專利名稱：可自動(dòng)清理雜質(zhì)的太陽能電池結(jié)構(gòu)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能電池技術(shù)，特別是關(guān)于一種可自動(dòng)清理雜質(zhì)的太陽能電池結(jié)構(gòu)及其制造方法。
背景技術(shù)：
目前全球的石油蘊(yùn)藏量只能維持20至30年，煤蘊(yùn)藏量只夠使用不足100年，然而不幸的是，人們對(duì)能源的需求量正以前所未有的速度增加，導(dǎo)致解決能源危機(jī)問題具相當(dāng)急迫性，人類必須正視此問題。傳統(tǒng)能源體主要依靠化石能源(石油、煤及天然氣等)，然而因其會(huì)破壞人類的生存環(huán)境，解決這一問題的最好途徑的一是憑借太陽能電池將光能轉(zhuǎn)化成電能，此能源相當(dāng)環(huán)保與潔凈。在目前使用的眾多太陽能電池中，分為透明與不透明式兩種，一般來說，欲增加光電轉(zhuǎn)換效率時(shí)，則使用具不透明的材料的太陽能電池，如現(xiàn)今傳統(tǒng)硅太陽能電池，不能使可見光穿透，但此種電池卻需犧牲其采光的特性而使得其架設(shè)的場(chǎng)所遭受到限制，因此常應(yīng)用于建筑物四周墻壁或天花板上。而另外對(duì)于透明式太陽能電池而言，由于具有采光特性， 因此透明式太陽能電池常應(yīng)用于建筑物玻璃窗、或氣窗上，這樣一來，在白晝時(shí)，可見光即可穿透太陽能電池，達(dá)到自然采光的效用。但不管是透明或不透明式的太陽能電池應(yīng)用，當(dāng)電池應(yīng)用于建筑物上時(shí)，時(shí)間一久，房屋四周都會(huì)附有雜質(zhì)、灰塵，使得太陽能電池的受光面積降低，進(jìn)而降低光電轉(zhuǎn)換效率。因此，本發(fā)明系在針對(duì)上述的困擾，提出一種可自動(dòng)清理雜質(zhì)的太陽能電池結(jié)構(gòu)及其制造方法，以解決現(xiàn)有所產(chǎn)生的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，在于提供一種可自動(dòng)清理雜質(zhì)的太陽能電池結(jié)構(gòu)及其制造方法，其系應(yīng)用于建筑物的玻璃窗、氣窗、天花板或墻壁等建筑結(jié)構(gòu)上，并利用光觸媒分解表面雜質(zhì)或灰塵，且的后噴水器會(huì)噴出水流，通過水流讓雜質(zhì)自動(dòng)流失，使太陽能電池的受光區(qū)域不受遮蔽，進(jìn)而使其光電轉(zhuǎn)換效率保持在最佳狀態(tài)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括—種可自動(dòng)清理雜質(zhì)的太陽能電池結(jié)構(gòu)，其特征在于，包含一第一透明基板；一第一透明導(dǎo)電層，其設(shè)于該第一透明基板上；一第一型半導(dǎo)體層，其設(shè)于該第一透明導(dǎo)電層上；一本質(zhì)型半導(dǎo)體層，其設(shè)于該第一型半導(dǎo)體層上；一第二型半導(dǎo)體層，其設(shè)于該本質(zhì)型半導(dǎo)體層上；一第二透明導(dǎo)電層，其設(shè)于該第二型半導(dǎo)體層上；一第二透明基板，其設(shè)于該第二透明導(dǎo)電層上；一光觸媒層，其設(shè)于該第二透明基板上；以及
一噴水器，其設(shè)于該光觸媒層的部分表面。其中該第一、第二透明基板的材質(zhì)為玻璃、石英、透明塑膠、單晶氧化鋁或可撓性透明材質(zhì)。其中該第一型半導(dǎo)體層與該第二型半導(dǎo)體層分別為N型半導(dǎo)體層與P型半導(dǎo)體層。其中該第一型半導(dǎo)體層與該第二型半導(dǎo)體層分別為P型半導(dǎo)體層與N型半導(dǎo)體層。其中該第一型半導(dǎo)體層、該本質(zhì)型半導(dǎo)體層與該第二型半導(dǎo)體層分別為第一型透明半導(dǎo)體層、本質(zhì)型透明半導(dǎo)體層與第二型透明半導(dǎo)體層。