CN103943697B - 柔性透明太阳能电池及其制备方法 - Google Patents

柔性透明太阳能电池及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103943697B
CN103943697B CN201410122922.XA CN201410122922A CN103943697B CN 103943697 B CN103943697 B CN 103943697B CN 201410122922 A CN201410122922 A CN 201410122922A CN 103943697 B CN103943697 B CN 103943697B
Authority
CN
China
Prior art keywords
transparent
layer
graphene layer
flexible
graphene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410122922.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN103943697A (zh
Inventor
邸云萍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BOE Technology Group Co Ltd
Original Assignee
BOE Technology Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BOE Technology Group Co Ltd filed Critical BOE Technology Group Co Ltd
Priority to CN201410122922.XA priority Critical patent/CN103943697B/zh
Priority to US14/316,000 priority patent/US9711664B2/en
Publication of CN103943697A publication Critical patent/CN103943697A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103943697B publication Critical patent/CN103943697B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022466—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers
    • H01L31/022491—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers composed of a thin transparent metal layer, e.g. gold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022466—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/036—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
    • H01L31/0392—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate
    • H01L31/03926—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate comprising a flexible substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1884—Manufacture of transparent electrodes, e.g. TCO, ITO
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/80—Constructional details
    • H10K30/81—Electrodes
    • H10K30/82—Transparent electrodes, e.g. indium tin oxide [ITO] electrodes
    • H10K30/83—Transparent electrodes, e.g. indium tin oxide [ITO] electrodes comprising arrangements for extracting the current from the cell, e.g. metal finger grid systems to reduce the serial resistance of transparent electrodes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells

