专利名称：高效太阳能电池及其制造方法
技术领域：
本发明涉及包括设置光导介子、光电池或光电池组和光的反射介子构 成高效太阳能电池。
背景技术：
目前的太阳能电池的光电转换最多在35%左右，而且太阳能电池表面 必须面对太阳，当太阳光强时，太阳能电池的光电转换层上，所需单位平 方面积上的光子数达到饱和，光子除了被太阳能电池的光电转换层吸收了 的，全部被反射出去；当太阳光弱时，光子也有很少部分反射出去。被反 射出去的光子说明了目前的太阳能电池对阳光的利用率极低，使得目前的 太阳能电池单位电量的面积很大，成本也很高等。不管发明者如何改变难 太阳能电池的光电转换层的配方，太阳能电池的光电转换层对光子在单位 面积的吸收、转换都总是一定的，靠目前这种由太阳能电池的光电转换层 直接面向太阳，接收太阳光子的方法，总是难以满足人们对太阳能电池要 求单位电量的面积很小、成本低廉愿望的，故导致太阳能电池在广泛的推 广和应用方面受到了很大程度制约。
发明内容
本发明的目的主要提高太阳能电池的光电转换效率，提高阳光下的单 位面积转换电量，极大的降低光电转换的成本，节约有限资源。并且在稳 定和可靠性等方面，都优于目前所有的太阳能电池。
为了达到上述目的，按照本发明目的的一个方面，高效太阳能电池由 光导介子、高效光电池和光的反射介子组连或固连而成。
使阳光的光子通过光导介子均匀辐射到或反射到光电池或光电池组 上，同时通过光的反射介子使得辐射到或反射到高效光电池的光电池或光电池组上达到饱和光子从另一个角度上辐射到或反射到光电池或光电池组 上，不论在阳光强弱情况下，都能达到提高太阳能电池的光电转换效率的 目的。
按照本发明目的的另一个方面，由光导介子材料制成的由一个或多个 凸透镜组连或固连的聚光体与以光导介子材料制成的聚光导光体为中心对 称或非对称，相围的一个或多个由光导介子相隔的高效光电池或者相隔一 面是高效光电池，而另一面是光的反射介子，或相绕由光导介子相隔的高 效光电池或者相隔一面是高效光电池，而另一面是光的反射介子和与光的 反射介子和高效光电池的输出部分组连或固连而成聚光型高效太阳能电 池；或者，由相围的一个或多个由光导介子相隔的高效光电池；或相隔一
面是高效光电池，而另一面是光的反射介子或相绕由光导介子相隔的高效 光电池或者相隔一面是高效光电池，而另一面是光的反射介子和与光的反 射介子和高效光电池的输出部分组连或固连而成非聚光型高效太阳能电池。
使阳光通过聚光体聚集在导光体上，使高密度光子通过镀在高效光电 池的输出部分的反射介子和光导介子均匀地从多个角度辐射到或反射到高
效光电池的光电池或光电池组；或者使阳光直射在光导介子上，由光导介
子和光的反射介子将阳光光子传导从多个角度上，辐射到或反射到高效光
电池的光电池或光电池组上。
按照本发明目的的另一个方面，高效光电池是在一基片上组连或固连
而成双面光电池或光电池组；或在一基片上组连或固连而成一面是光电池
或光电池组，而另一面是光的反射介子。
这样可以极大的降低光电转换的成本，节约有限资源 按照本发明目的的另一个方面，基片是由一导热介子制成与光电池或
光电池组输出极任意一极组连或固连而成光电池或光电池组与外界进行热交换的通道。
按照本发明目的的另一个方面，高效光电池的输出部分由导体、绝缘 材料和光的反射材料组连或固连而成与绝缘的气体或液体进行热交换的热 交换器。
使其高效太阳能电池在高效工作时，具有余热输出和高效太阳能电池 电量输出双重性能。高效太阳能电池不管在什么情况下，都能正常发挥高 效作用，保障高效太阳能电池正常电能输出。
