[实用新型]太阳能电池

说明书

技术领域

本实用新型属于光伏太阳电池技术领域，具体涉及一种太阳能电池。

背景技术

太阳能资源丰富、无污染，是未来的首选可再生能源，成为人们研究的热点。最早开发的硅基太阳能电池成本太高，使其普遍应用受到限制；染料敏化太阳能电池由于其易漏液、电池封装困难等原因限制了其使用和寿命。有机太阳能电池具有很多优点，如原材料便宜、具有较高电子吸收能力、可在低温、非真空条件下组装、易于规模化组装太阳能电池等，其主要由有机半导体构成，虽然有机半导体空穴传输能力较强，但其电子迁移能力却极低，大大限制了有机太阳能电池效率的提高。

有机太阳能电池的这种缺陷可通过和n型无机半导体材料的杂化来解决。n型无机半导体具有较强的电子迁移能力，可作为电子受体，实现激子的分离和传输，从而提高太阳能电池的效率。这类由无机电子受体、有机物电子给体组成的有机/无机杂化太阳能电池，既具有有机电池廉价、易于规模化生产的优点，又具有无机半导体能级可调、较大的消光系数以及多光子效应等优良性能，同时解决了有机太阳能电池内部激子分离困难的难题，具有非常广阔的发展前景。

发明内容

本实用新型的目的在于开发一种由无机物电子受体、有机物电子给体组成的有机/无机杂化太阳能电池。

[0004]本实用新型所采用的技术方案是：一种太阳能电池，包含玻璃衬底层、通过磁控溅射法制备于玻璃衬底表面的透明导电层、通过溶液提拉法制备于透明导电层表面的二氧化钛致密层，采用二氧化钛胶体滚涂于二氧化钛致密层表面的二氧化钛疏松层、通过溶剂热法制备的铜铟硒层或铜铟硫层、旋涂于铜铟硒层或铜铟硫层表面的P3HT层以及背电极层，所述背电极层为金属铝或金。

本实用新型采用了玻璃衬底层/透明导电层/二氧化钛致密层/二氧化钛疏松层/铜铟硒层或铜铟硫层/P3HT/背电极层的电池结构，以有机物作为电子给体、无机物作为电子受体，有效解决单纯有机电池电子迁移能力低的问题，结构简单，成本低，可广泛应用于太阳能光伏产业。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

附图标记说明：1-玻璃衬底层；2-透明导电层；3-二氧化钛致密层；4-二氧化钛疏松层；5-铜铟硒层或铜铟硫层；6-P3HT层；7-背电极层。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。

如图1所示，一种太阳能电池，包含玻璃衬底层1、通过磁控溅射法制备于玻璃衬底表面的透明导电层2、通过溶液提拉法制备于透明导电层2表面的二氧化钛致密层3，采用二氧化钛胶体滚涂于二氧化钛致密层3表面的二氧化钛疏松层4、通过溶剂热法制备的铜铟硒层或铜铟硫层5、旋涂于铜铟硒层或铜铟硫层5表面的P3HT层6以及背电极层7，所述背电极层7为金属铝或金，所述玻璃衬底层1可采用钠钙玻璃。

当阳光透过透明导电层照射时，共轭聚合物给体P3HT吸收光子产生激子，激子迁移到给体/受体界面处，把电子转移给无机受体铜铟硒或铜铟硫的导带轨道，同时空穴传递到聚合物给体P3HT的HOMO轨道能级，从而实现电荷分离，之后在内部势场作用下，被分离的空穴沿着共轭聚合物给体形成的通道传输到正极，而电子则沿着受体形成的通道传输到负极，从而实现空穴和电子的分离与收集，故以有机物作为电子给体、无机物作为电子受体，有效解决单纯有机电池电子迁移能力低的问题，结构简单，成本低，可广泛应用于太阳能光伏产业。