Abstract

本发明实施例提供了一种柔性透明太阳能电池及其制备方法，属于太阳能电池技术领域，以提高太阳能电池的导电性和透明性。所述柔性透明太阳能电池，包括：依次设置的柔性透明衬底、透明前电极、电池单元、透明背电极和透明封装层；所述透明前电极包括金属网格薄膜层和石墨烯层；所述透明背电极包括纳米金属层和石墨烯层。本发明可用于柔性透明太阳能电池的制备中。

Description

柔性透明太阳能电池及其制备方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种柔性透明太阳能电池及其制备方法。
背景技术
柔性太阳能电池是薄膜太阳能电池的一种，其性能优良、成本低廉、用途广泛。除了用于光伏建筑一体化外，还可制成便携式太阳能充电器，用于户外手机、笔记本电脑等的充电装置。由于该类电池还具有柔韧特性，所以更有望快速应用到可弯曲的OLED显示和LCD显示中。
在现有的柔性太阳能电池中，其结构由下至上依次为柔性衬底、透明前电极、电池单元以及背电极。其中，ITO（掺锡的氧化铟）、AZO（掺铝的氧化锌）、FTO（掺氟的氧化锡）为透明电极，并作为上述的透明前电极或透明背电极。由于这些透明电极均是通过真空溅射成膜，制备成本高，尤其是这些透明电极薄膜的脆性、机械柔性较差，使得柔性薄膜太阳能电池的性能劣化，寿命有限。加之透明电极的导电性需求，使得其透明度的可调范围也较小，这也进一步限制了将其应用在如柔性透明的太阳能电池领域中。因此，探索新型的柔性透明薄膜太阳能电池及其制造方法将是本领域技术人员面临的重要课题。
发明内容
本发明实施例提供了一种柔性透明太阳能电池及其制备方法，以提高太阳能电池的导电性和透明性。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
本发明的一方面，提供了一种柔性透明太阳能电池，包括：依次设置的柔性透明衬底、透明前电极、电池单元、透明背电极和透明封装层；
所述透明前电极包括金属网格薄膜层和石墨烯层；
所述透明背电极包括纳米金属层和石墨烯层。
可选的，所述所述透明前电极包括金属网格薄膜层和石墨烯层具体包括：
第一石墨烯层；
金属网格薄膜层，位于所述第一石墨烯层表面上；以及
第二石墨烯层，位于所述金属网格薄膜层表面上。
进一步的，所述金属网格包括金属铜网格和金属银网格。
可选的，所述所述透明背电极包括纳米金属层和石墨烯层具体包括：
第三石墨烯层；以及
纳米金属层，位于所述第三石墨烯层表面上。
进一步的，所述纳米金属层的材料选自纳米金属线或纳米金属颗粒。
可选的，所述电池单元选自硅基薄膜电池单元和有机薄膜电池单元。
本发明的另一方面提供了一种包括上述任一技术方案所述的柔性透明太阳能电池的制备方法，包括：
提供柔性透明衬底；
在所述柔性透明衬底上形成包括金属网格薄膜层和石墨烯层的透明前电极；
在所述透明前电极上形成电池单元；
在所述电池单元上形成包括纳米金属层和石墨烯层的透明背电极；
在所述透明背电极上形成透明封装层。
可选的，所述在所述柔性透明衬底上形成包括金属网格薄膜层和石墨烯层的透明前电极包括：
形成第一石墨烯层，并将所述第一石墨烯层转移至所述柔性透明衬底上；
在所述第一石墨烯层上形成金属网格薄膜层；以及
形成第二石墨烯层，并将所述第二石墨烯层转移至所述金属网格薄膜层上，以得到所述透明前电极。
进一步的，所述形成第一石墨烯层，并将所述第一石墨烯层转移至所述柔性透明衬底上包括：
先在催化的金属衬底上沉积所述第一石墨烯层，再将所述第一石墨烯层转移至所述柔性透明衬底上。
可选的，所述在所述电池单元上形成包括纳米金属层和石墨烯层的透明背电极包括：
形成第三石墨烯层，并将所述第三石墨烯层转移至所述电池单元上；
再在所述第三石墨烯层上形成纳米金属层，以得到所述透明背电极。
本发明实施例提供了一种柔性透明太阳能电池及其制备方法，与现有的柔性太阳能电池相比不同的是，本发明实施例提供的柔性透明太阳能电池的透明前电极和透明背电极分别由金属网格薄膜层和石墨烯层以及纳米金属层与石墨烯层组成。在上述由多层组成的复合膜层中，金属网格薄膜层/纳米金属层能够与石墨烯实现低电阻接触，可有效地降低复合膜层电极的方块电阻。此外，将石墨烯与金属网格薄膜层/纳米金属层复合使用，还可取长补短，进一步获得优异的柔性、透光性以及稳定性，从而提高太阳能电池的导电性和透光性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的柔性透明太阳能电池的示意图；
图2为本发明实施例提供的柔性透明太阳能电池的制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图对本发明实施例提供的柔性透明太阳能电池及其制备方法进行详细描述。
图1为本发明实施例提供的柔性透明太阳能电池的示意图。如图1所示，本发明的一方面提供了一种柔性透明太阳能电池，包括：依次设置的柔性透明衬底1、透明前电极2、电池单元3、透明背电极4和透明封装层5；
