[实用新型]用于薄膜太阳能电池衬底上的微纳织构

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，特别是一种用于薄膜太阳能电池衬底上的微纳织构。 

背景技术

众所周知，太阳能光伏发电是获得有利于环境、绿色可再生能源的重要手段之一，而薄膜太阳能电池是太阳能电池行业种的重要一支。现有工业生产的薄膜太阳能电池存在转换效率低、稳定性差以及生产成本高等缺点，要想改变现有上述缺点，主要有两个方向：1)提高薄膜的沉积工艺和技术参数；2）提高光的有效利用率。然而第一个方向所需的研发周期长，成本高，短时间无法达到预期效果。提高光的有效利用率在薄膜电池行业上就显得极为重要。 

所谓提高薄膜太阳能电池光的有效利用率，是指用一定的方法增加光在薄膜太阳能电池吸收层中的吸收能力。通常可采用增加吸收层厚度、沉积或制备具有一定绒面的导电薄膜。然而增加吸收层的厚度会降低薄膜太阳能电池稳定性，对载流子的收集等工艺也存在一定影响，同时也增加了生产成本。沉积或制备具有一定绒面的导电薄膜，可以提高光在吸收层中的有效光程，虽然现有制绒技术相对成熟，但生产工艺复杂，不易控制，很难做到大面积均匀且连续生产，有些甚至还要使用酸或碱溶液进行刻蚀制绒，造成生产成本的进一步增加。 

发明内容

本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种提高薄膜太阳能电池的光电转换效率、降低生产成本、易于实现大规模工业化生产的、具有一定织构的用于薄膜太阳能电池衬底上的微纳织构。 

本实用新型可以通过如下措施达到。 

 一种用于薄膜太阳能电池衬底上的微纳织构，其征是在电池衬底上利用传统压印技术制作具有微纳米量级的织构，形成织构层，织构层为均匀、大面积连续覆盖层，电池衬底包括玻璃或聚酯膜或金属箔片，织构层具有微纳米级，其横向尺寸在100nm-1000nm，纵向尺寸从纳米量级到微米量级，所述衬底与织构层间沉积阻挡层和导电薄膜。 

本实用新型所述的衬底与织构层间沉积阻挡层及导电薄膜。 

本实用新型所述的衬底上的阻挡层采用SiO2或Mo制成。 

 本实用新型所述的导电薄膜按衬底选用TCO透明导电薄膜作为前电极，AZO/Al或Ag高反射率、高电导的金属材料作为背反电极。 

  本实用新型所述的导电薄膜在形状上复制了衬底上的织构层。 

本实用新型提供的薄膜太阳能电池衬底优势在于可以在廉价衬底上提供精确的、大面积的、低成本的光学织构，同时可按要求调整印模上织构层的形状、间距和大小，制备所需的衬底织构层，在此基础上形成的薄膜太阳能电池衬底可以将入射到电池中的光程增加，以此增加光吸收，提高光的利用率并降低生产成本。 

附图说明

图1是本实用新型的一种截面示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。 

一种用于薄膜太阳能电池衬底上的微纳织构，其征是在电池衬底上利用传统压印技术制作具有微纳米量级的织构，形成织构层，本实用新型所述的电池衬底包括玻璃或聚酯膜或金属箔片；所述织构具有微纳米级，其横向尺寸在100nm-1000nm，纵向尺寸从纳米量级到微米量级；所述的织构层为均匀、大面积连续覆盖层；所述的衬底与织构层间沉积阻挡层及导电薄膜；所述的衬底上的阻挡层采用SiO2或Mo制成；所述的导电薄膜按衬底选用TCO透明导电薄膜作为前电极，AZO/Al或Ag高反射率、高电导的金属材料作为背反电极；所述的导电薄膜在形状上复制了衬底上的织构层；所述的用于薄膜太阳能电池衬底上的微纳织构制模技术，其较佳的具体实施方式是，包括步骤： 

首先，制备具有微纳米量级织构的压花辊，该压花辊的织构可以是有序的和无序的金字塔结构、倒立金字塔结构，蜂窝状结构、鹅眼结构和六棱锥结构等。

其次，在衬底生产过程中，通过微纳米压印技术使衬底1复制了压花辊的织构。 

最后，在衬底生产过程中，选定衬底1，根据衬底类型沉积相应的阻挡层和导电薄膜，最终在导电薄膜上形成相应图形的微纳米量级的织构。 

如图所示，本发明所述的用微纳米压印技术形成织构衬底用于薄膜太阳能电池的前电极。图中，1为具有锯齿状织构的衬底，2为具有锯齿织构的阻挡层，3为具有锯齿织构的导电薄膜，4为薄膜太阳能电池层。 

2为约20nm厚的SiO2或Mo阻挡层，3为约70nm厚的导电薄膜，4为薄膜太阳能电池层，包括电极。该种结构的薄膜太阳能电池可通过内联方式连接，可以形成大面积的光伏组件，本实用新型提供的薄膜太阳能电池衬底优势在于可以在廉价衬底上提供精确的、大面积的、低成本的光学织构，同时可按要求调整印模上织构层的形状、间距和大小，制备所需的衬底织构层，在此基础上形成的薄膜太阳能电池衬底可以将入射到电池中的光程增加，以此增加光吸收，提高光的利用率并降低生产成本。