[实用新型]串联式背电极光电转换装置

说明书

技术领域

本实用新型属于光电转换制品制造领域，涉及一种光电转换装置，特别涉及一种串联式背电极光电转换装置。

背景技术

太阳能作为一种清洁的、没有任何污染的绿色能源，以及太阳能发电做为动力供应主要来源之一的可能性，已日益引起人们关注。

然而，由于技术问题，迄今商业化的光伏发电装置/太阳能电池的价格太高、光电转换效率过低。在城市电力系统中，高昂的一次性投资成本无疑更为光伏发电装置/太阳能电池产品推广增加了难度，大规模开发和利用光伏太阳能发电，提高电池的光电转换效率和降低生产成本成为核心所在。因此，提高效率，降低成本，扩大规模成为现今开发、生产光伏发电装置/太阳能电池的主题。

中国专利公开说明书CN200510003971.2公开了一种光电转换装置，该装置使用电阻率和透过率之间关系的透明电极或者透明导电膜来实现光电转换率。在透明绝缘性基板上至少依次层积有：第一透明电极，由p型硅层、i型硅层以及n型硅层构成的pin结构或者nip结构的微结晶硅层，第二透明电极以及背侧电极，其中，所述第一透明电极以及所述第二透明电极的至少某一项是添加Ga的ZnO层，所述Ga的含量相对于Zn为小于或等于15原子。但其制造成本较高。

中国专利公开说明书CN200480004033.8提供了一种薄膜光电转换装置，特别是提供一种集成化薄膜光电转换装置，它在包含结晶硅光电转换单元的薄膜光电转换装置中，通过不使开放端电压和填充因数变小来改善光电转换效率。该薄膜光电转换装置，是在透明基板一侧的主面上至少把透明电极膜、结晶硅光电转换单元和背面电极膜顺序形成的薄膜光电转换装置，形成所述结晶硅光电转换单元后，在其表面的一部分上具有白浊变色区域。所述白浊变色区域最好是小于或等于光电转换区域面积的5％。而且最好是制成集成化薄膜光电转换装置。然而，该装置之主要缺点是光电转化率不高。

中国专利公开说明书CN03120662.X公开了一种光电转换装置及其制造方法，涉及一种可以提高晶体硅类半导体和非晶体硅类半导体的界面特性，改善结合特性的光电转换装置。这种光电转换装置具有一种导电型的导入有杂质的晶体类半导体，形成在所述导电型晶体类半导体上的、基本上为真正的非晶体类半导体薄膜，以及形成在这种基本上为真正的非晶体类半导体薄膜上的、同种导电型的导入有杂质或其他种导电型杂质的非晶体类半导体薄膜，而且在由所述晶体类半导体和基本上为真正的非晶体类半导体薄膜形成的界面处，还使减少所述基本上为真正的非晶体类半导体薄膜的平均配位数目用的原子浓度比主体中的浓度高。但其制造方法复杂，生产成本较高。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种简单、低成本、高光电转化率的光电转换装置，以克服现有光电转换装置存在的缺陷。

本实用新型的一个显著特点是：本实用新型涉及的光电转换装置的表面层表面和/或底面既可为非平坦结构形状，既凹凸形状结构，也可为平面结构形状，光电转换装置的表面层上无电极，光电转换装置的集电栅和/或电极叠排在该装置的表面层以下，以致该装置能最大范围地吸收光量，可大幅度地提高其光电转换效率。

本实用新型的另一个显著特点是：本实用新型涉及的光电转换装置由多个具有不同能带隙的光吸收区串联式组成，以致该装置能吸收各种不同波长的太阳光/能，可大幅度地提高其光电转换效率。

本实用新型的综合特点是：本实用新型涉及的光电转换装置具有很高的光吸收能力，很高的光电转换效率，且具有无镉无毒等优点。

本实用新型所涉及的串联式背电极光电转换装置的表面层表面和/或底面为平面或非平坦结构形状，装置表面层表面或覆有减反射膜层。该装置表面层上无电极、表面层下至少设有：缓冲层，含至少一个P-N结的、能带隙隙大于等于1.42eV的光吸收上区，含至少一个P电极和/或集电栅、至少一个N电极和/或集电栅以及透明绝缘隔层的电隔区，含至少一个P-N结的、能带隙隙大于等于0.67eV的光吸收下区，过渡层，P或N型区的集电栅和/或电极。P-N结与P-N结之间还可采用透明材料，如透明高分子材料、ITO、ZnO、ZnS、SnO₂、非晶硅等隔离。