所述透明前电极2包括金属网格薄膜层22和石墨烯层；
所述透明背电极4包括纳米金属层42和石墨烯层。
石墨烯是由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，其厚度仅有0.335nm，单层石墨烯膜层的透光率达97.7%，三层石墨烯膜层的透光率也仍在90%以上，其载流子迁移率达2x105cm2/Vsec，具有优异的导电性和透光性，且拉伸强度高达130GPa，具有优异的机械强度和极好的柔性。此外，由于碳原子紧密堆积的电子价电结构，使得石墨烯结构非常稳定，并具有高化学和环境稳定性。
在本实施例中，透明前电极2包括金属网格薄膜层22和石墨烯层以及透明背电极4包括纳米金属层42和石墨烯层，采用将石墨烯层与金属网格/纳米金属层复合使用的方式，需要说明的是，从这种组合上看，只是将石墨烯层与金属网格/纳米金属层进行单独组合，但是，从整体复合膜层的功能上看则并非是二者的简单叠加，这是因为石墨烯与金属网格薄膜层/纳米金属层组合能表现出独特的光学、电学特性，既具有石墨烯的高透光性，又可具备金属网格/纳米金属的表面等离子体共振增强特性，以增加透射光的利用率。当二者进行组合时，根据金属网格/纳米金属的低电阻效应，不仅可以与石墨烯层实现低电阻接触，还可有效地降低复合膜层的方块电阻。
本发明实施例提供了一种柔性透明太阳能电池及其制备方法，与现有的柔性太阳能电池相比不同的是，本发明实施例提供的柔性透明太阳能电池的透明前电极和透明背电极分别由金属网格薄膜层和石墨烯层以及纳米金属层与石墨烯层组成。在上述由多层组成的复合膜层中，金属网格薄膜层/纳米金属层能够与石墨烯实现低电阻接触，可有效地降低复合膜层电极的方块电阻。此外，将石墨烯与金属网格薄膜层/纳米金属层复合使用，还可取长补短，进一步获得优异的柔性、透光性以及稳定性，从而提高太阳能电池的导电性和透光性。
在本实施例中，透明前电极2为复合膜层，可选的，包括：第一石墨烯层21；金属网格薄膜层22，位于第一石墨烯层21表面上；以及第二石墨烯层23，位于金属网格薄膜层22表面上。石墨烯本身具有优良的机械柔性、高透光率、优异的导电性、化学稳定性，使得采用石墨烯/金属网格/石墨烯的三叠层结构形成的前透明电极也具备上述优点。此外，由于金属网格的方块电阻可达到1Ω/sq.以下，还可显著地降低石墨烯第一复合膜层中透明电极的方块电阻。可选的，所述金属网格可包括金属铜网格和金属银网格。
需要说明的是，由于石墨烯的单层薄膜的透过率高达97.7%，三次薄膜层的透过率也高于90%以上，所以在透明前电极中，其所包括的石墨烯层的层数是可调的，可仅由第一石墨烯层和金属网格薄膜层组成；也可由第一石墨烯层21、金属网格薄膜层22以及第二石墨烯层23组成；更可设置三层石墨烯层，并在其两两之间夹设金属网格薄膜层。上述这些组合形式都不会影响作为前电极的机械柔性、高透光率以及导电性。在本发明实施例中，优选由两层石墨烯层之间夹设有金属网格薄膜层形成的石墨烯第一复合膜层。这是因为石墨烯同时也可作为优异的阻挡层，不但可以防止金属元素扩散至电池单元中，还防止外界水汽、氧等元素腐蚀金属网格，以使由石墨烯第一复合膜层组成的前电极具有优异的化学稳定性和环境稳定性。
在本实施例中，透明背电极4为复合膜层，可选的，包括：第三石墨烯层41；以及纳米金属层42，位于第三石墨烯层41表面上。在本实施例中，由于石墨烯本身具有优良的机械柔性、高透光率、优异的导电性、化学稳定性，使得由该叠层结构形成的背透明电极在具备上述优点的同时还能够优异的将电子导出。此外，纳米金属薄膜层还可形成纳米陷光效应，在降低外界环境光的反射效果的同时，还可将部分光反射回太阳能电池重复利用。可选的，所述纳米金属层的材料选自纳米金属线或纳米金属颗粒。其中，纳米金属线可选用纳米银线；纳米金属颗粒可选自纳米银颗粒、纳米金颗粒或纳米铜颗粒。
需要说明的是，纳米金属薄膜层的致密度是可调节的，通过调节纳米金属薄膜层的致密度就可调整太阳能电池的透光度，从而使其达到用于制备所需的太阳能电池的相应的透明度。采用石墨烯/纳米金属薄膜的叠层结构，并且将纳米金属薄膜设置在石墨烯层的上方，主要也是因为石墨烯层还可作为优异的阻挡层，从而防止金属元素扩散至电池吸收层中。
在本发明的又一实施例中，可选的，电池单元3可选自硅基薄膜电池单元和有机薄膜电池单元。其中，硅基薄膜电池单元可选自由掺B的p型非晶硅（或纳米晶硅或微晶硅）薄膜、本征非晶硅（或纳米晶硅或微晶硅）薄膜和掺P的n型非晶硅（或纳米晶硅或微晶硅）薄膜构成的p-i-n单结叠层结构、双结叠层结构或三结叠层结构的硅基薄膜电池单元。有机薄膜电池单元可选自由有机半导体材料构成的单层结构、双层p-n异质结结构或体相异质结结构的有机薄膜太阳能电池单元。可以理解的是，本发明实施例中所列举的电池单元只用于说明性理解，并不应被视为对电池单元所选范围的限制。
图2为本发明实施例提供的柔性透明太阳能电池的制备方法的工艺流程图。如图2所示，本发明的另一方面提供了一种包括上述任一实施例所述的柔性透明太阳能电池的制备方法，包括：
