一种光增强充电结构以及太阳能电池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种光增强充电结构以及太阳能电池，其中，包括：频率转换层，所述频率转换层用于将红外或紫外波段的光转换为可见光；硅片，所述硅片设置在所述频率转换层的出光侧，并用于将光能转换为电能。解决现有技术中光线吸收和转换效率低的问题。术中光线吸收和转换效率低的问题。术中光线吸收和转换效率低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种光增强充电结构以及太阳能电池


[0001]本技术涉及太阳能充电设备领域，尤其涉及的是一种光增强充电结构以及太阳能电池。

技术介绍

[0002]单晶硅是指硅材料整体结晶为单晶形式，是目前普遍使用的光伏发电材料，单晶硅太阳电池是硅基太阳电池中比较成熟的技术，相对多晶硅和非晶硅太阳电池，其光电转换效率最高。
[0003]高效单晶硅电池的生产建立在高质量单晶硅材料和成熟的加工工艺基础上。单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15％左右，实验室成果也只能达到20％左右。
[0004]因此，导致现有的单晶硅太阳能充电电池的光线吸收转换效率目前在15
‑
20％左右，其光线吸收和转换效率并不是很高。
[0005]因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现思路

[0006]鉴于上述现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种光增强充电结构以及太阳能电池，解决现有技术中光线吸收和转换效率低的问题。
[0007]本技术的技术方案如下：
[0008]一种光增强充电结构，包括：频率转换层，频率转换层用于将不可见光转换为可见光；
[0009]硅片，硅片设置在频率转换层的出光侧，并用于将光能转换为电能。
[0010]进一步，频率转换层包括第一转换发光材料层，第一转换发光材料层设置在硅片的入光侧，并用于将红外波段或者紫外波段的不可见光转换为可见光。
[0011]进一步，频率转换层还包括第二转换发光材料层，第二转换发光材料层与第一转换发光材料层沿入光方向并排设置在硅片的入光侧；
[0012]当第一转换发光材料层将紫外波段的不可见光转换为可见光时，第二转换发光材料层用于将红外波段的不可见光转换为可见光；
[0013]当第一转换发光材料层将紫外波段的不可见光转换为可见光时，第二转换发光材料层用于将红外波段的不可见光转换为可见光。
[0014]进一步，第一转换发光材料层和第二转换发光材料层之间设置光学胶。
[0015]进一步，光增强充电结构还包括玻璃层，玻璃层设置在频率转换层背离所述硅片的一侧。
[0016]或者，光增强充电结构还包括玻璃层，频率转换层设置在玻璃层内。
[0017]进一步，光增强充电结构还包括制绒层，制绒层设置在硅片的入光侧。
[0018]进一步，光增强充电结构还包括EVA贴合层，EVA贴合层连接制绒层与频率转换层。
[0019]或者光增强充电结构还包括EVA贴合层，频率转换层设置在EVA贴合层内。
[0020]基于相同的构思，本技术还提出一种太阳能电池，其中包括：如上所述的光增强充电结构。
[0021]有益效果：与现有技术相比，本技术提出的一种光增强充电结构以及太阳能电池。其中，光增强充电结构通过光线射到频率转换层，频率转换层将红外和紫外波段等不可见光转换为可见光，可见光能被硅片吸收，这样硅片可吸收的光被增加，进一步提高了硅片的转化能力。从而提高了其光线吸收和转换效率，使太阳能充电电池的光线吸收转换效率目前在25％以上。
附图说明
[0022]图1为本技术一种光增强充电结构的实施例一的一种形式的剖视图；
[0023]图2为本技术一种光增强充电结构的实施例一的另一种形式的剖视图；
[0024]图3为本技术一种光增强充电结构的实施例二的剖视图；
[0025]图4为本技术一种光增强充电结构的实施例二的光路图；
[0026]图5为本技术一种光增强充电结构的实施例三的剖视图。
