[发明专利]使用聚合物分散液晶的太阳能电池

说明书

技术领域

示例实施例涉及太阳能电池，更具体地，涉及使用聚合物分散液晶(polymer-dispersed liquid crystal)的太阳能电池。

背景技术

一些太阳能电池利用p型半导体材料和n型半导体材料将太阳能转化为电能。当日光入射在太阳能电池上时，电子和空穴分别从n型和p型半导体材料产生，所产生的电子和空穴分别移动到n型和p型电极。因此，电流在连接到太阳能电池的负载中流动。太阳能电池不仅可以产生电能，而且太阳能电池还可以抑制环境污染，诸如温室气体，因为太阳能电池发电而不生成温室气体。因此，高效太阳能电池备受关注。

薄膜太阳能电池包括具有约数微米或更小厚度的半导体材料。当薄膜太阳能电池的厚度减小时，太阳能电池的效率可以由于暗电流的减小和载流子复合的减少而增大。然而，由于半导体材料的厚度降低，所以太阳能电池的效率会由于太阳能电池可吸收更少的日光而降低。因此，需要减小太阳能电池的厚度并改善日光吸收的方法从而改善太阳能电池的效率。为了改善日光的吸收，在太阳能电池中可以使用散射材料诸如光子晶体(photonic crystal)或纳米颗粒来引起光散射且因此日光的行进路程可以增加。然而，使用光子晶体和/或纳米颗粒的太阳能电池的制造工艺可能会复杂且因此增加了制造成本。

发明内容

示例实施例涉及包括聚合物分散液晶的太阳能电池。

其他方面将在下面的描述中部分阐述，并将部分地从该描述而显然，或者可以通过实践示例实施例而习得。

根据示例实施例，一种太阳能电池包括：彼此间隔开的第一电极和第二电极；半导体层，在第一电极和第二电极之间；以及聚合物分散液晶(PDLC)层，在第一电极和第二电极中的至少一个上，该PDLC层包括聚合物和液晶。

抗反射层可以在PDLC层上。

PDLC层还可以包括波长转换材料。该波长转换材料可以包括量子点和荧光染料中的至少一种。

半导体层可以包括p型半导体层和n型半导体层。

根据示例实施例，一种太阳能电池包括：彼此间隔开的第一电极和第二电极；半导体层，在第一电极和第二电极之间；以及在第一电极上的第一聚合物分散液晶(PDLC)层，该第一PDLC层包括聚合物和液晶。

抗反射膜可以在第一PDLC层上。

第一PDLC层还可以包括波长转换材料。该波长转换材料可以包括量子点和荧光染料中的至少一种。

第一电极可以包括光透射材料，第二电极可以包括光反射材料。

第一电极和第二电极可以每个包括光透射材料。太阳能电池还可以包括形成在第二电极上的第二PDLC层，该第二PDLC层包括聚合物和液晶。

根据示例实施例，构造来散射将要穿透的入射光从而增大日光行进路程的太阳能电池包括聚合物分散液晶(PDLC)层，该PDLC层包括聚合物和液晶。

抗反射膜可以在该PDLC层上。

PDLC层还可以包括波长转换材料。

该太阳能电池可以包括薄膜太阳能电池、化合物半导体太阳能电池、染料敏化太阳能电池(DSSC)和有机光伏(OPV)太阳能电池之一。

附图说明

示例实施例的前述和/或其他的特征和优点将从下面结合附图对非限制性实施例的描述变得显然且更易于理解，附图中，贯穿不同的视图，相似的附图标记表示相同的部件。附图不一定按比例，而是着重于示出示例实施例的原理。在附图中：

图1示出聚合物分散液晶(PDLC)层的结构和光学特性；

图2是示意地示出根据示例实施例的太阳能电池的截面图；

图3A和3B是截面图，分别示出常规技术的太阳能电池中的日光行进路程和根据示例实施例的太阳能电池中的日光行进路程；

图4是根据示例实施例的太阳能电池的截面图；

图5是根据示例实施例的太阳能电池的截面图；

图6是根据示例实施例的太阳能电池的截面图；以及

图7是根据示例实施例的太阳能电池的截面图。

具体实施方式

现在将参照附图更充分地描述示例实施例，附图中示出一些示例实施例。然而，示例实施例可以以许多不同的形式体现且不应解释为限于这里阐述的实施例；而是，提供这些示范性实施例使得本公开彻底和完整，并将示例实施例的思想充分传达给本领域普通技术人员。在附图中，层和区域的厚度为了清楚而被夸大。附图中相似的附图标记指示相似的元件，因此将省略对它们的描述。