疊層光-熱伏太陽能電池的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及太陽能光伏電池技術領域，尤其是涉及疊層光-熱伏太陽能電池(photo-thermovoltaic solar cell，簡稱為 PTVSC，下同)。
【背景技術】
[0002]在新興能源中，太陽能是真正取之不盡、用之不竭并且最清潔、最環保的能源。
[0003]然而，在全世界范圍內，現有的各種類型的太陽能光伏電池(包括航天上使用的高端光伏電池)的光電轉換效率都很低，造成電池的成本很高。這成為制約光伏發電能夠真正替代煤、石油、天然氣等傳統化石能源的最大瓶頸。以目前使用最廣泛的晶硅(單層)太陽能光伏電池為例，根據傳統的光伏發電理論計算，這種電池的光電轉換效率可以達到30%左右。但實際上，在實驗室條件下，這種電池的轉換效率最尚不超過25%;而其工業廣品的轉換效率最高也不超過20%。嚴酷的事實是，目前，業界即使要在上述光電轉換效率的基礎上再提高0.2個百分點都是極其困難的。
[0004]由于上述瓶頸的存在，長期以來，在整體上世界各國的光伏產業都處于虧損狀態。為了使本國的光伏產業能夠生存下去，各國政府不得不對該產業進行高比例的經濟補貼，并頻繁使用關稅壁皇等手段對它國的光伏產品開展貿易戰。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題是:針對現有技術存在的問題，提供疊層光-熱伏太陽能電池(PTVSC)，以大幅度提高所有類型光伏電池的光電轉換效率，降低太陽能發電的成本。
[0006]本發明要解決的技術問題采用以下技術方案來實現:疊層光-熱伏太陽能電池(PTVSC)。選擇載流子的類型相異的、或者載流子的密度相異的、或者逸出電勢相異的兩種或多種導電材料進行相互接觸，而在光伏電池的背電極的外部分別構建一個或多個導電材料結，并使所述一個或多個導電材料結中的每一個導電材料結的所在處分別出現的每一個靜電場的方向，均與所述光伏電池運行時通過所述每一個靜電場所在的導電材料結內部的電流的方向相反；所述一個或多個導電材料結以疊層方式進行排列；所述光伏電池與所述一個或多個導電材料結共同組成所述疊層光-熱伏太陽能電池；構建的第一個導電材料結的所述導電材料靠近所述光伏電池的背電極，且與所述光伏電池的背電極在電氣上相通；所述每一個導電材料結的所述導電材料，均靠近和該導電材料結相鄰的導電材料結的所述導電材料，且均與所述相鄰的導電材料結的所述導電材料在電氣上相通；在構建的最末尾一個導電材料結的所述導電材料的外表面上，用導電材料形成導電層；把所述導電層作為所述疊層光-熱伏太陽能電池的背電極，所述光伏電池原有的頂電極為所述疊層光-熱伏太陽能電池的頂電極。
[0007]所述光伏電池將自身沒有加以利用的、由太陽光光能轉換而來的大部分熱量，通過所述背電極向所述一個或多個導電材料結逐層進行傳遞，結果每一個導電材料結的所述導電材料都會得到一定數量的熱量；在上述光伏電池發電的同時，上述每一個導電材料結內定向移動的自由電子的電子氣構成的熱力學系統，都會吸收該導電材料結的所述導電材料經由上述熱量傳遞過程而得到的熱量中的一部分熱量，并將其轉換為有用的電能。這樣，上述每一個導電材料結均是一個熱伏電池，而PTVSC總體是一個光-熱伏電池。
[0008]作為優選，在所述光伏電池背電極的外部，用半導體材料以疊層方式分別構建一個或多個P-Mt所述一個或多個p-n結與所述光伏電池共同組成所述一種疊層光-熱伏太陽能電池；構建的第一個P-n結的P型半導體靠近所述光伏電池的背電極；在所述第一個p-n結的η型半導體的外表面上，用導電材料形成導電層，該導電層稱為第一個p-n結外設的導電層；構建的第二個P-n結的P型半導體靠近所述第一個p-n結外設的導電層，在所述第二個P-n結的η型半導體的外表面上，用導電材料形成導電層，該導電層稱為第二個P-n結外設的導電層；從構建的第三個P-n結起，構建的每一個p-n結的p型半導體均靠近該p-n結后方的、且與該p-n結最相近的那一個p-n結外設的導電層，在該p-n結的η型半導體的外表面上，也均用導電材料形成導電層，該導電層稱為該p-n結外設的導電層；把構建的最末尾一個P-n結外設的導電層，作為所述一種疊層光-熱伏太陽能電池的背電極；所述光伏電池原有的頂電極也是所述一種疊層光-熱伏太陽能電池的頂電極；所述一個或多個P-n結均屬于所述導電材料結。
[0009]作為優選，在所述光伏電池背電極的外部，用半導體材料以疊層方式分別構建一個或多個P-n結，所述一個或多個p-n結與所述光伏電池共同組成所述一種疊層光-熱伏太陽能電池；構建的第一個P-n結的η型半導體靠近所述光伏電池的背電極；在所述第一個p-n結的P型半導體的外表面上，用導電材料形成導電層，該導電層稱為第一個p-n結外設的導電層；構建的第二個P-n結的η型半導體靠近所述第一個p-n結外設的導電層，在所述第二個P-n結的P型半導體的外表面上，用導電材料形成導電層，該導電層稱為第二個P-n結外設的導電層；從構建的第三個P-n結起，構建的每一個p-n結的η型半導體均靠近該p-n結后方的、且與該p-n結最相近的那一個p-n結外設的導電層，在該p-n結的p型半導體的外表面上，也均用導電材料形成導電層，該導電層稱為該p-n結外設的導電層；把構建的最末尾一個P-n結外設的導電層，作為所述一種疊層光-熱伏太陽能電池的背電極；所述光伏電池原有的頂電極也是所述一種疊層光-熱伏太陽能電池的頂電極；所述一個或多個P-n結均屬于所述導電材料結。
[0010]作為優選，在所述光伏電池背電極的外部，用半導體材料以疊層方式分別構建一個或多個P-n結，所述一個或多個p-n結與所述光伏電池共同組成所述一種疊層光-熱伏太陽能電池；構建的第一個P-n結的P型半導體靠近所述光伏電池的背電極；從構建的第二個p-n結起，構建的每一個p-n結的P型半導體均靠近該p-n結后方的、且與該p-n結最相近的那一個p-n結的η型半導體的外表面；在構建的最末尾一個p-n結的η型半導體的外表面上，用導電材料形成導電層，把所述導電層作為所述一種疊層光-熱伏太陽能電池的背電極；所述光伏電池原有的頂電極也是所述一種疊層光-熱伏太陽能電池的頂電極；所述一個或多個P-n結均屬于所述導電材料結。
[0011]作為優選，在所述光伏電池背電極的外部，用半導體材料以疊層方式分別構建一個或多個P-n結，所述一個或多個p-n結與所述光伏電池共同組成所述一種疊層光-熱伏太陽能電池；構建的第一個P-n結的η型半導體靠近所述光伏電池的背電極；從構建的第二個p-n結起，構建的每一個p-n結的η型半導體均靠近該ρ_η結后方的、且與該p-n結最相近的那一個p-n結的P型半導體的外表面；在構建的最末尾一個p-n結的P型半導體的外表面上，用導電材料形成導電層，把所述導電層作為所述一種疊層光-熱伏太陽能電池的背電極；所述光伏電池原有的頂電極也是所述一種疊層光-熱伏太陽能電池的頂電極；所