一种柔性太阳能电池及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种柔性太阳能电池及其制备方法和应用，属于太阳能电池技术领域。本发明专利技术公开的柔性太阳能电池，包括图形化衬底；图形化衬底包括第一表面和第二表面；第一表面上形成有褶皱区；第二表面上设置有电路图案；电路图案，包括导电体以及连接导电体的引线；褶皱区在第二表面上形成的投影，覆盖引线的设置位置。本发明专利技术提供的柔性太阳能电池，通过结构设置，能够提升对太阳光的利用率，进而提升柔性太阳能电池的电池组件的效率。性太阳能电池的电池组件的效率。性太阳能电池的电池组件的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性太阳能电池及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于太阳能电池
，具体涉及一种柔性太阳能电池及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]柔性太阳能电池，是薄膜太阳能电池的一种，具有技术先进、性能优良、成本低廉等优点，因此在太阳能背包、太阳能敞篷、太阳能手电筒、太阳能汽车、太阳能帆船，甚至太阳能飞机上有广泛应用。
[0003]但是，在制造柔性太阳电池时，需进行焊接，为将柔性太阳能电池产生的电能导出，需用到引线，由于引线不透明，因此串并联引线的设置位置会损失一部分受光面积，从而降低电池组件的效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种柔性太阳能电池，通过结构设置，能够提升对太阳光的利用率，进而提升柔性太阳能电池的效率。
[0005]本专利技术还提出一种上述柔性太阳能电池的制备方法。
[0006]本专利技术还提出一种具有上述柔性太阳能电池的光伏供电系统。
[0007]根据本专利技术的一个方面，提出了一种柔性太阳能电池，所述柔性太阳能电池包括图形化衬底；
[0008]所述图形化衬底包括第一表面和第二表面；
[0009]所述第一表面上形成有褶皱区；
[0010]所述第二表面上设置有电路图案；
[0011]所述电路图案，包括导电体以及连接所述导电体的引线；
[0012]所述褶皱区在所述第二表面上形成的投影，覆盖所述引线的设置位置。
[0013]根据本专利技术的一种优选的实施方式，至少具有以下有益效果：
[0014]太阳能电池使用过程中(包括单独使用和制成组件使用)，需通过引线将产生的电流导出；由于引线会阻挡太阳光的通过，因此引线的设置位置会损失部分太阳能电池的受光面积，进而降低太阳能电池的效率；又由于太阳能电池成组使用过程中，所需引线更多，因此通常太阳能电池组的效率低于单体太阳能电池的效率；
[0015]本专利技术中，图形化衬底上的褶皱区，由于其表面的不平整性，因此可改变照射在其表面光的路径；又因为由于褶皱区在第二表面上形成的投影，覆盖了引线的设置位置；也就是说，由于褶皱区的作用，原本被引线遮挡的太阳光，照射至引线附近的位置(不被遮挡)，因此，虽然受光面积仍有部分损失，太阳能电池接受太阳光的总能量并未发生变化；
[0016]综上，本专利技术中的图形化衬底，除具有常规支撑作用外，由于第二表面上集成的导电区和引线，具有电输出的功能；同时褶皱区的设置还提升了太阳能电池的效率。
[0017]在本专利技术的一些实施方式中，所述图形化衬底，制备原料为柔性层。
[0018]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述柔性层，厚度为50nm～200nm。
[0019]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述柔性层，厚度为200nm。
[0020]在本专利技术的一些实施方式中，所述图形化衬底，材质为PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯，Polyethylene terephthalate)和PI(聚酰亚胺，Polyimide)中的至少一种。
[0021]在本专利技术的一些实施方式中，所述褶皱区，形成方法为纳米压印法和光刻腐蚀法中的至少一种。
[0022]在本专利技术的一些实施方式中，所述导电体，为自所述第二表面开始，依次生长的Ti层、Pt层、Au层和Sn层。
[0023]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述导电体，为自所述第二表面开始，依次生长的厚为50nm～100nm的Ti层、厚为50nm～100nm的Pt层、厚为500～1000nm的Au层和厚为500nm～2000nm的Sn层。
[0024]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述导电体，为自所述第二表面开始，依次生长的厚为50nm的Ti层、厚为50nm的Pt层、厚为500nm的Au层和厚为500nm的Sn层。
