[发明专利]一种使用有机增效剂的太阳能电池及其制备方法

说明书

本发明提供使用有机增效剂的太阳能电池及其制备方法，特别是提供一种减少分层和粉化现象的太阳能电池及其制备方法，包括以AZO@TiO₂为原料制成的第一减反射层和有机增效剂为原料制成的第二减反射层；所述AZO@TiO₂/SiO₂为采用TiO₂/SiO₂为核，AZO为外壳的核壳结构；有机增效剂由有机硅树脂、带活性官能团的纳米中空二氧化硅和有机溶剂组成，AZO@TiO₂/SiO₂包覆结构中，部分SiO₂纳米颗粒未被完全包覆的部分，作为“钉扎效应”的连接结构，连接第一减反射层和第二减反射层，能够有效的避免第一减反射层和第二减反射层之间的分层具有极强的耐候性。

一种使用有机增效剂的太阳能电池及其制备方法

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种使用有机增效剂的太阳能电池及其制备 方法。

背景技术

太阳能由于其“取之不尽、用之不竭”是一种真正意义上的“绿色”能源，而成为世界 各国政府可持续发展的能源战略。太阳能电池技术作为新兴绿色能源近几年得到了迅猛的发 展。太阳能电池被广泛用于。目前实验室中太阳能电池的转化率已经能够满足空间飞行器， 例如导航卫星、通讯卫星，空间站，空间探测器等需求。

但是实际用于过程中太阳能电池减反射膜的质量与实际服务寿命严重制约着电池的效 率和使用寿命，这是因为太阳能电池在大气环境中，减反射膜逐渐为灰尘或工业污染物覆盖， 降低了玻璃透光率，使太阳能电池效率下降。太阳能电池表面在恶劣的湿热环境中，会出现 分层或粉化现象，太阳能电池玻璃减反射膜的寿命明显缩短，对入射太阳光有显著阻挡和吸 收作用。

现有技术中已经有使用ITO或者AZO或其叠层作为反射膜，避免减反射膜的纳米二氧 化硅水解形成的硅酸盐。但是目前ITO或者AZO或其叠层减反射膜的透射率与导电性相互 制约，会增加减反射膜的厚度，此外叠层结构的反射膜在长期使用过程中，由于层间应力的 不同，会出现分层或粉化现象，造成减反射膜实际服务寿命的降低。CN108155253 A公开了 一种导电玻璃减反射膜的设计和制备方法，具体常温固化的减反射镀膜液由有机硅树脂、带 活性官能团的纳米中空二氧化硅和有机溶剂组成，但是直接使用上述有机材料作为反射膜与 现有的反射膜直接容易分层，使用寿命低。

发明内容

针对以上问题，本发明的目的是提供一种使用有机增效剂的太阳能电池及其制备方法， 特别是提供一种减少分层和粉化现象的太阳能电池及其制备方法。

本发明的使用有机增效剂的太阳能电池，包括下电极，下电极上的衬底层，衬底层上的 外延层结构、以及位于外延层之上的上电极，其特征在于：还包括上电极上的减反射膜，所 述减反射膜为双层结构，包括以AZO@TiO₂为原料制成的第一减反射层和有机增效剂为原料 制成的第二减反射层；所述AZO@TiO₂/SiO₂为采用TiO₂/SiO₂为核，AZO为外壳的核壳结构； 有机增效剂由有机硅树脂、带活性官能团的纳米中空二氧化硅和有机溶剂组成。

本发明中有机硅树脂是由甲基三乙氧基硅烷和二氧化硅水溶胶以摩尔比为1:1.5-2共聚形 成的乙醇溶胶，溶胶粒径为5-10nm。

本发明中带活性官能团的纳米中空二氧化硅是由正硅酸乙酷和带有环氧基或氨基的有机 硅偶联剂以摩尔比为1:0.1-0.3共聚形成的乙醇溶胶，溶胶粒径为20-50nm,溶胶粒子壁厚为 5-10nm。

正硅酸乙酷水解均聚反应形成的纳米中空二氧化硅增透率高，但强度不足；与有机硅偶联 剂水解共聚可弥补形成的纳米中空二氧化硅强度不足的缺陷。

典型的带有环氧基或氨基的有机硅偶联剂分别是γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷 和3-氨基丙基三乙氧基硅烷。