TWI506801B - 太陽能電池組 - Google Patents

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Description

太陽能電池組
本發明涉及一種太陽能電池組。
太陽能電池為利用半導體材料的光生伏特原理製成的。根據半導體光電轉換材料種類不同，太陽能電池可以分為矽基太陽能電池(請參見太陽能電池及多晶矽的生產，材料與冶金學報，張明傑等，vol6，p33-38(2007))、砷化鎵太陽能電池、有機薄膜太陽能電池等。
目前，太陽能電池以矽基太陽能電池為主。先前技術中的矽基太陽能電池包括：一背電極、一P型矽層、一N型矽層及一上電極。所述P型矽層採用多晶矽或單晶矽製成。所述背電極設置於所述P型矽層的一表面。所述N型矽層形成於所述P型矽層的另一表面。所述上電極設置於所述N型矽層的表面。所述太陽能電池中P型矽層及N型矽層形成P-N結區。當該太陽能電池在工作時，光從上電極一側直接入射至所述上電極，並經過所述上電極及所述N型矽層到達所述P-N結區，所述P-N結區在光子激發下產生複數電子-電洞對(載流子)，所述電子-電洞對在靜電勢能作用下分離並分別向所述背電極及上電極移動。在所述太陽能電池的背電極與上電極兩端接上外電路中的負載。
然，上述結構中所述光子需要通過所述上電極及所述N型矽層之 後才到達所述P-N結區，使得一部份入射光線被所述上電極及N型矽層吸收，使所述P-N結區對光的吸收率較低，進而減少了P-N結區激發出的載流子的量，降低了太陽能電池的光電轉換效率。
有鑒於此，提供一種具有較高光電轉換效率的太陽能電池組實為必要。
一種太陽能電池組，包括至少兩個電池單元，該每一電池單元包括：並排且接觸設置的一第一電極層、一P型半導體層、一N型半導體層及一第二電極層，該P型半導體層與該N型半導體層接觸並形成一P-N結區，所述第一電極層及第二電極層分開設置於所述P-N結區外側，其中，所述至少兩個電池單元的上述各層沿一直線連續堆疊設置成一排，設定所述直線的延伸方向為第一方向，垂直於所述第一方向為第二方向，所述太陽能電池組中每一電池單元具有一受光端面，且每一電池單元的受光端面均平行於所述第一方向，任意兩個相鄰的電池單元中相對設置的半導體層的類型相同。
一種太陽能電池組，包括至少兩個電池單元，該每一電池單元包括：並排且接觸設置的一第一半導體層及一第二半導體層，該第一半導體層與該第二半導體層接觸並形成一P-N結區，其中，所述至少兩個電池單元沿一直線連續堆疊設置成一排，任意兩個相鄰的電池單元中相對設置的半導體層的類型相同，相鄰的電池單元之間均設置有一電極層。
一種太陽能電池組，包括複數電池單元，每一電池單元包括：並排且接觸設置的一P型導體層及一N型半導體層，該P型半導體層 與該第二半導體層接觸並形成一P-N結區，其中，所述複數電池單元沿一直線連續堆疊設置成一排，所述複數P-N結區並聯連接，相鄰的電池單元之間均設置有一電極層。
所述太陽能電池組工作時，外界光可直接入射至所述受光端面，由於該受光端面沒有被電極覆蓋，使得光子不必先經過電極、N型矽層後才到達P-N結區，從而減少了電極及N型矽層對光的吸收，提高了P-N結區的光吸收率，相應地，使得P-N結區可激發出更多的電子-電洞對，提高了整個太陽能電池的光電轉換效率。此外，所述太陽能電池組中複數電池單元相互並聯設置，由於總內阻變小，即向外界能提供的電流變大，從而進一步提高整個太陽能電池組的光電轉換效率。
10‧‧‧電極
12‧‧‧集流體
14‧‧‧電極材料層
142‧‧‧電極活性物質顆粒
144‧‧‧奈米碳管
16‧‧‧極耳
圖1為本發明第一實施例提供的太陽能電池組的俯視圖。
圖2為圖1所示太陽能電池組的沿II-II的剖視圖。
