一种碲化镉/硫化镉太阳能电池，在基底上表面设背电极，背电极上表面设电池结，电池结的上表面设电极。上述的电池结包括碲化镉薄膜，在碲化镉薄膜的上表面设硫化镉薄膜和硫化锌薄膜、或硫化镉-硫化锌合金薄膜，硫化镉-硫化锌合金薄膜用通式CdxZn1-xS表示的材料组成，式中0≤x＜1。采用硫化镉-硫化锌合金薄膜、或硫化镉和硫化锌薄膜，替代现有硫化镉薄膜，硫化锌比硫化镉稳定且更透明，电流密度和电池稳定性显著提高；采用厚度不超过0.15mm不锈钢薄片或厚度不超过2mm的表面镀有金属薄膜的高分子材料基底，柔性好、质量轻、单位重量发电效率高，太阳能电池可卷曲，随身携带。它具有转换效率高、成本低、重量轻、携带方便等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于太阳能电池
，具体涉及到碲化镉硫化锌太阳能电池。
技术介绍
联合国组织的研究报告表明，能源消耗指数是衡量社会发展和发达水平的一个重要指标。为了进一步改善生活质量，特别是贫穷地区的生存生活，电力消费需要在现在的水平上再增加十倍以上。目前人类主要有火力发电、水利发电、核电技术。火力发电所采用的化石燃料能源，在带给人们文明与进步的同时，也带来日益严重的环境污染，化石燃料已经越来越少，面临被用尽的边缘。水利发电的利用已达到顶峰，不可能再有显著发展。核电技术一直是一项国防和战略性敏感技术，而且核废料很难处理，2011年4月日本福岛核电站受地震海嘯破坏后泄漏大量核辐射，核电站的安全更是令人生畏。太阳能是取之不尽，用之不竭的能源，太阳能的利用不会造成环境污染，因此，太 阳能的利用，受到世界各国的重视，太阳能产品目前使用较广的有太阳能热水器、太阳能集热器、太阳能电池等。太阳能电池有硅薄膜电池、单(多)晶硅电池、硅薄膜电池、碲化镉电池、铜铟镓硒电池，晶硅技术是第一代传统技术，技术含量低，历史悠久，起始投资相对较低，目前占有绝大部分市场。但因为使用很多比较昂贵的晶硅材料；硅薄膜电池制造过程耗能多，能源回报周期太长；碲化镉电池制造过程产生太多污染，碲化镉产品目前成本较低，是世界太阳能产业领跑者；铜铟镓硒的优点是实验室起始效率高，尽管仅有少量市场产品，使用效率都远远低于其实验室效率，其致命缺点是重复性差、制造难度大、对微量水蒸汽极其敏感，关键元素CdTe地球含量低、毒性高。目前太阳能电池发电成本还是远高于传统火力发电、水力发电等。美国First Solar公司的硫化镉/締化镉产品已经遍布世界各地，目前已经建成多个大型太阳能电池发电站。截止2011年11月，累计发电量达5000兆瓦(5GW)。硫化镉的是米黄色物质，吸收蓝光波段，在强紫外光下不稳定。专利号为201010274863. X、专利技术名称为《一种CdTe电池过渡层及其制备方法及CdTe))的申请专利，其主要结构是由依次层叠的玻璃衬底、透明导电层、CdS层、CdTe层、过渡层以及背电极构成。过渡层为ZnTe和Cu层交替堆积的多层结构。这种太阳能电池，其主要缺点是，结构复杂、热效率底。在太阳能
，当前需迫切解决得一个技术问题是提供一种太阳能转换效率高、产品成本低的太阳能电池。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服上述太阳能电池的缺点，提供一种转换效率高、产品成本低的碲化镉/硫化镉太阳能电池。解决上述技术问题所采用的技术方案是在基底上表面设置有背电极，背电极上表面设置有电池结，电池结的上表面设置前电极。本专利技术的电池结包括碲化镉薄膜，在碲化镉薄膜的上表面设置有硫化镉薄膜和硫化锌薄膜或硫化镉-硫化锌合金薄膜，硫化镉-硫化锌合金薄膜用通式CdxZnl-xS表示的材料组成,式中O ( x〈l。本专利技术的碲化镉薄膜的厚度至少为lOOOnm，硫化镉-硫化锌合金薄膜的厚度至少为 20nm。本专利技术的碲化镉薄膜的厚度至少为lOOOnm，硫化镉薄膜和硫化锌薄膜的厚度为20 60nm,其中硫化镉薄膜的厚度为5 15nm。本专利技术的碲化镉薄膜的厚度至少为lOOOnm，硫化镉薄膜和硫化锌薄膜的厚度最佳为50nm,硫化镉薄膜的厚度最佳为5nm。 本专利技术的基底是厚度不超过0. 15mm不锈钢薄片或厚度不超过2mm的表面镀有金属薄膜的高分子材料基底；所述的高分子材料为聚酰亚胺、聚氟乙烯、密度> I. 55g/cm3的聚氯乙烯中的任意一种。