CN108735827A - 一种太阳能电池片及其制备方法、太阳能电池组件 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种太阳能电池片及其制备方法、太阳能电池组件，其中太阳能电池片通过在透明导电层内设置电阻率低的金属栅线，可极大地提高透明导电层对载流子的收集能力，降低透明导电层的电阻，使太阳能电池工作时电流损失减少；通过设置金属栅线还可以降低透明导电层的厚度，从而提高光透过率，提高太阳能电池的光电转换效率，同时还可以适当增大子电池的宽度，从而减少刻线条数，降低死区面积；并且与连续的金属膜层相比，金属栅线上的透光区域可以进一步提高光透过率；由于金属栅线上覆盖有第一透明薄膜层，这样不但可以提高太阳能电池片的外观一致性，而且第一透明薄膜层还可以保护金属栅线不被氧化，从而提高太阳能电池的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能技术领域，特别是涉及一种太阳能电池片及其制备方法、太阳能电池组件。
背景技术
薄膜太阳能电池具有光吸收能力强、制造成本低、可柔性化、发电稳定以及环境友好等优点，是未来最有可能取代硅电池的材料之一。典型的薄膜电池具有如下的结构：依次层叠设置的基底、底电极、吸收层、缓冲层、窗口层或高阻层以及透明导电层，最终形成PN结结构，实现太阳能发电功能。在镀制各功能膜层过程中，采用不同的刻划工艺形成不同的子电池，并实现各子电池之间的串联或并联。
对于薄膜太阳能电池组件，光生载流子经过PN结后，需在透明导电层内经过较长距离的传输，而现有的透明导电层的材料如AZO等的导电性较差，因此会产生较大的串联电阻，导致载流子传输损耗大。现有技术中为了降低透明导电层的电阻，一方面，由于电阻与载流子传输的横截面积成反比，通过增大如AZO的膜层厚度可以降低电阻，但是增厚的膜层透光性差，这样会引起严重的光损耗；另一方面，由于电阻与载流子传输的距离成正比，通过刻划工艺降低子电池的宽度也可以降低串联电阻，但是子电池宽度减小，意味着划线条数增多，导致死区面积较大。
发明内容
本发明提供一种太阳能电池片及其制备方法、太阳能电池组件，以降低透明导电层的电阻，同时提高太阳能电池对太阳能的利用率。
为了解决上述问题，本发明公开了一种太阳能电池片，所述太阳能电池片包括：
基板以及形成在所述基板一侧的透明导电层，所述透明导电层包括层叠设置的金属栅线和第一透明薄膜层，所述金属栅线靠近所述基板设置。
可选地，所述透明导电层还包括第二透明薄膜层，所述金属栅线设置在所述第一透明薄膜层和所述第二透明薄膜层之间。
可选地，所述第一透明薄膜层的材料包括ITO、FTO、AZO和BZO中的至少一种，所述第二透明薄膜层的材料包括ITO、FTO、AZO和BZO中的至少一种。
可选地，所述金属栅线的厚度小于或等于20nm。
可选地，所述金属栅线为相互平行的条状结构，所述条状结构的宽度大于或等于5μm且小于或等于50μm，所述条状结构的间距大于或等于1mm且小于或等于5mm。
可选地，所述金属栅线的材料包括Ag、Au、Cu、Ni和Al中的至少一种。
可选地，所述第一透明薄膜层的厚度大于或等于10nm且小于或等于300nm。
可选地，所述基板包括：
衬底，以及依次形成在所述衬底靠近所述透明导电层一侧的底电极、吸收层、缓冲层和高阻层。
为了解决上述问题，本发明还公开了一种太阳能电池组件，所述太阳能电池组件包括上述任一项所述的太阳能电池片。
为了解决上述问题，本发明还公开了一种太阳能电池片的制备方法，所述制备方法包括：
提供基板；
在所述基板的一侧形成透明导电层，所述透明导电层包括层叠设置的金属栅线和第一透明薄膜层，所述金属栅线靠近所述基板设置。
可选地，所述透明导电层还包括第二透明薄膜层，在所述基板的一侧形成透明导电层的步骤，包括：
在所述基板的一侧依次形成所述第二透明薄膜层、所述金属栅线和所述第一透明薄膜层。
可选地，在所述基板的一侧依次形成所述第二透明薄膜层、所述金属栅线和所述第一透明薄膜层的步骤，包括：
通过磁控溅射法在所述基板的一侧形成所述第二透明薄膜层。
