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TW200847452A - Photovoltaic cell and its red light conversion layer - Google Patents

Photovoltaic cell and its red light conversion layer Download PDF

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TW200847452A
TW200847452A TW096118307A TW96118307A TW200847452A TW 200847452 A TW200847452 A TW 200847452A TW 096118307 A TW096118307 A TW 096118307A TW 96118307 A TW96118307 A TW 96118307A TW 200847452 A TW200847452 A TW 200847452A
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red
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Soshchin Naum
wei-hong Luo
qi-rui Cai
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Wang yong qi
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Description

200847452 ί κ 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種能源技術領域。具體而言，是 指一種矽基光能電池及其紅光轉換層，其不同於石油、 天然氣和煤炭等資源，其可透過轉換層以提升太陽能電 池之光轉換效率。 【先前技術】 按，光能電池，更確切地說是矽基光能電池，作為 自備能源廣泛應用於移動通信器材、微機、照明光源等 現代技術中。對於宇宙航行目標，專業矽基太陽能電池 是唯一的供給能源，這是與創造太陽能電池的研究領域 相關聯的一個特殊方向。 矽基太陽能電池的設計開始於20世紀中期，更確切 地說是20世紀60年代，當時人們正在積極地開發近地 宇宙空間。矽基太陽能電池的積極倡導者是美國、蘇俄 以及日本的科學家和工程師。這些最初的研究成果編錄 於專題論文集（請參照“半導體輻射能量轉換” 408 頁，莫斯科，外國文獻出版社，1959年）。按照最初的 分類人們進行了如下劃分：1.光電輻射能量轉換器；2. 熱電輻射能量轉換器；以及3.半導體電磁輻射轉換器。 請參照圖1，其繪示一般矽基光能電池之結構示意 圖。如圖所示，矽基光陽能電池可以理解為一種裝置， 在這個裝置中具有殼體1，可容置矽基光能電池，在殼 體10中安置有矽基片20,在該矽基片20之表面為ρ-η 接面薄層30。上述結構之矽基光能電池在光線40照射 的情況下可產生能量，此外，其亦具有一電極系統50、 一轉換層60,且於該轉換層60上面覆蓋了一層玻璃70。 5 200847452 基先能電池而言，可應用一此來盤卡 特徵。這些參I 些參數來說明其 ^歎，百先是電池電壓v,罝 i ^ 池電流單伋為 ：：為伏特，電