21：提供柔性透明衬底。
在本步骤中，需要对提供的柔性透明衬底进行预处理，如果在所述衬底上有保护膜保护的情况下，还应将保护膜去除掉。所提供的柔性透明衬底可选自高温塑料、树脂、铝箔、钢带等材料。可以理解的是，本领域技术人员还可根据实际需要对其它可用作柔性透明衬底的材料进行选择。
22：在所述柔性透明衬底上形成包括金属网格薄膜层和石墨烯层的透明前电极。
在本步骤中，可包括：形成第一石墨烯层，并将所述第一石墨烯层转移至所述柔性透明衬底上；在所述第一石墨烯层上形成金属网格薄膜层；以及形成第二石墨烯层，并将所述第二石墨烯层转移至所述金属网格薄膜层上，以得到所述透明前电极。
进一步地，上述步骤可具体包括：先在催化的金属衬底上沉积所述第一石墨烯层，再将所述第一石墨烯层转移至所述柔性透明衬底上。其中，先在催化的金属衬底上沉积所述第一石墨烯层可包括采用化学气相沉积技术在催化的金属衬底上生长石墨烯层，然后再采用干法转移或湿法转移的方法将石墨烯层转移至所述柔性透明衬底上。之后，可采用丝网印刷的方法对金属网格薄膜层进行制备，将其覆盖在所述第一石墨烯层表面上；最后再将所述第二石墨烯层转移至所述金属网格薄膜层上，具体方法同在所述柔性透明衬底上形成所述第一石墨烯层，此处不再赘述。
需要说明的是，在本步骤中，在所述柔性透明衬底上形成包括金属网格薄膜层和石墨烯层的透明前电极，还可采用第二种方法，即可在所述柔性透明衬底上直接生长第一石墨烯层；然后在所述第一石墨烯层上形成金属网格薄膜层；最后在所述金属网格薄膜层上直接生长第二石墨烯层，以得到所述透明前电极。应将理解的是，具体采用哪种方式制备得到透明前电极，本领域技术人员可根据实际需要进行选择。
23：在所述透明前电极上形成电池单元。
在本步骤中，可在所述透明前电极表面上依次沉积掺B的p型硅基薄膜、在所述p层硅基薄膜表面沉积i型硅基薄膜、在所述i型硅基薄膜表面沉积掺P的n型硅基薄膜，以形成p-i-n单结叠层、双结叠层或三结叠层结构的硅基薄膜作为电池单元。此外，本领域技术人员还可单独沉积无机薄膜电池单元，如掺杂的硅、砷化镓、氮化镓或氧化锌等；可单独沉积有机薄膜电池单元，如由导电高分子材料聚对苯乙烯、聚苯胺、聚噻吩、并五苯、富勒烯及其衍生物等构成的单层结构、双层p-n异质结结构或体相异质结结构的有机薄膜太阳能电池单元。
24：在所述电池单元上形成包括纳米金属层和石墨烯层的透明背电极。
在本步骤中，可包括：形成第三石墨烯层，并将所述第三石墨烯层转移至所述电池单元上；再在所述第三石墨烯层上形成纳米金属层，以得到所述透明背电极。
进一步地，上述步骤可具体包括：先在催化的金属衬底上沉积所述第三石墨烯层，再将所述第三石墨烯层转移至所述电池单元上，其具体方法同在所述柔性透明衬底上形成所述第一石墨烯层，此处不再赘述。之后，即可在所述第三石墨烯层上通过溶液涂覆法、喷墨打印法、丝网印刷法、真空蒸镀法等工艺方法制备纳米金属层（纳米金属线或纳米金属颗粒），并可通过调整纳米金属薄膜的致密度直接调节太阳能电池的透光度。
25：在所述透明背电极上形成透明封装层。
在本步骤中，在完成上述步骤后，最后在所述石墨烯第二复合膜层上形成透明封装层即可。
本发明实施例提供了一种柔性透明太阳能电池的制备方法，由该方法制备得到的柔性透明太阳能电池通过将金属网格薄膜层/纳米金属层与石墨烯复合使用，使得金属网格薄膜层/纳米金属层能够与石墨烯实现低电阻接触，可有效地降低复合膜层中电极的方块电阻。此外，由于石墨烯与金属网格薄膜层/纳米金属层在功能上取长补短，还使得通过该方法制备得到的柔性透明太阳能电池进一步获得了优异的柔性、透光性以及稳定性，从而提高太阳能电池的导电性和透光性。该方法易操作、实用性强，可广泛适用于柔性透明太阳能电池以及其它柔性光电器件中。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围。

Claims (6)

1.一种柔性透明太阳能电池，其特征在于，包括：依次设置的柔性透明衬底、透明前电极、电池单元、透明背电极和透明封装层；
所述透明前电极包括金属网格薄膜层和石墨烯层；
所述透明背电极包括纳米金属层和石墨烯层；
其中，所述透明前电极包括金属网格薄膜层和石墨烯层具体包括：
第一石墨烯层；
金属网格薄膜层，位于所述第一石墨烯层表面上；以及
第二石墨烯层，位于所述金属网格薄膜层表面上；
所述透明背电极包括纳米金属层和石墨烯层具体包括：
第三石墨烯层；以及
纳米金属层，位于所述第三石墨烯层表面上。
2.根据权利要求1所述的柔性透明太阳能电池，其特征在于，所述金属网格包括金属铜网格和金属银网格。
3.根据权利要求1所述的柔性透明太阳能电池，其特征在于，所述纳米金属层的材料选自纳米金属线或纳米金属颗粒。
4.根据权利要求1所述的柔性透明太阳能电池，其特征在于，所述电池单元选自硅基薄膜电池单元和有机薄膜电池单元。
5.一种如权利要求1所述的柔性透明太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：
提供柔性透明衬底；
在所述柔性透明衬底上形成包括金属网格薄膜层和石墨烯层的透明前电极；
在所述透明前电极上形成电池单元；