可选地，在所述基板的一侧依次形成所述第二透明薄膜层、所述金属栅线和所述第一透明薄膜层的步骤，包括：
采用掩膜版，并通过磁控溅射法或蒸镀法在所述第二透明薄膜层背离所述基板的一侧形成所述金属栅线。
可选地，在所述基板的一侧依次形成所述第二透明薄膜层、所述金属栅线和所述第一透明薄膜层的步骤，包括：
通过磁控溅射法在所述金属栅线背离所述基板的一侧形成所述第一透明薄膜层。
可选地，所述提供基板的步骤，包括：
提供衬底；
在所述衬底的一侧依次形成底电极、吸收层、缓冲层以及高阻层；所述透明导电层形成在所述高阻层背离所述衬底的一侧。
与现有技术相比，本发明包括以下优点：
本申请提供了一种太阳能电池片及其制备方法、太阳能电池组件，其中太阳能电池片包括基板以及形成在所述基板一侧的透明导电层，所述透明导电层包括层叠设置的金属栅线和第一透明薄膜层，所述金属栅线靠近所述基板设置；通过在透明导电层内设置电阻率低的金属栅线，可极大地提高透明导电层对载流子的收集能力，降低透明导电层的电阻，使太阳能电池工作时电流损失减少；通过设置金属栅线还可以降低透明导电层的厚度，从而提高光透过率，提高太阳能电池的光电转换效率，同时还可以适当增大子电池的宽度，从而减少刻线条数，降低死区面积；并且，与连续的金属膜层相比，金属栅线上的透光区域可以进一步提高光透过率；由于金属栅线上覆盖有第一透明薄膜层，这样不但可以提高太阳能电池片的外观一致性，而且第一透明薄膜层还可以保护金属栅线不被氧化，从而提高太阳能电池的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本申请一实施例提供的一种太阳能电池片的剖面结构示意图；
图2示出了本申请一实施例提供的另一种太阳能电池片的剖面结构示意图；
图3示出了本申请一实施例提供的一种太阳能电池片的制备方法的步骤流程图；
图4示出了本申请一实施例提供的一种太阳能电池片的制备方法中提供基板的步骤流程图；
图5示出了本申请一实施例提供的另一种太阳能电池片的制备方法的步骤流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本申请一实施例提供了一种太阳能电池片，参照图1，该太阳能电池片可以包括：基板11以及形成在基板11一侧的透明导电层12，透明导电层12包括层叠设置的金属栅线121和第一透明薄膜层122，金属栅线121靠近基板11设置。
本实施例提供的太阳能电池片，通过在透明导电层内设置电阻率低的金属栅线，可极大地提高透明导电层对载流子的收集能力，降低透明导电层的电阻，使太阳能电池工作时电流损失减少；通过设置金属栅线还可以降低透明导电层的厚度，从而提高光透过率，提高太阳能电池的光电转换效率，同时还可以适当增大子电池的宽度，从而减少刻线条数，降低死区面积。
本实施例中的金属栅线121与连续的金属膜层相比，金属栅线121上的透光区域可以进一步提高太阳光的透过率；由于金属栅线121设置在基板11和第一透明薄膜层122之间，也就是金属栅线121上覆盖有第一透明薄膜层122，这样不但可以避免表面金属对光发生反射引起的外观差异，提高太阳能电池片的外观一致性，更适用于BIPV/BAPV等领域，而且第一透明薄膜层122还可以保护金属栅线121不被氧化，从而提高太阳能电池的可靠性。
具体的，金属栅线121例如可以为相互平行的条状结构，如图1所示，载流子在透明导电层122中的传输方向垂直于图1中示出的剖面，金属栅线121的延伸方向平行于载流子传输方向。金属栅线121中条状结构的宽度d1可以大于或等于5μm且小于或等于50μm，条状结构的间距d2可以大于或等于1mm且小于或等于5mm。例如，条状结构的宽度d1为20μm，条状结构的间距d2为2.5mm。由于条状结构之间的区域不挡光，从而可以透过太阳光，实现太阳能电池片的发电功能。
为了进一步提高太阳光的透过率，金属栅线121的厚度h可以小于或等于20nm，例如10nm，此时金属栅线121几乎透明，可以进一步提高太阳能电池片的外观一致性，同时避免金属栅线121上条状结构区域出现严重挡光，进一步提高太阳能电池片对太阳能的利用率。
