[发明专利]可提升太阳能发电效益的结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种可大幅提升太阳能发电效益的结构及其制造方法，尤其是一种具有可持续开发提高发电效率的太阳能发电结构。

背景技术

随着科技的不断发展，各种电器设备也越来越多，人们对电能的需求也越来越大。然而在现有技术中，发电设备主要分为火力发电、水力发电和风力发电。

火力发电消耗大量煤碳资源或油汽资源，不但成本高昂，而且会使人类生存的自然环境受到严重破坏，同时在消耗这些能源的过程中，又会对大气产生极大的污染。

水力发电受地理条件严格限制，而且伴随水资源短缺的现实情况，水力发电的前景也并不乐观。而风力发电却受到气候条件的限制，并对风速的要求极高，也不适合于大力发展。

太阳能是一种干净无污染且取之不尽的绿色能源，学界及业界一直以来都致力发展太阳能发电的技术，但目前太阳能发电科技在材料价格居高不下，并且光电转换的效率无法提升，使目前太阳能发电技术无法普遍使用。

目前太阳能发电电池在使用上具有下列缺点：

一、转换效率差：目前商品化的太阳能装置中的PIN结构仍有改善空间，一则是由光激发成电子-电洞对的效率可以再提升，此时这一阶段属于太阳能发电过程的第一个门槛且以"电子-电洞暂时分离"来称呼，另一则是导入导体材料去将第一门槛所产生的电子-电洞的电子快速顺利汇集并接出至总线，此时这一阶段属于太阳能发电过程的第二个门槛且以"电子-电洞永久分离"来称呼，目前商品化的太阳能装置中的结构居然是以半导体材料来承担与扮演导体的角色，也因为第二门槛的限制使目前太阳能发电效率不彰的主要原因。

二、制作成本高，目前的太阳能发电电池都是以镀覆的技术于P型基材上形成I、N两层，必须耗费较高的电力将半导体材料镀覆于P型基材上。

如何提高太阳能发电电池的转换效率，使太阳能的发电效率提高，是相关技术人员值得研究的议题之一。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的一目的是在提供一种可提升太阳能发电效益的结构。

本发明提供的可提升太阳能发电效益的结构，包含一发电单元，及一导电单元。

该发电单元包括一P型半导体层，及一与该P型半导体层连接的N型半导体层，该N型半导体层是由多个N型材料，及一包覆该多个N型材料的导电材料所组成。

该导电单元，包括一与该P型半导体层连接的导电底层，及一与该N型半导体层连接的导电顶层。

本发明的又一技术手段，是在于上述的多个N型材料为纳米粒径的颗粒。

本发明的另一技术手段，是在于上述的包覆该多个纳米粒径的N型材料的导电材料为液体态样、果冻及胶状态样其中之一。

本发明的再一技术手段，是在于上述的发电单元更包括一介于该P型半导体层及该N型半导体层之间的I型半导体层。

本发明的另一技术手段，是在于上述之N型半导体层为多孔性结构，且该导电材料容置于N型半导体层之多孔性结构中。

本发明的再一技术手段，是在于上述的N型半导体层之表面形成多个容置孔，及多个与该多个容置孔交互设置的凸柱，且该导电材料容置于该多个容置孔中。

本发明的另一目的是在提供一种可提升太阳能发电效益的结构的制造方法，其包含一P层制作步骤、一N层制作步骤，及一电极制作步骤。

首先执行该P层制作步骤，制造一P型半导体层。

接着执行该N层制作步骤，利用一导电材料将多个纳米粒径的颗粒的N型材料包覆起来，并于该P型半导体层上方形成一N型半导体层。

最后执行该电极制作步骤，于该N型半导体层上方设置一导电顶层，并于该P型半导体层下方设置一导电底层。

本发明的又一技术手段，是在于上述的N层制作步骤包括了下列子步骤：先执行一N层材料混和步骤，将多个纳米粒径的颗粒的N型材料与该导电材料混和在一起。接着执行一N层涂布步骤，将该混和多个N型材料的导电材料，涂布于该P型半导体层上，以形成该N型半导体层。

本发明的另一技术手段，是在于上述的N层制作步骤包括了下列子步骤：先执行一N层成型步骤，将多个N型材料于该P型半导体层上方成型。接着执行一N层烧结步骤，将多个N型材料烧结成多孔性结构。然后执行一N层浇灌步骤，将液态的导电材料浇灌至多孔性结构中，以形成该N型半导体层。