[发明专利]一种复合层电极及其制备方法以及使用该复合层电极的透光太阳能电池

摘要

本发明涉及一种复合层电极及其制备方法以及使用该复合层电极的透光太阳能电池。本发明复合层电极包括前电极和背电极，所述前电极和背电极均是由上下两层透明导电薄膜和位于其间的金属膜层复合，构成复合层结构，用于制作透光太阳能电池的前电极和背电极；透明导电薄膜由透明导电氧化物制成，金属膜层由金属纳米颗粒构成。本发明通过在前电极和背电极中加入金属纳米颗粒等离激元，利用这种陷光结构有效增强电池的光吸收，提高透光电池的转换效率。本发明在不影响透光电池透过率的前提下，可增强透光太阳能电池的光吸收率，提高透光太阳能电池的转换效率，透光率可达20~40%，转换效率达5.5~7.5%，光致衰减小于6%。

主权项

一种复合层电极的制备方法，其特征是，包括以下步骤：a、溅射第一层透明导电薄膜：将透明绝缘基板清洗并预热后，放入磁控溅射设备的反应腔室中在透明绝缘基板的暴露面进行溅射，或是将已沉积P‑I‑N发电层薄膜的基板放入磁控溅射设备的反应腔室中，在P‑I‑N发电层薄膜的暴露面进行溅射，形成第一层的透明导电薄膜；磁控溅射设备的反应腔室的压强为0.003Torr~0.005Torr，功率为80W~150W，衬底温度150℃~200℃，溅射时间为20min ~30min；b、溅射金属膜层：使用磁控溅射设备，在已溅射好的第一层透明导电薄膜上溅射金属膜层，磁控溅射设备的反应腔室的压强为0.004Torr ~0.005Torr，功率为150W~200W，衬底温度为50℃~100℃，溅射时间为30s ~100s；c、退火制备金属纳米颗粒：制备完成的金属薄膜在磁控溅射设备的反应腔室中直接进行退火处理，反应腔室中的真空度为1×10‑3Pa~5×10‑3Pa以上，温度为200℃~400℃，退火时间为20min ~90min；制作前电极复合层的中间的金属膜层中的金属纳米颗粒的平均粒径为10nm~50nm，覆盖率为5%~10%；制作背电极复合层的中间的金属膜层中的金属纳米颗粒的平均粒径为150nm~200nm，覆盖率为20%~30%；d、溅射第二层透明导电薄膜：使用磁控溅射设备，按照与步骤a相同的控制条件，在已退火处理的金属膜层上溅射，形成第二层的透明导电薄膜；制作前电极复合层的厚度为300nm~400nm，透过率为80%以上；制作背电极复合层的厚度为300nm~400nm。