CN102231380A - 采用电容结构的新太阳能电池结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其是一种采用电容结构的新太阳能电池结构。其包括依次层叠的正面电极、防反射层、N层、P层和背面电极，所述背面电极还依次连接绝缘层和电极板，所述正面电极与电极板连接，并施加电压。这种新的电容结构太阳能电池通过增加外加电场进一步加宽PN结的耗尽层，能使光生载流子中电子-空穴对快速分离移向两侧电极，从而提高太阳能电池的光电转换效率，同时，它还可以提高其他光电元件的灵敏度，从而得到更广泛的应用。

Description

采用电容结构的新太阳能电池结构
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其是一种采用电容结构的新太阳能电池结构。
背景技术
随着人们对环境问题和能源利用的关注程度越来越高，太阳能电池作为能将太阳能转换为高效率能量的转换介质，也越来越受到人们的关注。太阳能电池是通过光电效应直接把光能转换为电能的装置，它是一种新型清洁能源，市场前景广阔。传统的太阳能电池，例如目前常用的单晶硅、多晶硅电池片，单PN结太阳能电池，单PN结太阳能电池是由正面电极1、防反射层2、N层3、P层4和背面电极5依次层叠而成，这种结构俘获光生载流子能力低，从而导致光电转换效率低下。
发明内容
为了克服现有的太阳能电池光电转换效率低的不足，本发明提供了一种采用电容结构的新太阳能电池结构。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种采用电容结构的新太阳能电池结构，包括依次层叠的正面电极、防反射层、N层、P层和背面电极，所述背面电极还依次连接绝缘层和电极板，所述正面电极与电极板连接，并施加电压。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述N层和P层的层叠关系为N层、P层依次层叠或者P层、N层依次层叠。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述正面电极与背面电极连接。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述绝缘层为PP、PET、聚酰亚胺或者二氧化硅。
本发明的有益效果是，这种新的电容结构太阳能电池通过增加外加电场进一步加宽PN结的耗尽层，能使光生载流子中电子-空穴对快速分离移向两侧电极，从而提高太阳能电池的光电转换效率，同时，它还可以提高其他光电元件的灵敏度，从而得到更广泛的应用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的另一个实施例结构示意图。
图中1、正面电极，2、防反射层，3、N层，4、P层，5、背面电极，6、绝缘层，7、电极板。
具体实施方式
如图1是本发明的结构示意图，一种采用电容结构的新太阳能电池结构，包括依次层叠的正面电极1、防反射层2、N层3、P层4和背面电极5，所述背面电极5还依次连接绝缘层6和电极板7。
所述正面电极1与电极板7连接，并施加电压，形成外加电场。通过增加外加电场，将光生电子-空穴对的分离范围扩大到整个太阳能硅片，同时该外加电场至少大于内建电场的场强大小。
所述绝缘层6为PP、PET或者聚酰亚胺等薄膜电容常用的薄膜材料或者二氧化硅。绝缘层6起到背面电极5和电极板7的作用，其材料的选择应满足其可能承受的电场强度。
所述正面电极1与背面电极5连接。
太阳能光伏现象需要电场来将光生电子-空穴对进行分离，而通过PN结内建电势空间分离范围太窄，本发明通过在正面电极1与电极板7之间增加外加电场将分离范围扩大到整个太阳能硅片，同时该外加电场至少要大于内建电场的场强大小。当外加电场强度足够强，将同时产生斯塔克效应，半导体硅的斯塔克效应一方面造成能级分裂，另一方面，根据QCSE（斯塔克效应），能大幅减少光生电子-空穴对复合的几率，同时在无负载时，能够减少光能吸收，因而减少太阳能电池发热。
如图2是本发明的另一个实施例结构示意图，一种采用电容结构的新太阳能电池结构，包括依次层叠的正面电极1、防反射层2、P层4、N层3和背面电极5，所述背面电极5还依次连接绝缘层6和电极板7。所述正面电极1与电极板7连接，并施加电压。所述绝缘层6为PP、PET或者聚酰亚胺等薄膜电容常用的薄膜材料或者二氧化硅。所述正面电极1与背面电极5连接。其光电转换原理与图1所示实施例同。
这种结构能使光生载流子快速移向电池两级，从而提高太阳能电池的光电转换效率，同时，它还可以提高其他光电元件的灵敏度，从而得到更广泛的应用。

Claims (4)

1.一种采用电容结构的新太阳能电池结构，包括依次层叠的正面电极（1）、防反射层（2）、N层（3）、P层（4）和背面电极（5），其特征是，所述背面电极（5）还依次连接绝缘层（6）和电极板（7），所述正面电极（1）与电极板（7）连接，并施加电压。
2.根据权利要求1所述的采用电容结构的新太阳能电池结构，其特征是，所述N层（3）和P层（4）的层叠关系为N层（3）、P层（4）依次层叠或者P层（4）、N层（3）依次层叠。
3.根据权利要求1所述的采用电容结构的新太阳能电池结构，其特征是，所述正面电极（1）与背面电极（5）连接。
4.根据权利要求1所述的采用电容结构的新太阳能电池结构，其特征是，所述绝缘层（6）为PP、PET、聚酰亚胺或者二氧化硅。
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CN102522453A (zh) * 2011-12-14 2012-06-27 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种场效应晶体硅太阳能电池的制作方法

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CN102522453A (zh) * 2011-12-14 2012-06-27 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种场效应晶体硅太阳能电池的制作方法
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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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