System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 双面吸光型光伏电池制造技术_技高网

双面吸光型光伏电池制造技术

技术编号:40346387 阅读:6 留言:0更新日期:2024-02-09 14:31
本发明专利技术提供一种双面吸光型光伏电池。特定而言,本发明专利技术提供一种光伏电池,其包含:第1透明导电膜;第2透明导电膜;自第1透明导电膜至第2透明导电膜依序配置的第1pn结、第2pn结和第3pn结,其中所述第1pn结包含第1能隙,所述第2pn结包含第2能隙,所述第3pn结包含第3能隙,其限制条件为:第1能隙、第2能隙和第3能隙的满足第2能隙≤第1能隙+0.5eV且第2能隙≤第3能隙+0.5eV。所述的双面吸光型光伏电池具有改良的电池外部量子效率、光电转换效率、填充因子、开路电压(V<subgt;OC</subgt;)及/或短路电流(J<subgt;SC</subgt;)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供一种光伏电池。本专利技术提供一种包含硅的光伏电池,特别是包含非晶硅或单晶硅的光伏电池。本专利技术提供一种包含铜铟镓硒(cigs)薄膜的光伏电池。本专利技术提供一种包含有机薄膜的光伏电池。本专利技术另提供一种包含复数个光伏电池的光伏电池堆栈。


技术介绍

1、现有技术的光伏电池大致可分成硅基光伏电池、薄膜光伏电池、有机光伏电池和化合物半导体光伏电池。其中以硅基光伏电池为大宗,乃因硅基光伏电池的生产技术与设备已相当成熟。化合物半导体光伏电池则常用于聚光型光伏电池中。

2、为进一步提升光伏电池的效率,可将具有不同能隙的化合物半导体层进行堆栈而形成多接面结构,利用不同能隙的半导体层吸收不同波长的光,以提升光伏电池的效率。然而,多接面化合物半导体光伏电池结构的制造程序复杂且困难,且成本极高。此外,多接面结构因为须要成长具有不同能隙的化合物半导体吸收层,然而,往往各吸收层之间的能隙匹配时,晶格常数并不匹配,难以提升各吸收层的结晶品质,进而限制了多接面化合物半导体光伏电池的效率。此外,由于不同能隙的半导体层其光电转换效率不同,因此,照光后产生的光电流强度也不尽相同,由于各化合物半导体层产生的光电流强度差异过大,电流匹配度不佳时,也会影响该光伏电池整体电流的输出强度。

3、因此,所属
中持续存在改善光伏电池外部量子效率、光电转换效率、填充因子、开路电压(voc)及/或短路电流(jsc)的需求。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种光伏电池,其包含:

2、第1透明导电膜;

3、第2透明导电膜;

4、自第1透明导电膜至第2透明导电膜依序配置的第1pn结、第2pn结和第3pn结,其中所述第1pn结包含第1能隙,所述第2pn结包含第2能隙,所述第3pn结包含第3能隙,其限制条件为:

5、第1能隙、第2能隙和第3能隙满足

6、第2能隙≤第1能隙+0.5ev且第2能隙≤第3能隙+0.5ev。

7、如前文所述的光伏电池,其中所述第1透明导电膜或所述第2透明导电膜的能隙大于2.2ev。

8、如前文所述的光伏电池,其中所述第1透明导电膜或所述第2透明导电膜于可见光波长范围的平均光穿透率大于85%。

9、如前文所述的光伏电池,其中所述第1透明导电膜包含氧化铟锡(ito)。

10、如前文所述的光伏电池,其中所述第2透明导电膜包含氧化铟锡(ito)、铟掺杂氧化锌(in:zno)、铝掺杂氧化锌(al:zno)、镓掺杂氧化锌(ga:zno)、硼掺杂氧化锌(b:zno)、氢掺杂氧化铟(ino:h)、氟掺杂氧化铟(f:in2o3)或氟掺杂氧化锡(sno2:f)。

11、如前文所述的光伏电池,其中所述第2能隙包含间接能隙。

12、如前文所述的光伏电池,其中所述第1能隙包含直接能隙。

13、如前文所述的光伏电池,其中所述第3能隙包含直接能隙。

14、如前文所述的光伏电池,其中所述第2能隙的范围为0.5至1.5ev。

15、如前文所述的光伏电池,其中所述第1能隙的范围为1至4ev。

16、如前文所述的光伏电池,其中所述第3能隙的范围为1至4ev。

17、如前文所述的光伏电池,其中在连接第1透明导电膜和第2透明导电膜的方向上,所述第1pn结对于所述第2pn结的厚度比率小于或等于10-3。

18、如前文所述的光伏电池,其中在连接第1透明导电膜和第2透明导电膜的方向上,所述第3pn结对于所述第2pn结的厚度比率小于或等于10-3。

19、本专利技术另提供一种光伏电池,其包含:

20、第1透明导电膜;

21、第2透明导电膜;

22、自第1透明导电膜至第2透明导电膜依序配置的第1pn结、第2pn结和第3pn结,其中所述第1pn结与所述第2pn结的极性方向相反,所述第1pn结与所述第3pn结的极性方向相同。

23、如前文所述的光伏电池,其中所述第1透明导电膜或所述第2透明导电膜的能隙大于2.2ev。

24、如前文所述的光伏电池,其中所述第1透明导电膜或所述第2透明导电膜于可见光波长范围的平均光穿透率大于85%。

25、如前文所述的光伏电池,其中所述第1透明导电膜包含氧化铟锡(ito)。

26、如前文所述的光伏电池,其中所述第2透明导电膜包含氧化铟锡(ito)、铟掺杂氧化锌(in:zno)、铝掺杂氧化锌(al:zno)、镓掺杂氧化锌(ga:zno)、硼掺杂氧化锌(b:zno)、氢掺杂氧化铟(ino:h)、氟掺杂氧化铟(f:in2o3)或氟掺杂氧化锡(sno2:f)。

27、如前文所述的光伏电池,其中所述第2pn结包含多晶硅或单晶硅。

28、如前文所述的光伏电池,其中所述第1pn结包含光敏性导电聚合物、数均分子量(mn)≤1,000的聚合物,例如但不限于:mn≤200、mn≤400、mn≤500、mn≤600、mn≤800或mn≤1,000的聚合物、有机金属卤化物型钙钛矿、铜铟镓硒(cigs)、钙钛氧化物、非晶硅、ii-vi族化合物或ⅲ-ⅴ族化合物。

29、如前文所述的光伏电池,其中所述第3pn结包含光敏性导电聚合物、mn≤1,000的聚合物,例如但不限于:mn≤200、mn≤400、mn≤500、mn≤600、mn≤800或mn≤1,000的聚合物、有机金属卤化物型钙钛矿、铜铟镓硒(cigs)、钙钛氧化物、非晶硅、ii-vi族化合物或ⅲ-ⅴ族化合物。

30、如前文所述的光伏电池,其另包含第3透明导电膜,其位于所述第1pn结与所述第2pn结之间。

31、如前文所述的光伏电池,其另包含第4透明导电膜,其位于所述第2pn结与所述第3pn结之间。

32、如前文所述的光伏电池,其中所述第3透明导电膜与所述第2透明导电膜电连接。

33、如前文所述的光伏电池,其中所述第4透明导电膜与所述第1透明导电膜电连接。本专利技术另提供一种光伏电池堆栈,其包含:

34、第1电极;

35、第2电极;和

36、自所述第1电极至所述第2电极依序配置的第1光伏电池、第2光伏电池和第3光伏电池,其中所述第1电极包含所述第1光伏电池的阳极,所述第2电极包含所述第3光伏电池的阴极,

37、其中所述第2光伏电池的阳极和所述第3光伏电池的阳极与所述第1电极电性连接,且所述第1光伏电池的阴极和所述第2光伏电池的阴极与所述第2电极电性连接。

38、如前文所述的光伏电池堆叠,其中所述第2光伏电池的阴极包含透明导电膜且包含所述第1光伏电池的阴极。

39、如前文所述的光伏电池堆叠,其中所述第2光伏电池的阳极包含透明导电膜且包含所述第3光伏电池的阳极。

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...

【技术保护点】

1.一种光伏电池,其包含:

2.根据权利要求1所述的光伏电池,其中所述第1透明导电膜或所述第2透明导电膜的能隙大于2.2eV。

3.根据权利要求1所述的光伏电池,其中所述第1透明导电膜或所述第2透明导电膜于可见光波长范围的平均光穿透率大于85%。

4.根据权利要求1所述的光伏电池,其中所述第1透明导电膜包含氧化铟锡(ITO)。

5.根据权利要求1所述的光伏电池,其中所述第2透明导电膜包含氧化铟锡(ITO)、铟掺杂氧化锌(In:ZnO)、铝掺杂氧化锌(Al:ZnO)、镓掺杂氧化锌(Ga:ZnO)、硼掺杂氧化锌(B:ZnO)、氢掺杂氧化铟(InO:H)、氟掺杂氧化铟(F:In2O3)或氟掺杂氧化锡(SnO2:F)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的光伏电池,其中所述第2能隙包含间接能隙。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的光伏电池,其中所述第1能隙包含直接能隙。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的光伏电池,其中所述第3能隙包含直接能隙。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的光伏电池,其中所述第2能隙的范围为0.5至1.5eV。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的光伏电池,其中所述第1能隙的范围为1至4eV。

