CN215342631U - 一种复合Low-E薄膜太阳能电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种复合Low‑E薄膜太阳能电池。它包括衬底、位于衬底上的第一电极、位于所述第一电极上的光电转换层、位于光电转换层上的第二电极,位于第二电极上的Low‑E功能层，位于Low‑E功能层上的介质层，位于介质层上的保护层以及位于最顶层的栅电极。其优点在于：通过多层镀膜将薄膜太阳能电池与Low‑E薄膜结合为一体，尤其是其巧妙地复合层结构设计，使制作的太阳能电池既可以保证足够的可见光透过率又可以阻隔红外热量的透过同时还可以兼具太阳能电池的发电功能。

Description

一种复合Low-E薄膜太阳能电池

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能电池，具体的说是一种复合 Low-E薄膜太阳能电池。

背景技术

薄膜太阳能电池有外观漂亮、生产自动化程度高、可弯曲、可透明等多种优势被应用在建筑幕墙和汽车天窗；薄膜太阳能电池可以吸收一部分太阳光转化为电能但是还会有很大一部分太阳光透过，在太阳光谱中红外光占到总辐射能量的53％,是热量的主要来源,其次是占总辐射能量的44％的可见光；为了减少建筑或者交通工具内部的热效应,需要对红外光进行阻隔,以降低建筑或者交通工具为调节温度而产生的能耗,达到节能和环保的作用，现有技术中，采用了多种手段对红外光进行阻隔，但是在对红外光进行阻隔的同时也降低了太阳光的转换率，影响了正常使用。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种既可以保证足够的可见光透过率又可以阻隔红外热量的透过同时还可以兼具发电功能的复合Low-E薄膜太阳能电池。

为了解决上述技术问题，本实用新型的复合Low-E薄膜太阳能电池，包括衬底、位于所述衬底上的第一电极、位于所述第一电极上的光电转换层、位于所述光电转换层上的第二电极,位于第二电极上的Low-E功能层，位于Low-E功能层上的介质层，位于所述介质层上的保护层以及位于最顶层的栅电极。

所述衬底为玻璃衬底，所述玻璃衬底的厚度为0.1mm～10mm。

所述Low-E功能层采用银、铝材料中的一种。

所述介质层采用氧化锡、氧化锌、氧化锌锡、AZO材料中的一种。

所述保护层采用氧化钛、氧化铌、氧化锆、氧化硅、氮化硅、氮化锆、氮化铌材料中的一种。

所述光电转换层包括非晶硅、微晶硅、多晶硅和微晶硅薄膜中的一种或多种,所述非晶硅、多晶硅或微晶硅薄膜形成包含一个p-n或p-i-n结的单结结构,或包含多个p-n或p-i-n结的多结结构。

所述光电转换层包括碲化镉薄膜、铜铟镓锡薄膜和有机半导体薄膜中的一种或多种。

所述第一电极和第二电极的材料均为透明导电氧化物。

所述第一电极为全透明薄膜,所述第二电极为非全透明薄膜。

所述第一电极和第二电极的透光性相等,且均为全透明薄膜。

本实用新型的优点在于：

通过多层镀膜将薄膜太阳能电池与Low-E薄膜结合为一体，不但利用了Low-E玻璃具有较高的可见光透射比，可保证足够的自然采光，有更低的太阳红外热能透射比和更低的传热系数，尤其是其巧妙地复合层结构设计，通过第一电极、光电转换层、第二电极所组成的薄膜太阳能电池可以吸收一部分太阳光转化为电能，降低穿过的热量，第二电极、Low-E功能层、介质层、保护层所组成的Low-E层可以将透过薄膜太阳能电池的热量反射，进一步降低穿过的能量从而实现优异的隔热功能，使其不会影响发电性能，由此使制作的太阳能电池既可以保证足够的可见光透过率又可以阻隔红外热量的透过同时还可以兼具太阳能电池的发电功能，可以用在节能建筑和交通工具的外表面,既能够将入射红外光的热量控制在一个较低的水平,又能够将另一部分热量的来源,即可见光转化成电,提供给建筑物或者交通工具使用,从这两方面对热量进行控制,更好的起到节能减排的作用。

附图说明

图1为本实用新型复合Low-E薄膜太阳能电池的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型的复合Low-E 薄膜太阳能电池作进一步详细说明。

实施例一：

如图所示，本实施例的复合Low-E薄膜太阳能电池，包括玻璃衬底1、位于玻璃衬底上的第一电极2、位于第一电极上的光电转换层20、位于光电转换层上的第二电极6,位于第二电极上的 Low-E功能层7，位于Low-E功能层上的介质层8，位于介质层上的保护层9以及位于最顶层的栅电极10，其中，玻璃衬底1的厚度为 1mm～5mm，第一电极2在其中形成过程中连续设置在玻璃衬底1上， Low-E功能层7采用银、铝材料中的一种，本实施例中，Low-E功能层7采用银材料制成，Low-E功能层7的厚度为5～100nm，本实施例中，Low-E功能层7Ag的厚度为5nm，介质层8采用氧化锡、氧化锌、氧化锌锡、AZO材料中的一种，本实施例中，介质层8采用氧化锌材料制成，保护层9采用氧化钛、氧化铌、氧化锆、氧化硅、氮化硅、氮化锆、氮化铌材料中的一种，本实施例中，保护层9 采用氧化硅材料制成，光电转换层20包括非晶硅、微晶硅、多晶硅和单晶硅薄膜中的一种或多种,非晶硅、多晶硅或微晶硅薄膜形成包含一个p-n或p-i-n结的单结结构,或包含多个p-n或p-i-n 结的多结结构，第一电极2为全透明薄膜,第二电极6为非全透明薄膜。

