DE202021003960U1 - Eine Dünnschichtsolarzelle - Google Patents

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    • H01L31/04Semiconductor 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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
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Abstract

Eine Dünnschichtsolarzelle, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein elektrisch leitfähiges Glas (102) umfasst, wobei die obere Oberfläche des elektrisch leitfähigen Glases (102) mit einer Absorptionsschicht (301) versehen ist, wobei die obere und untere Oberfläche der Absorptionsschicht (301) jeweils mit einer positiven Elektrodenschicht (501) und einer negativen Elektrodenschicht (101) versehen ist; wobei in der negativen Elektrodenschicht (101) eine erste Ritzrille (201) ausgebildet ist, die mit einer Glasschicht des elektrisch leitfähigen Glases (102) kommuniziert, wobei die erste Ritzrille (201) mit der Absorptionsschicht (301) gefüllt ist, wobei in der oberen Oberfläche der ersten Absorptionsschicht (301) eine zweite Ritzrille (401) ausgebildet ist, die mit der negativen Elektrodenschicht (101) kommuniziert, wobei sich der Boden der zweiten Ritzrille (401) an einer oberen Seitenkante der ersten Ritzrille (201) befindet, wobei die obere Oberfläche der Absorptionsschicht (301) mit einer positiven Elektrodenschicht (501) versehen ist, wobei die zweite Ritzrille (401) mit der positiven Elektrodenschicht (501) gefüllt ist, wobei in der positiven Elektrodenschicht (501) eine dritte Ritzrille (601) ausgebildet ist, die mit der Absorptionsschicht (301) kommuniziert, wobei sich die dritte Ritzrille (601) an einer oberen Seitenkante der zweiten Ritzrille (401) befindet.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Das Gebrauchsmuster bezieht sich auf das technische Gebiet eines Solarzellenelementes und betrifft eine Dünnschichtsolarzelle.
  • Stand der Technik
  • Solarenergie ist eine saubere Energie, bei der unmittelbar das Sonnenlicht verwendet wird. Heute, da fossile Energie immer knapper wird und sich die natürliche Umwelt ständig verschlechtert, achten viele Länder auf der ganzen Welt immer mehr auf eine Nutzung von Solarenergie und erhöhen kontinuierlich den Anteil von Solarstrom im gesamten Stromerzeugungssystem. Solarzellen, die üblicherweise in Form von Dünnschichten hergestellt werden, werden meist auf großformatigen elektrisch leitfähigen Glassubstraten hergestellt und durch einen Laserritzen-Prozess in miteinander verbundene Einzelzellen effektiver Größe getrennt. Eine klassische Laserritzen-Methode besteht darin, Laser-Ritzrillen von P1, P2, P3 mit einem bestimmten Positionsmuster und unterschiedlichen Tiefen auf einem Batteriesubstrat auszuführen, um eine Reihenschaltung zwischen den Batterien zu realisieren. Diese Methode führt unweigerlich zu einem direkten Kontakt zwischen den positiven und negativen Elektroden einer Totzone der Batterie zwischen den Ritzrillen P1, P2 und P3, was zu einem Kurzschluss und somit einer Erwärmung in der Totzone der Batterie führt, was eine photoelektrische Umwandlungseffizienz der Solarzelle und eine Stabilität der Zelle negativ beeinflusst. Das heißt, der klassische Laserritzen-Prozess verursacht eine Batterie-Totzone, und die positive und negative Elektroden einer Aktivschicht der Batterie in der Totzone berühren sich direkt, was einen Kurzschluss und eine Erwärmung in der Totzone der Batterie verursacht.
  • Zusammenfassung
  • Dem Gebrauchsmuster liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile im Stand der Technik zu überwinden, dass der Laserritzen-Prozess Batterie-Totzonen verursachen und zu einem Kurzschluss und somit einer Erwärmung in der Totzone der Batterie führen kann, und eine Dünnschichtsolarzelle bereitzustellen.
  • Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, werden im vorliegenden Gebrauchsmuster die folgenden technischen Lösungen verwendet:
    • Eine Dünnschichtsolarzelle umfasst ein elektrisch leitfähiges Glas, wobei die obere Oberfläche des elektrisch leitfähigen Glases mit einer Absorptionsschicht versehen ist, wobei die obere und untere Oberfläche der Absorptionsschicht jeweils mit einer positiven Elektrodenschicht und einer negativen Elektrodenschicht versehen ist; wobei in der negativen Elektrodenschicht eine erste Ritzrille ausgebildet ist, die mit einer Glasschicht des elektrisch leitfähigen Glases kommuniziert, wobei die erste Ritzrille mit der Absorptionsschicht gefüllt ist, wobei in der oberen Oberfläche der ersten Absorptionsschicht eine zweite Ritzrille ausgebildet ist, die mit der negativen Elektrodenschicht kommuniziert, wobei sich der Boden der zweiten Ritzrille an einer oberen Seitenkante der ersten Ritzrille befindet, wobei die obere Oberfläche der Absorptionsschicht mit einer positiven Elektrodenschicht versehen ist, wobei die zweite Ritzrille mit der positiven Elektrodenschicht gefüllt ist, wobei in der positiven Elektrodenschicht eine dritte Ritzrille ausgebildet ist, die mit der Absorptionsschicht kommuniziert, wobei sich die dritte Ritzrille an einer oberen Seitenkante der zweiten Ritzrille befindet.
  • Vorzugsweise betragen die Breiten der ersten Ritzrille , der zweiten Ritzrille und der dritten Ritzrille jeweils 28 µm bis 32 µm.
  • Vorzugsweise werden die erste Ritzrille , die zweite Ritzrille und die dritte Ritzrille jeweils durch Laserritzen mit einem Nanosekundenlaser erhalten.
  • Vorzugsweise ist die negative Elektrodenschicht eine elektrisch leitfähige Oxidschicht oder eine Elektronentransportschicht, wobei die positive Elektrodenschicht eine elektrisch leitfähige Oxidschicht oder eine Lochtransportschicht ist.
  • Vorzugsweise ist die Absorptionsschicht eine Perowskitschicht, wobei das elektrisch leitfähige Glas ITO-Glas oder FTO-Glas ist.
  • Vorzugsweise beträgt die Dicke der Absorptionsschicht 500 bis 700 nm, wobei die Dicken der positiven Elektrodenschicht und der negativen Elektrodenschicht jeweils 300 bis 700 nm betragen.
  • Vorzugsweise ist ein unteres Ende der zweiten Ritzrille mit einem oberen Ende der ersten Ritzrille verbunden, wobei ein oberes Ende der zweiten Ritzrille mit einem unteren Ende der dritten Ritzrille verbunden ist.
  • Im Vergleich zum Stand der Technik werden durch das vorliegende Gebrauchsmuster die folgenden vorteilhaften Effekte erreicht:
    • Das Gebrauchsmuster offenbart eine Dünnschichtsolarzelle, wobei in der negativen Elektrodenschicht eine erste Ritzrille ausgebildet ist, die mit einem elektrisch leitfähigen Glas kommuniziert, wobei die erste Ritzrille mit der Absorptionsschicht gefüllt ist, wobei in der oberen Oberfläche der ersten Absorptionsschicht eine zweite Ritzrille ausgebildet ist, die mit der negativen Elektrodenschicht kommuniziert, wobei sich der Boden der zweiten Ritzrille an einer oberen Seitenkante der ersten Ritzrille befindet, wobei die obere Oberfläche der Absorptionsschicht mit einer positiven Elektrodenschicht versehen ist, wobei die zweite Ritzrille mit der positiven Elektrodenschicht gefüllt ist, wobei in der positiven Elektrodenschicht eine dritte Ritzrille ausgebildet ist, die mit der Absorptionsschicht kommuniziert, wobei sich die dritte Ritzrille an einer oberen Seitenkante der zweiten Ritzrille befindet. Im vorliegenden Gebrauchsmuster wird ein direkter Kontakt der benachbarten Batterieelektroden zwischen P1, P2 und P3 durch eine Auswähl von Winkel beim P2-Ritzen realisiert, wodurch der direkte Kontakt zwischen den positiven und negativen Elektroden einer Aktivschicht in einer Batterie-Totzone im klassischen Ritzen-Verfahren effektiv beseitigt wird, und somit ein Kurzschluss und eine Erwärmung in der Totzone der Batterie effektiv vermieden werden.
