一种双面光伏器件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种双面光伏器件及其制备方法，包括：衬底；位于所述衬底一侧的第一背电极、第一功能层以及第一顶电极以及依次位于所述衬底另一侧的第二背电极、第二功能层以及第二顶电极，所述第一功能层至少包括第一背接触层,所述第二功能层至少包括第二背接触层，其中，所述第一背接触层及第二背接触层的材质为p+型硒化铅。本申请提供的光伏装置由于背接触层是采用硒化铅材质，采用热蒸发工艺制备时衬底的温度采用常温，从而采用金属箔作为衬底时，不会造成金属箔衬底中的元素向器件扩散，采用聚合物衬底时，避免了聚合物衬底处于高温状态，所以，采用热蒸发工艺形成背接触层时对衬底的材质选择范围大。衬底的材质选择范围大。衬底的材质选择范围大。

A double-sided photovoltaic device and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种双面光伏器件及其制备方法


[0001]本申请涉及光伏
，特别涉及一种双面光伏器件及其制作方法。

技术介绍

[0002]人类社会的飞速发展促使人们加大对清洁可再生能源的开发及研究，其中，薄膜太阳电池因成本低、应用广泛展现出巨大的优势及应用潜力。其中近年来发展迅速的硒化锑（Sb2Se3）是一种二元化合物材料，禁带宽度大约在1.1～1.3 eV，光吸收系数较高（在600 nm波长处为105 cm
‑
1），是一种非常理想的吸收层材料，其理论效率可达到30%，并且因其所含元素丰度高和对环境友好的特性，使得硒化锑太阳电池具有广阔的应用前景。
[0003]背接触层可以优化硒化锑吸收层与背电极形成良好的欧姆接触，从而提升器件光生载流子的收集及器件光电转换效率。硒化锑双面光伏器件面临的主要问题是背接触层制备温度较高，若采用金属箔衬底，则金属箔衬底中的元素在高温下容易向器件扩散形成缺陷而降低器件性能，若采用聚合物衬底，常用的聚合物衬底也难以长时间耐受高温。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种双面光伏器件，可以克服制造背接触层时衬底需要高温而造成衬底特性改变的技术问题。
[0005]一种双面光伏器件，其包括：衬底；依次位于所述衬底一侧的第一背电极、第一功能层以及第一顶电极，所述第一功能层至少包括第一背接触层；以及依次位于所述衬底另一侧的第二背电极、第二功能层以及第二顶电极，所述第二功能层至少包括第二背接触层；其中，所述第一背接触层的材质及第二背接触层的材质均为p+型硒化铅。
[0006]在本专利技术的其中一个实施例中，所述第一功能层还包括依次层叠设置于所述第一背接触层表面的第一吸收层、第一缓冲层与第一窗口层。
[0007]在本专利技术的其中一个实施例中，所述第一背电极包括位于所述衬底表面的第一子层以及位于第一子层一侧的第二子层，所述第一子层的厚度小于所述第二子层的厚度。
[0008]在本专利技术的其中一个实施例中，所述衬底为柔性衬底，所述衬底的材质是聚合物、金属箔或玻璃。
[0009]一种双面光伏器件的制备方法，其包括：提供衬底；在所述衬底的至少一侧形成第一背电极；在所述第一背电极的表面形成第一功能层，所述第一功能层至少包括第一背接触层，以及在所述第二背电极的表面形成第二功能层，所述第二功能层至少包括第二背接触层；以及
在所述第一功能层的表面形成第一顶电极，在所述第二功能层的表面形成第二顶电极，其中，所述第一背接触层的制备方法包括：将具有所述第一背电极的衬底设置在真空腔中，且使所述衬底保持常温；利用束源炉向所述第一背电极的表面通过热蒸发工艺沉积p+型硒化铅以形成所述第一背接触层，以及向所述第二背电极的表面蒸发沉积p+型硒化铅以形成所述第二背接触层。
[0010]在本专利技术的其中一个实施例中，所述第一背接触层的制备方法包括：将镀有第一背电极及第二背电极的衬底设置于热蒸发镀膜系统内，关闭腔体，将腔体内部的真空抽至5
×
10
‑
4Pa；且使热蒸发镀膜系统内束源炉和镀有第一背电极及第二背电极的衬底距离大于35cm；启动束源炉的加热器，并确保束源炉挡板关闭，使束源炉升温速率为20 oC/min，升温至700℃，并保持恒定；利用束源炉蒸发硒化铅颗粒使硒化铅颗粒朝向衬底的表面沉积，沉积速率优选为1 nm/min，沉积厚度至2.5nm
‑
3.5nm；自然降温，镀膜完成的具有第一背接触层的衬底在真空状态下保持30 分钟。
[0011]在本专利技术的其中一个实施例中，所述第一吸收层先于第二吸收层制成，制备第一吸收层时衬底的温度高于制备第二吸收层的温度；或者是所述第二吸收层先于第一吸收层制成，制备第二吸收层时衬底的温度高于制备第一吸收层的温度。