圖3為本發明第二實施例提供的太陽能電池組的俯視圖。
圖4為圖3所示太陽能電池組的沿IV-IV的剖視圖。
圖5為本發明第三實施例提供的太陽能電池組的俯視圖。
下面將結合附圖及具體實施例對本發明的太陽能電池組作進一步的詳細說明。
請參閱圖1及圖2，本發明第一實施例提供一種太陽能電池組20，包括並聯且相鄰接觸設置的兩個電池單元200，每一電池單元200包括一第一電極層22、一P型矽層24、一N型矽層26及一第二電極 層28。所述太陽能電池組20的一個電池單元200的所述第一電極層22、所述P型矽層24、所述N型矽層26、所述一第二電極層28及與其相鄰的另一個電池單元200的所述一第二電極層28、所述N型矽層26、所述P型矽層24、所述第一電極層22依次並排且層疊設置，且上述各層沿一直線連續設置成一排構成一整體結構。所述整體結構係指在所述太陽能電池組20中，上述各層沿X方向連續接觸設置從而成為一個整體。所述太陽能電池組20中，兩個電池單元200通過所述兩個電池單元200的兩個第二電極層28相接觸。
所述“並聯”係指在所述太陽能電池組20的兩個電池單元200中，通過外接導線將兩個第一電極層22相互電連接，從而將所述兩個P型矽層24連接至外接工作電路作為正極；通過外接導線將相接觸的兩個第二電極層28電連接，從而將所述兩個N型矽層26至外接工作電路作為負極。並且，每一個電池單元200通過所述外接導線形成一個獨立的工作回路，並且每一電池單元200中的第一電極層22均通過外接導線電連接，所述第二電極層28均通過外接導線電連接。當在所述正極與負極之間附加一工作元件時，則在所述工作元件中形成一工作電流，並且該工作電流約等於每一電池單元200的工作回路中產生的電流之和。
在此，定義所述兩個電池單元200的上述各層連續設置的直線方向為第一方向即X軸方向，垂直於所述X軸方向為第二方向即Y方向，而同時垂直於所述第一方向及第二方向為第三方向即Z軸方向。則所述“並排”係指所述兩個電池單元200的上述各層在X方向上依次層疊設置，即所述N型矽層26與P型矽層28按照-P-N-N-P-的方式依次設置。所述每一電池單元200均具有一受光端 面27直接接受外界光線，且每一電池單元200的受光端面27均平行於所述X軸及Y軸所在的平面。
所述兩個電池單元200在X方向上並排接觸設置，且在Y方向上相互錯開設置。所述兩個電池單元200相互接觸的兩個第二電極層28的接觸面積不限，優選的，所述接觸面積接近於所述第二電極層28的面積，只要保證第二電極層28有一部份為裸露的，以便於外接導線。將所述兩個電池單元200中的第一電極層22電連接後作為正極，所述兩個電池單元200中的第二電極層28電連接後作為負極，則得到的太陽能電池組20中，所述兩個電池單元200為並聯關係。可以理解，所述兩個電池單元200也可在Z方向上相互錯開，從而使部份第二電極層28裸露出來。
可以理解，每一電池單元200的P型矽層24與N型矽層26可以互換，相應的，第二電極層28及第一電極層22也可互換。即，所述太陽能電池組20中兩個電池單元200的所述各層的排列次序也可為：第二電極層28、N型矽層26、P型矽層24、第一電極層22、與其相鄰的另一個電池單元200的所述第一電極層22、P型矽層24、N型矽層26、一第二電極層28，所述各層依次並排且層疊設置。也就為說，所述兩個電池單元200中，所述相鄰的半導體層的類型相同，即同屬於P型半導體層或同屬於N型半導體層。
