基于石墨烯導電膜的高光電轉(zhuǎn)化效率有機太陽能電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及太陽能電池領(lǐng)域，特別是涉及一種基于石墨烯導電膜的高光電轉(zhuǎn)化效率有機太陽能電池。
【背景技術(shù)】
[0002]目前商業(yè)化單晶硅太陽電池在19%、多晶硅太陽電池在17.6%左右。由于傳統(tǒng)晶體硅太陽電池發(fā)射區(qū)和發(fā)射區(qū)電極均位于電池正面，柵線阻擋了部分陽光(約為8%)，電池的轉(zhuǎn)換效率相應會損失。目前提出的減少正面遮光面積提高效率的技術(shù)如美國sunpower等公司的全背接觸晶硅太陽能電池技術(shù)(IBC電池)、荷蘭能源研宄院(ECN)的金屬穿孔背接觸技術(shù)(MWT)分別可使電池轉(zhuǎn)換效率突破24%和18%，但是前者是N型單晶硅電池技術(shù)，成本昂貴，后者雖為P型多晶硅電池技術(shù)，但依舊還有約5%的遮光，同時該兩種技術(shù)均工藝復雜、設備昂貴，目前國內(nèi)仍舊無法得到大面積推廣。
[0003]石墨烯(Graphene)是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面片狀結(jié)構(gòu)的新材料，具有優(yōu)異的載流子迀移率(常溫下電子迀移率超過15000 cm2/V*s,遠遠超過電子在一般導體中的運動速度)且厚度很薄，在理論上有望避開高透明性與高導電性是互為相反的性質(zhì)，成為最優(yōu)的透明導電膜，被認為是目前商業(yè)廣泛應用的ITO薄膜的替代材料。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于石墨烯導電膜的高光電轉(zhuǎn)化效率有機太陽能電池，采用石墨烯透明導電膜為電池正面電極的太陽電池，有效受光面積可達到100%。
[0005]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:基于石墨烯導電膜的高光電轉(zhuǎn)化效率有機太陽能電池，它由上而下依次包括:石墨烯透明導電薄膜、減反射膜、空穴傳輸層、有機光敏活性層、電子傳輸層、石墨烯薄膜和柔性背面板。
[0006]所述的減反射膜為氮化硅薄膜。
[0007]它還包括設置在石墨烯透明導電薄膜上的柔性前面板，柔性前面板設置在石墨烯透明導電薄膜之上。
[0008]它還包括第一防護薄膜，第一防護薄膜設置在石墨烯透明導電薄膜之上。
[0009]所述的石墨稀薄膜的厚度為l~50nm。
[0010]它還包括第二防護薄膜，第二防護薄膜設置在石墨烯薄膜和柔性背面板之間。
[0011]所述的第一防護薄膜為用于耐候、防霧滴和保溫的透明EVA薄膜。
[0012]所述的第二防護薄膜為用于耐候、防霧滴和保溫的透明EVA薄膜。
[0013]本實用新型的有益效果是:本實用新型采用石墨烯透明導電膜為電池正面電極，有效受光面積可達到100%，可有效提尚光電轉(zhuǎn)換效率。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型有機太陽能電池的結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖中，1-柔性前面板，2-第一防護薄膜，3-石墨烯透明導電薄膜，4-減反射膜，5-空穴傳輸層，6-有機光敏活性層，7-電子傳輸層，8-石墨烯薄膜，9-第二防護薄膜，10-柔性背面板。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖進一步詳細描述本實用新型的技術(shù)方案，但本實用新型的保護范圍不局限于以下所述。
[0017]如圖1所示，基于石墨烯導電膜的高光電轉(zhuǎn)化效率有機太陽能電池，它由上而下依次包括:石墨烯透明導電薄膜3、減反射膜4、空穴傳輸層5、有機光敏活性層6、電子傳輸層7、石墨烯薄膜8和柔性背面板10。
[0018]減反射膜4形成減反層，光在減反射膜上、下表面反射所產(chǎn)生的光程差，使得兩束反射光干涉相消，從而減弱反射，增加透射，從而也提高了光電轉(zhuǎn)換效率。常用的減反射膜材料有Ti02、Sn02、Si02、SiNx、ITO和MgF2等，其厚度一般在60?10nm之間。制備方法可采用化學氣相沉積法、等離子化學氣相沉積法、噴涂熱解法、濺射法、蒸發(fā)法等多種。所述的減反射膜4可采用氮化硅薄膜，如Si3N4薄膜。