[0012]在本专利技术的其中一个实施例中，当所述第一吸收层先于第二吸收层制备时，制备第一吸收层时衬底的温度为350℃，低制备第二吸收层的温度为300℃。
[0013]在本专利技术的其中一个实施例中，形成所述第一背电极的步骤包括：通过磁控溅射工艺在所述衬底表面形成第一子层，所述第一子层的厚度范围为30~100nm；以及通过磁控溅射工艺在所述第一子层的表面制备第二子层，所述第二子层的厚度范围为700~1000nm。
[0014]在本专利技术的其中一个实施例中，提供的所述衬底为柔性衬底，所述衬底的材质是聚合物、金属箔或玻璃。
[0015]本申请的有益效果：本申请公开的一种双面光伏器件及其制备方法，由于背接触层是采用硒化铅材质，采用热蒸发工艺制备时衬底的温度采用常温，从而采用金属箔作为衬底时，不会造成金属箔衬底中的元素向器件扩散，采用聚合物衬底时，避免了聚合物衬底处于高温状态，所以，采用热蒸发工艺形成背接触层时对衬底的材质选择范围大。
附图说明
[0016]图1是本申请提供的一种双面光伏器件的结构示意图；图2是本图1提供的双面光伏器件的I
‑
V曲线图；图3是图1提供的双面光伏器件的单波长外量子效率（EQE）与波长的曲线图。
[0017]图中，200
‑
双面光伏器件； 1
‑
衬底；21
‑
第一子层；22
‑
第二子层；2
‑
第一背电极；3
‑
第一功能层；4
‑
第一顶电极；31
‑
第一背接触层；32
‑
第一吸收层；33
‑
第一缓冲层；34
‑
第一窗口层；
5
‑
第二背电极；6
‑
第二功能层；7
‑
第二顶电极；61
‑
第二背接触层；62
‑
第二吸收层；63
‑
第二缓冲层；64
‑
第二窗口层。
具体实施方式
[0018]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。
[0019]请参阅图1，图1为本申请提供的一种双面光伏器件200。所述双面光伏器件200包括衬底1、位于所述衬底1一侧的第一背电极2、第一功能层3以及第一顶电极4；以及依次位于所述衬底1另一侧的第二背电极5、第二功能层6以及第二顶电极7。第二背电极5的结构与第一背电极2的结构相同，所述第二功能层6的结构与第一功能层3的结构相同。第二顶电极7的材质与第一顶电极4的材质相同。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双面光伏器件，其特征在于，包括：衬底（1）；依次位于所述衬底（1）一侧的第一背电极（2）、第一功能层（3）以及第一顶电极（4），所述第一功能层（3）至少包括第一背接触层（31）；以及依次位于所述衬底（1）另一侧的第二背电极（5）、第二功能层（6）以及第二顶电极（7），所述第二功能层（6）至少包括第二背接触层（61）；其中，所述第一背接触层（31）的材质及第二背接触层（61）的材质均为p+型硒化铅。2.如权利要求1所述的双面光伏器件，其特征在于，所述第一功能层（3）还包括依次层叠设置于所述第一背接触层（31）表面的第一吸收层（32）、第一缓冲层（33）与第一窗口层（34）。3.如权利要求2所述的双面光伏器件，其特征在于，所述第一背电极（2）包括位于所述衬底（1）表面的第一子层（21）以及位于所述第一子层（21）一侧的第二子层（22），所述第一子层（21）的厚度小于所述第二子层（22）的厚度。4.如权利要求1所述的双面光伏器件，其特征在于，所述衬底（1）为柔性衬底，所述衬底（1）的材质是聚合物、金属箔或玻璃。5.一种双面光伏器件的制备方法，其特征在于，包括：提供衬底（1）；在所述衬底（1）的一侧形成第一背电极（2）及在另一侧形成第二背电极（5）；在所述第一背电极（2）的表面形成第一功能层（3），所述第一功能层（3）至少包括第一背接触层（31），以及在所述第二背电极（5）的表面形成第二功能层（6），所述第二功能层（6）至少包括第二背接触层（61）；以及在所述第一功能层（3）的表面形成第一顶电极（4），在所述第二功能层（6）的表面形成第二顶电极（7），其中，所述第一背接触层（31）及第二背接触层（61）通过热蒸发工艺沉积p+型硒化铅形成。6.如权利要求5所述的双面光伏器件的制备方法，其特征在于，所述第一背接触层（31）的制备方法包括：将镀有第一背电极（2）及第二背电极（5）的衬底（1）设置于热蒸发镀膜系统内，关闭腔体，将腔体内部的真空抽至5
×
...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁晓杨，麦耀华，刘聪，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：