[實用新型]薄膜太陽能電池

有效

• 申請號: 201821711250.6
• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN209071345U
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 王濤;霍艷寅
• 申請（專利權）人: 北京鉑陽頂榮光伏科技有限公司
• 主分類號: H01L31/0445
• 分類號: H01L31/0445;H01L31/0224;H01L31/0236
• 代理公司: 北京華進京聯知識產權代理有限公司 11606
• 代理人: 趙永輝

本實用新型涉及一種薄膜太陽能電池。所述薄膜太陽能電池包括襯底、背電極層、光吸收層、緩沖層、光窗層、第二石墨烯層和柵線層。以上各層依次層疊設置。其中，所述襯底包括基底層和第一石墨烯層。所述第一石墨烯層覆蓋所述基底層，且所述第一石墨烯層的材料為石墨烯薄膜。上述薄膜太陽能電池，在傳統石墨烯薄膜電池的基礎上增加了兩層石墨烯薄膜，石墨烯薄膜可以有效防止其他層的元素擴散至電極層，從而提高所述薄膜太陽能電池的光電轉化效率。石墨烯薄膜還可以使得電極層更好地貼附于各層，且石墨烯薄膜可以增加所述薄膜太陽能電池的韌性，從而增加所述薄膜太陽能電池的壽命。

技術領域

本實用新型涉及太陽能電池領域，特別是涉及一種薄膜太陽能電池。

背景技術

在全球變暖趨勢越來越嚴重的今天，太陽能等清潔能源也開始受到廣泛關注。太陽能電池作為一種光電轉化器件，其研究與應用也越來越受重視。目前最受關注的是包含非晶/微晶硅、碲化鎘或銅銦鎵硒化合物的薄膜太陽能電池。其中，銅銦鎵硒薄膜太陽能電池被認為是最具有發展前景的太陽能電池。而在銅銦鎵硒薄膜太陽能電池中，以不銹鋼柔性襯底為代表的銅銦鎵硒薄膜太陽能電池以重量輕、可卷曲、易攜帶、高質量比功率等優點，特別是與卷對卷工藝相結合，可實現大規模生產，并顯著降低生產成本的特點，得到了人們廣泛的研究與關注。

目前，不銹鋼柔性襯底銅銦鎵硒薄膜太陽能電池中的銅銦鎵硒吸收層的制備溫度普遍較高，通常在450℃～600℃。但是在該溫度范圍，不銹鋼襯底中的有害元素如鐵元素等會從不銹鋼襯底透過鉬背電極擴散到銅銦鎵硒吸收層中，鐵等有害元素的擴散大大地降低了電池的開路電壓和填充因子，進而弱化電池的光電轉化效率。同時，濺射在襯底上的金屬背電極鉬薄膜與襯底的結合力較弱，有的在緩沖層工序中脫落。因此，必須對不銹鋼襯底中的有害元素進行有效的抑制和阻擋，進而制備出高轉換效率的不銹鋼柔性襯底銅銦鎵硒薄膜太陽能電池。同時，研究鉬薄膜與襯底的附著力的提高方法變得尤為重要。

實用新型內容

基于此，有必要針對現有薄膜太陽能電池光電轉化效率不高、電極層附著力不強的問題，提供一種光電轉化效率高、電極層附著力強的薄膜太陽能電池。

本申請提供的一種薄膜太陽能電池包括：

襯底，包括基底層和第一石墨烯層，所述第一石墨烯層覆蓋所述基底層，且所述第一石墨烯層的材料為石墨烯薄膜；

背電極層，覆蓋所述第一石墨烯層；

光吸收層，覆蓋所述背電極層；

緩沖層，覆蓋所述光吸收層；

光窗層，覆蓋所述緩沖層；

第二石墨烯層，覆蓋所述光窗層；

柵線層，覆蓋所述第二石墨烯層。

上述薄膜太陽能電池，所述襯底為雙層結構，在傳統襯底的基礎上增加了所述第一石墨烯層，所述第一石墨烯層可以有效防止所述基底層中的元素擴散至所述背電極層，從而提高所述薄膜太陽能電池的光電轉化效率。另外，在所述第一石墨烯層上制備背電極層，使得所述背電極層更好地貼附于所述襯底。最后，石墨烯可以增加所述薄膜太陽能電池的韌性，從而增加所述薄膜太陽能電池的壽命。本實施例提供的薄膜太陽能電池，在所述光窗層和所述柵線層之間設置第二石墨烯層，所述第二石墨烯層可以有效防止所述柵線層中的元素擴散至所述光窗層，從而提高所述薄膜太陽能電池的光電轉化效率。另外，在所述第二石墨烯層上制備柵線層，使得所述柵線層更好地貼附于所述光窗層，從而增加所述薄膜太陽能電池的使用壽命。

在其中一個實施例中，所述第一石墨烯層直接采用化學氣相沉積法在所述基底層上制備。

在其中一個實施例中，所述薄膜太陽能電池還包括阻水層，所述阻水層覆蓋所述柵線層。

在其中一個實施例中，所述薄膜太陽能電池還包括防護層，所述防護層覆蓋所述柵線層。