[发明专利]一种太阳能电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能技术领域，特别涉及一种太阳能电池及其制造方法。

背景技术

太阳能电池是把太阳光转换为电能的装置，器件通常包含抗反射膜、电极、PN结(PN junction)或PIN结(PIN二极管)、基板(基片)等。通常的PN结只对太阳光的某一个波段敏感，敏感波段由使用半导体材料的禁带宽度决定。然而穿过大气的太阳光包含了从200至1000纳米的波长范围，入射到太阳能电池的光，只有在PN结敏感波段区内的光才能被利用，所以通常的太阳能电池转换效率不太高。例如，单结无定型硅(a-Si)薄膜太阳能电池的转换效率约为5％，单晶硅(c-Si)或多晶硅(p-Si)太阳能电池的转换效率约为15％。太阳能电池转换效率不高的原因之一是无法将太阳能光谱中全部能量吸收，无法全部转化为可以利用的电能，存在一部分紫外到可见光范围的光谱无法被利用。因此提高太阳能电池的转换效率一直是科学研究的热门课题。

公开号为CN101188255A的中国专利，公开了一种太阳能电池，其采用红光转换层，将太阳光谱紫外线、紫、兰、浅蓝、黄绿部分，转变为红光、暗红光以及近红外的次能带辐射，与硅基太阳能电池最佳灵敏区域符合，采用的由α-Al2O3-Ti2O3组成的荧光粉，其辐射量子效率达到90％。公开号为CN101257053A的中国专利，公开了一种太阳能电池，其将混有无机荧光发光材料的聚合物膜放置在单晶硅片和玻璃面板之间，该无机荧光发光材料在紫色、蓝色以及绿色光谱区域可吸收辐射并在电磁波谱黄色、橙黄以及红外区域发光，以增加太阳能电池的效率。公开号为CN101593783的中国专利，公开了一种高效率太阳能光电转换装置，该装置在光电池的迎光面上设置一层光致发光膜，在光致发光膜的迎光面上设置一层反射膜，在反射膜的迎光面上设置一层聚光膜。光致发光膜在太阳光激发下可以发射出红外、可见、紫外区间的一种或多种光，其发光波长对应于光电池相应的敏感区，从而提高太阳光的利用率。反射膜将透过法线方向入射的太阳光，反射至聚光膜。聚光膜收集非法线方向入射的慢反射太阳光，进而提高太阳光的利用率。

以上专利均采用光转换材料改变太阳光的波长，以更好的适应硅基太阳能电池的激发，从而提高其转换效率。但所采用结构主要是通过在硅电池迎光面上增加光转换材料层来实现，这些方式虽然可实现太阳光一些波长的转换，但同时导致电池迎光面的透光率下降，也阻挡太阳能电池对一部分太阳光的吸收，从而也影响了电池的转换效率。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何提供一种太阳能电池及其制造方法，以便在不降低太阳能电池迎光面的透光率的情况下，提高太阳能电池的转换效率。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种太阳能电池，其包括：基片、光转换发光层和反射层；在所述基片的背光面上设置至少一层所述光转换发光层；在最下面一层所述光转换发光层的背光面上设置至少一层所述反射层。

优选地，在所述光转换发光层之间设置至少一层所述反射层。

优选地，所述基片上设置有PN结和电极，所述PN结和电极设置在所述基片的背光面和最上层的所述光转换发光层的迎光面之间。

优选地，所述太阳能电池还包括贴合层和玻璃保护层；所述贴合层设置在所述基片的迎光面上；所述玻璃保护层设置在所述贴合层的迎光面上。

优选地，所述光转换发光层主要由成膜材料和光转换材料组成。

优选地，所述成膜材料主要由在可见光区透明的并且太阳光谱范围透过率大于80％的有机高分子材料组成。

优选地，所述光转换材料主要由能够被紫外光和蓝光激发的铝酸盐荧光材料、硅酸盐荧光材料、硅氮化物荧光材料及硫氧化物荧光材料中的一种或两种组成。

优选地，所述硅酸盐荧光材料的主要化学组成表示式为：

(R₂O₃)_a·R′₂O₃:Ce_x1，Li_y1，F_z1

其中，R为Y、Tb、Gd中的一种元素或者多种元素的组合；R′为Al、Ga中的一种元素或者两种元素的组合；a、x1、y1、z1为摩尔系数，并且0.45≤a≤0.65，0.004≤x1≤0.04，0.004≤y1≤0.04，0.004≤z1≤0.2；

所述硅酸盐荧光材料的主要化学组成表示式为：