CN202102900U - 太阳能电池 - Google Patents

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郑汉斌
萧智砺
张仲琦
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Abstract

本实用新型是关于一种太阳能电池，用以接收一光源所发射的一光束以产生一电流，包含一第一基板、一电解层及一第二基板。第一基板由上而下包含一透光层、一第一电极层及一染料层。电解层设置于第一基板与第二基板之间。第二基板由上而下包含一第二电极层、一反射层、一黏着层及一散热层。其中，当光束由上而下穿透第一基板至电解层后，光束的第一部分将为电解层所吸收，而光束的第二部分适可为反射层所具有的一反射面所反射。此时，光束的第一部分及第二部分将使第一电极层及第二电极层间产生一电位差，而形成该电流。本实用新型的太阳能电池简易制作、设备成本较低且可用以增加入射光的利用效率。

Description

太阳能电池
技术领域
本实用新型是关于一种太阳能电池；特别是关于一种可增加入射光束的光能利用率的太阳能电池。
背景技术
由于石油资源的日益短缺，以太阳能发电做为替代能源的可能性，也已逐渐引起人们的注目。经统计，太阳每年照射到地球表面的能量约为地球上所有人每年消耗的一百万倍，因此，若能充分利用这百分之一的太阳光能，并将这些太阳光能以10％的转换效率转换为电能，将足以充分满足人们现阶段的能源需求。
如图1所示，于现有技术中，现有的一太阳能电池1由上而下依序设置一第一玻璃基板11、一第一电极层12、一电解层13、一染料层14、一第二电极层15及一第二玻璃基板16。其中，染料层14由敏化剂层141及二氧化钛(TiO2)涂层142所构成。
当光源(图未示出)所发射的一光束A经由太阳能敏化电池1的上侧穿透第一玻璃基板11及第一电极层12至电解层13，或是光束A穿透第二玻璃基板16、第二电极层15及染料层14至电解层13时，皆可使第一电极层12及第二电极层15之间产生一电位差以形成一电流，而完成光电转换的步骤。
然而，虽然由玻璃材质所制成的第一玻璃基板11及第二玻璃基板16具有抵抗电解液侵蚀的功用，不过由于玻璃本身具有较大的比重，同时也难以将未利用到的光束A的热能移除，故长时间使用下，热能会聚集于太阳能电池1中，使太阳能电池1的光能利用率降低。并且，第一玻璃基板11及第二玻璃基板16虽可利用高温烧结的方式产生透明电极层，但高温烧结所需的加工时间偏长，也将因此导致生产成本偏高。
综上所述，如何提供一种可以简易制作、设备成本较低且可用以增加入射光的利用效率的太阳能电池，便为此业界亟需努力的目标。
实用新型内容
本实用新型的一目的在于提供一种太阳能电池，其可利用具有一不平坦表面的一反射层以反射一入射光，借以增加入射光的利用效率，同时可避免入射光将本身的能量转换为热能，以降低太阳能电池的温度。
本实用新型的又一目的在于提供一种太阳能电池，其具有制作方式简便且工艺设备成本较低的优点，以用来降低制作太阳能电池的成本。
为达上述目的，本实用新型所提供的一太阳能电池包含：
第一基板，该第一基板由上而下包含：透光层、第一电极层及染料层；
第二基板，该第二基板由上而下包含：第二电极层、反射层、黏着层及散热层；
以及电解层，设置于该第一基板与该第二基板之间；
其中，用于光束由上而下穿透的该第一基板的该透光层、该第一电极层、该染料层、该电解层、该第二基板的第二电极层依序排列，该第二基板的该反射层具有用于将穿透至该反射层的该光束的第二部分反射的反射面，该电解层为用于吸收该光束的第一部分的电解层。
优选的，该反射面为光滑平面。
优选的，该反射面为不规则表面。
优选的，该黏着层为玻纤布树脂黏着层。
优选的，该透光层为透明导电玻璃。
优选的，该染料层包括二氧化钛涂层及敏化剂层。
优选的，该第二电极层为网印或曝光蚀刻成型的。
优选的，该第二电极层的材料为铂。
优选的，该反射层为钛箔。
优选的，该散热层的材料为铝、不锈钢、铝合金或者是不锈钢合金。
优选的，该电解层的材料为电解液。
本实用新型的太阳能电池简易制作、设备成本较低且可用以增加入射光的利用效率。
附图说明
图1：为现有的太阳能电池示意图。
图2：为本实用新型的太阳能电池的第一实施例示意图。
图3：为本实用新型的太阳能电池的第二实施例示意图。
其中：
Figure BSA00000530431700031
Figure BSA00000530431700041
具体实施方式
如图2所示的第一实施例，本实用新型的一太阳能电池2用以接收一光源(图未示出)所发射的一光束B以产生一电流(图未示出)。太阳能电池2包含一第一基板21、一电解层23及一第二基板25，且电解层23设置于第一基板21及第二基板25之间。
如图所示，第一基板21由上而下依序设置一透光层211、一第一电极层213及一染料层215，且染料层215涂覆于第一电极层213的一表面2131上。电解层23设置于第一基板21与第二基板25之间，并用以填充一电解液(图未示出)。而第二基板25由上而下依序设置一第二电极层251、一反射层253、一黏着层255及一散热层257。其中，第二电极层251由网印或曝光蚀刻所制成，反射层253较佳的为钛箔，并具有一反射面2531，且黏着层255用以黏着结合反射层253及散热层257。此外，于第一实施例中，反射面2531较佳的为一光滑表面。
于本实施例中，透光层211为一透明导电玻璃，染料层215由二氧化钛(TiO2)涂层及敏化剂层所构成，电解层23的电解液主要由碘离子(I-、I3-)所组成。此外，第二电极层251的材料较佳的为铂(Pt)或石墨，以铂为材料的第二电极层251亦可供电解层23作为催化剂使用。散热层257的材料较佳的选自铝、不锈钢、铝合金或者是不锈钢合金所组成的群组，以有利于协助移除未被太阳能面板2所吸收的光束所产生的热能。
于实际制作太阳能电池2时，其先分别形成第一基板21及第二基板25后，再将电解液灌入第一基板21及第二基板25间形成电解层23，方可进行最后的封装程序。
请再次参照图2，当光源所发射的光束B由上而下依序穿透第一基板21、电解层23至第二基板25时，光束B的一第一部分B’将为电解层23所吸收，并借助染料层215及电解层23之间的氧化还原反应，使第一部分B’所具有的第一部分光能转换为第一部分电能。同时，当光束B的第二部分B”入射至第二电极层251后，第二部分B”适可借助反射层253的反射面2531反射至电解层23中，并借助染料层215及电解层23之间的氧化还原反应，使第二部分B”所具有的第二部分光能转换为第二部分电能。
如此一来，由光束B所提供的第一部分B’及第二部分B”将共同导致第一电极层213及第二电极层251间产生一电位差，以产生该电流。
图3为本实用新型的太阳能电池2的第二实施例。其中，第二实施例的结构皆于第一实施例相同，两者的差异仅在于第二实施例的黏着层255由玻纤布树脂黏着层所组成。会利用玻纤布树脂形成黏着层255的原因在于，玻纤布树脂黏着层的表面具有玻纤布织纹，故当反射层253的钛箔进行热压贴合于黏着层255后，反射面2531便将形成具有玻纤布织纹形状的一不规则表面，而使得入射于反射面2531的光束可具有更大的光程路径，以增加入射光的光电转换效率。
综上所述，本实用新型的太阳能电池2除可借助原有的染料层215及电解层23将光束B的第一部分B’所具有的第一部分光能转换为第一部分电能外，亦可借助反射层253将光束B的第二部分B”所具有一第二部分光能转换为第二部分电能，以增加入射光的利用效率。此外，通过玻纤布树脂黏着层的设置，更能够进一步加大反射层253的单位反射面积，使光束B的第二部分B”可更有效地为染料层215及电解层23所吸收转换。同时，散热层257的设置亦可帮助太阳能电池2移除多余热能，以避免太阳能电池2因过热而导致功能失效。
上述的实施例仅用来例举本实用新型的实施态样，以及阐释本实用新型的技术特征，并非用来限制本实用新型的保护范畴。任何熟悉此技术者可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本实用新型所主张的范围，本实用新型的权利保护范围应以申请专利范围为准。

