自潔型雙面菲湟爾透鏡聚光稀土Gb<sup>3+</sup>、yb<sup>3+</sup>、Tm<sup>3+</sup>、Er<sup>3+</sup>共摻雜光子上轉換CGSe廣譜薄膜 ...的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種自潔型雙面菲湟爾透鏡聚光，稀土Gb3+、Yb3+、Tm3+、Er3+共摻雜光子上轉換CGSe廣譜太陽能電池。采用雙面菲湟爾透鏡聚光，透鏡表面有TiO2超親水性自潔涂層。CGSe吸收層與鉬(M0)背電極之間加一層厚0.2μm的Gb3+、Yb3+、Tm3+、Er3+摻雜的NaYF4光子上轉換六方相發光層。實現了本發明的CGSe廣譜薄膜太陽能電池的良好光電轉換效能。本發明的總體結構如圖1所示：(1)電池模塊外形圖；(2)鋁制熱沉；(3)箱體U形底殼；(4)金屬支撐隔板；(5)18組電池片；(6)二次園形聚光鏡；(7)以TiO2為主的自潔涂層的含18組菲湟爾透鏡聚光鏡正體；(8)防水接線盒。
【專利說明】 自潔型雙面菲湟爾透鏡聚光稀土 Gb3+、yb3+、Tm3+、Er3+共摻雜光
子上轉換CGSe廣譜薄膜太陽能電池
[0001 ]技術領域:本發明涉及一種表面自潔，雙面菲涅爾透鏡聚光，利用稀土離子摻雜光子上轉換發光，增強紫外、可見光，近紅外光子上轉換效應的一種新型、高效、廣譜CGse薄膜太陽能電池。
[0002]【背景技術】:CIGS薄膜太陽能電池是性能最優、技術最成熟的產品，但因銦(IN)元素地殼儲量稀少的貴金屬材料，各電子行業各領域都使用，如大量用在太陽能電池的制造業上，將來事必有元料缺乏的風險。本發明就是在CIGS電池中取消銦(IN)元素，提前防范這種風險。在鉬(Mo)背電極層和CGse吸收層之間，增加一層厚0.2um的由稀土元素Gb3+(20% )摻雜的NayF4為基材的NayF4:yb3+、Tm3+、Er3+光子上轉換熒光材料層。利用這些光子上轉換的納米材料層，將兩個或兩個以上的低能紫外、近紅外光子轉換成高能可見光子的特性，拓寬太陽能電池對各波段光區的響應范圍，從而大大提高CGse薄膜太陽能電池的光電轉換效率，實現太陽能電池含蓋全太陽能光譜范圍，成為實際意義上的新型廣譜薄膜太陽能電池。
【附圖說明】
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[0003]圖1是本發明中的總體結構示意圖。
[0004]圖2是本發明中的自潔型雙面菲涅爾透鏡聚光單元的原理結構圖。
[0005]圖3是本發明中的CGse廣譜薄膜太陽能電池的單片結構圖。
[0006]圖4是本發明中的CGse廣譜薄膜太陽能電池單體串聯電氣系統連接圖。
[0007]具體實施方法:
[0008]下面將結合本發明的附圖，對本發明實施例中的技術方案，進行清晰、完正的描述，顯然描寫的實施例僅僅是本專利發明的一部分實施例。而不是全部分的實施例。給予本發明中實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性的勞動前提下的獲得的所有真實案例，都屬于本發明保護范圍。如圖1所示的本發明中的總體結構示意圖:
[0009](I)2000*700*150(mm)模塊外形圖；
[0010](2)鋁制熱沉，規格(mm);3*(1500*100*15);
[0011](3)模塊箱體金屬板U型底殼體；
[0012](4)自潔型雙面菲涅爾透鏡組中間支撐金屬隔板；
[0013](5)稀土 Gb3+、yb3+、Tm3+、Er3+離子摻雜CGse廣譜薄膜太陽能電池；
[0014](6)二次園形聚光鏡，材質為聚甲苯丙烯酸甲脂(PMMA);
[0015](7)具有表面超親水性T12為主材料的自潔涂層18塊(直徑200mm)雙面菲涅爾透鏡組體；
[0016](8)防水性接線盒。
[0017]圖2是本發明中的自潔型雙面菲涅爾透鏡聚光單元的原理結構圖:
[0018](I)具有以Ti02為主材料的自潔涂層的雙面菲涅爾透鏡；
[0019](2)透鏡組整體的中間支撐金屬隔板；
[0020](3)園形二次聚光透鏡；[0021 ](4) 100*100(mm)CGse廣譜薄膜太陽能電池片；
[0022](5)模塊箱體U型金屬底板；
[0023](6)鋁制熱沉；
[0024]圖3是本發明中的CGSe廣譜薄膜太陽能電池的結構圖:
[0025](I)石墨烯前電極層；
[0026](2)0.05um 厚的 ZnO窗口層；
[0027](3)0.05Um厚的 ZnS 緩沖層
[0028](4)2um 厚的 CGse 吸收層；
[0029 ](5) 0.5um厚的Gb3+、yb3+、Tm3+、Er3+共摻雜的NayF4光子上轉換鍍層；
[0030](6) Ium厚鉬(Mo)背電極；
[0031](7) 3mm厚Na玻璃基板；
[0032](8)EVA密封保護層。
[0033](9)圖4是本發明中的CGse廣譜薄膜太陽能電池的單片串聯系統電氣連接示意圖。
【主權項】
1.如圖1所示的自潔型雙面菲湟爾透鏡聚光，稀土 Gb3+、yb3+、Tm3+、Er3+共摻雜光子上轉 換CGse廣譜薄膜太陽能電池包括:(1)本發明專利的模塊總體結構外形尺寸:2000X 700 X15(mm)；(2)鋁制熱沉，規格(mm):3 X (1500 X 100 X 15);(3)箱體U型外殼；(4)自潔表面雙面菲湟爾透鏡組中間支撐金屬隔板；(5)稀土Gb3+、yb3+、Tm3+、Er3+共摻雜CGse廣譜薄膜太陽能電池18組電池片；(6)二次園形聚光鏡，材質為聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA);(7)具有表面超親水性T12為主的自潔涂層的18組整體的雙面菲湟爾透鏡組。
【文檔編號】H01L31/032GK105914245SQ201610195546
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月1日
【發明人】殷玉惠, 趙玉蘭
【申請人】殷玉惠