在所述电池单元上形成包括纳米金属层和石墨烯层的透明背电极；
在所述透明背电极上形成透明封装层；
其中，在所述柔性透明衬底上形成包括金属网格薄膜层和石墨烯层的透明前电极包括：
形成第一石墨烯层，并将所述第一石墨烯层转移至所述柔性透明衬底上；
在所述第一石墨烯层上形成金属网格薄膜层；以及
形成第二石墨烯层，并将所述第二石墨烯层转移至所述金属网格薄膜层上，以得到所述透明前电极；
在所述电池单元上形成包括纳米金属层和石墨烯层的透明背电极包括：
形成第三石墨烯层，并将所述第三石墨烯层转移至所述电池单元上；
再在所述第三石墨烯层上形成纳米金属层，以得到所述透明背电极。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述形成第一石墨烯层，并将所述第一石墨烯层转移至所述柔性透明衬底上包括：
先在催化的金属衬底上沉积所述第一石墨烯层，再将所述第一石墨烯层转移至所述柔性透明衬底上。
CN201410122922.XA 2014-03-28 2014-03-28 柔性透明太阳能电池及其制备方法 Active CN103943697B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410122922.XA CN103943697B (zh) 2014-03-28 2014-03-28 柔性透明太阳能电池及其制备方法
US14/316,000 US9711664B2 (en) 2014-03-28 2014-06-26 Flexible transparent solar cell and production process of the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410122922.XA CN103943697B (zh) 2014-03-28 2014-03-28 柔性透明太阳能电池及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103943697A CN103943697A (zh) 2014-07-23
CN103943697B true CN103943697B (zh) 2016-08-31

Family

ID=51191286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410122922.XA Active CN103943697B (zh) 2014-03-28 2014-03-28 柔性透明太阳能电池及其制备方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9711664B2 (zh)
CN (1) CN103943697B (zh)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9249016B2 (en) * 2011-03-29 2016-02-02 California Institute Of Technology Graphene-based multi-junctions flexible solar cell
CN104465867A (zh) * 2014-11-21 2015-03-25 广西智通节能环保科技有限公司 一种新型太阳能电池的制作方法
CN104485422A (zh) * 2014-11-21 2015-04-01 广西智通节能环保科技有限公司 一种单层太阳能电池及其制备方法
CN104600140B (zh) * 2015-01-27 2017-03-29 江阴市广业光电科技有限公司 一种轻质复合高功率太阳能组件
CN104835872A (zh) * 2015-04-21 2015-08-12 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 柔性异质结薄膜太阳能电池及其制备方法
TWI623137B (zh) * 2015-06-03 2018-05-01 宏碁股份有限公司 透光電池以及觸控裝置
CN105895712A (zh) * 2016-04-13 2016-08-24 黄广明 一种晶体硅非晶硅层叠电池及其制造方法
CN105655433A (zh) * 2016-04-13 2016-06-08 黄广明 一种晶体硅\非晶硅双节太阳能电池及其制造方法
CN105870214A (zh) * 2016-04-14 2016-08-17 董友强 一种铜铟镓硒薄膜太阳电池
CN105845747A (zh) * 2016-04-14 2016-08-10 董友强 一种太阳能电池结构
CN105845755A (zh) * 2016-05-12 2016-08-10 苏州协鑫集成科技工业应用研究院有限公司 异质结太阳能电池及其制备方法
CN106129163A (zh) * 2016-08-23 2016-11-16 江苏亚太新能源科技有限公司 一种太阳能电池组件玻璃
