[实用新型]一种基于BIPV应用的薄膜电池透光背电极

说明书

技术领域

本实用新型涉及薄膜太阳能电池技术领域，具体涉及一种基于BIPV应用的薄膜电池透光背电极。   

背景技术

BIPV（Building Integrated Photovoltaic）技术是将太阳能发电（光伏）产品集成到建筑上的技术。据统计，建筑物能耗约占世界总能耗的1/3，将是未来太阳能光伏发电的最大市场。目前BIPV已不仅限于与建筑结合，国家十二五规划已将光伏生态大棚电站的模式划定为BIPV光伏建筑一体化示范项目。

非晶硅薄膜太阳能电池不仅具有质量轻、弱光性好、易于与建筑材料集成的特点，而且非晶硅薄膜太阳能电池发电需要的主要光谱为600nm，能有效阻挡紫外线对植物的生长影响，发电的同时确保植物光合作用有效进行，并起到有效的保温作用。因此非晶硅薄膜太阳能电池在BIPV领域具有显著的应用优势。目前制备透光薄膜太阳能电池的工艺路线主要为激光刻线和制备透明背电极两种方式。激光刻线存在工艺复杂、外观不协调、生产节拍长等缺点，透明背电极不仅可以克服激光刻线的缺点，还可以通过调节膜层厚度制备不同透光率的薄膜电池，因此制备透光率可调节的薄膜电池对BIPV的推广和应用至关重要。

薄膜太阳能电池背电极主要作用为一方面把未吸收的长波段光反射回光电转换层进行再吸收，提高电池的转换效率；另一方面作为电池电极，起到导电作用。现有的技术中一般采用透明导电氧化物薄膜层、金属的复合背电极层结构，如AZO/Al，AZO/Ag/NiCr/Al等。这样的电池结构具有反射率高、导电性好的优点，有利于提高电池的转换效率。但也存在较明显的缺点：由于该结构具有较强的反射能力，透射过电池表面的光很少，导致电池的透光效果较差，制约了薄膜光伏电池在BIPV领域的应用。

发明内容

本实用新型为了克服以上技术的不足，提供了一种生产效率高、透光率可调的透光背电极。

本实用新型克服其技术问题所采用的技术方案是：

本基于BIPV应用的薄膜电池透光背电极，自上而下依次包括AZO层Ⅰ、金属层以及AZO层Ⅱ，所述AZO层Ⅰ的厚度为90nm，所述金属层2的厚度为22nm，所述AZO层Ⅱ的厚度为60nm。

上述金属层2为金属铝层或者金属银层。

本实用新型的有益效果是：AZO层Ⅰ的作用为将透过光电转换层的光反射回光电转换层进行再吸收，增加电池的转换效率，其次在光电转换层和AZO之间形成欧姆接触，还可以防止金属层2向光电转换层扩散。金属层的主要作用为保证背电极具有较好的导电性，提高电池的短路电流密度。AZO层Ⅱ的作用主要为保护金属层，提高使用寿命。AZO层Ⅰ的厚度为90nm、金属层的厚度为22nm、AZO层Ⅱ的厚度为60nm时，导电性为4.36Ω/口透光率均值为75.3%，此时背电极的综合性能最佳。即满足电池的转换效率不会过低，又能保持较高的透光性。

附图说明

图1为本实用新型的断面结构示意图；

图中，1.AZO层Ⅰ 2.金属层 3.AZO层Ⅱ。

具体实施方式

下面结合附图1对本实用新型做进一步说明。

本基于BIPV应用的薄膜电池透光背电极，自上而下依次包括AZO层Ⅰ 1、金属层2以及AZO层Ⅱ 3，所述AZO层Ⅰ 1的厚度为90nm，所述金属层2的厚度为22nm，所述AZO层Ⅱ 3的厚度为60nm。AZO层Ⅰ 1的作用为将透过光电转换层的光反射回光电转换层进行再吸收，增加电池的转换效率，其次在光电转换层和AZO之间形成欧姆接触，还可以防止金属层2向光电转换层扩散。金属层2的主要作用为保证背电极具有较好的导电性，提高电池的短路电流密度。AZO层Ⅱ 3的作用主要为保护金属层2，提高使用寿命。如表一所示当AZO层Ⅰ 1为144nm 、AZO层Ⅱ 3为60nm时，金属层2分别为金属铝层或者金属银层时的方阻均值以及透光率均值。