CN117529127A - 双面吸光型光伏电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种双面吸光型光伏电池。特定而言，本发明提供一种光伏电池，其包含：第1透明导电膜；第2透明导电膜；自第1透明导电膜至第2透明导电膜依序配置的第1pn结、第2pn结和第3pn结，其中所述第1pn结包含第1能隙，所述第2pn结包含第2能隙，所述第3pn结包含第3能隙，其限制条件为：第1能隙、第2能隙和第3能隙的满足第2能隙≤第1能隙+0.5eV且第2能隙≤第3能隙+0.5eV。所述的双面吸光型光伏电池具有改良的电池外部量子效率、光电转换效率、填充因子、开路电压(VOC)及/或短路电流(JSC)。

Description

双面吸光型光伏电池
技术领域
本发明提供一种光伏电池。本发明提供一种包含硅的光伏电池，特别是包含非晶硅或单晶硅的光伏电池。本发明提供一种包含铜铟镓硒(CIGS)薄膜的光伏电池。本发明提供一种包含有机薄膜的光伏电池。本发明另提供一种包含复数个光伏电池的光伏电池堆栈。
背景技术
现有技术的光伏电池大致可分成硅基光伏电池、薄膜光伏电池、有机光伏电池和化合物半导体光伏电池。其中以硅基光伏电池为大宗，乃因硅基光伏电池的生产技术与设备已相当成熟。化合物半导体光伏电池则常用于聚光型光伏电池中。
为进一步提升光伏电池的效率，可将具有不同能隙的化合物半导体层进行堆栈而形成多接面结构，利用不同能隙的半导体层吸收不同波长的光，以提升光伏电池的效率。然而，多接面化合物半导体光伏电池结构的制造程序复杂且困难，且成本极高。此外，多接面结构因为须要成长具有不同能隙的化合物半导体吸收层，然而，往往各吸收层之间的能隙匹配时，晶格常数并不匹配，难以提升各吸收层的结晶品质，进而限制了多接面化合物半导体光伏电池的效率。此外，由于不同能隙的半导体层其光电转换效率不同，因此，照光后产生的光电流强度也不尽相同，由于各化合物半导体层产生的光电流强度差异过大，电流匹配度不佳时，也会影响该光伏电池整体电流的输出强度。
因此，所属技术领域中持续存在改善光伏电池外部量子效率、光电转换效率、填充因子、开路电压(VOC)及/或短路电流(JSC)的需求。
发明内容
本发明提供一种光伏电池，其包含：
第1透明导电膜；
第2透明导电膜；
自第1透明导电膜至第2透明导电膜依序配置的第1pn结、第2pn结和第3pn结，其中所述第1pn结包含第1能隙，所述第2pn结包含第2能隙，所述第3pn结包含第3能隙，其限制条件为：
第1能隙、第2能隙和第3能隙满足
第2能隙≤第1能隙+0.5eV且第2能隙≤第3能隙+0.5eV。
如前文所述的光伏电池，其中所述第1透明导电膜或所述第2透明导电膜的能隙大于2.2eV。
如前文所述的光伏电池，其中所述第1透明导电膜或所述第2透明导电膜于可见光波长范围的平均光穿透率大于85％。
如前文所述的光伏电池，其中所述第1透明导电膜包含氧化铟锡(ITO)。
如前文所述的光伏电池，其中所述第2透明导电膜包含氧化铟锡(ITO)、铟掺杂氧化锌(In:ZnO)、铝掺杂氧化锌(Al:ZnO)、镓掺杂氧化锌(Ga:ZnO)、硼掺杂氧化锌(B:ZnO)、氢掺杂氧化铟(InO:H)、氟掺杂氧化铟(F:In2O3)或氟掺杂氧化锡(SnO2:F)。
如前文所述的光伏电池，其中所述第2能隙包含间接能隙。
如前文所述的光伏电池，其中所述第1能隙包含直接能隙。
如前文所述的光伏电池，其中所述第3能隙包含直接能隙。
如前文所述的光伏电池，其中所述第2能隙的范围为0.5至1.5eV。
如前文所述的光伏电池，其中所述第1能隙的范围为1至4eV。
如前文所述的光伏电池，其中所述第3能隙的范围为1至4eV。
如前文所述的光伏电池，其中在连接第1透明导电膜和第2透明导电膜的方向上，所述第1pn结对于所述第2pn结的厚度比率小于或等于10-3。
如前文所述的光伏电池，其中在连接第1透明导电膜和第2透明导电膜的方向上，所述第3pn结对于所述第2pn结的厚度比率小于或等于10-3。
本发明另提供一种光伏电池，其包含：
第1透明导电膜；
第2透明导电膜；
自第1透明导电膜至第2透明导电膜依序配置的第1pn结、第2pn结和第3pn结，其中所述第1pn结与所述第2pn结的极性方向相反，所述第1pn结与所述第3pn结的极性方向相同。
如前文所述的光伏电池，其中所述第1透明导电膜或所述第2透明导电膜的能隙大于2.2eV。
如前文所述的光伏电池，其中所述第1透明导电膜或所述第2透明导电膜于可见光波长范围的平均光穿透率大于85％。
如前文所述的光伏电池，其中所述第1透明导电膜包含氧化铟锡(ITO)。
如前文所述的光伏电池，其中所述第2透明导电膜包含氧化铟锡(ITO)、铟掺杂氧化锌(In:ZnO)、铝掺杂氧化锌(Al:ZnO)、镓掺杂氧化锌(Ga:ZnO)、硼掺杂氧化锌(B:ZnO)、氢掺杂氧化铟(InO:H)、氟掺杂氧化铟(F:In2O3)或氟掺杂氧化锡(SnO2:F)。
如前文所述的光伏电池，其中所述第2pn结包含多晶硅或单晶硅。
如前文所述的光伏电池，其中所述第1pn结包含光敏性导电聚合物、数均分子量(Mn)≤1,000的聚合物，例如但不限于：Mn≤200、Mn≤400、Mn≤500、Mn≤600、Mn≤800或Mn≤1,000的聚合物、有机金属卤化物型钙钛矿、铜铟镓硒(CIGS)、钙钛氧化物、非晶硅、II-VI族化合物或Ⅲ-Ⅴ族化合物。
如前文所述的光伏电池，其中所述第3pn结包含光敏性导电聚合物、Mn≤1,000的聚合物，例如但不限于：Mn≤200、Mn≤400、Mn≤500、Mn≤600、Mn≤800或Mn≤1,000的聚合物、有机金属卤化物型钙钛矿、铜铟镓硒(CIGS)、钙钛氧化物、非晶硅、II-VI族化合物或Ⅲ-Ⅴ族化合物。
如前文所述的光伏电池，其另包含第3透明导电膜，其位于所述第1pn结与所述第2pn结之间。
如前文所述的光伏电池，其另包含第4透明导电膜，其位于所述第2pn结与所述第3pn结之间。
如前文所述的光伏电池，其中所述第3透明导电膜与所述第2透明导电膜电连接。
如前文所述的光伏电池，其中所述第4透明导电膜与所述第1透明导电膜电连接。本发明另提供一种光伏电池堆栈，其包含：
第1电极；
第2电极；和
自所述第1电极至所述第2电极依序配置的第1光伏电池、第2光伏电池和第3光伏电池，其中所述第1电极包含所述第1光伏电池的阳极，所述第2电极包含所述第3光伏电池的阴极，
