[發(fā)明專(zhuān)利]一種薄膜疊層太陽(yáng)能電池及制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111575184.0
• 申請(qǐng)日: 2021-12-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114284378A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭壽;殷新建;官敏;吳一民;常鄭;陳瑛;舒毅;唐茜;蔣猛;傅干華;潘錦功
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 成都中建材光電材料有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L31/0445
• 分類(lèi)號(hào): H01L31/0445;H01L31/18
• 代理公司: 成都市集智匯華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51237
• 代理人: 李華;溫黎娟

本發(fā)明公開(kāi)了一種薄膜疊層太陽(yáng)能電池及制造方法，所述太陽(yáng)能電池包括堆疊的第一層電池和第二層電池；所述第一層電池為摻硒碲化鎘電池，第二層電池為鈣鈦礦電池；所述摻硒碲化鎘電池包括依次設(shè)置的襯底、光吸收層、背接觸緩沖層I、背接觸緩沖層II、背電極層；所述鈣鈦礦電池包括依次設(shè)置的襯底、空穴傳輸層、光吸收層、背電極層；所述摻硒碲化鎘電池與鈣鈦礦電池的背電極層相對(duì)設(shè)置，并且摻硒碲化鎘電池的負(fù)極與鈣鈦礦電池的正極相連。通過(guò)兩種不同帶隙的光伏太陽(yáng)能電池堆疊，拓寬吸收帶隙，提高轉(zhuǎn)換效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光伏太陽(yáng)能電池及其制造方法。

背景技術(shù)

在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的單結(jié)太陽(yáng)能電池中，能量低于半導(dǎo)體帶隙能量的光子無(wú)法被吸收，而能量高于帶隙能量的光子從他們被提取的地方熱化到帶隙邊緣。單結(jié)電池效率Skockley-Queisser極限(33％)。傳統(tǒng)的太陽(yáng)能薄膜電池一般都是單層的，且傳統(tǒng)的單層薄膜電池如碲化鎘，銅銦鎵硒，砷化鎵，鈣鈦礦等在大面積制備的過(guò)程中，效率提升比較緩慢，提升一個(gè)點(diǎn)可能需要幾年甚至十年的時(shí)間，這對(duì)生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，通過(guò)提升效率降低成本有很大的困難。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種薄膜疊層太陽(yáng)能電池及制造方法，通過(guò)兩種不同帶隙的光伏太陽(yáng)能電池堆疊，拓寬吸收帶隙，提高轉(zhuǎn)換效率。

為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種薄膜疊層太陽(yáng)能電池，包括堆疊的第一層電池和第二層電池；所述第一層電池為摻硒碲化鎘電池，第二層電池為鈣鈦礦電池；所述摻硒碲化鎘電池包括依次設(shè)置的襯底、光吸收層、背接觸緩沖層I、背接觸緩沖層II、背電極層；所述鈣鈦礦電池包括依次設(shè)置的襯底、空穴傳輸層、光吸收層、背電極層；所述摻硒碲化鎘電池與鈣鈦礦電池的背電極層相對(duì)設(shè)置，并且摻硒碲化鎘電池的負(fù)極與鈣鈦礦電池的正極相連。

作為一種改進(jìn)，所述摻硒碲化鎘電池的襯底為摻氟導(dǎo)電玻璃，光吸收層為摻硒碲化鎘，背接觸緩沖層I為本征碲化鋅，背接觸緩沖層II為摻銅碲化鋅，背電極層為鉬電極。

作為一種改進(jìn)，所述鈣鈦礦電池的襯底為摻氟導(dǎo)電玻璃，空穴傳輸層為氧化鎳，光吸收層為無(wú)機(jī)鈣鈦礦，背電極層摻錫氧化銦電極。

作為一種優(yōu)選，所述第一層電池和第二層電池分別被分割成若干串聯(lián)的子電池。

作為一種改進(jìn)，所述第一層電池利用若干縱向開(kāi)設(shè)的一層刻線I和一層刻線III分割成若干子電池；所述一層刻線I和一層刻線III平行且間隔交錯(cuò)設(shè)置；所述一層刻線I貫穿襯底導(dǎo)電層、光吸收層、背接觸緩沖層I、背接觸緩沖層II通達(dá)電極層，其內(nèi)填充有光刻膠絕緣形成負(fù)極電極分割；所述一層刻線III貫穿電極層、背接觸緩沖層II、背接觸緩沖層I、光吸收層通達(dá)襯底形成正極電極分割；每個(gè)子電池之間具有縱向開(kāi)設(shè)的一層刻線II，所述一層刻線II貫穿光吸收層、背接觸緩沖層I背接觸緩沖層II通達(dá)電極層，其內(nèi)填充有鉬從而形成導(dǎo)電通道。

作為一種優(yōu)選，所述第二層電池利用若干縱向開(kāi)設(shè)的二層刻線I和二層刻線III分割成若干子電池；所述二層刻線I和二層刻線III平行且間隔交錯(cuò)設(shè)置；所述二層刻線I貫穿襯底導(dǎo)電層通達(dá)空穴傳輸層，其內(nèi)填充有氧化鎳形成正極電極分割；所述二層刻線III貫穿光吸收層、背電極層形成負(fù)極電極分割；每個(gè)子電池之間具有縱向開(kāi)設(shè)的二層刻線II，所述二層刻線II貫穿空穴傳輸層、光吸收層通達(dá)背電極層，其內(nèi)填充有摻錫氧化銦從而形成導(dǎo)電通道。

作為一種改進(jìn)，所述第一層電池和第二層電池利用透明膠膜粘合在一起。

作為一種改進(jìn)，第一層電池設(shè)置有正極引出端和負(fù)極引出端，第二層電池設(shè)置有正極引出端和負(fù)極引出端；并且第一層電池、第二層電池的正極引出端和負(fù)極引出端正對(duì)。

作為一種改進(jìn)，所述第一層電池負(fù)極引出端與第二層電池的正極引出端連接。

本發(fā)明還提供一種薄膜疊層電池的制造方法，包括：制備第一層電池；制備第二層電池；將第一層電池和第二層電池堆疊。