[发明专利]一种太阳能电池、太阳能电池的制作方法及用电设备

说明书

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别是指一种太阳能电池、太阳能电池的制作方法及用电设备。

背景技术

如图1所示，传统硅晶太阳能电池的结构主要包括：前电极11、背电极12以及中间的P型半导体(即P型半导体电极，简称P电极)13和N型半导体14(即N型半导体电极，简称N电极)。同时为了减少半导体硅晶对光的反射，现有技术在半导体的表面增设置了减反层15，以保证太阳能电池能够充分吸收光能。

然而从图1中可以看出，现有太阳能电池采用这种P型半导体13和N型半导体14的层叠结构会存在载流子分离速度慢、传递距离长，导致光生电子空穴对易复合的结果，直接影响了太阳能电池的转化效率；同时这种设计需要对硅晶进行P型和N型离子掺杂，增加了工艺难度，造成了资源的浪费；此外，表面减反层的加入也进一步增加了制作工艺和制作成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种可提高太阳能电池的转化效率的技术方案。

为实现上述目的，一方面，本发明的实施例提供一种太阳能电池，包括：

相对设置的第一基板和第二基板；

设置在所述第一基板和所述第二基板之间的多个PN结，每个PN结连接所述第一基板和所述第二基板，并分别包括：作为P电极的内芯，以及作为N电极并包覆所述内芯的包覆层。

其中，所述内芯的材料包括氧化锌，所述包覆层的材料包括氮化镓。

其中，每个所述PN结的形状均为圆柱体，且该圆柱体的直径长度为纳米级别。

其中，所述第二基板作为所述太阳能电池的吸光面，且不设置减反层。

其中，所述第二基板作为所述太阳能电池的吸光面，所述多个PN结只有包覆层接触所述第二基板。

另一方面，本发明还提供一种太阳能电池的制作方法，用于制成上述太阳能电池，包括：

在第一基板上沉积P电极材料，形成多个PN结的内芯；

使用N电极材料包覆所述内芯，形成多个PN结的包覆层；

相对第一基板设置第二基板，所述PN结连接所述第一基板和所述第二基板。

其中，所述P电极材料包括：氧化锌；

在第一基板上沉积P电极材料，形成多个PN结的内芯，包括：

通过化学气相沉积方法或水热电泳沉积方法，在第一基板沉积氧化锌，从而形成多个PN结的内芯。

其中，通过化学气相沉积方法，在第一基板沉积氧化锌，包括：

在第一基板溅射助催化剂，所述助催化剂的材料包括金；

以醋酸锌或硝酸锌为原料，以50sccm-150sccm的氩气和氧气的混合气体为载气，在温度500-800℃下对第一基板加热0.5-1.5h，从而得到由氧化锌沉积出的内芯，其中，所述混合气体中氩气:氧气＝10:1。

其中，所述N电极材料包括：氮化镓；

使用N电极材料包覆所述内芯，包括：

通过烧结的方法，将氮化镓固定并包覆所述内芯。

其中，通过烧结的方法，将氮化镓固定并包覆所述内芯，包括：

以氧化镓或硝酸镓为原料，以50sccm-150sccm的氨气为载气，在700-900℃的温度下对形成有内芯的第一基板加热0.5-2h，从而使第一基板上的内芯被氮化镓包覆，得到包覆层。

此外，本发明的实施例还提供一种用电设备，包括上述太阳能电池。

本发明的上述方案具有如下有益效果：

本发明的太阳能电池的PN结是N电极包围P电极，该结构的设计可以充分增加N电极与P电极的接触面积，使得电子与空穴能够快速分离和传输，有效提高太阳能电池的利用率；此外，相比于现有技术的层叠结构的PN结，本实施例的PN结可以减少对光线的反射面积，从而不需要设置减反层，可减少制作工序以及制作成本。进一步地，采用了本发明的太阳能电池的用电设备，在光照下能够更有效率的存储电能，从而显著提高了太阳能电池的实用性，对太阳能电池的普及带来了很大的帮助。

附图说明

图1为现有技术的太阳能电池的结构示意图；

图2为本发明的太阳能电池的结构示意图；

图3A-图3C为本发明的太阳能电池的制作方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

针对现有太阳能电池所存在的问题，本发明提供一种解决方案。

一方面，本发明的实施例提供一种太阳能电池，如图2所示，包括：

相对设置的第一基板1和第二基板2；