本专利技术采用在镀膜碲化镉薄膜上表面镀膜硫化镉-硫化锌合金薄膜、或硫化镉和硫化锌薄膜，替代了现有硫化镉薄膜，硫化锌比硫化镉稳定且更透明，电流密度和电池稳定性显著提高；采用厚度不超过0. 15mm不锈钢薄片或厚度不超过2_的表面镀有金属薄膜的高分子材料基底，这种太阳能电池柔性好、质量轻、单位重量发电效率高，所制备的太阳能电池可以卷曲，可随身携带。本专利技术具有转换效率高、产品成本低、重量轻、携带方便等优点，可作为太阳能电池。附图说明图I是本专利技术实施例I的结构示意图。具体实施例方式下面结合附图和各实施例对本专利技术进一步详细说明，但本专利技术不限于这些实施例。实施例I在图I中，本实施例的碲化镉/硫化镉太阳能电池由前电极I、电池结2、背电极3、基底4联接构成。本实施例的基底4采用柔软的不锈钢薄片，厚度为0. 1mm，不锈钢薄片的厚度不超过0. 15mm，这种结构的基底4，有柔性，质量轻，单位质量发电效率高，所制备的太阳能电池可以卷曲，可随身携带。基底4也可采用玻璃基底。在基底4上表面镀背电极3，背电极3采用金属钥薄膜，背电极3上表面镀碲化镉薄膜，碲化镉薄膜的厚度为lOOOnm，也可大于lOOOnm。締化镉薄膜的上表面镀硫化镉-硫化锌合金薄膜，締化镉薄膜、硫化镉-硫化锌合金薄膜构成本实施例的电池结2,硫化镉-硫化锌合金薄膜用通式CdxZnl-xS表示的材料组成，式中X为0. 5,即Cda5Zna5S,硫化镉-硫化锌合金薄膜的厚度为50nm,也可大于50nm。电池结2的上表面镀有前电极I，前电极I是透明导电薄膜，前电极I上也可以加金属导线，如镀碳表面层的金属银线。实施例2在本实施例中，基底4、背电极3的结构以及制备方法与实施例I相同。在背电极3的上表面镀碲化镉薄膜，碲化镉薄膜的厚度为lOOOnm，也可大于lOOOnm，碲化镉薄膜的上表面镀硫化镉-硫化锌合金薄膜，締化镉薄膜、硫化镉-硫化锌合金薄膜构成本实施例的电池结2,硫化镉-硫化锌合金薄膜用通式CdxZnl-xS表示的材料组成,式中x为0. 5,即Cda5Zna5S,硫化镉-硫化锌合金薄膜的厚度为20nm，也可大于20nm。电池结2的上表面设置前电极I其它结构层以及制备方法与实施例I相同。实施例3在以上实施例1、2中，基底4、背电极3的结构以及制备方法与实施例I相同。在背电极3的上表面镀碲化镉薄膜，碲化镉薄膜的上表面镀硫化镉-硫化锌合金薄膜，碲化镉薄膜、硫化镉硫化锌合金薄膜构成本实施例的电池结2,締化镉薄膜的厚度为IOOOnm,也可大于IOOOnm,硫化镉-硫化锌合金薄膜用通式CdxZnl-xS表示的材料组成,式中x为0,即ZnS,硫化镉-硫化锌合金薄膜的厚度为20nm,也可大于20nm。 其它结构层以及制备方法与实施例I相同。实施例4在以上实施例1、2中，基底4、背电极3的结构以及制备方法与实施例I相同。在背电极3的上表面镀碲化镉薄膜，碲化镉薄膜的上表面镀硫化镉-硫化锌合金薄膜，碲化镉薄膜、硫化镉-硫化锌合金薄膜构成本实施例的电池结2，碲化镉薄膜的厚度为lOOOnm，也可大于IOOOnm,硫化镉-硫化锌合金薄膜用通式(MxZnl-xS表示的材料组成,式中x为0. 9,即Cda9ZnaiS,硫化镉-硫化锌合金薄膜的厚度为20nm，也可大于20nm。当x为I时，将为硫化镉膜，与现有技术相同其它结构层以及制备方法与实施例I相同。实施例5本实施例的基底4、背电极3的结构以及制备方法与实施例I相同。在背电极3的上表面镀碲化镉薄膜，碲化镉薄膜的上表面镀硫化镉薄膜，硫化镉薄膜的上表面镀硫化锌薄膜，碲化镉薄膜、硫化镉薄膜、硫化锌薄膜构成本实施例的电池结2，碲化镉薄膜的厚度为IOOOnm,也可大于IOOOnm,硫化镉薄本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种碲化镉/硫化镉太阳能电池，在基底（4）上表面设置有背电极（3），背电极（3）上表面设置有电池结（2），电池结（2）的上表面设置前电极（1），其特征在于：所述的电池结（2）包括碲化镉薄膜，在碲化镉薄膜的上表面设置有硫化镉薄膜和硫化锌薄膜或硫化镉？硫化锌合金薄膜，硫化镉？硫化锌合金薄膜用通式CdxZn1？xS表示的材料组成，式中0≤x<1。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘生忠，李灿，
申请(专利权)人：陕西师范大学，中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。