[0027]图中各标号：10、硅片；11、制绒层；12、EVA贴合层；20、频率转换层；21、非线性光学晶体元件；22、透光部；30、增透层；31、第一透光层；32、第二透光层；33、第三透光层；40、射入光线；41、反射光线。
具体实施方式
[0028]本技术提供了一种光增强充电结构以及太阳能电池，为使本技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0029]本方案中光增强充电结构的主要部分可以是多晶硅、非晶硅，也可以是单晶硅，通过多晶硅、非晶硅或单晶硅将光能转换为电能。本实施例中主要采用单晶硅材料，单晶硅材料工艺成熟，但以纯度高达99.999％的单晶硅棒为原料，增高了成本，难以大规模使用。为了节省成本，应用的单晶硅太阳电池对材料要求有所放宽，部分采用了半导体器件加工的头尾料以及废次单晶硅材料，或者经过复拉制成太阳电池专用的单晶硅棒。单晶硅片制绒技术更是减少光损失，提高电池效率的有效手段。
[0030]本方案提出多种实施例，具体如下：
[0031]实施例一
[0032]如图1、图2所示，本实施例提出一种光增强充电结构，将光能更多的转换为电能。光增强充电结构包括：硅片10，以及频率转换层20。为方便结构描述，以光线射入的一侧为入光侧，光线射出的一侧为出光侧。入射光线40进入到频率转换层20，通过频率转换层20将红外和紫外波段等不可见光转换为可见光，硅片10设置在频率转换层20的出光侧，并用于将光能转换为电能。
[0033]上述方案中，通过光线射到频率转换层20，频率转换层20将红外和紫外波段的光转换为可见光，可见光能被硅片10吸收，这样硅片10可吸收的光被增加，进一步提高了硅片10的转化能力。从而提高了其光线吸收和转换效率，使太阳能充电电池的光线吸收转换效
率目前在25％以上。
[0034]单晶硅太阳能电池吸收的光波长一般在380
‑
780nm之间，380
‑
780nm波段的光为可见光，红外光波段通常为780nm以上，紫外光通常为380nm以下。通过频率转换层20将波长为780nm以上的红外光波段和波长为380nm以下波段紫外光转化为380
‑
780nm波段的可见光。本实施例中的频率转换层20可以采用多种形式来实现，具体如下：
[0035]第一种形式为：频率转换层20可以只包括第一转换发光材料层，第一转换发光材料层设置在硅片的入光侧，并用于将红外波段或者紫外波段的不可见光转换为可见光。例如第一转换材料可以是：
NaYF4
：Yb
3+
/Er
3+
/Tb
3+
/Tm
3+
/Py
3+
/Pr
3+
/Sn
3+
中的一种或多种成份；其中，该类材料例如
NaYF4
：Yb
3+
将波长为780nm以上的红外光波段转化为380
‑
780nm波段的可见光。
[0036]第一转换材料或者是：
SrAlF5
：Pr
3+
；YF：Pr
3+
；Ca本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光增强充电结构，其特征在于，包括：频率转换层，所述频率转换层用于将不可见光转换为可见光；硅片，所述硅片设置在所述频率转换层的出光侧，并用于将光能转换为电能。2.根据权利要求1所述的光增强充电结构，其特征在于，所述频率转换层包括第一转换发光材料层，所述第一转换发光材料层设置在所述硅片的入光侧，并用于将红外波段或者紫外波段的不可见光转换为可见光。3.根据权利要求2所述的光增强充电结构，其特征在于，所述频率转换层还包括第二转换发光材料层，所述第二转换发光材料层与所述第一转换发光材料层沿入光方向并排设置在所述硅片的入光侧；当第一转换发光材料层将紫外波段的不可见光转换为可见光时，所述第二转换发光材料层用于将红外波段的不可见光转换为可见光。4.根据权利要求3所述的光增强充电结构，其特征在于，所述第一转换发光材料层和所述第二转换发光材料层之间设置光学胶。5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭滨刚，李州，陈嘉婷，
申请(专利权)人：深圳市光科全息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：