[发明专利]一种超柔透明太阳能电池的制备方法

说明书

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体为一种超柔透明太阳能电池的制备方法，通过在硬质衬底表面制备可剥离高透明度超柔衬底，并在这类超柔衬底上用能有效利用紫外光或红外光的光电转换材料构建异质结，通过调节异质结材料的比例和膜层厚度，制备在可见光波段具有高透过率的透明单结太阳能电池或太阳能电池组件，最后分离超柔衬底和硬质衬底，实现超柔透明太阳能电池及其组件的制备。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体为一种超柔透明太阳能电池的制备方法。

背景技术

透明太阳能电池能够在本身透光的同时将光能转化成电能，可用于制造智能玻璃和智能窗户，进而应用到建筑、交通等领域。基于有机光电功能材料或其他类型的薄层光电功能材料制备的超柔透明太阳能电池则具有更易于应用到各种类型材料表面的特点。例如，可以直接将超柔透明太阳能电池贴附于智能眼镜镜片，提供能量来源，同时不影响眼镜的使用体验。也可以与其他各种可穿戴器件结合，在保证美观的同时，提供驱动可穿戴器件所需要的能量。但是，超柔透明太阳能电池的制备仍存在挑战。目前的柔性太阳能电池大多在具有自支撑能力的可弯曲聚合物衬底上制备，不具备超柔的特性，同时，由于主要吸收利用可见波段的太阳光，不具备透明的特性，应用场景由此受到限制。如果直接在超柔衬底上制备透明太阳能电池，则存在基底形变带来的器件制备困难的问题。

发明内容

针对上述背景技术中阐述的问题，本发明提供了一种超柔透明太阳能电池的制备方法，通过在硬质衬底表面制备可剥离高透明度超柔衬底，并在这类超柔衬底上用能有效利用紫外光或红外光的光电转换材料构建异质结，通过调节异质结材料的比例和膜层厚度，制备在可见光波段具有高透过率的透明单结太阳能电池或太阳能电池组件，最后分离超柔衬底和硬质衬底，实现超柔透明太阳能电池及其组件的制备。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种超柔透明太阳能电池的制备方法，包括：

S1、提供可自支撑基板；

S2、在可自支撑基板上制备可剥离的超柔透明衬底层；

S3、在可剥离的超柔透明衬底层上制备单结透明太阳能电池或透明太阳能电池组件；

S4、将超柔透明衬底层以及单结透明太阳能电池或透明太阳能电池组件从可自支撑基板上剥离，完成超柔透明太阳能电池的制备。

所述可自支撑基板包括硬质基板或可自支撑柔性基板。

所述可自支撑基板包括硅基板、硅/氧化硅基板、玻璃基板、PMMA基板、PET基板、PI基板或金属基板中的一种。

所述超柔透明衬底层包括可拉伸超柔透明衬底层和非可拉伸超柔透明衬底层；所述超柔透明衬底层厚度范围是100纳米到500微米。

所述超柔透明衬底层的制备方法为：通过旋涂、狭缝涂布、真空蒸镀、磁控溅射、原子层沉积、化学气相沉积、卷对卷涂布的膜层制备方法在可自支撑基板上制备超柔透明衬底层，所述超柔透明衬底层所用材料包括聚合物材料或薄层无机材料，以及聚合物材料和薄层无机材料的叠层或复合材料。

所述聚合物材料或薄层无机材料包括聚酰亚胺、丙烯酸弹性体VHB、PDMS、PET、PEN、PI、PE、SEBS、PMMA、SU-8、薄层SiO₂、薄层TiO₂、薄层Al₂O₃、薄层SnO₂。

所述超柔透明衬底层的制备方法为：

S201、在可自支撑基板上制备表面处理层或牺牲层；

S202、在表面处理层或牺牲层上方，制备超柔透明衬底层。