  • Weiters wird als das elektrisch leitfähige Glas z.B. ITO-Glas oder FTO-Glas ausgewählt, wobei auf diesem Glas ein transparentes elektrisch leitfähiges Oxid abgeschieden wird, was eine elektrische Leitfähigkeit der hergestellten Batterie verbessern kann.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt einen schematischen strukturellen Querschnitt durch eine Dünnschichtsolarzelle im Gebrauchsmuster, nachdem eine negative Elektrodenschicht auf einem elektrisch leitfähigen Glas abgeschieden wurde;
    • 2 zeigt einen schematischen strukturellen Querschnitt durch eine Dünnschichtsolarzelle nach einem Laserritzen-P1 im Gebrauchsmuster;
    • 3 zeigt einen schematischen strukturellen Querschnitt durch eine Dünnschichtsolarzelle im Gebrauchsmuster, nachdem eine Absorptionsschicht abgeschieden wurde;
    • 4 zeigt einen schematischen strukturellen Querschnitt durch eine Dünnschichtsolarzelle nach einem Laserritzen-P2 im Gebrauchsmuster;
    • 5 zeigt einen schematischen strukturellen Querschnitt durch eine Dünnschichtsolarzelle im Gebrauchsmuster, nachdem eine positive Elektrodenschicht abgeschieden wurde;
    • 6 zeigt einen schematischen strukturellen Querschnitt durch eine Dünnschichtsolarzelle nach einem Laserritzen-P3 im Gebrauchsmuster;
    • 7 zeigt eine Position einer Laserlinse in relativ zu einer Batterie im Ritzen-Prozess.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Um dem Fachmann ein besseres Verständnis der Lösung des Gebrauchsmusters zu ermöglichen, wird nachfolgend die technische Lösung in den Ausführungsformen des Gebrauchsmusters in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen in den Ausführungsformen des Gebrauchsmusters klar und vollständig beschrieben. Die beschriebenen Ausführungsbeispiele sind offensichtlich nur ein Teil der Ausführungsbeispiele des vorliegenden Gebrauchsmusters, nicht alle Ausführungsbeispiele. Basierend auf den Ausführungsformen des vorliegenden Gebrauchsmusters sollten alle anderen Ausführungsformen, die der Fachmann ohne erfinderisches Zutun erhält, in den Schutzbereich des vorliegenden Gebrauchsmusters fallen.
  • Es sollte beachtet werden, dass die Begriffe „erster“ und „zweiter“ usw. in der Beschreibung und den Ansprüchen sowie den oben erwähnten Zeichnungen des vorliegenden Gebrauchsmusters verwendet werden, um ähnliche Gegenstände zu unterscheiden, und nicht notwendigerweise verwendet werden, um eine bestimmte Reihenfolge oder Sequenz zu beschreiben. Es versteht sich, dass die auf diese Weise verwendeten Daten unter geeigneten Umständen ausgetauscht werden können, so dass die hierin beschriebenen Ausführungsformen des vorliegenden Gebrauchsmusters in einer anderen Reihenfolge als der hierin veranschaulichten oder beschriebenen implementiert werden können. Darüber hinaus sollen die Begriffe „einschließlich“ und „mit“ sowie alle Variationen davon nicht ausschließliche Einschlüsse abdecken. Beispielsweise ist ein Prozess, eine Methode, ein System, ein Produkt oder eine Vorrichtung, die eine Reihe von Schritten oder Einheiten umfasst, nicht unbedingt auf diese klar aufgeführten Schritte oder Einheiten beschränkt, sondern kann auch andere Schritte oder Einheiten umfassen, die nicht eindeutig aufgelistet sind oder diesen Prozessen, Methoden, Produkten oder Vorrichtungen innewohnen.
