技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種太陽能電池，尤其涉及一種無機太陽能電池。

背景技術(shù)

自1954年Chapin等首次提出將Si基p-n結(jié)結(jié)構(gòu)應(yīng)用于太陽電池以來,太陽電池經(jīng)過半個多世紀的發(fā)展,種類不斷增多。特別是近十幾年來微電子領(lǐng)域中涌現(xiàn)出的各種新型納米結(jié)構(gòu),為太陽電池的研發(fā)注入了新的活力,有望實現(xiàn)繼以硅片技術(shù)的第一代太陽電池和第二代以半導體薄膜技術(shù)的太陽電池后,高轉(zhuǎn)換效率、低生產(chǎn)成本、原材料豐富、無毒無污染的第三代太陽電池。

目前，第三代太陽能電池所使用的電解質(zhì)多為液體電解質(zhì)，在電池封裝過程中比較困難，同時在電池使用過程中，電解液溶液泄漏，造成電池壽命周期縮短。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，易封裝，壽命周期更長的無機太陽能電池。

本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種無機太陽能電池，包括光陽極，所述光陽極上沉積一層ZnO納米薄膜，所述ZnO納米薄膜上設(shè)置一層TiO₂多孔納米薄膜，所述TiO₂多孔納米薄膜上沉積一層PbS量子點薄膜，所述TiO₂多孔納米薄膜與固體電解質(zhì)一端無縫連接，所述固體電解質(zhì)另一端與對電極無縫連接。

太陽光通過ZnO、TiO2納米薄膜被PbS量子點吸收，所述PbS量子點被激發(fā)，PbS量子點電子與空穴發(fā)生分離，所述電子通過ZnO、TiO2納米薄膜進入外電路，再到達對電極被還原，所述被激發(fā)PbS量子點被固體電解質(zhì)還原，完成一次循環(huán)，并產(chǎn)生電能。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實用新型還可以做如下改進。

進一步，所述ZnO納米薄膜形貌為納米線結(jié)構(gòu)，所述有序ZnO納米線結(jié)構(gòu)有利于電子傳輸，減少電子復合率，同時有序ZnO納米線結(jié)構(gòu)有利于生長成多孔TiO₂薄膜，增加PbS量子點的吸附。

進一步，所述ZnO納米薄膜厚度小于TiO₂多孔納米薄膜，所述ZnO為寬帶隙半導體，因此ZnO納米薄膜太厚會增加復合中心。

進一步，所述固體電解質(zhì)為無機電解質(zhì)，所述無機固體電解質(zhì)還原性更強，性質(zhì)更穩(wěn)定，因此固體電解質(zhì)不但利于電池封裝，更利于增加電池使用壽命。

進一步，所述對電極表面沉積有CuS層，所述CuS層具有較強還原性，有利于外電路電子與空穴被還原。

本實用新型的有益效果是：結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，易封裝，壽命周期更長。

附圖說明

圖1為本實用新型一種無機太陽能電池結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖中，各標號所代表的部件列表如下：1、光陽極，2、ZnO納米薄膜，3、TiO₂多孔納米薄膜，4、固體電解質(zhì)，5、對電極，6、PbS量子點薄膜。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。

如圖1所示，一種無機太陽能電池，包括光陽極1，所述光陽極1上沉積一層ZnO納米薄膜2，所述ZnO納米薄膜2上設(shè)置一層TiO₂多孔納米薄膜3，所述TiO₂多孔納米薄膜3上沉積一層PbS量子點薄膜6，所述TiO₂多孔納米薄膜3與固體電解質(zhì)4一端無縫連接，所述固體電解質(zhì)4另一端與對電極5無縫連接。

太陽光通過ZnO2、TiO2納米薄膜3被PbS量子點薄膜6吸收，所述PbS量子點薄膜6被激發(fā)，PbS量子點電子與空穴發(fā)生分離，所述電子通過ZnO2、TiO2納米薄膜3進入外電路，再到達對電極5被還原，所述被激發(fā)PbS量子點被固體電解質(zhì)4還原，完成一次循環(huán)，并產(chǎn)生電能。

所述ZnO納米薄膜2形貌為納米線結(jié)構(gòu)，所述有序ZnO納米線結(jié)構(gòu)有利于電子傳輸，減少電子復合率，同時有序ZnO納米線結(jié)構(gòu)有利于生長成多孔TiO₂薄膜3，增加PbS量子點的吸附；所述ZnO納米薄膜2厚度小于TiO₂多孔納米薄膜3，所述ZnO為寬帶隙半導體，因此ZnO納米薄膜2太厚會增加復合中心；所述固體電解質(zhì)4為無機電解質(zhì)，所述無機固體電解質(zhì)還原性更強，性質(zhì)更穩(wěn)定，因此固體電解質(zhì)4不但利于電池封裝，更利于增加電池使用壽命；所述對電極5表面沉積有CuS層，所述CuS層具有較強還原性，有利于外電路電子與空穴被還原。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。