一种无机太阳能电池的制作方法

文档序号:7087138阅读:258来源:国知局
一种无机太阳能电池的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种无机太阳能电池,包括光阳极,所述光阳极上沉积一层ZnO纳米薄膜,所述ZnO纳米薄膜上设置一层Ti02S孔纳米薄膜,所述Ti02多孔纳米薄膜上沉积一层PbS量子点薄膜,所述Ti02多孔纳米薄膜与固体电解质一端无缝连接,所述固体电解质另一端与对电极无缝连接。本实用新型结构简单,成本低廉,相对液体电解质太阳能电池而言,本实用新型易封装,使用周期更长。
【专利说明】一种无机太阳能电池

【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种太阳能电池,尤其涉及一种无机太阳能电池。

【背景技术】
[0002]自1954年Chapin等首次提出将Si基p-n结结构应用于太阳电池以来,太阳电池经过半个多世纪的发展,种类不断增多。特别是近十几年来微电子领域中涌现出的各种新型纳米结构,为太阳电池的研发注入了新的活力,有望实现继以硅片技术的第一代太阳电池和第二代以半导体薄膜技术的太阳电池后,高转换效率、低生产成本、原材料丰富、无毒无污染的第三代太阳电池。
[0003]目前,第三代太阳能电池所使用的电解质多为液体电解质,在电池封装过程中比较困难,同时在电池使用过程中,电解液溶液泄漏,造成电池寿命周期缩短。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单,成本低廉,易封装,寿命周期更长的无机太阳能电池。
[0005]本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:一种无机太阳能电池,包括光阳极,所述光阳极上沉积一层ZnO纳米薄膜,所述ZnO纳米薄膜上设置一层T12多孔纳米薄膜,所述T12多孔纳米薄膜上沉积一层PbS量子点薄膜,所述T12多孔纳米薄膜与固体电解质一端无缝连接,所述固体电解质另一端与对电极无缝连接。
[0006]太阳光通过ΖηΟ、Τ?02纳米薄膜被PbS量子点吸收,所述PbS量子点被激发,PbS量子点电子与空穴发生分离,所述电子通过ΖηΟ、Τ?02纳米薄膜进入外电路,再到达对电极被还原,所述被激发PbS量子点被固体电解质还原,完成一次循环,并产生电能。
[0007]在上述技术方案的基础上,本实用新型还可以做如下改进。
[0008]进一步,所述ZnO纳米薄膜形貌为纳米线结构,所述有序ZnO纳米线结构有利于电子传输,减少电子复合率,同时有序ZnO纳米线结构有利于生长成多孔T12薄膜,增加PbS量子点的吸附。
[0009]进一步,所述ZnO纳米薄膜厚度小于T12多孔纳米薄膜,所述ZnO为宽带隙半导体,因此ZnO纳米薄膜太厚会增加复合中心。
[0010]进一步,所述固体电解质为无机电解质,所述无机固体电解质还原性更强,性质更稳定,因此固体电解质不但利于电池封装,更利于增加电池使用寿命。
[0011]进一步,所述对电极表面沉积有CuS层,所述CuS层具有较强还原性,有利于外电路电子与空穴被还原。
[0012]本实用新型的有益效果是:结构简单,成本低廉,易封装,寿命周期更长。

【专利附图】

【附图说明】
[0013]图1为本实用新型一种无机太阳能电池结构示意图;
[0014]附图中,各标号所代表的部件列表如下:1、光阳极,2、Zn0纳米薄膜,3、Ti02多孔纳米薄膜,4、固体电解质,5、对电极,6、PbS量子点薄膜。

【具体实施方式】
[0015]以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本实用新型,并非用于限定本实用新型的范围。
[0016]如图1所示,一种无机太阳能电池,包括光阳极I,所述光阳极I上沉积一层ZnO纳米薄膜2,所述ZnO纳米薄膜2上设置一层T12多孔纳米薄膜3,所述T12多孔纳米薄膜3上沉积一层PbS量子点薄膜6,所述T12多孔纳米薄膜3与固体电解质4 一端无缝连接,所述固体电解质4另一端与对电极5无缝连接。
[0017]太阳光通过Ζη02、Τ?02纳米薄膜3被PbS量子点薄膜6吸收,所述PbS量子点薄膜6被激发,PbS量子点电子与空穴发生分离,所述电子通过Zn02、Ti02纳米薄膜3进入外电路,再到达对电极5被还原,所述被激发PbS量子点被固体电解质4还原,完成一次循环,并产生电能。
[0018]所述ZnO纳米薄膜2形貌为纳米线结构,所述有序ZnO纳米线结构有利于电子传输,减少电子复合率,同时有序ZnO纳米线结构有利于生长成多孔T12薄膜3,增加PbS量子点的吸附;所述ZnO纳米薄膜2厚度小于T12多孔纳米薄膜3,所述ZnO为宽带隙半导体,因此ZnO纳米薄膜2太厚会增加复合中心;所述固体电解质4为无机电解质,所述无机固体电解质还原性更强,性质更稳定,因此固体电解质4不但利于电池封装,更利于增加电池使用寿命;所述对电极5表面沉积有CuS层,所述CuS层具有较强还原性,有利于外电路电子与空穴被还原。
[0019]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.本实用新型涉及一种无机太阳能电池,其特征在于,包括光阳极,所述光阳极上沉积一层ZnO纳米薄膜,所述ZnO纳米薄膜上设置一层T12多孔纳米薄膜,所述T12多孔纳米薄膜上沉积一层PbS量子点薄膜,所述T12多孔纳米薄膜与固体电解质一端无缝连接,所述固体电解质另一端与对电极无缝连接。
2.根据权利要求1所述一种无机太阳能电池,其特征在于,所述ZnO纳米薄膜形貌为纳米线结构。
3.根据权利要求1所述一种无机太阳能电池,其特征在于,所述ZnO纳米薄膜厚度小于T12多孔纳米薄膜。
4.根据权利要求1所述一种无机太阳能电池,其特征在于,所述固体电解质为无机电解质。
5.根据权利要求1所述一种无机太阳能电池,其特征在于,所述对电极表面沉积有CuS层。
【文档编号】H01G9/20GK204029611SQ201420475674
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月22日 优先权日:2014年8月22日
【发明者】夏洪贵, 赵国选 申请人:重庆市佳新美科技有限公司
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