【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及薄膜太阳电池，且特别涉及一种柔性透明非晶硅薄膜太阳电池以及柔性透明非晶硅薄膜太阳电池组件的制备方法。
技术介绍
1、现今光伏市场主要以晶体硅太阳电池为主，晶体硅太阳电池的成本比较高，特别是硅材料的供应和价格变化极大。晶体硅材料的光学带隙在1.1电子伏特(ev)左右，即使硅片厚度薄到几个微米也不透光。另外，晶体硅材料易碎，目前的金刚线切片技术获得的硅片厚度在150至200微米之间，再薄的切片会导致碎片率显著增加。制作完成的晶体硅太阳电池需要前、后玻璃盖板保护，防止恶劣环境影响导致晶体硅太阳电池的损坏，从而使整个电池组件的总重量大幅增加，比如一块200瓦(w)的晶体硅太阳电池组件的重量在50公斤左右，这导致晶体硅太阳电池在使用中需要考虑承重的问题，这限制了晶体硅太阳电池的应用范围。
2、薄膜太阳电池一般都是采用前电极/薄膜材料/背电极的三明治结构，薄膜太阳电池吸收光后产生光生载流子，前电极及背电极将薄膜太阳电池产生的光生载流子输送到外部，从而产生电力。其中前电极(迎光面)的电极需要透明从而在容许光通过它进入薄膜太阳电池的同时可以将光生载流子收集和输运到电池外部；而背电极一般做成不透明，而且需要增强光的反射能力从而增强光的吸收。对于某些应用场合，比如建筑玻璃幕墙、大棚等，需要一定的透光率以达到室内自然光的照明同时还可以实现光伏发电。因此，在太阳电池及组件的重量及透光率方面，有待更进一步的改良。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的一个目的是提供一种柔性透明非晶硅
2、为达上述目的，本专利技术提供一种柔性透明薄膜太阳电池，包含：一透明衬底；一第一透明电极，位于该透明衬底上；一薄膜光伏结构，位于该第一透明电极上；以及一第二透明电极，位于该薄膜光伏结构上，该柔性透明薄膜太阳电池的可见光范围的透过率介于0至80％之间。
3、在优选的实施方式中，该薄膜光伏结构的可见光范围的透过率介于20％至70％之间，该薄膜光伏结构的光学带隙介于1.75ev与2.2ev之间，该透明衬底的材料包含选自于聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、聚对萘二甲酸乙二醇酯(pet)、聚酰亚胺(pi)及超薄玻璃所组成的群组，该第一透明电极与该第二透明电极的材料是选自于由ito、azo、izo、igzo、石墨烯及金属所组成的群组，该薄膜光伏结构的材料包含选自于由非晶硅、微晶硅与钙钛矿所组成的群组，该透明衬底包含一透明基板及一高透过率的阻挡层，该高透过率的阻挡层位于该第一透明电极与该透明基板之间，该高透过率的阻挡层的材料包含由sinx及siox所组成的群组，该透明基板的材料包含选自于聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、聚对萘二甲酸乙二醇酯(pet)、聚酰亚胺(pi)所组成的群组，该非晶硅薄膜吸收层中的碳含量落在10％至15％的原子比。
4、在优选的实施方式中，该薄膜光伏结构包含依序堆栈的一第一型非晶硅碳薄膜层、一非晶硅薄膜吸收层及一第二型非晶硅碳薄膜层，该第一型非晶硅碳薄膜层位于该第一透明电极上，该第二透明电极位于该第二型非晶硅碳薄膜层上。
5、在优选的实施方式中，该非晶硅薄膜吸收层具有：一光电导率，范围落于10-5s/cm与10-6s/cm之间；以及一暗电导率，范围落于10-10s/cm与10-12s/cm之间。
6、本专利技术又提供一种柔性透明薄膜太阳电池的制备方法，包含：第一步骤，于一透明衬底上形成一第一透明电极；第二步骤，于90至200℃的温度下，于该第一透明电极形成一薄膜光伏结构；以及第三步骤，于该薄膜光伏结构上形成一第二透明电极，使该柔性透明薄膜太阳电池的可见光范围的透过率介于0％至80％之间。
7、在优选的实施方式中，该第二步骤是采用pecvd制备该薄膜光伏结构，该pecvd采用氢稀释或碳掺杂的工艺完成。
8、本专利技术又提供一种柔性透明薄膜太阳电池组件的制备方法，包含：第一步骤，于一透明衬底上形成一第一透明电极层；第二步骤，移除该第一透明电极层的多个部分以形成分开的多个第一透明电极；第三步骤，于90至200℃的温度下，于该多个第一透明电极上形成一薄膜光伏结构层；第四步骤，移除该薄膜光伏结构层的多个部分以形成分开的多个薄膜光伏结构；第五步骤，于该多个薄膜光伏结构上形成一第二透明电极层；以及第六步骤，移除该第二透明电极层的多个部分以形成分开的多个第二透明电极及串联或并联连接的多个柔性透明薄膜太阳电池，其中该多个柔性透明薄膜太阳电池的可见光范围的透过率介于0％至80％之间。
9、在优选的实施方式中，该第二步骤、该第四步骤及该第六步骤是通过激光切割而执行。
10、本专利技术又提供一种柔性透明薄膜太阳电池组件的制备方法，包含：第一步骤，利用一第一掩模板，于一透明衬底上形成排列成一第一图案的多个第一透明电极；第二步骤，利用一第二掩模板，于90至200℃的温度下，于该多个第一透明电极上形成排列成一第二图案的多个薄膜光伏结构；以及第三步骤，利用一第三掩模板，于该多个第一透明电极上形成排列成一第三图案的多个第二透明电极，以形成串联或并联连接的多个柔性透明薄膜太阳电池，其中该多个柔性透明薄膜太阳电池的可见光范围的透过率介于20％至70％之间。
