专利名称：具有光触媒层的太阳能电池结构的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种电池制造方法，特别涉及一种具有光触媒层的太阳能电池结构的制造方法。
背景技术：
随着石化燃料可能在本世纪末慢慢地被消耗殆尽，寻求替代性再生能源的呼声即不曾停歇，包括风力、潮汐、生质能等等。在许多已投入发展的再生能源中，以太阳能的发展拥有相对广大的市场接受度，目前全世界皆已大力投入太阳能发电技术的创新研发工作。 根据2003年德国全球变迁咨询委员会(German Advisory Council on Global Change)所做的预测，到2100年，太阳能预计约人类能源总需求的60%。而台湾地处亚热带，阳光充足，日照量大，非常适合利用太阳能作为新能源。在目前使用的众多太阳能电池中，分为透明与不透明式两种，一般来说，欲增加光电转换效率时，则使用具有不透明的材料的太阳能电池，如现今传统硅太阳能电池，不能使可见光穿透，但此种电池却需牺牲其采光的特性而使得其架设的场所遭受到限制，因此常应用于建筑物四周墙壁或天花板上。而另外对于透明式太阳能电池而言，由于具有采光特性，因此透明式太阳能电池常应用于建筑物玻璃窗、或气窗上，这样一来，在白昼时，可见光即可穿透太阳能电池，达到自然采光的效用。但不管是透明或不透明式的太阳能电池应用， 当电池应用于建筑物上时，时间一久，房屋四周都会附有杂质、灰尘，使得太阳能电池的受光面积降低，进而降低光电转换效率。因此，本发明在针对上述的困扰，提出一种具有光触媒层的太阳能电池结构的制造方法，以解决公知所产生的问题。
发明内容
本发明的主要目的，在于提供一种具有光触媒层的太阳能电池结构的制造方法， 其将制作出来的太阳能电池，应用于建筑物的玻璃窗、气窗、天花板或墙壁等建筑结构上， 并利用光触媒分解表面杂质或灰尘，此外，喷水器喷出的水流，可让杂质自动流失，使太阳能电池的受光区域不受遮蔽，进而使其光电转换效率保持在最佳状态。为达上述目的，本发明提供一种具有光触媒层的太阳能电池结构的制造方法，首先将一光触媒层形成于一第一透明基板上，接着提供一第二透明基板，并于第二透明基板上依序形成一第一透明导电层、一第一型半导体层、一本质型半导体层、一第二型半导体层、一第二透明导电层。再安装第一透明基板于第二透明导电层上，使光触媒层位于第二透明导电层与第一透明基板之间。最后在光触媒层的部份表面安装一喷水器。本发明的功效在于利用光触媒分解表面杂质或灰尘，并利用喷水器喷出的水流， 让杂质自动流失，使太阳能电池的光电转换效率保持在最佳状态。兹为使贵审查员对本发明的结构特征及所达成的功效更有进一步的了解与认识， 谨佐以较佳的实施例图及配合详细的说明，说明如后
图1 (a)至图1⑴为本发明的各步骤结构剖视图；图2为本发明的太阳能电池应用于建筑物的结构示意图。附图标记说明10-第一透明基板；12-光触媒层；14-第二透明基板；16-第一透明导电层；18-第一型半导体层；20-本质型半导体层；22-第二型半导体层；24-第二透明导电层；26-喷水器；28-电池本体；30-墙板。
具体实施例方式请参阅图1 (a)至图1 (i)，欲制作本发明的太阳能电池的步骤如下。首先如图1 (a) 所示，于一第一透明基板10上，利用溅镀法(sputtering method)形成一由高密度二氧化钛所组成的光触媒层12。接着如图2(b)所示，提供一第二透明基板14，其中第一透明基板 10、第二透明基板14的材质可为玻璃、石英、透明塑胶、单晶氧化铝或可挠性透明材质。再来如图1 (c)所示，形成一第一透明导电层16于第二透明基板14上，第一透明导电层16的材质可为氧化锡、氧化铟锡、氧化铝锌或氧化铟锌。透明导电层16形成完后，便分别如图1(d)至图1(f)所示，依序于第一透明导电层16上形成一第一型半导体层18、一本质型半导体层20、一第二型半导体层22。当第一型半导体层18为N型半导体层时，第二型半导体层22为P型半导体层；当第一型半导体层18 为P型半导体层时，第二型半导体层22为N型半导体层。由于太阳能电池本身就可以分类为透明式与不透明式两种，若欲制作透明式太阳能电池，则在材质选择上，第一型半导体层 18、本质型半导体层20与第二型半导体层22则可分别为第一型透明半导体层、本质型透明半导体层与第二型透明半导体层。若欲制作不透明式太阳能电池，则N型半导体层可为掺杂有砷原子(arsenic，As)、磷原子(phosphorus，P)或锑(antimony，Sb)的硅层，P型半导体层可为掺杂有氟化硼离子(BF2+)、或硼原子(boron，B)或铟(indium，In)的硅层。当第二型半导体层22形成完后，如图1(g)所示，便于第二型半导体层22上形成一第二透明导电层22，其材质可为氧化锡、氧化铟锡、氧化铝锌或氧化铟锌。接着如图1(h) 所示，将第一透明基板10安装于第二透明导电层22上，使第一透明基板10位于第二透明导电层22与光触媒层12之间。由第二透明基板14、第一透明导电层16、第一型半导体层 18、本质型半导体层20、第二型半导体层22、第二透明导电层M、第一透明基板10所组成的结构，称之为电池本体28。