[實用新型]一種疊層太陽能電池

有效

• 申請號: 201721888172.2
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN208284489U
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 陳樂伍;王堉;賴其聰;王少武
• 申請（專利權）人: 深圳市先進清潔電力技術研究有限公司
• 主分類號: H01L31/0725
• 分類號: H01L31/0725;H01L31/073;H01L51/42;H01L25/16
• 代理公司: 深圳市深佳知識產權代理事務所(普通合伙) 44285
• 代理人: 王仲凱

本實用新型提供了一種疊層太陽能電池，包括疊加的頂電池與底電池；所述頂電池為鈣鈦礦電池；所述鈣鈦礦電池包括溴摻雜CH₃NH₃PbI₃薄膜；所述底電池為碲化鎘電池。與現有技術相比，本實用新型中鈣鈦礦電池的禁帶寬度隨著摻溴比例變化可從1.57eV～2.30eV范圍內變化，而碲化鎘電池的禁帶寬度為1.43eV，將鈣鈦礦電池作為頂電池，碲化鎘電池作為底電池，制備的疊層電池能拓寬這兩種電池對太陽光的吸收波長范圍，提高電池轉換效率，降低了對硫化鎘厚度的要求，有利于制備成本的降低；同時，短波長的光在寬禁帶的鈣鈦礦電池中產生的光生載流子能量增大，提高疊層電池的開路電壓。

技術領域

本實用新型屬于太陽能電池技術領域，尤其涉及一種疊層太陽能電池。

背景技術

CdTe電池效率在近幾年內發展迅速，美國First solar公司于2016年創下的最高轉換效率22.1％，但面臨著對設備要求高和制造成本較高的問題。影響CdTe電池效率的因素之一是硫化鎘(CdS)窗口層厚度的問題，為了減少光吸收損耗，禁帶寬度為2.4eV的CdS厚度理論上應盡量薄，一般小于100nm，然而在實際工藝中該厚度CdS薄膜中的針孔以及在透明導電氧化物薄膜上的非共形覆蓋都會導致漏電，從而導致電池性能下降。為了制備高效率的CdTe電池，對CdS厚度有苛刻的要求：既要求CdS薄膜厚度小于100nm，又要求薄膜在透明導電薄膜上不漏電，從而對實驗設備要求高，制備成本高。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型要解決的技術問題在于提供一種光電轉換效率較高且成本較低的疊層太陽能電池。

本實用新型提供了一種疊層太陽能電池，包括堆疊的頂電池與底電池；所述頂電池為鈣鈦礦電池；所述鈣鈦礦電池包括溴摻雜CH₃NH₃PbI₃薄膜；所述底電池為碲化鎘電池。

優選的，所述鈣鈦礦電池為半透明鈣鈦礦電池。

優選的，所述鈣鈦礦電池包括依次設置的導電玻璃層、空穴傳輸層、溴摻雜CH₃NH₃PbI₃薄膜、PCBM層與透明電極。

優選的，所述溴摻雜CH₃NH₃PbI₃薄膜為CH₃NH₃Pb(I_1-xBr_x)₃薄膜；x為0.2～0.8。

優選的，所述所述溴摻雜CH₃NH₃PbI₃薄膜為CH₃NH₃Pb(I_0.4Br_0.6)₃薄膜。

優選的，所述透明電極為銀納米線或銅納米線。

優選的，所述空穴傳輸層的厚度為50～100nm；所述溴摻雜CH₃NH₃PbI₃薄膜的厚度為300～1000nm；所述PCBM層的厚度為50～100nm；所述透明電極的厚度為80～100nm。

優選的，所述碲化鎘電池包括依次設置的導電玻璃層、硫化鎘緩沖層、碲化鎘吸收層與金屬電極層。

優選的，所述硫化鎘緩沖層的厚度為50～250nm。

優選的，所述碲化鎘吸收層的厚度為1000～4000nm。