專利名稱：非平面芯片及碲化太陽能電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種非平面芯片及碲化太陽能電池，屬于將太陽光能直接轉(zhuǎn)換為電能的光電技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
太陽能既無污染，不計費(fèi)，又取之不盡，無處不在。用之以直接轉(zhuǎn)換為電能的太陽能電池，現(xiàn)已品種眾多，舉不勝舉。但目前國內(nèi)外此類產(chǎn)品，大都普遍存在著“一高、一低”的問題，即造價高昂，轉(zhuǎn)換率低，使其推廣應(yīng)用大受其限。究其主要原因有二一是電池表面的光反射損失大，光捕獲差；二是電池薄膜中的半導(dǎo)體材料選擇欠佳，光電能量轉(zhuǎn)換率不高。對此，中國專利CN02155236.3提供了一種《單晶硅太陽能電池的表面結(jié)構(gòu)及其制作方法》，采用“一次光刻，兩次腐蝕”的方法，使電池本體表面形成“正金字塔和倒金字塔結(jié)合”的結(jié)構(gòu)，以此降低了電池表面的反射率。然而，在昂貴的硅材料上進(jìn)行光刻和腐蝕，其工藝之繁，造價之高，在所難免。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新型高效的太陽能電池，它能讓陽光在從早到晚由東向西不同方向射入的全過程中，都能得到最大限度的吸收和光電能量的轉(zhuǎn)換，且制作工藝簡單，生產(chǎn)成本低。
本發(fā)明的主要技術(shù)方案是先將太陽能電池基片材料表面處理成所需非平面結(jié)構(gòu)，并在其上面制備電池薄膜的材料中至少選用一種碲(Te)的化合物半導(dǎo)體材料，使之直接制成非平面芯片的碲化太陽能電池。從而簡化工藝，降低成本，減少光反射，提高轉(zhuǎn)換率。
本發(fā)明所稱太陽能電池基片材料，泛指所有能夠在其上面制備電池薄膜的一切材料，如玻璃，陶瓷、金屬、塑料和纖維制品等。
本發(fā)明所指太陽能電池基片的非平面結(jié)構(gòu)，包括坑窩式、溝槽式、柵欄式、篩網(wǎng)式、雨點(diǎn)式等除平面結(jié)構(gòu)以外的各式各樣的表面結(jié)構(gòu)。其具體形狀和凹凸度等，均以既有利于減少光反射，強(qiáng)化光捕獲，又便于加工制作即可。
本發(fā)明所述碲化物半導(dǎo)體材料，指能隙寬度適合于光電能量轉(zhuǎn)換，且沉積速率較高，易于沉積成大面積薄膜的碲(Te)與有色金屬組成的化合物半導(dǎo)體材料。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，其有益效果有三一是大量降低了太陽能電池表面的反射損失，提高了光捕獲，增強(qiáng)了穩(wěn)定性；二是提高了太陽能電池的光電能量轉(zhuǎn)換效率，生產(chǎn)能耗?。蝗呛喕颂柲茈姵氐闹谱鞴に?，降低了生產(chǎn)成本。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的主視圖，圖2是圖1實(shí)施例的斷面圖，圖3是平面結(jié)構(gòu)電池芯片表面的光反射圖。
在圖1中，(1)是框架結(jié)構(gòu)，(2)是非平面基片，(3)是芯片坑窩，(4)是坑窩凸頂。在圖2和圖3中，(2)是非平面基片，(3)是芯片坑窩，(4)是坑窩凸頂，(5)是電池薄膜，(6)是透明保護(hù)膜，(7)是電池背板，(8)是射入陽光，(9)是平面基片，(10)是反射光線。其中，電池薄膜(5)附著在非平面基片(2)的表面，透明保護(hù)膜(6)在坑窩凸頂(4)處電池薄膜(5)的上面。
具體實(shí)施例方式根據(jù)光的反射定律“反射角和入射角相等”之原理，射入陽光(8)穿過透明保護(hù)膜(6)后，如圖2所示，絕大部分被芯片坑窩(3)所吸收和轉(zhuǎn)換，只有很小面積的坑窩凸頂(4)處產(chǎn)生的反射光線(10)不能被吸收；反之，如圖3所示，絕大部分射入陽光(8)，都將在平面基片(9)上的電池薄膜(5)的表面形成反射光線(10)而損失，只有少數(shù)射入陽光(8)能被吸收和轉(zhuǎn)換。顯而易見非平面的芯片坑窩(3)，有效地擴(kuò)大了陽光的吸收面，提高了太陽能電池的光捕獲能力。既大量減少了反射光線(10)的損失，又能讓射入陽光(8)在從早到晚由東向西不同方向射入的全過程中都能得到最大限度的吸收，使太陽能電池全天都能穩(wěn)定運(yùn)行。
同時，本發(fā)明所選用的碲化物半導(dǎo)體材料，因其能隙寬度更適合于光電能量轉(zhuǎn)換，易于沉積成大面積薄膜，且有較高的沉積速率，用以制作的太陽能電池薄膜(5)光電能量轉(zhuǎn)換率高，能耗小，成本低。
權(quán)利要求
1.非平面芯片及碲化太陽能電池，由框架結(jié)構(gòu)(1)非平面基片(2)和電池薄膜(5)透明保護(hù)膜(6)及電池背板(7)組成。其特征在于電池薄膜(5)附著在非平面基片(2)的表面，使電池芯片表面為非平面結(jié)構(gòu)，并在制作該芯片電池薄膜(5)的材料中采用了碲化物半導(dǎo)體材料。
2.如權(quán)利要求1所述的非平面芯片及碲化太陽能電池，其特征在于非平面基片(2)為預(yù)先制備成型，其非平面結(jié)構(gòu)包括坑窩式、溝槽式、柵欄式，雨點(diǎn)式等各式各樣。
3.如權(quán)利要求1所述的非平面芯片及碲化太陽能電池，其特征在于電池薄膜(5)的制作材料中，至少選用了一種碲(Te)的化合物半導(dǎo)體材料。
4.如權(quán)利要求1所述的非平面芯片及碲化太陽能電池，其特征在于非平面基片(2)的制作材料，包括所有能夠在其上面制作電池薄膜(5)的各種材料，如玻璃、陶瓷、金屬、塑料和纖維制品等。
全文摘要
非平面芯片及碲化太陽能電池，屬于將太陽光能直接轉(zhuǎn)換為電能的光電技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明先將電池基片處理成所需非平面結(jié)構(gòu)，并在其上面制備電池薄膜的材料中至少采用一種碲(Te)的化合物半導(dǎo)體材料，使之直接成為非平面芯片的碲化太陽能電池。該電池能讓太陽在每天東升西落過程中，由不同方向照射到電池表面的陽光，都能得到最大限度的吸收和光電能量的轉(zhuǎn)換，且生產(chǎn)成本低，有利于推廣應(yīng)用。
文檔編號H01L31/052GK101017857SQ20061002106
公開日2007年8月15日 申請日期2006年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月31日
發(fā)明者雷加良 申請人:雷加良