[发明专利]一种高效化合物太阳能电池

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种高效化合物太阳能电池。

背景技术

太阳能电池作为太阳能的一种利用方式，一直以来都受到人们的广泛关注和重视。太阳能电池种类繁多，其中化合物太阳能电池由于体积小、质量轻等优势而得到重视。化合物太阳能电池的光电转化效率与其吸收层的性能息息相关，现有的化合物太阳能电池吸收层材料主要包括CIGS和砷化镓等。然而，使用上述电池吸收层材料制备而成的化合物太阳能电池存在成本高、制造复杂进而导致其稳定性下降的问题，限制了化合物太阳能电池的进一步发展和应用。

发明内容

本发明旨在提供一种高效化合物太阳能电池，以解决上述技术问题。

本发明的上述目的通过以下技术方案得以实现：一种高效化合物太阳能电池，包括衬底和位于衬底上的电极；所述电极包括顶电极和底电极；所述顶电极上设置有第一吸收层，所述底电极上设置有第二吸收层；所述顶电极和底电极之间设置有荧光吸收层；所述荧光吸收层上设置有缓冲层。

相对于现有技术，本发明的有益效果：

1、本发明所述的一种高效化合物太阳能电池，具有光电转换特性，且器件结构简单，工艺简捷低廉，利用高能球磨工艺制成纳米级别的第一吸收层、第二吸收层和荧光吸收层材料，并采用旋涂工艺制备太阳能电池，具有工艺简单，可操作性强的良好性能。

2、本发明所述的一种高效化合物太阳能电池，具有非常优良的应用潜能，性能较优，在40W日光灯照射下，开路电压1V，短路电流10×10^-10A，最大功率为6.55×10^-10W，填充因子为42.9％，光电转换效率为5.367×10^-6％；200W光源照射下，开路电压为0.89V，短路电流为8.6×10^-9A，最大功率为7.13×10^-10W，填充因子为39.4％，光电转换效率为4.987×10^-7％。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的制备过程工艺流程示意图。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

如图1所示，一种高效化合物太阳能电池，包括衬底和位于衬底上的电极；电极包括顶电极1和底电极5；顶电极1上设置有第一吸收层2，底电极5上设置有第二吸收层4；顶电极1和底电极5之间设置有荧光吸收层3；荧光吸收层3上设置有缓冲层。

在本实施例中，第一吸收层2为SrFeO₃吸收层，第二吸收层4为SrTi_0.4Fe_1.5O₃吸收层，缓冲层是由若干个硫化物单晶纳米粒子所构成的薄膜。荧光吸收层3由添加有荧光粒子的钛酸锶粉体构成的薄膜。

作为进一步地选择，第一吸收层2的厚度为2～10nm，第二吸收层4的厚度为5～50nm，荧光吸收层3的厚度为100～225nm。

作为进一步地选择，如图2所示，化合物太阳能电池的制备工艺流程如下：

第一、衬底处理：采用透明导电玻璃ITO作为衬底材料；

(1)预处理ITO：

处理实施例1：使用洗涤剂清洗，然后依次在无水乙醇、丙酮、超纯水和无水乙醇中超声清洗0.5h，氮气流吹干，并用臭氧处理15min，氮气处理10min，然后再进行臭氧处理5min；

对照实施例2：使用洗涤剂清洗，然后依次在无水乙醇、丙酮、超纯水和无水乙醇中超声清洗0.5h，置于100℃烘箱中烘干处理；两种处理方式所制得的太阳能电池的性能如表1所示；

(2)制备ITO：在经过预处理的ITO上旋涂一层掺铟的氧化锡导电膜，旋涂后让混合膜在85℃下真空干燥0.5h；

第二、第一吸收层粉体的制备：