所述P型矽層24為一層狀結構，所述P型矽層24具有相對的一第一側面242及一第二側面244。所述N型矽層26形成於所述P型矽層24的第二側面244。該N型矽層26為一層狀結構，該N型矽層26具有相對的一第三側面262及一第四側面264。該第一電極層22設置於該P型矽層24的第一側面242，並與該P型矽層24電接觸，該第二 電極層28設置於該N型矽層26的第四側面264，並與該N型矽層26電接觸。該P型矽層24的第二側面244與該N型矽層26的第三側面262接觸並形成一P-N結區。所述第一電極層22及第二電極層28分開設置於所述P-N結區外側。
所述P型矽層24具有一與該第一側面242及第二側面244相連的第一表面243，所述N型矽層26具有一與該第三側面262及第四側面264相連的第二表面263，所述第一表面243及第二表面263共同構成所述受光端面27。所述太陽能電池組20的所述受光端面27平行於所述第一方向，具體的，所述受光端面27平行於所述X軸與所述Y軸所定義的平面。由於所述P-N結區形成於所述P型矽層24及N型矽層26的接觸面附近，因此，所述P-N結區通過所述受光端面27同時暴露出P型矽層24及N型矽層26。
可以理解，所述太陽能電池組20的受光端面27亦可平行於所述X軸與Z軸定義的平面，且所述受光端面27為一高低不平的表面。所述太陽能電池組20的受光端面27高低不平，為因所述兩個電池單元200在Y方向上相互錯開設置而形成的。
本實施例中，所述太陽能電池組20的所述受光端面27平行於所述X軸與所述Y軸所定義的平面。所述電池單元200的厚度為從所述受光端面27到與該受光端面27相對的另一端面之間的距離。所述電池單元200具有較小的厚度，從而使整個電池單元200可看作一面狀結構，所述電池單元200的受光端面27與所述電池單元200的厚度方向相垂直。
所述P型矽層24的材料可為單晶矽、多晶矽或其他的P型半導體材料。所述P型矽層24沿第一側面242到第二側面244方向的厚度為 200微米~300微米。所述第一表面243與第一側面242及第二側面244之間的夾角可大於0度且小於180度，優選為，該夾角為90度。本實施例中，所述第一表面243與第一側面242及第二側面244垂直，所述P型矽層24為一厚度為200微米的P型單晶矽片。
所述N型矽層26可以通過向一矽片注入過量的如磷或者砷等N型摻雜材料製備而成。所述N型矽層26沿第三側面262到第四側面264方向上的厚度為10奈米~1微米。所述第二表面263與第三側面262及第四側面264之間的夾角可大於0度且小於180度，優選為，該夾角為90度。本實施例中，所述第二表面263與第三側面262及第四側面264垂直，所述N型矽層26的厚度為50奈米。
所述P-N結區中，N型矽層26中的多餘電子趨向P型矽層24，並形成一個由N型矽層26指向P型矽層24的內電場。當所述P-N結區在光的激發下產生複數電子-電洞對時，所述複數電子-電洞對在內電場作用下分離，N型矽層26中的電子向所述第二電極層28移動，P型矽層中的電洞向所述第一電極層22移動，然後分別被所述第一電極層22及第二電極層28收集，形成電流，從而實現所述太陽能電池組20中光能到電能的轉換。
所述第一電極層22與所述P型矽層24電連接，由於所述太陽能電池組20工作時，外界光無需穿過所述第一電極層22即可到達P-N結區，因此所述第一電極層22可為一連續的面狀結構覆蓋所述P型矽層24的第一側面242的整個表面。當然，第一電極層22也可為一網格狀或柵格狀結構覆蓋所述第一側面242的部份表面。所述第一電極層22的材料為具有導電性的材料，該材料具體可為金屬、導電聚合物、銦錫氧化物及奈米碳管結構。優選為該第一電 極層22由一連續的具有面狀結構的金屬材料層構成，該金屬材料層覆蓋整個所述第一側面242。該金屬材料可為鋁、銅、或銀等。該第一電極層22的厚度不限，優選為50奈米~300奈米。本實施例中，所述第一電極層22為一厚度約為200奈米的鋁箔。
