[发明专利]一种新型二氧化钛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二氧化钛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，可以使硅基薄膜太阳能电池有效地吸收入射光。在硅基薄膜太阳能电池结构的背透明电极上沉积一层背二氧化钛（TiO₂）薄膜同样可以有效地对入射光进行反射从而有效地增加光电流，提高电池的转换效率。电池的效率和制备成本存在着一定平衡，对于如上所述的具有反射特性的二氧化钛薄膜，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。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型二氧化钛背反射结构硅基薄膜太阳能电池，使得高反射的二氧化钛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：一种新型二氧化钛背反射结构硅基薄膜太阳能电池，包含二氧化钛背反射薄膜、封装背板、硅基薄膜电池、透明前基板和封装材料；封装背板上二氧化钛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，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。

所述的二氧化钛背反射薄膜至少包含一层二氧化钛薄膜，制备在封装背板上，背反射薄膜的膜厚控制在100纳米到500微米之间。

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为硅基薄膜太阳能电池，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。

本发明的积极效果：将高反射的二氧化钛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；

图中：透明前基板1、硅基薄膜电池2、封装材料3、二氧化钛背反射薄膜4、封装背板5。

具体实施方式

以下结合附图，通过实施例对本发明做进一步说明。

一种新型二氧化钛背反射结构硅基薄膜太阳能电池，包含二氧化钛背反射薄膜（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二氧化钛薄膜，制备在封装背板上；封装背板上的二氧化钛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：

1. 在封装背板上沉积二氧化钛背反射薄膜

(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）在清洗完的封装背板上制备高反射二氧化钛背反射薄膜，膜厚控制在100纳米到500微米之间； 

2. 硅基薄膜电池的制备

（1）将透明前基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）制备前透明电极；（3）采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）方法制备硅基薄膜电池；（4）制备背透明电极； 

3. 制备完成新型二氧化钛背反射结构硅基薄膜太阳能电池

将上述制备有二氧化钛背反射薄膜的封装背板与完成硅基薄膜太阳能电池制备的透明前基板进行层压工艺，采用有机聚合物封装材料进行层压封装，同时引出电池正负电极，从而形成新型二氧化钛背反射结构硅基薄膜太阳能电池。