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案還包括一種可自動(dòng)清理雜質(zhì)的太陽能電池結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，其包含下列步驟提供一第一透明基板；在該第一透明基板上形成一第一透明導(dǎo)電層；在該第一透明導(dǎo)電層上形成一第一型半導(dǎo)體層；在該第一型半導(dǎo)體層上形成一本質(zhì)型半導(dǎo)體層；在該本質(zhì)型半導(dǎo)體層上形成一第二型半導(dǎo)體層；在該第二型半導(dǎo)體層上形成一第二透明導(dǎo)電層；在該第二透明導(dǎo)電層上安裝一第二透明基板；在該第二透明基板上形成一光觸媒層；以及在該光觸媒層的部分表面安裝一噴水器。其中該第一、第二透明基板的材質(zhì)為玻璃、石英、透明塑膠、單晶氧化鋁或可撓性透明材質(zhì)。其中該第一型半導(dǎo)體層與該第二型半導(dǎo)體層分別為N型半導(dǎo)體層與P型半導(dǎo)體層。其中該第一型半導(dǎo)體層與該第二型半導(dǎo)體層分別為P型半導(dǎo)體層與N型半導(dǎo)體層。其中該第一型半導(dǎo)體層、該本質(zhì)型半導(dǎo)體層與該第二型半導(dǎo)體層分別為第一型透明半導(dǎo)體層、本質(zhì)型透明半導(dǎo)體層與第二型透明半導(dǎo)體層。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有的有益效果是光觸媒層經(jīng)過光照后，會(huì)與空氣中的水跟氧產(chǎn)生反應(yīng)，再將之轉(zhuǎn)換為負(fù)氧離子及氫氧自由基，光觸媒利用這兩者對(duì)雜質(zhì)與灰塵顆粒進(jìn)行分解，且由于噴水器觀會(huì)定期噴灑水流，憑借水流可將光觸媒分解后的產(chǎn)物清洗掉，達(dá)到清潔的目的。如此一來，太陽能電池的受光區(qū)域便不受遮蔽，且其光電轉(zhuǎn)換效率也可保持在最佳狀態(tài)。
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖2(a)至圖2(i)為本發(fā)明的各步驟結(jié)構(gòu)剖視圖；圖3為本發(fā)明應(yīng)用于建筑物的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說明10電池本體；12第一透明基板；14第一透明導(dǎo)電層；16第一型半導(dǎo)體層；18本質(zhì)型半導(dǎo)體層；20第二型半導(dǎo)體層；22第二透明導(dǎo)電層；對(duì)第二透明基板；26 光觸媒層；觀噴水器；30屋頂。
具體實(shí)施例方式以下請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明的太陽能電池包含一電池本體10，此電池本體10包含一第一透明基板12、一第一透明導(dǎo)電層14、一第一型半導(dǎo)體層16、一本質(zhì)型半導(dǎo)體層18、一第二型半導(dǎo)體層20、一第二透明導(dǎo)電層22、一第二透明基板對(duì)，且上述順序即是由下而上堆疊的順序，其中第一、第二透明基板12、24的材質(zhì)可為玻璃、石英、透明塑膠、單晶氧化鋁或可撓性透明材質(zhì)。且當(dāng)?shù)谝恍桶雽?dǎo)體層16為N型半導(dǎo)體層時(shí)，第二型半導(dǎo)體層20為P型半導(dǎo)體層；當(dāng)?shù)谝恍桶雽?dǎo)體層16為P型半導(dǎo)體層時(shí)，第二型半導(dǎo)體層20為N型半導(dǎo)體層。 由于太陽能電池本身就可以分類為透明式與不透明式二種，若欲制作透明式太陽能電池， 則在材質(zhì)選擇上，第一型半導(dǎo)體層16、本質(zhì)型半導(dǎo)體層18與第二型半導(dǎo)體層20則可分別為第一型透明半導(dǎo)體層、本質(zhì)型透明半導(dǎo)體層與第二型透明半導(dǎo)體層。若欲制作不透明式太陽能電池，則N型半導(dǎo)體層可為摻雜有砷原子(arSenic，AS)、磷原子(phosphorus，P)或銻 (antimony, Sb)的硅層，P型半導(dǎo)體層可為摻雜有氟化硼離子(BF2+)、或硼原子(boron，B) 或銦(indium, In)的硅層。在第二透明基板M上設(shè)有一由高密度二氧化鈦所組成的光觸媒層沈，此乃本發(fā)明的重要關(guān)鍵技術(shù)，此外，在光觸媒層沈的部分表面邊緣更設(shè)有一噴水器觀，此噴水器可利用電腦操控，定期對(duì)光觸媒層26的表面進(jìn)行噴灑。由于太陽能電池必須有大面積的受光區(qū)域，才能將大量光能轉(zhuǎn)換成電能儲(chǔ)存的，但是太陽能電池常暴露在外，因此電池外表常會(huì)附有遮蔽受光區(qū)域的雜質(zhì)或顆?