正如大家效率0其單值為%。 厅j知的’ &地球表面受虽丨丨女陡M ο ! ；；i ， W。關於發基光能電池的實際效率 = 所達到的功率與作用於電池表面的 ^為電池 最重要的參數在大量的科學和專利文 獻中付以研九。依據大量的計算，譬如 提出(請參照 Phys Rev· V96 Ν 6, 17。8，. 1954 )ner對於 具有寬禁區Eg=l.leV的材料，其效率為25%。這—理論 值疋被S忍為非常準確的，以致在最近5 Q年中沒有變化。 按照這些值，照明時當矽基光能電池面積為lm2,太陽光 功率為1000 W/m2，能獲得250W的電功率。 因為這個理論值（請參照PhysRev. V96N6，1了〇8 1954 )的準確性，在50年的時間裡，使用石夕基作為主要 構件的最好的太陽能電池的效率為20〜22%(請參照 www· comp· krit· ru/index· php 網站之資料）。全世界許 多公司生產的工業太陽能電池，譬如夕Sun Tech〃、-
Motech"等，其效率為14.5〜18%。有關這種實際效率和 最大計算值具有不適應性的詳細原因是本專利申請的目 標和對象。 為了指出這一最重要的原因本發明比較兩種曲線： 它們在附件1及附件2中引用。附件1中揭示了北緯38 度八月正午時分太陽光譜輻射。對於這一曲線吾人進行 了專業的測量，因為在這些寬度和白晝條件下能夠报好 6 200847452 地再現太陽常數值〇· lW/cm2。對於太陽輻射光譜曲線的 特徵’為其極值類型，光譜最大值位於波長λ =473±5nm , 並且這一最大值不會因為太陽的位置和角度而有所改 I ’只有大氣現象能改變極值位置，譬如濃霧、多雲以 及強降雨天氣。 附件2中引用了矽基光能電池光敏光譜曲線值一沿 坐標橫軸被吸收輻射的奈米級波長，坐標軸具有查定定 額// A/mW。曲線最大值為λ =960〜980nm，光敏值為600 V A/mW ’這時當位於又=400nm的區域光敏值總計為230 βΑ/mW。在太陽輻射光譜最大值區域光敏值有些高，然 而這個值320 // A/mW低於矽光敏最大值將近2倍。附件 1與附件2的曲線是不相似的，針對此一不相似性的研 究並不多。本發明之申請人已於中華民國096105011申 請案中指出其中之一。在這一申請案中提出了源於兩種 螢光粉的複合轉換層。這種轉換層首先被；Uax=470nm的 太陽光激發，此後在；I =580〜590nm的區域發光。第一種 螢光粉被這一發光的波長激發，螢光粉激發最大值正好 仅於；l=588nm的光譜輻射。第二種螢光粉的發光具有入 = 1000〜1020nm區域的光譜最大值，也就是說接近於矽基 光能電池光敏度的光譜最大值。適合於計算值並依據這 一模型-原型將光能電池的效率提升到25〜30%。這些矽 基光能電池所達到極高效率為16〜19.5%，無疑超過效率 的現實值。 然而，儘管上述技術矽基光能電池及其轉換層具有 高絕對效率值，它們仍具有一些缺陷：1·在一種轉換層 中必須使用兩種螢光粉，能影響到矽基光能電池表面照 明度的均勻性；以及2.所使用的輻射波長為；1 =990〜 7 200847452 4 1000 nm的第二種螢光粉，對於單晶矽片產生熱作用。 【發明内容】 為解決上述習知技術之缺點，本發明之主要目的係 提供一種矽基光能電池及其紅光轉換層，其可實現創造 高效率矽基光能電池的可能性。 為解決上述習知技術之缺點，本發明之另一目的係 提供一種矽基光能電池及其紅光轉換層，其可提升矽基 光能電池所產生電壓的範圍。 為解決上述習知技術之缺點，本發明之另一目的係 提供一種矽基光能電池及其紅光轉換層，其可增大矽基 光能電池之短路電流。 為達上述之目的，本發明提供一種矽基光能電池， 其係由一矽片構件組，覆蓋一玻璃，以及於兩者之間之 一轉換層組成，其特徵在於：該轉換層可吸收太陽輻射 之紫外線、藍-紫或黃-綠光部分，同時將其光變換為光 致發光，該轉換層可吸收太陽輻射之最大值，使該轉換 層之光致發光光譜最大值位於單晶矽光敏性光譜區域。 