本发明专利技术公开了一种新型太阳能电池，具有不同太阳光吸收谱的光电转换层，及与光电转换层绝缘的导体层，所述导体层与电源连接，在导体层及光电转化层上形成外电场，在外电场的作用下，光电转换层内部PN结的耗尽层将被加宽，内电场得到增强，使之太阳光子利用能力及太阳能转化效率具有更高的特点，其光电转换效率较其它可提高10%以上。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏电池的领域，特别是一种新型太阳能电池。
技术介绍
太阳能电池的光电转化效率还很低。目前太阳能电池系统的安装及发电成本都相对较高，这导致太阳能发电相对传统发电方式还不具有竞争力。因此提高太阳能电池效率一直是太阳能研究的重点。目前的研究主要集中于新型材料的研发和聚光、镀膜等系统的改进。通常，只有能量大于等于电离能的光子照射在光电池上才会形成电流，普通光电池中大量的太阳光能被浪费。如果使电离能降低将使更多的电子参与到光伏效应中去，可以提高光能利用率。但现有的解决方案都不能改变光电池的电离能。 另外，具有足够能量的光子激发的电子空穴对并非全部参与到光电流中去，只有距离PN结较近的电子空穴对可以在内电场的作用下被分开，形成光电流。光电转化元件的转化效率一方面由其对太阳光谱的吸收情况决定，另一方面由被其吸收的光电子的能量能否转化成电能的情况决定。本专利技术即针对上述技术问题研究而提出。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种新型太阳能电池，设有具有不同太阳光吸收谱的光电转换层，同时导体层与电源连接，可在光电转换层上形成外电场。所述外电场与内电场方向相同，在外电场的作用下，光电转换层内部PN结的耗尽层将被加宽，内电场得到增强，该新型太阳能电池可以利用市场上其他已有的太阳能电池所无法利用的部分光子，具有独有的优越性，其光电转换效率较其它可提高10%以上。为解决上述技术问题，本专利技术一种新型太阳能电池采用如下技术方案本专利技术一种新型太阳能电池，包括若干层光电转换层和若干层导体层，所述光电转换层与导体层之间设置有绝缘层，所述导体层连接有用于提供外电场的电源。所述光电转换层上可形成内电场，所述内电场方向与导体层上的外电场方向相同。 在本专利技术中，光电转换层采用的材料能够产生光电效应，即为能够产生光电效应的任意材料。本专利技术所述光电转换层为一层，所述导体层为一层，所述绝缘层为一层；或者所述光电转换层为三层，所述导体层为三层，所述绝缘层为五层，所述光电转换层与导体层之间由绝缘层隔开。根据需要，光电转换层、导体层和绝缘层可以为任意层数。所述光电转换层设置在不同的位置，具有不同的太阳光吸收谱。本专利技术中导体层可以是能够形成外电场的任意形式，如平板状，点阵或网格状的导体、半导体或高分子等任何材料。所形成的外电场可以是均匀的，也可以是根据其空间位置不均匀分布的任何形式。本专利技术一种新型太阳能电池，设有不同的太阳光吸收谱的光电转换层，同时导体层与电源连接，在导体层上形成外电场，在外电场的作用下，光电转换层内部PN结的耗尽层将被加宽，内电场得到增强，使原本不能被利用的较低能量和更大空间内的电子都可以参与到光电转换过程中，使电池的光电转换效率更高。一方面，在外电场的叠加作用下，夕卜层电子对的电离能降低。具有较小能量的光子在未加外电场时无法激发出电子空穴对，但随着外电场使电离能降低，一些原来不能激发出电子空穴对的电子可以激发出电子空穴对，有机会参与到光电转换的过程中去。另一方面，光电转换过程中，光子照射到半导体上，具有足够能量的光子可以激发出一个电子空穴对。但只有距离PN结较近的电子空穴对才能被内电场分开，在内电场的作用下运动到PN结两端从而形成光电流，完成光电转换的过程。其他区域的电子空穴对在扩散中由于正负电荷之间的吸引，会重新复合， 这些区域的光子激发出的电子空穴对没有参与到光电转换中去。在外电场的叠加下，内电场得到了加强，耗尽层也变宽。这两方面使得更广大区域内的电子空穴对得以参与到光电流中去，使更多的光子参与到光电转换作用中去。从而提高了光电转化效率，其光电转换效率较其它可提高10%以上。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明，其中图1为本专利技术单层光电转换层与单层导体层的结构示意图。