CN106784109A (zh) * 2016-12-01 2017-05-31 梁结平 一种碲锰镉/铜铟镓硒叠层太阳能电池
JP6782211B2 (ja) * 2017-09-08 2020-11-11 株式会社東芝 透明電極、それを用いた素子、および素子の製造方法
CN110416326A (zh) * 2018-04-28 2019-11-05 北京铂阳顶荣光伏科技有限公司 一种铜铟镓硒太阳能电池组件的制作方法
CN109273605A (zh) * 2018-10-01 2019-01-25 河北工程大学 一种石墨烯太阳能电池及其制备方法
CN111092135B (zh) * 2018-10-22 2023-01-20 鸿翌科技有限公司 薄膜太阳能电池预制板的制备方法
CN109449221B (zh) * 2018-12-28 2024-04-09 苏州腾晖光伏技术有限公司 一种石墨烯晶硅太阳电池及其制造方法
CN110265589B (zh) * 2019-06-20 2023-03-17 常州斯威克光伏新材料有限公司 一种柔性电池封装材料
CN111276550A (zh) * 2019-11-11 2020-06-12 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所南昌研究院 具有石墨烯透明电极的柔性太阳能电池及其制作方法
CN112133834A (zh) * 2020-11-03 2020-12-25 上海大学 一种基于复合维度柔性透明电极的紫外稳定太阳能电池
CN112885908B (zh) * 2021-01-27 2023-04-07 重庆神华薄膜太阳能科技有限公司 一种双面透光的柔性薄膜太阳能电池及其制备方法
CN113410324B (zh) * 2021-05-08 2022-12-02 华清八度光电集团有限公司 一种便于生产的柔性晶硅太阳能电池板

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103236320A (zh) * 2013-03-22 2013-08-07 重庆绿色智能技术研究院 金属网格-石墨烯透明电极制作方法及其用于制作触摸屏的方法
CN103426941A (zh) * 2012-05-15 2013-12-04 三星电机株式会社 透明电极及包括其的电子材料
CN103474485A (zh) * 2013-09-17 2013-12-25 北京汉能创昱科技有限公司 一种柔性薄膜太阳能电池及其制备方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110044442A (ko) * 2009-10-23 2011-04-29 주식회사 효성 박막 태양전지용 투명전극 및 그의 제조방법
TWI402992B (zh) * 2009-10-23 2013-07-21 Ind Tech Res Inst 太陽能電池及其製造方法
JP4527194B1 (ja) * 2009-12-11 2010-08-18 エンパイア テクノロジー ディベロップメント エルエルシー グラフェン構造体、グラフェン構造体の製造方法、及び電子デバイス
JP2013542546A (ja) * 2010-03-08 2013-11-21 ウィリアム・マーシュ・ライス・ユニバーシティ グラフェン／格子混成構造に基づいた透明電極
US9371234B2 (en) * 2010-07-15 2016-06-21 Graphene Square, Inc. Method for producing graphene at a low temperature, method for direct transfer of graphene using same, and graphene sheet
US9293553B2 (en) * 2011-03-10 2016-03-22 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Graphene electrodes for electronic devices
JP2013035699A (ja) * 2011-08-04 2013-02-21 Sony Corp グラフェン構造体、グラフェン構造体の製造方法、光電変換素子、太陽電池及び撮像装置
US10483104B2 (en) * 2012-03-30 2019-11-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for producing stacked electrode and method for producing photoelectric conversion device
KR20140075971A (ko) * 2012-12-11 2014-06-20 삼성전자주식회사 그래핀-나노입자 구조체 및 이의 제조방법.
