[发明专利]具有反射结构的太阳能电池

说明书

技术领域

本发明是涉及一种太阳能电池，且特别是涉及一种具有反射结构的太阳能电池。

背景技术

太阳能是一种具有无污染且取的不尽的能源，因此在遭遇石化能源所面临的污染与短缺的问题时，如何有效利用太阳能源已经成为最受瞩目的焦点。其中，因太阳能电池(solar cell)可直接将太阳能转换为电能，而成为目前运用太阳能源的发展重点。

而目前太阳能电池中的非晶硅(a-Si)薄膜商品有两个问题，第一是照光稳定性问题、第二是只能吸收波长小于800nm的太阳光。

因此，需找寻其它能够提升效率的方法。而减薄氢化非晶硅(a-Si:H)光电转换层的厚度，与堆栈吸收长波长的微晶硅(μc-Si)薄膜太阳能电池成为堆栈式太阳能电池(tandem solar cell)被认为是目前提升效率的最佳方式。

然而，减薄光电转换层的厚度会使光吸收度降低，而传统的堆栈式太阳能电池(tandem solar cell)，因两个电池的折射率系数相近，皆为硅层，折射率约为4，因此光经过两个电池之间的界面时，并不会产生反射的界面，直到光到达银层才会反射至底电池微晶硅层。

发明内容

本发明提供一种具有反射结构的太阳能电池，可直接反射至非晶硅层并由此减薄光电转换层的厚度。

本发明另提供一种具有反射结构的太阳能电池，可增加光电转换层的光通量与吸收量，提升Jsc。

本发明提出一种具有反射结构的太阳能电池，包括堆栈的正面电极、P型层、本征层、N型层以及背面电极，其特征在于：N型层为低折射率材料层，且低折射率材料层的折射率低于本征层的折射率。

在本发明的实施例中，上述低折射率材料层与相接的本征层的折射率差大于或等于2。

在本发明的实施例中，上述低折射率材料层的厚度小于150nm。

在本发明的实施例中，上述低折射率材料层的材料包括N型氧化硅(SiOx)、碳化硅(SiCx)、氮化硅(SiNx)、非晶硅(a-Si)或微晶硅(μc-Si)。

在本发明的实施例中，上述低折射率材料层为N型氧化硅(N-SiOx)层时，其导电度至少大于10^-6S/cm。

在本发明的实施例中，上述具有反射结构的太阳能电池，还包括一组位于N型层与背面电极之间的底电池(bottom cell)。底电池包括堆栈的底电池P型层、底电池本征层以及底电池N型层。

在本发明的实施例中，上述低折射率材料层的折射率低于底电池P型层的折射率。

本发明另提出一种具有反射结构的太阳能电池包括堆栈的正面电极、P型层、本征层、N型层以及背面电极，其特征在于：上述N型层为多层结构，这个多层结构是由多个以低折射率与高折射率互相堆栈的膜所构成，且于多层结构中与本征层接触的是低折射率膜，其中低折射率膜的折射率低于本征层的折射率。

在本发明的另一实施例中，上述低折射率膜与相接的本征层的折射率差大于或等于2。

在本发明的另一实施例中，上述多层结构的厚度约小于150nm。

在本发明的另一实施例中，上述低折射率膜的材料包括N型氧化硅(SiOx)、碳化硅(SiCx)、氮化硅(SiNx)、非晶硅(a-Si)或微晶硅(μc-Si)。

在本发明的另一实施例中，上述低折射率膜为N型氧化硅(N-SiOx)层时，其导电度至少大于10^-6S/cm。

在本发明的另一实施例中，在上述多层结构中与背面电极接触的是高折射率膜，且此高折射率膜的折射率大于背面电极的折射率。

在本发明的另一实施例中，上述低折射率膜与高折射率膜的折射率差大于或等于2。

在本发明的另一实施例中，上述具有反射结构的太阳能电池还包括一组底电池，位于N型层与背面电极之间，其中底电池包括堆栈的底电池P型层、底电池本征层以及底电池N型层。

在本发明的另一实施例中，上述多层结构包括堆栈的低折射率膜、高折射率膜以及另一低折射率膜。其中，低折射率膜的折射率低于上述底电池P型层的折射率。

基于上述，本发明在太阳能电池结构中设计低折射率的N型层，可增加界面的反射，亦可减薄非晶硅太阳能电池中I层的厚度，达到太阳光的最佳利用率，进而增加短路电流密度(Jsc)，提升组件效率。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图作详细说明如下。

附图说明

图1是依照本发明的第一实施例的一种具有反射结构的太阳能电池的剖面示意图。