[发明专利]一种高效太阳电池结构及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，尤其涉及一种高效太阳电池结构及其制备方法。

背景技术

随着科学技术的发展，环境污染和能源紧缺问题日益严重，为此，新能源的开发和利用称为越来越重要的课题。其中，太阳能以其取之不尽用之不竭、分布范围广、受地域限制小等优点，成为新能源利用的重要方向。对太阳能的利用中，光热转换和光电转换是两个主流方向。在光电转换方向，又以太阳电池的研发为重要研究方向。

现有技术中，由于光吸收层及其他各功能层材料折射率的问题，通常不是照射到太阳电池表面的光都能被太阳电池有效利用，导致太阳电池光利用率较低，太阳电池的光电转换效率有待进一步提高。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种高效太阳电池结构及其制备方法，以解决现有技术中光利用率较低的问题，进一步提高太阳电池的光电转换效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种高效太阳电池结构，该结构包括：衬底、底电极、陷光层、光吸收层、减反层和顶电极，并依次叠加，形成叠层结构；所述减反层用于增加太阳电池的光透过率，所述减反层包括多孔二氧化硅、氮化硅、二氧化钛、氧化锆或者氟化镁中的任意一种；所述陷光层用于增加入射光在太阳电池内部的光程，所述陷光层包括金字塔结构或者凹坑阵列中的任意一种。

第二方面，本发明实施例还提供了一种高效太阳电池的制备方法，基于第一方面提供的高效太阳电池结构，该方法包括所述底电极、陷光层、电子传输层、空穴阻挡层、光吸收层、电子阻挡层、空穴传输层、减反层和顶电极，依次叠加形成在所述衬底上；所述制备方法包括：清洗所述衬底并吹干；利用溅射法在所述衬底上形成所述底电极；利用低压化学气相沉积发在所述底电极上形成所述陷光层；利用热蒸发法在所述陷光层上形成所述电子传输层；利用旋涂法在所述电子传输层上形成所述空穴阻挡层；利用溅射法在所述空穴阻挡层上形成所述光吸收层；利用旋涂法在所述光吸收层上形成所述电子阻挡层；利用热蒸发法在所述电子阻挡层上形成所述空穴传输层；利用电子束蒸发法在所述空穴传输层上形成所述减反层；利用电子束蒸发法在所述减反层上形成所述顶电极。

本发明实施例提供的高效太阳电池结构及其制备方法，一方面，通过设置减反层增加了光透过率；另一方面，设置陷光层，通过反射、折射和散射,将入射光线分散到各个角度,从而增加光在太阳电池中的光程,使光吸收增加。从而实现了增加光利用率的目的，进而可进一步提升太阳电池的光电转换效率。

附图说明

为了更加清楚地说明本发明示例性实施例的技术方案，下面对描述实施例中所需要用到的附图做一简单介绍。显然，所介绍的附图只是本发明所要描述的一部分实施例的附图，而不是全部的附图，对于本领域普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的一种高效太阳电池结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的一种高效太阳电池结构中增加减反层前后的光透过率的对比示意图；

图3是本发明实施例一提供的一种高效太阳电池结构中的一种陷光层的截面示意图；

图4是本发明实施例一提供的一种高效太阳电池结构中的另一种陷光层的截面示意图；

图5是本发明实施例一提供的另一种高效太阳电池结构示意图；

图6是本发明实施例二提供的一种高效太阳电池的制备方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合本发明实施例中的附图，通过具体实施方式，完整地描述本发明的技术方案。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例，均落入本发明的保护范围之内。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的高效太阳电池结构示意图。如图1所示，该结构包括：衬底100、底电极110、陷光层120、光吸收层130、减反层140和顶电极150，并依次叠加，形成叠层结构；减反层140用于增加太阳电池的光透过率，减反层140包括多孔二氧化硅、氮化硅、二氧化钛、氧化锆或者氟化镁中的任意一种；陷光层120用于增加入射光在太阳电池内部的光程，陷光层120包括金字塔结构或者凹坑阵列中的任意一种。