[发明专利]一种电场引导型太阳能电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种电场引导型太阳能电池。

背景技术

目前，使用的太阳能电池都是基于半导体硅材料组成，利用半导体的不同掺杂形成的不同导电极性做成PN结，由于PN结会在材料内部形成电场。当半导体材料受到光的照射时，产生电子空穴对，在PN结的内部电场作用下，电子空穴对会向两极运动，对外产生电势输出能量，这种电池结构简单，是目前生产的太阳能电池结构的主要方式，但这种结构只适用固体材料，并且对材料的纯度要求很高，使其成本很难下降，对于液体和气体材料由于没有固定的晶格结构，不能形成PN结，现有技术不可能制造出太阳能电池。

发明内容

本发明的目的是提供一种电场引导型太阳能电池。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：透光引导电极层(3)上覆盖透光保护层(1)，透光引导电极层(3)和透光输出电极(4)之间有透光绝缘层(2)，透光输出电极(4)和反光输出电极(5)之间有激发层(8)，反光输出电极(5)和引导电极层(6)之间有绝缘层(7)。

光线经过两层透光材料和两层透光导电层到达激发层，并被它吸收，未吸收完的到达反光输出电极(5)又返回到激发层再次吸收。在透光引导电极层(3)和引导电极层(6)之间加上1至100000V的电压作为引导电场，在反光输出电极(5)和透光输出电极(4)之间输出功率。

激发层是一种能在光照下有电子跃迁的物质结构，可以是固体、液体，也可以是气体。它由很多个微小的可激发单元组成。激发单元是光照后能产生带电粒子或带电粒子团，受激发的物质吸收太阳能后电子能级跃迁使物质进入激发态，并产生光激极化，处于非稳定状态，并快速注入相邻的激发单元，同时获得能量，进而产生失去或得到电子的状态的最小单元。一个可激发单元可以是一个原子或很多个原子组成的微小颗粒或有一定几何形状的物质。在没有光线照射时不显示电荷极性；当受到光线照射时，由于电子跃迁，电子脱离原来的轨道，在激发单元内产生一个内电场。在没有电场引导时，由于各激发单元的内电场电势矢量杂乱无章，在输出端不产生电势。而在引导电场的引导下，激发层空间存在一个引导电场矢量，各激发单元电势矢量一致，对外显示一个电势并可不断的输出能量，把光能转变成电能。

本发明的有益效果是，太阳光通过照射激发层，激发层在电场引导下形成电流，无须制造PN结，实现光能转化为电能的功能。

附图说明

图1是本发明实施例之一示意图。

图中：1.透光保护层，2.透光绝缘层，3.透光引导电极层，4.透光输出电极，5.反光输出电极，6.引导电极层，7.绝缘层，8.激发层。

具体实施方式

透光引导电极层(3)上覆盖透光保护层(1)，透光引导电极层(3)和透光输出电极(4)之间有透光绝缘层(2)，透光输出电极(4)和反光输出电极(5)之间有激发层(8)，反光输出电极(5)和引导电极层(6)之间有绝缘层(7)。

透光保护层(1)和透光绝缘层(2)均为透光绝缘材料，透光引导电极层(3)为透光导电膜，透光输出电极(4)为透光导电膜，反光输出电极(5)既输出功率又反射光线。

上部的透光材料和透光电极用3mm低铁超白玻璃及真空镀膜工艺镀SnO₂作透光导电膜，下部用环氧树脂双面敷铜版作绝缘材料和导电层。中间激发层(8)以敏化材料为主制作，采用多层结构，如：采用有机钌、三氧化二铒等吸收不同光波，分别吸收390-1400nm的可见光和近红外的能量。在透光引导电极层(3)和引导电极层(6)之间采用1至100000V电压作为引导电场。透光输出电极(4)和反光输出电极(5)之间可输出电流。输出功率的大小和整个受光面积成正比。

根据需要，可以选择多种线路的连接方式，如可将透光引导电极层(3)与透光输出电极(4)连接或反光输出电极(5)与引导电极层(6)连在一起，但不能同时连接。

如果引导电场反向，光电换能效果一样，只不过的输出极性作相应的反转等。

光线经过两层透光材料和两层透光导电层到达激发层，并被它吸收，未吸收完的到达反光输出电极(5)又返回到激发层再次吸收。在透光引导电极层(3)和引导电极层(6)之间加上1至100000V电压作为引导电场，在反光输出电极(5)和透光输出电极(4)之间输出功率。激发层是一种能在光照下有电子跃迁的物质结构，可以是固体、液体，也可以是气体。它由很多个微小的可激发单元组成。激发单元是光照后能产生带电粒子带电或带电粒子团，受激发的物质吸收太阳能后电子能级跃迁使物质进入激发态，并产生光激极化，处于非稳定状态电子，快速注入相邻的激发单元，同时获得能量，进而产生失去或得到电子的状态的最小单元。一个可激发单元可以是一个原子或很多个原子组成的微小颗粒或有一定几何形状的物质。可激发单元在没有光线照射时不显示电荷极性，当受到光线照射时，由于电子跃迁，电子脱离原来的轨道，在激发单元内产生一个内电场。在没有电场引导时，由于各激发单元的内电场电势矢量杂乱无章，在输出端不产生电势。而在引导电场的引导下，激发层空间存在一个引导电场矢量，各激发单元电势矢量一致，对外显示一个电势并可不断的输出能量，把光能转变成电能。