專利名稱：太陽能電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能電池組。
背景技術(shù)：
太陽能電池是利用半導(dǎo)體材料的光生伏特原理制成的。根據(jù)半導(dǎo)體光電轉(zhuǎn)換材料種類不同，太陽能電池可以分為硅基太陽能電池(請參見太陽能電池及多晶硅的生產(chǎn)，材料與冶金學(xué)報，張明杰等，vol6，p33-38 (2007))、砷化鎵太陽能電池、有機薄膜太陽能電池等。目前，太陽能電池以硅基太陽能電池為主?，F(xiàn)有技術(shù)中的硅基太陽能電池包括:一背電極、一 P型娃層、一 N型娃層和一上電極。所述P型娃層米用多晶娃或單晶娃制成。所述背電極設(shè)置于所述P型硅層的一表面。所述N型硅層形成于所述P型硅層的另一表面。所述上電極設(shè)置于所述N型硅層的表面。所述太陽能電池中P型硅層和N型硅層形成P-N結(jié)區(qū)。當(dāng)該太陽能電池在工作時，光從上電極一側(cè)直接入射至所述上電極，并經(jīng)過所述上電極和所述N型硅層到達所述P-N結(jié)區(qū)，所述P-N結(jié)區(qū)在光子激發(fā)下產(chǎn)生多個電子-空穴對(載流子)，所述電子-空穴對在靜電勢能作用下分離并分別向所述背電極和上電極移動。在所述太陽能電池的背電極與上電極兩端接上外電路中的負載。然而，上述結(jié)構(gòu)中所述光子需要通過所述上電極和所述N型硅層之后才到達所述P-N結(jié)區(qū)，使得一部分入射光線被所述上電極和N型硅層吸收，使所述P-N結(jié)區(qū)對光的吸收率較低，進而減少了 P-N結(jié)區(qū)激發(fā)出的載流子的量，降低了太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，確有必要提供一種具有較高光電轉(zhuǎn)換效率的太陽能電池組。一種太陽能電池組，包括至少兩個電池單元，該每個電池單元包括:并排且接觸設(shè)置的一第一電極層、一 P型半導(dǎo)體層、一 N型半導(dǎo)體層及一第二電極層，該P型半導(dǎo)體層與該N型半導(dǎo)體層接觸并形成一 P-N結(jié)區(qū)，所述第一電極層和第二電極層分開設(shè)置于所述P-N結(jié)區(qū)外側(cè)，其中，所述至少兩個電池單元的上述各層沿一直線連續(xù)堆疊設(shè)置成一排，設(shè)定所述直線的延伸方向為第一方向，垂直于所述第一方向為第二方向，所述太陽能電池組中每個電池單元具有一受光端面，且每個電池單元的受光端面均平行于所述第一方向，任意兩個相鄰的電池單元中相對設(shè)置的半導(dǎo)體層的類型相同。一種太陽能電池組，包括至少兩個電池單元，該每個電池單元包括:并排且接觸設(shè)置的一第一半導(dǎo)體層及一第二半導(dǎo)體層，該第一半導(dǎo)體層與該第二半導(dǎo)體層接觸并形成一P-N結(jié)區(qū)，其中，所述至少兩個電池單元沿一直線連續(xù)堆疊設(shè)置成一排，任意兩個相鄰的電池單元中相對設(shè)置的半導(dǎo)體層的類型相同，相鄰的電池單元之間均設(shè)置有一電極層。一種太陽能電池組，包括多個電池單元，每個電池單元包括:并排且接觸設(shè)置的一P型導(dǎo)體層及一 N型半導(dǎo)體層，該P型半導(dǎo)體層與該第二半導(dǎo)體層接觸并形成一 P-N結(jié)區(qū)，其中，所述多個電池單元沿一直線連續(xù)堆疊設(shè)置成一排，所述多個P-N結(jié)區(qū)并聯(lián)連接，相鄰的電池單元之間均設(shè)置有一電極層。相較于現(xiàn)有技術(shù)，所述太陽能電池組工作時，外界光可直接入射至所述受光端面，由于該受光端面沒有被電極覆蓋，使得光子不必先經(jīng)過電極、N型硅層后才到達P-N結(jié)區(qū)，從而減少了電極和N型硅層對光的吸收，提高了 P-N結(jié)區(qū)的光吸收率，相應(yīng)地，使得P-N結(jié)區(qū)可激發(fā)出更多的電子-空穴對，提高了整個太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。此外，所述太陽能電池組中多個電池單元相互并聯(lián)設(shè)置，由于總內(nèi)阻變小，即向外界能提供的電流變大，從而進一步提聞?wù)麄€太陽能電池組的光電轉(zhuǎn)換效率。


圖1為本發(fā)明第一實施例提供的太陽能電池組的俯視圖。圖2為圖1所示太陽能電池組的沿I1-1I的剖視圖。圖3為本發(fā)明第二實施例提供的太陽能電池組的俯視圖。圖4為圖3所示太陽能電池組的沿IV-1V的剖視圖。圖5為本發(fā)明第三實施例提供的太陽能電池組的俯視圖。主要元件符號說明
權(quán)利要求
1.一種太陽能電池組，包括至少兩個電池單元，該每個電池單元包括:并排且接觸設(shè)置的一第一電極層、一 P型半導(dǎo)體層、一 N型半導(dǎo)體層及一第二電極層，該P型半導(dǎo)體層與該N型半導(dǎo)體層接觸并形成一 P-N結(jié)區(qū)，所述第一電極層和第二電極層分開設(shè)置于所述P-N結(jié)區(qū)外側(cè)，其特征在于，所述至少兩個電池單元的上述各層沿一直線連續(xù)堆疊設(shè)置成一排，設(shè)定所述直線的延伸方向為第一方向，垂直于所述第一方向為第二方向，所述太陽能電池組中每個電池單元具有一受光端面，且每個電池單元的受光端面均平行于所述第一方向，任意兩個相鄰的電池單元中相對設(shè)置的半導(dǎo)體層的類型相同。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池組，其特征在于，所述至少兩個電池單元的相鄰兩個電池單元之間并聯(lián)連接。
3.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池組，其特征在于，所述第二方向垂直于光的入射方向，所述至少兩個電池單元在所述第二方向上相互錯開設(shè)置。
