專利名稱：一種提高硅太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太陽能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種提高硅太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的方法和裝置。
背景技術(shù)：
太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源，也是清潔能源，不產(chǎn)生任何的環(huán)境污染。在太陽能的有效利用當(dāng)中，太陽能光電利用是近些年來發(fā)展最快，最具活力的研究領(lǐng)域，是其中最受矚目的項目之一。目前，硅太陽能電池的結(jié)構(gòu)是單個硅片或串聯(lián)、并聯(lián)后的多個硅片。其原理是直接利用硅太陽能電池的光伏效應(yīng)將光能轉(zhuǎn)換成電能。由于硅太陽能電池自身的損耗、電路的連接方式、照射光的光譜、環(huán)境的溫度等的原因，硅太陽能電池的效率一般在14-17%，可見現(xiàn)有技術(shù)的硅太陽能電池的光電裝換效率較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率低的問題，提供一種提高硅太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的方法。本發(fā)明的另一目的是提供一種提高硅太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的裝置。為實現(xiàn)第一個發(fā)明目的，所采用的技術(shù)方案是這樣的提高硅太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的方法，其特征在于將太陽能電池片以多點固定的方式緊密固定在一磁致伸縮層上，然后在該磁致伸縮層的兩端形成靜磁場。所述的磁致伸縮層的組成材料為Terfenol-D合金。為實現(xiàn)第二個發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種提高硅太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的裝置，包括太陽能電池片；其特征在于它還包括一磁致伸縮層，磁致伸縮層和電池片的非受光面通過膠粘連成復(fù)合層狀結(jié)構(gòu)；磁致伸縮層的兩端分別設(shè)有磁場N極和磁場S極。進(jìn)一步地，所述的磁致伸縮層和電池片的尺寸相同。進(jìn)一步地，所述的復(fù)合層狀結(jié)構(gòu)中的膠層厚度在0. 2毫米以下。進(jìn)一步地,所述的磁致伸縮層的組成材料為Terfenol-D合金。當(dāng)在磁致伸縮層的長度方向上加外磁場時，磁致伸縮層會發(fā)生較大的形變，其形變將會通過膠傳遞給硅太陽能電池片，從而給電池片施加應(yīng)力。這種形變傳遞到硅太陽能電池片上后會影響硅太陽能電池片表面的陷光結(jié)構(gòu)和電學(xué)性能，引起電學(xué)性能的變化；具體地說，硅是一種已知的壓阻材料，由于其壓阻效應(yīng)，該形變會降低硅的電阻，提高太陽能電池片的內(nèi)應(yīng)力和開路電壓，最終提聞光電轉(zhuǎn)換效率。本發(fā)明的主要有益效果是
I、可提高硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。2、可實現(xiàn)對太陽能電池電容、電阻的非觸控式調(diào)節(jié)。3、結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，成本低，可廣泛用于晶體硅太陽能電池領(lǐng)域以提高其光電轉(zhuǎn)換效率。以下結(jié)合附圖
和實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述。圖I為硅太陽能電池一磁致伸縮層復(fù)合光電轉(zhuǎn)換裝置整體結(jié)構(gòu) 圖2為有光照條件下太陽能電池在不同強度靜磁場中的I-V曲線；
圖3是有光照條件下太陽能電池在不同強度靜磁場中的C-V曲線。
具體實施例方式在圖I中，所述的提高硅太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的裝置，包括磁場N極I、太陽能電池片2、膠3、鋁電極4、磁致伸縮層5、磁場S極6 ;太陽能電池片2中間為PN結(jié)，上半部分為P區(qū)，下半部分為N區(qū)。電池片2和磁致伸縮層5的長和寬基本相同，電池片2的非受光面和磁致伸縮層5通過膠3粘連成復(fù)合層狀結(jié)構(gòu)，且在粘膠的過程中利用特殊的裝置加壓，使膠的厚度達(dá)到0. 2毫米以下。在硅太陽能電池片2的上下兩表面分別鍍上鋁電極4，在應(yīng)用中可以在電極上引出兩根導(dǎo)線，用于輸出電壓和電流。