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太阳能 电池

阅读：904发布：2020-05-12

专利汇可以提供太阳能电池专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种太阳能电池，包括：第一层，具有具有光伏层的区域和具有至少反射层的区域的方格式布局；第二层，布置在第一层上方，该第二层具有具有光伏层的区域和开口的方格式布局，其中第二层的开口与第一层的具有光伏层的区域对齐；透镜层，布置在第二层上方；以及第三层，布置在第一层和第二层之间，该第三层具有具有光伏层的区域和开口的方格式布局，其中第三层的开口与第二层的开口对齐并且其中第三层的具有光伏层的区域面向第一层。，下面是太阳能电池专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种太阳能电池，包括：
-第一层，具有具有光伏层的区域和具有至少反射层的区域的方格式布局；
-第二层，布置在第一层上方并与第一层间隔开，该第二层具有具有光伏层的区域和开口的方格式布局，其中第二层的开口与第一层的具有光伏层的区域对齐；
-凸透镜层，布置在第二层上方并与第二层间隔开，其中第一层和第二层两者的具有光伏层的区域以及具有至少反射层的区域面向凸透镜层；以及
-第三层，布置在第一层和第二层之间，优选地布置到第二层，该第三层具有具有光伏层的区域和开口的方格式布局，其中第三层的开口与第二层的开口对齐并且其中第三层的具有光伏层的区域面向第一层。
2.如权利要求1所述的太阳能电池，其中第一层的具有至少反射层的区域具有菱形或金字塔形浮雕。
3.如权利要求2所述的太阳能电池，其中菱形或金字塔形浮雕被衬有预拉伸石墨烯并且其中压电材料的层被布置在第一层上在浮雕的相对着的侧上。
4.如前述权利要求中任一项所述的太阳能电池，还包括布置成至少与第一层导热接触的热电材料的第四层和沿着热电材料布置的空气室，该空气室设有压力释放阀。
5.一种太阳能电池板，包括如前述权利要求所述的许多太阳能电池，其中太阳能电池被电学上串联布置。

说明书全文

太阳能 电池

技术领域

[0001] 本发明涉及太阳能电池。

背景技术

[0002] 太阳能电池将诸如太阳光之类的光转换成电能。光到电的这种转换通过光伏材料来实现。光伏材料是表现出光伏效应的半导体材料。当光被这种光伏材料吸收时，半导体材料中的电子将被激发，从而造成更高的能级，这导致可以被用于为电器供电的电势。

[0003] 已知太阳能电池的效率仍然是所期望的。高性能太阳能电池仍然只有40％的效率。因此，需要增加太阳能电池的数量以补偿这种低效率，这导致例如房屋的屋顶被太阳能电池板完全覆盖，每个太阳能电池板包含许多太阳能电池，仅仅为了收获合理数量的太阳能电力。

发明内容

[0004] 因而，本发明的目的是提供具有进一步提高的效率的太阳能电池。

[0005] 这个目的是根据申请人用太阳能电池实现的，该太阳能电池包括：

[0006] -第一层，具有具有光伏层的区域和具有至少反射层的区域的方格式布局；

[0007] -第二层，布置在第一层上方并与第一层间隔开，该第二层具有具有光伏层的区域和开口的方格式布局，其中第二层的开口与第一层的具有光伏层的区域对齐；

[0008] -凸透镜层，布置在第二层上方并与第二层间隔开，其中第一层和第二层两者的具有光伏层的区域以及具有至少反射层的区域面向凸透镜层；以及

[0009] -第三层，布置在第一层和第二层之间，优选地布置到第二层，该第三层具有具有光伏层的区域和开口的方格式布局，其中第三层的开口与第二层的开口对齐并且其中第三层的具有光伏层的区域面向第一层。

[0010] 凸透镜层会聚入射在太阳能电池上的光并将光朝着第一和第二层引导。由于具有光伏材料的区域和开口的第二层的方格式布局，光的部分将被第二层的光伏层吸收，并且光的部分将被光伏层吸收，通过该开口，光的部分可以到达第一层。

[0011] 在一定角度下入射的光的部分将被具有至少反射层的区域反射，并将被引导到第三层的光伏层上。因此，还因为反射光也被转换成电，所以获得更高的效率。

[0012] 在根据本发明的太阳能电池的优选实施例中，第一层的具有至少反射层的区域具有菱形或金字塔形浮雕。该菱形或金字塔形浮雕确保以一定角度入射在太阳能电池板上的光正确地朝着第三层反射。

[0013] 在根据本发明的太阳能电池的另一个优选实施例中，菱形或金字塔形浮雕被衬有预拉伸的石墨烯(pre-stretched graphene)，并且压电材料的层被布置在第一层上在浮雕的相对着的侧上。

[0014] 根据申请人的意思，预拉伸的石墨烯在受热时将造成振动。热量将由进入太阳能电池并被光伏材料吸收的光生成。这种被吸收的光将部分地生成电流，而剩余部分用于热量(for the remaining part heat)。

[0015] 由此生成的热量将至少部分地用于让预拉伸的石墨烯生成振动，这些振动也被压电层转换成电流，该电流与光伏层的电流相结合，从而进一步提高太阳能电池的效率。

[0016] 又另一个实施例还包括布置成至少与第一层导热接触的热电材料的第四层和沿着热电材料布置的空气室，该空气室设有压力释放阀。

[0017] 利用热电材料，由太阳能电池中的光生成的并且相反未被转换的任何热量可以被用于在热电材料上面生成电势。为了用热电材料生成电流，温度必须波动。根据申请人的意思，这种温度波动是通过沿着热电材料布置的空气室实现的。空气也被加热，并且，当空气被加热太多并且因而压力升得太高时，通过压力释放阀，空气被放出室。当压力释放阀打开时，压力下降，并且因而温度也下降。由于这种压力下降，获得了热电材料的温度上的波动并生成了电流。

[0018] 本发明还涉及一种太阳能电池板，包括根据本发明的许多太阳能电池，其中太阳能电池被电学上串联布置。附图说明

[0019] 将结合附图阐明本发明的这些和其它特征。

[0020] 图1示出了根据本发明的太阳能电池的实施例的示意图。

具体实施方式

[0021] 在图1中，太阳能电池1具有凸透镜层2，其具有将光L引导进太阳能电池1中的许多球形部分3。

[0022] 光L的部分入射在第二层5的具有光伏层的区域4上。这个第二层5具有区域4和开口6的方格式布局，光L可以通过开口6入射在第一层7上。

[0023] 第一层7具有具有光伏层的区域8以及具有金字塔形浮雕和至少一个反射层的区域9的方格式布局，使得以一定角度入射在太阳能电池1上的光L被反射到第三层10，第三层10设有光伏材料的区域11。

[0024] 具有金字塔形浮雕的区域9还被衬有预拉伸的石墨烯，该石墨烯将由于入射在金字塔形区域9上并由金字塔形区域9反射的光L的发热而生成振动。

[0025] 由石墨烯造成的振动被传递到压电材料的层12，压电材料的层12将振动转换成电流。

[0026] 此外，热电材料的层13被提供与第一层7导热接触，使得可以加热热电材料并且可以在热电材料上面生成电势。

[0027] 为了使热电材料经受能够使得热电材料生成电流的温度改变，空气室14被提供成与层13直接接触。空气室14具有压力释放阀15，使得当空气被加热太多时，空气室14中的压力可以被降低。通过释放压力，在室14中温度也将下降，从而允许热电材料产生电流。

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