本發(fā)明涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種太陽能電池增效膜。

背景技術(shù)：

鈣鈦礦太陽能電池和有機太陽能電池是近幾年興起的一類非常具有前景的太陽能電池，它們都具有光電轉(zhuǎn)換效率高、成本低、制作簡單等突出優(yōu)點。因此，近幾年來這類太陽能電池相關(guān)材料和器件工藝的研究成為國內(nèi)外研究的前沿和熱點。目前提高鈣鈦礦太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率的技術(shù)手段主要由以下兩方面：一、調(diào)整鈣鈦礦電池的物質(zhì)組成，研發(fā)性能更加優(yōu)良的物質(zhì)替代原來的空穴傳輸層、鈣鈦礦層或電子傳輸層，或者對原來的物質(zhì)組成進行結(jié)構(gòu)性能調(diào)整優(yōu)化；二、優(yōu)化結(jié)構(gòu)或調(diào)控鈣鈦礦電池各層的形貌來優(yōu)化界面性能。這些措施使得鈣鈦礦太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率在五年內(nèi)從3.8％迅速提高到20.1％；而有機太陽能電池則具有合成成本低、功能易于調(diào)制、柔韌性及成膜性好都特點，并且其制造工藝可以利用旋涂或噴墨打印等成膜技術(shù)，易于實現(xiàn)大面積制造，有機太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率也已經(jīng)達(dá)到了9％-10％。

雖然鈣鈦礦太陽能電池已經(jīng)達(dá)到20％以上的光電轉(zhuǎn)換效率，有機太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率也已經(jīng)達(dá)到了9％-10％，但是，由于單節(jié)電池使用的光敏材料單一，它的理論效率由其帶隙決定，因此會存在理論極限，如晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率的理論極限約為30％。由于太陽光光譜中的能量分布較寬，現(xiàn)有的任何一種材料都只能吸收太陽光中能量比其隙能值高的光子。太陽光中較小的光子將會透過電池，而較大的光子也不能得到利用。這些能量損失限制了太陽能電池的效率的調(diào)高。因此，將不同帶隙寬度的太陽能電池，依照帶隙寬度從上往下串疊起來構(gòu)成多結(jié)疊層電池是大幅度提高太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率最直接的手段。

鈣鈦礦材料的光學(xué)帶隙為1.55ev，光響應(yīng)范圍為300nm-800nm左右，有機太陽能電池的光學(xué)帶隙由基于其光活性涂層的聚合物材料的結(jié)構(gòu)決定，現(xiàn)有的有機太陽能電池的光學(xué)帶隙也比較窄，而硅的帶隙為1.12ev，可以與鈣鈦礦能隙可以形成良好的互補，也可以與光學(xué)帶隙與硅不同的有機太陽能電池形成良好的互補；現(xiàn)有的鈣鈦礦或有機聚合物與硅的疊層電池(如申請?zhí)枮?01510270147.7的《基于鈣鈦礦電池和hit電池的疊層太陽能電池及制作方法》、申請?zhí)枮?01310684058.8的《一種吸收光譜互補的硅薄膜/有機疊層薄膜太陽能電池》)均是將鈣鈦礦電池或有機聚合物電池與硅電池進行串聯(lián)，由于鈣鈦礦電池或有機聚合物電池產(chǎn)生的電流直接流入硅電池中，會對硅電池的穩(wěn)定性造成影響；鈣鈦礦電池或有機聚合物電池與硅電池之間由導(dǎo)電層連接，隨著使用時間的增長，導(dǎo)電層的元素會發(fā)生滲透，影響到鈣鈦礦電池或有機聚合物電池與硅電池的正常運行；鈣鈦礦或有機聚合物與硅的疊層電池隨著使用時間的增長，其電極的氧化等原因也會導(dǎo)致疊層電池的光轉(zhuǎn)化效率逐漸下降；并且鈣鈦礦電池或有機聚合物電池使用壽命與硅電池的使用壽命并不相同，因此上述設(shè)置極大的限制了該疊層電池中的各層都達(dá)到最長的使用壽命。由于現(xiàn)有的太陽能電池中的絕大多數(shù)為硅太陽能電池，因此設(shè)計一種能夠基于現(xiàn)有的硅太陽能電池并提高光電轉(zhuǎn)換效率的太陽能增效裝置不僅能夠避免更換現(xiàn)有的太陽能產(chǎn)品，節(jié)省巨大的生產(chǎn)成本，而且能夠快速的推廣并普及，有著重大的社會和經(jīng)濟意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

