专利名称：可自动清理杂质的太阳能电池结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电池结构，特别是关于一种可自动清理杂质的太阳能电池结 构。
背景技术：
目前全球的石油蕴藏量只能维持20至30年，煤蕴藏量只够使用不足100年，然而 不幸的是，人们对能源的需求量正以前所未有的速度增加，导致解决能源危机问题具相当 急迫性，人类必须正视此问题。传统能源体主要依靠化石能源(石油、煤及天然气等)，然而 因其会破坏人类的生存环境，解决这一问题的最好途径的一是凭借太阳能电池将光能转化 成电能，此能源相当环保与洁净。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。有鉴于此，本实用新型遂针对上述现有技术的缺失，提出一种可自动清理杂质的 太阳能电池结构，以有效克服上述的该等问题。
发明内容本实用新型的主要目的，在于提供一种可自动清理杂质的太阳能电池结构，其应 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，且之后喷水器会喷出水流，透过水流让杂质自动流失，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。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是—种可自动清理杂质的太阳能电池结构，其特征在于，包含一第一透明基板；一第一透明导电层，其设于该第一透明基板上；一第一型半导体层，其设于该第一透明导电层上；一本质型半导体层，其设于该第一型半导体层上；一第二型半导体层，其设于该本质型半导体层上；一第二透明导电层，其设于该第二型半导体层上；一第二透明基板，其设于该第二透明导电层上；一光触媒层，其设于该第二透明基板上；以及[0016]一喷水器，其设于该光触媒层的部分表面。其中该第一、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。其中该第一型半导体层与该第二型半导体层分别为N型半导体层与P型半导体层。其中该第一型半导体层与该第二型半导体层分别为P型半导体层与N型半导体层。其中该第一型半导体层、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。与现有技术相比较，采用上述技术方案的本实用新型具有的优点在于光触媒层 经过光照后，会与空气中的水跟氧产生反应，再将之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，且由于喷水器观会定期喷洒水流，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，且其光电转换效率也可保持在最佳状态。
图1为本实用新型的结构剖视图；图2(a)至图2(i)为本实用新型的各步骤结构剖视图；图3为本实用新型应用于建筑物的结构示意图。附图标记说明10电池本体；12第一透明基板；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；对第二透明基板J6 光触媒层；观喷水器；30屋顶。
具体实施方式
以下请参阅图1，本实用新型的太阳能电池包含一电池本体10，此电池本体10包 含一第一透明基板12、一第一透明导电层14、一第一型半导体层16、一本质型半导体层18、 一第二型半导体层20、一第二透明导电层22、一第二透明基板对，且上述顺序即是由下而 上堆叠的顺序，其中第一、第二透明基板12、24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。且当第一型半导体层16为N型半导体层时，第二型半导体层20为P 型半导体层；当第一型半导体层16为P型半导体层时，第二型半导体层20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二种，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16、本质型半导体层18与第二型半导体层20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。在第二透明基板M上设有一由高密度二氧化钛所组成的光触媒层沈，此乃本实 用新型的重要关键技术，此外，在光触媒层26的部分表面边缘更设有一喷水器观，此喷水 器可利用电脑操控，定期对光触媒层26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 触媒层经过光照后，会与空气中的水跟氧产生反应，再将之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，且由于喷水器观会定期喷洒水流，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，且其光电转换效率也可保持在最佳状态。请参阅图2(a)至图2(i)，欲制作本实用新型的太阳能电池的步骤如下。首先如图 2(a)所示，提供一第一透明基板12。接着分别如图2(b)至图2(f)所示，依序于第一透明 基板12的上表面形成一第一透明导电层14、一第一型半导体层16、一本质型半导体层18、 一第二型半导体层20、一第二透明导电层22。当第二透明导电层22形成后，如图2(g)所 示，便于第二透明导电层22上安装一第二透明基板24。接着如图2(h)所示，在第二透明基 板M上用溅镀法(sputtering method)形成一光触媒层沈。最后如图2 (i)所示，于光触 媒层26的部分表面边缘安装一喷水器28，即完成本实用新型的太阳能电池结构。当本实用新型为透明式太阳能电池时，可应用于建筑物的气窗、玻璃窗上，当本实 用新型为不透明式太阳能电池时，可应用于建筑物的墙壁、天花板或屋顶。最后请参阅图3， 此图即为本实用新型的太阳能电池整合于一建筑物的屋顶30的示意图，如图所示，太阳能 电池的光触媒层沈靠近建筑物的外侧，当光触媒层沈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，利用喷水器观定期喷出的水流，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，本实用新型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。以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员 理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但 都将落入本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种可自动清理杂质的太阳能电池结构，其特征在于，包含 一第一透明基板；一第一透明导电层，其设于该第一透明基板上； 一第一型半导体层，其设于该第一透明导电层上； 一本质型半导体层，其设于该第一型半导体层上； 一第二型半导体层，其设于该本质型半导体层上； 一第二透明导电层，其设于该第二型半导体层上； 一第二透明基板，其设于该第二透明导电层上； 一光触媒层，其设于该第二透明基板上；以及 一喷水器，其设于该光触媒层的部分表面。
2.根据权利要求1所述的可自动清理杂质的太阳能电池结构，其特征在于该第一、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.根据权利要求1所述的可自动清理杂质的太阳能电池结构，其特征在于该第一型 半导体层与该第二型半导体层分别为N型半导体层与P型半导体层。
4.根据权利要求1所述的可自动清理杂质的太阳能电池结构，其特征在于该第一型 半导体层与该第二型半导体层分别为P型半导体层与N型半导体层。
5.根据权利要求1所述的可自动清理杂质的太阳能电池结构，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。
专利摘要本实用新型提供一种可自动清理杂质的太阳能电池结构，此电池结构包含一第一透明基板，此基板上依序设有一第一透明导电层、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，在第二透明导电层上更安装一第二透明基板，且基板上设有一由二氧化钛组成的光触媒层，与一喷水器。本实用新型可应用于建筑物的玻璃窗、气窗、天花板或墙壁上，并利用光触媒分解表面杂质，且之后喷水器会喷出水流，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H01L31/02GK201904352SQ20102063078
公开日2011年7月20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