本實(shí)用新型屬于太陽(yáng)能電池領(lǐng)域，具體涉及一種基于氧化鋅導(dǎo)電層的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池組。

背景技術(shù)：

能源和環(huán)境問(wèn)題是當(dāng)今最主要的兩大問(wèn)題。太陽(yáng)能因其取之不盡用之不竭，而且清潔無(wú)污染，受到全世界科學(xué)家的關(guān)注。目前，太陽(yáng)能電池領(lǐng)域，硅電池由于起步早，占據(jù)了太陽(yáng)能電池領(lǐng)域較大的份額。然而，由于硅基板太陽(yáng)能電池單晶硅的提純過(guò)程污染較大，工藝復(fù)雜，使得太陽(yáng)能電池造價(jià)較高，同時(shí)較大的污染也違背了太陽(yáng)能電池的初衷。而其他太陽(yáng)能電池，例如染料敏化、量子點(diǎn)太陽(yáng)能電池，雖然造價(jià)低，污染小，但是由于光電轉(zhuǎn)換效率不高，一直沒(méi)有大規(guī)模投入使用。而鈣鈦礦太陽(yáng)能電池綜合了硅基板和染料敏化太陽(yáng)能電池的優(yōu)點(diǎn)，成本低廉，而且具有可以媲美硅基板太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)化效率，從而成為了各國(guó)科學(xué)家的新寵。雖然鈣鈦礦太陽(yáng)能電池具有諸多優(yōu)點(diǎn)，然而依舊存在大面積轉(zhuǎn)化效率低、組裝成電池組難度大、電子復(fù)合率高等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于氧化鋅導(dǎo)電層的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池組。

一種基于氧化鋅導(dǎo)電層的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池組，包括多個(gè)電池單元，所述多個(gè)電池單元通過(guò)串聯(lián)組成所述鈣鈦礦太陽(yáng)能電池組；

所述電池單元包括玻璃基底，所述玻璃基底的一個(gè)表面依次鍍制有透明導(dǎo)電層、致密層、電子傳輸層、鈣鈦礦吸光層、空穴傳輸層和對(duì)電極層；

所述透明導(dǎo)電層的一端延長(zhǎng)伸出，另一端被所述致密層完全覆蓋，所述致密層覆蓋所述透明導(dǎo)電層的一端被所述電子傳輸層覆蓋，所述電子傳輸層覆蓋所述致密層的一端被所述鈣鈦礦吸光層覆蓋，所述鈣鈦礦吸光層覆蓋所述電子傳輸層的一端被所述空穴傳輸層覆蓋，所述空穴傳輸層覆蓋所述鈣鈦礦吸光層的一端被所述對(duì)電極層覆蓋，所述對(duì)電極層覆蓋所述空穴傳輸層的一端繼續(xù)延伸乃至覆蓋另一電池單元的透明導(dǎo)電層延長(zhǎng)伸出的一端，從而與所述另一電池單元形成串聯(lián)。

進(jìn)一步地，所述透明導(dǎo)電層為厚度為100nm的摻硼氧化鋅層。

進(jìn)一步地，所述致密層為厚度為100-200nm的氧化鋅致密層。

進(jìn)一步地，所述電子傳輸層為厚度為0.5-2um的氧化鋅/二氧化鈦復(fù)合多孔納米層。

進(jìn)一步地，所述鈣鈦礦吸光層厚度為1-3um。

進(jìn)一步地，所述空穴傳輸層為厚度為1-2um的Spiro-OMeTAD或者HMT空穴傳輸層。

進(jìn)一步地，所述對(duì)電極層為厚度為200-500nm的貴金屬層或者厚度為0.5-2um的碳電極層。

進(jìn)一步地，所述玻璃基底的另一個(gè)表面鍍制有增透膜，所述增透膜對(duì)所述鈣鈦礦吸光層吸收光譜范圍內(nèi)的光增加透過(guò)率。

進(jìn)一步地，所述玻璃基底還包括凸起，所述對(duì)電極層的一端延伸越過(guò)并覆蓋所述凸起，并繼續(xù)延伸乃至覆蓋另一電池單元的透明導(dǎo)電層延長(zhǎng)伸出的所述一端，從而與另一電池單元形成串聯(lián)。

本實(shí)用新型的技術(shù)效果為：通過(guò)設(shè)置簡(jiǎn)單的氧化鋅導(dǎo)電層結(jié)構(gòu)將多個(gè)電池單元串聯(lián)，形成太陽(yáng)能電池組，克服了大面積電池光電轉(zhuǎn)化效率低的技術(shù)問(wèn)題。

