[发明专利]柔性太阳能电池及其制备方法

说明书

本发明涉及一种柔性太阳能电池及其制备方法。一种柔性太阳能电池的制备方法包括如下步骤：在刚性的基板上形成界面层，界面层的材料选自硫化钼及硒化钼中的一种；在界面层上形成柔性衬底；在柔性衬底上形成背电极；在背电极上形成功能层；在功能层上形成栅电极；将柔性衬底与界面层分离，得到柔性太阳能电池。上述柔性太阳能电池的制备方法能够制备得到比容量较大的柔性太阳能电池。

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，特别涉及一种柔性太阳能电池及其制备方法。

背景技术

目前，铜基薄膜太阳能电池的衬底主要是采用玻璃等刚性衬底，电池的柔韧性较差，但是现在很多领域需要电池具有柔性，像野外探索、太空飞船等对于柔性电池的需求越来越急切，所以现在很多研究者开始研究柔性太阳能电池。目前通常采用聚酰亚胺作为柔性衬底的材料，在柔性衬底上生长电极和功能层，但却使得电池的厚度大大增加，衬底的重量占据了整个电池重量的90％，导致电池的比容量较小，限制了柔性太阳能电池的发展。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够制备得到比容量较大的柔性太阳能电池的方法。

此外，还提供一种柔性太阳能电池。

一种柔性太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：

在刚性的基板上形成界面层，所述界面层的材料选自硫化钼及硒化钼中的一种；

在所述界面层上形成柔性衬底；

在所述柔性衬底上形成背电极；

在所述背电极上形成功能层；

在所述功能层上形成栅电极；及

将所述柔性衬底与所述界面层分离，得到柔性太阳能电池。

为了保证后续背电极、功能层和栅电极在形成过程中不会出现脱落、褶皱等现象，通常需要将柔性衬底(例如聚酰亚胺)的厚度设置在25微米左右，以使衬底具有一定的刚性，这使得柔性太阳能电池的厚度和重量大大增加，导致电池的比容量较小，而上述柔性太阳能电池的制备方法在制备过程中，界面层、柔性衬底、背电极、功能层和栅电极是依次形成在刚性的基板上的，这使得柔性衬底不需要很厚的厚度就能够保证界面层、柔性衬底、背电极、功能层和栅电极在形成过程中不会出现脱落和褶皱的问题，同时由于柔性衬底、背电极、功能层和栅电极形成在材料为硫化钼或硒化钼的界面层上，而硫化钼和硒化钼均为层状结构，具有易剥离性，以实现柔性衬底与基板的分离，从而使柔性太阳能电池能够从刚性的基板上玻璃下来，而使得柔性太阳能电池的柔性衬底具有较小的厚度，降低了柔性太阳能电池的重量，提高电池的比容量。

在其中一个实施例中，所述界面层的材料为硫化钼，所述在刚性的基板上形成界面层的步骤为：在所述基板上形成钼层；再将形成有所述钼层的基板置于炉体中，在通入硫化氢和9.5KPa～10.5KPa的条件下从室温历经14分钟～16分钟升温至250℃～265℃，再历经9分钟～11分钟升温至445℃～455℃，并在445℃～455℃下保温27分钟～33分钟，然后停止通入所述硫化氢，并进行冷却，形成所述界面层。

在其中一个实施例中，所述界面层的材料为硒化钼，所述在刚性的基板上形成界面层的步骤为：在所述基板上形成钼层；再在所述钼层上铺设硒后置于炉体中，接着在通入保护性气体和9.5KPa～10.5KPa的条件下从室温历经14分钟～16分钟升温至250℃～265℃，再历经9分钟～11分钟升温至445℃～455℃，并在445℃～455℃下保温27分钟～33分钟，然后，停止通入所述保护性气体，并进行冷却，形成所述界面层。

在其中一个实施例中，所述在基板上形成钼层的方法为直流磁控溅射，及/或，所述钼层的厚度为1000纳米～1300纳米。

在其中一个实施例中，所述柔性衬底的厚度为8微米～12微米。