其中所述第2光伏电池的阳极和所述第3光伏电池的阳极与所述第1电极电性连接，且所述第1光伏电池的阴极和所述第2光伏电池的阴极与所述第2电极电性连接。
如前文所述的光伏电池堆叠，其中所述第2光伏电池的阴极包含透明导电膜且包含所述第1光伏电池的阴极。
如前文所述的光伏电池堆叠，其中所述第2光伏电池的阳极包含透明导电膜且包含所述第3光伏电池的阳极。
附图说明
图1(a)及图1(b)为根据本发明一些实施方案的光伏电池。
图2(a)及图2(b)为根据本发明一些实施方案的光伏电池。
图3为根据本发明一些实施方案的光伏电池堆栈。
图4为根据本发明一些实施方案的pn结结构。
图5为根据本发明一些实施方案的pn结结构。
图6为根据本发明一些实施方案的pn结结构。
图7(a)、图7(b)、图7(c)和图7(d)为根据本发明一些实施方案的光伏电池。
图7(e)为根据本发明一些实施方案的光伏电池堆栈。
图8(a)、图8(b)、图8(c)和图8(d)为根据本发明一些实施方案的光伏电池。
图8(e)为根据本发明一些实施方案的光伏电池堆栈。
图9(a)、图9(b)、图9(c)和图9(d)为根据本发明一些实施方案的光伏电池。
图9(e)为根据本发明一些实施方案的光伏电池堆栈。
图10(a)、图10(b)、图10(c)和图10(d)为根据本发明一些实施方案的光伏电池。
图10(e)为根据本发明一些实施方案的光伏电池堆栈。
具体实施方式
为便于理解本文所陈述的揭示内容，兹于以下定义若干术语。
在本说明书及权利要求书中所使用的表达含量、比例、物理特征等的所有数字应理解为在所有情况下经术语“约”修饰。本文中，术语“约”意谓如由一般熟习此项技术者所测定的特定值的可接受误差，其部分地视如何量测或测定所述值而定。
本文中，除非特别限定，单数形“一”和“所述”亦包括其复数形。本文中任何和所有实施例和例示性用语(“例如”和“如”)目的仅为了更加突显本揭露，并非针对本发明的范围构成限制，本申请说明书中的用语不应被视为暗示任何未请求的方法及条件可构成实施本发明时的必要特征。
关于两项或超过两项的清单的“或”一词涵盖所有以下词的解释：列表中的任一项、清单中的所有项，及清单中各项的任何组合。
本文中所揭示的所有范围均应理解为涵盖其中所包含的任何及所有次范围。举例而言，“1至10”的所述范围应视为包含最小值1与最大值10之间的任何及所有次范围且包含最大值1及最大值10；亦即，以1或大于1的最小值开始且以10或小于10的最大值结束的所有次范围，例如：1至6.7、3.2至8.1或5.5至10，以及所述范围内的任何数字，例如：2.6、4.7或7.3。
以下透过具体实施方式对本发明进行进一步的具体描述。有必要在此指出的是以下具体实施方式只用于对本发明做进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域技术人员根据本发明内容对本发明做出一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。在讨论本发明的若干非限制性具体实施方式之前，应理解，本发明在其申请上不限于本文中所示及所论述的特定非限制性实施方式的细节，因为本发明可具有其他实施方式。此外，在本文中用于论述本发明的术语是出于描述而非限制的目的。再此外，除非另外指明，否则以下类似数字的论述是指类似要素。
为达成前述目的，本发明首先提供一种可双面吸光发电的多结型串接的光伏电池。图1(a)表示根据本发明实施方案的光伏电池100，其包含：透明导电膜21(第1透明导电膜)；透明导电膜22(第2透明导电膜)；自透明导电膜21至透明导电膜22依序配置的pn结3(第1pn结)、pn结5(第2pn结)和pn结7(第3pn结)。
pn结3位于透明导电膜21与pn结5之间。pn结3位于透明导电膜21与pn结7之间。pn结3位于透明导电膜21与透明导电膜22之间。
pn结5位于透明导电膜21与pn结7之间。pn结5位于pn结3与pn结7之间。pn结5位于pn结3与pn结7之间。pn结5位于pn结3与透明导电膜22之间。
pn结7位于透明导电膜21与透明导电膜22之间。pn结7位于pn结3与透明导电膜22之间。pn结7位于pn结5与透明导电膜22之间。
pn结5所使用的吸光材料可不同于pn结3或pn结7所使用的吸光材料，如：pn结5使用的吸光材料包含结晶硅材料；pn结3或pn结7使用的吸光材料包含薄膜化合物材料或薄膜有机材料。pn结3与pn结7可以是相同类型的薄膜吸光材料。pn结3与pn结7可以是不同相同类型的薄膜吸光材料。
光伏电池100另可包含电极91及电极92，其中透明导电膜21与电极91电连接。透明导电膜22与电极92电连接。透明导电膜21位于光伏电池3与电极91之间。透明导电膜21位于光伏电池5与电极91之间。透明导电膜21位于光伏电池7与电极91之间。透明导电膜22位于光伏电池3与电极92之间。透明导电膜22位于光伏电池5与电极92之间。透明导电膜22位于光伏电池7与电极92之间。
在一些具体实施例中，电极91及电极92可分别在透明导电膜21及透明导电膜22上，藉丝网印刷、湿式电镀及干式镀膜方式制备。合适之电极91及电极92例如但不限于：银、铜、金等或其合金。
当太阳光进入光伏电池100后，经由pn结3或pn结7的吸光材料的薄膜光电特性，分别吸收短波长的太阳光，再让长波长的太阳光进入到pn结5的吸光材料中，每个吸光材料吸光后均产生光电流，最后再透过透明导电膜21、电极91、透明导电膜22及电极92将电流导出。
在一些具体实施例中，pn结3包含光敏性导电聚合物、Mn≤1,000的聚合物、有机金属卤化物型钙钛矿、CIGS、钙钛氧化物、非晶硅、II-VI族化合物(例如：碲化镉(CdTe))或Ⅲ-Ⅴ族化合物(例如：砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、磷化镓铟(InGaP))。
pn结5包含单晶硅。单晶硅吸光材料的能隙约为1.1eV，是非直接能隙，导致在短波长波段吸光时，单晶硅吸光层将光转化成电的效率低于薄膜吸光材料。
pn结7包含光敏性导电聚合物、Mn≤1,000的聚合物、有机金属卤化物型钙钛矿、CIGS、钙钛氧化物、非晶硅、II-VI族化合物(例如：碲化镉(CdTe))或Ⅲ-Ⅴ族化合物(例如：砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、磷化镓铟(InGaP))。