對于現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，本發(fā)明提供的一種太陽能電池增效膜，直接貼覆于現(xiàn)有的硅太陽能電池的表面上，有效的提高了太陽能電池的整體光電轉(zhuǎn)換效率，避免了一次更換所有的太陽能電池，可以根據(jù)各層電池使用壽命的不同進行分布拆解，并且易于安裝和推廣普及。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種太陽能電池增效膜，所述增效膜貼覆于硅電池上，所述增效膜包括透光絕緣層和依次層疊于所述透光絕緣層上的底部透明電極、電子傳輸層、鈣鈦礦吸光層或有機吸光層、空穴傳輸層和迎光透明電極，所述透光絕緣層貼覆于所述硅電池表面，透光絕緣層用于隔離硅電池和增效膜上的太陽能電池并使兩者均有獨立的發(fā)電回路互不干涉，電子傳輸層與空穴傳輸層的位置可以互換，有機吸光層為具有光敏性質(zhì)的有機聚合物。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述透光絕緣層設(shè)為pet材料或peo材料或sio2材料，pet、peo和sio2材料均具有良好的透明和絕緣效果，滿足透光絕緣層的要求。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述硅電池為hit結(jié)構(gòu)硅太陽能電池。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述透光絕緣層的厚度為10μm至50㎜。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述透光絕緣層與所述硅電池之間通過粘膠或夾緊或真空吸附或者噴涂的方式以貼覆。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述電子傳輸層的厚度為5nm至1000nm。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述鈣鈦礦吸光層或有機吸光層的厚度為50nm至1000nm。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述空穴傳輸層的厚度為50nm至250nm。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述底部透明電極和所述迎光透明電極的厚度均為10nm-200μm。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述迎光透明電極上貼覆有紫外線吸收層，紫外線吸收層用于吸收紫外線，降低紫外線對硅電池的影響，提高硅電池的使用壽命。

本發(fā)明的有益效果表現(xiàn)在：

1、本發(fā)明可以直接貼覆于現(xiàn)有的硅太陽能電池的表面上，能夠有效的提高現(xiàn)有的太陽能電池的整體光電轉(zhuǎn)換效率，避免了一次更換所有的太陽能電池而造成的資源的嚴(yán)重浪費，可以根據(jù)各層電池使用壽命的不同進行分布拆解，并且易于安裝和推廣普及應(yīng)用。

2、本發(fā)明與其貼覆的硅電池均具有獨立的電流回路，并且本發(fā)明上設(shè)有透光絕緣層將兩者電隔離，使得本發(fā)明和硅電池分別吸收各自光響應(yīng)范圍內(nèi)的光子并獨立發(fā)電，保證了兩者之間使用壽命的獨立性，并且本發(fā)明可以方便的進行更換或覆蓋，保證了本發(fā)明和硅電池都能達(dá)到自身的最長的使用壽命。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種太陽能電池增效膜的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-紫外線吸收層、2-迎光透明電極、3-空穴傳輸層、4-鈣鈦礦吸光層或有機吸光層、5-電子傳輸層、6-底部透明電極、7-透光絕緣層、8-硅電池。

具體實施方式

為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明貼覆于硅電池8上，包括透光絕緣層7和依次層疊于透光絕緣層7上的底部透明電極6、電子傳輸層5、鈣鈦礦吸光層或有機吸光層4、空穴傳輸層3、迎光透明電極2和紫外線吸收層1，透光絕緣層7貼覆于硅電池8表面，本發(fā)明自身可以構(gòu)成電流回路，并且通過透光絕緣層7與底部的硅電池8電隔離，防止兩者之間的電子相互影響而降低轉(zhuǎn)換效率；本發(fā)明可以吸收300nm-800nm范圍的太陽光，高于800nm的太陽光則透過本發(fā)明由硅電池8吸收，由此，通過本發(fā)明與硅電池8的疊層，大幅度的提高了太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

硅電池8為hit結(jié)構(gòu)硅太陽能電池；透光絕緣層7的厚度為10μm至50㎜，透光絕緣層7由透明絕緣材料制成，并且透光絕緣層7還能起到本發(fā)明與硅電池8之間的防腐防氧化的功能，保證了本發(fā)明和硅電池8的使用壽命；透光絕緣層7與硅電池8之間通過粘膠或夾緊或真空吸附或者噴涂的方式以貼覆，粘膠可以采用透明防腐防氧化膠液，夾緊可以通過在本發(fā)明和硅電池8的邊緣通過夾子燈夾緊工具實現(xiàn)，真空吸附可以通過真空吸附裝置直接將本發(fā)明貼覆于硅電池8上，噴涂可以通過噴涂裝置直接將本發(fā)明貼覆于硅電池8上；電子傳輸層5的厚度為5nm至1000nm；鈣鈦礦吸光層或有機吸光層4的厚度為50nm至1000nm；空穴傳輸層3的厚度為50nm至250nm；底部透明電極6和迎光透明電極2的厚度均為10nm-200μm；紫外線吸收層1用于吸收紫外線，降低紫外線對硅電池8的影響，提高硅電池8的使用壽命。

本發(fā)明可以直接通過粘膠或夾緊或真空的方貼覆于現(xiàn)有的硅電池8的表面，從而在現(xiàn)有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，進一步提高光電轉(zhuǎn)換效率，避免現(xiàn)有產(chǎn)品的浪費；由于鈣鈦礦電池或有機聚合物電池的使用壽命與硅電池8的使用壽命并不相同，一般情況下本發(fā)明的使用壽命要低于貼覆的硅電池8，因此，當(dāng)貼覆于硅電池8上的本發(fā)明超過使用期限時，可以直接將本發(fā)明揭下并重新再鋪一層本發(fā)明，依然可以達(dá)到預(yù)期的光電轉(zhuǎn)換效果，或者直接將新的本發(fā)明直接貼覆于現(xiàn)有的表面，由于本發(fā)明是透光的，因此也不會影響的產(chǎn)品的光電轉(zhuǎn)換效率。

以上內(nèi)容僅僅是對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)所作的舉例和說明，所屬本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。