CN205985008U - 一种非晶硅柔性太阳能电池 - Google Patents
一种非晶硅柔性太阳能电池 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种非晶硅柔性太阳能电池，包括由从下而上依次设置的柔性衬底层、背电极层、接触层、顶电池层、中间电池层、底电池层、导电减反层ITO涂层、Ag电极层和用于相邻两层黏结的聚氨酯胶水；所述柔性衬底层为表面涂覆PET膜的铝箔层。本实用新型结构简单，太阳能电池光电转换性能稳定且转换效率较高。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏电池领域，具体是指一种非晶硅柔性太阳能电池。
背景技术
硅（化学符号：Si）基薄膜太阳能电池以其高的太阳光吸收系数、电池效率的温度系数小、生产成本低、适宜大规模大尺寸生产等优点成为了所有薄膜太阳能电池中产业化程度最高、实际生产规模最大的薄膜太阳能电池。硅基薄膜太阳电池的发展从单结的非晶硅（即a-Si）到双结的非晶硅-非晶锗硅（即a-Si/a-SiGe）。由于非晶硅存在的光致衰减效应，影响了其光电转换率，一般仅为8%。非晶硅-非晶锗硅的光学带隙在1.7-1.4eV之间，其光学带隙较大，不够理想。整体来说，传统的单结和双结的薄膜太阳能电池，其太阳光吸收波长范围较窄，光电转换率较低，能效不够高；而且制造成本较高，不适合规模化的国内量产，成为太阳能电池发展的瓶颈。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种非晶硅柔性太阳能电池，改善太阳能电池稳定性不高的问题，提高光电转化率。
本实用新型通过下述技术方案实现：一种非晶硅柔性太阳能电池，包括由从下而上依次设置的柔性衬底层、背电极层、接触层、顶电池层、中间电池层、底电池层、导电减反层ITO涂层、Ag电极层和用于相邻两层黏结的聚氨酯胶水；所述柔性衬底层为表面涂覆PET膜的铝箔层。所述柔性衬底层与背电极层之间、背电极层与接触层之间、接触层与顶电池层之间、顶电池层与中间电池层之间、中间电池层与底电池层之间、底电池层与导电减反层ITO涂层之间、导电减反层ITO涂层与Ag电极层之间分别通过聚氨酯胶水黏结。
所述导电减反层ITO涂层通过磁溅射镀膜的直流脉冲溅射制备。
进一步的，为更好的实现本实用新型，所述顶电池层、中间电池层、底电池层均为P-I-N结构。
进一步的，为更好的实现本实用新型，所述顶电池层采用光带隙为1.8eV的非晶硅合金为本征层；所述中间电池层采用光带隙为1.6eV的非晶硅锗合金作为本征层；所述底电池层采用光带隙为1.4ev的非晶硅锗合金作为本征层。
所述中间电池层采用的非晶硅锗合金中锗的含量为5%-15%。
所述底层电池层采用的非晶硅锗合金中锗的含量为40%-50%。
进一步的，为更好的实现本实用新型，所述背电极层采用Al或ZnO。
进一步的，为更好的实现本实用新型，所述柔性衬底层的厚度为15-25um。
进一步的，为更好的实现本实用新型，所述PET膜的厚度为10-20um。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本实用新型所述太阳能电池的结构合理；
（2）本实用新型所述太阳能电池的稳定性较好；
（3）本实用新型所述太阳能电池的转化率较高。
附图说明
图1为本实用新型的立体结构示意图。
其中：1—柔性衬底层、2—背电极层、3—接触层、4—顶电池层、5—中间电池层、6—底电池层、7—导电减反层ITO涂层、8—Ag电极层。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1：
本实施例的一种非晶硅柔性太阳能电池，如图1所示，包括由从下而上依次设置的柔性衬底层1、背电极层2、接触层3、顶电池层4、中间电池层5、底电池层6、导电减反层ITO涂层7、Ag电极层8和用于相邻两层黏结的聚氨酯胶水；所述柔性衬底层1为表面涂覆PET膜的铝箔层。
所述柔性衬底层1与背电极层2之间、背电极层2与接触层3之间、接触层3与顶电池层4之间、顶电池层4与中间电池层5之间、中间电池层5与底电池层6之间、底电池层6与导电减反层ITO涂层7之间、导电减反层ITO涂层7与Ag电极层8之间分别通过聚氨酯胶水黏结。
实施例2：
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，进一步的，为更好的实现本实用新型，所述顶电池层4、中间电池层5、底电池层6均为P-I-N结构。
本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。
实施例3：
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，进一步的，为更好的实现本实用新型，所述顶电池层4采用光带隙为1.8eV的非晶硅合金为本征层；所述中间电池层5采用光带隙为1.6eV的非晶硅锗合金作为本征层；所述底电池层6采用光带隙为1.4ev的非晶硅锗合金作为本征层。
所述中间电池层5采用的非晶硅锗合金中锗的含量为5%-15%。
所述底层电池层采用的非晶硅锗合金中锗的含量为40%-50%。
