一种双面太阳能柔性薄膜电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种双面太阳能柔性薄膜电池及其制备方法，涉及太阳能电池的技术领域，旨在解决如何提高太能能电池转换效率的问题。其技术方案要点是包括砷化镓电池层，所述砷化镓电池层的两侧分别设有正电极和负电极，所述砷化镓电池层设有正电极的一侧形成有透明支撑膜。本发明专利技术达到了提高太阳能电池转换效率的效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
一种双面太阳能柔性薄膜电池及其制备方法


[0001]本专利技术涉及太阳能电池的
，尤其是涉及一种双面太阳能柔性薄膜电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]砷化镓(GaAs)是吸收太阳光最优选材料之一，由砷化镓制备的太阳能电池，具有转化效率高、温度特性好，抗辐射能力强等特点，这些特质使得砷化镓太阳能电池的应用越来越广泛。
[0003]柔性薄膜砷化镓电池由于其转换效率高，弱光响应好，从而可以应用多种用途。如何进一步提高柔性薄膜砷化镓电池的转换效率，是本领域技术人员需要解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种双面太阳能柔性薄膜电池及其制备方法，其具有提高柔性薄膜砷化镓电池转换效率的效果。
[0005]本专利技术的上述专利技术目的一是通过以下技术方案得以实现的：一种双面太阳能柔性薄膜电池，包括砷化镓电池层，所述砷化镓电池层的两侧分别设有正电极和负电极，所述砷化镓电池层设有正电极的一侧形成有透明支撑膜。
[0006]本专利技术的上述专利技术目的二是通过以下技术方案得以实现的：一种双面太阳能柔性薄膜电池的制备方法，包括以下步骤：在砷化镓衬底上利用MOCVD技术依次生长缓冲层、牺牲层和砷化镓电池层；在砷化镓电池层远离牺牲层的一侧制备正电极图形；根据正电极图形进行正电极沉积；在砷化镓电池层设有正电极的一侧压合有透明支撑膜；通过湿法腐蚀的方式去除牺牲层，辅助砷化镓衬底和砷化镓电池层分离；在砷化镓电池层远离正电极的一侧制备负电极图形；根据负电极图形进行负电极沉积；完成电池制作。
[0007]本专利技术进一步设置为：所述正电极和负电极图形的制备方法包括喷墨打印、丝网印刷和光刻。
[0008]本专利技术进一步设置为：所述正电极沉积和负电极沉积的方法波包括物理气相沉积和电化学沉积。
[0009]本专利技术进一步设置为：所述正电极的材料包括铁、镍、锡、铜、钛、银、铂、金、不锈钢、纳米活性碳。
[0010]本专利技术进一步设置为：所述正电极的材料包括以铁、镍、锡、铜、银、钛、铂、金或不锈钢为主要成分的合金，或包括以纳米活性碳为主要成分的化合物。
[0011]综上所述，本专利技术的有益技术效果为：
本专利技术提供了一种双面太阳能柔性薄膜电池，能够提高电池的转换效率。此外，本专利技术公开了双面太阳能柔性薄膜电池的制备方法，为该电池的产业化生产提供了一种可行方案。
附图说明
[0012]图1是本专利技术实施例一的整体结构示意图；图2是本专利技术实施例二中步骤四所形成的完整结构示意图。
具体实施方式
[0013]实施例一本专利技术公开了一种双面太阳能柔性薄膜电池，包括砷化镓电池层，砷化镓电池层的两侧分别设有正电极和负电极，砷化镓电池层设有正电极的一侧形成有透明支撑膜。
[0014]与常规的只有一面受光面的电池相比，做成双面电池的话，电池的另一面也可以吸收光线，转换成电，从而提高转换效率。
[0015]实施例二本专利技术公开了一种双面太阳能柔性薄膜电池的制备方法，包括以下步骤：一、在砷化镓衬底上利用MOCVD (Metal
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Organic Chemical Vapour Deposition) 技术依次生长缓冲层、牺牲层和砷化镓电池层；二、在砷化镓电池层远离牺牲层的一侧制备正电极图形；三、根据正电极图形进行正电极沉积；四、在砷化镓电池层设有正电极的一侧压合有透明支撑膜；五、通过湿法腐蚀的方式去除牺牲层，辅助砷化镓衬底和砷化镓电池层分离；六、在砷化镓电池层远离正电极的一侧制备负电极图形；七、根据负电极图形进行负电极沉积；八、完成电池制作。