同理，由於外界光不需要穿過所述第二電極層28到達P-N結區，所述第二電極層28可為一連續的面狀結構覆蓋所述N型矽層26的第四側面264的整個表面，也可為一網格狀或柵格狀結構覆蓋所述第四側面264的部份表面。該第二電極層28的材料為具有導電性的材料，該材料具體可選自金屬、合金、奈米碳管、導電聚合物、石墨或氧化銦錫等。優選地，該第二電極層28由一連續的具有面狀結構的金屬材料層構成，該金屬材料層覆蓋整個所述第四側面264。所述金屬材料可為鋁、銅、或銀等。該第二電極層28的厚度不限，優選為50奈米~300奈米。本實施例中，所述第二電極層28為一厚度約為200奈米的鋁箔。
所述第一電極層22及第二電極層28可均不透光，從而可以避免光線穿過第一電極層22及第二電極層28，造成光電轉換效率降低。
此外，所述受光端面27與所述第四側面264之間的夾角可大於0度且小於180度，優選為該夾角為90度。
進一步地，為減少光的反射，使更多的光能被所述P-N結區吸收，在所述受光端面27可進一步設置一減反射層，該減反射層可使光線入射並減少光的反射，且對光的吸收較少，該減反射層的材料為氮化矽(Si3N4)或二氧化矽(SiO2)等。該減反射層的厚度可小於150奈米，本實施例中，該減反射層為900埃(Å)的氮化矽層。
另外，當該受光端面27平行於所述X軸及Z軸所在的平面時，所述電池單元200的厚度不限，可根據從所述受光端面27入射的光在所述P型矽層24及N型矽層26中的透過率而設定。優選地，該厚度為使光透過率為零時的厚度，從而可使所述電池單元200有效利用所吸收的光。本實施例中，所述電池單元200的厚度為50微米~300微米。
當該太陽能電池組20工作時，不同於傳統的使光照射所述覆蓋有網狀金屬電極或透明電極的第四側面264，而為將第一表面243及第二表面263作為受光端面27，接受外界光的入射。由於該受光端面27沒有被第二電極層28覆蓋，即P-N結區直接暴露出P型矽層24及N型矽層26，使得光子可以直接被所述P-N結區吸收，而不必先經過第二電極層28、N型矽層26後才到達P-N結區，從而減少了第二電極層28及N型矽層26對光的吸收，提高了P-N結區對光的吸收率。相應地，使得P-N結區可激發出更多的電子-電洞對。並且，由於所述第二電極層28沒有設置於所述受光端面27上，因此無需考慮第二電極層28阻擋光的影響因素，使得該第二電極層28可設置成任何形狀，甚至可為一面狀結構覆蓋至所述N型矽層26的整個第四側面，從而增大了整個第二電極層28的面積，並減小了P-N結區產生的載流子擴散至所述第二電極層28的距離，減少了載流子的內部損耗，從而提高了整個太陽能電池組20的光電轉換效率。此外，所述兩個電池單元200的所述第一電極層22電連接作為正極，所述兩個電池單元200的所述第二電極層28電連接作為負極，使得兩個電池單元200相互並聯設置。所述太陽能電池組20在工作時，由於所述太陽能電池組20的總內阻變小，即向外界能提供的電流變大，可進一步提高整個太陽能電池組20的光電 轉換效率。
此外，由於無需考慮第一電極層22及第二電極層28對光線的阻擋因素，因此，對該第一電極層22及第二電極層28的形狀、結構要求降低，從而使得製備方法簡單。
請參閱圖3及圖4，本發明第二實施例提供一種太陽能電池組30，包括並聯且接觸設置的複數電池單元300，每一電池單元300包括一第一電極層32、一P型矽層34、一N型矽層36及一第二電極層38。所述太陽能電池組30的第n個電池單元300的所述第二電極層38、N型矽層36、P型矽層34、第一電極層32及與其相鄰的第n+1個電池單元300的所述第一電極層32、P型矽層34、N型矽層36、第二電極層38依次並排且層疊設置，所述太陽能電池組30的第n-1個電池單元300的所述第一電極層32、P型矽層34、N型矽層36、第二電極層38及與其相鄰的第n個電池單元300的所述第二電極層38、N型矽層36、P型矽層34、第一電極層32依次並排且層疊設置，且上述各層沿一直線連續設置成一排構成一整體結構。所述n為大於1的自然數。
