專利名稱：高效太陽(yáng)能電池及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括設(shè)置光導(dǎo)介子、光電池或光電池組和光的反射介子構(gòu) 成高效太陽(yáng)能電池。
背景技術(shù)：
目前的太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換最多在35%左右，而且太陽(yáng)能電池表面 必須面對(duì)太陽(yáng)，當(dāng)太陽(yáng)光強(qiáng)時(shí)，太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換層上，所需單位平 方面積上的光子數(shù)達(dá)到飽和，光子除了被太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換層吸收了 的，全部被反射出去；當(dāng)太陽(yáng)光弱時(shí)，光子也有很少部分反射出去。被反 射出去的光子說(shuō)明了目前的太陽(yáng)能電池對(duì)陽(yáng)光的利用率極低，使得目前的 太陽(yáng)能電池單位電量的面積很大，成本也很高等。不管發(fā)明者如何改變難 太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換層的配方，太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換層對(duì)光子在單位 面積的吸收、轉(zhuǎn)換都總是一定的，靠目前這種由太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換層 直接面向太陽(yáng)，接收太陽(yáng)光子的方法，總是難以滿足人們對(duì)太陽(yáng)能電池要 求單位電量的面積很小、成本低廉愿望的，故導(dǎo)致太陽(yáng)能電池在廣泛的推 廣和應(yīng)用方面受到了很大程度制約。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的主要提高太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，提高陽(yáng)光下的單 位面積轉(zhuǎn)換電量，極大的降低光電轉(zhuǎn)換的成本，節(jié)約有限資源。并且在穩(wěn) 定和可靠性等方面，都優(yōu)于目前所有的太陽(yáng)能電池。
為了達(dá)到上述目的，按照本發(fā)明目的的一個(gè)方面，高效太陽(yáng)能電池由 光導(dǎo)介子、高效光電池和光的反射介子組連或固連而成。
使陽(yáng)光的光子通過(guò)光導(dǎo)介子均勻輻射到或反射到光電池或光電池組 上，同時(shí)通過(guò)光的反射介子使得輻射到或反射到高效光電池的光電池或光電池組上達(dá)到飽和光子從另一個(gè)角度上輻射到或反射到光電池或光電池組 上，不論在陽(yáng)光強(qiáng)弱情況下，都能達(dá)到提高太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率的 目的。
按照本發(fā)明目的的另一個(gè)方面，由光導(dǎo)介子材料制成的由一個(gè)或多個(gè) 凸透鏡組連或固連的聚光體與以光導(dǎo)介子材料制成的聚光導(dǎo)光體為中心對(duì) 稱或非對(duì)稱，相圍的一個(gè)或多個(gè)由光導(dǎo)介子相隔的高效光電池或者相隔一 面是高效光電池，而另一面是光的反射介子，或相繞由光導(dǎo)介子相隔的高 效光電池或者相隔一面是高效光電池，而另一面是光的反射介子和與光的 反射介子和高效光電池的輸出部分組連或固連而成聚光型高效太陽(yáng)能電 池；或者，由相圍的一個(gè)或多個(gè)由光導(dǎo)介子相隔的高效光電池；或相隔一
面是高效光電池，而另一面是光的反射介子或相繞由光導(dǎo)介子相隔的高效 光電池或者相隔一面是高效光電池，而另一面是光的反射介子和與光的反 射介子和高效光電池的輸出部分組連或固連而成非聚光型高效太陽(yáng)能電池。
使陽(yáng)光通過(guò)聚光體聚集在導(dǎo)光體上，使高密度光子通過(guò)鍍?cè)诟咝Ч怆?池的輸出部分的反射介子和光導(dǎo)介子均勻地從多個(gè)角度輻射到或反射到高
效光電池的光電池或光電池組；或者使陽(yáng)光直射在光導(dǎo)介子上，由光導(dǎo)介
子和光的反射介子將陽(yáng)光光子傳導(dǎo)從多個(gè)角度上，輻射到或反射到高效光
電池的光電池或光電池組上。
按照本發(fā)明目的的另一個(gè)方面，高效光電池是在一基片上組連或固連
而成雙面光電池或光電池組；或在一基片上組連或固連而成一面是光電池
或光電池組，而另一面是光的反射介子。