[0016]在步骤一中，缓冲层为100
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1000nm，制备条件：环境中的温度范围为600～1000℃，制备时间范围为10～500s。牺牲层为5
‑
50nm，制备条件：温度范围为600～1000℃，制备时间范围为10～300s。
[0017]在步骤二和步骤六所述的正电极和负电极图形的制备方法，包括但不仅限于喷墨打印、丝网印刷和光刻。光刻技术，由于其制作工艺可靠、分辨率高、批量生产率高等优点，是目前较为成熟的技术。通常情况下，用成本效益高的设备进行光刻，其精度可以达到一微米以下。喷墨打印是一种常见的方法，通过推动液滴活性材料在不同的基板上制备电极阵列。由于喷墨打印具有成本低、加工速度快、可扩展性强等优点，在片上设备的制造中得到了广泛的应用。丝网印刷是一种成熟的印刷技术，适用于纸张、布料等多种印刷基材。在印刷过程中，通常使用编织网来支持阻墨模版以制备预期的图像。油墨附着在不同的基片上干燥后，便可得到所需的图案，丝网印刷策略的优势在于工艺简单，不需要昂贵的设备，使其成为制作电子器件的一种潜在方法。根据基板的不同材质和对精度、产量等的需求，选择相应的方法制备正电极和负电极。
[0018]在步骤三和步骤七中，正电极沉积和负电极沉积的方法波包括物理气相沉积和电
化学沉积。物理气相沉积是指在真空条件下采用物理方法将材料源（固体或液体）表面气化成气态原子或分子，或部分电离成离子，并通过低压气体（或等离子体）过程，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。电化学沉积是指在外电场作用下电流通过电解质溶液中正负离子的迁移并在电极上发生得失电子的氧化还原反应而形成镀层的技术。在阴极产生金属离子的还原而获得金属镀层，称为电镀。在阳极发生阳极金属的氧化而形成合用的氧化膜，称为金属的电化学氧化，简称金属的电氧化。
[0019]在本实施例中，正电极的材料包括但不仅限于铁、镍、锡、铜、钛、银、铂、金、不锈钢、纳米活性碳，以及以铁、镍、锡、铜、银、钛、铂、金或不锈钢为主要成分的合金，或包括以纳米活性碳为主要成分的化合物。根据实际情况选择相应的正、负电极材料。
[0020]上述实施例的实施原理为：大多数砷化镓薄膜都是在价格昂贵的单晶衬底上制备的，成本高昂。衬底剥离技术为太阳能电池向薄膜化发展提供了必要技术支持。衬底的重复性利用也降低了薄膜太阳能电池的制作成本，且减少制作过程对环境的污染和资源的浪费。
[0021]本具体实施方式的实施例均为本专利技术的较佳实施例，并非依此限制本专利技术的保护范围，故：凡依本专利技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双面太阳能柔性薄膜电池，其特征在于：包括砷化镓电池层，所述砷化镓电池层的两侧分别设有正电极和负电极，所述砷化镓电池层设有正电极的一侧形成有透明支撑膜。2.一种双面太阳能柔性薄膜电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在砷化镓衬底上利用MOCVD技术依次生长缓冲层、牺牲层和砷化镓电池层；在砷化镓电池层远离牺牲层的一侧制备正电极图形；根据正电极图形进行正电极沉积；在砷化镓电池层设有正电极的一侧压合有透明支撑膜；通过湿法腐蚀的方式去除牺牲层，辅助砷化镓衬底和砷化镓电池层分离；在砷化镓电池层远离正电极的一侧制备负电极图形；根据负电极图形进行负电极沉积；完成电池制作。3.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李琳琳，
申请(专利权)人：南京中科河途智能物联网科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：