[发明专利]一种提高硅太阳能电池光电转换效率的方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于太阳能发电技术领域，特别涉及一种提高硅太阳能电池光电转换效率的方法和装置。

背景技术　　

太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，也是清洁能源，不产生任何的环境污染。在太阳能的有效利用当中，太阳能光电利用是近些年来发展最快，最具活力的研究领域，是其中最受瞩目的项目之一。目前，硅太阳能电池的结构是单个硅片或串联、并联后的多个硅片。其原理是直接利用硅太阳能电池的光伏效应将光能转换成电能。由于硅太阳能电池自身的损耗、电路的连接方式、照射光的光谱、环境的温度等的原因，硅太阳能电池的效率一般在14-17%，可见现有技术的硅太阳能电池的光电装换效率较低。

发明内容

本发明的目的是为了解决硅太阳能电池转换效率低的问题，提供一种提高硅太阳能电池光电转换效率的方法。

本发明的另一目的是提供一种提高硅太阳能电池光电转换效率的装置。

为实现第一个发明目的，所采用的技术方案是这样的：提高硅太阳能电池光电转换效率的方法，其特征在于将太阳能电池片以多点固定的方式紧密固定在一磁致伸缩层上，然后在该磁致伸缩层的两端形成静磁场。

所述的磁致伸缩层的组成材料为Terfenol-D合金。

为实现第二个发明目的，本发明采用的技术方案是：一种提高硅太阳能电池光电转换效率的装置，包括太阳能电池片；其特征在于：它还包括一磁致伸缩层，磁致伸缩层和电池片的非受光面通过胶粘连成复合层状结构；磁致伸缩层的两端分别设有磁场N极和磁场S极。

进一步地，所述的磁致伸缩层和电池片的尺寸相同。

进一步地，所述的复合层状结构中的胶层厚度在0.2毫米以下。

进一步地，所述的磁致伸缩层的组成材料为Terfenol-D合金。

当在磁致伸缩层的长度方向上加外磁场时，磁致伸缩层会发生较大的形变，其形变将会通过胶传递给硅太阳能电池片，从而给电池片施加应力。这种形变传递到硅太阳能电池片上后会影响硅太阳能电池片表面的陷光结构和电学性能，引起电学性能的变化；具体地说，硅是一种已知的压阻材料，由于其压阻效应，该形变会降低硅的电阻，提高太阳能电池片的内应力和开路电压，最终提高光电转换效率。

本发明的主要有益效果是：

1、可提高硅太阳能电池的光电转换效率。

2、可实现对太阳能电池电容、电阻的非触控式调节。

3、结构简单，制造方便，成本低，可广泛用于晶体硅太阳能电池领域以提高其光电转换效率。

附图说明

以下结合附图和实施例对本发明做进一步详细的描述。

图1为硅太阳能电池—磁致伸缩层复合光电转换装置整体结构图；

图2为有光照条件下太阳能电池在不同强度静磁场中的I-V曲线；

图3是有光照条件下太阳能电池在不同强度静磁场中的C-V曲线。

具体实施方式

在图1中，所述的提高硅太阳能电池光电转换效率的装置，包括磁场N极1、太阳能电池片2、胶3、铝电极4、磁致伸缩层5、磁场S极6；太阳能电池片2中间为PN结，上半部分为P区，下半部分为N区。电池片2和磁致伸缩层5的长和宽基本相同，电池片2的非受光面和磁致伸缩层5通过胶3粘连成复合层状结构，且在粘胶的过程中利用特殊的装置加压，使胶的厚度达到0.2毫米以下。在硅太阳能电池片2的上下两表面分别镀上铝电极4，在应用中可以在电极上引出两根导线，用于输出电压和电流。在光源C照射下，当在磁致伸缩层5的长度方向上加外磁场D时，磁致伸缩层5会发生较大的形变A和形变B，其形变将会通过胶3传递给硅太阳能电池片2，从而给电池片2施加应力。

磁致伸缩层为Terfenol-D合金，它的长度方向和最大形变方向均为<112>。磁极N极1和磁场S极6将磁场加至Terfenol-D长度方向上，引起其在长度方向上的形变，当施加磁场小于饱和磁化场Hs 时，Terfenol-D的形变主要是长度的改变（线性磁致伸缩），并随着磁场的增强最后达到形变的最大值。