  • Im Folgenden wird das Gebrauchsmuster unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben:
  • Beispiel 1
  • Eine Dünnschichtsolarzelle umfasst ein elektrisch leitfähiges Glas 102, wobei die obere Oberfläche des elektrisch leitfähigen Glases 102 mit einer Absorptionsschicht 301 versehen ist, wobei die obere und untere Oberfläche der Absorptionsschicht 301 jeweils mit einer positiven Elektrodenschicht 501 und einer negativen Elektrodenschicht 101 versehen ist; wobei in der negativen Elektrodenschicht 101 eine erste Ritzrille 201 ausgebildet ist, die mit dem elektrisch leitfähigen Glas 102 kommuniziert, wobei die erste Ritzrille 201 mit der Absorptionsschicht 301 gefüllt ist, wobei in der oberen Oberfläche der ersten Absorptionsschicht 301 eine zweite Ritzrille 401 ausgebildet ist, die mit der negativen Elektrodenschicht 101 kommuniziert, wobei sich der Boden der zweiten Ritzrille 401 an einer oberen Seitenkante der ersten Ritzrille 201 befindet, wobei die obere Oberfläche der Absorptionsschicht 301 mit einer positiven Elektrodenschicht 501 versehen ist, wobei die zweite Ritzrille 401 mit der positiven Elektrodenschicht 501 gefüllt ist, wobei in der positiven Elektrodenschicht 501 eine dritte Ritzrille 601 ausgebildet ist, die mit der Absorptionsschicht 301 kommuniziert, wobei sich die dritte Ritzrille 601 an einer oberen Seitenkante der zweiten Ritzrille 401 befindet. Ein unteres Ende der zweiten Ritzrille 401 ist mit einem oberen Ende der ersten Ritzrille 201 verbunden; Ein oberes Ende der zweiten Ritzrille 401 ist mit einem unteren Ende der dritten Ritzrille 601 verbunden.
  • Beispiel 2
  • Mit Ausnahme des folgenden Inhalts ist der restliche Inhalt derselbe wie in Beispiel 1. Die Breiten der ersten Ritzrille 201, der zweiten Ritzrille 401 und der dritten Ritzrille 601 betragen jeweils 28 µm bis 32 µm. Die erste Ritzrille 201, die zweite Ritzrille 401 und die dritte Ritzrille 601 werden jeweils durch Laserritzen mit einem Nanosekundenlaser erhalten. Die erste Ritzrille 201 und die dritte Ritzrille 601 sind jeweils quaderförmig ausgebildet, die zweite Ritzrille 401 ist parallelepiped ausgebildet. Die zweite Ritzrille 401 ist im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn um 30 Grade bis 75 Grade in der vertikalen Richtung geneigt.
  • Beispiel 3
  • Mit Ausnahme des folgenden Inhalts ist der restliche Inhalt derselbe wie in Beispiel 1. Die negative Elektrodenschicht 101 ist eine elektrisch leitfähige Oxidschicht oder eine Elektronentransportschicht. Die positive Elektrodenschicht 501 ist eine elektrisch leitfähige Oxidschicht oder eine Lochtransportschicht. Die Absorptionsschicht 301 besteht aus Kupfer-Indium-Gallium-Selen, Perowskit und Cadmiumtellurid. Das elektrisch leitfähige Glas 102 ist ITO-Glas oder FTO-Glas. Die Absorptionsschicht 301 ist eine Perowskitschicht. Die Dicke der Absorptionsschicht 301 beträgt 500 nm; Die Dicken der positiven Elektrodenschicht 501 und der negativen Elektrodenschicht 101 betragen jeweils 300 nm.
