发明名称 叠层型太阳电池
摘要 本发明之利用组入4个太阳电池模组一体叠层而成的叠层型太阳电池(200),其系具有不同感度波长带域的4种类的太阳电池模组(90、100、70、60)。即具有以感度波长带城内之中心波长短的模组处于太阳光的入射侧的方式所叠层之4种类的太阳电池模组(90、100、70、60)。3种类的太阳电池模组(90、100、70)之各模组,系由具有复数行复数列整齐排列的复数大致球状的太阳电池单元(30、40、10)的单元群模组所构成,最下层之太阳电池模组(60)系由平面受光模组所构成。
申请公布号 TWI234292 申请公布日期 2005.06.11
申请号 TW093108658 申请日期 2004.03.30
申请人 京半导体股份有限公司 发明人 中田仗佑
分类号 H01L31/042 主分类号 H01L31/042
代理机构 代理人 赖经臣 台北市松山区南京东路3段346号1112室;宿希成 台北市松山区南京东路3段346号1112室
主权项 1.一种叠层型太阳电池,系组入复数太阳电池模组一体叠层而成的叠层型太阳电池,其特征为:具有不同感度波长带域的复数种类的太阳电池模组,以感度波长带域内之中心波长短的模组处于太阳光的入射侧的方式所叠层之复数种类的太阳电池模组,至少一种类的太阳电池模组,系由具有复数行复数列整齐排列而成的复数大致球状的太阳电池单元的单元群模组所构成。2.如申请专利范围第1项之叠层型太阳电池,其中,至少一种类的太阳电池模组,系由具有平面状之共用pn接面的平面受光模组所构成。3.如申请专利范围第1项之叠层型太阳电池,其中,具有4种类的太阳电池模组,3种类的太阳电池模组,分别系由具有复数行复数列整齐排列的复数大致球状的太阳电池单元的单元群模组所构成,1种类的太阳电池模组,系由具有平面状之共用pn接面的平面受光模组所构成。4.如申请专利范围第1至3项中任一项之叠层型太阳电池,其中,上述单元群模组之复数行复数列整齐排列的太阳电池单元,系介由沿行方向或列方向延伸而导出外部的复数导线所电性连接。5.如申请专利范围第4项之叠层型太阳电池,其中,各单元群模组具备介由上述复数的导线串并联连接复数太阳电池单元的串并联连接电路。6.如申请专利范围第5项之叠层型太阳电池,其中,具有串联连接复数种类的太阳电池模组的串联连接电路,以各单元群模组的输出电流与上述平面受光模组的输出电流大致相等的方式,构成各单元群模组的串并联连接电路。7.如申请专利范围第6项之叠层型太阳电池,其中,上述各单元群模组,系在平面上具有2层复数行复数列整齐排列的复数球状的太阳电池单元层,此等2层太阳电池单元系配置为在俯视状态下不重复而接近状。8.如申请专利范围第4项之叠层型太阳电池,其中,上述平面受光模组系以位于复数的单元群模组下侧的方式配置于最下层,在该平面受光模组的下部或下面侧设有可反射太阳光的反射构件。9.如申请专利范围第7项之叠层型太阳电池,其中,在太阳光之入射方向之最处于入射侧的太阳电池模组以外的任一太阳电池模组中,在该太阳电池模组的表面形成有用以反射容易由较此上方的太阳电池模组吸收的感度波长带域的光之镜面膜。10.如申请专利范围第7项之叠层型太阳电池,其中,在上述单元群模组中,将复数的太阳电池单元收容为埋入透明之玻璃或合成树脂材料的内部状。11.如申请专利范围第7项之叠层型太阳电池,其中,在太阳光之入射方向之最处于入射侧的太阳电池模组上面,固接有透明玻璃或合成树脂组成的透明构件。12.如申请专利范围第3项之叠层型太阳电池,其中,上述平面受光模组系配置于较复数的单元群模组下侧的最下层,3种类的单元群模组,具有从太阳光之入射侧顺序叠层的第1-第3单元群模组,第1单元群模组具有在大致球状的GaP单结晶的表层部形成大致球面状的pn接面的复数太阳电池单元,第2单元群模组具有在大致球状的GaAs单结晶的表层部形成大致球面状的pn接面的复数太阳电池单元,第3单元群模组具有在大致球状的Si单结晶的表层部形成大致球面状的pn接面的复数太阳电池单元。13.如申请专利范围第12项之叠层型太阳电池,其中,上述平面受光模组具有形成在n形InP半导体基板上所形成的InGaAs半导体层内的平面状之共用pn接面。14.如申请专利范围第3项之叠层型太阳电池,其中,上述平面受光模组系配置于较复数的单元群模组上侧的最上层,3种类的单元群模组,具有从太阳光之入射侧顺序叠层的第1-第3单元群模组,第1单元群模组具有在大致球状的GaAs单结晶的表层部形成大致球面状的pn接面的复数太阳电池光单元,第2单元群模组具有在大致球状的Si单结晶的表层部形成大致球面状的pn接面的复数太阳电池单元,第3单元群模组具有在大致球状的Ge单结晶的表层部形成大致球面状的pn接面的复数太阳电池单元。15.如申请专利范围第14项之叠层型太阳电池,其中,上述平面受光模组具有形成在n形GaP半导体基板上所形成的GaAsP半导体层内的平面状之共用pn接面。16.如申请专利范围第2项之叠层型太阳电池,其中,具有2种类的平面受光模组,在此等2种类的平面受光模组之间,组入1个或复数个单元群模组。17.如申请专利范围第1项之叠层型太阳电池,其中,复数种类的太阳电池模组系形成为圆筒状,此等太阳电池模组系叠层为同心圆状。图式简单说明:图1(a)-(g)为制造球状之Si太阳电池单元之复数步骤中的Si单结晶等的剖面图。图2为球状之Ge太阳电池单元之剖面图。图3(a)-(g)为制造GaP太阳电池单元之复数步骤中的GaP单结晶等的剖面图。图4(a)-(d)为制造GaAlAs/GaAs太阳电池单元之复数步骤中的GaAs单结晶等的剖面图。图5为Si单元群模组的俯视图。图6为沿着图5中之Ⅵ-Ⅵ线所作的剖面图。图7为沿着图5中之Ⅶ-Ⅶ线所作的剖面图。图8为InGaAs/InP平面受光模组的俯视图。图9为沿着图8中之Ⅸ-Ⅸ线所作的剖面图。图10为GaAsP/GaP平面受光模组的俯视图。图11为沿着图10中之ⅩⅠ-ⅩⅠ线所作的剖面图。图12为第1例之叠层型太阳电池的俯视图。图13为图12之叠层型太阳电池的剖面图。图14为太阳光之相对能量密度与组入第1例之叠层型太阳电池的太阳电池单元等的相对分光感度的线图。图15为说明第1例之太阳电池之入射、反射与吸收等的说明图。图16为第1例之太阳电池之串并联连接电路与串联连接电路的概要电路图。图17为第2例之太阳电池的剖面图。图18为第2例之太阳电池的剖面图。图19为太阳光之相对能量密度与组入第2例之太阳电池的太阳电池单元等的相对分光感度的线图。图20为其他实施例之叠层型太阳电池的立体图。图21为图20之太阳电池的剖面图。
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