[发明专利]一种太阳能电池

说明书

【技术领域】

本发明涉及太阳能电池，具体说是一种降低电压开关应力且输出电压为高电压的太阳能电池。

【背景技术】

在太阳能发电系统中，由于单块太阳能电池提供的都是电压较低的直流电，不能满足现有用电设备的用电需求，也不能满足并网的要求，因此需要把低电压直流电转换为实际需要的高压直流电。因而高增益、性能稳定的升压变换器成为一个研究热点，该研究对推动光伏电池产业的发展具有很大的意义。

最基本的升压变换器是单管Boost变换器，然而这种变换器的升压范围十分有限，很难满足高增益的变换要求，且开关管电压应力为输出电压。

目前，改进现有的升压变换器主要有以下几种：

第一种是利用变压器，在原有的直流-直流变换器中间加入一个高频的变压器，通过改变变压器变比实现高增益升压的目的。此时，电能的转化过程实际上由原来的直流-直流，变为直流-交流-交流-直流，整个系统的能量转换效率降低。

第二种是利用耦合电感，但耦合电感结构复杂，不利于工业加工，难以保证电路的一致性，并且会引起开关器件电压应力过高，带来电磁干扰等影响，导致变换器工作损耗较大。

第三种是加入级联升压单元，单元数越多，电压增益越大，但电路元件数越多，结构越复杂。

第五种是交错并联直流-直流变换器，其包括两个电感，两个续流二极管，两个功率开关管，第一功率开关管的漏极与第一二极管的阳极及第一电感的一端相连，第二功率开关管的漏极与第二二极管的阳极及第二电感的一端相连，第一电感的另一端与第二电感的另一端相连。这种升压型交错并联直流-直流变换器输出电压增益较小，功率开关管的电压应力较大，功率开关管为硬开关工作，开关损耗较大，续流二极管的反向恢复电流较大，反向恢复损耗较大。

第六种是软开关电路，因此，近年来，研究学者相继研究了一些软开关电路，主要有两类：一类是通过附加有源功率开关和无源电感、电容等器件实现功率开关管的软开关；另一类是通过附加二极管和无源电感、电容等器件实现功率开关管的软开关，如附图1所示。这两类方法的虽然可以实现功率开关管的软开关，但是外加电路复杂，而且不能降低功率开关管的电压应力。

还有一种由电容、二极管、三极管构成的直流升压矩阵电路，如附图2所示，即输出电源与矩阵的连接只在第一行电容的一端和最后一行电容的一端，输入电源与矩阵只在第一列电容的一端和最后一列电容的一端通过三极管连接，同一行相邻2列的电容由2只同向二极管并联且相邻2行的二极管为共用二极管，同一列的各个电容同向串联且在最后一行电容的一端连接有2只二极管，通过适当的控制方法是能让同一行的每只电容形成充电回路的2只三极管同时导通，且接于第一列电容的三极管和最后一列电容的三极管一一对应导通使得各行电容是轮流充电的。但这种升压电路所需的开关、电容、二极管等元件太多，导致电路结构复杂、成本太高。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题，是针对前述背景技术中的缺陷和不足，提供一种输出高电压的太阳能电池，提高输出电压，减少能量损耗。

本发明包括光采集转换模块与升压模块。

半导体基材，其具有一前表面以及一后表面；

掺杂层，位于该半导体基材的该前表面上；

抗反射层，位于该掺杂层上；

电极，位于该抗反射层上且与该掺杂层电性连接；

钝化堆栈层，位于该半导体基材的该后表面上，该钝化堆栈层包括：

接触该半导体基材后表面的第一介电层；

第二介电层；以及

中间介电层，夹于该第一介电层与该第二介电层之间，其中该中间介电层的介电常数低于该第一介电层的介电常数以及该第二介电层的介电常数，且该中间介电层的厚度大于该第一介电层的厚度，且该中间介电层的厚度大于该第二介电层的厚度；以及一接触层，覆盖该钝化堆栈层且与该半导体基材的该后表面电性接触。

所述升压模块由一种降低电压开关应力的升压电路构成；