[实用新型]一种太阳能电池

说明书

本实用新型公开一种太阳能电池，涉及太阳能电池技术领域，为提高太阳能电池的光电转换效率而设计。所述太阳能电池包括基层衬底；在所述基层衬底上且沿背离所述基层衬底方向层叠设置的背电极层、光吸收层、缓冲层、高阻层和窗口层；其中，所述背电极层与所述介电层相接触的表面为第一三维结构，所述介电层与所述光吸收层相接触的表面为第二三维结构。本实用新型提供的太阳能电池可提高太阳能电池的光电转换效率。

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种太阳能电池。

背景技术

薄膜太阳能电池相比一般晶硅太阳能电池可实现柔性，且具有发电量高，弱光性能和高温性能优异，以及轻量化等优点，已被广泛的应用。其中，CIS(铜铟硒或铜铟硫)基薄膜太阳能电池的应用范围更广。

目前现有的CIS基薄膜太阳能电池的典型制备方法为：首先在基层衬底上通过磁控溅射工艺制备一层均匀的Mo薄膜作为背电极层；再在背电极层上通过共蒸发法或者溅射硒化法等工艺制备一层均匀的CIS基吸收层；在CIS基吸收层之上再依次用化学水浴法或溅射法制备缓冲层、用磁控溅射法制备高阻层和窗口层，最后制备栅线电极。

通过该方法制备的CIS基薄膜太阳能电池，光吸收量少和载流子复合多是导致该CIS基薄膜太阳能电池效率损失的主要来源，若通过增加CIS基吸收层的厚度提高光吸收量，造成的结果是不仅提高了制造成本，还导致载流子复合增加，这样与减少载流子复合相悖；若通过减小CIS基吸收层的厚度减少载流子复合，但是又将降低光吸收量，所以研发一种既能阻挡背电极层的光吸收、提高光吸收层的光吸收，又可减小载流子复合的太阳能电池是目前亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种太阳能电池，主要目的是阻挡背电极层的光吸收、提高光吸收层的光吸收，减少光吸收层内的载流子复合，进而提高太阳能电池的光电转换效率。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

一种太阳能电池，包括：

基层衬底；和

在所述基层衬底上且沿背离所述基层衬底方向层叠设置的背电极层、光吸收层、缓冲层、高阻层和窗口层；

其中，所述背电极层与所述介电层相接触的表面为第一三维结构，所述介电层与所述光吸收层相接触的表面为第二三维结构。

本实用新型实施例提供的太阳能电池通过介电层，可以阻挡背电极层的光吸收；且介电层与光吸收层之间设置的第二三维结构接触面，使光吸收层在第二三维结构界面上形成陷光结构，增强了光吸收层与介电层界面的光反射和光散射，增大了光吸收层的光吸收量，从而在不增加光吸收层厚度的前提下，提高光电效率；同时，利用介电层与光吸收层的折射率差，进一步增强光反射和光散射；光吸收层内产生的光生载流子不需要穿过整个光吸收层厚度，而是通过嵌入到光吸收层内部的第二三维结构表面，隧穿过介电层，到达背电极层与介电层之间的第一三维结构表面，被背电极层收集，从而缩短了载流子收集路径，减少光吸收层内光生载流子复合，进而提高光生载流子收集效率，提高太阳能电池的性能。

可选的，所述背电极层与所述介电层相接触的表面上具有第一凸出部和/或第一凹陷部，所述第一凸出部和/或第一凹陷部形成所述第一三维结构。

进一步的，所述第一凸出部的高度为10nm～500nm。

可选的，所述第一凸出部包括多个条状结构和/或多个点状结构。

可选的，所述第一凹陷部的深度为10nm～500nm。

可选的，所述第一凹陷部包括多个条状结构和/或多个点状结构。

可选的，所述介电层的厚度为1nm～100nm。