4.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池組，其特征在于，所述第二方向平行于光的入射方向，所述至少兩個電池單元在所述第二方向上相互錯開設(shè)置。
5.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池組，其特征在于，所述P型半導(dǎo)體層具有相對的一第一側(cè)面和一第二側(cè)面，所述N型半導(dǎo)體層具有相對的一第三側(cè)面和一第四側(cè)面，所述P型半導(dǎo)體層的第二側(cè)面與所述N型半導(dǎo)體層的第三側(cè)面接觸設(shè)置，該第一電極層設(shè)置在該P型半導(dǎo)體層的第一側(cè)面，并與該P型半導(dǎo)體層電接觸，該第二電極層設(shè)置在該N型半導(dǎo)體層的第四側(cè)面，并與該N型半導(dǎo)體層電接觸，該P型半導(dǎo)體層進一步具有一與所述第一側(cè)面和第二側(cè)面相連的第一表面，該N型半導(dǎo)體層進一步具有一與所述第三側(cè)面和第四側(cè)面相連的第二表面，所述第一表面及第二表面共同構(gòu)成所述受光端面。
6.如權(quán)利要求5所述的太陽能電池組，其特征在于，該第一電極層或第二電極層的材料為金屬、合金、碳納米管、導(dǎo)電聚`合物、石墨或氧化銦錫。
7.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池組，其特征在于，所述受光端面進一步覆蓋有一厚度小于150納米的減反射層，所述減反射層的材料為氮化硅或二氧化硅。
8.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池組，其特征在于，所述P-N結(jié)區(qū)通過所述受光端面暴露出所述P型半導(dǎo)體層和所述N型半導(dǎo)體層。
9.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池組，其特征在于，所述每個電池單元從受光端面到與該受光端面相對的另一端面之間的距離為50微米 300微米。
10.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池組，其特征在于，所述太陽能電池組包括多個電池單元連續(xù)設(shè)置。
11.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池組，其特征在于，所述至少兩個電池單元的第η個電池單元的第二電極層與相鄰的第η-1電池單元的第二電極層相互接觸，且在所述第二方向上所述第η個電池單元與所述第η-1電池單元相互錯開設(shè)置，該第η個電池單元的第一電極層與相鄰的第η+1電池單元的第一電極層相互接觸且在所述第二方向上所述第η個電池單元與所述第η+1電池單元相互錯開設(shè)置，所述η為大于I的自然數(shù)。
12.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池組，其特征在于，所述多個電池單元中第偶數(shù)個電池單元以第一直線為對稱軸對稱，所述第奇數(shù)個電池單元以第二直線為對稱軸對稱，所述第一直線與第二直線均平行于所述第一方向且相互間隔。
13.一種太陽能電池組，包括至少兩個電池單元，該每個電池單元包括:并排且接觸設(shè)置的一第一半導(dǎo)體層及一第二半導(dǎo)體層，該第一半導(dǎo)體層與該第二半導(dǎo)體層接觸并形成一 P-N結(jié)區(qū)，其特征在于，所述至少兩個電池單元沿一直線連續(xù)堆疊設(shè)置成一排，任意兩個相鄰的電池單元中相對設(shè)置的半導(dǎo)體層的類型相同，相鄰的電池單元之間均設(shè)置有一電極層。
14.如權(quán)利要求13所述的太陽能電池組，其特征在于，所述相鄰的電池單元在垂直于所述直線的方向上交錯設(shè)置。
15.如權(quán)利要求13所述的太陽能電池組，其特征在于，所述太陽能電池組中相同類型的半導(dǎo)體層通過外接導(dǎo)體實現(xiàn)電連接。
16.一種太陽能電池組，包括多個電池單元，每個電池單元包括:并排且層疊設(shè)置的一P型導(dǎo)體層及一 N型半導(dǎo)體層，該P型半導(dǎo)體層與N型半導(dǎo)體層接觸并形成一 P-N結(jié)區(qū)，其特征在于，所述多個電池單元沿一直線連續(xù)堆疊設(shè)置成一排，所述多個P-N結(jié)區(qū)并聯(lián)連接，相鄰的電池單元之間均 設(shè)置有一電極層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種太陽能電池組，其包括至少兩個電池單元，該每個電池單元包括并排且接觸設(shè)置的一第一電極層、一P型硅層、一N型硅層及一第二電極層，該P型硅層與該N型硅層接觸并形成一P-N結(jié)區(qū)，所述第一電極層和第二電極層分開設(shè)置于所述P-N結(jié)區(qū)外側(cè)，其中，所述至少兩個電池單元的上述各層沿一直線連續(xù)設(shè)置成一排構(gòu)成一整體結(jié)構(gòu)，設(shè)定所述直線的延伸方向為第一方向，垂直于所述第一方向為第二方向，每個電池單元具有一受光端面且每個電池單元的受光端面均平行于所述第一方向，所述至少兩個電池單元的相鄰兩個電池單元的相同的電極層在所述第一方向上并排接觸設(shè)置。
文檔編號H01L31/0687GK103165718SQ20111040859
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者金元浩, 李群慶, 范守善 申請人:清華大學(xué), 鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司