11、通过上述实施方式，可以提供柔性透明薄膜太阳电池及组件的制备方法，利用低温制备硅薄膜材料，可以调节光学带隙范围1.75至2.2ev，通过薄膜厚度的控制，使可见光范围的透过率介于0％至80％之间。此外，采用激光切割互联和掩膜互联可制备大面积柔性透明薄膜太阳电池组件。再者，在塑料透明基板和透明导电薄膜之间的阻挡层可以阻挡水汽等杂质进入硅薄膜光伏层，同时增强塑料的机械性能。将这种电池组件依附到玻璃幕墙、塑料大棚、遮雨棚等上面，可以将现有的建筑设施增加光伏发电功能的同时保持室内自然光照明需求。
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1.一种柔性透明薄膜太阳电池，其特征在于，包含：
2.根据权利要求1所述的柔性透明薄膜太阳电池，其特征在于，该透过率介于20％至70％之间。
3.根据权利要求1所述的柔性透明薄膜太阳电池，其特征在于，该薄膜光伏结构的光学带隙介于1.75eV与2.2eV之间。
4.根据权利要求1所述的柔性透明薄膜太阳电池，其特征在于，该透明衬底的材料包含选自于聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺及超薄玻璃所组成的群组。
5.根据权利要求1所述的柔性透明薄膜太阳电池，其特征在于，该第一透明电极与该第二透明电极的材料是选自于由ITO、AZO、IZO、IGZO、石墨烯及金属所组成的群组。
6.根据权利要求1所述的柔性透明薄膜太阳电池，其特征在于，该薄膜光伏结构的材料包含选自于由非晶硅、微晶硅与钙钛矿所组成的群组。
7.根据权利要求1所述的柔性透明薄膜太阳电池，其特征在于，该透明衬底包含一透明基板及一高透过率的阻挡层，该高透过率的阻挡层位于该第一透明电极与该透明基板之间。
8.根据权利要求7所述的柔性透明薄膜
9.根据权利要求7所述的柔性透明薄膜太阳电池，其特征在于，该透明基板的材料包含选自于聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺所组成的群组。
10.根据权利要求1所述的柔性透明薄膜太阳电池，其特征在于，该薄膜光伏结构包含依序堆栈的一第一型非晶硅碳薄膜层、一非晶硅薄膜吸收层及一第二型非晶硅碳薄膜层，该第一型非晶硅碳薄膜层位于该第一透明电极上，该第二透明电极位于该第二型非晶硅碳薄膜层上。
11.根据权利要求10所述的柔性透明薄膜太阳电池，其特征在于，该非晶硅薄膜吸收层具有：一光电导率，范围落于10-5S/cm与10-6S/cm之间；以及一暗电导率，范围落于10-10S/cm与10-12S/cm之间。
12.根据权利要求10所述的柔性透明薄膜太阳电池，其特征在于，该非晶硅薄膜吸收层中的碳含量落在10％至15％的原子比。
13.一种柔性透明薄膜太阳电池的制备方法，其特征在于，包含：
14.根据权利要求13所述的柔性透明薄膜太阳电池的制备方法，其特征在于，该第二步骤是采用PECVD制备该薄膜光伏结构。
15.根据权利要求14所述的柔性透明薄膜太阳电池的制备方法，其特征在于，该PECVD采用氢稀释或碳掺杂的工艺完成。
16.一种柔性透明薄膜太阳电池组件的制备方法，其特征在于，包含：
17.根据权利要求16所述的柔性透明薄膜太阳电池组件的制备方法，其特征在于，该第二步骤、该第四步骤及该第六步骤是通过激光切割而执行。
18.一种柔性透明薄膜太阳电池组件的制备方法，其特征在于，包含：
...【技术特征摘要】
1.一种柔性透明薄膜太阳电池，其特征在于，包含：
2.根据权利要求1所述的柔性透明薄膜太阳电池，其特征在于，该透过率介于20％至70％之间。
3.根据权利要求1所述的柔性透明薄膜太阳电池，其特征在于，该薄膜光伏结构的光学带隙介于1.75ev与2.2ev之间。
4.根据权利要求1所述的柔性透明薄膜太阳电池，其特征在于，该透明衬底的材料包含选自于聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺及超薄玻璃所组成的群组。
5.根据权利要求1所述的柔性透明薄膜太阳电池，其特征在于，该第一透明电极与该第二透明电极的材料是选自于由ito、azo、izo、igzo、石墨烯及金属所组成的群组。
6.根据权利要求1所述的柔性透明薄膜太阳电池，其特征在于，该薄膜光伏结构的材料包含选自于由非晶硅、微晶硅与钙钛矿所组成的群组。
7.根据权利要求1所述的柔性透明薄膜太阳电池，其特征在于，该透明衬底包含一透明基板及一高透过率的阻挡层，该高透过率的阻挡层位于该第一透明电极与该透明基板之间。
8.根据权利要求7所述的柔性透明薄膜太阳电池，其特征在于，该高透过率的阻挡层的材料包含由sinx及siox所组成的群组。
9.根据权利要求7所述的柔性透明薄膜太阳电池，其特征在于，该透明基板的材料包含选自于聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺所组成的群组。
...【专利技术属性】
技术研发人员：朱锋，
申请(专利权)人：嘉善县登顶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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