本實施例所述太陽能電池組30的結構與第一實施例所述太陽能電池組20的結構相同，不同之處在於，所述太陽能電池組30中包括的電池單元300的數目為複數，並且所述太陽能電池組30中複數電池單元300為相互並聯關係。並且，任意兩個相鄰的電池單元300中相對設置的所述半導體層的類型相同。所述“相對設置”係指所述相鄰電池單元300中，所述第n個太陽能電池單元300所述P型矽層34與第n+1個電池單元300中的P型矽層34相鄰；所述第n個電池單元300的N型矽層36與第n-1個電池單元300中的N型矽層 36相鄰。也就為說，所述相鄰的半導體層的類型相同，或同屬於N型半導體層，或同屬於P型半導體層。具體地，所述太陽能電池組30中第n個電池單元300與其相鄰的第n-1個電池單元300通過所述兩個電池單元300的兩個第二電極層38相接觸，所述太陽能電池組30中第n個電池單元300與其相鄰的第n+1個電池單元300通過所述兩個電池單元300的兩個第一電極層32相接觸。即，所述太陽能電池組30中第n-1個電池單元300所述第一電極層32、所述P型矽層34、所述N型矽層36、所述第二電極層38依次沿X方向並排且接觸設置，所述太陽能電池組30的第n個電池單元300的所述第二電極層38、所述N型矽層36、所述P型矽層34、所述第一電極層32依次沿X方向並排且接觸設置，所述太陽能電池組30中第n+1個電池單元300所述第一電極層32、所述P型矽層34、所述N型矽層36、所述第二電極層38依次沿X方向並排且層疊設置。所述太陽能電池組30中複數電池單元300以此順序沿X方向重複排列。所述n為大於1的自然數。
所述“並聯”係指所述太陽能電池組30中，所述P型矽層34、所述N型矽層36按照“-P-N-N-P-P-N-N-P-”依次電連接。通過外接導線將兩個第一電極層32相互電連接，從而將所述兩個P型矽層34連接至外接工作電路作為正極；通過外接導線將相接觸的兩個第二電極層38電連接，從而將所述兩個N型矽層36至外接工作電路作為負極。並且，每一個電池單元300通過所述外接導線形成一個獨立的工作回路。當在所述正極與負極之間附加一工作元件時，則在所述工作元件中形成一工作電流，並且該工作電流約等於每一電池單元300的工作回路中產生的電流之和。
進一步地，所述太陽能電池組30中相鄰兩個電池單元300在Y方向上相互錯開設置。即，所述太陽能電池組30中第n-1個電池單元300與第n電池單元300在Y方向上相互錯開設置，所述太陽能電池組30中第n個電池單元300與第n+1電池單元300在Y方向上相互錯開設置。可以理解，所述複數電池單元300可在Y方向上延伸。所述複數電池單元300可成階梯狀設置，也可成其他形狀。優選地，所述複數電池單元中第偶數個電池單元以第一直線為對稱軸，所述第奇數個電池單元以第二直線為對稱軸，所述第一直線與第二直線均平行於所述X方向且相互間隔。將複數電池單元300的所述第一電極層32電連接後作為正極，複數電池單元300的所述第二電極層38電連接後作為負極，則得到的太陽能電池組30中的複數電池單元300為並聯關係。
所述每一電池單元300的結構與上述第一實施例的電池單元200的結構相同，在此不再詳細贅述。所述相鄰的兩個電池單元300的電極層可通過導電黏結劑黏結或相互鍵合，且二者的材料可以相同或不同。所述太陽能電池組30所包括的電池單元300的數量不限，可根據實際需要的輸出電流而設定，本實施例中，所述太陽能電池組30包括100個電池單元300。所述太陽能電池組30的工作電流為一個電池單元300的工作電流的整數倍。
