一種雙面熱光伏電池結構的製作方法

2023-06-24 21:08:06 2

本實用新型屬於太陽能熱利用技術領域，具體為一種雙面熱光伏電池結構。

背景技術：

熱光伏電池也叫溫差電池，主要利用佔太陽光中大部分紅外光以及遠紅外光來發電，發電原理類似於目前市面上的光伏。目前，在熱光伏電池中，僅通過熱光伏電池的一個表面接收光，因此，熱光伏電池的光電轉換效率普遍較低。

技術實現要素：

本實用新型針對上述問題，提供一種雙面熱光伏電池結構，通過玻璃基板的兩個相背表面接收紅外光以及遠紅外光，提高熱光伏電池的光電轉換效率。

本實用新型的技術方案是：一種雙面熱光伏電池結構，包括玻璃板，其特徵在於：在所述玻璃板的上、下表面有Ag層，在Ag層的外表面上有碲化鎘層，在碲化鎘層的外表面上有硫化鎘層，在硫化鎘層的外表面上有Au層，在Au層的外表面上有石墨烯層，在石墨烯層的外表面上有二氧化矽顆粒層，在二氧化矽顆粒層的外表面上有PMMA層，在PMMA層的外表面上壓印有氧化鋁箔，所述二氧化矽顆粒層由多個半球二氧化矽顆粒組成，玻璃板的一端與上、下Au層的一端設有電極引出端。

所述Ag層的厚度為10～15納米。

所述Au層的厚度為10～20納米。

所述半球二氧化矽顆粒的直徑為15～25納米。

所述PMMA層的厚度為100～110納米。

本實用新型的有益效果是：本實用新型提供一種雙面熱光伏電池結構，玻璃板上、下面分別製作熱光伏電池，可以極大的提高單位面積電池板的發電量；熱光伏電池的正反面具有減反層結構，可以更好的提高熱光伏電池的光電轉換效率；採用壓印的納米錐結構，可以吸收更寬波段的紅外及遠紅外光，同時又起到漸變折射率；二氧化矽埋藏在PMMA材質中，既實現了米散射功能，又減少了表面因接觸面積的增大而導致俄歇複合；Au層，既能提高載流子的傳輸能力，又能對光形成長程表面等離子共振，起到一定的陷光作用；石墨烯用於提高熱光子和聲子的遷移率，提高熱光伏電池的光電轉換效率。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖1中，1.玻璃板，2.Ag層，3.碲化鎘層，4.硫化鎘層，5.Au層，6.石墨烯層，7.二氧化矽顆粒層，8.PMMA層，9.氧化鋁箔，10.電極引出端，71.半球二氧化矽顆粒。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。

如圖1所示，本實用新型是一種雙面熱光伏電池結構，包括玻璃板1，其特徵在於：在所述玻璃板1的上、下表面有Ag層2，在Ag層2的外表面上有碲化鎘層3，在碲化鎘層3的外表面上有硫化鎘層4，在硫化鎘層4的外表面上有Au層5，在Au層5的外表面上有石墨烯層6，在石墨烯層6的外表面上有二氧化矽顆粒層7，在二氧化矽顆粒層7的外表面上有PMMA層8，在PMMA層8的外表面上壓印有氧化鋁箔9，所述二氧化矽顆粒層7由多個半球二氧化矽顆粒71組成，玻璃板1的一端與上、下Au層5的一端設有電極引出端10。

所述Ag層2的厚度為10～15納米。

所述Au層5的厚度為10～20納米。

所述半球二氧化矽顆粒71的直徑為15～25納米。

所述PMMA層8的厚度為100～110納米。

本實用新型通過以下工序得到：

(1)在玻璃板1的上、下面沉積厚度均為10～15納米的Ag膜作為正電極收集面；

(2)在Ag層2的外表面上沉積碲化鎘層3，在碲化鎘層3的外表面上沉積硫化鎘層4，製作成熱光伏電池的PN結；

(3)在硫化鎘層4的外表面上，採用磁控濺射工藝，蒸鍍一層Au層5，厚度為10～20納米；

(4)在蒸鍍完的Au層5表面，再合成一層石墨烯層6；

(5)採用電子束蒸發工藝，完成二氧化矽顆粒層7的製作，半球二氧化矽顆粒71的直徑為15～25納米；

(6)璇塗厚度為100～110納米的PMMA層8；

(7)固化後，用納米氧化鋁箔9進行壓印，表面形成壓印的納米錐結構，製作完成。

本實用新型提供一種雙面熱光伏電池結構，玻璃板上、下面分別製作熱光伏電池，可以極大的提高單位面積電池板的發電量；熱光伏電池的正反面具有減反層結構，可以更好的提高熱光伏電池的光電轉換效率；採用壓印的納米錐結構，可以吸收更寬波段的紅外及遠紅外光，同時又起到漸變折射率；二氧化矽埋藏在PMMA材質中，既實現了米散射功能，又減少了表面因接觸面積的增大而導致俄歇複合；Au層，既能提高載流子的傳輸能力，又能對光形成長程表面等離子共振，起到一定的陷光作用；石墨烯用於提高熱光子和聲子的遷移率，提高熱光伏電池的光電轉換效率。