一种基于氧化锌透明导电层的太阳能电池的制作方法

本实用新型属于太阳能电池技术领域，具体地涉及一种基于氧化锌透明导电层的太阳能电池。

背景技术：

现有技术中，太阳能电池的光伏效率较低是目前太阳能电池存在的主要问题之一。太阳光被太阳能电池吸收后，一部分经光电转换变成电能，另外一部分转换成热能使太阳能发热而温度升高。太阳能电池在工作过程中，产生的热量不能有效地散发出去，使得太阳能电池的光电转换效率随着温度升高而下降，从而太阳能电池在使用过程中的光电转换效率较低。

因此，有必要提供一种散热效果较好的基于氧化锌透明导电层的太阳能电池。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种散热效果较好的基于氧化锌透明导电层的太阳能电池。

本实用新型的技术方案如下：一种基于氧化锌透明导电层的太阳能电池包括太阳能电池层、支撑层和集热层，所述支撑层设于所述太阳能电池层和所述集热层之间；所述太阳能电池层包括依次串接设置的多个太阳能电池板，每一所述太阳能电池板采用基于氧化锌材料的透明导电层；所述支撑层包括多个相对平行间隔设置的支撑壁，任意相邻两个所述支撑壁之间的间隔相等，所述集热层包括相对平行间隔且相互连通设置的多个集热管道，所述多个集热管道呈蛇形排列设置；每一所述太阳能电池板设置在所述支撑壁的顶面，且在垂直于所述支撑壁顶面方向，所述太阳能电池板和所述支撑壁的投影宽度相同；每一所述集热管道对应相邻两个所述支撑壁之间的间隔设置。

在本实用新型实施例提供的基于氧化锌透明导电层的太阳能电池中，每一所述太阳能电池板包括依次层叠设置的单晶硅衬底、带隙为1.12-1.6eV的第一中间层、带隙为1.6-2.0eV的第二中间层、带隙为2.03.0eV的第一氧化锌透明导电层、带隙>3.0eV的第二氧化锌透明导电层和栅线电极。

在本实用新型实施例提供的基于氧化锌透明导电层的太阳能电池中，每一所述太阳能电池板与所述支撑壁顶面的尺寸相同。

在本实用新型实施例提供的基于氧化锌透明导电层的太阳能电池中，所述所述支撑壁顶面涂设有反光材料，所述支撑壁由导热材料加工而成。

在本实用新型实施例提供的基于氧化锌透明导电层的太阳能电池中，所述集热层内的每一所述集热管道的内壁涂有黑色的集热材料。

在本实用新型实施例提供的基于氧化锌透明导电层的太阳能电池中，在所述所述集热层的底部还设置有反光层；所述反光层包括多个反光板，每一所述反光板对应一个所述集热管道设置，以将光线反射至所述集热管道。

本实用新型的有益效果在于：

1、所述基于氧化锌透明导电层的太阳能电池内，将太阳能电池板设置在所述支撑壁的顶面，且每一所述集热管道对应相邻两个所述支撑壁之间的间隔设置，从而使得所述太阳能电池板不仅能够发电，还能够利用一部分太阳能进行加热；

2、所述太阳能电池板包括依次层叠设置的单晶硅衬底、带隙为1.12-1.6eV的第一中间层、带隙为1.6-2.0eV的第二中间层、带隙为2.03.0eV的第一氧化锌透明导电层、带隙>3.0eV的第二氧化锌透明导电层和栅线电极，使得沿光入射方向，各层带隙依次减小，这样既可以保证有足够多的光进入电池内部，并且增加了光吸收同时，带隙连续变化的各层减小了界面缺陷态密度，从而提高了电池的光电转换效率；

3、所述所述支撑壁顶面涂设有反光材料，所述支撑壁由导热材料加工而成，从而可以通过所述支撑层的支撑壁传导至所述支撑壁之间的间隔空间内，通过加热所述间隔空间内的空气进而对所述集热管道进行热量交换，从而不仅避免了所述太阳能电池板内部的热量聚集，而且，还对所述热量进行利用，避免能量浪费；

4、所述反光层可以将照射在其表面的太阳光反射至所述集热管道表面，从而提高太阳光的利用效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的基于氧化锌透明导电层的太阳能电池的结构示意图；

图2是图1所示基于氧化锌透明导电层的太阳能电池中集热层30的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

除非上下文另有特定清楚的描述，本实用新型中的元件和组件，数量既可以单个的形式存在，也可以多个的形式存在，本实用新型并不对此进行限定。可以理解，本文中所使用的术语“和/或”涉及且涵盖相关联的所列项目中的一者或一者以上的任何和所有可能的组合。

请参阅图1，本实用新型提供的基于氧化锌透明导电层的太阳能电池100包括太阳能电池层10、支撑层20、集热层30和反光层40。沿光线传播方向，所述太阳能电池层10、支撑层20、集热层30和反光层40依次设置。