在一些具体实施例中，可透过pn结3及/或pn结7吸光材料的薄膜厚度与能隙，来调控进到pn结5的入光量，提升光伏电池100对太阳光的有效吸光，以达到改善光电转换效率之目的。
在一些具体实施例中，透明导电膜21具有大于2.2eV的能隙Eg21，例如但不限于：2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4或更高，合适的范围可为以上数值之任意组合。透明导电膜22具有大于2.2eV的能隙Eg22，例如但不限于：2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4或更高，合适的范围可为以上数值之任意组合。
于可见光波长范围内，透明导电膜21的平均光穿透率大于85％，例如但不限于：85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98或99％，合适的范围可为以上数值之任意组合。透明导电膜22的平均光穿透率大于85％，例如但不限于：85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98或99％，合适的范围可为以上数值之任意组合。
如前所示，pn结5可为异质接面，为了让pn结5的吸光材料于两面吸光，光伏电池100的透明导电膜21及/或透明导电膜22可采用透明导电氧化物薄层。
合适作为透明导电膜21及/或透明导电膜22的材料例如但不限于：氧化铟锡(ITO)、铟掺杂氧化锌(In:ZnO)、铝掺杂氧化锌(Al:ZnO)、镓掺杂氧化锌(Ga:ZnO)、硼掺杂氧化锌(B:ZnO)、氢掺杂氧化铟(InO:H)、氟掺杂氧化铟(F:In2O3)或氟掺杂氧化锡(SnO2:F)。优选为氧化铟锡(ITO)。合适作为透明导电膜22的材料例如但不限于：氧化铟锡(ITO)、铟掺杂氧化锌(In:ZnO)、铝掺杂氧化锌(Al:ZnO)、镓掺杂氧化锌(Ga:ZnO)、硼掺杂氧化锌(B:ZnO)、氢掺杂氧化铟(InO:H)、氟掺杂氧化铟(F:In2O3)或氟掺杂氧化锡(SnO2:F)。优选为氧化铟锡(ITO)。各透明导电膜材料的物理性质如表一所示：
表一：各透明导电膜的材料物理性质
前述材料中，ITO、AZO、IGZO、IZO等材料可采取磁控溅射镀膜方式制备。SnO2:F(FTO)、In2O:H(IOH)、ZnO:B(BZO)等，可在膜面上生成绒面结构的都采取化学气相沉积方式制备。
在一些具体实施例中，光伏电池100的pn结3和pn结7吸光材料的能隙大于pn结5吸光材料的能隙，且在连接透明导电膜21和透明导电膜22的方向上，pn结3和pn结7厚度小于单晶硅厚度的千分之一，才能让长波长波段的光入射至pn结5中。
在连接透明导电膜21和透明导电膜22的方向上，透明导电膜21的厚度t21下限为40nm，上限为80nm，例如但不限于：40、45、50、55、60、65、70、75或80nm。厚度t21范围为以上数值的任意组合。透明导电膜22的厚度t22下限为40nm，上限为80nm，例如但不限于：40、45、50、55、60、65、70、75或80nm。厚度t22范围为以上数值的任意组合。
pn结3包含能隙Eg3(第1能隙)。能隙Eg3包含直接能隙。能隙Eg3数值的下限为1eV，上限为4eV，例如但不限于：1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9或4eV。能隙Eg3范围为以上数值的任意组合。
pn结5包含能隙Eg5(第2能隙)。能隙Eg5包含间接能隙。能隙Eg5数值的下限为0.5eV，上限为1.5eV，例如但不限于：0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4或1.5eV。能隙Eg5范围为以上数值的任意组合。
pn结7包含能隙Eg7(第3能隙)。能隙Eg7包含直接能隙。能隙Eg7数值的下限为1eV，上限为4eV，例如但不限于：1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9或4eV。能隙Eg7范围为以上数值的任意组合。
能隙Eg3、能隙Eg5和能隙Eg7设计规则如下：
能隙Eg5≤能隙Eg3-2.7eV、能隙Eg5≤能隙Eg3-2.6eV、能隙Eg5≤能隙Eg3-2.5eV、能隙Eg5≤能隙Eg3-2.4eV、能隙Eg5≤能隙Eg3-2.3eV、能隙Eg5≤能隙Eg3-2.2eV、能隙Eg5≤能隙Eg3-2.1eV、能隙Eg5≤能隙Eg3-2eV、能隙Eg5≤能隙Eg3-1.9eV、能隙Eg5≤能隙Eg3-1.8eV、能隙Eg5≤能隙Eg3-1.7eV、能隙Eg5≤能隙Eg3-1.6eV、能隙Eg5≤能隙Eg3-1.5eV、能隙Eg5≤能隙Eg3-1.4eV、能隙Eg5≤能隙Eg3-1.3eV、能隙Eg5≤能隙Eg3-1.2eV、能隙Eg5≤能隙Eg3-1eV、能隙Eg5≤能隙Eg3-0.9eV、能隙Eg5≤能隙Eg3-0.8eV、能隙Eg5≤能隙Eg3-0.7eV、能隙Eg5≤能隙Eg3-0.6eV、能隙Eg5≤能隙Eg3-0.5eV、能隙Eg5≤能隙Eg3-0.4eV、能隙Eg5≤能隙Eg3-0.3eV、能隙Eg5≤能隙Eg3-0.2eV、能隙Eg5≤能隙Eg3-0.1eV、能隙Eg5≤能隙Eg3、能隙Eg5≤能隙Eg3+0.1eV、能隙Eg5≤能隙Eg3+0.2eV、能隙Eg5≤能隙Eg3+0.3eV、能隙Eg5≤能隙Eg3+0.4eV或能隙Eg5≤能隙Eg3+0.5eV。
能隙Eg5≤能隙Eg7-2.7eV、能隙Eg5≤能隙Eg7-2.6eV、能隙Eg5≤能隙Eg7-2.5eV、能隙Eg5≤能隙Eg7-2.4eV、能隙Eg5≤能隙Eg7-2.3eV、能隙Eg5≤能隙Eg7-2.2eV、能隙Eg5≤能隙Eg7-2.1eV、能隙Eg5≤能隙Eg7-2eV、能隙Eg5≤能隙Eg7-1.9eV、能隙Eg5≤能隙Eg7-1.8eV、能隙Eg5≤能隙Eg7-1.7eV、能隙Eg5≤能隙Eg7-1.6eV、能隙Eg5≤能隙Eg7-1.5eV、能隙Eg5≤能隙Eg7-1.4eV、能隙Eg5≤能隙Eg7-1.3eV、能隙Eg5≤能隙Eg7-1.2eV、能隙Eg5≤能隙Eg7-1eV、能隙Eg5≤能隙Eg7-0.9eV、能隙Eg5≤能隙Eg7-0.8eV、能隙Eg5≤能隙Eg7-0.7eV、能隙Eg5≤能隙Eg7-0.6eV、能隙Eg5≤能隙Eg7-0.5eV、能隙Eg5≤能隙Eg7-0.4eV、能隙Eg5≤能隙Eg7-0.3eV、能隙Eg5≤能隙Eg7-0.2eV、能隙Eg5≤能隙Eg7-0.1eV、能隙Eg5≤能隙Eg7、能隙Eg5≤能隙Eg7+0.1eV、能隙Eg5≤能隙Eg7+0.2eV、能隙Eg5≤能隙Eg7+0.3eV、能隙Eg5≤能隙Eg7+0.4eV或能隙Eg5≤能隙Eg7+0.5eV。
