CN104600143A - 高效率聚光光伏电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效率聚光光伏电池，其包括光伏高效率转换模组，用于吸收光能并将其转化为电能，光伏高效率转换模组包括透明导电层、集电极层及设置透明导电层与集电极层之间的光电转化层，光电转化层具有入光面，透明导电层设置在入光面上，玻璃透光层设置在透明导电层上并与入光面相对表面，使光依次经过玻璃透光层与透明导电层后进入光电转化层。本发明通过在光伏电池表面的玻璃透光层中掺杂铕元素，进一步吸收玻璃透光层的相界面中折射或反射光，提高光伏电池的光转化效率。
Description
技术领域
本发明属于光电转化技术领域，尤其涉及一种高效率聚光光伏电池。
背景技术
光伏电池是利用可再生环保能源太阳能而实现发电，即将太阳的辐射能通过半导体材料转变为电能。太阳能电池板的结构主要包括光电转化层。该光电转化层由P型半导体材料和N型半导体材料形成的PN结组成。当太阳光照射到光电转化层的半导体材料上时，该光电转化层吸收太阳光中与该半导体材料对应波段的光。而该被吸收光中的光子与组成半导体的原子及价电子发生碰撞，产生电子-空穴对，从而使光能以产生电子-空穴对的形式转变为电能实现光电转换过程，并对外接在P型半体材料层和N型半导体材料层的金属引线的负载供电。
目前，太阳能电池通常包括硅基半导体材料制作的光电转化层，其最多只能吸收波长为400至1100nm之间的光。而该波长范围以外的太阳光会被该光电转化层反射，并不能被转化为电能。由此，该部分的太阳光被浪费，使得太阳能电池的光转换效率较低。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高效率聚光光伏电池，增加光伏电池对光的转换效率。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种高效率聚光光伏电池，其包括光伏高效率转换模组，用于吸收光能并将其转化为电能，所述光伏高效率转换模组包括透明导电层、集电极层及设置透明导电层与集电极层之间的光电转化层，所述光电转化层具有入光面，所述透明导电层设置在入光面上，所述玻璃透光层设置在透明导电层上并与入光面相对表面，使光依次经过玻璃透光层与透明导电层后进入光电转化层；所述光伏高效率转换模组的光入射面表面上设有掺杂铕元素的玻璃透光层，所述玻璃透光层的微观组织包括三个呈海绵状分布分相，所述三个分相之间形成相界面，所述相界面用于折射或反射入射光至铕元素。
进一步地，所述三个分相中每个分相的相尺寸小于或等于200nm。
进一步地，所述玻璃透光层通过热处理掺杂铕元素的硼硅酸盐玻璃而获得。
进一步地，所述硼硅酸盐玻璃包括氧化硅、氧化硼与碱金属氧化物。
本发明的工作原理为：透明导电层沉积于入光面，该集电极层沉积于表面，用于分别与负载或外部电路的两极电气连通，将经光电转化层转化的电能传输至该负载或外部电路，以实现向该负载或外部电路供电的目的。
本发明的有益效果是：本发明的玻璃透光层包括铕元素和三个分相，该分相间的相界面可将未直接射至铕元素的光经折射或反射后射向铕元素，使铕元素可将与该铕元素对应的短波长的光转换为长波长的光，从而使入射光经过该玻璃透光层后，其部分波长被增加后，进入光伏高效率转换模组，增加被光伏高效率转换模组吸收光的波段范围，从而提高光伏电池的光转换效率。
附图说明
图1是本发明所述光伏电池的结构示意图；
图中：10-光伏电池、101-入光面、102-光入射面、11-光伏高效率转换模组、111-透明导电层、112-集电极层、113-光电转化层、12-玻璃透光层。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1所示，一种高效率聚光光伏电池，，其包括光伏高效率转换模组11及设置于光伏高效率转换模组11的玻璃透光层12，使入射光经玻璃透光层12吸收后进入光伏高效率转换模组11。
该光伏高效率转换模组11可由一个或多个光伏转换单元组成，或为多个光伏转换单元组成的阵列模组。另，光伏高效率转换模组11可为单面或多面接收入射光的电池模组，即具有至少一个光入射面。本实施例中，光伏高效率转换模组11由一个光伏转换单元组成，其包括透明导电层111、集电极层112及设置于透明导电层111与集电极层112之间的光电转化层113。
该光电转化层113具有一个入光面101及与入光面101相对的表面102。该光电转化层113用于将射入该光电转化层113的光中与该光电转化层113对应波长的光转化为电能。该表面102也可为光入射面，即：该光电转化层113具有相对设置的两个光入射面，以供光同时入射表面102与入光面101。当然，该光电转化层113上与入光面101及表面102相接的侧面也可设置为光入射面。
本实施例中，透明导电层111沉积于入光面101，该集电极层112沉积于表面102，用于分别与负载或外部电路的两极电气连通，将经光电转化层113转化的电能传输至该负载或外部电路，以实现向该负载或外部电路供电的目的。该透明导电层111可为平板玻璃表面通过物理或者化学镀膜的方法均匀的镀上一层透明的导电氧化物薄膜形成。
使用中，光射入透明导电层111并进入光电转化层113，然后光电转化层113将与该光电转化层113对应波长的光转化为电能，使该电能经透明导电层111与集电极层112输出，实现供电。
Claims (4)
1.一种高效率聚光光伏电池，其包括光伏高效率转换模组，用于吸收光能并将其转化为电能，其特征在于：所述光伏高效率转换模组包括透明导电层、集电极层及设置透明导电层与集电极层之间的光电转化层，所述光电转化层具有入光面，所述透明导电层设置在入光面上，所述玻璃透光层设置在透明导电层上并与入光面相对表面，使光依次经过玻璃透光层与透明导电层后进入光电转化层；所述光伏高效率转换模组的光入射面表面上设有掺杂铕元素的玻璃透光层，所述玻璃透光层的微观组织包括三个呈海绵状分布分相，所述三个分相之间形成相界面，所述相界面用于折射或反射入射光至铕元素。
2.如权利要求1所述的高效率聚光光伏电池，其特征在于：所述三个分相中每个分相的相尺寸小于或等于200nm。
3.如权利要求1所述的高效率聚光光伏电池，其特征在于：所述玻璃透光层通过热处理掺杂铕元素的硼硅酸盐玻璃而获得。
4.如权利要求3所述的高效率聚光光伏电池，其特征在于：所述硼硅酸盐玻璃包括氧化硅、氧化硼与碱金属氧化物。
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|---|---|---|---|---|
| CN109586658A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-04-05 | 西藏学伦科技有限公司 | 基于滑入式轨道的光伏组件 |
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| US4367367A (en) * | 1978-07-04 | 1983-01-04 | Renata Reisfeld | Collector for solar energy |
| CN101752443A (zh) * | 2008-12-08 | 2010-06-23 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 光伏电池 |
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2014
- 2014-12-19 CN CN201410791702.6A patent/CN104600143A/zh active Pending
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