基于石墨烯导电膜的高光电转化效率有机太阳能电池的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及太阳能电池领域，特别是涉及一种基于石墨烯导电膜的高光电转化效率有机太阳能电池。
【背景技术】
[0002]目前商业化单晶硅太阳电池在19%、多晶硅太阳电池在17.6%左右。由于传统晶体硅太阳电池发射区和发射区电极均位于电池正面，栅线阻挡了部分阳光(约为8%)，电池的转换效率相应会损失。目前提出的减少正面遮光面积提高效率的技术如美国sunpower等公司的全背接触晶硅太阳能电池技术(IBC电池)、荷兰能源研宄院(ECN)的金属穿孔背接触技术(MWT)分别可使电池转换效率突破24%和18%，但是前者是N型单晶硅电池技术，成本昂贵，后者虽为P型多晶硅电池技术，但依旧还有约5%的遮光，同时该两种技术均工艺复杂、设备昂贵，目前国内仍旧无法得到大面积推广。
[0003]石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面片状结构的新材料，具有优异的载流子迀移率(常温下电子迀移率超过15000 cm2/V*s,远远超过电子在一般导体中的运动速度)且厚度很薄，在理论上有望避开高透明性与高导电性是互为相反的性质，成为最优的透明导电膜，被认为是目前商业广泛应用的ITO薄膜的替代材料。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于石墨烯导电膜的高光电转化效率有机太阳能电池，采用石墨烯透明导电膜为电池正面电极的太阳电池，有效受光面积可达到100%。
[0005]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:基于石墨烯导电膜的高光电转化效率有机太阳能电池，它由上而下依次包括:石墨烯透明导电薄膜、减反射膜、空穴传输层、有机光敏活性层、电子传输层、石墨烯薄膜和柔性背面板。
[0006]所述的减反射膜为氮化硅薄膜。
[0007]它还包括设置在石墨烯透明导电薄膜上的柔性前面板，柔性前面板设置在石墨烯透明导电薄膜之上。
[0008]它还包括第一防护薄膜，第一防护薄膜设置在石墨烯透明导电薄膜之上。
[0009]所述的石墨稀薄膜的厚度为l~50nm。
[0010]它还包括第二防护薄膜，第二防护薄膜设置在石墨烯薄膜和柔性背面板之间。
[0011]所述的第一防护薄膜为用于耐候、防雾滴和保温的透明EVA薄膜。
[0012]所述的第二防护薄膜为用于耐候、防雾滴和保温的透明EVA薄膜。
[0013]本实用新型的有益效果是:本实用新型采用石墨烯透明导电膜为电池正面电极，有效受光面积可达到100%，可有效提尚光电转换效率。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型有机太阳能电池的结构图；
[0015]图中，1-柔性前面板，2-第一防护薄膜，3-石墨烯透明导电薄膜，4-减反射膜，5-空穴传输层，6-有机光敏活性层，7-电子传输层，8-石墨烯薄膜，9-第二防护薄膜，10-柔性背面板。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
[0017]如图1所示，基于石墨烯导电膜的高光电转化效率有机太阳能电池，它由上而下依次包括:石墨烯透明导电薄膜3、减反射膜4、空穴传输层5、有机光敏活性层6、电子传输层7、石墨烯薄膜8和柔性背面板10。
[0018]减反射膜4形成减反层，光在减反射膜上、下表面反射所产生的光程差，使得两束反射光干涉相消，从而减弱反射，增加透射，从而也提高了光电转换效率。常用的减反射膜材料有Ti02、Sn02、Si02、SiNx、ITO和MgF2等，其厚度一般在60?10nm之间。制备方法可采用化学气相沉积法、等离子化学气相沉积法、喷涂热解法、溅射法、蒸发法等多种。所述的减反射膜4可采用氮化硅薄膜，如Si3N4薄膜。
[0019]电子传输层7可采用ZnO或Ti02。
[0020]有机光敏活性层6可采用HT-P3AT/石墨烯:PCBM。
[0021]空穴传输层5可采用PEDOT: PSS。
[0022]它还可包括设置在石墨烯透明导电薄膜3上的柔性前面板I，柔性前面板I设置在石墨烯透明导电薄膜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]它还可包括第一防护薄膜2，第一防护薄膜2设置在石墨烯透明导电薄膜3之上。所述的第一防护薄膜2为用于耐候、防雾滴和保温的透明EVA薄膜。
[0024]所述的石墨稀薄膜8的厚度为l~50nm。
[0025]它还可包括第二防护薄膜9，第二防护薄膜9设置在石墨烯薄膜8和柔性背面板10之间。所述的第二防护薄膜9为用于耐候、防雾滴和保温的透明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薄膜具有较高的水蒸气阻隔性、电气绝缘性、尺寸稳定性、耐湿热老化性及阻燃性等。
【主权项】
1.基于石墨烯导电膜的高光电转化效率有机太阳能电池，其特征在于:它由上而下依次包括:石墨烯透明导电薄膜(3)、减反射膜(4)、空穴传输层(5)、有机光敏活性层(6)、电子传输层(7)、石墨烯薄膜(8)和柔性背面板(10)。
2.根据权利要求1所述的基于石墨烯导电膜的高光电转化效率有机太阳能电池，其特征在于:所述的减反射膜(4)为氮化硅薄膜。
3.根据权利要求1所述的基于石墨烯导电膜的高光电转化效率有机太阳能电池，其特征在于:它还包括设置在石墨烯透明导电薄膜(3)上的柔性前面板(I )，柔性前面板(I)设置在石墨烯透明导电薄膜(3)之上。
4.根据权利要求1所述的基于石墨烯导电膜的高光电转化效率有机太阳能电池，其特征在于:它还包括第一防护薄膜(2)，第一防护薄膜(2)设置在石墨烯透明导电薄膜(3)之上。
5.根据权利要求1所述的基于石墨烯导电膜的高光电转化效率有机太阳能电池，其特征在于:所述的石墨稀薄膜(8)的厚度为l~50nm。
6.根据权利要求1所述的基于石墨烯导电膜的高光电转化效率有机太阳能电池，其特征在于:它还包括第二防护薄膜(9)，第二防护薄膜(9)设置在石墨烯薄膜(8)和柔性背面板(10)之间。
7.根据权利要求4所述的基于石墨烯导电膜的高光电转化效率有机太阳能电池，其特征在于:所述的第一防护薄膜(2)为用于耐候、防雾滴和保温的透明EVA薄膜。
8.根据权利要求6所述的基于石墨烯导电膜的高光电转化效率有机太阳能电池，其特征在于:所述的第二防护薄膜(9)为用于耐候、防雾滴和保温的透明EVA薄膜。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于石墨烯导电膜的高光电转化效率有机太阳能电池，它由上而下依次包括：石墨烯透明导电薄膜（3）、减反射膜（4）、空穴传输层（5）、有机光敏活性层（6）、电子传输层（7）、石墨烯薄膜（8）和柔性背面板（10）。本实用新型采用石墨烯透明导电膜为电池正面电极，有效受光面积可达到100%，可有效提高光电转换效率。
【IPC分类】H01L51-46, H01L51-42
【公开号】CN204361132
【申请号】CN201520100755
【发明人】刘兴翀, 魏欣, 魏泽忠
【申请人】成都格莱飞科技股份有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年2月12日