；覊m，此即影響電池的光電轉(zhuǎn)換效率的原因之一。光觸媒層經(jīng)過光照后，會(huì)與空氣中的水跟氧產(chǎn)生反應(yīng)，再將之轉(zhuǎn)換為負(fù)氧離子及氫氧自由基，光觸媒利用這兩者對(duì)雜質(zhì)與灰塵顆粒進(jìn)行分解，且由于噴水器觀會(huì)定期噴灑水流，憑借水流可將光觸媒分解后的產(chǎn)物清洗掉，達(dá)到清潔的目的。如此一來，太陽能電池的受光區(qū)域便不受遮蔽，且其光電轉(zhuǎn)換效率也可保持在最佳狀態(tài)。請(qǐng)參閱圖2 (a)至圖2 (i)，欲制作本發(fā)明的太陽能電池的步驟如下。首先如圖2 (a) 所示，提供一第一透明基板12。接著分別如圖2(b)至圖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導(dǎo)電層14、一第一型半導(dǎo)體層16、一本質(zhì)型半導(dǎo)體層18、一第二型半導(dǎo)體層20、一第二透明導(dǎo)電層22。當(dāng)?shù)诙该鲗?dǎo)電層22形成后，如圖2(g)所示，便于第二透明導(dǎo)電層22上安裝一第二透明基板對(duì)。接著如圖2(h)所示，在第二透明基板24 上用濺鍍法(sputtering method)形成一光觸媒層沈。最后如圖2(i)所示，于光觸媒層 26的部分表面邊緣安裝一噴水器28，即完成本發(fā)明的太陽能電池結(jié)構(gòu)。當(dāng)本發(fā)明為透明式太陽能電池時(shí)，可應(yīng)用于建筑物的氣窗、玻璃窗上，當(dāng)本發(fā)明為不透明式太陽能電池時(shí)，可應(yīng)用于建筑物的墻壁、天花板或屋頂。最后請(qǐng)參閱圖3，此圖即為本發(fā)明的太陽能電池整合于一建筑物的屋頂30的示意圖，如圖所示，太陽能電池的光觸媒層沈系靠近建筑物的外側(cè)，當(dāng)光觸媒層沈的表面上附有雜質(zhì)或灰塵時(shí)，光觸媒經(jīng)過光照， 即可對(duì)灰塵進(jìn)行分解，利用噴水器觀定期噴出的水流，可將分解后的產(chǎn)生沖走，以達(dá)到潔凈受光區(qū)域的目的。
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綜上所述，本發(fā)明利用光觸媒分解表面雜質(zhì)或灰塵，并利用噴水器噴出的水流，讓雜質(zhì)自動(dòng)流失，使太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率保持在最佳狀態(tài)。以上說明對(duì)本發(fā)明而言只是說明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解， 在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種可自動(dòng)清理雜質(zhì)的太陽能電池結(jié)構(gòu)，其特征在于，包含 一第一透明基板；一第一透明導(dǎo)電層，其設(shè)于該第一透明基板上； 一第一型半導(dǎo)體層，其設(shè)于該第一透明導(dǎo)電層上； 一本質(zhì)型半導(dǎo)體層，其設(shè)于該第一型半導(dǎo)體層上； 一第二型半導(dǎo)體層，其設(shè)于該本質(zhì)型半導(dǎo)體層上； 一第二透明導(dǎo)電層，其設(shè)于該第二型半導(dǎo)體層上； 一第二透明基板，其設(shè)于該第二透明導(dǎo)電層上； 一光觸媒層，其設(shè)于該第二透明基板上；以及一噴水器，其設(shè)于該光觸媒層的部分表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可自動(dòng)清理雜質(zhì)的太陽能電池結(jié)構(gòu)，其特征在于該第一、第二透明基板的材質(zhì)為玻璃、石英、透明塑膠、單晶氧化鋁或可撓性透明材質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可自動(dòng)清理雜質(zhì)的太陽能電池結(jié)構(gòu)，其特征在于該第一型半導(dǎo)體層與該第二型半導(dǎo)體層分別為N型半導(dǎo)體層與P型半導(dǎo)體層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