其中，該玻璃可為脫色鋒面玻璃。 其中，該光致發光係位於電磁波譜之橙色、紅色、 近紅外線以及中紅外線次能帶。 其中，該轉換層所吸收太陽輻射之最大值為λ =470〜490nm。 其中，該轉換層之光致發光光譜最大值係位於該矽 基光能電池之光敏性光譜區域，其為；I =700〜900nm區 域。 其中，該轉換層係由奈米尺寸的含氧無機螢光粉粉 末所組成，該螢光粉係由週期系統ΠΑ及IVA族元素所製 8 200847452 » 1 備，並具有立方結晶構造，在此情況下，該螢光粉粉末 之幾何尺寸小於輻射於它的光波波長，即dept< λ光。 其中，該轉換層中填充有乙基乙酸乙烯酯或聚碳酸 醋類型之透光聚合物，該聚合物中則填充a—Al2〇3 —Ti2〇3 組成之螢光粉，且該螢光粉係均勻分佈於透光聚合物 中’其體積濃度為0. 05%〜5%。 其中，該轉換層中進一步添加激活劑鈦離子，其中 鈦離子之氧化度為Ti+3。 、 ，其中，它的鋒面部分具有藍—淡綠色澤，對於第一級 太陽輻射之吸收效率g 60〜75%。 其中’該轉換層對於太陽輻射之有效利用可增加 15〜28%。 為達上述之目的，本發明提供一種紅光轉換層，其 可吸收太陽輻射之紫外線、藍—紫或黃—綠光部分，同時 將其光變換為光致發光，該轉換層可吸收太陽輻射之最 大值，使該轉換層之光致發光光譜最大值位於單晶矽光 敏性光譜區域。 其中’該光致發光係位於電磁波譜之橙色、紅色、 近紅外線以及中紅外線次能帶。 其中，該轉換層所吸收太陽輻射之最大值為；1 =470〜490nm 〇 其中，該轉換層係由奈表尺寸的含氧無機螢光粉粉 末所組成，該螢光粉係由週期系統皿A及IVA族元素所製 備，並具有立方結晶構造，在此情況下，該螢光粉粉末 之幾何尺寸小於輻射於它的光波波長，即λ光。 其中’該轉換層中填充有乙基乙酸乙烯酯或聚碳酸 醋類型之透光聚合物，該聚合物中則填充a-Ah〇3—Ti2〇3 9 200847452 % ! 組成之螢光粉，且該螢光粉係均勻分佈於透光聚合物 中，其體積濃度為0. 05%〜5%。 其中，該轉換層進一步添加激活劑鈦離子，其中鈦 離子之氧化度為ΤΓ3。 其中，該轉換層對於太陽輻射之有效利用可增加 15〜28%。 【實施方式】 首先，本發明之目的在於消除上述矽基光能電池的 缺點。請參照圖2，為了達到這個目標，本發明之矽基 光能電池1，其係由一矽片構件組2，覆蓋一玻璃4，以 及於兩者之間之一轉換層3組成，其特徵在於：該轉換 層3可吸收太陽輻射之紫外線、藍-紫或黃-綠光部分， 同時將其光變換為光致發光，該轉換層3可吸收太陽輻 射之最大值，使該轉換層3之光致發光光譜最大值位於 單晶矽光敏性光譜區域。 其中，該玻璃4可為脫色鋒面玻璃。 其中，該光致發光係位於電磁波譜之燈色、紅色、 近紅外線以及中紅外線次能帶。 其中，該轉換層3所吸收太陽輻射之最大值為λ =470〜490nm 〇 其中，該轉換層3之光致發光光譜最大值係位於該 單晶矽之光敏性光譜區域，其為λ =700〜900nm區域。 其中，該轉換層3係由奈米尺寸的含氧無機螢光粉 粉末所組成，該螢光粉係由週期系統ΠΙΑ及IVA族元素所 製備，並具有立方結晶構造，在此情況下，該螢光粉粉 末之幾何尺寸小於輻射於它的光波波長，即（Le <又光。 其中，該轉換層3中填充有乙基乙酸乙烯酯或聚碳 200847452 ϊ r 酸酯類型之透光聚合物31，該聚合物31中則填充α _Al2〇3_Ti2〇3組成之榮光粉32，且該螢光粉32係均勻分 佈於透光聚合物31中，其體積濃度為0. 05%〜5%。 其中，該轉換層3中進一步添加激活劑鈦離子，其 中鈦離子之氧化度為Ti+3。 