[发明专利]硅薄膜与有机薄膜堆栈的太阳能电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池，特别涉及一种堆栈有硅薄膜与有机薄膜的太阳能电池。

背景技术

图1是现有习知一种太阳能电池的剖面示意图。请参阅图1所示，太阳能电池100包括一对基板112、114、二透明导电层122、124、一N型半导体层130、一P型半导体层140与一非晶硅层150。非晶硅层150位于N型半导体层130与P型半导体层140之间。N型半导体层130位于非晶硅层150与透明导电层122之间，而P型半导体140位于非晶硅层150与透明导电层124之间，如图1所示。此外，透明导电层122、124、N型半导体层130、P型半导体层140与非晶硅层150夹设于基板112、114之间。

承上述结构，当阳光160由外侧照射至太阳能电池100时，如：靠近P型半导体层的一侧，位于N型半导体层130与P型半导体层140之间的非晶硅层150受光能而产生自由电子-电洞对，并藉由N型半导体层130与P型半导体层140形成的内电场使电子与电洞分别往两层移动，而产生一种电能的储存形态，此时若外加负载电路或电子装置，便可提供电能而使电路或装置被驱动。

一般来说，为了提高太阳能电池100的光电转换效率，通常会在基板112与透明导电层122之间配置一反射电极170，如此一来，光线穿透N型半导体层130后会再被反射电极170反射回非晶硅层150，以提高光线的利用率，而可提升太阳能电池100的光电转换效率。

然而，目前在提升太阳能电池的光电转换效率上仍然有其所面临的瓶颈，因此，如何能更进一步提升薄膜太阳能电池的光电转换效率一直是众人所关注的问题。

由此可见，上述现有的太阳能电池在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的硅薄膜与有机薄膜堆栈的太阳能电池，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的太阳能电池存在的缺陷，而提供一种新型结构的硅薄膜与有机薄膜堆栈的太阳能电池，所要解决的技术问题是使其堆栈有硅薄膜与有机薄膜，进而具有较佳的光电转换效率，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。为达到上述目的，依据本发明的硅薄膜与有机薄膜堆栈的太阳能电池，其包括基板、第一导电层、硅薄膜、有机薄膜以及第二导电层。第一导电层配置于基板上。硅薄膜配置于第一导电层上。有机薄膜配置于硅薄膜上。第二导电层配置于有机薄膜上。

在本发明的一实施例中，太阳能电池更包括一第三导电层，配置于硅薄膜与有机薄膜之间。

在本发明的一实施例中，有机薄膜的材料为有机导电聚合物。

在本发明的一实施例中，有机导电聚合物包括聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩或聚对苯乙烯撑，或及其衍生物。

在本发明的一实施例中，有机薄膜的膜层结构至少为双层(bilayer)结构或单层异质接面(bulk-heterojunction)结构。

在本发明的一实施例中，有机薄膜包括P型高分子材料层与N型高分子材料层。

在本发明的一实施例中，N型高分子材料层包括富勒烯(fullerene)衍生物。

在本发明的一实施例中，P型高分子材料层与所述的N型高分子材料层分别包括亚乙基二氧硫代酚与6，6-苯基-C61丁酸甲酯。

在本发明的一实施例中，硅薄膜包括非晶硅(a-Si)、多晶硅、微晶硅(μc-Si)、堆栈式(tandem)硅薄膜或三层(triple)硅薄膜至少其一。

在本发明的一实施例中，第一导电层的材料为透明导电层，而第二导电层包含反射层与透明导电层至少其一。

在本发明的一实施例中，第二导电层的材料为透明导电层，而第一导电层包含反射层与透明导电层至少其一。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明硅薄膜与有机薄膜堆栈的太阳能电池至少具有下列优点及有益效果：本发明的太阳能电池藉由堆栈硅薄膜与有机薄膜作为光电转换层，如此一来，可以同时将可见光与不可见光的光线转换为电能，进而可以提升太阳能电池将光线转成电能的光波段，而具有较佳的光电转换效率。