可自動(dòng)清理雜質(zhì)的太陽能電池結(jié)構(gòu)，其特征在于該第一型半導(dǎo)體層與該第二型半導(dǎo)體層分別為P型半導(dǎo)體層與N型半導(dǎo)體層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可自動(dòng)清理雜質(zhì)的太陽能電池結(jié)構(gòu)，其特征在于該第一型半導(dǎo)體層、該本質(zhì)型半導(dǎo)體層與該第二型半導(dǎo)體層分別為第一型透明半導(dǎo)體層、本質(zhì)型透明半導(dǎo)體層與第二型透明半導(dǎo)體層。
6.一種可自動(dòng)清理雜質(zhì)的太陽能電池結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，其包含下列步驟提供一第一透明基板；在該第一透明基板上形成一第一透明導(dǎo)電層； 在該第一透明導(dǎo)電層上形成一第一型半導(dǎo)體層； 在該第一型半導(dǎo)體層上形成一本質(zhì)型半導(dǎo)體層； 在該本質(zhì)型半導(dǎo)體層上形成一第二型半導(dǎo)體層； 在該第二型半導(dǎo)體層上形成一第二透明導(dǎo)電層； 在該第二透明導(dǎo)電層上安裝一第二透明基板； 在該第二透明基板上形成一光觸媒層；以及在該光觸媒層的部分表面安裝一噴水器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可自動(dòng)清理雜質(zhì)的太陽能電池結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于該第一、第二透明基板的材質(zhì)為玻璃、石英、透明塑膠、單晶氧化鋁或可撓性透明材質(zhì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可自動(dòng)清理雜質(zhì)的太陽能電池結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于該第一型半導(dǎo)體層與該第二型半導(dǎo)體層分別為N型半導(dǎo)體層與P型半導(dǎo)體層。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可自動(dòng)清理雜質(zhì)的太陽能電池結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于該第一型半導(dǎo)體層與該第二型半導(dǎo)體層分別為P型半導(dǎo)體層與N型半導(dǎo)體層。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可自動(dòng)清理雜質(zhì)的太陽能電池結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于該第一型半導(dǎo)體層、該本質(zhì)型半導(dǎo)體層與該第二型半導(dǎo)體層分別為第一型透明半導(dǎo)體層、本質(zhì)型透明半導(dǎo)體層與第二型透明半導(dǎo)體層。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可自動(dòng)清理雜質(zhì)的太陽能電池結(jié)構(gòu)及其制造方法，此電池結(jié)構(gòu)包含一第一透明基板，此基板上依序設(shè)有一第一透明導(dǎo)電層、一第一型半導(dǎo)體層、一本質(zhì)型半導(dǎo)體層、一第二型半導(dǎo)體層、一第二透明導(dǎo)電層，在第二透明導(dǎo)電層上更安裝一第二透明基板，且基板上設(shè)有一由二氧化鈦組成的光觸媒層，與一噴水器。本發(fā)明可應(yīng)用于建筑物的玻璃窗、氣窗、天花板或墻壁上，并利用光觸媒分解表面雜質(zhì)，且的后噴水器會(huì)噴出水流，讓雜質(zhì)自動(dòng)流失，使太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率保持在最佳狀態(tài)。
文檔編號(hào)H01L31/0216GK102479845SQ20101056405
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者劉吉人, 張一熙, 梅長(zhǎng)锜 申請(qǐng)人:吉富新能源科技(上海)有限公司