一种透光非晶硅薄膜电池制造技术

本实用新型专利技术提供了一种透光非晶硅薄膜电池，所述电池包括玻璃基板，所述玻璃基板上自下而上依次设有透明导电膜、非晶硅层和透明背电极。本实用新型专利技术的电池的背电极为透明物质制成，使得该电池能够透光，达到自然然透过某些可见光，从而为生产适合建筑一体化的透视型非晶硅光伏组件提供一个有效而简单的方法。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能电池领域，具体是一种透光非晶硅薄膜电池。
技术介绍
传统的光伏产品，特别是最流行的晶体硅光伏组件，不具有透光性，或者是没有自然均匀的合适建筑一体化应用的透明性，其原因是可见光不能穿透半导体或者是电极材料；就算现在有人讲晶体硅间隔做得比较大，做出来了具有透过自然光的晶体硅组件，由于晶体硅电池片在封装过程中容易破碎、移位等原因，造成生产成本非常高，因此在做透光性 光伏组件时候很难突破。传统的非晶硅薄膜电池组件，主要结构由一个标准的PIN层硅薄膜组成或多层PIN，器件包含了一个平板玻璃基板、一个具有透明导电的氧化物制成的前电极组成、一个由硼掺杂的非晶硅合金构成P层、一个本征层硅薄膜的I层、一个由磷掺杂的非晶硅合金构成N层、一个不透明的金属导电膜组成的背电极、粘合层与封装材料以及后面的玻璃盖板组成，该种设计成一个非透明太阳能电池，主要是由于背电极不透光原因引起的。由于非透明太阳能电池存在挡光，不能应用到窗户上使用。
技术实现思路
为了解决现有的太阳能电池为非透明的，无法解决透光的问题，本技术提供了一种透光非晶娃薄膜电池。本技术采用的技术方案是所述电池包括玻璃基板，所述玻璃基板上自下而上依次设有透明导电膜、非晶硅层和透明背电极。优选地，所述电池还包括玻璃背板，所述透明背电极上设有玻璃背板。优选地，所述电池还包括粘合剂，所述粘合剂设置在玻璃背板和透明背电极之间。优选地，所述非晶硅层和透明背电极上设有通孔。本技术的电池的背电极为透明物质制成，使得该电池能够透光，达到自然然透过某些可见光，从而为生产适合建筑一体化的透视型非晶硅光伏组件提供一个有效而简单的方法。附图说明图I为本技术一种实施例的结构示意图；图2为本技术一种实施例的局部结构示意图。在图中，11玻璃基板、12非晶硅层、13粘合剂、14透明导电膜、15透明背电极、16玻璃背板、17通孔。具体实施方式以下结合附图对本技术提供的具体实施方式作进一步详细的描述如图I所示，为本技术一种实施例的结构示意图，该电池包括玻璃基板11，所述玻璃基板11上自下而上依次设有透明导电膜14、非晶硅层12和透明背电极15。本技术的电池的背电极为透明物质制成，使得该电池能够透光，达到自然然透过某些可见光，和这种透视玻璃相比，传统的光伏透光玻璃是用晶体硅的间距作为光的透过窗口，在光透过后会在房间内出现一些斑点、被遮住的影子存在；因此使用该传统的透光组件透过的光不够自然。本技术可用来做成真正的透光型光伏模块，用于建筑玻璃当窗户、天窗等使用，从而为生产适合建筑一体化的透视型非晶硅光伏组件提供一个有效而简单的方法。再次参阅图1，该电池包括玻璃基板11、一层透明导电膜14(例如掺F的SnO2)构成的前电极层，一层大约400纳米的非晶硅层12，该非晶硅层是由掺硼杂质的非晶硅碳合金层P型硅，该层带隙大于2. 2eV的尽带宽度；另一层是不掺任何杂质的非晶硅薄膜层I，I层主要是在光电转化时候提供自由电子的发电层；最后一层是掺磷的非晶硅N层，该三层组成了产生光电转换的PIN主要层；再加上一个透明背电极15，该层主要是由掺Al的ZnO2薄膜，为透明导电层；一个由EVA胶膜封装而成的粘合剂13 ;和一个玻璃背板16 ;粘合剂13 设置在玻璃背板16和透明背电极15之间。在这个电池设计中，背电极接触层是由透明导电膜制成的背电极15，不存在传统光伏器件中的金属背电极Al ;在制作非晶硅层时候，主要是调节非晶硅层I层的厚薄与N层的禁带宽度；制作要求I层的厚度不能超过300纳米，N层的禁带宽度不能小于I. 