图2为本专利技术三层光电转换层与三层导体层的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施方式作详细说明。本专利技术一种新型太阳能电池，在日光照射方向上，第一层为光电转换层1，用于将光能转化成电能，并通过光电转换层I上下两侧的电极释放出去。所述导体层2用以提供外电场，导体层2通常放置于光电转换层I的沿光轴的后方，所述光电转换层I上PN结的内电场5方向与导体层2上的外电场6方向相同。在光电转换层I与导体层2之间为绝缘层3，用以将光电转换层I与导体层2隔开，电源4的一端通过导线与导体层2相连，另一端接地。在光电转换层I沿光轴方向的前方可以加上一层导体层2，该导体层2必须是透明的材料，以保证光可以从导体层2照射到光电转换层1，然后将两层导体层2分别与电源4两极相连接，使外电场更均匀更强，可以更好地促进弱光子的吸收以及有效光子激发的电子空穴对参与到光电流中去。通常提供外电场6的电源4可以由光电池本身提供，这样进一步减少了太阳能电池系统组成，使太阳能电池系统更加简单，成本更低。图2是由多个光电转换层I和多层导体层2组成的太阳能电池，交替设置有三层导体层2，三层光电转换层I和五层绝缘层3，不同位置设置的光电转换层I具有各自的太阳光吸收谱，阳光经过光电转换层I时，能量大于E1^Vl的光子被吸收，激发出电子空穴对后释放出一个能量为E+eVl-Ei的次级光子，能量小于E1IVl的光子不能被吸收，这些能量小于E1-Wl的光子与次级光子E+eVl-Ei—起穿过光电转换层1，继续传播下去。在对应的光电转换层I之后的导体层2和绝缘层3必须是透明的，或对透过前一光电转换I的光子 透明，以使其后的其它层光电转换层I能够与这些光电子再次发生光电效应。权利要求1.一种新型太阳能电池，其特征在于包括若干层光电转换层(I)和若干层导体层(2)， 所述光电转换层(I)与导体层(2 )之间设置有绝缘层(3 )，所述导体层(2 )连接有用于提供外电场(6 )的电源(4 )。2.按权利要求1所述一种新型太阳能电池，其特征在于所述光电转换层(I)上可形成内电场(5),所述内电场(5)方向与导体层(2)上的外电场(6)方向相同。3.按权利要求1所述一种新型太阳能电池，其特征在于所述光电转换层(I)采用的材料能够产生光电效应。4.按权利要求1或2或3所述一种新型太阳能电池，其特征在于所述光电转换层(I) 为一层，所述导体层(2 )为一层，所述绝缘层(3 )为一层。5.按权利要求1或2或3所述一种新型太阳能电池，其特征在于所述光电转换层(I)、 导体层(2)的数量可以任意增加，所述光电转换层(I)与导体层(2)之间由绝缘层(3)隔开。6.按权利要求1所述一种新型太阳能电池，其特征在于所述光电转换层(I)沿光轴设置在不同的位置，具有不同的太阳光吸收谱。全文摘要本专利技术公开了一种新型太阳能电池，具有不同太阳光吸收谱的光电转换层，及与光电转换层绝缘的导体层，所述导体层与电源连接，在导体层及光电转化层上形成外电场，在外电场的作用下，光电转换层内部PN结的耗尽层将被加宽，内电场得到增强，使之太阳光子利用能力及太阳能转化效率具有更高的特点，其光电转换效率较其它可提高10%以上。文档编号H02N6/00GK103000701SQ201210518028公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月5日 优先权日2012年12月5日专利技术者谢俊腾, 邹文镔, 李建华, 龚俊强 申请人:中山联本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种新型太阳能电池，其特征在于包括若干层光电转换层（1）和若干层导体层（2），所述光电转换层（1）与导体层（2）之间设置有绝缘层（3），所述导体层（2）连接有用于提供外电场（6）的电源（4）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：谢俊腾，邹文镔，李建华，龚俊强，
申请(专利权)人：中山联合光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。