同時(shí)，設(shè)置了多層覆蓋和/或絕緣凸起，降低了電子空穴的復(fù)合率，有效防止了電池內(nèi)部短路，進(jìn)一步提高了電池的光電轉(zhuǎn)化效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一的截面圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例二的截面圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

除非上下文另有特定清楚的描述，本實(shí)用新型中的元件和組件，數(shù)量既可以單個(gè)的形式存在，也可以多個(gè)的形式存在，本實(shí)用新型并不對(duì)此進(jìn)行限定。可以理解，本文中所使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”涉及且涵蓋相關(guān)聯(lián)的所列項(xiàng)目中的一者或一者以上的任何和所有可能的組合。

實(shí)施例一

參閱圖1，本實(shí)用新型提供了一種基于氧化鋅導(dǎo)電層的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池組，包括多個(gè)電池單元100，所述多個(gè)電池單元100通過(guò)串聯(lián)組成所述鈣鈦礦太陽(yáng)能電池組。

請(qǐng)參閱圖2，光由圖中玻璃基底底部表面垂直入射。所述電池單元100包括玻璃基底101。在所述玻璃基底101的頂部表面依次鍍制有透明導(dǎo)電層102、致密層103、電子傳輸層104、鈣鈦礦吸光層105、空穴傳輸層106和對(duì)電極層107。所述玻璃基底102的底部表面鍍制有增透膜108，所述增透膜108對(duì)所述鈣鈦礦吸光層105吸收光譜范圍內(nèi)的光增加透過(guò)率。

所述透明導(dǎo)電層102的一端延長(zhǎng)伸出，另一端被所述致密層103覆蓋，所述透明導(dǎo)電層102為摻硼的氧化鋅層，厚度為100nm。所述致密層103覆蓋所述透明導(dǎo)電層102的一端被所述電子傳輸層104覆蓋。所述致密層103為氧化鋅致密層，厚度為100-200nm。

所述電子傳輸層104覆蓋所述致密層103的一端被所述鈣鈦礦吸光層105覆蓋。所述電子傳輸層104為氧化鋅/二氧化鈦復(fù)合多孔納米層，厚度為0.5-2um。所述鈣鈦礦吸光層105覆蓋所述電子傳輸層104的一端被所述空穴傳輸層106覆蓋。所述鈣鈦礦吸光層105厚度為1-3um。所述空穴傳輸層106覆蓋所述鈣鈦礦吸光層105的一端被所述對(duì)電極層107覆蓋，所述空穴傳輸層為厚度為1-2um的Spiro-OMeTAD或者HMT空穴傳輸層。

所述對(duì)電極層107覆蓋所述空穴傳輸層106的一端繼續(xù)延伸，乃至覆蓋另一電池單元100’的透明導(dǎo)電層102’延長(zhǎng)伸出的所述一端，從而與另一電池單元形成串聯(lián)。所述對(duì)電極層107為厚度為200-500nm的貴金屬層或者0.5-2um的碳電極層。優(yōu)選地，所述對(duì)電極層107為厚度為1um的碳納米管層。

實(shí)施例二

請(qǐng)參閱圖3，實(shí)施例二與實(shí)施例一的不同之處在于，所述玻璃基底101包括凸起1011。所述凸起1011設(shè)置在一個(gè)兩個(gè)相鄰電池單元之間，用于進(jìn)一步防止電池內(nèi)部短路。所述凸起1011與玻璃基底一起形成，或者為了簡(jiǎn)化工藝，所述凸起1011可以為后期鍍制的絕緣層。所述凸起1011的厚度大約等于所述透明導(dǎo)電層102、所述致密層103、所述電子傳輸層104、所述鈣鈦礦吸光層105和所述空穴傳輸層106之和。所述對(duì)電極層107的一端延伸越過(guò)并覆蓋所述凸起1011，并繼續(xù)延伸乃至覆蓋另一電池單元100’的透明導(dǎo)電層102’延長(zhǎng)伸出的所述一端，從而與另一電池單元形成串聯(lián)。

本實(shí)用新型的技術(shù)效果為：通過(guò)設(shè)置簡(jiǎn)單的氧化鋅導(dǎo)電層結(jié)構(gòu)將多個(gè)電池單元串聯(lián)，形成太陽(yáng)能電池組，克服了大面積電池光電轉(zhuǎn)化效率低的技術(shù)問(wèn)題。

同時(shí)，設(shè)置了多層覆蓋和/或絕緣凸起，降低了電子空穴的復(fù)合率，有效防止了電池內(nèi)部短路，進(jìn)一步提高了電池的光電轉(zhuǎn)化效率。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實(shí)用新型不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實(shí)用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實(shí)用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書(shū)按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。