按照本发明目的的另一个方面，是将高效太阳能电池聚光体上的每一 个凸透镜的焦点或聚光范围不超过凸透镜中心垂直轴看到的导光体的平面 的大小范围。
使其不管太阳的位置如何，高效太阳能电池都处于高效工作状态。 按照本发明的另一个方面，高效太阳能电池的导光体是由凸透镜和半 凸透镜或者凸透镜、凹透镜和半凸透镜组连或固连而成。 面结合附图和实施例对本发明加以进一步说明。
图1为本发明中的聚光型高效太阳能电池中的一例的剖面图。
图2为本发明中的非聚光型高效太阳能电池中的另一例的剖面图。
参见图l 、聚光型高效太阳能电池由高效太阳能电池输出部分、高
效光电池(3)部分、聚光体(5)部分、光导体部分、光的反射部分构成。
高效太阳能电池输出部分高效太阳能电池的高效光电池(3)的导
热基片(6)、紧密连接成的电量输出一个极(1)、高效太阳能电池输出部 分的绝缘套(2)、高效太阳能电池输出部分电量输出另一个极(10)、与在 高效太阳能电池输出部分电量输出两极间流动的绝缘液体(12)构成即能 使高效太阳能电池的高效光电池(3)的导热基片(6)通过电量输出极(10)、
(1)与绝缘的液体进行热交换的热输出，又能输出高效太阳能电池电量的 双重输出性能。聚光体(5)部分聚光体(5)是由光导材料制成，由多个球面凸透
镜固连成半球状的空心物体，聚光体(5)上的每块双面球面凸透镜(13) 的焦点都聚集在多个球面凸透镜固连成半球状的中心。使其不管太阳的位 置如何，在聚光体(5)中心始终保持有高密度光子。
光导体部分由双面球面凸透镜(14)和单面球面凸透镜(11)使高
密度光子均匀地分配。
高效光电池(3)部分在一导热基片(6)的双面上，镀一层绝缘层 (4)和光电池的电极(8)层，通过光刻成光电池串联电极(8)，再在光 刻成光电池串联电极(8)层上，镀上光转换层，再经光刻成光电池镀一层 透明电极，再通过光刻制成光电池组。导热基片(6)上的光电池组以光导 体为中心，与空气相隔，成螺旋状绕制数层，再与电极(1)连着的(al) 与电池组的一电极相连接，并浇铸光导材料(9)形成绕光导体为中心的导 光带，在导光带上镀层光的反射介子(15)而成。
光的反射部分光的反射介子镀在电极(1)连着的(al)上以圆锥 中心凹凸不平的光反射面(7)，与光的反射介子镀在光电池的电极(8)层 和光导材料(9)的光反射面(15)，形成光的互反射部分。
使来源于光导体部分的高密度光子均匀地通过圆锥中心凹凸不平的 光反射面(7)、光导材料(9)全反射到高效光电池(3)的光电池组的表 面上；使在高效光电池(3)的光电池组的表面上未吸收光子而发生反射的 光子，从另一个角度上，通过光导材料(9)、光反射面(15)，再度全反射 到高效光电池(3)的光电池组的表面上，达到高效光电池(3)的光电池 组能极大地吸收任意方向反射过来的太阳光子的目的，提高太阳能电池的 光电转换效率。
参见图2 、高效太阳能电池由高效太阳能电池输出部分、高效光电 池(3)部分、光导材料制成的外壳(5)、光导部分、光的全反射部分构成。高效太阳能电池输出部分高效太阳能电池的高效光电池(3)的导
热基片(6)、紧密连接成的电量输出一个极(10)，高效太阳能电池输出部 分的绝缘套(2)、高效太阳能电池输出部分电量输出另一个极(1)、与在 高效太阳能电池输出部分电量输出两极间流动空气构成即能使高效太阳能 电池的高效光电池(3)的导热基片(6)通过电量输出极(10)、 (1)与流 动的空气进行热交换的热输出，又能输出高效太阳能电池电量的双重输出 性能。
