[发明专利]太阳能电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池，尤其涉及一种基于碳纳米管的太阳能电池。

背景技术

太阳能是当今最清洁的能源之一，取之不尽、用之不竭。太阳能的利用方 式包括光能-热能转换、光能-电能转换和光能-化学能转换。太阳能电池是光能- 电能转换的典型例子，是利用半导体材料的光生伏特原理制成的。根据半导体 光电转换材料种类不同，太阳能电池可以分为硅基太阳能电池(请参见太阳能电 池及多晶硅的生产,材料与冶金学报,张明杰等,vol6,p33-38(2007))、砷化镓太 阳能电池、有机薄膜太阳能电池等。

目前，太阳能电池以硅基太阳能电池为主。请参阅图1，为现有技术中的 硅基太阳能电池30包含一背电极32、一硅片衬底34、一掺杂硅层36和一上电 极38。在硅基太阳能电池中，作为光电转换的材料的硅片衬底通常采用单晶硅 制成。因此，要获得高转换效率的硅基太阳能电池，就需要制备出高纯度的单 晶硅。所述背电极32设置于所述硅片衬底34的第一表面341，且与该硅片衬 底34的第一表面341欧姆接触。所述硅片衬底34的第二表面343设置有多个 间隔设置的凹孔342。所述掺杂硅层36形成于所述凹孔342的内表面344，起 到光电转换的作用。所述上电极38设置于所述硅片衬底34的第二表面343。 现有技术一般采用导电金属网格作为上电极38，然而导电金属都是不透明的材 料，降低了太阳光的透过率。为了进一步增加太阳光的透过率，故采用透明的 铟锡氧化物层作为上电极38，但由于铟锡氧化物层的机械和化学耐用性不够好， 导致了现有的太阳能电池的耐用性低。同时，由于所述掺杂硅层36本身的吸光 性不是很好，故所述硅基太阳能电池30的光电转换效率不高。

因此，确有必要提供一种太阳能电池，所得到的太阳能电池具有较高的光 电转换效率、耐用性高、阻值分布均匀及透光性好。

发明内容

一种太阳能电池包括一背电极、一硅片衬底、一掺杂硅层和一上电极。所 述硅片衬底包括相对设置的一第一表面和一第二表面。所述背电极设置于所述 硅片衬底的第一表面，且与该硅片衬底第一表面欧姆接触。所述硅片衬底的第 二表面设置有多个间隔设置的凹孔。所述掺杂硅层形成于所述硅片衬底第二表 面的凹孔的内表面。所述上电极设置于所述硅片衬底的第二表面。该上电极为 一碳纳米管复合结构，所述碳纳米管复合结构进一步包括一碳纳米管结构以及 均匀分布于该碳纳米管结构中的金属颗粒，该碳纳米管结构直接固定在第二表 面，该碳纳米管复合结构对应硅片衬底凹孔的部分悬空设置。

与现有技术相比较，所述太阳能电池具有以下优点：其一，碳纳米管复合 结构具有良好的吸收太阳光能力，所得到的太阳能电池具有较高的光电转换效 率；其二，碳纳米管复合结构具有很好的韧性和机械强度，故，采用碳纳米管 复合结构作上电极，可以相应的提高太阳能电池的耐用性。

附图说明

图1是现有技术中太阳能电池的结构示意图。

图2是本技术方案实施例的太阳能电池的侧视结构示意图。

图3是本技术方案实施例的太阳能电池的上电极的结构示意图。

图4是本技术方案实施例的太阳能电池采用有序碳纳米管薄膜的部分放大 示意图。

具体实施方式

以下将结合附图详细说明本技术方案太阳能电池。

请参阅图2，本技术方案实施例提供一种太阳能电池10包括一背电极12、 一硅片衬底14、一掺杂硅层16、一上电极18、一减反层22和至少一电极20。 所述硅片衬底14包括相对设置的一第一表面141和一第二表面143。所述背电 极12设置于所述硅片衬底14的第一表面141，且与所述硅片衬底14的第一表 面141欧姆接触。所述硅片衬底14的第二表面143设置有多个间隔设置的凹孔 142。所述掺杂硅层16形成于所述硅片衬底14第二表面143的凹孔142的内表 面144。所述上电极18设置于所述硅片衬底14的第二表面143。该上电极18 包括一碳纳米管复合结构。所述减反层22设置于所述上电极18的第一表面181。 所述至少一电极20设置于所述减反层22的表面。