[实用新型]薄膜太阳能电池

说明书

本实用新型涉及一种薄膜太阳能电池。所述薄膜太阳能电池包括衬底、背电极层、光吸收层、缓冲层、光窗层、第二石墨烯层和栅线层。以上各层依次层叠设置。其中，所述衬底包括基底层和第一石墨烯层。所述第一石墨烯层覆盖所述基底层，且所述第一石墨烯层的材料为石墨烯薄膜。上述薄膜太阳能电池，在传统石墨烯薄膜电池的基础上增加了两层石墨烯薄膜，石墨烯薄膜可以有效防止其他层的元素扩散至电极层，从而提高所述薄膜太阳能电池的光电转化效率。石墨烯薄膜还可以使得电极层更好地贴附于各层，且石墨烯薄膜可以增加所述薄膜太阳能电池的韧性，从而增加所述薄膜太阳能电池的寿命。

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池领域，特别是涉及一种薄膜太阳能电池。

背景技术

在全球变暖趋势越来越严重的今天，太阳能等清洁能源也开始受到广泛关注。太阳能电池作为一种光电转化器件，其研究与应用也越来越受重视。目前最受关注的是包含非晶/微晶硅、碲化镉或铜铟镓硒化合物的薄膜太阳能电池。其中，铜铟镓硒薄膜太阳能电池被认为是最具有发展前景的太阳能电池。而在铜铟镓硒薄膜太阳能电池中，以不锈钢柔性衬底为代表的铜铟镓硒薄膜太阳能电池以重量轻、可卷曲、易携带、高质量比功率等优点，特别是与卷对卷工艺相结合，可实现大规模生产，并显著降低生产成本的特点，得到了人们广泛的研究与关注。

目前，不锈钢柔性衬底铜铟镓硒薄膜太阳能电池中的铜铟镓硒吸收层的制备温度普遍较高，通常在450℃～600℃。但是在该温度范围，不锈钢衬底中的有害元素如铁元素等会从不锈钢衬底透过钼背电极扩散到铜铟镓硒吸收层中，铁等有害元素的扩散大大地降低了电池的开路电压和填充因子，进而弱化电池的光电转化效率。同时，溅射在衬底上的金属背电极钼薄膜与衬底的结合力较弱，有的在缓冲层工序中脱落。因此，必须对不锈钢衬底中的有害元素进行有效的抑制和阻挡，进而制备出高转换效率的不锈钢柔性衬底铜铟镓硒薄膜太阳能电池。同时，研究钼薄膜与衬底的附着力的提高方法变得尤为重要。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有薄膜太阳能电池光电转化效率不高、电极层附着力不强的问题，提供一种光电转化效率高、电极层附着力强的薄膜太阳能电池。

本申请提供的一种薄膜太阳能电池包括：

衬底，包括基底层和第一石墨烯层，所述第一石墨烯层覆盖所述基底层，且所述第一石墨烯层的材料为石墨烯薄膜；

背电极层，覆盖所述第一石墨烯层；

光吸收层，覆盖所述背电极层；

缓冲层，覆盖所述光吸收层；

光窗层，覆盖所述缓冲层；

第二石墨烯层，覆盖所述光窗层；

栅线层，覆盖所述第二石墨烯层。

上述薄膜太阳能电池，所述衬底为双层结构，在传统衬底的基础上增加了所述第一石墨烯层，所述第一石墨烯层可以有效防止所述基底层中的元素扩散至所述背电极层，从而提高所述薄膜太阳能电池的光电转化效率。另外，在所述第一石墨烯层上制备背电极层，使得所述背电极层更好地贴附于所述衬底。最后，石墨烯可以增加所述薄膜太阳能电池的韧性，从而增加所述薄膜太阳能电池的寿命。本实施例提供的薄膜太阳能电池，在所述光窗层和所述栅线层之间设置第二石墨烯层，所述第二石墨烯层可以有效防止所述栅线层中的元素扩散至所述光窗层，从而提高所述薄膜太阳能电池的光电转化效率。另外，在所述第二石墨烯层上制备栅线层，使得所述栅线层更好地贴附于所述光窗层，从而增加所述薄膜太阳能电池的使用寿命。

在其中一个实施例中，所述第一石墨烯层直接采用化学气相沉积法在所述基底层上制备。

在其中一个实施例中，所述薄膜太阳能电池还包括阻水层，所述阻水层覆盖所述栅线层。

在其中一个实施例中，所述薄膜太阳能电池还包括防护层，所述防护层覆盖所述栅线层。