85eV ；按照该种方法制作的非晶硅薄膜透光组件透过率可达10%以上；由于该工艺制作的非晶硅薄膜厚度薄，相对于光电转换效率也只有4%左右。由于该器件具有双面透光性，即双面感光，因为透明的背面接触层可以允许模块背面的光到达非晶硅层，从而产生光伏效应，这种双面光感的性能是透视型非晶硅模块更适合独立户外应用和弱光室内应用，这时光伏模块的双面都是触光的。由于这类器件的结构和PIN型薄膜硅太阳能电池的基本不是一样的，当光照在前电极时候比光照在背电极时的发电功率要高得多，由于背电极靠近的是N层硅电极，该层的禁带宽度比较窄，有很大部分的光都不能透过该层，因此在正常情况下，从背面光照时候的发电功率要小于在前电极时候的功率。如图2所示，为本技术一种实施例的局部结构示意图，为了便于该电池的透光，所述非晶硅层12和透明背电极15上设有通孔17，可以是一个或者多个通孔。该实施例是通过激光刻蚀的方式在非晶硅薄膜层做刻蚀处理，将该层的发电部分处理掉，使光线能够通过该孔透过玻璃层。本技术的通孔不会有光电转换效益，属于光透过的通道，根据不同的透光率可以选择性的进行刻蚀，通孔17的直径为100-200 μ m，两通孔17之间的距离为l_3mm ;使用激光刻蚀时候的绿光波长为532、刻线速度为500-700mm/s ;激光频率为5-15KHZ ;激光功率为1-3W;通过以上工艺刻蚀出的非晶硅薄膜透光性组件透过率可达10-30% ;非晶硅薄膜透光性光电转换效率达6%以上；在大面积沉积透光性的非晶硅薄膜组件以及使用激光处理的透光型非晶硅薄膜组件中，这种透视型光伏玻璃窗生产成本更低，外观更自然，透过光不会出现阴影；比传统的晶体硅透光组件更经济，外观更美，这种透光性薄膜组件完全避免了繁琐的后续封装处理过程，可以在传统的非晶硅薄膜生产线上一次性完成，不需要额外增加多少设备和材料，因此，这种非晶硅薄膜透光型光伏组件更适合一建筑一体化上，为建筑玻璃提供了一种成本低、简单而实际的解决方案。在此说明书中，本技术已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本技术的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是 说明性的而非限制性的。权利要求1.一种透光非晶娃薄膜电池，其特征在于，所述电池包括玻璃基板，所述玻璃基板上自下而上依次设有透明导电膜、非晶硅层和透明背电极。2.根据权利要求I所述的电池，其特征在于，所述电池还包括玻璃背板，所述透明背电极上设有玻璃背板。3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述电池还包括粘合剂，所述粘合剂设置在玻璃背板和透明背电极之间。4.根据权利要求I所述的电池，其特征在于，所述非晶硅层和透明背电极上设有通孔。专利摘要本技术提供了一种透光非晶硅薄膜电池，所述电池包括玻璃基板，所述玻璃基板上自下而上依次设有透明导电膜、非晶硅层和透明背电极。本技术的电池的背电极为透明物质制成，使得该电池能够透光，达到自然然透过某些可见光，从而为生产适合建筑一体化的透视型非晶硅光伏组件提供一个有效而简单的方法。文档编号H01L31/0224GK202601630SQ20122024642公开日2012年12月12日 申请日期2012年5月25日 优先权日2012年5月25日专利技术者邓文忠 申请人:浙江慈能光伏科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透光非晶硅薄膜电池，其特征在于，所述电池包括玻璃基板，所述玻璃基板上自下而上依次设有透明导电膜、非晶硅层和透明背电极。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓文忠，
申请(专利权)人：浙江慈能光伏科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：