無機螢光粉在提升矽太陽能電池轉換效率之應用

Using Inorganic Phosphors to Enhance the Conversion Efficiency of Si-based Solar Cells

陳登銘(T.M. Chen) ； 陳彥吉(Y.C. Chen) ； 黃琬妤(W.Y. Huang)

《鑛冶：中國鑛冶工程學會會刊》 56卷3期 (2012/09) Pp. 121-127

https://doi.org/10.30069/MM.201209.0010

摘要

如何提升太陽能電池的轉換效率向來為極具挑戰的課題，矽基材太陽電池的轉換效率與矽半導體對太陽光譜中不同波長的響應呈現密切相關，如何改善矽基材對不同波長的吸收，以提高太陽能電池的轉換效率一向為熱門研究趨勢。本論文的研究之主旨為以太陽光譜轉換技術，利用網印塗佈技術結合上／下轉換螢光粉與各型元件結構之太陽電池，期望有效改善矽太陽能電池之轉換效率。本研究證實：矽太陽電池經KCa（Gd,Eu）（PO4）2螢光粉塗佈後，轉換效率增加值為0.71+0.01％。而上轉換螢光粉塗佈太陽能電池中，以La2Mo2O9:Yb,R塗佈者，其效率分別增加0.25-0.29+0.01％（R＝Er）與0.44+0.01％（R＝Ho）。另一方面，以KCaGd(PO4)2:Yb,R塗佈者，其轉換效率分別增加0.44+0.01％（R＝Er）與0.59+0.01％（R＝Ho）。

關鍵字

太陽電池 ； 光譜轉換 ； 上轉換 ； 網印上轉換螢光粉 ； 網印製程

並列摘要

In an attempt to improve the conversion efficiency (h) of photovoltaic (PV) devices, a mixture of phosphors and binder was prepared and screen-printed on the surface of PV silicon wafers. The I-V curves and the value of the PV devices were measured with solar simulator. With this spectral conversion layer, the short wavelength radiation of the sun light can be converted to visible light and then reused by the PV cells to recover the electricity. The research also attempted to investigate the effect of phosphor particle size on the enhancement of optoelectronic conversion efficiency.

並列關鍵字

Solar cells ； Spectral conversion ； Up-Conversion Phosphors ； Screen printing