实施例二：

如图所示，本实施例的复合Low-E薄膜太阳能电池，包括衬底1、位于衬底上的第一电极2、位于第一电极上的光电转换层20、位于光电转换层上的第二电极6,位于第二电极上的Low-E功能层 7，位于Low-E功能层上的介质层8，位于介质层上的保护层9以及位于保护层9上的栅电极10，其中，衬底1为玻璃衬底,玻璃衬底的厚度为1-5mm,第一电极2在其中形成过程中连续设置在玻璃衬底1上，Low-E功能层7采用银材料制成，Low-E功能层7的厚度为20nm，介质层8采用氧化锡、氧化锌、氧化锌锡、AZO材料中的一种，保护层9采用氧化铌材料制成，光电转换层20包括碲化镉薄膜、铜铟镓锡薄膜和有机半导体薄膜中的一种或多种，第一电极 2和第二电极6的材料均为透明导电氧化物。

实施例三：

如图所示，本实施例的复合Low-E薄膜太阳能电池，包括衬底1、位于衬底上的第一电极2、位于第一电极上的光电转换层20、位于光电转换层上的第二电极6,位于第二电极上的Low-E功能层 7，位于Low-E功能层上的介质层8，位于介质层上的保护层9以及位于保护层9上的栅电极10，衬底1为超薄玻璃衬底,超薄玻璃衬底的厚度为0.1-1mm,超薄玻璃衬底具有可弯曲性,其最小弯曲半径可达10cm以下，第一电极2在其中形成过程中连续设置在衬底1 上，Low-E功能层7采用铝材料制成，Low-E功能层7的厚度为30nm，光电转换层20包括非晶硅p型层3、非晶硅本征层4和非晶硅n型层 5,介质层8均由氧化锌材料制成，保护层9为氧化硅材料制成，第一电极2和第二电极6的透光性相等,且均为全透明薄膜。

本实用新型用常规的薄膜太阳能电池与本实用新型第一实施例、第二实施例、第三实施例在表1中做汇总对比,以说明本实用新型的复合Low-E薄膜太阳能电池的有益效果。

表1

类型	TL	TE	Tuv	TIR	TTS
						薄膜太阳能电池	8.7％	22.2％	1.2％	34.4％	39.3％
第一实施例	5.0％	20.5％	0.8％	34.6％	38.4％
						第二实施例	3.8％	7.3％	0.7％	9.5％	28.2％
第三实施例	2.7％	4.9％	0.6％	6.4％	26.1％

从表一TIR透过可以看出，本实用新型有效的降低了红外光的透过率，当Low-E功能层7的厚度为增加到30nm是它的红外透过率仅为6.4％，相比于传统的薄膜太阳能电池的34.4％下降了28％，效果突出。

Claims (8)

1.一种复合Low-E薄膜太阳能电池，其特征在于：包括衬底（1）、位于所述衬底上的第一电极（2）、位于所述第一电极上的光电转换层（20）、位于所述光电转换层上的第二电极（6）,位于所述第二电极上的Low-E功能层（7），位于所述Low-E功能层上的介质层（8），位于所述介质层上的保护层（9）以及位于最顶层的栅电极（10）。

2.按照权利要求1所述的复合Low-E薄膜太阳能电池，其特征在于：所述衬底（1）为玻璃衬底，所述玻璃衬底的厚度为0.1mm~10mm。

3.按照权利要求1或2所述的复合Low-E薄膜太阳能电池，其特征在于：所述Low-E功能层（7）采用银、铝材料中的一种。

4.按照权利要求3所述的复合Low-E薄膜太阳能电池，其特征在于：所述介质层（8）采用氧化锡、氧化锌、氧化锌锡、AZO材料中的一种。

5.按照权利要求1、2或4所述的复合Low-E薄膜太阳能电池，其特征在于：所述保护层（9）采用氧化钛、氧化铌、氧化锆、氧化硅、氮化硅、氮化锆、氮化铌材料中的一种。

6.按照权利要求5所述的复合Low-E薄膜太阳能电池，其特征在于：所述第一电极（2）和第二电极（6）的材料均为透明导电氧化物。

7.按照权利要求5所述的复合Low-E薄膜太阳能电池，其特征在于：所述第一电极（2）为全透明薄膜,所述第二电极（6）为非全透明薄膜。

8.按照权利要求5所述的复合Low-E薄膜太阳能电池，其特征在于：所述第一电极（2）和第二电极（6）的透光性相等,且均为全透明薄膜。

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