[发明专利]太阳能电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池。

背景技术

近来，随着能量消耗的增长，已经开发出将太阳能转化为电能的太阳能电池。在这种太阳能电池中，提高光电转换效率是重要因素。

为了提高光电转换效率，由金属制成的不透明栅极形成在太阳能电池的前表面上。根据该方法，由于该栅极具有优异的电导率，因此可以改进电流收集特性。然而，不透明栅极所在的区域会变为阻挡太阳光传播的死区，因此会减少太阳能电池的有效面积。

发明内容

技术问题

本发明提供一种太阳能电池，所述太阳能电池通过改进电流收集特性而不减少太阳能电池的有效面积来提高光电转换效率。

技术方案

根据本发明的太阳能电池包括：衬底；在所述衬底上的第一电极层；在所述第一电极层上的光吸收层；在所述光吸收层上的包含透光导电材料的第二电极层；以及在所述第二电极层上的包含透光导电材料的栅极。

所述栅极可以包含透明导电材料。所述栅极包含选自由掺杂铝的氧化锌（AZO）、掺杂氟的氧化锡（FTO）、掺杂镓的氧化锌（GZO）或掺杂硼的氧化锌（BZO）构成的组中的至少一种。

所述栅极的一部分与第二电极层一体形成。

所述栅极包含金属。所述栅极通过层压至少两个金属层来形成。所述栅极包括：第一金属层，形成在所述第二电极层上并且包含选自由Ni、Ag、Pt和其合金构成的组中的一种；以及第二金属层，形成在所述第一金属层上并且包含Au。

所述栅极包括：第一层，形成在所述第二电极层上并且包含透明导电材料；以及第二层，形成在所述第一层上并且包含金属。

所述第一层包含选自由掺杂铝的氧化锌（AZO）、掺杂氟的氧化锡（FTO）、掺杂镓的氧化锌（GZO）或掺杂硼的氧化锌（BZO）构成的组中的至少一种，所述第二层包含选自由Ni、Ag、Pt和其合金构成的组中的至少一种。

所述栅极的厚度与所述第二电极层的厚度之比的范围是0.5至3。

有益效果

根据本发明的太阳能电池，栅极使用透光导电材料形成，因此可以改进电流收集特性同时不会减少太阳能电池的有效面积。因此，可以有效地提高太阳能电池的光电转换效率。此外，栅极可以用作防反射壁，因此可以更大程度地提高太阳能电池的光电转换效率。栅极可以使用透明导电材料或厚度薄的金属层形成。如果使用透明导电材料形成的栅极的一部分与第二电极层一体形成，则可以简化制造过程并且可以改进结特性。此外，如果栅极的一部分使用金属层形成，则由于金属层具有优异的电导率，可以更大程度地改进电流收集特性。

附图说明

图1是示出根据第一实施例的太阳能电池的示意性剖视图；

图2是示出根据第一实施例的太阳能电池的改进例子的示意性剖视图；

图3是示出根据第二实施例的太阳能电池的示意性剖视图；以及

图4是示出根据第三实施例的太阳能电池的示意性剖视图。

具体实施方式

在实施例的描述中，应当理解，当层（膜）、区域、图案或结构被表述为在其它层（膜）、其它区域、其它衬垫或其它图案“上”或“下”时，它可以“直接地”或“间接地”在其它层（膜）、其它区域、其它衬垫或其它图案上，或者也可以存在一个或多个中间层。参照附图描述关于所述层的位置。

为了说明和清楚的目的，可以夸大修改所述层（膜）、区域、图案或结构的尺寸或厚度。所述尺寸不完全反应实际尺寸。

下面，将参照附图详细描述实施例。

图1是示出根据第一实施例的太阳能电池的示意性剖视图。

参照图1，根据实施例的太阳能电池100包括衬底10，第一电极层31、光吸收层33、第二电极层39和栅极42依次形成在衬底10上。此外，太阳能电池100还可以包括阻挡层20、缓冲层35和高阻缓冲层37。下面将更详细地描述太阳能电池100的结构。

衬底10具有板形形状并且支撑形成在其上的第一电极层31、光吸收层33和第二电极层39。衬底10可以包含绝缘体，诸如玻璃或塑料。例如，衬底10可以包含钠钙玻璃。然而，本发明不限于此。例如，衬底10可以包含金属衬底。就是说，根据太阳能电池的特性，衬底10可以通过使用刚性材料或挠性材料来形成。

形成在衬底10上的阻挡层20可以防止衬底10的材料向第一电极层31扩散。阻挡层20可以包含氧化物。例如，阻挡层20可以包含氧化铝、氧化钛、氧化镁或氧化钨。阻挡层20不是必要元件并且可以省去。