[发明专利]一种太阳能电池及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及对太阳能电池结构及其制作方法的改进。

背景技术

现有太阳能电池主要是以半导体材料硅为平面基体，利用扩散工艺在硅晶体中掺入杂质：当掺入硼、磷等杂质时，硅晶体中就会存在着一个空穴，形成n型半导体；同样，掺入磷原子以后，硅晶体中就会有一个电子，形成p型半导体，p型半导体与n型半导体结合在一起形成pn结，当太阳光照射硅晶体后，pn结中n型半导体的空穴往p型区移动，而p型区中的电子往n型区移动，从而形成从n型区到p型区的电流，在pn结中形成电势差，这就形成了电源。

其工艺上主要有以下几个重要工序

A.背面银电极印刷(背银印刷)：在电池片的正电极面(p区)用银铝浆料印刷两条电极导线，宽约3～4mm，作为电池片的电极；

B.背面铝印刷(背铝印刷)：在电池片的正电极面采用铝浆料印刷整面，除背银电极外；

C.正面银印刷(正银印刷)：在电池片对着太阳面的一面用银浆料印刷一排间隔均匀的栅线和两条电极，栅线间距约3mm、宽度约0.10～0.12mm。

目前，太阳能电池最好的转换效率是25％，70％多太阳能浪费掉。现有技术中，制约晶体硅太阳能电池光电转换效率进一步提高的主要技术障碍有：①电池表面栅线遮光影响；②电池表面光反射损失；③光传导损失；④内部复合损失；⑤表面复合损失等。

发明内容

本发明为克服已有技术存在的缺点，提供一种太阳能电池及其制作方法。

一种太阳能电池，其特征在于，在一个平面上，至少由两个圆柱型子构件并列组成；圆柱型子构件结构为：圆柱型导电极板为阳极，其外表面设置有P型半导体层；在P型半导体层外表面设置有N型半导体层；两个紧密平排的圆柱型子构件之间连接银电极丝；银电极丝为阴极；

或圆柱型导电极板为阴极，其外表面设置有N型半导体层；在N型半导体层外表面设置有P型半导体层；两个紧密平排的圆柱型子构件之间连接银电极丝；银电极丝为阳极；镀银电极丝的一面为背光面。

本发明提出太阳能电池采用圆柱型太阳能子构件，并且无缝紧密平排的结构，其优点是，以附图1子构件结构组成的太阳能电池为例：

1.上部半导体层5无缝紧密平排面向太阳，相比平板太阳能结构，电池受光面积为∏/2＝1.57倍，由于采用在所有的子构件连接处布电极丝，镀银电极丝的一面为背光面，不用考虑电池表面栅线遮光影响，相对平板太阳能结构增加受光面积4％。

2.由于圆柱型太阳能子构件的结构，将光引入背对太阳面的半导体层，使得背面半导体参与光伏反应。以子构件圆柱型导电极板直径为0.5mm计算，至少66.6％％的光进入下部半导体层面6，参与光伏反应，至少提高效率66.6％。

3.由于圆柱型太阳能子构件改变光在电池体内的路径，将光引入背对太阳面的半导体层，相对平板太阳能结构，光反射、干涉损耗减少。

4.在所有的子构件连接处4布设置银电极丝为阴极或阳极，使得阴极或阳极与半导体层接触为线接触，减小表面复合损失。

综上所述，本发明可以大幅度提高光转换效率，相对平板太阳能结构可以提高2.65倍，有望达到60％以上。

附图说明

附图1是子构件结构示意图。

附图2是多个子构件组成本发明太阳能电池结构示意图。

附图3是子构件上、下部半导体层面结构示意图。

附图4是子构件阳极结构示意图。

附图5是子构件阴极结构示意图。

附图6是另一子构件结构示意图。

1导电极板、2P型半导体层、3N型半导体层、4相邻子构件连接处、5上部半导体层面、6下部半导体层面、7阳极、8银电极丝、9镀银层、10P型半导体层、11N型半导体层。

具体实施方式

本发明由以下实施例及其附图给出。

实施例1：见附图1～5。

一种太阳能电池，在一个平面上，由六个圆柱型子构件并列组成；圆柱型子构件结构为：圆柱型导电极板1直径0.5mm为阳极，其外表面设置有P硅型半导体层2；在P型硅半导体层外表面设置有N型硅半导体层3；相邻两个紧密平排的圆柱型子构件连接处4之间通过镀银连接银电极丝8；银电极丝为阴极；镀银电极丝的一面为背光面；所述银电极丝镀银宽度0.12mm；

所述圆柱型导电极板一端露出2mm长作为阳极；所述银电极丝外露2mm作为阴极；

圆柱型子构件外露阳极的一端同侧，并通过导线连接为太阳能电池阳极；外露阴极的一端同侧通过导线连接，作为太阳能电池阴极。