金属栅线121的材料可以为Ag、Au、Cu、Ni和Al等金属中至少一种，可以是纯金属或者合金。金属栅线121并不仅限于列出的这几种材料，凡是电阻率低于第一透明薄膜层的金属材料都落在本实施例的保护范围之内。
第一透明薄膜层122的材料可以包括ITO、FTO、AZO和BZO等透明薄膜材料中的至少一种。第一透明薄膜层122的厚度d3可以大于或等于10nm且小于或等于300nm，例如50nm。
本实施例的一种实现方式中，参照图1，基板11例如可以包括衬底111以及依次形成在衬底111靠近透明导电层12一侧的底电极112、吸收层113、缓冲层114和高阻层115。
具体的，衬底111可以是普通纳钙玻璃或者柔性材料，底电极112可以是厚度为300～500nm的Mo薄膜，吸收层113可以是厚度为2～3μm的CIGS吸收层，缓冲层114可以是厚度为30～60nm的CdS缓冲层，高阻层115可以是厚度为30～60nm的本征i-ZnO薄膜。其中吸收层113与缓冲层114构成PN结。
在本申请的另一实施例中，在上述的太阳能电池片的结构基础上，参照图2，透明导电层12还可以包括第二透明薄膜层123，金属栅线121设置在第一透明薄膜层122和第二透明薄膜层123之间。也就是，第二透明薄膜层123、金属栅线121以及第一透明薄膜层122依次层叠设置在基板11的一侧，第二透明薄膜层123靠近基板11设置。
具体的，第二透明薄膜层123的材料同样可以包括ITO、FTO、AZO和BZO等透明薄膜材料中的至少一种。第一透明薄膜层122的材料与第二透明薄膜层的材料可以相同也可以不同，例如，第一透明薄膜层122的材料与第二透明薄膜层的材料均可以是AZO，或者第一透明薄膜层122的材料为ITO，第二透明薄膜层123的材料为AZO等。第二透明薄膜层123的厚度d4可以小于或等于600nm，例如300nm。
本实施例中，通过设置第二透明薄膜层在基板和金属栅线之间，避免金属栅线直接设置在高阻层上，从而避免金属栅线因接触PN结而导致短路。
本申请另一实施例，还提供了一种太阳能电池组件，该太阳能电池组件包括上述任一实施例所述的太阳能电池片。
本申请另一实施例，还提供了一种太阳能电池片的制备方法，参照图3，该制备方法可以包括：
步骤301：提供基板。
步骤302：在基板的一侧形成透明导电层，透明导电层包括层叠设置的金属栅线和第一透明薄膜层，金属栅线靠近基板设置。
具体地，此步骤包括首先在基板的一侧形成金属栅线，然后在金属栅线上形成第一透明薄膜层。金属栅线和第一透明薄膜层的制备方法可以有多种，例如，金属栅线可以通过磁控溅射或蒸镀等方法形成，第一透明薄膜层可以通过磁控溅射等方法形成。
本实施例提供的太阳能电池片的制备方法，在透明导电层内形成电阻率低的金属栅线，可极大地提高透明导电层对载流子的收集能力，降低透明导电层的电阻，使太阳能电池工作时电流损失减少；形成金属栅线还可以同时降低透明导电层的厚度，从而进一步提高光透过率，提高太阳能电池的光电转换效率，同时还可以适当增大子电池的宽度，从而减少刻线条数，降低死区面积。
在实际工艺过程中，可以通过掩膜版或构图工艺形成具有透光区域的金属栅线，这与连续的金属膜层相比可以进一步提高太阳光的透过率；由于第一透明薄膜层覆盖在金属栅线上，这样不但可以避免表面金属对光发生反射引起的外观差异，提高太阳能电池片的外观一致性，而且第一透明薄膜层还可以保护金属栅线不被氧化，从而提高太阳能电池的可靠性。
本实施例的一种实现方式中，参照图4，上述步骤301可以进一步包括：
步骤401：提供衬底。
具体地，衬底可以是脱脂的钙钠玻璃，也可以是不锈钢或有机高分子物等柔性衬底。
步骤402：在衬底的一侧依次形成底电极、吸收层、缓冲层以及高阻层；透明导电层形成在高阻层背离衬底的一侧。
具体地，该步骤可以包括：依次在衬底的一侧利用磁控溅射法镀制厚度约300～500nm的底电极如Mo薄膜，采用共蒸发或溅射等方法镀制厚度约2～3μm的吸收层如CIGS层，采用化学水浴法镀制厚度30～60nm的缓冲层如CdS层，采用磁控溅射法镀制厚度约30～60nm的高阻层如本征i-ZnO薄膜。
本申请另一实施例中，透明导电层还可以包括第二透明薄膜层，参照图5，上述步骤302可以包括：