11.根据权利要求1至5中任一项所述的光伏电池,其中所述第3能隙的范围为1至4eV。

12.根据权利要求1至5中任一项所述的光伏电池,其中在连接第1透明导电膜和第2透明导电膜的方向上,所述第1pn结对于所述第2pn结的厚度比率小于或等于5x10-2。

13.根据权利要求1至5中任一项所述的光伏电池,其中在连接第1透明导电膜和第2透明导电膜的方向上,所述第3pn结对于所述第2pn结的厚度比率小于或等于5x10-2。

14.一种光伏电池,其包含:

15.如权利要求14所述的光伏电池,其中所述第1透明导电膜或所述第2透明导电膜的能隙大于2.2eV。

16.如权利要求14所述的光伏电池,其中所述第1透明导电膜或所述第2透明导电膜于可见光波长范围的平均光穿透率大于85%。

17.如权利要求14所述的光伏电池,其中所述第1透明导电膜包含氧化铟锡(ITO)。

18.如权利要求14所述的光伏电池,其中所述第2透明导电膜包含氧化铟锡(ITO)、铟掺杂氧化锌(In:ZnO)、铝掺杂氧化锌(Al:ZnO)、镓掺杂氧化锌(Ga:ZnO)、硼掺杂氧化锌(B:ZnO)、氢掺杂氧化铟(InO:H)、氟掺杂氧化铟(F:In2O3)或氟掺杂氧化锡(SnO2:F)。

19.根据权利要求14至18中任一项所述的光伏电池,其中所述第2pn结包含多晶硅或单晶硅。

20.根据权利要求14至18中任一项所述的光伏电池,其中所述第1pn结包含光敏性导电聚合物、数均分子量(Mn)≤1,000的聚合物、有机金属卤化物型钙钛矿、铜铟镓硒(CIGS)、钙钛氧化物、非晶硅、II-VI族化合物或Ⅲ-Ⅴ族化合物。

21.根据权利要求14至18中任一项所述的光伏电池,其中所述第3pn结包含光敏性导电聚合物、数均分子量(Mn)≤1,000的聚合物、有机金属卤化物型钙钛矿、铜铟镓硒(CIGS)、钙钛氧化物、非晶硅、II-VI族化合物或Ⅲ-Ⅴ族化合物。

22.根据权利要求14至18中任一项所述的光伏电池,其另包含第3透明导电膜,其位于所述第1pn结与所述第2pn结之间。

23.根据权利要求14至18中任一项所述的光伏电池,其另包含第4透明导电膜,其位于所述第2pn结与所述第3pn结之间。

24.如权利要求22所述的光伏电池,其中所述第3透明导电膜与所述第2透明导电膜电连接。

25.如权利要求23所述的光伏电池,其中所述第4透明导电膜与所述第1透明导电膜电连接。

...

【技术特征摘要】

1.一种光伏电池,其包含:

2.根据权利要求1所述的光伏电池,其中所述第1透明导电膜或所述第2透明导电膜的能隙大于2.2ev。

3.根据权利要求1所述的光伏电池,其中所述第1透明导电膜或所述第2透明导电膜于可见光波长范围的平均光穿透率大于85%。

4.根据权利要求1所述的光伏电池,其中所述第1透明导电膜包含氧化铟锡(ito)。

5.根据权利要求1所述的光伏电池,其中所述第2透明导电膜包含氧化铟锡(ito)、铟掺杂氧化锌(in:zno)、铝掺杂氧化锌(al:zno)、镓掺杂氧化锌(ga:zno)、硼掺杂氧化锌(b:zno)、氢掺杂氧化铟(ino:h)、氟掺杂氧化铟(f:in2o3)或氟掺杂氧化锡(sno2:f)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的光伏电池,其中所述第2能隙包含间接能隙。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的光伏电池,其中所述第1能隙包含直接能隙。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的光伏电池,其中所述第3能隙包含直接能隙。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的光伏电池,其中所述第2能隙的范围为0.5至1.5ev。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的光伏电池,其中所述第1能隙的范围为1至4ev。

11.根据权利要求1至5中任一项所述的光伏电池,其中所述第3能隙的范围为1至4ev。

12.根据权利要求1至5中任一项所述的光伏电池,其中在连接第1透明导电膜和第2透明导电膜的方向上,所述第1pn结对于所述第2pn结的厚度比率小于或等于5x10-2。

13.根据权利要求1至5中任一项所述的光伏电池,其中在连接第1透明导电膜和第2透明导电膜的方向上,所述第3pn结对于所述第2pn结的厚度比率小于或等于5x10-2。

14.一种光伏电池,其包含:

15.如权利要求14所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:张准林彦志林于庭
申请(专利权)人:华升集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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