金色結晶硅太陽能電池及其面板的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型關于一種可同時保有高轉換效率，并產生視覺上令人滿意的金色結晶硅太陽能電池及包含所述的電池的面板。
【背景技術】
[0002]隨著石化能源日趨殆盡及其伴隨的環境問題，尋找有效替代能源已為當務之急。利用將太陽光能轉換為電能的太陽能發電系統為目前具潛力的替代能源方案之一，其中，主流的太陽能發電系統使用以串并聯方式所連結的多個結晶硅太陽能電池片，將所述的太陽能電池片層壓封裝后形成的太陽能發電面板。結晶硅太陽能電池的設計于其入光面上形成p/n接面，并于所述的接面上再形成一層抗反射層，以降低光子的反射量。為了降低反射率并提高整體轉換效率，結晶硅太陽能電池或太陽能面板外觀通常受限于單調的藍色。然而，在各國政府推廣在建筑物的屋頂或外墻安裝太陽能電池或面板之際，為同時兼顧美觀及電池轉換效率，須開發具有不同顏色的太陽能電池或面板作為建筑設計或環境顏色的搭配。
[0003]目前廣泛使用的結晶硅太陽能電池結構主要包含:(1)光電轉換襯底；及(2)形成于所述的光電轉換襯底上，由氮化娃(SiNx)所構成的抗反射層，其中，所述的光電轉換襯底包含經η型與p型電荷載體摻雜的半導體材料，所述的半導體材料可為結晶硅材料，如多晶硅材料或單晶硅材料，所述的半導體材料經η型與ρ型電荷載體摻雜后彼此接觸形成具有p/n接面的光電轉換襯底。
[0004]日本特許公開號JP 2003197937 A已揭示可透過于太陽能電池表面的抗反射層上設置另一抗反射層，并調變其厚度與折射率，使太陽能電池產生不同的反射光譜進而展現多樣化色彩。然而，太陽能電池所顯現的色彩，極易受到抗反射層的折射率與厚度組合的影響，且其材料選擇與厚度組合眾多，不僅實施復雜，測試耗時，且其所選擇的材料組合會對太陽能電池轉換效率造成直接性的影響。先前技術往往為達到不同于藍色的外觀，而犧牲性地降低太陽能電池原有的轉換效率，因此往往無法順利進行商業化量產。再者，當將彩色太陽能電池封裝成面板進行實際應用時，面板顯現的顏色亦會再次受到封裝于其上的保護層的影響，多難以得到如所預期或視覺上令人滿意的色彩。
[0005]鑒于上述先前技術的問題，本實用新型的目的，為提供一種不僅方便生產，且可同時保有高轉換效率并產生視覺上令人滿意的金色結晶硅太陽能電池及包含所述的電池的面板，以提升太陽能電池應用時與周遭環境互相搭配的美感，及其使用普及率。
【發明內容】
[0006]為達前述目的，本實用新型提供一種于抗反射層上設置有雙層不同厚度的層結構的金色結晶硅太陽能電池，其藉由調整所述的介電質層的折射率及厚度，于各層接口產生的反射光，經各層折射與厚度組合產生的光程差互相干涉下，使本實用新型的結晶硅太陽能電池結構可呈現出金色。所述的金色結晶硅太陽能電池，其包含:結晶硅光電轉換襯底；至少一層氮化硅抗反射層，其設置于所述的結晶硅光電轉換襯底上；第一透明無機介電質層，其設置于所述的至少一層氮化硅抗反射層上；及鈦氧化物層，其設置于所述的第一透明無機介電質層上，其中所述的至少一層氮化娃抗反射層具有在約65nm至約95nm范圍內的厚度，所述的第一透明無機介電質層具有在約5nm至約30nm范圍內的厚度，所述的鈦氧化物層具有在約45nm至80nm范圍內的厚度。
[0007]相較于一股雖可獲得最低反射率及最佳整體轉換效率，但外觀卻呈單調藍色的結晶硅太陽能電池片，本實用新型的金色結晶硅太陽能電池不僅可同時保有高轉換效率，更可產生的視覺上令人滿意的金色，有助于提升太陽能電池應用時與周遭環境互相搭配的美感，增加太陽能電池使用普及率。
[0008]本實用新型的另一態樣提供一種金色結晶硅太陽能電池面板，其包含根據本實用新型的金色結晶硅太陽能電池；位于所述的金色結晶硅太陽能電池上的保護層；及位于所述的保護層上的透明面板。
[0009]上文已相當廣泛地概述本實用新型的技術特征，從而使下文的本實用新型詳細描述得以獲得較佳了解。構成本實用新型的權利要求書的標的的其它技術特征將描述于下文。本實用新型所屬技術領域的技術人員應了解，可相當容易地利用下文揭示的概念與特定實施例可作為修改或設計其它結構或制程而實現與本實用新型相同的目的。本實用新型所屬技術領域的技術人員亦應了解，這類等效建構無法脫離后附的權利要求書所界定的本實用新型的精神和范圍。
【附圖說明】
[0010]圖1顯示為根據本實用新型的金色結晶硅太陽能電池的剖面圖。
【具體實施方式】
[0011]本文中所使用術語「約」意指包含如由一股熟習此項技術者所測定的特定值的可接受誤差，其部分地視如何量測或測定所述的值而定。
[0012]以下將具體地描述根據本實用新型的部分具體實施態樣；惟，在不背離本實用新型的精神下，本實用新型尚可以多種不同形式的態樣來實踐，不應將本實用新型所欲保護的范圍解釋為限于說明書所陳述者。此外，除非文中有另外說明，于本說明書中(尤其是在后述專利申請范圍中)，所使用的「一」、「所述的」及類似用語應理解為包含單數及復數形式。另，為明確起見，圖式中可能夸示各組件及區域的尺寸，而未按照實際比例繪示。
[0013]本實用新型提供一種金色結晶硅太陽能電池，其包含:結晶硅光電轉換襯底；至少一層氮化硅抗反射層，其設置于所述的結晶硅光電轉換襯底上；第一透明無機介電質層，其設置于所述的至少一層氮化硅抗反射層上；及鈦氧化物層，其設置于所述的第一透明無機介電質層上。
[0014]如所附圖1所示的根據本實用新型的金色結晶硅太陽能電池(10)的剖面圖，其包含:結晶硅光電轉換襯底(S);至少一層氮化硅抗反射層(AR);第一透明無機介電質層
(11)及鈦氧化物層(12)。其中所述的至少一層氮化硅抗反射層的厚度(a)為在約65nm至約95nm范圍內，優選為在約75nm至約85nm范圍內。所述的第一透明無機介電質層的厚度(b)為在約5nm至約30nm范圍內，優選為在約5nm至約20nm范圍內。所述的鈦氧化物層的厚度(c)為在約45nm至約80nm范圍內，優選為在約55nm至約70nm范圍內。
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