如圖5所示，本發明第三實施例提供一種太陽能電池組40，包括並聯且接觸設置的複數電池單元400，每一電池單元400包括一第一電極層32、一P型矽層34、一N型矽層36及一第二電極層38。所述太陽能電池組40的第n個電池單元400的所述P型矽層34與相鄰的第n+1個電池單元400的所述P型矽層34通過同一層第一電極層 32電連接，所述太陽能電池組30的第n-1個電池單元400的所述N型矽層36與相鄰的第n個電池單元400的所述N型矽層36通過同一層第二電極層38電連接，且上述各層沿一直線連續設置成一排構成一整體結構。所述n為大於1的自然數。
本實施例所述太陽能電池組40的結構與第一實施例所述太陽能電池組30的結構基本相同，不同之處在於，所述太陽能電池組40中，相鄰兩N型矽層36之間通過同一層第二電極層38電連接，所述相鄰兩P型矽層34之間通過同一層第一電極層32電連接。所述P型矽層34與所述N型矽層36接觸並形成一P-N結區，並且所述複數電池單元400沿一直線連續堆疊設置成一排，從而形成依次設置的複數P-N結區，並且所述複數P-N結區為並聯連接。所述複數P-N結區並聯係指，通過外接導線將所述相鄰P型矽層34之間的第一電極層32電連接，從而將所述P型矽層34電連接至外接電路作為正極；通過外接導線將所述N型矽層36之間的第二電極層38電連接，從而將所述複數N型矽層36電連接至外接電路作為負極。也就為說，通過外接導線的電連接，所述每一P-N結區通過所述第一電極層32及第二電極層38外接至外接電路形成一獨立的工作回路。當在所述正極與負極之間附加一工作元件時，所述工作元件中形成的電流等於每一獨立的工作回路中的電流之和。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能以此限制本案之請求項。舉凡習知本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下請求項內。
20‧‧‧太陽能電池組
200‧‧‧電池單元
22‧‧‧第一電極層
24‧‧‧P型矽層
242‧‧‧第一側面
244‧‧‧第二側面
26‧‧‧N型矽層
262‧‧‧第三側面
264‧‧‧第四側面
28‧‧‧第二電極層

Claims (14)

  1. 一種太陽能電池組，其包括至少兩個電池單元，該每一電池單元包括：並排且接觸設置的一第一電極層、一P型半導體層、一N型半導體層及一第二電極層，該P型半導體層與該N型半導體層接觸並形成一P-N結區，所述第一電極層及第二電極層分開設置於所述P-N結區外側，其改良在於，所述至少兩個電池單元的上述各層沿一直線連續堆疊設置成一排，設定所述直線的延伸方向為第一方向，垂直於所述第一方向為第二方向，所述太陽能電池組中每一電池單元具有一受光端面，且每一電池單元的受光端面均平行於所述第一方向，任意兩個相鄰的電池單元中相對設置的半導體層的類型相同，所述第一電極層或第二電極層的材料為奈米碳管，所述至少兩個電池單元中的P型半導體層電連接接至外接工作電路作為正極，所述至少兩個電池單元中的N型半導體層電連接接至外接工作電路作為負極，所述至少兩個電池單元中第偶數個電池單元以第一直線為對稱軸對稱，所述第奇數個電池單元以第二直線為對稱軸對稱，所述第一直線與第二直線均平行於所述第一方向且相互間隔。
  2. 如請求項第1項所述的太陽能電池組，其中，所述至少兩個電池單元的相鄰兩個電池單元之間並聯連接。
  3. 如請求項第1項所述的太陽能電池組，其中，所述第二方向垂直於光的入射方向，所述至少兩個電池單元在所述第二方向上相互錯開設置。
  4. 如請求項第1項所述的太陽能電池組，其中，所述第二方向平行於光的入射方向，所述至少兩個電池單元在所述第二方向上相互錯開設置。
