专利名称：具有多个光吸收层的太阳能电池的利记博彩app
技术领域：
本实用新型属于光电转换制品制造领域，涉及一种光电转换装置，特别涉及一种 具有多个光吸收层的太阳能电池。
背景技术：
目前太阳能电池已经开始广泛用于通信、交通、民用产品等各个领域，太阳能作为一种 清洁的、没有任何污染的能源，以及太阳能发电做为动力供应主要来源之一的可能性，也已 日益引起人们关注。相关专家预测，到本世纪后期，太阳能发电将在世界电能结构中占据80 %的位置。但是，由于技术问题，迄今商业化的太阳能电池的价格太高、光电转换效率过底。在城 市电力系统中，高昂的一次性投资成本无疑更为光伏发电装置/太阳能电池产品推广增加了难 度，大规模开发和利用光伏太阳能发电，提高电池的光电转换效率和降低生产成本成为核心 所在。因此，提高效率，降低成本，扩大规模成为现今开发、生产光伏发电装置/太阳能电池 的主题。中国专利公开说明书CN03120662. X公开了一种光电转换装置及其制造方法，涉及一种可 以提高晶体硅类半导体和非晶体硅类半导体的界面特性，改善结合特性的光电转换装置。这 种光电转换装置具有一种导电型的导入有杂质的晶体类半导体，形成在所述导电型晶体类半 导体上的、基本上为真正的非晶体类半导体薄膜，以及形成在这种基本上为真正的非晶体类 半导体薄膜上的、同种导电型的导入有杂质或其他种导电型杂质的非晶体类半导体薄膜，而 且在由所述晶体类半导体和基本上为真正的非晶体类半导体薄膜形成的界面处，还使减少所 述基本上为真正的非晶体类半导体薄膜的平均配位数目用的原子浓度比主体中的浓度高。但 其制造方法复杂，生产成本较高。中国专利公开说明书CN200510003971.2公开了一种光电转换装置，该装置使用电阻率和 透过率之间关系的透明电极或者透明导电膜来实现光电转换率。在透明绝缘性基板上至少依 次层积有第一透明电极，由p型硅层、i型硅层以及n型硅层构成的pin结构或者nip结 构的微结晶硅层，第二透明电极以及背侧电极，其中，所述第一透明电极以及所述第二透明 电极的至少某一项是添加Ga的Zn0层，所述Ga的含量相对于Zn为小于或等于15原子。但其制造成本较高。中国专利公开说明书CN200510072744. 5提供了一种可以排除不必要的红外线光，且可提 高可靠性的光电转换装置。它包括在表面上形成了光电转换元件的半导体基板；以覆盖半导 体基板表面的至少一部分的方式设置的可见光滤波器；粘接在半导体基板表面上的上部支撑 基体上部支撑基体用吸收红外线光的树脂层)粘接了多个具有透光性的基体。但其制造工艺 复杂。中国专利公开说明书CN200480004033. 8提供了一种薄膜光电转换装置，特别是提供一种 集成化薄膜光电转换装置，它在包含结晶硅光电转换单元的薄膜光电转换装置中，通过不使 开放端电压和填充因数变小来改善光电转换效率。该薄膜光电转换装置，是在透明基板一侧 的主面上至少把透明电极膜、结晶硅光电转换单元和背面电极膜顺序形成的薄膜光电转换装 置，形成所述结晶硅光电转换单元后，在其表面的一部分上具有白浊变色区域。所述白浊变 色区域最好是小于或等于光电转换区域面积的5%。而且最好是制成集成化薄膜光电转换装 置。然而，该装置之主要缺点是光电转化率不高。发明内容本实用新型的目的是提供一种低成本、高光电转化率的、具有多个光吸收层的太阳能电 池，以克服现有太阳能电池存在的缺陷。本实用新型的显著特点是本实用新型涉及的太阳能电池为薄膜式太阳能电池，具有光 的转换效率高，稳定性好，无镉无毒，无污染等优点。本实用新型所涉及的太阳能电池包括太阳能电池衬底、金属背电极层、过渡层、能 隙带小于等于1.8eV的下P-n结光吸收区、透明层、能带隙大于等于1. 14eV的具有一层或 层与层之间存在一透明层的多层叠合式的上P-n结光吸收区、缓冲层、透明导电层、集电栅 和/或减反射膜层。其中，上P-n结光吸收区中上层的能带隙大于等于下层的能带隙和/或下P-n结光吸收 区的能带隙，上或下P-N结光吸收区的厚度为10纳米 20微米。本实用新型所涉及的P-n结光吸收区的光吸收层基材包括钠、钙、锆、锌、锗、铜、 硒、硫、第IIIA族、第VA族元素中的一种和/或多种元素组成的化合物/掺混物。所述的太阳能电池的衬底底面和/或表面具有凹凸形状结构，衬底的厚度为0. 1微米 IO毫米，凹凸深度或高度为10纳米 25微米、间距为10纳米 25微米；凹凸形状结构包 括六角形状、三角形状、粒径形状、钻石形状、金字塔形状、菱形状、织构形状、分开或相 互交联的沟槽形状。其材料选自高分子材料、高分子材料基混合物、高分子材料基复合物、 高分子材料/金属层合物、硅、陶瓷、玻璃或金属材料制成的箔、膜、片或板块。本实用新型所涉及的金属背电极层的厚度为0.01 10微米；其材料选自钼、镍、铌、 铜、铝、含钠碱金属或它们中两种或两种以上的合金。