[发明专利]外加电场效应薄膜光伏电池及与电场源集成的光伏电池板

权利要求书

1.一种外加电源提供电场效应的薄膜光伏电池，所述的薄膜光伏电池包括：硅基薄膜光伏电池、铜铟镓硒薄膜光伏电池、碲化镉薄膜光伏电池以及掺杂聚合物材料的薄膜光伏电池，该薄膜光伏电池设有透明导电膜及背面电极层，所述的透明导电膜与背面电极层为薄膜光伏电池的输出电极；其特征在于，在所述的背面电极层下面设有电场底层电极，该电场底层电极与薄膜光伏电池本体中背面电极层之间设有绝缘层，该绝缘层形成电场表层电极、薄膜光伏电池本体中背面电极与电场底层电极电隔离；在该电场底层电极与所述透明导电膜构成的电场表层电极之间设有外加电压源V1；该外加电压源V1为1.5～2.5V。

2.根据权利要求1所述的外加电源提供电场效应的薄膜光伏电池，其特征在于，所述外加电压源V1的正极与相对应电场效应薄膜光伏电池的n型半导体连接；外加电压源V1的负极与相对应电场效应薄膜光伏电池的p型半导体的电场效应电极连接；

在单组光伏电池外加电源V1的电压范围为V1≥VOC，其中VOC是单组非电场型薄膜光伏电池标准输出开路电压；

所述电场底层电极与背面电极层之间的绝缘层的总厚度在10微米以下。

3.根据权利要求1所述的外加电源提供电场效应的薄膜光伏电池，其特征在于，所述电场底层电极的结构是：

所述背面电极底面复合一层绝缘层，绝缘层另一面复合一层导电膜，导电膜通过绝缘层与背面电极电隔离；或者是，所述背面电极底面复合一层绝缘层，在绝缘层中间夹有该电场底层电极。

4.根据权利要求1～3之一所述的外加电源提供电场效应的薄膜光伏电池，其特征在于，所述化合物半导体CIGS电场效应薄膜光伏电池的具体结构如下：

由透明导电膜(1.1-1)、CdS层(1.2-2)、CIGS层(1.3-3)、背面电极(1.4-4)、基板(1.5-5)、绝缘膜(1.6-6)、电场底层电极(1.7-7)、电场电源V1(1.8-8)、负载电阻R所组成。其中透明导电膜(1.1-1)采用氧化鋅及氧化铟锡，背面电极层(1.4-4)采用钼，基板(1.5-5)采用玻璃、塑料或金属材料；电场效应薄膜光伏电池结构中，透明导电膜(1.1-1)与背面电极(1.4-4)是光伏电池输出的负电极与正电极，而透明导电膜(1.1-1)与电场底层电极(1.7-7)连接电场电源V1的正极与负极，使透明导电膜(1.1-1)与电场底层电极(1.7-7)之间形成电场E1；其中电场底层电极(1.7-7)是通过绝缘膜(1.6-6)与背面电极(1.4-4)进行电隔离；而电场电源V1与电场效应薄膜光伏电池也是相互独立的电源；

所述化合物半导体CdTe电场效应薄膜光伏电池的具体结构如下：

由透明导电膜(2.1-1)、CdS层(2.2-2)、CdTe层(2.3-3)、背面电极(2.4-4)、基板(2.5-5)、绝缘膜(2.6-6)、电场底层电极(2.7-7)、电场电源V1(2.8-8)、负载电阻R所组成；其中透明导电膜(2.1-1)采用氧化铟锡及二氧化锡，背面电极层(2.4-4)采用碲化锌或铜，基板(2.5-5)采用玻璃；电场效应薄膜光伏电池结构中，透明导电膜(2.1-1)与背面电极(2.4-4)是光伏电池输出的负电极与正电极，而透明导电膜(2.1-1)与电场底层电极(2.7-7)连接电场电源V1的正极与负极，使透明导电膜(2.1-1)与电场底层电极(2.7-7)之间形成电场E1；其中电场底层电极(2.7-7)是通过绝缘膜(2.6-6)与背面电极(2.4-4)进行电隔离；而电场电源V1与电场效应薄膜光伏电池也是相互独立的电源；

所述电场效应非晶硅薄膜光伏电池的具体结构如下：

是由透明导电膜(3.1-1)、p-i-n叠层结构(3.2-2)、背面电极(3.3-3)、基板(3.4-4)、绝缘层(3.5-5)、电场底层电极(3.6-6)、电场电源V1(3.7-7)、负载电阻R所组成；其中透明导电膜(3.1-1)采用氧化铟锡及二氧化锡，p-i-n叠层结构(3.2-2)采用非晶硅及微晶硅形成的a-Si/μc-Si叠层或是堆栈三层形成的a-Si/a-SiGe/a-SiGe，基板3.4-4采用玻璃；电场效应非晶硅薄膜光伏电池结构中，透明导电膜(3.1-1)与背面电极(3.3-3)是光伏电池输出的正电极与负电极，电场电源V1的正、负极，连接电场底层电极(3.6-6)与透明导电膜(3.1-1)，并在p-i-n叠层结构(3.2-2)内部形成电场E1，电场E1与自建电场E_np方向相同；而且电场底层电极(3.6-6)与非晶硅光伏电池背面电极(3.3-3)通过绝缘层(3.5-5)电隔离。