TWI333283B

TWI333283B -

Info

Publication number: TWI333283B
Application number: TW096118307A
Authority: TW
Inventors: Naum Soshchin
Priority date: 2007-05-23
Filing date: 2007-05-23
Publication date: 2010-11-11
Also published as: US20090025792A1; US7888591B2; TW200847452A

Description

1333283 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p-n 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。 1333283 對於矽基光能電池而言，可應用一些參數來說明其特徵。這些參數，首先是電池電壓V，單位為伏特，電池電流J，單位為安培，電池最大供給電功率W，單位為瓦特，以及電池的最重要參數-實際效率Γ，其單位為％。正如大家所熟知的，當地球表面受到太陽照射時，太陽照射到地球表面能量功率為0. 1 W/cm2或1000 W/m2。關於矽基光能電池的實際效率，人們理解為電池所達到的功率與作用於電池表面的太陽光功率的比值。矽基光能電池這個最重要的參數在大量的科學和專利文獻中得以研究。依據大量的計算，譬如E. S. Rittner.所提出（請參照 Phys Rev. V96 N 6，1708，1954 )，對於具有寬禁區Eg=l. leV的材料，其效率為25%。這一理論值是被認為非常準確的，以致在最近50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Phys Rev. V96N 6，1708, 1954 )的準確性，在50年的時間裡，使用矽基作為主要 φ 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〃 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很好 1333283 地再現太陽常數值0. 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；I =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變，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-沿坐標橫轴被吸收輻射的奈米級波長，坐標轴具有查定定額βΑ/mW。曲線最大值為又=960〜980nm，光敏值為600 # A/mW，這時當位於λ =400nm的區域光敏值總計為230 * /zA/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λ·^=470ηιη的太陽光激發，此後在又=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 φ 位於；l=588nm的光譜輻射。第二種螢光粉的發光具有λ = 1000〜1020nm區域的光譜最大值，也就是說接近於石夕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 1333283 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 〇其中，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λ =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ΠΙΑ及IVA族元素所製 1333283 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dep$< λ光。其中’該轉換層中填充有乙基乙酸乙烯酯或聚碳酸酿類型之透光聚合物，該聚合物中則填充a-Ah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’其體積濃度為〇. 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 6〇〜75%。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λ =470~490nm 〇其中，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dcP*< λ先。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a-Al2〇3-Ti2〇3 1333283 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Ti+3。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入 =470〜490nm。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ΙΠΑ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勞< λ先。其中，該轉換層3中填充有乙基乙酸乙烯酯或聚碳 1333283 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組成之螢光粉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ΤΓ3。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2 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 φ 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 =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 1333283 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IVA 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 φ 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* 12 1333283 < Λ光以及dcp螢< Λ先〇第四’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25〜5〇nm。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容積的〇· 05〜5%。當螢光粉32粉末體積濃度小於〇〇5%時，輻 φ 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 φ 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a-Ah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：！：_ Ah〇3、占 1333283 -AhOa α -Ai2〇3。最初的兩種類型（即i： - Al2〇3、占Al2〜具有斜方形和單斜構造且密度太低Pf=3· 5g/cm3。對於f -Ah〇3 ’晶格參數很高，因而能設想，$ _A12〇3内部的靜電％不是很強。對於α_Αΐ2〇3，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— (Hz)— (l-x)Ah〇3+xTi2〇3+H2〇—