[0019]電子傳輸層7可采用ZnO或Ti02。
[0020]有機光敏活性層6可采用HT-P3AT/石墨烯:PCBM。
[0021]空穴傳輸層5可采用PEDOT: PSS。
[0022]它還可包括設置在石墨烯透明導電薄膜3上的柔性前面板I，柔性前面板I設置在石墨烯透明導電薄膜3之上。所述的柔性前面板I可采用柔性玻璃膜，也可采用聚甲基丙烯酸甲酯PMMA。
[0023]它還可包括第一防護薄膜2，第一防護薄膜2設置在石墨烯透明導電薄膜3之上。所述的第一防護薄膜2為用于耐候、防霧滴和保溫的透明EVA薄膜。
[0024]所述的石墨稀薄膜8的厚度為l~50nm。
[0025]它還可包括第二防護薄膜9，第二防護薄膜9設置在石墨烯薄膜8和柔性背面板10之間。所述的第二防護薄膜9為用于耐候、防霧滴和保溫的透明EVA薄膜。所述的柔性背面板10可采用柔性玻璃膜，也可采用TPT薄膜，TPT薄膜具有較高的水蒸氣阻隔性、電氣絕緣性、尺寸穩(wěn)定性、耐濕熱老化性及阻燃性等。
【主權(quán)項】
1.基于石墨烯導電膜的高光電轉(zhuǎn)化效率有機太陽能電池，其特征在于:它由上而下依次包括:石墨烯透明導電薄膜(3)、減反射膜(4)、空穴傳輸層(5)、有機光敏活性層(6)、電子傳輸層(7)、石墨烯薄膜(8)和柔性背面板(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于石墨烯導電膜的高光電轉(zhuǎn)化效率有機太陽能電池，其特征在于:所述的減反射膜(4)為氮化硅薄膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于石墨烯導電膜的高光電轉(zhuǎn)化效率有機太陽能電池，其特征在于:它還包括設置在石墨烯透明導電薄膜(3)上的柔性前面板(I )，柔性前面板(I)設置在石墨烯透明導電薄膜(3)之上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于石墨烯導電膜的高光電轉(zhuǎn)化效率有機太陽能電池，其特征在于:它還包括第一防護薄膜(2)，第一防護薄膜(2)設置在石墨烯透明導電薄膜(3)之上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于石墨烯導電膜的高光電轉(zhuǎn)化效率有機太陽能電池，其特征在于:所述的石墨稀薄膜(8)的厚度為l~50nm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于石墨烯導電膜的高光電轉(zhuǎn)化效率有機太陽能電池，其特征在于:它還包括第二防護薄膜(9)，第二防護薄膜(9)設置在石墨烯薄膜(8)和柔性背面板(10)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于石墨烯導電膜的高光電轉(zhuǎn)化效率有機太陽能電池，其特征在于:所述的第一防護薄膜(2)為用于耐候、防霧滴和保溫的透明EVA薄膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于石墨烯導電膜的高光電轉(zhuǎn)化效率有機太陽能電池，其特征在于:所述的第二防護薄膜(9)為用于耐候、防霧滴和保溫的透明EVA薄膜。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于石墨烯導電膜的高光電轉(zhuǎn)化效率有機太陽能電池，它由上而下依次包括：石墨烯透明導電薄膜（3）、減反射膜（4）、空穴傳輸層（5）、有機光敏活性層（6）、電子傳輸層（7）、石墨烯薄膜（8）和柔性背面板（10）。本實用新型采用石墨烯透明導電膜為電池正面電極，有效受光面積可達到100%，可有效提高光電轉(zhuǎn)換效率。
【IPC分類】H01L51-46, H01L51-42
【公開號】CN204361132
【申請?zhí)枴緾N201520100755
【發(fā)明人】劉興翀, 魏欣, 魏澤忠
【申請人】成都格萊飛科技股份有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年2月12日