[发明专利]太阳能电池和电子设备

说明书

本申请提供一种太阳能电池，包括前电极、功能层和背电极，前电极为受光面一侧电极，所述前电极包括相邻接的高导电区域和低导电区域，或所述背电极包括相邻接的高导电区域和低导电区域。该太阳能电池通过将前电极和/或背电极分区域设计，并将一导电区域的导电性设计成高于另一导电区域的导电性，可有效避免光电流大范围的横向不均匀转移造成的薄膜方阻损耗，提升电池的光电转换效率；且可根据不同应用场景下不同区域的不同要求，分区域灵活选材，提升电池综合性能。本申请还提供包含该太阳能电池的电子设备。

技术领域

本申请实施例涉及能源技术领域，特别是涉及一种太阳能电池及其电子设备。

背景技术

近年来，以常规的太阳镜或光学眼镜结合蓝牙、音频及便捷的人机交互等构成的智能眼镜，越来越受到消费者的青睐。然而随着智能眼镜更多元化功能的挖掘和集成，使得智能眼镜功能与续航的矛盾愈加凸显，增加消费者续航焦虑。

薄膜太阳能电池具备高效、轻薄、柔性、透明度及颜色可调等优异特性，是智能眼镜等可穿戴智能设备的较佳供电器件选择。对于面积为20-30cm²的智能眼镜单镜片，标准光照下如果可获得数十至数百毫瓦的可用功率，则可基本满足智能眼镜功耗需求，保障能量实时在线，消除消费者续航焦虑。然而迄今为止，拥有高光电转换效率的薄膜太阳能电池器件尺寸基本在0.1cm²左右的实验室器件级别，随着器件有效面积扩大，受电极薄膜方阻的影响，光电转换效率将迅速下降，导致无法满足具有较大面积尺寸的智能眼镜片的功率需求。例如，据文献报道将平均透光度为24％、尺寸为0.24cm²的小面积电池器件扩展至尺寸15.5cm²的镜片大小，标准光照条件下的光电转换效率下降80倍。因此，有必要提供一种能够提升大面积尺寸太阳能电池光电转换效率的方法，以解决智能眼镜面临的续航时间短的问题，推动薄膜太阳能电池在智能穿戴设备领域的应用。

发明内容

鉴于此，本申请实施例提供一种太阳能电池，该太阳能电池可有效降低电极薄膜方阻损耗，在大面积尺寸(例如20-30cm²)时具有较高的光电转换效率，其应用于智能眼镜可以提升续航时间，有效解决智能眼镜面临的续航时间短的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种太阳能电池，包括相对设置的前电极和背电极、以及设置在所述前电极和所述背电极之间的功能层，所述前电极为受光面一侧电极，所述前电极包括相邻接的高导电区域和低导电区域，或所述背电极包括相邻接的高导电区域和低导电区域。本申请实施例的太阳能电池，通过将前电极和/或背电极进行分区域结构设计，并通过将一导电区域的导电性设计成高于另一导电区域的导电性，有利于光电子由导电性相对低的区域向导电性相对高的区域汇聚，从而使得光电子在前电极和/或背电极的整个区域的横向转移变得更均匀，有效避免光电流大范围的横向不均匀转移造成的薄膜方阻损耗，提升电池的光电转换效率，尤其是对于大面积尺寸的太阳能电池效率提升明显。此外，可以根据不同应用场景对电池透明度等性能的不同要求，分区域灵活选材、设定区域宽度等，提升电池综合性能。在本申请中，所谓高导电区域和低导电区域中的“高”和“低”表示的是两者之间的相对概念，代表导电区域导电性能的相对高低，不代表导电区域导电性能的绝对高低，高导电区域和低导电区域是相对而言的，即在一个电极中如果有两个不同导电率的区域，相对导电率高的区域为高导电区域，相对导电率低的区域为低导电区域。

为方便区分，下文将前电极的低导电区域记为导电区域A，前电极的高导电区域记为导电区域B，背电极的低导电区域记为导电区域C，背电极的低导电区域记为导电区域D，高导电区域的导电性高于低导电区域的导电性。本申请一些实施方式中，所述导电区域B围设在所述导电区域A外，和/或所述导电区域D围设在所述导电区域C外。通过将前电极和/或背电极设置成外部导电区域包围内部导电区域的分区域结构设计，并将外部导电区域的导电性设计成高于内部导电区域的导电性，可实现外部高导电区域从四周对内部导电区域中光电流均匀高效提取，从而有效避免光电流大范围的横向不均匀转移造成的薄膜方阻损耗，提升电池的光电转换效率。