其中，它的鋒面部分具有藍-淡綠色澤，對於第一級 太陽輻射之吸收效率^ 60〜75%。 其中，該轉換層3對於太陽輻射之有效利用可增加 . 15〜28%。 本發明以附件1及附件2曲線的基礎上計算了這兩 個參數的乘積求得一新曲線的光譜類型定義為圖3。圖3 中這種新曲線指出了最容易被單晶矽太陽能電池1所承 受的太陽光譜部分。新曲線光譜最大值的特點是在λ =780〜860nm的區域變化。這種計算的結果指出了創造用 於單晶矽太陽能電池的新型轉換層的最佳方案。 根據本發明所提出之構造，矽基光能電池1由以下 構件組成，安置在殼體5中的矽基片2,覆蓋抗反射玻 璃4以及安置於其中並進行直接接觸的轉換層3，該轉 換層3具有不同尋常的光學性質。首先，該轉換層3強 烈吸收太陽可見光譜紫外線、紫色、藍色、淺藍色、綠 色和黃綠色區域的輻射。其次，該轉換層3中的材料在 吸收激發之輻射光後發射光線，此發光光譜最大值位於 入=760〜780nm的區域。最後，全部輻射區域位於光譜次 能帶從λ二640〜920nm，也就是說實際上與本發明所計算 的太陽能電池板最佳效率的曲線相符合（請參照圖3)。 以下接著說明，該轉換層3吸收光譜最大值與太陽 輻射光譜最大值符合，也就是說位於λ =470〜490nm的區 11 200847452 i « 域。本發明所提出之新型轉換層3的光學-物理性質可顯 示在圖4中，其中左曲線適合於轉換層對於第一級太陽 輻射的吸收，這時右曲線適合於在紅色、暗紅色和近紅 外線電磁波譜區域轉換層材料的寬頻帶發光。 具有該轉換層3的矽基光能電池1的優點是可提升 光能電池的效率，這取決於矽基光能電池裝置的最重要 的特點，其特徵在於：該轉換層係由奈米尺寸之含酸無 機螢光粉32所組成，該螢光粉32由週期系統ΠΙΑ和IV A , 族元素製作而成，具有六邊形結晶構造，在這種情況下， 粉末幾何尺寸小於輻射於它的光波波長，dep * < λ *，並 均勻分佈在轉換層3透光熱塑性聚合物31中，該螢光粉 32體積濃度為0. 05%〜5%。 以下將詳細指出本發明之轉換層3的新性質。首 先，為了減少轉換層3之光學飽和度，隨後填充超細散 螢光粉32粉末，其中螢光粉32係分佈於聚合物31容積 中。於本發明之工作過程中發現，使用奈米尺寸螢光粉 32代替習知微米尺寸（或更大尺寸）的螢光粉，可實質 性提升轉換層3光學透光度，其物理解釋包括：第一， 具有超細散粉末的介質，其尺寸小於激發波長或輻射於 它的波長，並遵循散射規律。按照瑞利定律大分散粉末 與光相互作用，適應於這一定律，它散射值與分散微粒 面積成比例。 第二，螢光粉32粉末源於含氧無機螢光粉，由ΠΙΑ 和IVA族元素製作而成。 第三，奈米尺寸螢光粉32粉末具有α-Α12〇3架構， 也就是說具有六邊形結晶構造。必須指出，無機螢光粉 32粉末幾何尺寸小於輻射於它的光波長，也就是說d5〇營 12 200847452 t r < λ光以及dcp螢< λ光0 第四，螢光粉32粉末均勻地分佈於聚合物31容積 中，彼此間距很大。這一間距大於粉末的幾何尺寸的 150〜100倍，也就是說約為25〜50nm。可以確定，間距為 50nm (或更小）以内，一個螢光粉32輻射微粒不與其它 微粒相鄰。 第五，螢光粉32分佈非常均勻，為轉換層3容積的 0. 05〜5%。當螢光粉32粉末體積濃度小於0. 05%時，輻 射於它的發光其亮度低。發光亮度值低，不能實質性提 升太陽能電池效率。如果螢光粉32粉末容量變的更高， 大於5%，那麼光致發光強度從所達到的最大值開始下 降。當螢光粉32粉末體積濃度為最佳時，其光致發光值 最大，這個值正如在本發明中發現的，為容積的 0· 2〜1· 5%。 