CN100448033C - 太阳复合膜电池 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种太阳复合膜电池,薄膜太阳电池一种,该太阳电池能充分吸收太阳红外线、可见光、紫外线、X射线并转换成电能,由正、背电极和吸收红外线、可见光、紫外线的各层膜构成。这种太阳电池优点:转换效率高、重量轻、电压高、用途广,易作航天、航空、光电轿车、大型太阳电站使用。
Description
技术领域:
本发明是一种吸收太阳光中红外线、可见光、紫外线、X射线并将其转换成电能,为用电负载提供电力的一种新型太阳电池。
背景技术:
现有太阳电池,国内外基本上都是硅材料制成。硅材料只能吸收太阳光波长0.3-0.7μm的可见光;而波长大于可见光的红外线和小于可见光的、紫外线、X射线不能吸收,也不能转换成电力。使太阳电池功率低、造价高,使用价值大大降低。
发明专利《太阳电池》专利号ZL93102702.0,虽然能吸收太阳光的可见光和非可见光光产生电能,但是,制造工艺太复杂,实施困难,且电压也低,大批量生产、使用都有困难.
发明内容:
本发明的目的:就是提供一种不但能吸收太阳光的可见光和非可见光的红外线、紫外线、X射线发电,而且,工艺简单、制造容易,实施方便、电压高,易用于航天、航空、交通工具和建大规模电站的一种太阳电池-太阳复合膜电池。
本发明是这样实现的:
选择透光率97%以上,厚度0.9μm膨胀系数小、耐高温的聚脂膜作为衬底。
在衬底膜上,用铟(in)材料制作正电极并划线分成膜块。在正电极层上用锗(Ge)材料制作能吸收红外线的镀膜;在能吸收红外线膜层上,再用硅(Si)材料制作吸收可见光的膜层;吸收紫外线、X射线的膜层用铋(Bi)材料制作在吸收可见光膜层上;然后,用激光刻线机将红外线层、可见光层、紫外线、X射线层划线分成与正电极块相对应相距5mm的块,作为子电池。在子电池层上,再用银(Ag)做背电极层并用激光短波划线成与子电池相对应相隔8mm的块。此时,太阳复合膜电池制作完毕.
本发明的优点:与普通太阳电池比较有:转换效率高、重量轻、电压高、用途广,易作航天、航空、太阳轿车等发电装置。
附图说明:
图1、太阳复合膜电池外形示意图
图2、太阳复合膜电池侧面剖视示意图
具体实施方式:
参照图2,选择无色透光率97%,厚度0.9μm的聚脂薄膜1作衬底;在聚脂薄膜1上作正电极2.具体实施方法:在真空磁控镀膜机内,设置厚度0.9μm的聚脂薄膜1.在聚脂薄膜1上方固定用铟(in)材料制成的靶材.距离聚脂薄膜200mm,真空度100Pa,实施镀膜,膜层2膜厚60nm停止。用激光划线机,波长0.56μm,相隔15mm,在膜2上划线7
在薄膜2上,制膜层3,具体方法:用真空离子镀膜机,将锗(Ge)作靶材。将薄膜2置于工件架上,电压800V实施镀膜,膜厚80μm停止,膜层3制完。
用PE-CVD设备在膜层3上,制膜层4。具体方法:把膜层3平展于工件床上,将掺有5%乙硼烷(B2H6)硅烷(SiH4),作为沉积材料,压强90Pa,流量60ml/min,实施镀膜,膜厚(埃)停止,膜层4制完。
在膜层4上制作膜层5,用GD-VCD设备,将铋(Bi)为靶材,放在设备内材料架上,垂直对准工件,相距50mm,工作压强10-6Pa,电压600V(DC),功率3KW,即可实施镀膜,膜厚260μm停止镀膜,膜层5制作完毕。
用激光刻线机,光束波长0.32μm与膜层2上划线7垂直相隔6mm划线8,子电池制作完毕.
在膜层5上,制作背电极6.具体方法:用真空蒸发镀膜设备,将银(Ag)丝,作为镀膜材料置于材料架上,工作压强10-3Pa实施镀膜,膜厚20nm停止.用激光刻线机,波长0.18μm与划线8垂直对应相隔5mm划线9,此时电池背电极制作完毕.至此,太阳复合膜电池制作完毕。
上述方案为最佳方案,如果膜层4用砷化镓作靶材,效果也较好,与上述方案相比,转换效率稍差。
Claims (1)
1、一种复合膜太阳电池,由吸收红外线膜层、吸收可见光膜层、吸收紫外线和X射线膜层及正、背电极构成,并且所述吸收红外线膜层、吸收可见光膜层以及吸收紫外线和X射线膜层依次形成在正电极上,其特征在于:这些膜层分别用锗、硅、铋材料制成。
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