最后如图l(i)所示，于光触媒层12的部份表面边缘安装一喷水器沈，S卩完成本发明的太阳能电池结构。在上述图1(a)与图1(b)的步骤中，亦可用一个步骤取代，其直接提供形成有光触媒层12的第一透明基板10，与第二透明基板14。上述喷水器沈可利用电脑操控，定期对光触媒层12的表面进行喷洒。由于太阳能电池必须有大面积的受光区域，才能将大量光能转换成电能储存的，但是太阳能电池常暴露在外，因此电池外表常会附有遮蔽受光区域的杂质或颗粒灰尘，此即影响电池的光电转换效率的原因之一。光触媒层12经过光照后，会与空气中的水跟氧产生反应，再将的转换为负氧离子及氢氧自由基，光触媒利用这两者对杂质与灰尘颗粒进行分解，且由于喷水器26会定期喷洒水流，凭借水流可将光触媒分解后的产物清洗掉，达到清洁的目的。如此一来，太阳能电池的受光区域便不受遮蔽，且其光电转换效率亦可保持在最佳状态。当本发明为透明式太阳能电池时，可应用于建筑物的气窗、玻璃窗上，当本发明为不透明式太阳能电池时，可应用于建筑物的墙板、天花板或屋顶。最后请参阅图2，此图即为本发明的太阳能电池整合于一建筑物的墙板30的示意图，如图所示，太阳能电池的光触媒层26靠近建筑物的外侧，当光触媒层12的表面上附有杂质或灰尘时，光触媒经过光照，即可对灰尘进行分解，利用喷水器沈定期喷出的水流，可将分解后的产生冲走，以达到洁净受光区域的目的。综上所述，本发明利用光触媒分解表面杂质或灰尘，并利用喷水器喷出的水流，让杂质自动流失，使太阳能电池的光电转换效率保持在最佳状态。以上所述者，仅为本发明一较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，故举凡依本发明申请专利范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的申请专利范围内。
权利要求
1.一种具有光触媒层的太阳能电池结构的制造方法，其特征在于，包含下列步骤 提供一第一透明基板和一第二透明基板，且该第一透明基板上形成有一光触媒层； 形成一第一透明导电层于该第二透明基板上；形成一第一型半导体层于该第一透明导电层上； 形成一本质型半导体层于该第一型半导体层上； 形成一第二型半导体层于该本质型半导体层上； 形成一第二透明导电层于该第二型半导体层上；安装该第一透明基板于该第二透明导电层上，且该光触媒层位于该第二透明导电层与该第一透明基板之间；以及安装一喷水器于该光触媒层的部份表面。
2.如权利要求1所述的具有光触媒层的太阳能电池结构的制造方法，其特征在于，该第一透明基板和第二透明基板的材质为玻璃、石英、透明塑胶、单晶氧化铝或可挠性透明材质。
3.如权利要求1所述的具有光触媒层的太阳能电池结构的制造方法，其特征在于， 在提供形成有该光触媒层的该第一透明基板，与该第二透明基板的步骤中，更包含下列步骤提供该第一透明基板，并形成该光触媒层于该第一透明基板上；以及提供该第二透明基板。
4.如权利要求1所述的具有光触媒层的太阳能电池结构的制造方法，其特征在于，该第一型半导体层为N型半导体层时，该第二型半导体层为P型半导体层；该第一型半导体层为P型半导体层时，该第二型半导体层为N型半导体层。
5.如权利要求4所述的具有光触媒层的太阳能电池结构的制造方法，其特征在于，该N 型半导体层为掺杂有砷原子、磷原子或锑的硅层。
6.如权利要求4所述的具有光触媒层的太阳能电池结构的制造方法，其特征在于，该P 型半导体层为掺杂有氟化硼离子、或硼原子或铟的硅层。
7.如权利要求1所述的具有光触媒层的太阳能电池结构的制造方法，其特征在于，该第一型半导体层、该本质型半导体层与该第二型半导体层分别为第一型透明半导体层、本质型透明半导体层与第二型透明半导体层。
8.如权利要求1所述的具有光触媒层的太阳能电池结构的制造方法，其特征在于，形成该光触媒层的方法为溅镀法。
9.如权利要求1所述的具有光触媒层的太阳能电池结构的制造方法，其特征在于，该第一透明导电层和第二透明导电层的材质为氧化锡、氧化铟锡、氧化铝锌或氧化铟锌。
10.如权利要求1所述的具有光触媒层的太阳能电池结构的制造方法，其特征在于，该喷水器位于该光触媒层的部份表面边缘。
全文摘要
本发明揭露一种具有光触媒层的太阳能电池结构的制造方法，首先提供一形成有一光触媒层的第一透明基板，与一第二透明基板，并依序于第二透明基板上形成一第一透明导电层、一第一型半导体层、一本质型半导体层、一第二型半导体层、一第二透明导电层。形成完后便将第一透明基板直接安装于第二透明导电层上。最后安装一喷水器于光触媒层的部份表面，即完成电池制作。本发明所制作的太阳能电池可利用光触媒分解表面杂质，同时采用喷水器喷出的水流，让杂质自动流失，使太阳能电池的光电转换效率保持在最佳状态。
文档编号H01L31/0216GK102479874SQ20101056408
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月24日 优先权日2010年11月24日
发明者刘吉人, 张一熙, 梅长锜 申请人:吉富新能源科技(上海)有限公司