[實用新型]一種基于BIPV應用的薄膜電池透光背電極

有效

• 申請號: 201320634794.8
• 申請日: 2013-10-15
• 公開（公告）號: CN203521436U
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 邵傳兵;劉小雨;田子;李士剛;劉勝博;王旗
• 申請（專利權）人: 山東禹城漢能光伏有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/0216;H01L31/055
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

技術領域

本實用新型涉及薄膜太陽能電池技術領域，具體涉及一種基于BIPV應用的薄膜電池透光背電極。???

背景技術

BIPV（Building?Integrated?Photovoltaic）技術是將太陽能發電（光伏）產品集成到建筑上的技術。據統計，建筑物能耗約占世界總能耗的1/3，將是未來太陽能光伏發電的最大市場。目前BIPV已不僅限于與建筑結合，國家十二五規劃已將光伏生態大棚電站的模式劃定為BIPV光伏建筑一體化示范項目。

非晶硅薄膜太陽能電池不僅具有質量輕、弱光性好、易于與建筑材料集成的特點，而且非晶硅薄膜太陽能電池發電需要的主要光譜為600nm，能有效阻擋紫外線對植物的生長影響，發電的同時確保植物光合作用有效進行，并起到有效的保溫作用。因此非晶硅薄膜太陽能電池在BIPV領域具有顯著的應用優勢。目前制備透光薄膜太陽能電池的工藝路線主要為激光刻線和制備透明背電極兩種方式。激光刻線存在工藝復雜、外觀不協調、生產節拍長等缺點，透明背電極不僅可以克服激光刻線的缺點，還可以通過調節膜層厚度制備不同透光率的薄膜電池，因此制備透光率可調節的薄膜電池對BIPV的推廣和應用至關重要。

薄膜太陽能電池背電極主要作用為一方面把未吸收的長波段光反射回光電轉換層進行再吸收，提高電池的轉換效率；另一方面作為電池電極，起到導電作用。現有的技術中一般采用透明導電氧化物薄膜層、金屬的復合背電極層結構，如AZO/Al，AZO/Ag/NiCr/Al等。這樣的電池結構具有反射率高、導電性好的優點，有利于提高電池的轉換效率。但也存在較明顯的缺點：由于該結構具有較強的反射能力，透射過電池表面的光很少，導致電池的透光效果較差，制約了薄膜光伏電池在BIPV領域的應用。

發明內容

本實用新型為了克服以上技術的不足，提供了一種生產效率高、透光率可調的透光背電極。

本實用新型克服其技術問題所采用的技術方案是：

本基于BIPV應用的薄膜電池透光背電極，自上而下依次包括AZO層Ⅰ、金屬層以及AZO層Ⅱ，所述AZO層Ⅰ的厚度為90nm，所述金屬層2的厚度為22nm，所述AZO層Ⅱ的厚度為60nm。

上述金屬層2為金屬鋁層或者金屬銀層。

本實用新型的有益效果是：AZO層Ⅰ的作用為將透過光電轉換層的光反射回光電轉換層進行再吸收，增加電池的轉換效率，其次在光電轉換層和AZO之間形成歐姆接觸，還可以防止金屬層2向光電轉換層擴散。金屬層的主要作用為保證背電極具有較好的導電性，提高電池的短路電流密度。AZO層Ⅱ的作用主要為保護金屬層，提高使用壽命。AZO層Ⅰ的厚度為90nm、金屬層的厚度為22nm、AZO層Ⅱ的厚度為60nm時，導電性為4.36Ω/口透光率均值為75.3%，此時背電極的綜合性能最佳。即滿足電池的轉換效率不會過低，又能保持較高的透光性。

附圖說明

圖1為本實用新型的斷面結構示意圖；

圖中，1.AZO層Ⅰ?2.金屬層?3.AZO層Ⅱ。

具體實施方式

下面結合附圖1對本實用新型做進一步說明。

本基于BIPV應用的薄膜電池透光背電極，自上而下依次包括AZO層Ⅰ?1、金屬層2以及AZO層Ⅱ?3，所述AZO層Ⅰ?1的厚度為90nm，所述金屬層2的厚度為22nm，所述AZO層Ⅱ?3的厚度為60nm。AZO層Ⅰ?1的作用為將透過光電轉換層的光反射回光電轉換層進行再吸收，增加電池的轉換效率，其次在光電轉換層和AZO之間形成歐姆接觸，還可以防止金屬層2向光電轉換層擴散。金屬層2的主要作用為保證背電極具有較好的導電性，提高電池的短路電流密度。AZO層Ⅱ?3的作用主要為保護金屬層2，提高使用壽命。如表一所示當AZO層Ⅰ?1為144nm?、AZO層Ⅱ?3為60nm時，金屬層2分別為金屬鋁層或者金屬銀層時的方阻均值以及透光率均值。