依此，吾人能確定矽基光能電池之轉換層3主要光 學-物理參數。必須指出，與標準太陽能轉換裝置相比 較，本發明所提出的電池具有實質性增大的參數。於本 發明所提出矽基光能電池中，其電壓值範圍增至5. 6V， 也就是說提升了 20〜25%，同時短路電流值增大，其單位 面積矽基光能電池具有更高的功率，這是本發明所提出 裝置的非常重要的特點。 本發明之矽基光能電池這些特點源於其自身所具有 的本質特性，其轉換層3係由α-Α12〇3基質螢光粉32組 成，並添加激活離子-鈦離子，且鈦離子氧化度為Ti+3。 以下將闡釋本發明所提出的技術處理的實質，包括 使用α -型氧化鋁，被氧化度為+3的鈦激活。首先關於 鋁的氧化物，已知有這樣一些晶體類型：Al2〇3、5 13 200847452 * . 一八12〇3及α —Al2〇3°最初的兩種類型（即f - Al2〇3、6 -Al2〇3) 具有斜方形和單斜構造且密度太低Pf=3· 5g/cm3。對於f /12〇3，晶格參數很高，因而能設想，a12〇3内部的 靜電場不是很強。對於α -A 12〇3，這種材料密度增大了 12+〜/ 5% ’這也決定了材料晶格内部具有很高的靜電場。 Ti+3的激活伴隨著+4價（Ti〇2)的還原，如圖所示 (l-X)Al2〇3 + xTi〇2—(H2)4(l-X)Al2〇3 + xTi2〇3 + H2〇·^ Al2-xTix〇3+H2〇。根據等價機構，A12〇3晶格中Ti+3位置的 ， 發生替換，並形成按照一定濃度配置的Ti2〇3和α —Al2〇3 無機固溶體。本發明發現，當濃度[Ti2〇3]>5%時，隨後 固/谷體在α -Al2〇3分佈在兩種形式：Ti2〇3溶解於AI2O3 以及AU〇3溶解於Th〇3。因而，在Ah〇3中加入更高濃度 的Th〇3並不適合。以下將指出，當α H2〇3中以他濃 度發生變化時，光致發光亮度變化形式並不單一：起初 亮度的增長實際上按照加入ThO3的濃度呈比例變化，然 後隨著濃度飽和，亮度開始減少。根據螢光粉32發光亮 度最大值可以確定最佳濃度值，這時a-Al2〇3-Ti2〇3濃度 範圍為0.5〜2· 5%的質量分率。作為這種過程的最簡單的 變化類型，本發明採用混合物固相燒結法進行實驗， Al2〇3+ Ti2〇3—(H2-N2) —Al2〇3- Ti2〇3,混合物為原來的 奈米尺寸Al2〇3及Th〇3的粉末。還能採用更複雜的合成 方案，譬如 Al2(S〇4)3+TiOS〇4+4NH4〇H—Al(0H)3+Ti(0H)4+ 4(NH4)2S〇4’隨後在還原介質中，對已沈澱的氫氧化物混 合物進行灼燒。 本發明亦指出，與ΑΓ3( τ Μ=0· 58 A)相比較，ΤΓ3 具有更大的離子半徑。由於這個原因，當芒—Αι2〇3及Ti2〇3 混合物進行熱處理時，發生在已合成的α _Al2〇3粉末碎 200847452 化。如果傳統的α —八12〇3粉末的合成源於I； — Ah〇3，這 種粉末平均尺寸為d5。与〇· 65//ιη，那麼隨著平均粉末尺 寸減到d5〇%〇· 48〜〇· 50// m，這種Ti2〇3發生了激活作 用°造樣’從本發明所提出螢光粉32粉末的分散度的增 大的觀點來看，鈦離子是Ah〇3被激活的直接原素。這時 粉末形狀絕大部分為片狀或針狀，並形成尖銳的棱角和 缺σ 〇
d-d内部躍遷決定了 Ti+3強烈的光致發光。在d d一 俨=用下，Τι+3的輻射和吸收對於a_Ah〇3晶格的靜 右；ί :用。因而根據圖4得出結論，Ti+3的吸收具 2，=mTi2〇3榮光粉32輕射曲線具有很 短，a, 1同時本發明指出，這種輻射餘輝持續時間 持浐aipU"2〇/"S。在溫度範圍320〜450K，這種短餘輝 32二a 際上不發生變化。這是本發明所提出螢光粉 =二？直的接特二，基光能電池和作為其内層的 侠增3sb直接加熱到高溫’即T>〇~6(TC。 習知月有轉換層3之石夕基光能電池與-般 電池類型進订比較，即可以得出以下表格： 15 200847452 參數 總電壓 最佳電壓 短路電流