  5. 如請求項第1項所述的太陽能電池組，其中，所述P型半導體層具有相對的一第一側面及一第二側面，所述N型半導體層具有相對的一第三側面及 一第四側面，所述P型半導體層的第二側面與所述N型半導體層的第三側面接觸設置，該第一電極層設置在該P型半導體層的第一側面，並與該P型半導體層電接觸，該第二電極層設置在該N型半導體層的第四側面，並與該N型半導體層電接觸，該P型半導體層進一步具有一與所述第一側面及第二側面相連的第一表面，該N型半導體層進一步具有一與所述第三側面及第四側面相連的第二表面，所述第一表面及第二表面共同構成所述受光端面。
  6. 如請求項第1項所述的太陽能電池組，其中，所述受光端面進一步覆蓋有一厚度小於150奈米的減反射層，所述減反射層的材料為氮化矽或二氧化矽。
  7. 如請求項第1項所述的太陽能電池組，其中，所述P-N結區通過所述受光端面暴露出所述P型半導體層及所述N型半導體層。
  8. 如請求項第1項所述的太陽能電池組，其中，所述每一電池單元從受光端面到與該受光端面相對的另一端面之間的距離為50微米~300微米。
  9. 如請求項第1項所述的太陽能電池組，其中，所述太陽能電池組包括複數電池單元連續設置。
  10. 如請求項第1項所述的太陽能電池組，其中，所述至少兩個電池單元的第n個電池單元的第二電極層與相鄰的第n-1電池單元的第二電極層相互接觸，且在所述第二方向上所述第n個電池單元與所述第n-1電池單元相互錯開設置，該第n個電池單元的第一電極層與相鄰的第n+1電池單元的第一電極層相互接觸且在所述第二方向上所述第n個電池單元與所述第n+1電池單元相互錯開設置，所述n為大於1的自然數。
  11. 一種太陽能電池組，包括至少兩個電池單元，該每一電池單元包括：並排且接觸設置的一第一半導體層及一第二半導體層，該第一半導體層與該第二半導體層接觸並形成一P-N結區，其中，所述至少兩個電池單元沿 一直線連續堆疊設置成一排，任意兩個相鄰的電池單元中相對設置的半導體層的類型相同，相鄰的電池單元之間均設置有一電極層，所述電極層的材料為奈米碳管，所有電池單元中的P型半導體層電連接接至外接工作電路作為正極，所有電池單元中的N型半導體層電連接接至外接工作電路作為負極，所述至少兩個電池單元的第n個電池單元的電極層與相鄰的第n-1電池單元的電極層相互接觸，且在沿所述直線方向上所述第n個電池單元與所述第n-1電池單元相互錯開設置，所述n為大於1的自然數，所述至少兩個電池單元中第偶數個電池單元以第一直線為對稱軸對稱，所述第奇數個電池單元以第二直線為對稱軸對稱，所述第一直線與第二直線相互平行。
  12. 如請求項第11項所述的太陽能電池組，其中，所述相鄰的電池單元在垂直於所述直線的方向上交錯設置。
  13. 如請求項第11項所述的太陽能電池組，其中，所述太陽能電池組中相同類型的半導體層通過外接導體實現電連接。
  14. 一種太陽能電池組，包括複數電池單元，每一電池單元包括：並排且層疊設置的一P型半導體層及一N型半導體層，該P型半導體層與N型半導體層接觸並形成一P-N結區，其改良在於，所述複數電池單元沿一直線連續堆疊設置成一排，所述複數P-N結區並聯連接，相鄰的電池單元之間均設置有一電極層，所述電極層的材料為奈米碳管，所述複數電池單元中的P型半導體層電連接接至外接工作電路作為正極，所述複數電池單元中的N型半導體層電連接接至外接工作電路作為負極，所述複數電池單元中第偶數個電池單元以第一直線為對稱軸對稱，所述第奇數個電池單元以第二直線為對稱軸對稱，所述第一直線與第二直線相互平行。
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