CN201222505Y - 太阳能电池结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种太阳能电池结构，包括一基材、一光电转换结构以及一具反射功能的强化玻璃。其中具反射功能的强化玻璃具有实质介于35％至55％之间的一平均折射率。
Description
技术领域
本实用新型是有关于一种太阳能电池(Solar Electricity)结构，且特别是有关于一种薄膜太阳能电池结构。
背景技术
目前由于国际能源短缺，世界各国一直持续致力于研究各种可行的替代能源，而其中太阳能电池具有使用方便、无污染、无转动部分、无噪音、使用寿命长、普及化、可阻隔辐射热并且尺寸可与建筑物结合而随意变化等优点，而受到瞩目。
典型的太阳能电池，例如单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳电池、非晶硅太阳能电池、化合物太阳能电池以及染料敏化太阳能电池，都是利用半导体固态材料，将光子能量转化成电能。目前由于原料短缺，因此主要的发展趋势则是以薄膜太阳能电池为主。
由于薄膜太阳能电池在制造成形之后，容易因搬运、碰撞、刮伤、水气受损，因此为了强化薄膜太阳能电池的结构，一般会在薄膜太阳能电池的背面(入光侧的反面)加装一层透明强化玻璃。由于已知的薄膜太阳能电池是采用经过加热和急速冷却处理的强化透明玻璃，入射光线在穿透薄膜太阳能电池之后，即无法反射再利用而造成能量损失，使得光电转换效率无法提高。
因此有需要提供一种成本便宜、结构简单且能提高光吸收性与光电转换效率的薄膜太阳能电池。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种成本便宜、结构简单且能提高光吸收性与光电转换效率的太阳能电池结构。
为了实现上述目的，本实用新型的一个实施例是在提供一种太阳能电池结构，包括一基材、一光电转换结构以及一具反射功能的强化玻璃。其中具反射功能的强化玻璃具有实质介于35％至55％之间的一平均折射率。其中具反射功能的强化玻璃面对光电转换结构的表面，具有一个立体图案，或是镀有一层密度实质大于此一强化玻璃的镀膜层。
根据以上所述的实施例，本实用新型的技术特征是采用平均折射率实质介于35％至55％之间具反射功能的强化玻璃，取代已知技术所使用的透明强化玻璃。通过具反射功能的强化玻璃面对光电转换结构的表面上的立体图案，或密度实质大于此一强化玻璃的镀膜层，将原先已穿透光电转换结构的光线，重新反射回光电转换结构之中，借以提高半导体薄膜的光电转换率，以达到提高薄膜太阳能电池的发电效率。
附图说明
为让本实用新型的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的详细说明如下：
图1是根据本实用新型的一较佳实施例所示的一种薄膜太阳能电池结构的剖面示意图；
图2是根据本实用新型的另一较佳实施例所示的一种薄膜太阳能电池结构的剖面示意图。
为清楚描述本实用新型的技术特征，上述图标并未按照比例绘示，元件的尺寸大小，将依照说明书的描述内容的需求进行变更。
【主要元件符号说明】
100：薄膜太阳能电池结构 101：基材
102：光电转换结构 103：具反射功能的强化玻璃
103a：强化玻璃面对接触电极的表面
104：透明导电层 105：半导体薄膜
106：接触电极 107：立体图案
108：聚乙烯醋酸乙烯酯膜
200：薄膜太阳能电池结构 201：基材
202：光电转换结构 203：具反射功能的强化玻璃
203a：强化玻璃面对接触电极的表面
203b：强化玻璃 203c：镀膜层
204：透明导电层 205：半导体薄膜
206：接触电极
208：聚乙烯醋酸乙烯酯膜
具体实施方式
为让本实用新型的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，特提供数种薄膜太阳能电池结构作为较佳实施例来进一步说明。其中值得注意的是，为了方便描述起见，在以下实施例的附图之中，相似的元件将以相同的附图符号加以标示，然而这并不代表各附图之间，存在有相对应的联系关系。
请参照图1，图1是根据本实用新型的一较佳实施例所示的一种薄膜太阳能电池结构100的剖面示意图。薄膜太阳能电池结构100包括：基材101、光电转换结构102以及具反射功能的强化玻璃103，其中强化玻璃103的平均折射率实质介于35％至55％之间。
光电转换结构102位于基材101之上。在本实用新型的较佳实施例之中，基材101是一种玻璃基板，光电转换结构102则是一种薄膜结构，包括至少一层第一透明导电层104、至少一层半导体薄膜105、至少一层第二透明导电层109以及一接触电极106。第一透明导电层104位于基材101之上；半导体薄膜105位于第一透明导电层104之上；第二透明导电层109位于半导体层105之上；接触电极106位于第二透明导电层109上。
其中第一透明导电层104则是一种透明导电氧化物(TransparentConducting Oxide；TCO)层，较佳的材料为二氧化锡(SnO2)或氧化锌(ZnO)。位于第一透明导电层104上方的半导体薄膜105则是一种本质层为非晶硅(Amorphous Silicon；a-Si)、微晶硅(Microcrysatlline Silicon；mc-Si)或微晶硅锗(Microcrysatlline Silicon Germanium；mc-SiGe)材料所组成的P-i-N结构。第二透明导电层109和第一透明导电层104一样，皆为一种透明导电氧化物层，较佳的材料为二氧化锡或氧化锌。接触电极106则是一金属电极层。