步骤501：在基板的一侧依次形成第二透明薄膜层、金属栅线和第一透明薄膜层。
本实施例的一种实现方式中，第二透明薄膜层的制备可以由以下步骤实现：通过磁控溅射法在基板的一侧形成第二透明薄膜层。
具体地，通过调整工艺参数可以控制第二透明薄膜层的厚度小于或等于600nm，例如300nm。本实现方式中第二透明薄膜层的材料为AZO。当然，第二透明薄膜层的材料可以包括ITO、FTO、AZO和BZO等透明薄膜材料中的至少一种。需要注意的是，第二透明薄膜层的制备并不仅限于这一种实现方式，在实际应用中，可以根据其材料、结构等因素选用不同的制备方法，例如可以采用化学方法制备ITO材料的第二透明薄膜层。
本实施例的另一种实现方式中，金属栅线的制备可以由以下步骤实现：采用掩膜版，并通过磁控溅射法在第二透明薄膜层背离基板的一侧形成金属栅线。
具体地，通过掩膜版可以形成具有相互平行的条状结构的金属栅线，条状结构的宽度可以大于或等于5μm且小于或等于50μm，条状结构的间距可以大于或等于1mm且小于或等于5mm。例如，条状结构的宽度为20μm，条状结构的间距为2.5mm。
通过调整工艺参数可以控制金属栅线的厚度小于或等于20nm，例如10nm，此时金属栅线几乎透明，从而避免金属栅线出现挡光，进一步提高太阳光的透过率。
本实现方式中，金属栅线的材料为Ag。当然，金属栅线的材料可以为Ag、Au、Cu、Ni和Al等金属中至少一种，可以是纯金属或者合金。需要注意的是，金属栅线的制备并不仅限于这一种实现方式，在实际应用中，可以根据其材料、结构等因素选用不同的制备方法，例如还可以通过曝光显影的构图工艺制作金属栅线。
本实施例的另一种实现方式中，第一透明薄膜层的制备可以由以下步骤实现：通过磁控溅射法在金属栅线背离基板的一侧形成第一透明薄膜层。
具体地，通过调整工艺参数可以控制第一透明薄膜层的厚度大于或等于10nm且小于或等于300nm，例如50nm。本实现方式中第一透明薄膜层的材料为AZO。当然，第一透明薄膜层的材料可以包括ITO、FTO、AZO和BZO等透明薄膜材料中的至少一种。需要注意的是，第一透明薄膜层的制备并不仅限于这一种实现方式，在实际应用中，可以根据其材料、结构等因素选用不同的制备方法，例如可以采用化学方法制备ITO材料的第一透明薄膜层。其中，第一透明薄膜层与第二透明薄膜层的制备工艺可以相同也可以不同。
本申请实施例提供了一种太阳能电池片及其制备方法、太阳能电池组件，其中太阳能电池片包括基板以及形成在所述基板一侧的透明导电层，所述透明导电层包括层叠设置的金属栅线和第一透明薄膜层，所述金属栅线靠近所述基板设置；通过在透明导电层内设置电阻率低的金属栅线，可极大地提高透明导电层对载流子的收集能力，降低透明导电层的电阻，使太阳能电池工作时电流损失减少；通过设置金属栅线还可以降低透明导电层的厚度，从而提高光透过率，提高太阳能电池的光电转换效率，同时还可以适当增大子电池的宽度，从而减少刻线条数，降低死区面积；并且，与连续的金属膜层相比，金属栅线上的透光区域可以进一步提高光透过率；由于金属栅线上覆盖有第一透明薄膜层，这样不但可以提高太阳能电池片的外观一致性，而且第一透明薄膜层还可以保护金属栅线不被氧化，从而提高太阳能电池的可靠性。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种太阳能电池片及其制备方法、太阳能电池组件进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (15)
1.一种太阳能电池片，其特征在于，所述太阳能电池片包括：
