本实用新型涉及太阳电池技术领域，具体涉及一种铜锌锡硫太阳电池。
背景技术：
铜锌锡硫(CZTS)太阳电池是目前最受关注的一种薄膜太阳电池，符合廉价、无毒、高转换效率的电池发展趋势，已获得了12.7％的电池转换效率，被公认为最有可能取代铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳电池成为主流薄膜太阳电池，具有良好的商业化应用前景。
目前CZTS太阳电池基本沿用CIGS太阳电池结构，通常将生长在n型CdS层上的ZnO称为窗口层，窗口层包括本征氧化锌(i-ZnO)和掺铝氧化锌 (Al-ZnO)两层，它既是太阳电池n型工作区，其与p型CZTS组成异质结成为内建电场的核心，又是电池的上表面层，与电池的顶电极一起成为电池功率输出的主要通道。虽然氧化锌窗口层制备的很薄，只有几十到几百个纳米，但是并不能完全避免窗口层薄膜在近红外波段的吸收损失。
技术实现要素：
本实用新型的主要目的是提供一种铜锌锡硫太阳电池，旨在解决现有窗口层薄膜在近红外波段的吸收损失的问题。
为实现上述目的，本实用新型提出的铜锌锡硫太阳电池包括依次叠层设置的衬底、背电极层、光吸收层、缓冲层、窗口层和顶电极层，其中，所述光吸收层为铜锌锡硫薄膜或铜锌锡硫硒薄膜，所述窗口层包括设置在所述缓冲层一侧的本征氧化锌层以及设置在所述本征氧化锌层和所述顶电极层之间的透明导电层，所述透明导电层为金属线和石墨烯形成的复合层。
优选地，所述金属线和石墨烯形成的复合层的厚度为50-1000nm。
优选地，所述本征氧化锌层的厚度为40-60nm。
优选地，所述顶电极层为呈网栅状分布的镍铝合金。
优选地，所述衬底为玻璃、不锈钢、铝、钛或镍中的一种。
优选地，所述背电极层为200-1500nm的钼层。
优选地，所述铜锌锡硫薄膜的厚度为1000-3000nm。
优选地，所述缓冲层为硫化镉薄膜。
本实用新型的技术方案中，采用金属线和石墨烯形成的复合层代替传统的掺铝氧化锌作为铜锌锡硫太阳电池的透明导电窗口层，由于其具有优良的透光性和导电性能，能够减少入射光传输过程中的损失，在保证电池功率输出的同时增加电池的吸光性能，从而增加电池的光电转换效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本实用新型一实施例的铜锌锡硫太阳电池的结构示意图。
附图标号说明：
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
本实用新型提出一种铜锌锡硫太阳电池。
请参照图1，在本实用新型一实施例中，该铜锌锡硫太阳电池包括依次叠层设置的衬底1、背电极层2、光吸收层3、缓冲层4、窗口层和顶电极层7，其中，所述光吸收层3为铜锌锡硫薄膜或铜锌锡硫硒薄膜，所述窗口层包括设置在所述缓冲层4一侧的本征氧化锌层5以及设置在所述本征氧化锌层5 和所述顶电极层7之间的透明导电层，所述透明导电层为金属线和石墨烯形成的复合层6。
本实用新型的技术方案中，采用金属线和石墨烯形成的复合层6代替传统的掺铝氧化锌作为铜锌锡硫太阳电池的透明导电窗口层，由于其具有优良的透光性和导电性能，能够减少入射光传输过程中的损失，在保证电池功率输出的同时增加电池的吸光性能，从而增加电池的光电转换效率。
金属线和石墨烯形成的复合层6可以采用以金属线或金属丝作为模板通过化学气相沉积法使碳源在金属线或金属丝的外表面直接生成石墨烯覆层的方式获得。具体地，先将金属线或金属丝铺设在本征氧化锌层5上，再涂覆石墨烯。金属线或金属丝的直径优选为10nm-500nm，金属线或金属丝的材质可以采用铁、铜、钴、镍、钼、铌、铂、钛、钨或它们的合金。
作为本实用新型的优选实施例，所述金属线和石墨烯形成的复合层6的厚度为50-1000nm。
在本实用新型的一实施例中，所述顶电极层7为呈网栅状分布的镍铝合金。顶电极层7的主要作用是收集表面的载流子，并输出电子。但是由于太阳光从顶电极层7照射到太阳电池上，而镍铝合金不透光，对太阳电池吸收光起到阻挡作用，从而会影响太阳电池的光电转换率。本实施例中，顶电极层7通过丝网印刷技术印刷在电池表面烧结而成，呈网栅状分布的镍铝合金细小，可以减少串联电阻和效率损失。
优选地，所述衬底1为玻璃、不锈钢、铝、钛、镍或其合金中的一种。根据实际使用场景的需要，太阳电池可以选用不同材质的衬底1以获得硬质或柔性可弯曲的太阳电池。
优选地，所述背电极层2为200-1500nm的钼层。
本征氧化锌层5是整个太阳电池的n型工作区，厚度优选为40-60nm。
铜锌锡硫或铜锌锡硫硒光吸收层3是电池发生光吸收的部位，为p型工作区。厚度优选为1000-3000nm，既能对光起到较好的吸收效果，又能减少材料成本。
优选地，所述缓冲层4为硫化镉薄膜或者掺杂硫化镉薄膜，厚度为30-50nm。缓冲层4是连接光吸收层3和本征氧化锌层5之间的过渡结构层，能减少两者之间的带隙台阶和晶格失配，调节导带边失配值，改善pn结质量和电池性能的作用。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。