所述太阳能电池层10包括依次串接设置的多个太阳能电池板11，每一所述太阳能电池板11采用基于氧化锌材料的透明导电层。

具体地，在本实施例中，每一所述太阳能电池板11包括依次层叠设置的单晶硅衬底、带隙为1.12-1.6eV的第一中间层、带隙为1.6-2.0eV的第二中间层、带隙为2.03.0eV的第一氧化锌透明导电层、带隙>3.0eV的第二氧化锌透明导电层和栅线电极。可选择的，所述栅线电极由银或铜材料加工而成，且所述栅线电极厚度1015um。而且，所述单晶硅衬底厚度为180-250μm，所述单晶硅衬底带隙为1.1-1.12eV；所述第一氧化锌透明导电层厚度为10cm，所述第二氧化锌透明导电层厚度为8nm。

所述支撑层20包括多个相对平行间隔设置的支撑壁21，任意相邻两个所述支撑壁21之间的间隔相等。优选地，每一所述支撑壁21顶面涂设有反光材料，且所述支撑壁21由导热材料加工而成。

在所述太阳能电池层10和所述支撑层20之间，每一所述太阳能电池板11设置在所述支撑壁21的顶面。在本实施例中，每一所述太阳能电池板11与所述支撑壁21顶面的尺寸相同。也就是说，在垂直于所述支撑壁21顶面方向，所述太阳能电池板11和所述支撑壁21的投影宽度相同。

请参阅图2，所述集热层30包括相对平行间隔且相互连通设置的多个集热管道31，所述多个集热管道31呈蛇形排列设置。具体地，相邻两个所述集热管道31之间采用弯头连接的方式，使得二者相对平行间隔设置。优选地，所述集热层30内的每一所述集热管道31的内壁涂有黑色的集热材料。

而且，每一所述集热管道31对应相邻两个所述支撑壁21之间的间隔设置。在本实施例中，每一所述集热管道31内可以流动待加热的水或空气。

所述反光层40设置在所述所述集热层30的底部，并包括多个反光板41，每一所述反光板41对应一个所述集热管道31设置，以将光线反射至所述集热管道31表面。可选择的，每一所述反光板41具有抛物线曲面，且所述抛物线曲面朝向所述集热管道31方向弯曲设置。

当太阳光照射在所述太阳能电池板100表面时，一部分太阳光在所述太阳能电池层10的太阳能电池板11进行光电转换产生电能，另一部分太阳光从所述支撑层20的支撑壁21的间隔内照射在所述集热层30的集热管道31上，从而对所述集热管道31内的水或空气进行加热。其中，所述反光层40的反光板41还可以将照射在其表面的太阳光反射至所述集热管道31表面，从而提高太阳光的利用效率。

进一步地，由于所述支撑层20的支撑壁21是由导热材料加工而成，所述支撑壁21可以带走所述太阳能电池层10的太阳能电池板11产生的热量，即所述太阳能电池板11产生的热量还可以通过所述支撑层20的支撑壁21传导至所述支撑壁21之间的间隔空间内，通过加热所述间隔空间内的空气进而对所述集热管道31进行热量交换，从而不仅避免了所述太阳能电池板11内部的热量聚集，而且，还对所述热量进行利用，避免能量浪费。

相较于现有技术，本实用新型提供的技术方案具有如下有益效果：

1、所述基于氧化锌透明导电层的太阳能电池内，将太阳能电池板设置在所述支撑壁的顶面，且每一所述集热管道对应相邻两个所述支撑壁之间的间隔设置，从而使得所述太阳能电池板不仅能够发电，还能够利用一部分太阳能进行加热；

2、所述太阳能电池板包括依次层叠设置的单晶硅衬底、带隙为1.12-1.6eV的第一中间层、带隙为1.6-2.0eV的第二中间层、带隙为2.03.0eV的第一氧化锌透明导电层、带隙>3.0eV的第二氧化锌透明导电层和栅线电极，使得沿光入射方向，各层带隙依次减小，这样既可以保证有足够多的光进入电池内部，并且增加了光吸收同时，带隙连续变化的各层减小了界面缺陷态密度，从而提高了电池的光电转换效率；

3、所述所述支撑壁顶面涂设有反光材料，所述支撑壁由导热材料加工而成，从而可以通过所述支撑层的支撑壁传导至所述支撑壁之间的间隔空间内，通过加热所述间隔空间内的空气进而对所述集热管道进行热量交换，从而不仅避免了所述太阳能电池板内部的热量聚集，而且，还对所述热量进行利用，避免能量浪费；

4、所述反光层可以将照射在其表面的太阳光反射至所述集热管道表面，从而提高太阳光的利用效率。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。