  • Beispiel 4
  • Mit Ausnahme des folgenden Inhalts ist der restliche Inhalt derselbe wie in Beispiel 1. Die Dicke der Absorptionsschicht 301 beträgt 650 nm; Die Dicken der positiven Elektrodenschicht 501 und der negativen Elektrodenschicht 101 betragen jeweils 500 nm.
  • Beispiel 5
  • Mit Ausnahme des folgenden Inhalts ist der restliche Inhalt derselbe wie in Beispiel 1. Die Dicke der Absorptionsschicht 301 beträgt 700 nm; Die Dicken der positiven Elektrodenschicht 501 und der negativen Elektrodenschicht 101 betragen jeweils 700 nm.
  • Beispiel 6
  • Mit Ausnahme des folgenden Inhalts ist der restliche Inhalt derselbe wie in Beispiel 1. Die Dicke der Absorptionsschicht 301 beträgt 510 nm; Die Dicken der positiven Elektrodenschicht 501 und der negativen Elektrodenschicht 101 betragen jeweils 690 nm.
  • Beispiel 7
  • Mit Ausnahme des folgenden Inhalts ist der restliche Inhalt derselbe wie in Beispiel 1. Die Dicke der Absorptionsschicht 301 beträgt 505 nm; Die Dicken der positiven Elektrodenschicht 501 und der negativen Elektrodenschicht 101 betragen jeweils 310 nm.
  • Beispiel 8
  • Mit Ausnahme des folgenden Inhalts ist der restliche Inhalt derselbe wie in Beispiel 1. Die Dicke der Absorptionsschicht 301 beträgt 690 nm; Die Dicken der positiven Elektrodenschicht 501 und der negativen Elektrodenschicht 101 betragen jeweils 560 nm.
  • Das oben erwähnte Laserritzen-Verfahren für Dünnschichtsolarzellen umfasst folgende Schritte:
    • S1: Wie in 1 gezeigt, wird eine negative Elektrodenschicht 101 auf dem elektrisch leitfähigen Glas 102 abgeschieden, und dann wird ein Laserritzen-P1 der negativen Elektrodenschicht 101 durchgeführt, wobei das Laserritzen von der negativen Elektrodenschicht 101 auf das elektrisch leitfähige Glas 102 durchgeführt wird, so dass auf der negativen Elektrodenschicht 101 mehrere erste Ritzrillen 201 ausgebildet werden, die die negative Elektrodenschicht 101 unterteilen, wie in 2 gezeigt; Beim Laserritzen-P1 wird eine Kante des elektrisch leitfähigen Glases 102 mit einem Punkt von Mask markiert, um nachfolgende Ritzrille zu lokalisieren;
    • S2: Wie in 3 gezeigt, wird eine Absorptionsschicht 301 auf der negativen Elektrodenschicht 101 und in der ersten Ritzrille 201 abgeschieden, und dann wird ein Laserritzen-P2 auf der Absorptionsschicht 301 durchgeführt, wobei das Laserritzen von der Absorptionsschicht 301 auf die negative Elektrodenschicht 101 durchgeführt wird, so dass auf der Absorptionsschicht 301 mehrere zweite Ritzrilleen 401 ausgebildet werden, die die Absorptionsschicht 301 unterteilen, wie in 4 gezeigt;
    • S3: Wie in 5 gezeigt, wird eine positive Elektrodenschicht 501 auf der Absorptionsschicht 301 und ind der zweiten Ritzrille 401 abgeschieden, und dann wird ein Laserritzen-P3 auf der positiven Elektrodenschicht 501 durchgeführt, wobei das Laserritzen von der positiven Elektrodenschicht 501 auf die Absorptionsschicht 301 durchgeführt wird, so dass auf der positiven Elektrodenschicht 501 mehrere dritte Ritzrilleen 601 ausgebildet werden, die die positive Elektrodenschicht 501 unterteilen, wie in 6 gezeigt. Dann wird eine Dünnschichtsolarzelle erhalten.