[0025]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述柔性太阳能电池，还包括，
[0026]第一电极，所述第一电极与所述导电体接触；
[0027]外延层，所述外延层设置于所述第二表面上，并与所述第一电极接触；
[0028]第二电极，所述第二电极设置于所述外延层远离所述图形化衬底一侧表面上；
[0029]绝缘结构，所述绝缘结构设置于所述外延层远离所述图形化衬底一侧表面，并与所述第二电极的设置位置形成互补。
[0030]所述互补的含义是，所述柔性太阳能电池的表面分为两个个部分，分别被所述绝缘结构和所述第二电极占据。
[0031]在本专利技术的一些实施方式中，所述柔性太阳能电池，所述外延片可呈整体片状存在；也可以呈阵列化存在，相当于多个微型电池单元；所述微型电池单元经由所述第二表面上的导电体和引线发生串联和并联连接中的至少一种，最终形成所述柔性太阳能电池。
[0032]在本专利技术的一些实施方式中，所述第一电极，为依次叠加的Ti层、Pt层和Au层；所述Au层与所述导电体的Sn层相接触。
[0033]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述第一电极，为依次叠加的，50nm～100nm的Ti层、厚为50nm～100nm的Pt层和厚为1000nm～5000nm的Au层；所述Au层与所述导电体的Sn层相接触。
[0034]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述第一电极，为依次叠加的，50nm的Ti层、厚为50nm的Pt层和厚为1000nm的Au层；所述Au层与所述导电体的Sn层相接触。
[0035]在本专利技术的一些实施方式中，所述外延层，为自所述第一电极开始，依次设置的GaInP层和InGaAs层。
[0036]在本专利技术的一些实施方式中，所述绝缘结构，材质为SiN
x
、Al2O3、MgF2、POE和EVA中的至少一种。
[0037]在本专利技术的一些实施方式中，所述第二电极，为依次叠加的Ti层、Pt层和Au层；所述Ti层与所述外延层的InGaAs层相接触。
[0038]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述第二电极，为依次叠加的，厚为50nm～
100nm的Ti层、厚为50nm～100nm的Pt层和厚为1000nm～5000nm的Au层；所述Ti层与所述外延层的InGaAs层相接触。
[0039]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述第二电极，为依次叠加的，厚为50nm的Ti层、厚为50nm的Pt层和厚为1000nm的Au层；所述Ti层与所述外延层的InGaAs层相接触。
[0040]当所述绝缘结构的材质包括POE和EVA中至少一种时，所述柔性太阳能电池可直接串、并联形成无背板的柔性太阳电池组；其原因是，上述绝缘结构的材质可直接贴附于待设置太阳能电池的区域表面，同时待设置太阳能电池的区域表面可兼做支撑背板，因此所述柔性太阳能电池可以不设置背板。
[0041]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述图形化衬底，为绝缘材质，所述绝缘结构也是绝缘材质，也就是说，本专利技术所得柔性太阳能电池已经被绝缘材质包裹，即便不进行封本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性太阳能电池，其特征在于，所述柔性太阳能电池包括图形化衬底；所述图形化衬底包括第一表面和第二表面；所述第一表面上形成有褶皱区；所述第二表面上设置有电路图案；所述电路图案，包括导电体以及连接所述导电体的引线；所述褶皱区在所述第二表面上形成的投影，覆盖所述引线的设置位置。2.根据权利要求1所述的柔性太阳能电池，其特征在于，所述图形化衬底，制备原料为柔性层；优选的，所述图形化衬底，材质为PET和PI中的至少一种；进一步优选的，所述柔性层，厚度为50nm～200nm。3.根据权利要求1所述的柔性太阳能电池，其特征在于，所述褶皱区，形成方法为纳米压印法和光刻腐蚀法中的至少一种。4.根据权利要求1～3任一项所述的柔性太阳能电池，其特征在于，所述柔性太阳能电池，还包括，第一电极，所述第一电极与所述导电体接触；外延层，所述外延层设置于所述第二表面上，并与所述第一电极接触；第二电极，所述第二电极设置于所述外延层远离所述图形化衬底一侧表面上；绝缘结构，所述绝缘结构设置于所述外延层远离所述图形化衬底一侧表面，并与所述第二电极的设置位置形成互补。5.根据权利要求4所述的柔性太阳能电池，其特征在于，所述绝缘结构，材质为SiN
x
、Al2O3、MgF2、POE和EVA中的至少一种。6.一种如权利要求1～5任一项所述柔性太阳能电池的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：中山德华芯片技术有限公司，
类型：发明
国别省市：