高效光电池(3)部分在一导热基片(6)的双面上，镀一层绝缘层 (4)和光电池的电极(8)层，通过光刻成光电池串联电极(8)，再在光 刻成光电池串联电极(8)层上，镀上光转换层，再经光刻成光电池镀一层 透明电极，再通过光刻制成光电池组。导热基片(6)上的光电池组以光导 体为中心，与惰性气体(9)空间相隔，成螺旋状绕制而成。 光导部分由惰性气体(9)构成
阳光光子通过光导材料制成的外壳(5)进入由惰性气体(9)光子直 接闪烁在高效光电池(3)的光电池组的表面上。
光的全反射部分是在电极(10)上镀上光的全反射介子。
权利要求
1、一种用于民房、公共场所、工厂、交通工具(汽车、航天等)等一切需要电能场所的高效太阳能电池及其制造方法。其特征在于高效太阳能电池由光导介子、高效光电池、光的反射介子和既能散热又能输出高效太阳能电池电量的输出部分组连或固连而成。
2 、如权利要求1所述的高效太阳能电池及其制造方法，其特征在于 由光导介子材料制成的由一个或多个凸透镜组连或固连的聚光体与以光 导介子材料制成的聚光导光体为中心对称或非对称，相围的一个或多个 由光导介子相隔的高效光电池或者相隔一面是高效光电池，而另一面是 光的反射介子，或相绕由光导介子相隔的高效光电池或者相隔一面是高 效光电池，而另一面是光的反射介子和与光的反射介子和高效光电池的 输出部分组连或固连而成聚光型高效太阳能电池；或者，由相围的一个 或多个由光导介子相隔的高效光电池；或相隔一面是高效光电池，而另一面是光的反射介子或相绕由光导介子相隔的高效光电池或者相隔一面 是高效光电池，而另一面是光的反射介子和与光的反射介子和高效光电 池的输出部分组连或固连而成非聚光型高效太阳能电池。
3、 如权利要求1所述的高效太阳能电池及其制造方法，其特征在于 高效光电池是在一基片上组连或固连而成双面光电池或光电池组；或在 一基片上组连或固连而成一面是光电池或光电池组，而另一面是光的反 射介子的。
4、 如权利要求1所述的高效太阳能电池及其制造方法，其特征在于基片是由一导热介子制成与高效光电池输出极任意一极组连或固连而成 光电池或光电池组的一电极与外界形成进行热交换的通道。
5、 如权利要求1所述的高效太阳能电池及其制造方法，其特征在于高效太阳能电池的输出部分由导体、绝缘材料和光的反射材料组连或固 连而成既能与绝缘的气体或液体进行热交换的热交换器，又能输出高效 太阳能电池电量。
6、 如权利要求2所述的高效太阳能电池及其制造方法，其特征在于 聚光体上的每一个凸透镜的焦点或聚光范围不超过凸透镜中心垂直轴看 到的聚光导光体的平面的大小范围。
7、 如权利要求2所述的高效太阳能电池及其制造方法，其特征在于 聚光导光体是由凸透镜和半凸透镜或者凸透镜、凹透镜和半凸透镜组连 或固连而成。
全文摘要
该发明是用于民房、公共场所、工厂、交通工具(汽车、航天等)等一切需要电能场所的高效太阳能电池及其制造方法。本发明是一种由光导介子、光电池或光电池组和光的反射介子构成；采用聚光、散射、反复反射到光电池或光电池组的光子吸收表面或直接散射、反射到光电池或光电池组的光子吸收表面，使在阳光下，电池或光电池组随时获得巨大的光子能量，达到高效、稳定和可靠地吸收光子能量的目的。
文档编号H01L31/18GK101521242SQ200910118969
公开日2009年9月2日 申请日期2009年3月11日 优先权日2009年3月11日
发明者杨振宇 申请人:杨振宇