基板以及形成在所述基板一侧的透明导电层，所述透明导电层包括层叠设置的金属栅线和第一透明薄膜层，所述金属栅线靠近所述基板设置。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于，所述透明导电层还包括第二透明薄膜层，所述金属栅线设置在所述第一透明薄膜层和所述第二透明薄膜层之间。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池片，其特征在于，所述第一透明薄膜层的材料包括ITO、FTO、AZO和BZO中的至少一种，所述第二透明薄膜层的材料包括ITO、FTO、AZO和BZO中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于，所述金属栅线的厚度小于或等于20nm。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于，所述金属栅线为相互平行的条状结构，所述条状结构的宽度大于或等于5μm且小于或等于50μm，所述条状结构的间距大于或等于1mm且小于或等于5mm。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于，所述金属栅线的材料包括Ag、Au、Cu、Ni和Al中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于，所述第一透明薄膜层的厚度大于或等于10nm且小于或等于300nm。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池片，其特征在于，所述基板包括：
衬底，以及依次形成在所述衬底靠近所述透明导电层一侧的底电极、吸收层、缓冲层和高阻层。
9.一种太阳能电池组件，其特征在于，所述太阳能电池组件包括权利要求1至8任一项所述的太阳能电池片。
10.一种太阳能电池片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
提供基板；
在所述基板的一侧形成透明导电层，所述透明导电层包括层叠设置的金属栅线和第一透明薄膜层，所述金属栅线靠近所述基板设置。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述透明导电层还包括第二透明薄膜层，在所述基板的一侧形成透明导电层的步骤，包括：
在所述基板的一侧依次形成所述第二透明薄膜层、所述金属栅线和所述第一透明薄膜层。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，在所述基板的一侧依次形成所述第二透明薄膜层、所述金属栅线和所述第一透明薄膜层的步骤，包括：
通过磁控溅射法在所述基板的一侧形成所述第二透明薄膜层。
13.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，在所述基板的一侧依次形成所述第二透明薄膜层、所述金属栅线和所述第一透明薄膜层的步骤，包括：
采用掩膜版，并通过磁控溅射法或蒸镀法在所述第二透明薄膜层背离所述基板的一侧形成所述金属栅线。
14.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，在所述基板的一侧依次形成所述第二透明薄膜层、所述金属栅线和所述第一透明薄膜层的步骤，包括：
通过磁控溅射法在所述金属栅线背离所述基板的一侧形成所述第一透明薄膜层。
15.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述提供基板的步骤，包括：
提供衬底；
在所述衬底的一侧依次形成底电极、吸收层、缓冲层以及高阻层；所述透明导电层形成在所述高阻层背离所述衬底的一侧。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111490109A (zh) * | 2019-01-28 | 2020-08-04 | 神华（北京）光伏科技研发有限公司 | 一种太阳能薄膜电池及制造方法 |
| CN111628012A (zh) * | 2019-02-28 | 2020-09-04 | 北京铂阳顶荣光伏科技有限公司 | 太阳能电池及其制备方法 |
| CN112133772A (zh) * | 2019-06-25 | 2020-12-25 | 北京铂阳顶荣光伏科技有限公司 | 太阳能电池及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101944541A (zh) * | 2009-07-08 | 2011-01-12 | 深圳先进技术研究院 | 薄膜光伏电池及其制造方法 |