  • Ein unteres Ende der zweiten Ritzrille 401 ist mit einem oberen Ende der ersten Ritzrille 201 verbunden; Ein oberes Ende der zweiten Ritzrille 401 ist mit einem unteren Ende der dritten Ritzrille 601 verbunden. Im Vorgang von Laserritzen beträgt eine Pulsdauer 0,1-100 Nanosekunden;
  • Zusammenfassend wird beim Laserritzverfahren des Gebrauchsmusters eine Solarzellenstruktur geritzt, um ein monolithisches integriertes Photovoltaikmodul zu bilden. Nachdem ein Solarpanel in einzelne Solarzellen durch Ritzen unterteilt wird, werden viele miteinander verbundenen Solarzellen durch Ritzen gebildet. Mittels eines Nanosekundenlasers, d.h. eines Lasers mit einer Pulsfrequenz im Nanosekundenbereich wird eine präzise Neigungsbearbeitung beim Laserritzen-P2 über genaue Positionierung und Ausrichtung durch den Laser erreicht.
  • Es sollte beachtet werden, dass vor dem Laserritzen-P2 eine Breite der zweiten Ritzrille 401 durch Abschätzen des Abstands zwischen der ersten Ritzrille 201 und der dritten Ritzrille 601 ermittelt wird, und dass ein Neigungswinkel der zweiten Ritzrille 401 durch Messen und Berechnen der Dicke der Absorptionsschicht 301 sowie des Abstands zwischen der ersten Ritzrille 201 und der dritten Ritzrille 601 ermittelt wird. Um sicherzustellen, dass nach dem Laserritzen-P2 eine Metallelektrode der positiven Elektrodenschicht genügend Abscheidungsraum zum Kontakt mit einer Gegenelektrode hat, sollte der Abstand zwischen der ersten Ritzrille 201 und der zweiten Ritzrille 401 auf 30-35 µm gesteuert werden. So liegt der Abstand zwischen der ersten Ritzrille 201, der zweiten Ritzrille 401 und der dritten Ritzrille 601 in der Größenordnung von 100 Nanometer, vorausgesetzt, dass die in dieser Ausführungsform verwendete Absorptionsschicht eine Perowskitschicht ist, wobei die Perowskitschicht eine Dicke im Bereich von 500-700 Nanometern hat, was höhere Anforderungen an die Positioniergenauigkeit und Stabilität des Lasers stellt.
  • Die Position einer Laserlinse 701 beim Ritzprozess ist wie in 7 gezeigt. Über eine genaue Positionierung vom Punkt Mask durch den Laser und eine genaue Kontrolle des Neigungswinkels durch den Laser kann ein in 6 gezeigter Effekt beim P2-Ritzen erzielt werden. Nachdem das P2-Ritzen abgeschlossen ist, wird eine Elektrodenschicht für Ladungstransport auf der Absorptionsschicht der Batterie bereitgestellt. Die Elektrodenschicht besteht im Allgemeinen aus einem abgeschiedenen Metall oder einer Kombination aus einer Ladungstransportschicht und einer Metallschicht. Die Position der P3-Ritzrille ist entsprechend dem vorgegebenen Abstand zwischen P1 und P3 zu bestimmen. Die Breite der P3-Ritzrille beträgt ebenfalls etwa 30 Mikrometer, wodurch sichergestellt wird, dass die Metallelektrode durch die P3-Ritzrille getrennt werden kann und gleichzeitig eine unwirksame Fläche der Batterie minimiert wird.
