[实用新型]采用电容结构的新太阳能薄膜电池结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，尤其是一种采用电容结构的新太阳能薄膜电池结构。

背景技术

随着人们对环境问题和能源利用的关注程度越来越高，太阳能电池作为能将太阳能转换为高效率能量的转换介质，也越来越受到人们的关注。太阳能电池是通过光电效应直接把光能转换为电能的装置，它是一种新型清洁能源，市场前景广阔。传统的太阳能电池，例如目前常用的单晶硅、多晶硅电池片，P-I-N太阳能薄膜电池，现有的P-I-N太阳能薄膜电池是由透明电极1、P层2、I层3、N层4和电极5依次层叠而成，这种结构俘获光生载流子能力低，从而导致光电转换效率低下。

实用新型内容

为了克服现有的太阳能电池光电转换效率低的不足，本实用新型提供了一种采用电容结构的新太阳能薄膜电池结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种采用电容结构的新太阳能薄膜电池结构，包括依次层叠的透明电极、P层、I层、N层和电极，所述电极还依次连接绝缘层和背面电极，所述透明电极与背面电极连接，并施加电压。

根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括所述P层、I层和N层的层叠关系为P层、I层、N层依次层叠或者N层、I层、P层依次层叠。

根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括所述正面电极与背面电极连接。

根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括所述绝缘层为PP、PET、聚酰亚胺或者二氧化硅。

本实用新型的有益效果是，这种新的电容结构太阳能电池通过增加外加电场进一步加宽PN结的耗尽层，能使光生载流子中电子-空穴对快速分离移向两侧电极，从而提高太阳能电池的光电转换效率，同时，它还可以提高其他光电元件的灵敏度，从而得到更广泛的应用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的另一个实施例结构示意图。

图中1、透明电极，2、P层，3、I层，4、N层，5、电极，6、绝缘层，7、背面电极。

具体实施方式

如图1是本实用新型的结构示意图，一种采用电容结构的新太阳能薄膜电池结构，包括依次层叠的透明电极1、P层2、I层3、N层4和电极5，所述电极5还依次连接绝缘层6和背面电极7。

所述透明电极1与背面电极7连接，并施加电压，形成外加电场。通过增加外加电场，将光生电子-空穴对的分离范围扩大到整个太阳能硅片，同时该外加电场至少大于内建电场的场强大小。

所述透明电极1与电极5连接。

所述绝缘层6为PP、PET或者聚酰亚胺等薄膜电容常用的薄膜材料或者二氧化硅。绝缘层6起到隔离电极5和背面电极7的作用，其材料的选择应满足其可能承受的电场强度。

太阳能光伏现象需要电场来将光生电子-空穴对进行分离，而通过PN结内建电势空间分离范围太窄，本发明通过在透明电极1与背面电极7之间增加外加电场将分离范围扩大到整个太阳能硅片，同时该外加电场至少要大于内建电场的场强大小。当外加电场强度足够强，将同时产生斯塔克效应，半导体硅的斯塔克效应一方面造成能级分裂，另一方面，根据QCSE（斯塔克效应），能大幅减少光生电子-空穴对复合的几率，同时在无负载时，能够减少光能吸收，因而减少太阳能电池发热。

如图2是本实用新型的另一个实施例结构示意图，一种采用电容结构的新太阳能薄膜电池结构，包括依次层叠的透明电极1、N层4、I层3、P层2和电极5，所述电极5还依次连接绝缘层6和背面电极7，所述透明电极1与背面电极7连接，并施加电压。

所述透明电极1与电极5连接。所述绝缘层6为PP、PET或者聚酰亚胺等薄膜电容常用的薄膜材料或者二氧化硅。其光电转换原理与图1所示实施例同。

这种结构能使光生载流子快速移向电池两级，从而提高太阳能电池的光电转换效率，同时，它还可以提高其他光电元件的灵敏度，从而得到更广泛的应用。