改进的太阳能电池 【技术领域】
本发明涉及一种组成太阳能板的太阳能电池,用于把太阳能转换为电能。
背景技术
我们对使用太阳能板已经非常熟识,它包含许多太阳能电池,利用光电效应把太阳能量转换为电能。
太阳的辐射由光子组成,光子是有可变能量的粒子,其能量与太阳光谱中发射的波长有关。当光子落在形成光电池的半导体材料的表面上时,它们要么被反射,要么被吸收,或穿过电池。
存在某种材料,当它吸收该种辐射时,产生正和负的电荷对,即电子(e-)和空穴(h+)对,它在产生后,随机地在固体内运动,而且,如果没有外部的或内部的确定因素,相反符号的电荷会重新组合并彼此相互中和。另一方面,如果在材料内建立一恒定的电场,则该恒定电场将把正的和负的电荷分离,在材料的两个区域间产生电势差。
如果用外部电路装置把该两个区域互连,那么,在太阳辐射落在该材料上的同时,将产生流经外部电路的电流。
太阳能电池最重要的部分,是由半导体材料构成的中间层,由于它是在该种材料的心脏部分,是在电子流本身产生的地方。这些半导体经特殊处理,形成彼此接触的两层,该两层的掺杂不同(p型和n型),一侧形成正地电场而另一侧形成负的电场。另外,太阳能电池由上面的一层或网格(mesh)及下面的一层或网格构成,上面的一层由导电材料组成,具有从半导体收集电子并把它们传送至外电路的作用,下面的一层也由导电材料组成,具有使该电路形成回路的作用。
也在电池的顶部,通常还有封装用的透明材料,把电池密封并保护电池免受恶劣环境条件的侵害,同时该透明材料还可以设有防反射层,以增加被吸收的辐射的百分比。
电池通常还相互连接、封装、并支承在一种承载体或框架形式的结构上,以便使太阳能板定型。
迄今已知的所有太阳能板,都是在太阳把光线照在地球上的时间中收集太阳辐射。这一时间范围通常按各地理位置的纬度和经度变化,同时还随一年中我们所处的季节变化。
因此,吸收太阳能并把太阳能转换为电能的时间,受太阳把光线照在地球上的时间段的限制,在该时间段以外,能够转换为电能的辐射不存在,从而使该种电池的性能,因这种环境的影响而大大降低。
【发明内容】
本发明的目的,是通过引入一系列改进措施,克服上面列举的问题,以便按可能的最满意方式,解决面对的问题。
为了更专业地解决面对的问题,已经构思出一种想法,把一定量的水银和硝酸银,添加到组成电池的半导体材料中,该半导体材料一般是硅,且是不同结晶形态的硅。
在太阳光线照射的时间中,前两种材料具有吸收一定量的能量,然后在太阳光线照射时间以外释放的能力,据此,我们把从半导体材料获得的接收的能量,延长至太阳光线照射的时间以外更长的时间,从而取得增强的性能和改进了的太阳能的利用。
至于作为本发明目的的太阳能电池的构造,构成电池本身的材料,就是任何熟知的结晶形态的硅、硝酸银、和水银的混合物。
三种材料复合物的混合,是用粉末形式硅和硝酸银,然后与水银混合,随后封装,形成相应的电池。
为获得电池工作的最佳性能,构成电池的三种成分,必须按特定的百分比给出,该百分比如下:
- 40%至65%的水银
- 8%至20%的硝酸银
- 15%至30%的硅
【附图说明】
要实现上面给出的说明,也为了有利于更清楚地了解本发明的特征,本说明性的报告,其中作为本说明性报告的整体的一部分,附有下面的一些图,这些图纯属提供信息的性质,而非限制性的:
图1画出太阳能电池的部分侧视图。
【具体实施方式】
图1画出太阳能电池部分布局的侧视图,它包括在它两侧最外侧的两层1和1′透明封装材料,用于密封电池并保护电池免受恶劣环境条件的侵害,在该两层之内,分别是靠上的一层或网格2和靠下的一层或网格6,都由导电材料构成,任务是从半导体层3和4收集电子,该两层通过中间层5彼此连接,所述半导体材料层3和4是不同掺杂的,上面的层3是正掺杂,而下面的层是负掺杂,所以,在与靠上的网格2接触的上面的半导体层3最外侧,形成正的电场,而在与靠下的网格6接触的下面的半导体层4最外侧,形成负的电场。
层3和4由硅、水银、和硝酸银的混合物组成。
水银和硝酸银两种材料,在太阳光线照射的时间中,具有吸收一定量的能量,然后在太阳光线照射时间以外释放的能力,据此,我们把从半导体材料获得的接收的能量,延长至太阳光线照射的时间以外更长的时间,从而取得增强的性能和改进了的太阳能的利用。