在本实施例之中，具反射功能的强化玻璃103是通过一层聚乙烯醋酸乙烯酯(Ethylene Vinyl Acetate；EVA)膜108与光电转换结构102的接触电极106密合。其中，具反射功能的强化玻璃103面对接触电极106的表面103a具有一个立体图案107。而此一立体图案107，可以是一种以蚀刻方式或是喷砂研磨的方式，在一般强化玻璃的表面上所形成的立体几何图案。通过此一立体图案的绕射，可以使一般的强化玻璃平均折射率实质提高至为37％，并将平均反射率实质提高至89％，而形成一种具反射功能的强化玻璃103。如此一来，原本已穿透光电转换结构102的光线，可重新被反射回光电转换结构102中，进行再一次的光电转换，以提高薄膜太阳能电池结构100的整体光电转换率。
请参照图2，图2是根据本实用新型的另一较佳实施例所示的一种薄膜太阳能电池结构200的剖面示意图。薄膜太阳能电池结构200包括：基材201、光电转换结构202以及具反射功能的强化玻璃203，其中具反射功能的强化玻璃203的平均折射率实质介于35％至55％之间。
光电转换结构202位于基材201之上。在本实用新型的较佳实施例之中，基材201是一种玻璃基板，光电转换结构202则是一种薄膜结构，包括至少一层第一透明导电层204、至少一层半导体薄膜205、至少一层第二透明导电层209以及一接触电极206。第一透明导电层204位于基材201之上；半导体薄膜205位于第一透明导电层204之上；第二透明导电层209位于半导体层205之上；接触电极206位于第二透明导电层209上。
其中第一透明导电层204则系一种透明导电氧化物层，较佳的材料为二氧化锡或氧化锌。位于透明导电层204上方的半导体薄膜105则系一种本质层为非晶硅、微晶硅或微晶硅锗材料所组成的P-i-N结构。第二透明导电层209和第一透明导电层204一样，皆为一种透明导电氧化物层，较佳的材料为二氧化锡或氧化锌。接触电极206则系一金属电极层。
具反射功能的强化玻璃203包括一强化玻璃203b以及一镀膜层203c。其中，镀膜层203c位于强化玻璃203a面对接触电极206的表面203a上203c。而此一镀膜层203c的密度大于强化玻璃203b的密度，借以形成一个光的反射接口，使强化玻璃203b的平均折射率实质提高至为52％，并将强化玻璃203b的平均反射率实质提高至91％。如此一来，原本已穿透光电转换结构202的光线，可重新被反射回光电转换结构202中，进行在一次的光电转换，以提高薄膜太阳能电池结构200的整体光电转换率。
在本实施例之中，镀膜层203c较佳是一种金属薄膜，可以通过蒸镀、旋涂、沉积或压印的方式，形成于强化玻璃203b面对接触电极206的表面203a上。
另外具反射功能的强化玻璃203是通过涂布镀膜层203c和接触电极206之间的聚乙烯醋酸乙烯酯膜与光电转换结构202的密合。
根据以上所述的实施例，本实用新型的技术特征是采用平均折射率实质介于35％至55％之间具反射功能的强化玻璃，取代已知技术所使用的透明强化玻璃。通过具反射功能的强化玻璃面对光电转换结构的表面上的立体图案，或密度实质大于此一强化玻璃的镀膜层，将原先已穿透光电转换结构的光线，重新反射回光电转换结构之中，借以提高半导体薄膜的光电转换率，以达到提高薄膜太阳能电池的发电效率。
虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何相关技术领域具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视后附的权利要求所界定的范围为准。
Claims (10)
1、一种太阳能电池结构，其特征在于，包括：
一基材；
一光电转换结构；以及
一具反射功能的强化玻璃，其中该具反射功能的强化玻璃具有介于35％至55％之间的一平均折射率。
2、根据权利要求1所述的太阳能电池结构，其特征在于，该光电转换结构包括：
一透明导电层，位于该基材之上；
一半导体薄膜，位于该第一透明导电层之上；以及
一接触电极，位于该第二半导体层之上。
3、根据权利要求2所述的太阳能电池结构，其特征在于，该透明导电层是二氧化锡或氧化锌。
4、根据权利要求3所述的太阳能电池结构，其特征在于，该半导体薄膜由非晶硅、微晶硅或微晶硅锗材料所构成的一P-i-N结构。
5、根据权利要求2所述的太阳能电池结构，其特征在于，该基材是一玻璃基材，且该接触电极是一金属层。
6、根据权利要求1所述的太阳能电池结构，其特征在于，该具反射功能的强化玻璃面对该光电转换结构的表面，具有一立体图案，且该具反射功能的强化玻璃通过一聚乙烯醋酸乙烯酯膜与该光电转换结构密合。
7、根据权利要求6所述的太阳能电池结构，其特征在于，该具反射功能的强化玻璃具有为37％的一平均折射率，以及为89％的一平均反射率。
8、根据权利要求1所述的太阳能电池结构，其特征在于，该具反射功能的强化玻璃包括：
一强化玻璃；以及
一镀膜层，位于该强化玻璃面对该光电转换结构的表面，具有一镀膜层，且该度膜层的密度大于该强化玻璃的密度。
9、根据权利要求8所述的太阳能电池结构，其特征在于，该具反射功能的强化玻璃具有为52％的一平均折射率，以及为91％的一平均反射率。
10、根据权利要求9所述的太阳能电池结构，其特征在于，该镀膜层的材料为银或铝，且该镀膜层通过一聚乙烯醋酸乙烯酯膜与该光电转换结构密合。
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|---|---|---|---|---|
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2008
- 2008-07-11 CN CNU2008201266924U patent/CN201222505Y/zh not_active Expired - Fee Related
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