[發明專利]一種硅基有機雙面受光太陽電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201310649747.5
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN103606567A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 賈河順;姜言森;任現坤;徐振華;馬繼磊;張春艷;方亮
• 申請（專利權）人: 山東力諾太陽能電力股份有限公司
• 主分類號: H01L31/02
• 分類號: H01L31/02;H01L31/18
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 宋玉霞

技術領域

本發明涉及一種硅基電池，具體涉及一種硅基有機雙面受光太陽電池及其制備方法。?

背景技術

??????太陽能產業的迅速發展需求一種工藝流程簡單，光電轉化效率高的產業化技術來降低發電成本，達到與市電同價或低于市電電價的目標。

??????當前常規晶硅電池隨著產業化的發展，轉換效率提升和成本降低都有了較大的進步，但其結構與技術特點限制了其生產成本的進一步下降。常規薄膜太陽電池由于其生產成本低廉、攜帶方便、弱光響應好，一直是行業研究的熱點，但是其效率較低，并且衰減比較嚴重，不適合大量和長期使用，一直成為制約其發展的主要因素。

??????日本三洋電機結合了晶硅太陽電池的和薄膜電池的優點，摒棄了他們的弱點，研發了HIT電池，效率一直很高，并且成為未來高效太陽電池發展的一個主要方向。但是HIT太陽電池對設備和工藝的穩定性要求很高，該類型的太陽電池發展也比較緩慢。

???????有機薄膜太陽電池已經取得了很大的發展，至今為止，可以通過調節不同成分取得不同帶隙的有機薄膜半導體材料，得到不同開壓的太陽電池。

如何結合晶硅太陽電池和有機薄膜太陽電池的優點，制備出價格低廉，效率較高的太陽電池是本發明考慮的要點。?

發明內容

本發明的目的就是針對上述存在的問題而提供的一種硅基有機雙面受光太陽電池及其制備方法，本發明結合常規晶硅太陽電池和薄膜太陽電池的制備方法，并且相對于傳統HIT電池，制備過程簡單，成本降低；相對于傳統有機太陽電池，效率得到一定提高。

本發明的一種硅基有機雙面受光太陽電池及其制備方法技術方案為，該硅基有機雙面受光太陽電池，從晶硅襯底到受光面依次包括：受光面緩沖層、受光面活性層、受光面透明導電薄膜層，另外，受光面金屬電極位于受光面透明導電薄膜上；從晶硅襯底到背光面依次為背光面緩沖層、背光面活性層、背光面透明導電薄膜層，另外，背光面金屬電極位于背光面透明導電薄膜上。

受光面緩沖層、受光面活性層、受光面透明導電薄膜層，以及背光面緩沖層、背光面活性層、背光面透明導電薄膜層的厚度范圍分別為1~5000nm。

受光面緩沖層及背光面緩沖層為一層以上薄膜疊層結構；為ZnO、SiO₂、ITO、PEDOT:PSS薄膜中的一種。

受光面活性層及背光面活性層為一層以上薄膜疊層結構；為給體-受體聚合物或染料敏化材料。

受光面活性層及背光面活性層為P₃HT:PCBM給體-受體薄膜疊層結構。

受光面透明導電薄膜和背光面透明導電薄膜為一層或多層薄膜的疊層結構，為ITO、IZO、ZnO薄膜中的一種。

所述的一種硅基有機雙面受光太陽電池的制備方法，包括以下步驟：

（1）晶硅襯底制絨；

（2）受光面緩沖層制備；

（3）受光面活性層制備；

（4）受光面透明導電薄膜制備；

（5）背光面緩沖層制備；

（6）背光面活性層制備；

（7）背光面透明導電薄膜制備；

（8）背光面金屬電極制備；

（9）受光面電極制備；

（10）低溫燒結。

受光面金屬電極、受光面透明導電薄膜層，背光面金屬電極、背光面透明導電薄膜層的制備采用印刷、濺射或噴墨的方法。金屬電極材料可以采用金屬、金屬合金、無機金屬、半導體等。

受光面緩沖層、受光面活性層、背光面緩沖層、背光面活性層制備采用印刷、濺射、噴墨或旋涂的方法。

低溫燒結的溫度為200-400℃，時間1-10分鐘。

在不影響太陽電池結構的情況下，制備步驟可以做一定的調整，例如先把受光面結構制備完畢后再制備背光面結構，或者受光面制備一步或多步后然后進行背光面一步或多步的制備；

本發明的有益效果為：本發明結合常規晶硅太陽電池和薄膜太陽電池的制備方法，并且相對于傳統HIT電池，制備過程簡單，成本降低；相對于傳統有機太陽電池，效率得到一定提高。