本发明专利技术公开了一种储能光电CdTe太阳能电池及其制备方法，本太阳能电池自上而下依次设置有：顶面导电玻璃衬底(1)、CdTe储电层(2)、第一电解液层(3)、隔膜(4)、第二电解液层(5)、储电层(6)和底面导电玻璃衬底(7)；所述CdTe储电层(2)是由CdTe和储能材料按质量比5:10-24混合均匀后喷涂在顶面导电玻璃衬底(1)的导电面上得到的；所述储电层(6)是将储能材料喷涂或沉积在底面导电玻璃衬底(7)的导电面上得到的。本发明专利技术无需外加储电器件，集光能转化电能和电能储存双功能于同一结构中，具有非光能的充电功能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术一种太阳能电池及其制备方法，具体地说是，属于能源
技术介绍
随着能源和环境危机日益严重，寻找新的可再生的能源正在成为一项亟待解决的问题。太阳能取之不尽用之不竭，而且绿色可再生。其中薄膜太阳能技术近几年开始兴起，CdTe是公认的高效廉价的薄膜电池材料，也是发展较快的一种化合物半导体薄膜太阳能电池，但是现有的太阳能电池仅仅作为光能转换器，将太阳能转化为电能输出，目前对太阳能的研究也仅仅只是如何提高转化率，对于电能的储存仅仅是在外部附加一个单一功能的储能器件，由于外加器件不易携带，直接限制了太阳能电池小型化的发展。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种同时具有光电转换和能量储存两种功能于一体的储能光电CdTe太阳能电池及其制备方法，使太阳能电池将光能转化为电能的同时，可以将一部分电能储存起来，另外一部分电能用于输出。本专利技术为解决技术问题采用如下技术方案本专利技术储能光电CdTe太阳能电池，其特征在于本太阳能电池自上而下依次设置有顶面导电玻璃衬底UCdTe储电层2、第一电解液层3、隔膜4、第二电解液层5、储电层6和底面导电玻璃衬底7 ;以含有CdTe储电层2的顶面导电玻璃衬底I和含有储电层6底面导电玻璃衬底7作为对电极；所述CdTe储电层2是由CdTe和储能材料按质量比5:10_24混合均匀后喷涂在顶面导电玻璃衬底I的导电面上得到的，所述储能材料选自碳材料或聚苯胺类材料；所述储电层6是将储能材料喷涂或沉积在底面导电玻璃衬底7的导电面上得到的，所述储能材料选自金属氧化物或聚苯胺类材料。所述碳材料是通过炭气凝胶制备的纳米球形碳材料；所述金属氧化物选自MnO2、NiO或Ni2O3 ；所述聚苯胺类材料为聚苯胺。所述CdTe储电层2的厚度为500-2000 μ m。所述第一电解液层3和第二电解液层5由液态电解质构成，所述液态电解质是碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯中的一种与一甲基三乙基四氟硼酸铵、四乙基四氟硼酸铵中的一种按体积比1:1的比例形成的混合物。所述隔膜4选自聚丙烯膜、隔膜纸或高分子半透膜。本专利技术储能光电CdTe太阳能电池的制备方法，按以下步骤操作a、将固体碲化镉和储能材料在球磨机下球磨并混合均匀得到混合料；b、通过激光喷涂法将所述混合料喷涂在顶面导电玻璃衬底I的导电面上得到CdTe储电层2 ；C、在温度不高于300°C的条件下将储能材料喷涂或沉积在底面导电玻璃衬底(7)的导电面上，烧结后形成储电层6 ；d、在CdTe储电层2与储电层6之间插入隔膜4，压合后注入液态电解质，分别在CdTe储电层2与隔膜4之间形成第一电解液层3，在储电层6与隔膜4之间形成第二电解液层5 ;将由所述顶面导电玻璃衬底UCdTe储电层2、第一电解液层3、隔膜4、第二电解液层5、储电层6和底面导电玻璃衬底7构成的层结构在外周进行密封形成储能光电CdTe太阳能电池。本专利技术无需外加储电器件，集光能转化电能和电能储存双功能于同一结构中，具有非光能的充电功能。 与已有技术相比，本专利技术有益效果体现在I、本专利技术通过激光喷涂法制备的储能材料CdTe层，其中储能材料和CdTe产生了特殊的结构，同时增加了储能材料本身的导电性，同时在太阳能电池中加入了电解液和隔膜，解决了储能过程中电子传导的问题，基于以上结构，本专利技术的储能光电CdTe太阳能电池可以在将光能转化为电能的同时，可以将一部分电能储存起来，另外一部分电能用于输出。2、本专利技术方法制备的完整的储能光电CdTe太阳能电池在太阳光模拟器照射下1-4个小时，其开路电压为O. 5-0. 7V，和只具有光电转换的CdTe太阳能电池相比，储能光电CdTe太阳能电池的开路电压并没有降低，将太阳光模拟器照射后的储能光电CdTe太阳能电池暗处放置200-400小时，其开路电压为O. 2-0. 3V。四附图说明图I为本专利技术储能光电CdTe太阳能电池的结构示意图；图中标号1顶面导电玻璃衬底；2为CMTe储电层；3第一电解液层；4隔膜；5第二电解液层；6储电层；7底面导电玻璃衬底。