Ah—xTix〇3+H2〇。根據等價機構，Ah〇3晶格中Ti+3位置的 φ 發生替換，並形成按照一定濃度配置的ThO3和a ~Al2〇3 無機固溶體。本發明發現，當濃度[Ti2〇3]>5%時，隨後固溶體在a-AhO3分佈在兩種形式：Ti2〇3溶解於ai2〇3 以及AhCh溶解於Ti2〇3。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_Α12〇3中Ti2〇3^ 度發生變化時，光致發光亮度變化形式並不單一：起初 • 免度的增長實際上按照加入Th〇3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 ^最大值可以確定最佳濃度值，這時a_Ah〇3_Ti2〇3濃度 # 範圍為〇.5〜2.5%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Ah〇3及Ti2〇3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❶ 本發明亦指出，與Α1+3( τ A1=〇. 58 A)相比較，Ti+3 具有更大的離子半徑。由於這個原因，當f _Al2〇3& Ti2〇3 混合物進行熱處理時，發生在已合成的a_Ah〇3粉末碎 1333283 化°如果傳統的α - Al2〇3粉末的合成源於f - Al2〇3，這種粉末平均尺寸為（15。~0. 65/zm，那麼隨著平均粉末尺寸減小到d5〇%〇. 48〜0· 50y m，這種Ti2〇3發生了激活作用。這樣，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Aiz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❶在d_d 一躍，作用下，Ti+3的輻射和吸收對於a_Ah〇3晶格的靜 =場產生作用。因而根據圖4得出結論，Ti+3的吸收具 ^寬鐘形式。a-Al2〇3_Ti2()3螢光粉32賴射曲線具有;艮乡的^波寬^同時本發明指出，這種輻射餘輝持續時間二續ί 在溫度範圍32(M5GK，這種短餘輝 32非常重要發生變化。這是本發明所提出榮光粉轉換層3能直接加二？，基歧電池和作為其内層的此且接加熱到咼溫，即T>0〜6(TC。習知轉換層3之梦基光能電池與-般類里進仃比較，即可以得出以下表袼··

15 1--- 參數 1 壓 2 電壓 3 上曼_電流 4 電流 5 直ι最大值 6 實際效率本發明所提出單晶矽太陽能雷^ 54. 2〜55. 2 V 43. 0-43.

習知標準太陽能電池 43. 2 V

，表1中可崎出結論，本發明所提出單晶石夕太陽月匕電池具有高的電學參數’為標準工業生產模件值的政〜125倍。根據這些高的參數值可以指出，在致力於過程中吾人製作的發片-元件，與標準樣品相、’率间出26〜28% 。如果製作源於高電阻石夕元件的 f基光能電池，那麼效率增長量降低到15〜16% ,然而矽土光咸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 $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， $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入 =470〜490nm。其中’該轉換層3係由奈米尺寸的含氧無機螢光粉 1333283 32粉末所組成’該螢光粉32係由週期系統IE A及IVA族疋素所製備，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dp* < 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中則填充〇 -Al2〇3-Th〇3組成之螢光粉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Ti+3。、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， ^具有：可實現創造高效率矽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；以及可增大矽基光月b電池之短路電流等優點，因此，確可改善習知矽基光能電池之缺點。雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用 :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_，因此本發明 ^保護範时視後附之申請專利範圍所界【圖式簡單說明】一土= 1為-示意圖，其♦示—般發基光能電池之結構不忍圖。其氺為不意圖’其繪示本發明-較佳實施例之矽基光能電池之結構示意圖。 ’ U33283 基礎以以附件1及附件2曲線的型定義之示音g >數的乘積求得一新曲線的光譜類物理^ 4 $意圖’其緣示本發明之轉換層3的光學_ 八月正午時分太陽光譜輻附件1中揭示了北緯38度射之示意圖。

ΛΛ »^件2中引用了矽基光能電池光敏光譜曲線值-沿坐標橫軸被吸收輻射的奈米級波長，其坐標軸具有定額/zA/mW。疋矽片構件組2 聚合物31 玻璃4 殼體10 p-n接面薄層30 電極系統5 0 玻璃70 【主要元件符號說明】碎基光能電池1 轉換層3 螢光粉32 殼體5 砂基片20 光線40 轉換層60

Claims

1333283 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輕射之最大值，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 φ 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λ=470〜490nm。 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$ < 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<^-412〇3_142〇3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%。 1333283 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欽離子，其中鈦離子之氧化度為Ti+3。 9. 如申請專利範圍第1項所述之石夕基光能電池，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g 60〜75%。 10. 如申請專利範圍第丨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%。 φ U· 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賴射之最大值，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=470〜490nm。 • 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石夕之光敏性光譜區域，其為λ =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，該營光粉係由週期系統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dcp$ <又* 〇 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醋類型之透 20 1333283 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%。 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，其中欽離子之氧化度為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%。

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