能隙Eg5与能隙Eg3的大小关系与能隙Eg5与能隙Eg7的大小关系可分别成立，亦可为上述关系之任意组合。
在连接透明导电膜21和透明导电膜22的方向上，pn结3具有50nm至3,000nm的厚度t3，例如但不限于：50、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1,000、1,200、1,400、1,500、1,600、1,800、2,000、2,200、2,400、2,500、2,600、2,800或3,000nm，合适的厚度t3范围可为以上数值的任一组合，优选厚度t3的范围为100nm至2,500nm。pn结5具有50μm至300μm的厚度t5，例如但不限于：50、60、80、100、120、140、150、160、180、200、220、240、250、260、280或300μm，优选厚度t5的范围为100μm至200μm。pn结7具有100nm至3,000nm的厚度t7，例如但不限于：50、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1,000、1,200、1,400、1,500、1,600、1,800、2,000、2,200、2,400、2,500、2,600、2,800或3,000nm，合适的厚度t7范围可为以上数值的任一组合，优选厚度t7的范围为100nm至2,500nm。
在一些优选实施方案中，在连接透明导电膜21和透明导电膜22的方向上，厚度t3对于厚度t5的比率≤5x10-2，例如但不限于：10-4、1.5x10-4、2x10-4、2.5x10-4、3x10-4、3.5x10-4、4x10-4、4.5x10-4、5x10-4、5.5x10-4、6x10-4、6.5x10-4、7x10-4、7.5x10-4、8x10-4、8.5x10-4、9x10-4、9.5x10-4、或10-3。合适之范围可为以上数值的任意组合。
在一些优选实施方案中，在连接透明导电膜21和透明导电膜22的方向上，厚度t7对于厚度t5的比率≤5x10-2，例如但不限于：10-4、1.5x10-4、2x10-4、2.5x10-4、3x10-4、3.5x10-4、4x10-4、4.5x10-4、5x10-4、5.5x10-4、6x10-4、6.5x10-4、7x10-4、7.5x10-4、8x10-4、8.5x10-4、9x10-4、9.5x10-4、或10-3。合适之范围可为以上数值的任意组合。
在一些优选实施方案中，透过pn结3、pn结5及pn结7吸光材料的厚度及吸光效率的对应设计，改善光伏电池外部量子效率、光电转换效率、填充因子、开路电压(VOC)及短路电流(JSC)。具体而言，利用太阳能电池外部量子效率之分析仪器(External QuantumEfficiency,EQE)，来分别量测pn结3、pn结5及pn结7吸光材料对太阳光吸收响应的外部量子效率频谱图，pn结3及pn结7主要针对太阳光频谱380nm至780nm范围的光波区段进行吸收响应量测，pn结5主要针对太阳光频谱600nm至1200nm范围的光波区段进行吸收响应量测。因为太阳光频谱主要在380nm至1200nm的范围内，可以被目前习之用于作为太阳能电池的吸光材料所吸收光能后，再转换成为电能。
在一些实施方案中，当光由pn结3/pn结5侧入射时，光伏电池100的吸光效率为≥85％，例如但不限于：85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、99.5、99.9％。在一些实施方案中，当光由pn结7/pn结5侧入射时，光伏电池100的吸光效率为≥85％，例如但不限于：85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、99.5、99.9％。
在一些优选实施方案中，针对pn结3及pn结7，在太阳光频谱380nm至780nm范围的光波区段进行EQE量测所得的吸收响应频谱面积AEQE 37，与针对pn结5，在太阳光频谱600nm至1200nm范围的光波区段进行EQE量测所得的吸收响应频谱面积AEQE 5，其中当AEQE 37/AEQE 5符合以下关系时可改善太阳光入射至pn结5的光量，达到优化的光电转换发电效能：
0.8≤AEQE 37/AEQE 5≤1.25，优选：0.85≤AEQE 37/AEQE 5≤1.18，更优选：0.9≤AEQE 37/AEQE 5≤1.11，最优选：0.95≤AEQE 37/AEQE 5≤1.05。
在一些优选实施方案中，光伏电池100的各层厚度、能隙与吸光效率的设计规则如下：
在一些优选实施方案中，前述设计规则可达成的技术效果如下：
光伏电池100的pn结3、pn结5和pn结7的极性配置如下：pn结3与pn结5的极性方向相反。pn结3与pn结7的极性方向相同。pn结5与pn结3的极性方向相反。pn结5与pn结7的极性方向相反。pn结7与pn结3的极性方向相同。pn结7与pn结5的极性方向相反。
图1(b)所示的光伏电池110类似于光伏电池100，差异在于：pn结3包含p型层31及n型层33，pn结5包含p型层51及n型层53，pn结7包含p型层71及n型层73。p型层31具有能隙Eg3。n型层33具有能隙Eg3。p型层51具有能隙Eg5。n型层53具有能隙Eg5。p型层71具有能隙Eg7。n型层73具有能隙Eg7。
n型层33与透明导电膜21电连接。n型层33与p型层31电连接。n型层33位于透明导电膜21与p型层31之间。
p型层31与n型层33电连接。p型层31与pn结5电连接。p型层31与p型层51电连接。p型层31位于n型层33与pn结5之间。p型层31位于n型层33与p型层51之间。
p型层51与pn结3电连接。p型层51与p型层31电连接。p型层51与n型层53电连接。p型层51位于pn结3与n型层53之间。p型层51位于p型层31与n型层53之间。
