[发明专利]太阳能电池

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池装置，尤其关于改善电性表现的太阳能电池装置。

背景技术

由于油价高涨及环保问题，太阳能电池被市场高度重视，其中又以聚光型太阳能电池最具发展潜力，聚光型太阳能电池包括主要由三五(III-V)族构成的太阳能电池。在不聚光的条件下，此种太阳能电池的光电转换效率极高，极具取代传统电力的条件。

目前一般的太阳能电池采用将抗反射层(Anti-Reflection Coating，ARC)直接蒸镀在窗户层(Window layer)上的方式，形成如图1所示的结构。该太阳能电池，包括基板110；包括至少一p-n结面(pn junction)的III-V族太阳能电池结构120位于基板110之上；窗户层130位于太阳能电池结构120之上；抗反射层150(包括第一抗反射材料层151及第二抗反射材料层152)位于第一窗户层130之上；接触层160设于抗反射层150之中而位于窗户层130之上；以及电极170位于接触层160之上。

发明内容

一种太阳能电池装置，包括：基板；包括至少一p-n结面的III-V族太阳能电池结构，位于基板之上；第一半导体窗户层，位于III-V族太阳能电池结构之上；第二半导体窗户层，位于第一半导体窗户层之上；抗反射层，位于第二半导体窗户层之上；接触层，设于抗反射层之中而位于第二半导体窗户层上；电极，位于接触层之上；其中第二半导体窗户层成分不含有铝。

附图说明

图1：将抗反射层直接蒸镀在窗户层上的太阳能电池。

图2：图1的太阳能电池的电性测试数据。

图3A：本发明的太阳能电池。

图3B：显示图3A的太阳能电池的包括至少一p-n结面的III-V族太阳能电池结构。

图4：第二窗户层的材料使用GaInP的本发明的太阳能电池的电性测试数据。

图5：第二窗户层的材料使用GaP的本发明的太阳能电池的电性测试数据。

附图标记说明

110：基板

120：包括至少一p-n结面的III-V族太阳能电池结构

130：窗户层

150：抗反射层

151：第一抗反射材料层

152：第二抗反射材料层

160：接触层

170：电极

210：基板

220：包括至少一p-n结面的III-V族太阳能电池结构

230：第一窗户层

240：第二窗户层

250：抗反射层

251：氧化钛(TiO₂)层

252：氧化铝(Al₂O₃)层

260：接触层

270：电极

具体实施方式

一般而言三-五族材料组成的太阳能电池有优良的发电效果，而在评估一个三-五族(III-V族)材料组成的太阳能电池的元件电性，例如最大输出功率密度(Pmd)或转换效率(η)时，开路电压(Voc)、短路电流密度(Jsc)、填充因子(Fill Factor，FF)特别重要。针对前述图1结构的太阳能电池，测试其相关电性，其数据如图2。由数据显示，此种结构容易造成元件在高聚光(multi sun)下开路电压(Voc)大幅衰减，数据显示高聚光下开路电压(Voc)由蒸镀抗反射层150前的2.929V，降至蒸镀抗反射层150后的2.875V，下降了0.054V，高聚光下开路电压(Voc)明显变差。若能改善此高聚光下开路电压(Voc)下降的问题，元件电性将大有改善。