[发明专利]一种基于Ⅲ-Ⅴ族半导体的高效太阳能电池结构

说明书

本发明公开了一种基于Ⅲ‑Ⅴ族半导体的高效太阳能电池结构，属于太阳能电池技术领域，本发明可以通过在吸光层上设置多根引光棒的方式，不仅可以辅助吸光层提高吸光效率，同时可以自主感知太阳照射角度，利用不同太阳光照射引起的温度变化，从而控制引光棒朝向温度高的方向倾斜，实现引光棒的自主追光，实时与太阳光近似保持直射来提高吸光效果，并且可以通过预埋的蓄光包对白天多余的太阳能进行吸收储存，在夜晚通过控粉膜和遮光粉的配合，对面向外界的方向进行覆盖遮光，强制将蓄光包的放光方向导向面向Ⅲ‑Ⅴ族多晶半导体层的角度，从而提高对光能的利用率，显著提升光电转化效率。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，更具体地说，涉及一种基于Ⅲ-Ⅴ族半导体的高效太阳能电池结构。

背景技术

自二十世纪到二十一世纪，随着人倾生活的进步，对于能源的需求是愈来愈高，但由于地球可用资源有限，为免资源耗尽，太阳能产业应运而生，太阳能是一种绿色环保的永续能源，开发太阳能电池可以将光能储存从而得到利用。太阳能电池是半导体吸收光量或光子后，电子被激发并发生跃迁，激发的电子驱动电路从而形成电池半导体。目前使用的各式太阳能电池材料包括单晶硅、多晶硅、非晶硅等半导体种类或III-V族、二六族的元素链接的材料。

III-V族太阳能电池，又称为聚光型太阳能电池，具有远高于硅晶太阳能电池的光电转换效率。III-V族太阳能电池是以在III-V族基板上，以化学气相沉积法形成薄膜，此类薄膜太阳能电池结构很早就应用在人造卫星的太阳能电池板上，具有可吸收光谱范围极广且转换效率可高逾30％、且寿命较其它种类太阳能电池长、性质稳定的优点。

III-V族太阳能电池尽管不需要用到硅晶，但芯片成本仍然相对高昂，而且目前的太阳能电池没有相对应的保护措施，致使其寿命仍然不长，并且由于太阳光的照射角度是实时变化的，因此导致吸光效率随着照射角的变化而降低，同时无法对白天的多余太阳能进行收集，致使III-V族太阳能电池的光电转化率难以提高。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于Ⅲ-Ⅴ族半导体的高效太阳能电池结构，可以通过在吸光层上设置多根引光棒的方式，不仅可以辅助吸光层提高吸光效率，同时可以自主感知太阳照射角度，利用不同太阳光照射引起的温度变化，从而控制引光棒朝向温度高的方向倾斜，实现引光棒的自主追光，实时与太阳光近似保持直射来提高吸光效果，并且可以通过预埋的蓄光包对白天多余的太阳能进行吸收储存，在夜晚通过控粉膜和遮光粉的配合，对面向外界的方向进行覆盖遮光，强制将蓄光包的放光方向导向面向Ⅲ-Ⅴ族多晶半导体层的角度，从而提高对光能的利用率，显著提升光电转化效率。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种基于Ⅲ-Ⅴ族半导体的高效太阳能电池结构，包括保护底板，所述保护底板外端密封套接有防护外壳，所述防护外壳内端连接有位于保护底板上侧的透明基板，所述透明基板上端连接有非晶硅层，所述非晶硅层上端连接有Ⅲ-Ⅴ族多晶半导体层，所述Ⅲ-Ⅴ族多晶半导体层上端连接有透明导光层，所述透明导光层上端连接有吸光层，所述吸光层上端连接有多根均匀分布的引光棒，所述引光棒包括导光柱、吸光帽和追光套，所述追光套固定套接于导光柱外端，且导光柱与吸光层上端连接，所述吸光帽连接于导光柱上端，所述追光套包括包裹套和多根温控丝，且温控丝均匀镶嵌于包裹套内。

进一步的，所述包裹套外端镶嵌连接有多个均匀分布的光热球，所述光热球内端与温控丝之间连接有导热丝，光热球可以将光能转化为热能，然后通过导热丝传导热量对温控丝进行加热，从而触发其收缩动作，形成向高热能区域的弯曲。

进一步的，所述包裹套采用柔性隔热材料制成，所述光热球采用光热转化材料制成，所述温控丝采用热缩材料制成。