[实用新型]一种具有增效转换层的太阳能电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种具有增效转换层的太阳能电池。

背景技术

太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光电效应工作的薄膜式太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的湿式太阳能电池则还处于萌芽阶段。太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。太阳能电池按结晶状态可分为结晶系薄膜式和非结晶系薄膜式(以下表示为a-)两大类，而前者又分为单结晶形和多结晶形。

太阳能光伏电池通常用晶体硅或薄膜材料制造，前者由切割、铸锭或者锻造的方法获得，后者是一层薄膜附着在低价的衬背上。目前市场生产和使用的太阳能光伏电池大多数是用晶体硅材料制作的；未来发展的重点可能是薄膜太阳电池，它因用材少、重量小、外表光滑、安装方便而更具发展潜力。太阳能电池根据所用材料的不同，太阳能电池还可分为：硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池四大类。

太阳能电池的原理是电池材料吸收太阳光中的某段波长，将光能转化成电能的装置。现有的太阳能电池常用材料为硅，有单晶硅、多晶硅等，对于晶体硅太阳能电池来说，太阳光谱中波长0.2～1.25μm的光线都可产生光伏效应，针对不同材料，光谱相应的范围亦不同。目前单晶硅太阳能电池的效率为15％～20％，多晶硅太阳能电池的效率为15％左右。太阳光能量最大的波长为470nm，而太阳能板转换效率最佳波长约为980nm，这种差异是造成太阳能板对太阳能转换效率不佳的主要原因。

显然，现有的太阳能电池的效率比较低，为了提高太阳能电池效率，一般都是通过不断修改材料的成分，虽然效率有所提高，但是都受到太阳光波段的限制，使得太阳能电池的效率提高遇到了瓶颈；因此，特别需要一种能有效提高效率的高效率太阳能电池。由于太阳光的光谱非常宽，有相当一部分光谱不能够被太阳能电池吸收，造成太阳能电池效率受到限制，将不能被太阳能电池吸收的太阳光光波段转换到能被太阳能吸收的光波段，则可提高太阳能电池的效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种具有增效转换层的太阳能电池，在现有的太阳能技术的前提下，不改变现有太阳能电池的材料及生产工艺，能够在原有的太阳能电池设备的基础上，提高太阳能电池的效率。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是，

一种具有增效转换层的太阳能电池，包括有电池片，所述电池片一侧粘接有背板层，其特征在于，所述电池片另一侧设置有荧光物质层，荧光物质层中具有均匀分布的荧光粉；

在本实用新型的一个实施例中，所述电池片上还设有透光层，该透光层包覆在所述荧光物质层上，阳光可透过该透光层照射在荧光物质层上；

另外，所述荧光物质层可通过粘接、涂抹或印刷的方式设置在电池片上。

太阳能电池的转换效率由短波长400nm至长波长980nm逐渐提升，利用这种现象，本实用新型使用荧光粉将太阳能电池转换效率较低的短波长(约450nm)转换到太阳能板转换效率较高的长波长(约560～580nm)，以提升太阳能板整体的转换效率。

本实用新型的优点在于，该太阳能电池通过在电池片表面设置荧光物质层，改变太阳能电池的吸收的光波段，从而有效的提高太阳能电池的效率。

附图说明

图1是太阳光光谱能量分布图；

图2是本实用新型提出的一种具有增效转换层的太阳能电池的结构示意图；

图3是太阳光通过荧光物质层的原理示意图；

图4是经过增效转换层之后的太阳光光谱能量分布图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，太阳光能量最大的波段在650nm～680nm，而太阳能电池的最佳转换波长在800～1200nm，由图1可知，800～1200nm的太阳光能量在整个太阳光能量区域中所占比例很小。

参见图2，太阳3发射的太阳光入射到荧光物质层2，一部分太阳光直接进入电池片1，另一部分太阳光则经过荧光物质层2，经过荧光物质层2的太阳光波长被转变后再进入电池片1，电池片1吸收所需的光波长，从而将光能转换成电能。