n型层53与p型层51电连接。n型层53与pn结7电连接。n型层53与n型层73电连接。n型层53位于p型层51与pn结7之间。n型层53位于p型层51与n型层73之间。
n型层73与pn结5电连接。n型层73与n型层53电连接。n型层53与p型层71电连接。n型层73位于pn结5与p型层71之间。n型层73位于n型层53与p型层71之间。
p型层71与n型层73电连接。p型层71与透明导电膜22电连接。p型层71位于n型层73与透明导电膜22之间。
图2(a)所示的光伏电池101类似于光伏电池100，差异在于：光伏电池101包含透明导电膜23(第3透明导电膜)及透明导电膜24(第4透明导电膜)。透明导电膜23位于pn结3与pn结5之间。透明导电膜23与pn结3电连接。透明导电膜23与pn结5电连接。透明导电膜23的材料特性和其制作方式如透明导电膜21或透明导电膜22，在此不再赘述。透明导电膜24位于pn结5与pn结7之间。透明导电膜24与pn结5电连接。透明导电膜24与pn结7电连接。透明导电膜24的材料特性和其制作方式如透明导电膜21或透明导电膜22，在此不再赘述。光伏电池101包含自电极91至电极92依序配置的透明导电膜21、pn结3、透明导电膜23、pn结5、透明导电膜24、pn结7、和透明导电膜22。
图2(b)所示的光伏电池111类似于光伏电池101，差异在于：pn结3包含p型层31及n型层33，pn结5包含p型层51及n型层53，pn结7包含p型层71及n型层73。因此，透明导电膜23位于p型层31与p型层51之间。透明导电膜23与p型层31电连接。透明导电膜23与p型层51电连接。透明导电膜24位于n型层53与n型层73之间。透明导电膜24与n型层53电连接。透明导电膜24与n型层73电连接。光伏电池101包含自电极91至电极92依序配置的透明导电膜21、n型层33、p型层31、透明导电膜23、p型层51、n型层53、透明导电膜24、n型层73、p型层71、和透明导电膜22。
在一些实施方案中，pn结3、pn结5及pn结7可为独立、可吸收太阳光来发电的光伏电池。因此，如图3所示，光伏电池110可为光伏电池堆栈200，其包含：电极91(第1电极)；电极92(第2电极)；和自电极91至电极92依序配置的光伏电池30(第1光伏电池)、光伏电池50(第2光伏电池)和光伏电池70(第3光伏电池)。在光伏电池堆栈200中，是以光伏电池50为基板，然后在其上下两面分别制作光伏电池30及光伏电池70，使其整体电池结构为：光伏电池30/光伏电池50/光伏电池70。
光伏电池30及/或光伏电池70，可透过其中吸光材料的厚度与能隙，来调控进到光伏电池50的入光量，提升光伏电池堆栈200对太阳光的有效吸光，以达到改善光伏电池堆栈200的光电转换效率。
在一些实施方案中，光伏电池30包含结晶型光伏电池，例如但不限于：单晶硅光伏电池。光伏电池30光伏电池30及/或光伏电池70包含薄膜型光伏电池，例如但不限于包含下材料的薄膜型光伏电池：铜铟镓硒(CIGS)、Mn≤1,000的聚合物、有机金属卤化物型钙钛矿、非晶硅(a-Si)、碲化镉(CdTe)、Ⅲ-Ⅴ族化合物(如：砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、磷化镓铟(InGaP))。
光伏电池30包含pn结3。光伏电池30位于电极91与光伏电池50之间。光伏电池30位于电极91与光伏电池70之间。光伏电池30位于电极91与电极92之间。光伏电池30与电极91电连接。光伏电池30与光伏电池50电连接。光伏电池30通过电极93与光伏电池50电连接。电极91包含光伏电池30的阳极。电极93包含光伏电池30的阴极。电极93的材料特性和其制作方式如电极91或电极92，在此不再赘述。
光伏电池50包含pn结5。光伏电池50位于电极91与光伏电池70之间。光伏电池50位于光伏电池30与光伏电池70之间。光伏电池50位于电极91与电极92之间。光伏电池50位于光伏电池30与电极92之间。光伏电池50与光伏电池30电连接。光伏电池50通过电极93与光伏电池30电连接。光伏电池50与光伏电池70电连接。光伏电池50通过电极94与光伏电池70电连接。电极94包含光伏电池50的阴极。电极94包含光伏电池50的阳极。电极94的材料特性和其制作方式如电极91或电极92，在此不再赘述。
光伏电池70包含pn结7。光伏电池70位于电极91与电极92之间。光伏电池70位于光伏电池30与电极92之间。光伏电池70位于光伏电池50与电极92之间。光伏电池70与电极92电连接。光伏电池70与光伏电池50电连接。光伏电池70通过电极94与光伏电池50电连接。电极94包含光伏电池70的阳极。电极92包含光伏电池70的阴极。
电极91与电极94电性连接。电极91与光伏电池30的阳极电性连接。电极91与光伏电池50的阳极电性连接。电极91与光伏电池70的阳极电性连接。电极92与电极93电性连接。电极92与光伏电池30的阴极电性连接。电极92与光伏电池50的阴极电性连接。电极92与光伏电池70的阴极电性连接。
在一些实施方案中，使用pn结5作为pn结3或pn结7的镀膜基板；pn结5在镀制透明导电膜23后，即可以依照pn结3的层结构，逐一透过磁控溅射镀膜或热蒸镀镀膜等方式，按照设计堆栈上所需要的薄层；pn结5在镀制透明导电膜24后，即可以依照pn结7的层结构，逐一透过磁控溅射镀膜或热蒸镀镀膜等方式，按照设计堆栈上所需要的薄层。
在一些实施方案中，使用pn结5作为pn结3或pn结7的镀膜基板；pn结5在镀制透明导电膜23后，即可以依照pn结3的层结构，逐一透过磁控溅射镀膜或热蒸镀镀膜等方式，按照设计堆栈上所需要的薄层；pn结5在镀制透明导电膜24后，即可以依照pn结7的层结构，逐一透过磁控溅射镀膜或热蒸镀镀膜等方式，按照设计堆栈上所需要的薄层。
在一些实施方案中，使用光伏电池50作为光伏电池30或光伏电池70的镀膜基板；光伏电池50在镀制电极93后，即可以依照光伏电池30的层结构，逐一透过磁控溅射镀膜或热蒸镀镀膜等方式，按照设计堆栈上所需要的薄层；光伏电池50在镀制电极94后，即可以依照光伏电池70的层结构，逐一透过磁控溅射镀膜或热蒸镀镀膜等方式，按照设计堆栈上所需要的薄层。