  • Es sollte beachtet werden, dass die Dünnschichtsolarzelle eine beliebige von Perowskitzellen, amorphen Siliziumzellen, Kupfer-Indium-Gallium-Selen-Zellen, Cadmiumtellurid-Zellen und dergleichen sein kann. Die Absorptionsschicht ist eine Schicht, die Photonen im Licht in Elektronen umwandelt. Die Absorptionsschicht umfasst Kupfer-Indium-Gallium-Selen CIGS, Perovskit, Cadmiumtellurid und dergleichen. Bei Perowskit-Solarzellen ist die Absorberschicht eine Perowskit-Schicht; bei amorphen Siliziumzellen ist die Grundzusammensetzung der Absorberschicht eine amorphe Siliziumverbindung, auch bekannt als a-Si und amorphes Silizium; bei Kupfer-Indium-Gallium-Selen-Zellen ist die Absorberschicht ein Verbindungshalbleitermaterial mit direkter Bandlücke, das aus Metallelementen wie Kupfer, Indium, Selen usw. besteht, die mit CIS und CuGaSe2 in einem beliebigen Verhältnis gemischt sind, um CuIn1-xGaxSe2 zu bilden. Bei Cadmiumtellurid-Batterien besteht die Absorberschicht hauptsächlich aus CdTe vom p-Typ und CdS vom n-Typ.
  • Transparentes elektrisch leitfähiges Oxid (TCO) ist ein Dünnschichtmaterial mit hoher Transmission im sichtbaren Lichtspektrum (380 nm < λ < 780 nm) und mit geringem spezifischen Widerstand. TCO-Materialien umfassen hauptsächlich Oxide wie CdO, In2O3, SnO2 und ZnO und ihre entsprechenden zusammengesetzten Mehrfach-Verbindungshalbleitermaterialien.
  • Die Elektronentransportschicht und die Lochtransportschicht sind hauptsächlich für Perowskitbatterien bestimmt. Die Elektronentransportschicht enthält im Allgemeinen Materialien wie SnO2 und FTO, und die Lochtransportschicht umfasst im Allgemeinen Materialien wie Nickeloxid und SpiroOMeTAD° mit einer Dicke von mehreren zehn Nanometern.
  • Die Dünnschichtsolarzelle umfasst auch eine negative Elektrodenschicht auf einer Seite der Absorptionsschicht zum Extrahieren von Elektronen in der Absorptionsschicht, und deren Zusammensetzung kann eine transparente elektrisch leitfähige Oxidschicht TCO oder eine Kombination aus TCO und einer Elektronentransportschicht sein. Die Solarzelle umfasst auch eine positive Elektrodenschicht auf der anderen Seite der Absorberschicht zum Extrahieren von Löchern in der Absorberschicht, und deren Zusammensetzung kann eine transparente elektrisch leitfähige Oxidschicht TCO, eine elektrisch leitfähige Metallschicht oder eine Kombination aus TCO und Lochtransportschicht sein.
  • Die ungefähre Dicke der positiven Elektrodenschicht und der negativen Elektrodenschicht beträgt im Allgemeinen mehrere zehn Nanometer, und die positiven und negativen Elektrodenschichten bestehen im Allgemeinen aus Metallbatterien oder transparenten elektrisch leitfähigen Oxiden. Die Dicke des elektrisch leitfähigen Glases beträgt im Allgemeinen 1 bis 3 Millimeter, und die elektrisch leitfähige Schicht liegt im Allgemeinen im Bereich von einigen zehn Nanometern bis mehr als 200 Nanometern.
  • Die vorstehenden Inhalte dienen lediglich zur Veranschaulichung der technischen Ideen des Gebrauchsmusters und stellen keine Einschränkung des Schutzumfangs des Gebrauchsmusters dar. Änderungen, die auf der Grundlage der technischen Lösungen nach der vom Gebrauchsmuster vorgeschlagenen technischen Ideen vorgenommen werden, fallen in den Schutzbereich der Ansprüche des vorliegenden Gebrauchsmusters.
