一种免划刻大面积钙钛矿太阳能电池的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括：在复合透明导电电极层的衬底表面通过丝网印刷有机不导电浆料在透明导电电极层表面制备第一掩膜区，得到形成第一掩膜区的透明导电电极，然后在其表面制备第一功能层，并采用机械或激光工艺进行P1划线形成P1通道；在第一功能层表面制备钙钛矿吸收层，钙钛矿吸收层通过P1通道与衬底相接触；在钙钛矿吸收层的表面制备第二功能层；去除第一掩膜区，形成P2通道，并在第二功能层表面制备背电极层，最后进行P3划线，得到钙钛矿太阳能电池。与现有技术相比，本发明专利技术提供的制备方法无需进行P2划刻，避免出现断面损伤，提升了电池的效率；进一步还可在形成第一掩膜区的同时制备第二掩膜区，可避免P3划线。可避免P3划线。可避免P3划线。

【技术实现步骤摘要】
一种免划刻大面积钙钛矿太阳能电池的制备方法


[0001]本专利技术属于太阳能电池
，尤其涉及一种免划刻大面积钙钛矿太阳能电池的制备方法。

技术介绍

[0002]钙钛矿太阳能电池是一种新型薄膜太阳能电池，与染料敏化电池相比，具有工艺简单、光电转化效率高、制备过程耗能少、便于封装的优点，很适合大面积的生产应用。目前来说，钙钛矿太阳能电池的小面积效率提升特别大，在不足10年间，电池效率已经突破25％，但是相较于电池效率来说，大面积串联组件化进程相对落后。
[0003]现阶段，大面积钙钛矿太阳能电池组件的制备主要是通过激光划刻的方法实现的。但是激光划刻过程中会造成钙钛矿烧结，形成钙钛矿断面，该断面有大量的复合中心以及缺陷态，会诱发钙钛矿不断分解退化，同时在钙钛矿电池表面形成火山口结构，不利于后续的薄膜制备。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种免激光划刻的钙钛矿太阳能电池的制备方法。
[0005]本专利技术提供了一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括：
[0006]S1)在复合透明导电电极层的衬底表面通过丝网印刷有机不导电浆料在透明导电电极层表面制备第一掩膜区，得到形成第一掩膜区的透明导电电极；所述第一掩膜区的高度高于第一功能层、钙钛矿吸收层与第二功能层的高度和；
[0007]S2)在形成第一掩膜区的透明导电电极表面制备第一功能层，并将采用机械或激光工艺进行P1划线形成P1通道；
[0008]S3)在第一功能层表面制备钙钛矿吸收层，钙钛矿吸收层通过P1通道与衬底相接触；
[0009]S4)在钙钛矿吸收层的表面制备第二功能层；
[0010]S5)去除第一掩膜区，形成P2通道，并在第二功能层表面制备背电极层，且背电极层通过P2通道与透明导电电极层相接触；
[0011]S6)采用机械或激光工艺进行P3划线，得到钙钛矿太阳能电池。
[0012]本专利技术还提供了一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括：
[0013]A1)在复合透明导电电极层的衬底表面通过丝网印刷有机不导电浆料在透明导电电极层表面制备第一掩膜区与第二掩膜区，得到形成第一掩膜区与第二掩膜区的透明导电电极；所述第一掩膜区的高度高于第一功能层、钙钛矿吸收层与第二功能层的高度和；所述第二掩膜区的高度高于第一功能层、钙钛矿吸收层、第二功能层与背电极层的高度和；
[0014]A2)在形成第一掩膜区与第二掩膜区的透明导电电极表面制备第一功能层，并采用机械或激光工艺进行P1划线形成P1通道；
[0015]A3)在第一功能层表面制备钙钛矿吸收层，钙钛矿吸收层通过P1通道与衬底相接触；
[0016]A4)在钙钛矿吸收层的表面制备第二功能层；
[0017]A5)去除第一掩膜区，形成P2通道，并在第二功能层表面制备背电极层，且背电极层通过P2通道与透明导电电极层相接触；
[0018]A6)去除第二掩膜区，得到钙钛矿太阳能电池。
[0019]优选的，所述P1通道、第一掩膜区与第二掩膜区的个数相等；所述P1通道、第一掩膜区与第二掩膜区的个数大于等于1。
[0020]优选的，所述第一掩膜区的宽度为10～500μm。
[0021]优选的，所述第二掩膜区的宽度为50～500μm。
[0022]优选的，所述有机不导电浆料包括环氧树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯与丁氰树脂中的一种或多种。
[0023]优选的，所述去除第一掩膜区与去除第二掩膜区的方法为机械剥离。
[0024]优选的，在形成第一掩膜区或第二掩膜区的时候在一侧印刷有机不导电浆料超出衬底形成预留剥离的位置；所述去除第一掩膜区与去除第二掩膜区的方法为：机械手在预留剥离位置的一侧剥离。
[0025]优选的，所述第一功能层与第二功能层各自独立地为空穴传输层或电子传输层，且两者为不同的功能层；所述空穴传输层的厚度为10～200nm；所述空穴传输层的材料选自PTAA、spiro
‑
oMeTAD、PEDOT:PSS、氧化镍或CuSCN；