在一些实施方案中，pn结3包含CIGS。在一些实施方案中，光伏电池30为包含CIGS的光伏电池。在一些实施方案中，pn结7包含CIGS。在一些实施方案中，光伏电池70为包含CIGS的光伏电池。
具体的实施方案可为如图4所示的结构400。p型层31包含p型CIGS层41。p型层71包含p型CIGS层41。p型CIGS层41优选作为吸光层。如果pn结3(光伏电池30)及/或pn结7(光伏电池70)具有光穿透性的能力，p型CIGS层41的厚度t41为50至500nm。n型层33包含n型CIGS层43。n型层73包含n型CIGS层43。n型CIGS层43优选作为吸光层。n型CIGS层43的厚度t43为5至20nm。
pn结3可视需要包含透明导电膜21、24及透明导电膜22、23，透明导电膜21、24与n型CIGS层43电连接。透明导电膜22、23与p型CIGS层41电连接。
在一些优选实施方案中，p型CIGS层41与透明导电膜22、23之间包含p型载子传输层42。p型载子传输层42与p型CIGS层与透明导电膜22、23电连接。p型载子传输层42的厚度t42为10至30nm。n型CIGS层43与透明导电膜21、24之间包含n型载子传输层44。n型载子传输层44与透明导电膜21、24电连接。n型载子传输层44的厚度t42为5至20nm。
因此，自透明导电膜21、24至透明导电膜22、23依序配置：n型载子传输层44、n型CIGS层43、p型CIGS层41及p型载子传输层42。
在一些实施方案中，p型载子传输层42的结构包含p型非晶硅薄膜/氟化钠(p-typea-Si:H/NaF)。在一些实施方案中，n型载子传输层44的结构包含In2S3/ZnO或ZnMgO/ZnO。
在一些实施方案中，pn结3包含有机材料。在一些实施方案中，光伏电池30为包含有机材料的光伏电池。在一些实施方案中，pn结7包含有机材料。在一些实施方案中，光伏电池70为包含有机材料的光伏电池。
具体的实施方案可为如图5所示的结构600。p型层31包含p型载子传输有机材料层61。p型层71包含p型载子传输有机材料层61。p型载子传输有机材料层61的厚度t61为10至30nm。n型层33包含n型载子传输有机材料层63。n型层73包含n型载子传输有机材料层63。n型载子传输有机材料层63的厚度t63为5至20nm。
在一些实施方案中，p型载子传输有机材料层61包含有机导电薄膜。p型载子传输有机材料层61包含具有传输空穴，阻挡电子能力的材料。n型载子传输有机材料层63包含有机导电薄膜。n型载子传输有机材料层63包含具有传输电子，阻挡空穴能力的材料。
pn结3可视需要包含有机吸光材料层62。有机吸光材料层62与n型载子传输有机材料层63电连接。有机吸光材料层62与p型载子传输有机材料层61电连接。考虑pn结3具有光穿透性的能力，则有机吸光材料层62的厚度t62为50至300nm。在一些实施方案中，有机吸光材料层62包含Mn≤1,000的聚合物或钙钛矿。
因此，自透明导电膜21、24至透明导电膜22、23依序配置：n型载子传输有机材料层63、有机吸光材料层62及p型载子传输有机材料层61。
在上述材料中以CIGS与有机薄膜吸光材料，可以透过材料的配方调配制备，藉以直接调整薄膜吸光层的能隙(如：CIGS能隙：1.01至1.68eV，有机薄膜：1.0至3.3eV。)之后再将材料经由连续式镀膜方式来镀制吸光材料层，以完成本发明之光伏电池或光伏电池堆栈。
在一些优选实施方案中，CIGS能隙控制在：1.2至1.68eV的区间；有机薄膜能隙控制在：1.2至3.3eV的区间。
在一些优选实施方案中，本发明之光伏电池可为以下结构：薄膜型pn结3/结晶型pn结5/薄膜型pn结7。结晶型pn结5包含异质接面型pn结。薄膜型pn结3或pn结7包含CIGS薄膜型pn结或有机薄膜型pn结(如：Mn≤1,000的聚合物或聚合物钙钛矿材料)。
在一些优选实施方案中，本发明之光伏电池堆栈可为以下结构：薄膜型光伏电池30/结晶型光伏电池50/薄膜型光伏电池70。结晶型光伏电池50包含异质接面型光伏电池。薄膜型光伏电池30或光伏电池70包含CIGS薄膜型光伏电池或有机薄膜型光伏电池(如：Mn≤1,000的聚合物或聚合物钙钛矿材料)。
在光伏电池的制备方式中，所有膜层都采取干式镀膜方式，如：CIGS是采取真空磁控溅射镀膜，Mn≤1,000的聚合物及钙钛矿则采取真空热蒸镀方式，透明导电膜则可以采取真空磁控溅射镀膜或化学气相沉积镀膜两种方式。
在一些实施方案中，pn结5包含硅，优选为非晶硅或单晶硅。在一些实施方案中，光伏电池50为包含硅的光伏电池，优选包含非晶硅的光伏电池，优选包含单晶硅的光伏电池。更优选包含异质接面单晶硅的光伏电池。
具体的实施方案可为如图6所示的结构800。p型层51包含p型非晶硅层81。p型非晶硅层81的厚度t81为5至20nm。n型层53包含n型非晶硅层83。n型非晶硅层83的厚度t88为5至20nm。
在一些优选实施方案中，p型非晶硅层81与n型非晶硅层83之间包含一或多个本征硅层85、86，优选为本征非晶硅层。本征硅层85的厚度t85为5至10nm。本征硅层86的厚度t86为5至10nm。p型非晶硅层81与n型非晶硅层83之间包含单晶硅层84，优选为n型单晶硅层或p型单晶硅层，更优选为n型单晶硅层。单晶硅层84的厚度t84为100至300μm。本征硅层86的厚度t86为5至10nm。
本征硅层85与p型非晶硅层81电连接。本征硅层85与单晶硅层84电连接。本征硅层86与n型非晶硅层83电连接。本征硅层86与单晶硅层84电连接。因此，自p型非晶硅层81至n型非晶硅层83之间依序配置：p型非晶硅层81、本征硅层85、单晶硅层84、本征硅层86及n型非晶硅层83。
pn结5可视需要包含透明导电膜23及透明导电膜24，透明导电膜23与p型非晶硅层81电连接。透明导电膜24与n型非晶硅层83。因此，自透明导电膜23至透明导电膜24依序配置：p型非晶硅层81、本征硅层85、单晶硅层84、本征硅层86及n型非晶硅层83。
在一些实施方案中，光伏电池100优选为如图7(a)所示的光伏电池120，光伏电池120以结构400作为pn结3、以结构800作为pn结5、并以结构400'作为pn结5，结构400'各组件之配置如前文针对结构400所述。具体而言，光伏电池120包含自电极91至电极92依序配置的结构400、结构800和结构400'。