Claims (11)

1.一种太阳能电池，其特征在于，包含：
第一基板，该第一基板由上而下包含：透光层、第一电极层及染料层；
第二基板，该第二基板由上而下包含：第二电极层、反射层、黏着层及散热层；以及
电解层，设置于该第一基板与该第二基板之间；
其中，用于光束由上而下穿透的该第一基板的该透光层、该第一电极层、该染料层、该电解层、该第二基板的第二电极层依序排列，该第二基板的该反射层具有用于将穿透至该反射层的该光束的第二部分反射的反射面，该电解层为用于吸收该光束的第一部分的电解层。
2.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：该反射面为光滑平面。
3.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：该反射面为不规则表面。
4.如权利要求3所述的太阳能电池，其特征在于：该黏着层为玻纤布树脂黏着层。
5.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：该透光层为透明导电玻璃。
6.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：该染料层包括二氧化钛涂层及敏化剂层。
7.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：该第二电极层为网印或曝光蚀刻成型的。
8.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：该第二电极层的材料为铂。
9.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：该反射层为钛箔。
10.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：该散热层的材料为铝、不锈钢、铝合金或者是不锈钢合金。
11.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于：该电解层的材料为电解液。
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CN108252631A (zh) * 2016-12-28 2018-07-06 上海大学 一种节能发电一体化智能窗器件及其制备方法
TWI772874B (zh) * 2019-09-06 2022-08-01 周志源 光電裝置

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