具有高、低温非晶硅本质层的高光电转换效率太阳能电池制造技术

本发明专利技术是关于一种具有高、低温非晶硅本质层的高光电转换效率太阳能电池，其包括透明基板、第一与第二电极、红外光转换层以及依序配置于第一电极与第二电极之间的第一n型半导体层、高温非晶硅本质层、第一p型半导体层、第二n型半导体层、低温非晶硅本质层与第二p型半导体层；第一n型半导体层位于高温非晶硅本质层与第二电极之间；红外光转换层配置于第一n型半导体层与第二电极之间或第二p型半导体层与第一电极之间，用以将红外光转换为可见光。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳电池，特别是涉及一种具有高、低温非晶硅本质层的高光电转换效率(photoelectric conversion efficiency, PCE)太阳言旨电池。
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ρ型半导体与η型半导体相接合，以形成ρ-η接面。当太阳光照射到具有此ρ-η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
有鉴于上述现有技术所存在的缺陷，本专利技术的目的在于，提供一种具有高、低温非晶硅本质层的高光电转换效率太阳能电池，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，依据本专利技术提出的一种具有高、低温非晶硅本质层的高光电转换效率太阳能电池，其包括透明基板、第一电极、第二电极、第一 η型半导体层、第一 ρ型半导体层、高温非晶硅本质层(intrinsiclaycr)、第二η型半导体层、第二ρ型半导体层、低温非晶硅本质层以及红外光转换层(infrared light conversion layer)；该第一电极配置于透明基板上；该第二电极配置于第一电极与透明基板之间；该第一 η型半导体层、高温非晶硅本质层、第一 ρ型半导体层、第二 η型半导体层、低温非晶硅本质层与第二 ρ型半导体层依序配置于第一电极与第二电极之间，且第一 η型半导体层位于高温非晶硅本质层与第二电极之间；该红外光转换层配置于第一 η型半导体层与第二电极之间或第二 ρ型半导体层与第一电极之间，用以将红外光转换为可见光。本专利技术还可采用以下技术措施进一步实现。前述的具有高、低温非晶硅本质层的高光电转换效率太阳能电池，其中所述的红外光转换层的材料例如为稀土(rare earth)元素。前述的具有高、低温非晶硅本质层的高光电转换效率太阳能电池，其中所述的稀土元素例如为镧(La)系元素。前述的具有高、低温非晶硅本质层的高光电转换效率太阳能电池，其中所述的可见光例如为绿光或蓝绿混光。前述的具有高、低温非晶硅本质层的高光电转换效率太阳能电池，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(transparentconductive oxide,TC0)。前述的具有高、低温非晶硅本质层的高光电转换效率太阳能电池，其中所述的第一 P型半导体层、第二 P型半导体层、第一 Π型半导体层与第二 Π型半导体层的材料例如为非晶硅或微晶硅。前述的具有高、低温非晶硅本质层的高光电转换效率太阳能电池，其中所述的透明基板的材料例如为玻璃。前述的具有高、低温非晶硅本质层的高光电转换效率太阳能电池，其中当红外光转换层位于第一 η型半导体层与第二电极之间时，还可以在第一电极与第二 P型半导体层之间配置半透明金属层。前述的具有高、低温非晶硅本质层的高光电转换效率太阳能电池，其中当红外光转换层位于第二 P型半导体层与第一电极之间时，还可以在第二电极与第一 η型半导体层之间配置半透明金属层。前述的具有高、低温非晶硅本质层的高光电转换效率太阳能电池，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) 0本专利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，本专利技术的具有高、低温非晶硅本质层的高光电转换效率太阳能电池，至少具有下列优点一、本专利技术的具有高、低温非晶硅本质层的高光电转换效率太阳能电池，当太阳光自第二电极侧进入太阳能电池时，本专利技术于第一 η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，或者当太阳光自第一电极侧进入太阳能电池时，本专利技术于第二P型半导体层与第一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、本专利技术的具有高、低温非晶硅本质层的高光电转换效率太阳能电池，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、本专利技术的具有高、低温非晶硅本质层的高光电转换效率太阳能电池，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，则本专利技术的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。为让本专利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为本专利技术一实施例的具有高、低温非晶硅本质层的高光电转换效率太阳能电池的剖视示意图。图2为本专利技术另一实施例的具有高、低温非晶硅本质层的高光电转换效率太阳能电池的剖视示意图。图3为本专利技术再一实施例的具有高、低温非晶硅本质层的高光电转换效率太阳能电池的剖视示意图。图4为本专利技术又一实施例的具有高、低温非晶硅本质层的高光电转换效率太阳能电池的剖视示意图。10、20、30、40 太阳能电池100 透明基板102、104:电极106、112 :n 型半导体层108:高温非晶硅本质层110、116 :p型半导体层114:低温非晶硅本质层118:红外光转换层120 太阳光122 半透明金属层具体实施例方式为更进一步阐述本专利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，对依据本专利技术提出的具有高、低温非晶硅本质层的高光电转换效率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，为本专利技术一实施例的具有高、低温非晶硅本质层的高光电转换效率太阳能电池之剖视示意图。在本文中，“高温非晶硅本质层”是表示以高温制程所形成的非晶硅本质层，而“低温非晶硅本质层”是表示以低温制程所形成的非晶硅本质层。请参照图1，太阳能电池10包括透明基板100、电极102、电极104、η型半导体层 106、高温非晶硅本质层108、ρ型半导体层110、η型半导体层112、低温非晶硅本质层114、 P型半导体层116以及红外光转换层118。透明基板100的材料例如为玻璃。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, ΙΤ0)、氧化铝锌(Al doped ZnO, AZO)、铟锌氧化物(indium zinc oxide, IZ0)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本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有高、低温非晶硅本质层的高光电转换效率太阳能电池，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；一第一 η型半导体层、一高温非晶硅本质层、一第一 ρ型半导体层、一第二 η型半导体层、一低温非晶硅本质层与一第二 P型半导体层，依序配置于该第一电极与该第二电极之间，且该第一 η型半导体层位于该高温非晶硅本质层与该第二电极之间；以及一红外光转换层，配置于该第一 η型半导体层与该第二电极之间或该第二 P型半导体层与该第一电极之间，用以将红外光转换为一可见光。2.如权利要求1所述的具有高、低温非晶硅本质层的高光电转换效率太阳能电池，其特征在于其中所述的红外光转换层的材料为一稀土元素。3.如权利要求2所述的具有高、低温非晶硅本质层的高光电转换效率太阳能电池，其特征在于其中所述的稀土元素为镧系元素。4.如权利要求1所述的具有高、低温非晶硅本质层的高光电转换效率太阳能电池，其特征在于其中所述的可见光为绿光或蓝绿混光。5.如权利要求1所述的具有高、低温非晶硅本质层的高光电转换效率太...

【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：发明
国别省市：