本实用新型所涉及的过渡层的厚度为10 200纳米其材料选自氧化锌或硫化锌。 本实用新型所涉及的缓冲层的厚度为10 300纳米；其材料选自氧化锌或硫化锌。本实用新型所涉及的透明导电层的厚度为10 200纳米；其材料选自透明导电高分 子材料、高分子材料基混合物、氧化锌或硫化锌。本实用新型所涉及的集电栅的厚度为0.5微米 3毫米；其材料选自Ni, Al和/或银。本实用新型所涉及的减反射膜层的厚度为10 200纳米；其材料选自MgF2或其它透 明化合物。所涉及的透明层材料的厚度为1 100纳米；其材料选自ITO、 ZnO、 ZnS、 Sn02、非晶 硅、透明高分子材料或其掺混物。
图1是本实用新型所涉及的具有凹凸形状结构表面衬底和两个光吸收层的太阳能 电池示意图。图2是本实用新型所涉及的具有凹凸形状结构底面和表面的衬底和两个光吸收层 的太阳能电池示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。如图1和图2所示，本实用新型实施例包括太阳能电池衬底(1)，金属背电极 层(2)，过渡层(3)，能带隙小于等于1. 8eV的下P-n结光吸收区(4),透明层(5a)，能带 隙大于等于l. 14eV的具有一层或层与层之间存在一透明层的多层叠合式的上P-n结光吸收区(4a)，缓冲层(5),透明导电层(6)，集电栅(7)，减反射膜层(8)。其中，太阳能电池 衬底(1)的底面或表面上的凹凸深度或高度为h、凹凸间距为b。实施例本实用新型实施例l(参照图1和图2):如图1和图2所示的实施例的衬底表 面或与底面具有凹凸皿结构的太阳能电池，它们由太阳能电池衬底(1)，金属背电极层(2)， 过渡层(3)，能带隙小于等于1. 8eV的下P-n结光吸收区(4)，透明层(5a)，能带隙大于等 于1.14eV的具有一层式的上P-n结光吸收区(4a),缓冲层(5)，透明导电层(6)，集电栅 (7)，减反射膜层(8)组成。太阳光(未图示)从减反射膜层(8)表面射入，依次穿过透明导电层(6)，缓冲层(5)， 能带隙大于等于1.14eV的具有一层式的上P-n结光吸收区(4a)，透明层(5a)，能带隙小 于等于1.8eV的一层式的下P-n结光吸收区(4)，过渡层(3)，使太阳能电池得以产生电能。
权利要求1、一种具有多个光吸收层的太阳能电池，其特征在于该电池衬底底面和/或表面具有凹凸形状结构，在该衬底表面或底面依次覆有金属背电极层、过渡层、能带隙小于等于1.8eV的下P-n结光吸收区、透明层、能带隙大于等于1.14eV的具有一层或层与层之间存在一透明层的多层叠合式的上P-n结光吸收区、缓冲层、透明导电层、集电栅和/或减反射膜层。
2、 根据权利要求1所述的具有多个光吸收层的太阳能电池，其特征在于所述 的衬底的厚度为0. 1微米 10毫米，凹凸深度或高度为10纳米 25微米、间距为10纳米 25微米。
3、 根据权利要求1所述的具有多个光吸收层的太阳能电池，其特征在于所述的 金属背电极层的厚度为0. 01 10微米。
4、 根据权利要求1所述的具有多个光吸收层的太阳能电池，其特征在于所述的 过渡层的厚度为10 200纳米。
5、 根据权利要求1所述的具有多个光吸收层的太阳能电池，其特征在于所述的 上或下P-N结光吸收区的厚度为10纳米 20微米。
6、 根据权利要求1所述的具有多个光吸收层的太阳能电池，其特征在于所述的 缓冲层的厚度为10 300纳米。
7、 根据权利要求1所述的具有多个光吸收层的太阳能电池，其特征在于所述 的透明导电层的厚度为10 200纳米。
8、 根据权利要求1所述的具有多个光吸收层的太阳能电池，其特征在于所述 的集电栅的厚度为0. 5微米 3毫米。 '
9、 根据权利要求1所述的具有多个光吸收层的太阳能电池，其特征在于所述 的透明层材料的厚度为1 100纳米。
10、 根据权利要求1所述的具有多个光吸收层的太阳能电池，其特征在于所述的上P-n结光吸收区中上层的能带隙大于等于下层的能带隙和/或下P-ii结光吸收区的能带 隙。
专利摘要本实用新型涉及一种具有多个光吸收层的太阳能电池，其衬底底面和/或表面具有凹凸形状结构，在该衬底表面或底面依次覆有金属背电极层、过渡层、能带小于等于1.8eV的下P-n结光吸收区、透明层、能带大于等于1.14eV的具有一层或层与层之间存在一透明层的多层叠合式的上P-n结光吸收区、缓冲层、透明导电层、集电栅和/或减反射膜层。
文档编号H01L31/06GK201126824SQ20072009788
公开日2008年10月1日 申请日期2007年11月20日 优先权日2007年11月20日
发明者刘文韬, 刘津平, 霞 高 申请人:刘文韬