[发明专利]晶体硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，具体的说是涉及一种晶体硅太阳能电池和一种非晶硅太阳能电池。

背景技术

能源问题已经成为当今世界非常关注的一个重大问题，各国政府都在大力发展可再生能源，而太阳能作为可再生能源的代表，取之不尽、用之不竭，是最有效的清洁能源。地球表面每平方米平均每年受到的辐射可发电1700kW.h，即接受的太阳能辐射能够满足全球能源需求的1万倍，或者地表每1小时受到的太阳能辐射可满足全球1年的能源需求。国际能源署数据显示，在全球4％的沙漠上安装太阳能光伏系统，就足以满足全球能源需求。太阳能光伏享有广阔的发展空间(屋顶、建筑面、空地和沙漠等)，其潜力十分巨大，以太阳能为代表的可再生能源在能源结构中的比例将逐步提高。

然而，目前光伏发电的成本依然较高，其中一个重要的原因是由于太阳能电池的转换效率不高(单晶硅和多晶硅在15％-18％，非晶硅薄膜在5-10％)。所以，各国科学家都在致力于提高各类电池的转换效率。但各类太阳能电池对太阳光谱响应的范围比较有限，如非晶硅薄膜电池在380-780nm，峰值约600nm；晶体硅电池在380-1200nm，峰值约900nm。太阳能电池有限的光谱响应范围即特有的光谱损失会极大的降低其转换效率。以禁带宽度Eg＝1.1ev的单结单晶硅电池为例，只有波长小于1200nm(光子能量大于1.1ev)的太阳光才能被单晶硅半导体材料所吸收并实现光电转换，而波长大于1200nm的红外光则不会被电池吸收利用；波长小于380nm的紫外光由于被EVA等封接材料吸收也不能被电池利用来发电；另外，在可用于发电的380-1200nm太阳光范围内，也不是所有光子能量都转换为电，其中还有一部分是以热的形式释放。所以，这些光谱损失导致禁带宽度Eg＝1.1ev的单结单晶硅电池的理论最大转换效率约为31％。

因此，如何提高太阳能电池的光电转换效率成为太阳能电池领域中一个热点难题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种晶体硅太阳能电池和一种非晶硅太阳能电池，该晶体硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池能有效的提高电池对太阳光的利用率，提升电池转换效率，增加电池发电量。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种晶体硅太阳能电池，包括依次结合的减反射膜层、透光玻璃层、第二封接层、晶体硅电池片、第一封接层和聚氟乙烯复合膜背板，所述减反射膜层、透光玻璃层、第一封接层、第二封接层至少一层中含有发光体。

以及，一种非晶硅太阳能电池，包括依次结合的减反射膜层、透光玻璃层、透明导电膜层、非晶硅pin膜层和金属背电极，所述减反射膜层、透光玻璃层、透明导电膜层至少一层中含有发光体。

本发明的晶体硅太阳能电池利用减反射膜层、透光玻璃层、第一封接层、第二封接层至少一层中含有发光体和非晶硅太阳能电池利用减反射膜层、透光玻璃层、透明导电膜层至少一层中含有发光体，将太阳光进行光谱下转换、上转换和/光谱转移，从而相应的将太阳光中的高能量光子的紫外光转换成低能量光子的可见光、低能量光子的近红外光转换成高能量的可见光，从而被该晶体硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池利用转换成电能，使得该晶体硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池对太阳光的利用率得以有效提高，转换效率得以有效提升，发电量得以有效的增加。

附图说明

图1是本发明实施例的晶体硅太阳能电池一种结构示意图；

图2是本发明实施例的晶体硅太阳能电池另一种结构示意图；

图3是本发明实施例的非晶硅太阳能电池结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提高太阳能电池光电转换效率的基本原理是基于：由于现有太阳能电池不能有效吸收利用紫外光和1200-2000nm近红外光，并将其转换成电能。因此，本发明实施例力求改变现有太阳能电池这一不足，利用对太阳光光谱下转换、光谱上转换、发光光谱转移等方式提高太阳能电池对太阳光的利用率，提升电池转换效率，增加电池发电量。其中，光谱下转换是指将紫外或波长小于500nm的短波转换成长波，一般是将一个高能量光子转换成两个低能量的光子；光谱上转换是指将1200-2000nm近红外转换成可见光，一般是将两个或更多低能量的光子转化为一个高能量的光子；发光光谱转移是指发光体吸收后再发射，并通过内部全反射转移到边部放置的电池上。