| WO2013057978A1 (ja) * | 2011-10-18 | 2013-04-25 | 三菱電機株式会社 | 光電変換装置およびその製造方法、光電変換モジュール |
| CN105336807A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-02-17 | 新奥光伏能源有限公司 | 一种异质结太阳能电池及其制备方法与太阳能电池组件 |
| CN105762205A (zh) * | 2016-04-07 | 2016-07-13 | 乐叶光伏科技有限公司 | 一种具有透明电极的p型晶体硅太阳能电池及其制备方法 |
-
2018
- 2018-06-04 CN CN201810565857.6A patent/CN108735827A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101944541A (zh) * | 2009-07-08 | 2011-01-12 | 深圳先进技术研究院 | 薄膜光伏电池及其制造方法 |
| WO2013057978A1 (ja) * | 2011-10-18 | 2013-04-25 | 三菱電機株式会社 | 光電変換装置およびその製造方法、光電変換モジュール |
| CN105336807A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-02-17 | 新奥光伏能源有限公司 | 一种异质结太阳能电池及其制备方法与太阳能电池组件 |
| CN105762205A (zh) * | 2016-04-07 | 2016-07-13 | 乐叶光伏科技有限公司 | 一种具有透明电极的p型晶体硅太阳能电池及其制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| CHOI, KH ET AL.: "ITO/Ag/ITO multilayer films for the application of a very low resistance transparent electrode", 《1ST ASIAN-EUROPEAN INTERNATIONAL CONFERENCE ON PLASMA SURFACE ENGINEERING》 * |
| COLOMBEL, F ET AL.: "Ultrathin metal layer, ITO film and ITO/Cu/ITO multilayer towards transparent antenna", 《IET SCIENCE MEASUREMENT & TECHNOLOGY》 * |
| KLOPPEL, A ET AL.: "Dependence of the electrical and optical behaviour of ITO-silver-ITO multilayers on the silver properties", 《THIN SOLID FILMS》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111490109A (zh) * | 2019-01-28 | 2020-08-04 | 神华（北京）光伏科技研发有限公司 | 一种太阳能薄膜电池及制造方法 |
| CN111628012A (zh) * | 2019-02-28 | 2020-09-04 | 北京铂阳顶荣光伏科技有限公司 | 太阳能电池及其制备方法 |
| CN112133772A (zh) * | 2019-06-25 | 2020-12-25 | 北京铂阳顶荣光伏科技有限公司 | 太阳能电池及其制备方法 |
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