[发明专利]一种薄膜叠层太阳能电池及制造方法

说明书

本发明公开了一种薄膜叠层太阳能电池及制造方法，所述太阳能电池包括堆叠的第一层电池和第二层电池；所述第一层电池为掺硒碲化镉电池，第二层电池为钙钛矿电池；所述掺硒碲化镉电池包括依次设置的衬底、光吸收层、背接触缓冲层I、背接触缓冲层II、背电极层；所述钙钛矿电池包括依次设置的衬底、空穴传输层、光吸收层、背电极层；所述掺硒碲化镉电池与钙钛矿电池的背电极层相对设置，并且掺硒碲化镉电池的负极与钙钛矿电池的正极相连。通过两种不同带隙的光伏太阳能电池堆叠，拓宽吸收带隙，提高转换效率。

技术领域

本发明涉及一种光伏太阳能电池及其制造方法。

背景技术

在一个标准的单结太阳能电池中，能量低于半导体带隙能量的光子无法被吸收，而能量高于带隙能量的光子从他们被提取的地方热化到带隙边缘。单结电池效率Skockley-Queisser极限(33％)。传统的太阳能薄膜电池一般都是单层的，且传统的单层薄膜电池如碲化镉，铜铟镓硒，砷化镓，钙钛矿等在大面积制备的过程中，效率提升比较缓慢，提升一个点可能需要几年甚至十年的时间，这对生产企业来说，通过提升效率降低成本有很大的困难。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种薄膜叠层太阳能电池及制造方法，通过两种不同带隙的光伏太阳能电池堆叠，拓宽吸收带隙，提高转换效率。

为解决以上技术问题，本发明提供一种薄膜叠层太阳能电池，包括堆叠的第一层电池和第二层电池；所述第一层电池为掺硒碲化镉电池，第二层电池为钙钛矿电池；所述掺硒碲化镉电池包括依次设置的衬底、光吸收层、背接触缓冲层I、背接触缓冲层II、背电极层；所述钙钛矿电池包括依次设置的衬底、空穴传输层、光吸收层、背电极层；所述掺硒碲化镉电池与钙钛矿电池的背电极层相对设置，并且掺硒碲化镉电池的负极与钙钛矿电池的正极相连。

作为一种改进，所述掺硒碲化镉电池的衬底为掺氟导电玻璃，光吸收层为掺硒碲化镉，背接触缓冲层I为本征碲化锌，背接触缓冲层II为掺铜碲化锌，背电极层为钼电极。

作为一种改进，所述钙钛矿电池的衬底为掺氟导电玻璃，空穴传输层为氧化镍，光吸收层为无机钙钛矿，背电极层掺锡氧化铟电极。

作为一种优选，所述第一层电池和第二层电池分别被分割成若干串联的子电池。

作为一种改进，所述第一层电池利用若干纵向开设的一层刻线I和一层刻线III分割成若干子电池；所述一层刻线I和一层刻线III平行且间隔交错设置；所述一层刻线I贯穿衬底导电层、光吸收层、背接触缓冲层I、背接触缓冲层II通达电极层，其内填充有光刻胶绝缘形成负极电极分割；所述一层刻线III贯穿电极层、背接触缓冲层II、背接触缓冲层I、光吸收层通达衬底形成正极电极分割；每个子电池之间具有纵向开设的一层刻线II，所述一层刻线II贯穿光吸收层、背接触缓冲层I背接触缓冲层II通达电极层，其内填充有钼从而形成导电通道。

作为一种优选，所述第二层电池利用若干纵向开设的二层刻线I和二层刻线III分割成若干子电池；所述二层刻线I和二层刻线III平行且间隔交错设置；所述二层刻线I贯穿衬底导电层通达空穴传输层，其内填充有氧化镍形成正极电极分割；所述二层刻线III贯穿光吸收层、背电极层形成负极电极分割；每个子电池之间具有纵向开设的二层刻线II，所述二层刻线II贯穿空穴传输层、光吸收层通达背电极层，其内填充有掺锡氧化铟从而形成导电通道。

作为一种改进，所述第一层电池和第二层电池利用透明胶膜粘合在一起。

作为一种改进，第一层电池设置有正极引出端和负极引出端，第二层电池设置有正极引出端和负极引出端；并且第一层电池、第二层电池的正极引出端和负极引出端正对。

作为一种改进，所述第一层电池负极引出端与第二层电池的正极引出端连接。

本发明还提供一种薄膜叠层电池的制造方法，包括：制备第一层电池；制备第二层电池；将第一层电池和第二层电池堆叠。