[发明专利]用于光伏电池的镜子、光伏电池和光伏模块

说明书

本发明涉及一种镜子(14)，特别是用于光伏电池(10)的镜子，包括多层(SC1、SC2、SC3、SC4、SC5、SC6)的堆叠体，所述多层(SC1、SC2、SC3、SC4、SC5、SC6)沿堆叠方向叠加，所述堆叠体包括：‑第一透明导电氧化物层(SC1)、‑第二金属光学反射层(SC4)以及‑第三导电氧化物层(SC6)。

技术领域

本发明涉及一种用于光伏电池的镜子。本发明还涉及包含该镜子的光伏电池和光伏模块。

背景技术

光伏太阳能是通过光伏板从太阳辐射中产生的电能。这种能源是可再生的，因为光能在人类时间标度上被认为是取之不尽的。

光伏电池是该系统的基本电子元件。它利用光电效应将太阳发出的电磁波(辐射)转化为电能。几个相互连接的电池形成光伏太阳能模块，这些模块一起形成太阳能系统。

已经开发多种类型的光伏电池以提高光伏电池的效率。目前主要研究的一种途径是实现基于CIGS的光伏电池，缩写CIGS是指化学式Cu(In,Ga)(S,Se)₂。

CIGS光伏电池通常通过在钠钙玻璃上沉积一层钼来制造。在此沉积过程中，在钼层和CIGS层之间的界面处形成一层MoSe₂。

钼层对CIGS的沉积温度(通常在500℃和600℃之间)具有良好的耐受性。沉积后，该层因此与CIGS形成欧姆接触，用于收集电荷(在这种情况下是空穴)。

然而，这种层的存在会导致光损耗。这是因为CIGS与钼之间的界面处的光反射低，第一次通过CIGS后未被吸收而到达该界面的光主要在钼层被吸收。这种吸收的光会损耗，导致光伏电池的效率降低。

由于额外的MoSe₂层的形成，在这种镜子和CIGS层之间的界面处观察到非辐射复合。这导致太阳能电池的性能下降。

通过形成具有梯度组成Ga的CIGS层来缓解太阳能电池的性能下降，具有梯度组成Ga的CIGS层具有增加半导体导带的作用，从而将电子推离镜面与CIGS层之间的界面以限制非辐射复合。

对于CIGS薄膜太阳能电池，即厚度小于500nm的电池来说，这些缺点甚至会更难处理，因为光捕获是通过引入纳米结构的镜面来减少CIGS层的厚度来实现的。

因此，需要一种效率更高的光伏电池。

发明内容

为此，本申请说明书描述了一种镜子，特别是用于光伏电池的镜子，包括多层的堆叠体，所述多层沿堆叠方向叠加，所述堆叠体包括第一透明导电氧化物层、第二金属光学反射层以及第三导电氧化物层。

根据具体的实施方式，所述镜子具有单独或在技术上可能的任何组合中采用的一个或多个以下特征：

-所述镜子进一步包括位于第二层与第一层或第三层之间的界面处的至少一个界面层，所述界面层优选由钛或铬制成；

-所述镜子具有位于第一层和第二层之间的附加层，所述附加层可以是ZnO:Al或由单独的透明导电氧化物制成的两层形成；

-第一层具有亚微米结构；

-第一层由选自ITO、SnO₂F和In₂O₃:H中的材料制成；

-第二层由银制成，所述第二层优选具有大于或等于50纳米的厚度；

-第三层由ZnO:Al制成。

本说明书还描述了一种具有如上所述镜子的光伏电池。

在一种实施方式中，所述光伏电池进一步包括吸收器，所述吸收器选自I-III-VI₂合金、氧族化合物和锌黄铜矿。