  • Bezugszeichenliste
  • 101
    negative Elektrodenschicht
    102
    elektrisch leitendes Glas
    201
    erste Ritzrille
    301
    Absorptionsschicht
    401
    zweite Ritzrille
    501
    positive Elektrodenschicht
    601
    dritte Ritzrille
    701
    Laserlinse

Claims (9)

  1. Eine Dünnschichtsolarzelle, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein elektrisch leitfähiges Glas (102) umfasst, wobei die obere Oberfläche des elektrisch leitfähigen Glases (102) mit einer Absorptionsschicht (301) versehen ist, wobei die obere und untere Oberfläche der Absorptionsschicht (301) jeweils mit einer positiven Elektrodenschicht (501) und einer negativen Elektrodenschicht (101) versehen ist; wobei in der negativen Elektrodenschicht (101) eine erste Ritzrille (201) ausgebildet ist, die mit einer Glasschicht des elektrisch leitfähigen Glases (102) kommuniziert, wobei die erste Ritzrille (201) mit der Absorptionsschicht (301) gefüllt ist, wobei in der oberen Oberfläche der ersten Absorptionsschicht (301) eine zweite Ritzrille (401) ausgebildet ist, die mit der negativen Elektrodenschicht (101) kommuniziert, wobei sich der Boden der zweiten Ritzrille (401) an einer oberen Seitenkante der ersten Ritzrille (201) befindet, wobei die obere Oberfläche der Absorptionsschicht (301) mit einer positiven Elektrodenschicht (501) versehen ist, wobei die zweite Ritzrille (401) mit der positiven Elektrodenschicht (501) gefüllt ist, wobei in der positiven Elektrodenschicht (501) eine dritte Ritzrille (601) ausgebildet ist, die mit der Absorptionsschicht (301) kommuniziert, wobei sich die dritte Ritzrille (601) an einer oberen Seitenkante der zweiten Ritzrille (401) befindet.
  2. Dünnschichtsolarzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Breiten der ersten Ritzrille (201), der zweiten Ritzrille (401) und der dritten Ritzrille (601) jeweils 28 µm bis 32 µm betragen.
  3. Dünnschichtsolarzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein unteres Ende der zweiten Ritzrille (401) mit einem oberen Ende der ersten Ritzrille (201) verbunden ist, und dass ein oberes Ende der zweiten Ritzrille (401) mit einem unteren Ende der dritten Ritzrille (601) verbunden ist.
  4. Dünnschichtsolarzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die negative Elektrodenschicht (101) eine elektrisch leitfähige Oxidschicht oder eine Elektronentransportschicht ist.
  5. Dünnschichtsolarzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die positive Elektrodenschicht (501) eine elektrisch leitfähige Oxidschicht oder eine Lochtransportschicht ist.
  6. Dünnschichtsolarzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitfähige Glas (102) ITO-Glas oder FTO-Glas ist.
  7. Dünnschichtsolarzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Absorptionsschicht (301) eine Perowskitschicht ist.
  8. Dünnschichtsolarzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Absorptionsschicht (301) 500 bis 700 nm beträgt; und dass die Dicken der positiven Elektrodenschicht (501) und der negativen Elektrodenschicht (101) jeweils 300 bis 700 nm betragen.
  9. Dünnschichtsolarzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ritzrille (201), die zweite Ritzrille (401) und die dritte Ritzrille (601) jeweils durch Laserritzen mit einem Nanosekundenlaser erhalten werden.
DE202021003960.0U 2020-12-15 2021-08-26 Eine Dünnschichtsolarzelle Active DE202021003960U1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202023022849.9U CN213519994U (zh) 2020-12-15 2020-12-15 一种薄膜太阳能电池
CN2020230228499 2020-12-15

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DE202021003960U1 true DE202021003960U1 (de) 2022-02-21

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DE202021003960.0U Active DE202021003960U1 (de) 2020-12-15 2021-08-26 Eine Dünnschichtsolarzelle

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