[0026]所述电子传输层的厚度为10～100nm；所述电子传输层的材料选自氧化锡、C60、氧化钛、PCBM、氧化锌与硫化镉中的一种或多种。
[0027]优选的，所述钙钛矿吸收层的厚度为100～500nm；所述钙钛矿吸收层的材料为ABX3；其中，A为MA、FA与PEA中的一种或多种；MA为CH3NH3；FA为NH2CHNH2；PEA为C8H9NH3；B为Pb和/或Sn；X为Cl、Br与I中的一种或多种。
[0028]本专利技术提供了一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括：S1)在复合透明导电电极层的衬底表面通过丝网印刷有机不导电浆料在透明导电电极层表面制备第一掩膜区，得到形成第一掩膜区的透明导电电极；所述第一掩膜区的高度高于第一功能层、钙钛矿吸收层与第二功能层的高度和；S2)在形成第一掩膜区的透明导电电极表面制备第一功能层，并采用机械或激光工艺进行P1划线形成P1通道；S3)在第一功能层表面制备钙钛矿吸收层，钙钛矿吸收层通过P1通道与衬底相接触；S4)在钙钛矿吸收层的表面制备第二功能层；S5)去除第一掩膜区，形成P2通道，并在第二功能层表面制备背电极层，且背电极层通过P2通道与透明导电电极层相接触；S6)采用机械或激光工艺进行P3划线，得到钙钛矿太阳能电池。与现有技术相比，本专利技术提供的制备方法无需进行P2划刻，避免出现断面损伤，提升了电池的效率。
[0029]进一步，在形成第一掩膜区的同时还制备第二掩膜区，在S6)中无需进行P3划刻，直接采用机械手剥离第二掩膜区即可，进一步提高了电池的效率。
附图说明
[0030]图1为本专利技术单条钙钛矿电池的结构示意图；
[0031]图2为本专利技术大面积钙钛矿电池n个子电池的串联联结示意图；
[0032]图3为机械手在预留一侧进行剥离掩膜区的示意图。
具体实施方式
[0033]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]本专利技术提供了一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括：S1)在复合透明导电电极层的衬底表面通过丝网印刷有机不导电浆料在透明导电电极层表面制备第一掩膜区，得到形成第一掩膜区的透明导电电极；所述第一掩膜区的高度高于第一功能层、钙钛矿吸收层与第二功能层的高度和；S2)在形成第一掩膜区的透明导电电极表面制备第一功能层，并采用机械或激光工艺进行P1划线形成P1通道；S3)在第一功能层表面制备钙钛矿吸收层，钙钛矿吸收层通过P1通道与衬底相接触；S4)在钙钛矿吸收层的表面制备第二功能层；S5)去除第一掩膜区，形成P2通道，并在第二功能层表面制备背电极层，且背电极层通过P2通道与透明导电电极层相接触；S6)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：S1)在复合透明导电电极层的衬底表面通过丝网印刷有机不导电浆料在透明导电电极层表面制备第一掩膜区，得到形成第一掩膜区的透明导电电极；所述第一掩膜区的高度高于第一功能层、钙钛矿吸收层与第二功能层的高度和；S2)在形成第一掩膜区的透明导电电极表面制备第一功能层，并采用机械或激光工艺进行P1划线形成P1通道；S3)在第一功能层表面制备钙钛矿吸收层，钙钛矿吸收层通过P1通道与衬底相接触；S4)在钙钛矿吸收层的表面制备第二功能层；S5)去除第一掩膜区，形成P2通道，并在第二功能层表面制备背电极层，且背电极层通过P2通道与透明导电电极层相接触；S6)采用机械或激光工艺进行P3划线，得到钙钛矿太阳能电池。2.一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：A1)在复合透明导电电极层的衬底表面通过丝网印刷有机不导电浆料在透明导电电极层表面制备第一掩膜区与第二掩膜区，得到形成第一掩膜区与第二掩膜区的透明导电电极；所述第一掩膜区的高度高于第一功能层、钙钛矿吸收层与第二功能层的高度和；所述第二掩膜区的高度高于第一功能层、钙钛矿吸收层、第二功能层与背电极层的高度和；A2)在形成第一掩膜区与第二掩膜区的透明导电电极表面制备第一功能层，并采用机械或激光工艺进行P1划线形成P1通道；A3)在第一功能层表面制备钙钛矿吸收层，钙钛矿吸收层通过P1通道与衬底相接触；A4)在钙钛矿吸收层的表面制备第二功能层；A5)去除第一掩膜区，形成P2通道，并在第二功能层表面制备背电极层，且背电极层通过P2通道与透明导电电极层相接触；A6)去除第二掩膜区，得到钙钛矿太阳能电池。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述P1通...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖平，李梦洁，赵志国，刘家梁，赵东明，秦校军，丁坤，熊继光，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：