[發明專利]一種含高阻層有自清潔作用的碲化鎘薄膜電池

在審

• 申請號: 201710774284.3
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107742651A
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 彭壽;馬立云;潘錦功;殷新建;青漢森
• 申請（專利權）人: 成都中建材光電材料有限公司
• 主分類號: H01L31/0216
• 分類號: H01L31/0216;H01L31/073;H01L31/18
• 代理公司: 成都市集智匯華知識產權代理事務所(普通合伙)51237
• 代理人: 李華,溫黎娟

技術領域

本發明涉及太陽能電池領域，具體涉及一種含高阻層有自清潔作用的碲化鎘薄膜電池。

背景技術

薄膜太陽電池的研究及其應用是當今光伏領域的熱點。碲化鎘(CdTe)薄膜太陽電池是以CdTe為吸收層的一種化合物半導體薄膜太陽電池，CdTe的能隙寬度最適合于光電能量轉換，用這種半導體做成的太陽電池，其可將光能直接轉變為電能，并具有很高的理論轉換效率(30％以上)；同時相比較于硅太陽能電池，其具有更低的生產成本。

碲化鎘薄膜太陽電池的普通結構為玻璃/FTO/CdS/CdTe/背接觸層/背電極層，該太陽電池主要存在以下兩點缺點：1)該碲化鎘薄膜太陽電池需安裝在戶外使用，隨著使用時間的增加，在其表面會出現污漬，污漬的積累將嚴重影響太陽光的透過率，導致轉化效率不斷降低。若采用人工擦拭，會增加其使用成本。2)該碲化鎘薄膜太陽電池是采用CdS層作為其N型層及窗口層，并通過減薄CdS層來提高可見光的透過率。但減薄CdS層，其表面容易形成孔洞，碲化鎘層通過這些孔洞與TCO進行接觸，形成電池的短路，嚴重影響電池效率。

發明內容

有鑒于此，本申請提供一種含高阻層有自清潔作用的碲化鎘薄膜電池，其使用成本較低，具有自清潔的功能，同時無需減薄N型層便具有高轉化率等特點。

為解決以上技術問題，本發明提供的技術方案是一種含高阻層有自清潔作用的碲化鎘薄膜電池，包括：改性導電玻璃(110)、電極區(1)及背板玻璃(170)；其中，電極區(1)設置于導電玻璃(110)及背板玻璃(170)之間，其中，改性導電玻璃(110)包括依次層疊的TiO₂膜系(2)、TCO薄膜(240)及高阻層(250)。

優選的，所述改性導電玻璃中TiO₂膜系(2)包括依次層疊的TiO₂薄膜(210)、 MgF₂薄膜(220)及TiO₂薄膜(230)。

優選的，所述改性導電玻璃中TiO₂膜系(2)的厚度為50-2000nm。

優選的，所述TCO薄膜(240)的厚度為3.2mm-4mm。

優選的，所述高阻層(250)為本征SnO₂。

優選的，所述高阻層(250)的厚度為50nm-1000nm。

優選的，所述電極區(1)包括依次層疊的N型層(120)、光吸收層(130)、背接觸層過渡層(140)及背電極層(150)，其中，N型層(120)與高阻層(250) 的下表面相接觸。

優選的，所述N型層(120)為CdS薄膜、ZnS薄膜或In₂S₃薄膜中的一種或多種；所述光吸收層(130)為CdTe薄膜；所述背接觸層過渡層(140)為石墨漿或 ZnTe:Cu中的一種；所述背電極層(150)為Mo、Zn或Ag中的一種。

優選的，所述N型層(120)為CdS薄膜。

優選的，所述背接觸層過渡層(140)為ZnTe:Cu。

優選的，所述N型層(120)的厚度為80-200nm；光吸收層(130)的厚度為 1000-5000nm；背接觸層過渡層(140)的厚度為100-500nm；背電極層(150)的厚度為100-500nm。

優選的，所述電極區與背板玻璃通過加入粘結劑(160)的方式相結合，其中，粘結劑(160)選自EVA、POE或PVB中的一種或多種。

優選的，所述粘結劑(160)的用量為。

優選的，一種含高阻層有自清潔作用的碲化鎘薄膜電池的制備方法，包括以下步驟：

1)在TCO薄膜(240)的上、下表面分別沉積一層TiO₂膜系(2)及高阻層(250)，得改性導電玻璃(110)；

2)在步驟1)中得到的改性導電玻璃(110)的下表面沉積一層電極區(1)，并將背板玻璃(170)粘結在電極區(1)的下表面，從而得到含高阻層有自清潔作用的碲化鎘薄膜電池。

優選的，步驟1)中所述改性導電玻璃制備過程如下：在TCO薄膜(240)的上表面依次沉積TiO₂薄膜(210)、MgF₂薄膜(220)及TiO₂薄膜(230)，得到待處理的TCO導電玻璃；在待處理的TCO導電玻璃的下表面沉積一層高阻層 (250)，即得到改性導電玻璃(110)。