[發(fā)明專利]一種薄膜太陽能電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410041952.8
• 申請(qǐng)日: 2014-01-28
• 公開（公告）號(hào): CN103746015A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于甄;胡坤;劉玉婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張家港康得新光電材料有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/0224
• 分類號(hào): H01L31/0224;H01L31/0216
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 唐靈;常亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能電池領(lǐng)域，特別是涉及一種薄膜太陽能電池。

背景技術(shù)

伴隨著環(huán)境污染問題的日益加劇和傳統(tǒng)能源的日漸枯竭，新能源的開發(fā)和利用已經(jīng)成為人類研究的熱點(diǎn)問題。太陽能作為一種取之不盡用之不竭的綠色無污染能源，正成為新能源開發(fā)利用的熱點(diǎn)之一。發(fā)達(dá)國家正把太陽能的開發(fā)利用作為能源革命的主要內(nèi)容長期規(guī)劃。

柔性太陽能電池，是薄膜太陽能電池的一種，具有輕便、工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，它可以應(yīng)用于太陽能背包、太陽能敞篷、太陽能手電筒、太陽能汽車以及太陽能飛機(jī)上。請(qǐng)參見圖1，圖1為現(xiàn)有的柔性薄膜太陽能電池的基本結(jié)構(gòu)。該薄膜太陽能電池包括基材10，位于基材10上的PN結(jié)12，位于該P(yáng)N節(jié)12兩側(cè)的用透明導(dǎo)電膜形成的上下電極11、13，以及位于最外側(cè)的減反結(jié)構(gòu)14。太陽光透過透明導(dǎo)電膜照射到半導(dǎo)體PN結(jié)上，形成新的空穴-電子對(duì)，在PN結(jié)電場(chǎng)的作用下，光生空穴流向P區(qū)，光生電子流向N區(qū)，接通電路后就形成電流。柔性襯底太陽電池中的PN結(jié)可采用單結(jié)或多結(jié)結(jié)構(gòu)。單結(jié)結(jié)構(gòu)因其穩(wěn)定性差、效率低已較少采用，而穩(wěn)定性好、效率高的多結(jié)、疊層太陽電池是柔性襯底太陽電池的發(fā)展方向，目前多采用三結(jié)太陽電池結(jié)構(gòu)。三結(jié)太陽電池中，每一個(gè)電池都是由三個(gè)半導(dǎo)體結(jié)相互疊加而成：底電池吸收紅光；中間電池吸收綠光；頂電池吸收藍(lán)光；對(duì)陽光光譜的寬范圍響應(yīng)是提高電池效率的關(guān)鍵。

然而盡管柔性太陽能電池在很多方面優(yōu)于傳統(tǒng)的太陽能電池。但是，目前柔性太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率只有10%左右，發(fā)展受到很大限制，這主要是由于以下兩點(diǎn)原因造成的：第一，柔性太陽能電池的表面透明導(dǎo)電層會(huì)反射太陽光，使部分太陽光能量損失，目前大部分的太陽能電池板是藍(lán)色的，說明太陽能電池板不能吸收太陽光中的藍(lán)光部分，造成部分藍(lán)光光電轉(zhuǎn)化效應(yīng)的損失。第二，透明導(dǎo)電膜的電阻較大，同樣會(huì)降低太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率。

為了解決這些問題，通常在太陽能組件的上表面鍍上一層減反射膜來提高轉(zhuǎn)化效率。請(qǐng)參見圖2。圖2所示為光在單層減反射膜的反射示意圖。其中n₁是空氣層的折射率，n是減反膜的折射率，n₂是基材的折射率。假設(shè)入射光線的強(qiáng)度為1，空氣與薄膜之間的反射率為R₁，薄膜與基底之間的反射率為R₂，不考慮材料對(duì)光的吸收。光線a是入射光線經(jīng)過空氣與薄膜的界面一次反射形成，則其光強(qiáng)為R₁；光線b是由入射光線經(jīng)過空氣與薄膜的界面兩次折射和薄膜與基底的界面一次反射形成，其光強(qiáng)為(1-R₁)²R₂；光線c是入射光線經(jīng)過空氣與薄膜的界面兩次折射、一次反射和薄膜與基底的界面兩次反射形成，其光強(qiáng)為(1-R₁)²R₁R₂²。

在入射角很小的情況下，

R1=(n-n1n+n1)2;]]>R2=(n2-nn2+n)2---(1)]]>