本發明所提出單晶 矽太陽能H 曰曰 54· 2〜55· 2』 43· 0〜43· 5 V 5. 85 A 習知標準太陽能 43. 2 V 最佳電流
17.2-18 % 12^152 W 14.3 %
立_生最大值 165〜190 W 實際效率 從表1中可以得出結論，本發明 能電; 池具有高的電學參數，為標準工業生產；二~ 1.2〜1.25倍。根據這些高的參數值可以指出在致力於 發明的工作過程中吾人製作的矽片_元 相 比其效率高出26〜m。如果製作源於高電 矽基光能電池，那麼效率增長量降低到15〜16%,然而矽 基光能電池中將補償更高的輸出電壓。 此外本發明亦提供一種紅光轉換層3，其可吸收太 陽輻射之紫外線、藍-紫或黃—綠光部分，同時將其光變 換為光致發光，該轉換層3可吸收太陽輻射之最大值， 使該轉換層3之光致發光光譜最大值位於矽基光能電池 光敏性光譜區域。 其中，該光致發光係位於電磁波譜之橙色、紅色、 近紅外線以及中紅外線次能帶。 其中，該轉換層3所吸收太陽輻射之最大值為λ =470〜490nm 〇 其中’該轉換層3係由奈米尺寸的含氧無機螢光粉 16 200847452 鵝 / 32粉末所組成，該螢光粉32係由週期系統ΠA及IVA族 元素所製備，並具有立方結晶構造，在此情況下，該螢 光粉粉末之幾何尺寸小於輻射於它的光波波長，即dcp營 < Λ光〇 其中，該轉換層3中填充有乙基乙酸乙烯酯或聚碳 酸酯類型之透光聚合物31，該聚合物31中則填充α -Al2〇3-ThO3組成之螢光粉32 ,且該螢光粉π係均勻分 佈於透光聚合物31中，其體積濃度為〇· 〇5%〜5%。 其中，該轉換層3進一步添加激活劑鈦離子，其中 鈦離子之氧化度為ΤΓ3。 其中，該轉換層3對於太陽輻射之有效利用可增加 15〜28%。其詳細技術特徵請參照上述之說明，在此不擬 重複贅述。 綜上所述，本發明之矽基光能電池及紅光轉換層， 其具有·可實現創造高效率石夕基光能電池的可能性；可 提升矽基光能電池所產生電壓的範圍；以及可增大矽基 光能電池之短路電流等優點，因此，確可改善習知矽& 光能電池之缺點。 & 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用 以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之 精神和範圍内，當可作少許之更動與潤飾，因此本發明 之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 圖1為一示意圖，其繪示一般矽基光能電池之姓 示意圖。 、再 圖2為一示意圖，其繪示本發明一較佳實施例之 基光能電池之結構示意圖。 17 200847452 基礎U T:思圖’其繪示以附件1及附件2曲線的 2定義1二ί兩個參數的乘積求得—新曲線的光譜類 型疋義之不意圖。 圖4為一示意圖，其繪示本發明 物理性質。 之轉換層3的光學- 附件1中揭示了北緯3 8度 射之不意圖。 八月正午時分太陽光譜輻
附件2中引用了矽基光能電池光敏光譜曲線值一沿 坐標橫軸被吸收輻射的奈米級波長，其坐標軸具有查定 定額 // A/mW。 【主要元件符號說明】 矽基光能電池1 轉換層3 螢光粉32 殼體5 矽基片20 光線40 轉換層60 矽片構件組2 聚合物31 玻璃4 殼體10 P-η接面薄層30 電極系統50 玻璃70 18

Claims (1)