在一些优选实施方案中，光伏电池120优选为如图7(b)所示的光伏电池121，其包含自电极91至电极92依序配置的透明导电膜21、n型CIGS层43、p型CIGS层41、p型非晶硅层81、n型非晶硅层83、n型CIGS层43'、p型CIGS层41'和透明导电膜22。
视需要，p型CIGS层41与p型非晶硅层81之间可配置透明导电膜23。n型CIGS层43'与n型非晶硅层83之间可配置透明导电膜24。因此，光伏电池120为如图7(c)所示的光伏电池122，其包含自电极91至电极92依序配置的透明导电膜21、n型CIGS层43、p型CIGS层41、透明导电膜23、p型非晶硅层81、n型非晶硅层83、透明导电膜24、n型CIGS层43'、p型CIGS层41'和透明导电膜22。
在一些优选实施方案中，光伏电池120为如图7(d)所示的光伏电池123，其包含自电极91至电极92依序配置的透明导电膜21、n型载子传输层44、n型CIGS层43、p型CIGS层41、p型载子传输层42、透明导电膜23、p型非晶硅层81、本征硅层85、单晶硅层84、本征硅层86、n型非晶硅层83、透明导电膜24、n型载子传输层44'、n型CIGS层43'、p型CIGS层41'、p型载子传输层42'和透明导电膜22。
在一些实施方案中，光伏电池堆栈200优选为如图7(e)所示的光伏电池堆栈220，光伏电池堆栈220是以结构400作为光伏电池30、以结构800作为光伏电池50、并以结构400'作为光伏电池70，结构400'各组件之配置如前文针对结构400所述。具体而言，光伏电池堆栈220包含自电极91至电极92依序配置的结构400、电极93、结构800、电极94和结构400'。
在一些实施方案中，光伏电池100优选为如图8(a)所示的光伏电池130，光伏电池130以结构400作为pn结3、以结构800作为pn结5、并以结构600作为pn结5。具体而言，光伏电池120包含自电极91至电极92依序配置的结构400、结构800和结构600。
在一些优选实施方案中，光伏电池120优选为如图8(b)所示的光伏电池131，其包含自电极91至电极92依序配置的透明导电膜21、n型CIGS层43、p型CIGS层41、p型非晶硅层81、n型非晶硅层83、n型载子传输有机材料层63、p型载子传输有机材料层61和透明导电膜22。
视需要，p型CIGS层41与p型非晶硅层81之间可配置透明导电膜23。n型载子传输有机材料层63与n型非晶硅层83之间可配置透明导电膜24。因此，光伏电池120为如图8(c)所示的光伏电池132，其包含自电极91至电极92依序配置的透明导电膜21、n型CIGS层43、p型CIGS层41、透明导电膜23、p型非晶硅层81、n型非晶硅层83、透明导电膜24、n型载子传输有机材料层63、p型载子传输有机材料层61和透明导电膜22。
在一些优选实施方案中，光伏电池120为如图8(d)所示的光伏电池133，其包含自电极91至电极92依序配置的透明导电膜21、n型载子传输层44、n型CIGS层43、p型CIGS层41、p型载子传输层42、透明导电膜23、p型非晶硅层81、本征硅层85、单晶硅层84、本征硅层86、n型非晶硅层83、透明导电膜24、n型载子传输有机材料层63、有机吸光材料层62、p型载子传输有机材料层61和透明导电膜22。
在一些实施方案中，光伏电池堆栈200优选为如图8(e)所示的光伏电池堆栈230，光伏电池堆栈230是以结构400作为光伏电池30、以结构800作为光伏电池50、并以结构600作为光伏电池70。具体而言，光伏电池堆栈230包含自电极91至电极92依序配置的结构400、电极93、结构800、电极94和结构600。
在一些实施方案中，光伏电池100优选为如图9(a)所示的光伏电池140，光伏电池140以结构600作为pn结3、以结构800作为pn结5、并以结构400作为pn结5。具体而言，光伏电池140包含自电极91至电极92依序配置的结构600、结构800和结构400。
在一些优选实施方案中，光伏电池140优选为如图9(b)所示的光伏电池141，其包含自电极91至电极92依序配置的透明导电膜21、n型载子传输有机材料层63、p型载子传输有机材料层61、p型非晶硅层81、n型非晶硅层83、n型CIGS层43、p型CIGS层41和透明导电膜22。
视需要，p型载子传输有机材料层61与p型非晶硅层81之间可配置透明导电膜23。n型CIGS层43与n型非晶硅层83之间可配置透明导电膜24。因此，光伏电池120为如图9(c)所示的光伏电池142，其包含自电极91至电极92依序配置的透明导电膜21、n型载子传输有机材料层63、p型载子传输有机材料层61、透明导电膜23、p型非晶硅层81、n型非晶硅层83、透明导电膜24、n型CIGS层43、p型CIGS层41和透明导电膜22。
在一些优选实施方案中，光伏电池120为如图9(d)所示的光伏电池143，其包含自电极91至电极92依序配置的透明导电膜21、n型载子传输有机材料层63、有机吸光材料层62、p型载子传输有机材料层61、透明导电膜23、p型非晶硅层81、本征硅层85、单晶硅层84、本征硅层86、n型非晶硅层83、透明导电膜24、n型载子传输层44、n型CIGS层43、p型CIGS层41、p型载子传输层42和透明导电膜22。
在一些实施方案中，光伏电池堆栈200优选为如图9(e)所示的光伏电池堆栈240，光伏电池堆栈240是以结构600作为光伏电池30、以结构800作为光伏电池50、并以结构400作为光伏电池70。具体而言，光伏电池堆栈240包含自电极91至电极92依序配置的结构600、电极93、结构800、电极94和结构400。
在一些实施方案中，光伏电池100优选为如图10(a)所示的光伏电池150，光伏电池150以结构600作为pn结3、以结构800作为pn结5、并以结构600'作为pn结5，结构600'各组件之配置如前文针对结构600所述。具体而言，光伏电池150包含自电极91至电极92依序配置的结构600、结构800和结构600'。
在一些优选实施方案中，光伏电池150优选为如图10(b)所示的光伏电池151，其包含自电极91至电极92依序配置的透明导电膜21、n型载子传输有机材料层63、p型载子传输有机材料层61、p型非晶硅层81、n型非晶硅层83、n型载子传输有机材料层63'、p型载子传输有机材料层61'和透明导电膜22。