在光源C照射下，當(dāng)在磁致伸縮層5的長度方向上加外磁場D時，磁致伸縮層5會發(fā)生較大的形變A和形變B，其形變將會通過膠3傳遞給硅太陽能電池片2，從而給電池片2施加應(yīng)力。磁致伸縮層為Terfenol-D合金,它的長度方向和最大形變方向均為〈112〉。磁極N極I和磁場S極6將磁場加至Terfenol-D長度方向上，引起其在長度方向上的形變，當(dāng)施加磁場小于飽和磁化場Hs時，Terfenol-D的形變主要是長度的改變(線性磁致伸縮)，并隨著磁場的增強最后達(dá)到形變的最大值。在圖2中，I-V數(shù)據(jù)測量所用儀器為Kithley公司生產(chǎn)的電流-電壓表，模擬光源為德國歐司朗公司生產(chǎn)的ULTRA-VITALUX型模擬太陽光源，圖中所示為有光照條件下0-250mT變化磁場強度條件下I-V數(shù)據(jù)，曲線A的光照是OmT，曲線B的光照是50mT，曲線C的光照是IOOmT,曲線D的光照是150mT，曲線E的光照是200mT，曲線F的光照是250mT ;通過數(shù)據(jù)的分析可得電池片的輸出電壓在250mT磁場下較無磁場條件下提高了13%，相應(yīng)的光電轉(zhuǎn)化效率提高了 16%。在圖3中，C-V數(shù)據(jù)的測量所用儀器為HP4284A LCR型C-V數(shù)據(jù)測量儀，圖中所示為有光照條件下0-210mT變化磁場強度下C-V數(shù)據(jù)，曲線G的光照是OmT，曲線H的光照是50mT,曲線I的光照是70mT，曲線J的光照是90mT，曲線K的光照120mT，曲線L的光照 是150mT，曲線M的光照是180mT，曲線N的光照是210mT ;通過數(shù)據(jù)分析，我們可知應(yīng)變被有效地傳遞至太陽能電池片，從而改善其電學(xué)性能。
權(quán)利要求
1.一種提高硅太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的方法，其特征在于將太陽能電池片以多點固定的方式緊密固定在一磁致伸縮層上，然后在該磁致伸縮層的兩端形成靜磁場。
2.如權(quán)利要求I所述的一種提高硅太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的方法，其特征在于所述的磁致伸縮層的組成材料為Terfenol-D合金。
3.一種提高硅太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的裝置，包括太陽能電池片；其特征在于它還包括一磁致伸縮層，磁致伸縮層和 電池片的非受光面通過膠粘連成復(fù)合層狀結(jié)構(gòu)；磁致伸縮層的兩端分別設(shè)有磁場N極和磁場S極。
4.如權(quán)利要求3所述的一種提高硅太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的裝置，其特征在于所述的磁致伸縮層和電池片的尺寸相同。
5.如權(quán)利要求3所述的一種提高硅太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的裝置，其特征在于所述的復(fù)合層狀結(jié)構(gòu)中的膠層厚度在0. 2毫米以下。
6.如權(quán)利要求3所述的一種提高硅太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的裝置，其特征在于所述的磁致伸縮層的組成材料為Terfenol-D合金。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高硅太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的方法，其將太陽能電池片以多點固定的方式緊密固定在一磁致伸縮層上，然后在該磁致伸縮層的兩端形成靜磁場。還公開了一種提高硅太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的裝置，包括太陽能電池片；它還包括一磁致伸縮層，磁致伸縮層和電池片的非受光面通過膠粘連成復(fù)合層狀結(jié)構(gòu)；磁致伸縮層的兩端分別設(shè)有磁場N極和磁場S極。本發(fā)明的主要有益效果是可提高硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率；可實現(xiàn)對太陽能電池電容、電阻的非觸控式調(diào)節(jié)；結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，成本低，可廣泛用于晶體硅太陽能電池領(lǐng)域以提高其光電轉(zhuǎn)換效率。
文檔編號H01L31/02GK102646725SQ20121014594
公開日2012年8月22日 申請日期2012年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月13日
發(fā)明者何佳君, 方聰, 武崢, 賈艷敏, 高培杰 申請人:浙江師范大學(xué)