[实用新型]铜锌锡硫太阳电池

说明书

本实用新型公开一种铜锌锡硫太阳电池，该铜锌锡硫太阳电池包括依次叠层设置的衬底、背电极层、光吸收层、缓冲层、窗口层和顶电极层，其中，所述光吸收层为铜锌锡硫薄膜或铜锌锡硫硒薄膜，所述窗口层包括设置在所述缓冲层一侧的本征氧化锌层以及设置在所述本征氧化锌层和所述顶电极层之间的透明导电层，所述透明导电层为金属线和石墨烯形成的复合层。本实用新型的技术方案中，采用金属线和石墨烯形成的复合层代替传统的掺铝氧化锌作为铜锌锡硫太阳电池的透明导电窗口层，由于其具有优良的透光性和导电性能，能够减少入射光传输过程中的损失，在保证电池功率输出的同时增加电池的吸光性能，从而增加电池的光电转换效率。

技术领域

本实用新型涉及太阳电池技术领域，具体涉及一种铜锌锡硫太阳电池。

背景技术

铜锌锡硫(CZTS)太阳电池是目前最受关注的一种薄膜太阳电池，符合廉价、无毒、高转换效率的电池发展趋势，已获得了12.7％的电池转换效率，被公认为最有可能取代铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳电池成为主流薄膜太阳电池，具有良好的商业化应用前景。

目前CZTS太阳电池基本沿用CIGS太阳电池结构，通常将生长在n型CdS层上的ZnO称为窗口层，窗口层包括本征氧化锌(i-ZnO)和掺铝氧化锌 (Al-ZnO)两层，它既是太阳电池n型工作区，其与p型CZTS组成异质结成为内建电场的核心，又是电池的上表面层，与电池的顶电极一起成为电池功率输出的主要通道。虽然氧化锌窗口层制备的很薄，只有几十到几百个纳米，但是并不能完全避免窗口层薄膜在近红外波段的吸收损失。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种铜锌锡硫太阳电池，旨在解决现有窗口层薄膜在近红外波段的吸收损失的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的铜锌锡硫太阳电池包括依次叠层设置的衬底、背电极层、光吸收层、缓冲层、窗口层和顶电极层，其中，所述光吸收层为铜锌锡硫薄膜或铜锌锡硫硒薄膜，所述窗口层包括设置在所述缓冲层一侧的本征氧化锌层以及设置在所述本征氧化锌层和所述顶电极层之间的透明导电层，所述透明导电层为金属线和石墨烯形成的复合层。

优选地，所述金属线和石墨烯形成的复合层的厚度为50-1000nm。

优选地，所述本征氧化锌层的厚度为40-60nm。

优选地，所述顶电极层为呈网栅状分布的镍铝合金。

优选地，所述衬底为玻璃、不锈钢、铝、钛或镍中的一种。

优选地，所述背电极层为200-1500nm的钼层。

优选地，所述铜锌锡硫薄膜的厚度为1000-3000nm。

优选地，所述缓冲层为硫化镉薄膜。

本实用新型的技术方案中，采用金属线和石墨烯形成的复合层代替传统的掺铝氧化锌作为铜锌锡硫太阳电池的透明导电窗口层，由于其具有优良的透光性和导电性能，能够减少入射光传输过程中的损失，在保证电池功率输出的同时增加电池的吸光性能，从而增加电池的光电转换效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例的铜锌锡硫太阳电池的结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式