本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。
实施例4：
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，进一步的，为更好的实现本实用新型，所述背电极层2采用Al或ZnO。本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。
实施例5：
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，进一步的，为更好的实现本实用新型，所述柔性衬底层1的厚度为15-25um。本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。
实施例6：
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，进一步的，为更好的实现本实用新型，所述PET膜的厚度为10-20um。本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。
实施例7：
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，一种非晶硅柔性太阳能电池，包括由从下而上依次设置的柔性衬底层1、背电极层2、接触层3、顶电池层4、中间电池层5、底电池层6、导电减反层ITO涂层7、Ag电极层8和用于相邻两层黏结的聚氨酯胶水；所述柔性衬底层1为表面涂覆PET膜的铝箔层。
所述顶电池层4采用光带隙为1.8eV的非晶硅合金为本征层；所述中间电池层5采用光带隙为1.6eV的非晶硅锗合金作为本征层；所述底电池层6采用光带隙为1.4ev的非晶硅锗合金作为本征层。
所述中间电池层5采用的非晶硅锗合金中锗的含量为10%。
所述底层电池层采用的非晶硅锗合金中锗的含量为40%。
本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。
实施例8：
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，一种非晶硅柔性太阳能电池，包括由从下而上依次设置的柔性衬底层1、背电极层2、接触层3、顶电池层4、中间电池层5、底电池层6、导电减反层ITO涂层7、Ag电极层8和用于相邻两层黏结的聚氨酯胶水；所述柔性衬底层1为表面涂覆PET膜的铝箔层。
所述顶电池层4采用光带隙为1.8eV的非晶硅合金为本征层；所述中间电池层5采用光带隙为1.6eV的非晶硅锗合金作为本征层；所述底电池层6采用光带隙为1.4ev的非晶硅锗合金作为本征层。
所述中间电池层5采用的非晶硅锗合金中锗的含量为13%。
所述底层电池层采用的非晶硅锗合金中锗的含量为46%。
本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。
实施例9：
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，一种非晶硅柔性太阳能电池，包括由从下而上依次设置的柔性衬底层1、背电极层2、接触层3、顶电池层4、中间电池层5、底电池层6、导电减反层ITO涂层7、Ag电极层8和用于相邻两层黏结的聚氨酯胶水；所述柔性衬底层1为表面涂覆PET膜的铝箔层。
所述顶电池层4采用光带隙为1.8eV的非晶硅合金为本征层；所述中间电池层5采用光带隙为1.6eV的非晶硅锗合金作为本征层；所述底电池层6采用光带隙为1.4ev的非晶硅锗合金作为本征层。
所述中间电池层5采用的非晶硅锗合金中锗的含量为15%。
所述底层电池层采用的非晶硅锗合金中锗的含量为50%。
本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种非晶硅柔性太阳能电池，其特征在于：包括由从下而上依次设置的柔性衬底层（1）、背电极层（2）、接触层（3）、顶电池层（4）、中间电池层（5）、底电池层（6）、导电减反层ITO涂层（7）、Ag电极层（8）和用于相邻两层黏结的聚氨酯胶水；所述柔性衬底层（1）为表面涂覆PET膜的铝箔层。
2.根据权利要求1所述的一种非晶硅柔性太阳能电池，其特征在于：所述顶电池层（4）、中间电池层（5）、底电池层（6）均为P-I-N结构。
3.根据权利要求2所述的一种非晶硅柔性太阳能电池，其特征在于：所述顶电池层（4）采用光带隙为1.8eV的非晶硅合金为本征层；所述中间电池层（5）采用光带隙为1.6eV的非晶硅锗合金作为本征层；所述底电池层（6）采用光带隙为1.4ev的非晶硅锗合金作为本征层。
4.根据权利要求3所述的一种非晶硅柔性太阳能电池，其特征在于：所述背电极层（2）采用Al或ZnO。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种非晶硅柔性太阳能电池，其特征在于：所述柔性衬底层（1）的厚度为15-25um。
6.根据权利要求1-4任一项所述的一种非晶硅柔性太阳能电池，其特征在于：所述PET膜的厚度为10-20um。
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