本發(fā)明新型涉及一種SIS/MIS結構柔性晶體硅電池,屬于太陽能電池的領域。
背景技術:
日益突出的環(huán)境問題和與礦物燃料發(fā)電相關的氣候變化風險,促使政府實施旨在減少二氧化碳及其他氣體排放量的溫室氣體減排戰(zhàn)略。而全球許多石油和天然氣生產地區(qū)政治和經濟局勢的不穩(wěn)定性,多國政府都在采取積極措施,以減少對國外能源的依賴??稍偕茉闯蔀楫斍把芯颗c應用的熱點與重點。太陽能發(fā)電技術作為可再生能源中最重要的組成部分,已被列入我國戰(zhàn)略性新興產業(yè)的規(guī)劃中,成為我國戰(zhàn)略性新興產業(yè)的亮點領域。
目前太陽能發(fā)電技術的主流市場被光伏電站與分布式發(fā)電系統占據。由于光伏電站與分布式發(fā)電系統的本質要求,包括效率高、穩(wěn)定性好、氣候耐受性高等,所使用的電池基本都是晶體硅電池。隨著目前BIPV(光伏建筑一體化)的興起、穿戴式智能設備的發(fā)展、以及大量消費性移動設備的快速普及(包括電動汽車、智能手機等),其特殊形狀與柔性等要求使柔性太陽能電池得到了廣泛的重視。
目前柔性太陽能電池主要有銅銦鎵硒(CIGS)、碲化鎘(CdTe)、染料敏化太陽能電池(DSSC)、有機太陽能電池(OSC)。由于柔性太陽能電池與人類生活密切相關,這些電池中CdTe具有毒性無法應用,CdTe與CIGS設備要求高,工藝復雜,投資巨大。此外CIGS與DSSC的環(huán)境友好性還需要進一步提高,而OSC與DSSC除了面臨大尺寸量產困難的缺點外,還容易破損而失效。
本發(fā)明的目的在于發(fā)明出一種基于晶體硅的柔性太陽能電池,具有晶體硅本身環(huán)境友好、無毒無害的優(yōu)點,同時還可以制備成柔性與特殊形狀,滿足特殊應用領域的光伏系統的要求。本發(fā)明具有設備與工藝簡單、成本低、能耗低 的優(yōu)點,具有較好的推廣價值。
技術實現要素:
為了實現上述目的,本發(fā)明采用如下技術方案:
一種SIS/MIS結構的柔性晶體硅電池,包括柔性硅片、鈍化層、透明導電層、背電極,其特征在于:電極結構順序為背電極、柔性硅片、鈍化層、透明導電層。柔性硅片可用機械方法、化學方法,或結合機械方法與化學方法,將晶體硅硅片減薄至20微米以下。鈍化層一般由氮化硅薄膜、二氧化硅薄膜以及非晶硅薄膜形成,某些情況下透明導電層可以直接作為鈍化層使用。
附圖說明
附圖為本發(fā)明的結構示意圖,其中1為柔性晶體硅硅片、2鈍化層、3為透明導電層、4為背電極。
具體實施方式
實施例1
采用常規(guī)的電池用硅片,使用化學法減薄制備了15微米厚的柔性晶體硅硅片。將柔性硅片放在熱蒸鍍儀上,在硅片的背面蒸鍍500nm的Al。蒸鍍好的硅片在600度退火一個小時,形成被電極。之后在進入熱蒸鍍儀,在硅片的正面蒸鍍一層3nm的Cr金屬層與6nm的Cu金屬層。電池即制備成功,測得效率為3%。
實施例2
采用常規(guī)的電池用硅片,使用化學法減薄制備了12微米厚的柔性晶體硅硅片。將柔性硅片放在熱蒸鍍儀上,在硅片的背面蒸鍍500nm的Al。蒸鍍好的硅片放入磁控濺射設備中,將硅片溫度提高到300度,在硅片的正面濺射一層250nm的ITO導電層。電池即制備成功,測得效率為2.4%。