這樣可以極大的降低光電轉(zhuǎn)換的成本，節(jié)約有限資源 按照本發(fā)明目的的另一個(gè)方面，基片是由一導(dǎo)熱介子制成與光電池或
光電池組輸出極任意一極組連或固連而成光電池或光電池組與外界進(jìn)行熱交換的通道。
按照本發(fā)明目的的另一個(gè)方面，高效光電池的輸出部分由導(dǎo)體、絕緣 材料和光的反射材料組連或固連而成與絕緣的氣體或液體進(jìn)行熱交換的熱 交換器。
使其高效太陽(yáng)能電池在高效工作時(shí)，具有余熱輸出和高效太陽(yáng)能電池 電量輸出雙重性能。高效太陽(yáng)能電池不管在什么情況下，都能正常發(fā)揮高 效作用，保障高效太陽(yáng)能電池正常電能輸出。
按照本發(fā)明目的的另一個(gè)方面，是將高效太陽(yáng)能電池聚光體上的每一 個(gè)凸透鏡的焦點(diǎn)或聚光范圍不超過(guò)凸透鏡中心垂直軸看到的導(dǎo)光體的平面 的大小范圍。
使其不管太陽(yáng)的位置如何，高效太陽(yáng)能電池都處于高效工作狀態(tài)。 按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，高效太陽(yáng)能電池的導(dǎo)光體是由凸透鏡和半 凸透鏡或者凸透鏡、凹透鏡和半凸透鏡組連或固連而成。 面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明加以進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1為本發(fā)明中的聚光型高效太陽(yáng)能電池中的一例的剖面圖。
圖2為本發(fā)明中的非聚光型高效太陽(yáng)能電池中的另一例的剖面圖。
參見(jiàn)圖l 、聚光型高效太陽(yáng)能電池由高效太陽(yáng)能電池輸出部分、高
效光電池(3)部分、聚光體(5)部分、光導(dǎo)體部分、光的反射部分構(gòu)成。
高效太陽(yáng)能電池輸出部分高效太陽(yáng)能電池的高效光電池(3)的導(dǎo)
熱基片(6)、緊密連接成的電量輸出一個(gè)極(1)、高效太陽(yáng)能電池輸出部 分的絕緣套(2)、高效太陽(yáng)能電池輸出部分電量輸出另一個(gè)極(10)、與在 高效太陽(yáng)能電池輸出部分電量輸出兩極間流動(dòng)的絕緣液體(12)構(gòu)成即能 使高效太陽(yáng)能電池的高效光電池(3)的導(dǎo)熱基片(6)通過(guò)電量輸出極(10)、
(1)與絕緣的液體進(jìn)行熱交換的熱輸出，又能輸出高效太陽(yáng)能電池電量的 雙重輸出性能。聚光體(5)部分聚光體(5)是由光導(dǎo)材料制成，由多個(gè)球面凸透
鏡固連成半球狀的空心物體，聚光體(5)上的每塊雙面球面凸透鏡(13) 的焦點(diǎn)都聚集在多個(gè)球面凸透鏡固連成半球狀的中心。使其不管太陽(yáng)的位 置如何，在聚光體(5)中心始終保持有高密度光子。
光導(dǎo)體部分由雙面球面凸透鏡(14)和單面球面凸透鏡(11)使高
密度光子均勻地分配。
高效光電池(3)部分在一導(dǎo)熱基片(6)的雙面上，鍍一層絕緣層 (4)和光電池的電極(8)層，通過(guò)光刻成光電池串聯(lián)電極(8)，再在光 刻成光電池串聯(lián)電極(8)層上，鍍上光轉(zhuǎn)換層，再經(jīng)光刻成光電池鍍一層 透明電極，再通過(guò)光刻制成光電池組。導(dǎo)熱基片(6)上的光電池組以光導(dǎo) 體為中心，與空氣相隔，成螺旋狀繞制數(shù)層，再與電極(1)連著的(al) 與電池組的一電極相連接，并澆鑄光導(dǎo)材料(9)形成繞光導(dǎo)體為中心的導(dǎo) 光帶，在導(dǎo)光帶上鍍層光的反射介子(15)而成。
光的反射部分光的反射介子鍍?cè)陔姌O(1)連著的(al)上以圓錐 中心凹凸不平的光反射面(7)，與光的反射介子鍍?cè)诠怆姵氐碾姌O(8)層 和光導(dǎo)材料(9)的光反射面(15)，形成光的互反射部分。
使來(lái)源于光導(dǎo)體部分的高密度光子均勻地通過(guò)圓錐中心凹凸不平的 光反射面(7)、光導(dǎo)材料(9)全反射到高效光電池(3)的光電池組的表 面上；使在高效光電池(3)的光電池組的表面上未吸收光子而發(fā)生反射的 光子，從另一個(gè)角度上，通過(guò)光導(dǎo)材料(9)、光反射面(15)，再度全反射 到高效光電池(3)的光電池組的表面上，達(dá)到高效光電池(3)的光電池 組能極大地吸收任意方向反射過(guò)來(lái)的太陽(yáng)光子的目的，提高太陽(yáng)能電池的 光電轉(zhuǎn)換效率。
參見(jiàn)圖2 、高效太陽(yáng)能電池由高效太陽(yáng)能電池輸出部分、高效光電 池(3)部分、光導(dǎo)材料制成的外殼(5)、光導(dǎo)部分、光的全反射部分構(gòu)成。高效太陽(yáng)能電池輸出部分高效太陽(yáng)能電池的高效光電池(3)的導(dǎo)
