[发明专利]太阳能电池

说明书

本发明涉及一种太阳能电池，包括：第一层，具有具有光伏层的区域和具有至少反射层的区域的方格式布局；第二层，布置在第一层上方，该第二层具有具有光伏层的区域和开口的方格式布局，其中第二层的开口与第一层的具有光伏层的区域对齐；透镜层，布置在第二层上方；以及第三层，布置在第一层和第二层之间，该第三层具有具有光伏层的区域和开口的方格式布局，其中第三层的开口与第二层的开口对齐并且其中第三层的具有光伏层的区域面向第一层。

技术领域

本发明涉及太阳能电池。

背景技术

太阳能电池将诸如太阳光之类的光转换成电能。光到电的这种转换通过光伏材料来实现。光伏材料是表现出光伏效应的半导体材料。当光被这种光伏材料吸收时，半导体材料中的电子将被激发，从而造成更高的能级，这导致可以被用于为电器供电的电势。

已知太阳能电池的效率仍然是所期望的。高性能太阳能电池仍然只有40％的效率。因此，需要增加太阳能电池的数量以补偿这种低效率，这导致例如房屋的屋顶被太阳能电池板完全覆盖，每个太阳能电池板包含许多太阳能电池，仅仅为了收获合理数量的太阳能电力。

发明内容

因而，本发明的目的是提供具有进一步提高的效率的太阳能电池。

这个目的是根据申请人用太阳能电池实现的，该太阳能电池包括：

-第一层，具有具有光伏层的区域和具有至少反射层的区域的方格式布局；

-第二层，布置在第一层上方并与第一层间隔开，该第二层具有具有光伏层的区域和开口的方格式布局，其中第二层的开口与第一层的具有光伏层的区域对齐；

-凸透镜层，布置在第二层上方并与第二层间隔开，其中第一层和第二层两者的具有光伏层的区域以及具有至少反射层的区域面向凸透镜层；以及

-第三层，布置在第一层和第二层之间，优选地布置到第二层，该第三层具有具有光伏层的区域和开口的方格式布局，其中第三层的开口与第二层的开口对齐并且其中第三层的具有光伏层的区域面向第一层。

凸透镜层会聚入射在太阳能电池上的光并将光朝着第一和第二层引导。由于具有光伏材料的区域和开口的第二层的方格式布局，光的部分将被第二层的光伏层吸收，并且光的部分将被光伏层吸收，通过该开口，光的部分可以到达第一层。

在一定角度下入射的光的部分将被具有至少反射层的区域反射，并将被引导到第三层的光伏层上。因此，还因为反射光也被转换成电，所以获得更高的效率。

在根据本发明的太阳能电池的优选实施例中，第一层的具有至少反射层的区域具有菱形或金字塔形浮雕。该菱形或金字塔形浮雕确保以一定角度入射在太阳能电池板上的光正确地朝着第三层反射。

在根据本发明的太阳能电池的另一个优选实施例中，菱形或金字塔形浮雕被衬有预拉伸的石墨烯(pre-stretched graphene)，并且压电材料的层被布置在第一层上在浮雕的相对着的侧上。

根据申请人的意思，预拉伸的石墨烯在受热时将造成振动。热量将由进入太阳能电池并被光伏材料吸收的光生成。这种被吸收的光将部分地生成电流，而剩余部分用于热量(for the remaining part heat)。

由此生成的热量将至少部分地用于让预拉伸的石墨烯生成振动，这些振动也被压电层转换成电流，该电流与光伏层的电流相结合，从而进一步提高太阳能电池的效率。

又另一个实施例还包括布置成至少与第一层导热接触的热电材料的第四层和沿着热电材料布置的空气室，该空气室设有压力释放阀。