五具体实施例方式实施例I :将O. 5g固体碲化镉和Ig碳微球在200°C下球磨3小时得到混合料，通过激光喷涂法将混合料喷涂到顶面导电玻璃衬底I的导电面上形成厚度为500 μ m的CdTe储电层2，其中碲化镉和碳微球的质量比为I :2 ;在底面导电玻璃衬底7的导电面上喷涂金属氧化物NiO，以300°C烧结形成储电层6，在CdTe储电层2和储电层6之间插入聚丙烯隔膜4后进行压合，再向压合的器件中按体积比为I : I注入四乙基四氟硼酸铵和碳酸二甲酯的混合物，分别形成第一电解液层3和第二电解液层5，然后在器件的外围进行密封，形成储能光电CdTe太阳能电池。本实施例所制备的储能光电CdTe太阳能电池在太阳光模拟器照射2个小时后，其开路电压为O. 68V ;将照射后的储能光电CdTe太阳能电池暗处放置360小时，其开路电压为O. 22V。太阳光模拟器照射下快速模拟充放电5000次后衰减了 9. 8%，测量其开路电压为O.61V。实施例2 将O. 5g固体碲化镉和I. 2g碳微球在200°C下球磨3小时得到混合料，通过激光喷涂法将混合料喷涂到顶面导电玻璃衬底I的导电面上形成厚度为700 μ m的CdTe储电层2，其中碲化镉和碳微球的质量比为5 :12 ;在底面导电玻璃衬底7的导电面上喷涂聚苯胺，以300°C烧结形成储电层6，在CdTe储电层2和储电层6之间插入聚丙烯隔膜4后进行压合，再向压合的器件中按体积比为I : I注入一甲基三乙基四氟硼酸铵和碳酸二甲酯的混合物，分别形成第一电解液层3和第二电解液层5，然后在器件的外围进行密封，形成储能光电CdTe太阳能电池。本实施例所制备的储能光电CdTe太阳能电池在太阳光模拟器照射2个小时后，其开路电压为O. 69V ;将照射后的储能光电CdTe太阳能电池暗处放置370小时，其开路电压为 O. 25V。 实施例3 将O. 5g固体碲化镉和I. 4g碳微球在300°C下球磨3小时得到混合料，通过激光喷涂法将混合料喷涂到顶面导电玻璃衬底I的导电面上形成厚度为900 μ m的CdTe储电层2，其中按质量比取碲化镉碳微球为5 : 14 ;在底面导电玻璃衬底7的导电面上喷涂金属氧化物MnO2,以300°C烧结形成储电层6，在CdTe储电层2和储电层6之间插入聚丙烯隔膜4后进行压合，再向压合的器件中按体积比为I : I注入四乙基四氟硼酸铵和碳酸二乙酯的混合物，分别形成第一电解液层3和第二电解液层5，然后在器件的外围进行密封，形成储能光电CdTe太阳能电池。本实施例所制备的储能光电CdTe太阳能电池在太阳光模拟器照射2. 5个小时后，其开路电压为O. 69V ;将照射后的储能光电CdTe太阳能电池暗处放置370小时，其开路电压为O. 22V。实施例4 将O. 5g固体碲化镉和I. 6g碳微球在300°C下球磨3小时得到混合料，通过激光喷涂法将混合料喷涂到顶面导电玻璃衬底I的导电面上形成厚度为1100 μ m的CDTE储电层2，其中按质量比取碲化镉碳微球为5 : 16 ;在底面导电玻璃衬底7的导电面上喷涂金属氧化物Ni203，以300°C烧结形成储电层6，在CdTe储电层2和储电层6之间插入高本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种储能光电CdTe太阳能电池，其特征在于本太阳能电池自上而下依次设置有：顶面导电玻璃衬底(1)、CdTe储电层(2)、第一电解液层(3)、隔膜(4)、第二电解液层(5)、储电层(6)和底面导电玻璃衬底(7)；所述CdTe储电层(2)是由CdTe和储能材料按质量比5:10？24混合均匀后喷涂在顶面导电玻璃衬底(1)的导电面上得到的，所述储能材料选自碳材料或聚苯胺类材料；所述储电层(6)是将储能材料喷涂或沉积在底面导电玻璃衬底(7)的导电面上得到的，所述储能材料选自金属氧化物或聚苯胺类材料。
【技术特征摘要】
1.一种储能光电CdTe太阳能电池，其特征在于本太阳能电池自上而下依次设置有顶面导电玻璃衬底(I)、CdTe储电层(2)、第一电解液层(3)、隔膜(4)、第二电解液层(5)、储电层(6)和底面导电玻璃衬底(7)； 所述CdTe储电层(2)是由CdTe和储能材料按质量比5:10-24混合均匀后喷涂在顶面导电玻璃衬底(I)的导电面上得到的，所述储能材料选自碳材料或聚苯胺类材料； 所述储电层(6)是将储能材料喷涂或沉积在底面导电玻璃衬底(7)的导电面上得到的，所述储能材料选自金属氧化物或聚苯胺类材料。2.根据权利要求I所述的储能光电CdTe太阳能电池，其特征在于 所述碳材料是纳米球形碳材料； 所述金属氧化物选自Mn02、NiO或Ni2O3 ； 所述聚苯胺类材料为聚苯胺。3.根据权利要求I或2所述的储能光电CdTe太阳能电池，其特征在于 所述CdTe储电层(2)的厚度为500-2000 μ m。4.根据权利要求I所述的储能光电CdTe太阳能电池，其特征在于 所述第一电解液层(3)和第二电解液层(5)由液态电解质构成，所述液态电解质是碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖正辉，李学良，张波，张杨，陈洁洁，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：
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