氧化物或陶瓷材料其中之一。在本专利技术的另一实施例中,上述的太阳能电池接收装置更具有一光线反射装置设置于受光面上,其中,光线反射装置具有实质上倾斜于受光面的一反射表面,使至少部分光线透过上述反射表面反射至受光面。在本专利技术的另一实施例中,上述太阳能电池接受装置的光线反射装置设置于第二电极之上。附图说明图1为一示意图,其显示一现有聚光型太阳能电池接收机构横切面示意图;图2为一示意图,其显示一现有太阳能电池接收装置俯视示意图;图3A为一示意图,其显示依本专利技术实施例所示的一太阳能电池结构横切面示意图;图3B为一示意图,其显示依本专利技术实施例所示的一太阳能电池结构俯视示意图;图3C-1、图3C-2分别为一示意图,其显示依本专利技术另一实施例所示的一太阳能电池结构横切面示意图;图3D为一示意图,其显示依本专利技术另一实施例所示的一太阳能电池结构俯视示意图4A为一示意图,其显示依本专利技术实施例所示的一太阳能电池接收装置俯视示意图;图4B为一示意图,其显示依本专利技术实施例所示的一太阳能电池接收装置横切面示意图;图5A为一示意图,其显示依本专利技术另一实施例所示的一太阳能电池接收装置俯视示意图;图5B为一示意图,其显示依本专利技术另一实施例所示的一太阳能电池接收装置横切面示意图;图6为一示意图,其显示依本专利技术实施例所示的一太阳能电池接收装置俯视示意图。主要元件符号说1 聚光形太阳能电池接收机构;2、3 太阳能电池结构;4、5、6、13 太阳能电池接收装置;10、20、30、40、50 太阳光;11 光线聚集装置;12 散热基座;14,64 受光区;15、65 光斑;21、31、41 半导体外延结构;22、32、42、52 第一电极;23、33、43、53 第二电极;25、35、45 网栅电极;36、46、56 受光面;37 抗反射层;43,、53,第二电极延伸部;46,、56,法线;47:第一电极接垫;48、58 侧边;49、59 光线反射装置;50’斜向的太阳光;201、301、401 基板;202 φ型半导体材料层;203 :n型半导体材料层;491 反射表面;492、592 导电连接装置;492’ 导电连接装置延伸部;493、593 散热基板;A-A,、D_D,切割线;C:圆形;T:厚度。具体实施例方式为使太阳能电池接收装置的受光区面积能达到更有效的应用,本专利技术提出一种太阳能电池结构以及由其组合而成的太阳能电池接收装置。图3A及图:3B揭露依据本专利技术实施的一种太阳能电池结构2的横切面与俯视图示。其中,图3A为沿着图:3B中的A-A’切割线的横切面。以单接面太阳能电池结构为例,太阳能电池结构2包括一基板201、一半导体外延结构21,由一具有第一导电特性的ρ型半导体材料层202、以及一具有第二导电特性的η型半导体材料层203所组成。此外,一第一电极22设置于ρ型半导体材料层202的一侧,与基板201相连接并与ρ型半导体材料层202电连接;一第二电极23设置于η型半导体材料层203的一侧并与其电连接。当光源,例如太阳光20,照本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种太阳能电池结构,其包含:多边形半导体外延结构,具有大于或小于九十度夹角的两相邻侧边,其包含:一具有第一导电特性的第一半导体材料层;及一设置于该第一半导体材料层上,具有第二导电特性的第二半导体材料层;一第一电极,设置于该第一半导体材料层的一侧并与该第一半导体材料层电连接;以及一第二电极,设置于该第二半导体材料层的一侧并与该第二半导体材料层电连接:其中,该第二电极设置于该两相邻侧边的夹角上或邻近该两相邻侧边的任一侧边。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:杨宇智
申请(专利权)人:晶元光电股份有限公司
类型:发明
国别省市:71

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