钙钛矿太阳能电池组件及其制造方法技术

技术编号：40120979 阅读：8 留言：0更新日期：2024-01-23 20:39

本公开提供一种钙钛矿太阳能电池组件及其制造方法，该电池组件包括：基板以及分别形成在基板的多个槽中的多个电池单元。电池单元包括：包括第一导电层的第一电极部分；第一载流子传输层；钙钛矿层；第二载流子传输层；包括第二导电层的一部分的第二电极部分；第一通道，其断开第二载流子传输层、钙钛矿层和第一载流子传输层；以及第二通道，其断开第二电极部分、第二载流子传输层、钙钛矿层和第一载流子传输层。该电池组件还包括第二导电层中的另一部分，用于串联连接多个电池单元中的相邻两个电池单元。基板的槽有助于减小结晶区域的面积，从而提高钙钛矿结晶的均匀性。此外，工艺流程被简化，且减少制备中激光刻蚀工序。

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【技术实现步骤摘要】

本公开涉及一种钙钛矿太阳能电池组件及其制造方法。

技术介绍

1、钙钛矿太阳能电池由于成本低、工艺简单、光电转换效率高等优点成为当今光伏领域的研究前沿。经过十多年的快速发展，钙钛矿太阳能电池的转换效率已经达到25.8％，并且还具备很大的提升空间。目前，钙钛矿太阳能电池已经到了产业化应用的重要关口，有望成为下一代量产的光伏太阳能电池。

2、目前钙钛矿太阳能电池的制备方法是在大面积的玻璃衬底上进行狭缝涂布钙钛矿层，再进行低温退火。其中在大面积的玻璃衬底上需要经过四道激光刻蚀来实现互联。因此，存在两个问题：①钙钛矿电池在大面积玻璃衬底上制备的结晶成膜质量较差是目前钙钛矿组件大面积化效率偏低的一个主要瓶颈问题；②四道激光刻蚀对钙钛矿电池本身的损伤导致的电池效率损失是不可避免的，严重限制了钙钛矿电池组件的转换效率。

技术实现思路

1、本公开的至少一些实施例提供一种钙钛矿太阳能电池组件，包括：基板，具有被壁分隔的多个槽；以及多个电池单元，其分别形成在多个槽中。每个电池单元包括：第一电极部分，其包括形成在多个槽的底部的第一导电层；第一载流子传输层，形成在第一电极部分上；钙钛矿层，形成在第一载流子传输层上；第二载流子传输层，形成在钙钛矿层上，第二载流子传输层的载流子传输类型与第一载流子传输层的载流子传输类型相反；第二电极部分，其包括形成在第二载流子传输层上的第二导电层的第一部分；第一通道，第一通道穿过第二载流子传输层、钙钛矿层和第一载流子传输层的叠层，以断开每个槽中的第二载流子传输层、钙

2、例如，在一些实施例中，基板为胶膜。钙钛矿太阳能电池组件还包括第一玻璃板和第二玻璃板，基板被层压在第一玻璃板和第二玻璃板之间。

3、例如，在一些实施例中，基板为玻璃基板。钙钛矿太阳能电池组件还包括第一玻璃板和设置在第一玻璃板和玻璃基板之间的用于填充槽中的剩余空间的填充胶膜。

4、例如，在一些实施例中，第一导电层是透明导电层。透明导电层为ito(氧化铟锡)层或者fto(掺杂氟的氧化锡层)层。

5、例如，在一些实施例中，每个槽由相对的两个壁分隔。第一通道和第二通道邻近两个壁中的一个壁形成，并且第一通道比第二通道更靠近一个壁。

6、例如，在一些实施例中，槽为长方体形状，其宽度在4-40mm的范围内，深度在800nm-2μm、优选地在800nm-1μm的范围内，长度在10cm-2m的范围内。

7、例如，在一些实施例中，槽的内侧表面的粗糙度在5-20nm的范围内。

8、例如，在一些实施例中，第一通道的宽度在0-100μm的范围内，优选地在20-80μm的范围内，更优选地在20-60μm的范围内。

9、本公开的至少一些实施例还提供一种制备钙钛矿太阳能电池组件的方法，包括：提供具有多个槽的基板，多个槽被壁分隔；在多个槽中形成第一导电层，第一导电层覆盖槽的底部；在第一导电层上形成第一载流子传输层；在第一载流子传输层上形成钙钛矿层；在钙钛矿层上形成第二载流子传输层；移除第二载流子传输层、钙钛矿层和第一载流子传输层的叠层的一部分以形成第一通道，第一通道断开每个槽中的第二载流子传输层、钙钛矿层和第一载流子传输层；在第二载流子传输层上和壁的顶部和侧部上形成第二导电层，第二导电层填充第一通道以连接到第一导电层；以及移除第二导电层、第二载流子传输层、钙钛矿层和第一载流子传输层的叠层的一部分，以形成第二通道，第二通道断开每个槽中的第二导电层、第二载流子传输层、钙钛矿层和第一载流子传输层。

10、例如，在一些实施例中，利用激光移除第二载流子传输层、钙钛矿层和第一载流子传输层的叠层的一部分。并且，利用激光移除第二导电层、第二载流子传输层、钙钛矿层和第一载流子传输层的叠层的一部分。

11、例如，在一些实施例中，通过沉积的方式形成第一导电层和第二导电层，沉积方式为磁控溅射。并且，通过沉积的方式形成第一载流子传输层、钙钛矿层和第二载流子传输层，沉积方式为狭缝涂布、磁控溅射或蒸镀。

12、例如，在一些实施例中，基板为胶膜。该方法还包括：提供第一玻璃板和第二玻璃板，使得基板在第一玻璃板和第二玻璃板之间；以及层压第一玻璃板、基板和第二玻璃板。

13、例如，在一些实施例中，基板为玻璃基板。该方法还包括：提供第一玻璃板和填充胶膜，使得填充胶膜在玻璃基板和填充胶膜之间；以及层压第一玻璃板、填充胶膜和基板。

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【技术保护点】

1.一种钙钛矿太阳能电池组件，包括：

2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池组件，其中，

3.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池组件，其中，

4.根据权利要求1-3中任一项所述的钙钛矿太阳能电池组件，其中，

5.根据权利要求4所述的钙钛矿太阳能电池组件，其中，

6.根据权利要求1-3中任一项所述的钙钛矿太阳能电池组件，其中，

7.根据权利要求1-3中任一项所述的钙钛矿太阳能电池组件，其中，

8.根据权利要求1-3中任一项所述的钙钛矿太阳能电池组件，其中，

9.根据权利要求1-3中任一项所述的钙钛矿太阳能电池组件，其中，

10.一种制备钙钛矿太阳能电池组件的方法，包括：

【技术特征摘要】

1.一种钙钛矿太阳能电池组件，包括：

2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池组件，其中，

3.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池组件，其中，

4.根据权利要求1-3中任一项所述的钙钛矿太阳能电池组件，其中，

5.根据权利要求4所述的钙钛矿太阳能电池组件，其中，

6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈坤，尹海鹏，孙阳，
申请(专利权)人：晶澳扬州太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人