熱基片(6)、緊密連接成的電量輸出一個(gè)極(10)，高效太陽(yáng)能電池輸出部 分的絕緣套(2)、高效太陽(yáng)能電池輸出部分電量輸出另一個(gè)極(1)、與在 高效太陽(yáng)能電池輸出部分電量輸出兩極間流動(dòng)空氣構(gòu)成即能使高效太陽(yáng)能 電池的高效光電池(3)的導(dǎo)熱基片(6)通過(guò)電量輸出極(10)、 (1)與流 動(dòng)的空氣進(jìn)行熱交換的熱輸出，又能輸出高效太陽(yáng)能電池電量的雙重輸出 性能。
高效光電池(3)部分在一導(dǎo)熱基片(6)的雙面上，鍍一層絕緣層 (4)和光電池的電極(8)層，通過(guò)光刻成光電池串聯(lián)電極(8)，再在光 刻成光電池串聯(lián)電極(8)層上，鍍上光轉(zhuǎn)換層，再經(jīng)光刻成光電池鍍一層 透明電極，再通過(guò)光刻制成光電池組。導(dǎo)熱基片(6)上的光電池組以光導(dǎo) 體為中心，與惰性氣體(9)空間相隔，成螺旋狀繞制而成。 光導(dǎo)部分由惰性氣體(9)構(gòu)成
陽(yáng)光光子通過(guò)光導(dǎo)材料制成的外殼(5)進(jìn)入由惰性氣體(9)光子直 接閃爍在高效光電池(3)的光電池組的表面上。
光的全反射部分是在電極(10)上鍍上光的全反射介子。
權(quán)利要求
1、一種用于民房、公共場(chǎng)所、工廠、交通工具(汽車、航天等)等一切需要電能場(chǎng)所的高效太陽(yáng)能電池及其制造方法。其特征在于高效太陽(yáng)能電池由光導(dǎo)介子、高效光電池、光的反射介子和既能散熱又能輸出高效太陽(yáng)能電池電量的輸出部分組連或固連而成。
2 、如權(quán)利要求1所述的高效太陽(yáng)能電池及其制造方法，其特征在于 由光導(dǎo)介子材料制成的由一個(gè)或多個(gè)凸透鏡組連或固連的聚光體與以光 導(dǎo)介子材料制成的聚光導(dǎo)光體為中心對(duì)稱或非對(duì)稱，相圍的一個(gè)或多個(gè) 由光導(dǎo)介子相隔的高效光電池或者相隔一面是高效光電池，而另一面是 光的反射介子，或相繞由光導(dǎo)介子相隔的高效光電池或者相隔一面是高 效光電池，而另一面是光的反射介子和與光的反射介子和高效光電池的 輸出部分組連或固連而成聚光型高效太陽(yáng)能電池；或者，由相圍的一個(gè) 或多個(gè)由光導(dǎo)介子相隔的高效光電池；或相隔一面是高效光電池，而另一面是光的反射介子或相繞由光導(dǎo)介子相隔的高效光電池或者相隔一面 是高效光電池，而另一面是光的反射介子和與光的反射介子和高效光電 池的輸出部分組連或固連而成非聚光型高效太陽(yáng)能電池。
3、 如權(quán)利要求1所述的高效太陽(yáng)能電池及其制造方法，其特征在于 高效光電池是在一基片上組連或固連而成雙面光電池或光電池組；或在 一基片上組連或固連而成一面是光電池或光電池組，而另一面是光的反 射介子的。
4、 如權(quán)利要求1所述的高效太陽(yáng)能電池及其制造方法，其特征在于基片是由一導(dǎo)熱介子制成與高效光電池輸出極任意一極組連或固連而成 光電池或光電池組的一電極與外界形成進(jìn)行熱交換的通道。
5、 如權(quán)利要求1所述的高效太陽(yáng)能電池及其制造方法，其特征在于高效太陽(yáng)能電池的輸出部分由導(dǎo)體、絕緣材料和光的反射材料組連或固 連而成既能與絕緣的氣體或液體進(jìn)行熱交換的熱交換器，又能輸出高效 太陽(yáng)能電池電量。
6、 如權(quán)利要求2所述的高效太陽(yáng)能電池及其制造方法，其特征在于 聚光體上的每一個(gè)凸透鏡的焦點(diǎn)或聚光范圍不超過(guò)凸透鏡中心垂直軸看 到的聚光導(dǎo)光體的平面的大小范圍。
7、 如權(quán)利要求2所述的高效太陽(yáng)能電池及其制造方法，其特征在于 聚光導(dǎo)光體是由凸透鏡和半凸透鏡或者凸透鏡、凹透鏡和半凸透鏡組連 或固連而成。
全文摘要
該發(fā)明是用于民房、公共場(chǎng)所、工廠、交通工具(汽車、航天等)等一切需要電能場(chǎng)所的高效太陽(yáng)能電池及其制造方法。本發(fā)明是一種由光導(dǎo)介子、光電池或光電池組和光的反射介子構(gòu)成；采用聚光、散射、反復(fù)反射到光電池或光電池組的光子吸收表面或直接散射、反射到光電池或光電池組的光子吸收表面，使在陽(yáng)光下，電池或光電池組隨時(shí)獲得巨大的光子能量，達(dá)到高效、穩(wěn)定和可靠地吸收光子能量的目的。
文檔編號(hào)H01L31/18GK101521242SQ200910118969
公開(kāi)日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2009年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月11日
發(fā)明者楊振宇 申請(qǐng)人:楊振宇