视需要，p型载子传输有机材料层61与p型非晶硅层81之间可配置透明导电膜23。n型载子传输有机材料层63'与n型非晶硅层83之间可配置透明导电膜24。因此，光伏电池150为如图10(c)所示的光伏电池152，其包含自电极91至电极92依序配置的透明导电膜21、n型载子传输有机材料层63、p型载子传输有机材料层61、透明导电膜23、p型非晶硅层81、n型非晶硅层83、透明导电膜24、n型载子传输有机材料层63'、p型载子传输有机材料层61'和透明导电膜22。
在一些优选实施方案中，光伏电池150为如图10(d)所示的光伏电池153，其包含自电极91至电极92依序配置的透明导电膜21、n型载子传输有机材料层63、有机吸光材料层62、p型载子传输有机材料层61、透明导电膜23、p型非晶硅层81、本征硅层85、单晶硅层84、本征硅层86、n型非晶硅层83、透明导电膜24、n型载子传输有机材料层63'、有机吸光材料层62'、p型载子传输有机材料层61'和透明导电膜22。
在一些实施方案中，光伏电池堆栈200优选为如图10(e)所示的光伏电池堆栈250，光伏电池堆栈250是以结构600作为光伏电池30、以结构800作为光伏电池50、并以结构600'作为光伏电池70，结构600'各组件之配置如前文针对结构600所述。具体而言，光伏电池堆栈250包含自电极91至电极92依序配置的结构600、电极93、结构800、电极94和结构600'。
习此项技术者将明白在不脱离本发明的范畴或精神的情况下可对本发明作出各种修改及变化。鉴于前述内容，本发明意欲涵盖本发明的修改及变化，限制条件为其属于权利要求书及其等效物的范畴内。

Claims (25)

1.一种光伏电池，其包含：
第1透明导电膜；
第2透明导电膜；
自第1透明导电膜至第2透明导电膜依序配置的第1pn结、第2pn结和第3pn结，其中所述第1pn结包含第1能隙，所述第2pn结包含第2能隙，所述第3pn结包含第3能隙，其限制条件为：
第1能隙、第2能隙和第3能隙的满足
第2能隙≤第1能隙+0.5eV且第2能隙≤第3能隙+0.5eV。
2.根据权利要求1所述的光伏电池，其中所述第1透明导电膜或所述第2透明导电膜的能隙大于2.2eV。
3.根据权利要求1所述的光伏电池，其中所述第1透明导电膜或所述第2透明导电膜于可见光波长范围的平均光穿透率大于85％。
4.根据权利要求1所述的光伏电池，其中所述第1透明导电膜包含氧化铟锡(ITO)。
5.根据权利要求1所述的光伏电池，其中所述第2透明导电膜包含氧化铟锡(ITO)、铟掺杂氧化锌(In:ZnO)、铝掺杂氧化锌(Al:ZnO)、镓掺杂氧化锌(Ga:ZnO)、硼掺杂氧化锌(B:ZnO)、氢掺杂氧化铟(InO:H)、氟掺杂氧化铟(F:In2O3)或氟掺杂氧化锡(SnO2:F)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的光伏电池，其中所述第2能隙包含间接能隙。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的光伏电池，其中所述第1能隙包含直接能隙。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的光伏电池，其中所述第3能隙包含直接能隙。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的光伏电池，其中所述第2能隙的范围为0.5至1.5eV。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的光伏电池，其中所述第1能隙的范围为1至4eV。
11.根据权利要求1至5中任一项所述的光伏电池，其中所述第3能隙的范围为1至4eV。
12.根据权利要求1至5中任一项所述的光伏电池，其中在连接第1透明导电膜和第2透明导电膜的方向上，所述第1pn结对于所述第2pn结的厚度比率小于或等于5x10-2。
13.根据权利要求1至5中任一项所述的光伏电池，其中在连接第1透明导电膜和第2透明导电膜的方向上，所述第3pn结对于所述第2pn结的厚度比率小于或等于5x10-2。
14.一种光伏电池，其包含：
第1透明导电膜；
第2透明导电膜；
自第1透明导电膜至第2透明导电膜依序配置的第1pn结、第2pn结和第3pn结，其中所述第1pn结与所述第2pn结的极性方向相反，所述第1pn结与所述第3pn结的极性方向相同。
15.如权利要求14所述的光伏电池，其中所述第1透明导电膜或所述第2透明导电膜的能隙大于2.2eV。
16.如权利要求14所述的光伏电池，其中所述第1透明导电膜或所述第2透明导电膜于可见光波长范围的平均光穿透率大于85％。
17.如权利要求14所述的光伏电池，其中所述第1透明导电膜包含氧化铟锡(ITO)。
18.如权利要求14所述的光伏电池，其中所述第2透明导电膜包含氧化铟锡(ITO)、铟掺杂氧化锌(In:ZnO)、铝掺杂氧化锌(Al:ZnO)、镓掺杂氧化锌(Ga:ZnO)、硼掺杂氧化锌(B:ZnO)、氢掺杂氧化铟(InO:H)、氟掺杂氧化铟(F:In2O3)或氟掺杂氧化锡(SnO2:F)。
19.根据权利要求14至18中任一项所述的光伏电池，其中所述第2pn结包含多晶硅或单晶硅。
20.根据权利要求14至18中任一项所述的光伏电池，其中所述第1pn结包含光敏性导电聚合物、数均分子量(Mn)≤1,000的聚合物、有机金属卤化物型钙钛矿、铜铟镓硒(CIGS)、钙钛氧化物、非晶硅、II-VI族化合物或Ⅲ-Ⅴ族化合物。
21.根据权利要求14至18中任一项所述的光伏电池，其中所述第3pn结包含光敏性导电聚合物、数均分子量(Mn)≤1,000的聚合物、有机金属卤化物型钙钛矿、铜铟镓硒(CIGS)、钙钛氧化物、非晶硅、II-VI族化合物或Ⅲ-Ⅴ族化合物。
22.根据权利要求14至18中任一项所述的光伏电池，其另包含第3透明导电膜，其位于所述第1pn结与所述第2pn结之间。
23.根据权利要求14至18中任一项所述的光伏电池，其另包含第4透明导电膜，其位于所述第2pn结与所述第3pn结之间。
24.如权利要求22所述的光伏电池，其中所述第3透明导电膜与所述第2透明导电膜电连接。
25.如权利要求23所述的光伏电池，其中所述第4透明导电膜与所述第1透明导电膜电连接。
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