[发明专利]一种三端并联叠层双面光伏电池及其制备方法

权利要求书

1.一种三端并联叠层双面光伏电池，其特征在于，包括由一侧至另一侧依次连接的底电池钠钙玻璃衬底、第一栅线电极、窗口层、高阻层、缓冲层、吸收层、第二栅线电极、电解质层、光阳极介孔层、透明导电层、第三栅线电极、顶电池玻璃衬底，其中所述第二栅线电极作为整个所述三端并联叠层双面光伏电池的正极，所述第一栅线电极和所述第三栅线电极作为整个所述三端并联叠层双面光伏电池的负极。

2.如权利要求1所述的三端并联叠层双面光伏电池，其特征在于：所述窗口层为掺Mo的ZnO薄膜或掺Al的ZnO薄膜，所述Mo的掺杂量为0.3～9wt.％，所述ZnO薄膜的厚度为80～200纳米。

3.如权利要求1所述的三端并联叠层双面光伏电池，其特征在于：所述高阻层为ZnO薄膜，所述ZnO薄膜的厚度为30～60纳米。

4.如权利要求1所述的三端并联叠层双面光伏电池，其特征在于：所述缓冲层为Zn(S，O)薄膜，所述Zn(S，O)薄膜的厚度为20～50纳米。

5.如权利要求4所述的三端并联叠层双面光伏电池，其特征在于：所述吸收层为Cu₂ZnSn(S_xSe_1-x)₄薄膜，所述Cu₂ZnSn(S_xSe_1-x)₄薄膜的带隙为0.9～1.2eV，所述Cu₂ZnSn(S_xSe_1-x)₄薄膜的厚度为6000-10000纳米。

6.如权利要求1所述的三端并联叠层双面光伏电池，其特征在于：所述光阳极介孔层是负载染料的TiO₂介孔薄膜，所述TiO₂介孔薄膜的带隙为3.3eV，染料分子的分子轨道的LUMO和HOMO能级差为1.6～1.9eV，所述TiO₂介孔薄膜的厚度为8000～12000纳米。

7.如权利要求1-6任一项所述的三端并联叠层双面光伏电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：制备染料敏化太阳电池光阳极；

步骤2：制备铜锌锡硫类太阳电池；

步骤3：组装染料敏化太阳电池，和铜锌锡硫类太阳电池一起形成三端并联叠层双面光伏电池。

8.如权利要求7所述的三端并联叠层双面光伏电池的制备方法，其特征在于，所述步骤1包括如下步骤：

准备清洗干净的顶电池玻璃衬底；

采用掩膜电子束蒸发法在顶电池玻璃衬底上制备第三栅线电极；

采用射频磁控溅射设备在第三栅线电极表面沉积透明导电层；

采用纳米颗粒溶胶凝胶涂覆法在透明导电层上制备光阳极介孔层；

将制备好的光阳极介孔层浸渍在染料溶液中二十四小时以上直至染料充分负载于光阳极介孔层，形成光阳极。

9.如权利要求8所述的三端并联叠层双面光伏电池的制备方法，其特征在于，所述步骤2包括如下步骤：

准备好清洗干净的底电池钠钙玻璃衬底；

采用掩膜电子束蒸发法在底电池钠钙玻璃的表面沉积第一栅线电极；

采用射频磁控溅射法在第一栅线电极上沉积窗口层；

采用射频磁控溅射法在窗口层上沉积高阻层；

采用化学水浴法或射频双靶共溅射ZnO、ZnS在高阻层上，形成缓冲层；

采用射频磁控共溅射技术在缓冲层表面沉积富Se的CZTSSe层，形成吸收层；

在吸收层上沉积第二栅线电极。

10.如权利要求9所述的三端并联叠层双面光伏电池的制备方法，其特征在于，所述步骤3包括如下步骤：

将第二栅线电极和光阳极介孔层通过绝缘树脂密封结合在一起；

在第二栅线电极和光阳极介孔层之间注入电解质。