FR3003084B1 (fr) * 2013-03-08 2015-02-27 Saint Gobain Support electroconducteur pour oled, oled l'incorporant, et sa fabrication

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103426941A (zh) * 2012-05-15 2013-12-04 三星电机株式会社 透明电极及包括其的电子材料
CN103236320A (zh) * 2013-03-22 2013-08-07 重庆绿色智能技术研究院 金属网格-石墨烯透明电极制作方法及其用于制作触摸屏的方法
CN103474485A (zh) * 2013-09-17 2013-12-25 北京汉能创昱科技有限公司 一种柔性薄膜太阳能电池及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103943697A (zh) 2014-07-23
US9711664B2 (en) 2017-07-18
US20150280026A1 (en) 2015-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103943697B (zh) 柔性透明太阳能电池及其制备方法
CN104134711B (zh) 一种钙钛矿太阳能电池的制备方法
Pagliaro et al. Flexible solar cells
TWI540743B (zh) 半導體膜形成用塗佈液、半導體膜、半導體元件及其製造方法
Liu et al. Recent progress in developing monolithic perovskite/Si tandem solar cells
CN110310999A (zh) 渐变叠层tco导电膜的异质结电池结构及其制备方法
Zhou et al. Semi-transparent Cl-doped perovskite solar cells with graphene electrodes for tandem application
CN111554763B (zh) 一种高开压高效钙钛矿/晶硅叠层电池
CN102437226B (zh) 一种碳纳米管-硅薄膜叠层太阳能电池及其制备方法
Li et al. Room-temperature sputtered aluminum-doped zinc oxide for semitransparent perovskite solar cells
Yang et al. See-through amorphous silicon solar cells with selectively transparent and conducting photonic crystal back reflectors for building integrated photovoltaics
CN104733557A (zh) Hit太阳能电池及提高hit电池的短路电流密度的方法
Sun et al. Si/PEDOT: PSS hybrid solar cells with advanced antireflection and back surface field designs
CN107093649B (zh) 一种hjt光伏电池的制备方法
CN202217689U (zh) 光伏器件以及包括其的光伏转换器面板
JP2014236212A (ja) 太陽光発電フィルムの設置方法、太陽光発電フィルム一体型部材、及び太陽光発電フィルム
CN103426645B (zh) 利用双面涂覆的金属基板的金属柔性染料敏化太阳能电池及其制造方法
Prakoso et al. Design guideline for Si/organic hybrid solar cell with interdigitated back contact structure
CN204792920U (zh) 一种使用金属透明电极的太阳能电池
CN103066153A (zh) 硅基薄膜叠层太阳能电池及其制造方法
CN112490365A (zh) 一种叠层太阳能电池及其制备方法
CN111628084A (zh) 一种钙钛矿叠层太阳能电池及其制备方法
CN205028928U (zh) 一种使用石墨烯透明电极的太阳能电池
CN111244210A (zh) 一种柔性钙钛矿/微晶硅叠层太阳电池及其制造方法
JP6179201B2 (ja) 有機薄膜太陽電池の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant