一種半透明太陽能光伏電池制造技術

本實用新型專利技術屬于太陽能技術領域，具體為一種半透明太陽能光伏電池，包括透明襯底1、導電陰極層2、陰極修飾層3，其特征在于：所述導電陰極層2層疊在透明襯底1之上，所述導電陰極層2之上設置有陰極修飾層3，所述陰極修飾層3上設置有光吸收層4，所述光吸收層4為三層結構，包括第一光吸收層401、第二光吸收層402和第三光吸收層403，所述的第一光吸收層401為C70，第一光吸收層401厚度為20?nm，所述的第二光吸收層402設置在第一光吸收層401之上，所述的第二光吸收層402為SubPc，第二光吸收層402厚度為10?nm，所述的第三光吸收層403設置在第二光吸收層402之上，所述的第三光吸收層403為rubrene，第三光吸收層403厚度為5?nm。

【技術實現步驟摘要】
一種半透明太陽能光伏電池
本技術屬于太陽能
，具體為一種半透明太陽能光伏電池。
技術介紹
隨著全球能源需求的逐年增加，石油、煤炭等一次性能源的日漸枯竭，人們對風能、太陽能等可再生資源投入了更多的關注和研究，其中基于光伏效應的光伏電池是其中的熱點之一。目前，市場上成熟的太陽電池主要為基于單晶硅、多晶硅、非晶硅、砷化鎵、磷化銦以及多晶膜化合物半導體等無機光伏電池，其中，多晶硅和非晶硅光伏電池在民用光伏電池市場上占主導地位。經過五十余年的發展，無機單晶硅太陽電池的光電轉換效率已經由專利技術之初的6％，提高到目前的最高效率可達30％以上，但是由于無機半導體太陽電池對材料純度的要求非常高，且價格昂貴，因此其應用受到很大限制。譯1986年，美國柯達公司首次在同一器件中引入給體和受體材料，形成異質結電池轉換效率達到1％，標志著有機半導體制備的光伏器件取得突破。有機光伏電池具有成本低、柔性基底兼容、材料選擇廣泛等系列優點，受到越來越多的重視。但是目前的有機光伏電池還存在效率低和功能單一等問題。所以，設計一種效率高，功能豐富的新型有機太陽能電池成為我們要解決的問題。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種半透明太陽能光伏電池，以解決上述
技術介紹
中提出的問題。為實現上述目的，本技術提供如下技術方案：一種半透明太陽能光伏電池，包括透明襯底、導電陰極層、陰極修飾層，所述導電陰極層層疊在透明襯底之上，所述導電陰極層之上設置有陰極修飾層，陰極修飾層上設置有光吸收層，光吸收層為三層結構，包括第一光吸收層、第二光吸收層和第三光吸收層，所述的第一光吸收層為C70，第一光吸收層厚度為20nm，所述的第二光吸收層設置在第一光吸收層之上，所述的第二光吸收層為SubPc，第二光吸收層厚度為10nm，所述的第三光吸收層設置在第二光吸收層之上，所述的第三光吸收層為rubrene，第三光吸收層厚度為5nm，所述光吸收層上設置有陽極修飾層，所述的陽極修飾層上設置有透明陽極層，所述的透明陽極層為三層結構，包括第一陽極層、第二陽極層和第三陽極層，第一陽極層為MoO3，厚度為5nm，所述的第二陽極層設置在第一陽極層之上，第二陽極層為Ag，厚度為15nm，所述的第三陽極層設置在第二陽極層之上，第三陽極層為WO3，厚度為25nm。作為優選的，所述的透明襯底為玻璃襯底或者石英襯底。作為優選的，所述的導電陰極層為ITO，ITO的厚度為150nm。作為優選的，所述的陰極修飾層為雙層結構，包括依次層疊的一層0.5nm的CsCO3和一層5nm的BCP。作為優選的，所述的陽極修飾層5為TAPC，TAPC的厚度為2nm。與現有技術相比，本技術的有益效果是：本技術采用的光吸收層為三層結構，包括第一光吸收層、第二光吸收層和第三光吸收層，第一光吸收層為C70，第二光吸收層為SubPc，第三光吸收層為rubrene，利用SubPc的空穴和電子雙極性傳輸能力，三個光吸收層中的光生電荷可以被有效收集，三個光吸收層形成互補吸收，可以大大提高器件的能量轉換效率。同時采用三層結構的透明陽極層，在保證透明陽極層光透過率的同時，提高了陽極的功函數，有利于器件的內建電場的提高，最終使得器件效率獲得提高。光伏器件的陽極和陰極均可透光，可以實現半透明電池，貼合在窗戶或者屋頂上同時實現光伏和照明，增強了光伏器件的應用，實用性強。附圖說明圖1為本技術整體結構示意圖；圖2為本技術中光吸收層結構示意圖；圖3為本技術中透明陽極層結構示意圖。圖中：1-透明襯底，2-導電陰極層，3-陰極修飾層,4-光吸收層,5-陽極修飾層,6-透明陽極層，401-第一光吸收層,402-第二光吸收層,403-第三光吸收層,601-第一陽極層,602-第二陽極層,603-第三陽極層。具體實施方式下面將結合本技術實施例中的附圖，對本技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本技術保護的范圍。在本技術的描述中，需要理解的是，術語“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本技術和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本技術的限制。請參閱圖1-3，本技術提供一種技術方案：一種半透明太陽能光伏電池，包括透明襯底1、導電陰極層2、陰極修飾層3，導電陰極層2層疊在透明襯底1之上，導電陰極層2之上設置有陰極修飾層3，陰極修飾層3上設置有光吸收層4，光吸收層4為三層結構，包括第一光吸收層401、第二光吸收層402和第三光吸收層403，所述的第一光吸收層401為C70，第一光吸收層401厚度為20nm，所述的第二光吸收層402設置在第一光吸收層401之上，所述的第二光吸收層402為SubPc，第二光吸收層402厚度為10nm，所述的第三光吸收層403設置在第二光吸收層402之上，第三光吸收層403為rubrene，第三光吸收層403厚度為5nm，光吸收層4上設置有陽極修飾層5，陽極修飾層5上設置有透明陽極層6，透明陽極層6為三層結構，包括第一陽極層601、第二陽極層602和第三陽極層603，第一陽極層601為MoO3，厚度為5nm，第二陽極層602設置在第一陽極層601之上，第二陽極層602為Ag，厚度為15nm，第三陽極層603設置在第二陽極層602之上，第三陽極層603為WO3，厚度為25nm。進一步的，所述的透明襯底1為玻璃襯底或者石英襯底。進一步的，所述的導電陰極層2為ITO，ITO的厚度為150nm。進一步的，所述的陰極修飾層3為雙層結構，包括依次層疊的一層0.5nm的CsCO3和一層5nm的BCP。進一步的，所述的陽極修飾層5為TAPC，TAPC的厚度為2nm。工作原理：器件工作時，入射光可從透明襯底1一側或者透明陽極層6一側射入電池內部，到達C70第一光吸收層401、SubPc第二光吸收層402和rubrene第三光吸收層403處，入射光，被C70第一光吸收層401、SubPc第二光吸收層402和rubrene第三光吸收層403吸收，在C70第一光吸收層401、SubPc第二光吸收層402和rubrene第三光吸收層403中形成光生激子，光生激子擴散到第二光吸收層和C70第一光吸收層401的界面處，在界面能級差的左右下，光生激子發生解離，形成電子和空穴，電子和空穴在器件內建電場或者外加電場的作用下，分別向陰極和陽極運動，并被陰極和陽極收集，形成光生電流，由于SubPc具有雙極性，既可以傳輸電子也可以傳輸空穴，所以在rubrene和C70以及SubPC中形成的光生電荷都可以在器件內部有效的傳輸。同時，由于采用了雙面透明電極結構，電池實現了半透明功能。本實施例中，在標準太陽光譜AM1.5的模擬太陽光照射下，器件的光電能量轉換效率可以超過2%，同時由于光吸收層均較薄，且采用了雙透明電極，器件對于可見光的平均透過率可以達到20%以上，實現本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種半透明太陽能光伏電池，包括透明襯底（1）、導電陰極層(2)、陰極修飾層(3)，其特征在于：所述導電陰極層(2)層疊在透明襯底（1）之上，所述導電陰極層(2)之上設置有陰極修飾層(3)，所述陰極修飾層(3)上設置有光吸收層（4），所述光吸收層（4）為三層結構，包括第一光吸收層(401)、第二光吸收層(402)和第三光吸收層(403)，所述的第一光吸收層(401)為C70，第一光吸收層(401)厚度為20?nm，所述的第二光吸收層(402)設置在第一光吸收層(401)之上，所述的第二光吸收層(402)為SubPc，第二光吸收層(402)厚度為10?nm，所述的第三光吸收層(403)設置在第二光吸收層(402)之上，所述的第三光吸收層(403)為rubrene，第三光吸收層(403)厚度為5?nm，所述光吸收層（4）上設置有陽極修飾層(5)，所述的陽極修飾層(5)上設置有透明陽極層（6），所述的透明陽極層（6）為三層結構，包括第一陽極層（601）、第二陽極層（602）和第三陽極層（603），第一陽極層（601）為MoO3，厚度為5?nm，所述的第二陽極層（602）設置在第一陽極層（601）之上，第二陽極層（602）為Ag，厚度為15?nm，所述的第三陽極層（603）設置在第二陽極層（602）之上，第三陽極層（603）為WO3，厚度為25?nm。...

【技術特征摘要】
1.一種半透明太陽能光伏電池，包括透明襯底（1）、導電陰極層(2)、陰極修飾層(3)，其特征在于：所述導電陰極層(2)層疊在透明襯底（1）之上，所述導電陰極層(2)之上設置有陰極修飾層(3)，所述陰極修飾層(3)上設置有光吸收層（4），所述光吸收層（4）為三層結構，包括第一光吸收層(401)、第二光吸收層(402)和第三光吸收層(403)，所述的第一光吸收層(401)為C70，第一光吸收層(401)厚度為20nm，所述的第二光吸收層(402)設置在第一光吸收層(401)之上，所述的第二光吸收層(402)為SubPc，第二光吸收層(402)厚度為10nm，所述的第三光吸收層(403)設置在第二光吸收層(402)之上，所述的第三光吸收層(403)為rubrene，第三光吸收層(403)厚度為5nm，所述光吸收層（4）上設置有陽極修飾層(5)，所述的陽極修飾層(5)上設置有透明陽極層（6），所述的透明陽極層（6）為三層結構...

【專利技術屬性】
技術研發人員：許威，晉佳佳，
申請(專利權)人：許威，
類型：新型
國別省市：福建,35