  1. 200847452 t t 十、申請專利範圍： 1. 一種矽基光能電池，其係由一矽片構件組，覆蓋 一玻璃，以及於兩者之間之一轉換層組成，其特徵在於： 該轉換層可吸收太陽輻射之紫外線、藍-紫或黃-綠光部 分，同時將其光變換為光致發光，該轉換層可吸收太陽 輻射之最大值，使該轉換層之光致發光光譜最大值位於 單晶矽光敏性光譜區域。 2. 如申請專利範圍第1項所述之矽基光能電池，其 中該玻璃可為脫色鋒面玻璃。 3. 如申請專利範圍第1項所述之矽基光能電池，其 中該光致發光係位於電磁波譜之橙色、紅色、近紅外線 以及中紅外線次能帶。 4. 如申請專利範圍第3項所述之矽基光能電池，其 中該轉換層所吸收太陽輻射之最大值為又=4 70〜490 nm。 5. 如申請專利範圍第1項所述之矽基光能電池，其 中該轉換層之光致發光光譜最大值係位於該單晶矽之光 敏性光譜區域，其為λ =700〜900nm區域。 6. 如申請專利範圍第1項所述之矽基光能電池，其中 該轉換層係由奈米尺寸的含氧無機螢光粉粉末所組成， 該螢光粉係由週期系統ΠΑ及IVA族元素所製備，並具有 立方結晶構造，在此情況下，該螢光粉粉末之幾何尺寸 小於輕射於它的光波波長，即〇^螢< λ光。 7. 如申請專利範圍第1項所述之矽基光能電池，其中 該轉換層中填充有乙基乙酸乙烯酯或聚碳酸酯類型之透 光聚合物，該聚合物中則填充(2-八12〇3-!^2〇3組成之螢光 粉，且該螢光粉係均勻分佈於透光聚合物中，其體積濃 度為0. 05%〜5%。 19 200847452 • 禮 8. 如申請專利範圍第7項所述之矽基光能電池，其中 該轉換層中進一步添加激活劑鈦離子，其中鈦離子之氧 化度為ΤΓ3。 9. 如申請專利範圍第1項所述之矽基光能電池，其 中它的鋒面部分具有藍-淡綠色澤，對於第一級太陽輻射 之吸收效率$60〜75%。 10. 如申請專利範圍第1項所述之矽基光能電池，其 中該轉換層對於太陽輻射之有效利用可增加15〜28%。 11. 一種紅光轉換層，其可吸收太陽輻射之紫外線、 藍-紫或黃_綠光部分’同時將其光變換為光致發光，該 轉換層可吸收太陽輻射之最大值，使該轉換層之光致發 光光譜最大值位於矽基光能電池光敏性光譜區域。 12. 如申請專利範圍第11項所述之紅光轉換層，其 中該光致發光係位於電磁波譜之橙色、紅色、近紅外線 以及中紅外線次能帶。 13. 如申請專利範圍第11項所述之紅光轉換層，其 中該轉換層所吸收太陽輻射之最大值為又=470〜49Onm。 14. 如申請專利範圍第11項所述之紅光轉換層，其 中該轉換層之光致發光光譜最大值係位於該單晶矽之光 敏性光譜區域，其為；I =700〜900nm區域。 15. 如申請專利範圍第11項所述之紅光轉換層，其係 由奈米尺寸的含氧無機螢光粉粉末所組成，該螢光粉係 由週期系統ΠΙΑ及IV A族元素所製備，並具有立方結晶構 造，在此情況下，該螢光粉粉末之幾何尺寸小於輻射於 它的光波波長，即dcP螢 < 又光。 16. 如申請專利範圍第11項所述之紅光轉換層，其中 該轉換層中填充有乙基乙酸乙烯酯或聚碳酸酯類型之透 20 200847452 I t 光聚合物，該聚合物中則填充(2-八12〇3-!42〇3組成之螢光 粉，且該螢光粉係均勻分佈於透光聚合物中，其體積濃 度為 0. 05°/。〜5%。 17. 如申請專利範圍第16項所述之紅光轉換層，其中 該轉換層進一步添加激活劑鈦離子，其中鈦離子之氧化 度為Ti+3。 18. 如申請專利範圍第11項所述之紅光轉換層，其 中該轉換層對於太陽輻射之有效利用可增加15〜28%。 21
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