[发明专利]一种新型背反射结构硅基薄膜太阳能电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型背反射结构硅基薄膜太阳能电池，属于硅基薄膜太阳能电池生产技术领域。

背景技术

硅基薄膜太阳能电池由于其技术成熟、环境友好、制备成本低、可制备于柔性衬底上、可制备透光型电池等诸多优点而被广泛地进行批量生产并应用于地面太阳能电站以及光伏幕墙、屋顶电站等光伏建筑一体化（BIPV）等。对于高效率硅基薄膜太阳能电池来说，尽量多地吸收入射光可以产生高的光生电流，陷光技术是最重要、最有效的光管理技术，可以有效地吸收入射光。好的陷光作用不但可以有效地提升电池转换效率，而且可以有效地降低硅薄膜厚度从而可以进一步降低制备成本。通常而言，具有表面结构的前透明导电电极（TCO）可以有效地对入射光进行光散射，从而可以延长光在硅基薄膜太阳能电池中的入射光程、增加光吸收。此外，通过高反射的背反射薄膜如银、铝和铜等金属薄膜以及相应的合金薄膜也可以有效地反射光从而再次被电池吸收、增加短路电流。

尽管如此，对于如上所述的银、铝、铜等金属薄膜以及相应的合金薄膜，它们的沉积工艺主要都是在制备好的硅基薄膜太阳能电池上进行，其沉积工艺在一定程度上决定硅基薄膜太阳能电池的膜层材料的特性和电池效率。此外，连续沉积工艺也影响着生产节拍和产能，在一定程度上增加了电池的制备成本, 从而制约着硅基薄膜太阳能电池的发展和企业的竞争实力。电池的效率和制备成本存在着一定平衡。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型背反射结构的硅基薄膜太阳能电池，使得高反射的背反射薄膜的制备与硅基薄膜电池的制备同步独立进行，然后通过层压工艺将两者进行封装，这样将有效地提高电池效率，同时提高了节拍、增加了产能、降低电池的制备成本，解决背景技术存在的上述问题。

本发明的技术方案是：一种新型背反射结构的硅基薄膜太阳能电池，包含背反射薄膜、封装背板、硅基薄膜电池、透明前基板和封装材料；封装背板上的背反射薄膜的制备与硅基薄膜电池的制备同步独立进行，将封装背板与硅基薄膜电池的透明前基板通过封装材料采用层压工艺进行封装。

所述的背反射薄膜至少包含一层银金属薄膜、或者铝金属薄膜、或者铜金属薄膜、或者含有银、铝、铜金属的合金薄膜，背反射薄膜被制备在封装背板上，薄膜可以通过物理或者化学方法制备得到，总的膜厚控制在10纳米到1毫米之间。 

所述的封装背板材料为玻璃、或者不锈钢、或者有机聚合物材料。

所述的硅基薄膜电池包括所有硅材料和硅基合金材料的单结和多结叠层结构的薄膜太阳能电池。

所述的透明前基板为玻璃或者聚酯膜。

所述的封装材料为在可见光区平均光透过率大于10%的有机聚合物材料。

所述的新型背反射结构硅基薄膜太阳能电池由具有制备有背反射薄膜的封装背板与制备有硅基薄膜太阳能电池的透明前基板采用封装材料经过层压工艺而形成。

本发明的积极效果：将高反射的背反射薄膜的制备与硅基薄膜电池的制备同步独立进行，然后通过层压工艺将两者进行封装，这样将有效地提高电池效率，同时提高了节拍、增加了产能、简化了电池制备工艺，降低电池的制备成本，并可广泛用于实际的批量工业生产中。

附图说明

图1为本发明实施例结构示意图，其中：透明前基板1、硅基薄膜电池2、封装材料3、背反射薄膜4、封装背板5；

图2为本发明实施例一与背景技术薄膜太阳能电池的IV曲线和相应的对比测试图；

图3为本发明实施例二与背景技术薄膜太阳能电池的IV曲线和相应的对比测试图。

具体实施方式

以下结合附图1，通过实施例对本发明做进一步说明。

一种新型背反射结构的硅基薄膜太阳能电池，包含背反射薄膜（4）、封装背板（5）、硅基薄膜电池（2）、透明前基板（1）和封装材料（3），在封装背板上制备至少包含一层银金属薄膜、或者铝金属薄膜、或者铜金属薄膜、或者含有银、铝、铜金属的合金薄膜的具有高反射特性的金属薄膜，此金属薄膜称为背反射薄膜；封装背板上的背反射薄膜的制备与硅基薄膜电池的制备同步独立进行，将封装背板与硅基薄膜电池的透明前基板通过封装材料采用层压工艺进行封装；

本发明实施例更具体的制备方法如下：

实施例一：

1. 在封装背板上沉积背反射薄膜

(1) 将封装背板放置在清洗设备中，加入清洗剂进行清洗，然后依次经过去离子水冲洗、氮气吹干；（2）将清洗完的封装背板放入沉积腔室来制备高反射铝金属薄膜，薄膜厚度200纳米； 

2. 硅基薄膜电池的制备