[发明专利]太阳能电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池，尤其涉及一种基于碳纳米管的太阳能电池。

背景技术

太阳能是当今最清洁的能源之一，取之不尽、用之不竭。太阳能的利用方式包括光能-热能转换、光能-电能转换和光能-化学能转换。太阳能电池是光能-电能转换的典型例子，是利用半导体材料的光生伏特原理制成的。根据半导体光电转换材料种类不同，太阳能电池可以分为硅基太阳能电池(请参见太阳能电池及多晶硅的生产，材料与冶金学报，张明杰等，vol6，p33-38(2007))、砷化镓太阳能电池、有机薄膜太阳能电池等。

目前，太阳能电池以硅基太阳能电池为主。请参阅图1，为现有技术中的硅基太阳能电池30包含一背电极32、一硅片衬底34、一掺杂硅层36和一上电极38。在硅基太阳能电池中，作为光电转换的材料的硅片衬底通常采用单晶硅制成。因此，要获得高转换效率的硅基太阳能电池，就需要制备出高纯度的单晶硅。所述背电极32设置于所述硅片衬底34的下表面341，且与该硅片衬底34的下表面341欧姆接触。所述硅片衬底34的上表面343形成有多个间隔设置的凹孔342。所述掺杂硅层36形成于所述凹孔342的内表面344，作为光电转换的材料。所述上电极38设置于所述硅片衬底34的上表面343。通常，为了增加太阳光的透过率，一般采用导电金属网格作为上电极38。然而导电金属都是不透明的材料，仍影响了所述太阳能电池30的透光率，降低了太阳能电池30的光电转换效率。为了进一步提高太阳能电池30的光电转换效率，可采用透明的铟锡氧化物层作为上电极38，但由于铟锡氧化物层的机械和化学耐用性不够好，以及铟锡氧化物层作上电极38存在电阻阻值分布不均匀等缺点，导致了现有的太阳能电池30的耐用性低，光电转换效率性能不高。

因此，确有必要提供一种太阳能电池，所得到的太阳能电池具有较高的光电转换效率、耐用性高、成本低、阻值分布均匀及透光性好。

发明内容

一种太阳能电池包括一背电极、一硅片衬底、一掺杂硅层和一上电极。所述背电极设置于所述硅片衬底的下表面，且与该硅片衬底表面欧姆接触。所述硅片衬底的上表面形成有多个间隔设置的凹孔。所述掺杂硅层形成于所述硅片衬底上表面的凹孔的内表面。所述上电极设置于所述硅片衬底的上表面。该上电极包括多个线状碳纳米管结构。

与现有技术相比较，所述太阳能电池具有以下优点：其一，线状碳纳米管结构具有良好的导电性，所得到的太阳能电池具有优异的性能；其二，线状碳纳米管结构具有很好的韧性和机械强度，故，采用线状碳纳米管结构作上电极，可以相应的提高太阳能电池的耐用性。

附图说明

图1是现有技术中太阳能电池的结构示意图。

图2是本技术方案实施例的太阳能电池的侧视结构示意图。

图3是本技术方案实施例的太阳能电池的俯视结构示意图。

图4是本技术方案实施例的多根碳纳米管长线组成的束状结构示意图。

图5是本技术方案实施例的多根碳纳米管长线组成的绞线状结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图详细说明本技术方案太阳能电池。

请参阅图2及图3，本技术方案实施例提供一种太阳能电池10包括一背电极12、一硅片衬底14、一掺杂硅层16和一上电极18。所述背电极12设置于所述硅片衬底14的下表面141，且与所述硅片衬底14的下表面141欧姆接触。所述硅片衬底14的上表面143形成有多个间隔设置的凹孔142。所述掺杂硅层16形成于所述硅片衬底14上表面143的凹孔142的内表面144。所述上电极18设置于所述硅片衬底14的上表面143。该上电极18包括多个线状碳纳米管结构183。

所述太阳能电池10进一步包括一金属层20，该金属层20的材料为铝或者银。所述金属层20设置于所述上电极18和硅片衬底14的上表面143之间，并与所述上电极18和硅片衬底14电接触。所述金属层20与所述上电极18之间形成多个异质结，用以提高所述上电极18与硅片衬底14的电连接，进而提高所述太阳能电池10的光电转换效率。

所述太阳能电池10进一步包括一第一电极22和一第二电极24，该第一电极22和第二电极24的材料为银或者金等。所述第一电极22和第二电极24间隔设置于所述上电极18的上表面181或下表面182，并与上电极18的上表面181或下表面182电接触。所述第一电极22和第二电极24的设置可用于收集流过所述上电极18中的电流。