[发明专利]太阳能电池元件及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池结构以及使用此太阳能电池结构组合而成 的太阳能电池接收装置，尤其是涉及一种具有高面积利用效率的太阳能电池 接收装置。

背景技术

由于能源危机的迫近，替代性能源的发展备受重视。在众多替代性能源 之中，太阳能拥有庞大的能源供给量，是极佳的替代性能源。在所有开发中 的太阳能电池种类之中，III-V族聚光型太阳能电池由于能量转换效率可高 达40％以上，是目前极具潜力的研发方向之一。

请参照图1，图1为一种现有III-V族聚光型太阳能电池接收机构1的示 意图。依据图1所示，聚光型太阳能电池接收机构1包括一散热基座12；一 太阳能电池接收装置13设置于散热基座12之上，通过散热基座12将太阳 能电池进行光电转换时所产生的多余热能逸散至外部环境中；此外，太阳能 电池接收装置13上方还设置有一光线聚集装置11，聚光型太阳能电池接收 机构1需通过例如反射式或透镜式等聚光镜组合的光线聚集装置11将光源， 例如太阳光10，聚集于太阳能电池接收装置13的受光区上，以进行转换形 成电流。通过聚光的方式，可增加太阳能电池接收装置13单位面积吸收的 光线能量，达到提高太阳能电池接收装置13发电量的效果。

在现有的反射式及透镜式聚光镜组合中，聚集于受光区上的光斑 (spot)15，即太阳光10透过光线聚集装置11聚集于太阳能电池接收装置13 受光区表面的形状，一般多为圆形分布。若将此圆形光斑15应用于一般常 见由矩型太阳能电池管粒所构成的太阳能电池接收装置13上，其光斑15的 分布大致上可如图2圆形深灰色部分所示。图2为太阳能电池接收装置13 的俯视图，自太阳光照射的方向观察，太阳能电池接收装置13的受光区14 为一矩形结构，而聚集于受光区14上的光斑15则呈现圆形的分布。由图2 中可明显看出受光区14位于四个角落的部分未被利用于转换电流，换言之， 并非受光区14的所有面积能被充分利用，因而降低转换效率。

发明内容

为了改善上述的问题，本发明的目的在于提供一种太阳能电池结构以及 使用此太阳能电池结构组合而成的太阳能电池接收装置，尤其是关于一种具 有高面积利用效率的太阳能电池接收装置。

本发明关于一种太阳能电池结构，包含一多边形半导体外延结构，具有 大于或小于九十度夹角的两相邻侧边，一具有第一导电特性的第一半导体材 料层，一设置于第一半导体材料层上，具有第二导电特性的第二半导体材料 层，一第一电极，设置于第一半导体材料层的一侧并与第一半导体材料层电 连接，一第二电极，设置于第二半导体材料层的一侧并与第二半导体材料层 电连接，其中，第二电极设置于两相邻侧边的夹角上或邻近两相邻侧边的任 一侧边。

在本发明的另一实施例中，上述太阳能电池结构第二电极具有一连结 部，其具有一面积至少可容纳一直径50微米的圆形及/或具有一厚度实质大 于3微米。

在本发明的另一实施例中，上述太阳能电池结构更包含一延伸部，例如 一网栅电极，自第二电极延伸，设置于第二半导体材料层的一侧并与第二半 导体材料层电连接。

在本发明的另一实施例中，上述太阳能电池结构选自三角形、平行四边 形、五边形、六边形等多边形其中之一。

在本发明的另一实施例中，上述太阳能电池结构更具有一受光面，一抗 反射层设置于此受光面上。

在本发明的另一实施例中，上述太阳能电池结构的第一电极及/或第二电 极的材质由一种或一种以上选自金、银、锗、铜、铝、铬、钯、镍、钛、或 以上金属所组成的合金所组成。

在本发明的另一实施例中，上述太阳能电池结构更包含一散热基板，设 置于第一电极或第二电极的一侧，并与第一电极及/或第二电极相连结。

在本发明的另一实施例中，上述太阳能电池结构的散热基板为一印刷电 路板。

在本发明的另一实施例中，上述太阳能电池结构的印刷电路板主要基板 材质选自铜、铝、氧化物或陶瓷材料其中之一。

本发明的另一方面在提供一种太阳能电池接收装置，包含一散热基板， 多个如上列所述的太阳能电池结构，设置于散热基板上，其中，至少任二个 此多个太阳能电池结构的侧边彼此相邻且分别具有一受光面，其中，上述受 光面的法线方向实质相互平行。

在本发明的另一实施例中，上述太阳能电池接收装置的散热基板为一印 刷电路板。