本技术属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种四端叠层太阳能电池组件。本技术将半透明宽带隙钙钛矿太阳电池组件与晶硅电池组件通过四端叠加的方式制备成叠层电池组件，让顶层钙钛矿电池组件吸收短波段的太阳光，底层晶硅组件吸收长波段的太阳光，从而提高组件的光电转换效率。通过设计四端叠层电池组件组装方式，使顶部钙钛矿组件易于更换，以便出现顶部钙钛矿组件效率衰减时更换组件，使叠层电池保持高效发电；或者顶部钙钛矿组件效率衰减时，拆除钙钛矿组件，使底部晶硅电池组件继续发电。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于太阳能电池，具体涉及一种四端叠层太阳能电池组件。
技术介绍
1、自蒸汽机被专利技术以来，工业化的快速发展对能源的需求量越来越大。而传统化石能源的大量使用引起了环境、气候等一系列问题，特别是温室气体的排放引起的全球气候变暖导致的海平面上升将会给人类的长期生活带来巨大的影响。因此，全球各国都在寻求能源转型，可再生清洁能源在能源供给体系中的占比逐年上升。其中，太阳能发电占比应该提高至30％以上，而目前太阳能发电占比仅为5％左右。因此，太阳能发电产业还有巨大的上升空间。而太阳能光伏电池直接将太阳能转换为电能，是太阳能最直接的利用方式。目前，市场上主要的太阳能光伏组件都基于单结晶体硅太阳电池，而晶硅太阳电池效率逼近其理论极限值29.4％，上升空间有限。因此，要进一步提高太阳电池的光电转换效率，叠层电池受到了人们的密切关注，其理论转换效率超过42％。叠层电池顶电池采用宽带隙光伏电池，吸收短波段太阳光，传统的顶电池为gaas，但gaas由于其成本高昂，无法应用于大规模地面电站。因此，开发低成本的宽带隙光伏电池成为了当前科学界和产业界研究的热点。有机无机卤化物钙钛矿太阳电池作为一种新型的太阳电池以其高效率、低成本、制备简单而成为顶电池的最佳候选。
2、有机无机卤化物钙钛矿太阳电池从2009年诞生以来，经过十几年的发展，其单结电池光电转换效率从3.8％迅速增加至26.1％，成为迄今为止效率提升速度最快的太阳电池。同时，宽带隙钙钛矿电池可以作为顶电池与晶硅电池叠加组成钙钛矿-晶硅叠层电池，从而实现更高的光电转换效率。
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p>3、从叠加方式上考虑，传统的钙钛矿-晶硅叠层电池只要为二端叠层、三端叠层电池，其中二端叠层和三端叠层电池将钙钛矿电池集成到晶硅电池上，再通过串焊、封装工艺制备成组件。但是，由于钙钛矿电池研发时间较短、材料易分解等特点，钙钛矿太阳电池的耐湿、耐高温、工作状态下的耐候性等尚未经过户外严格的验证，而晶硅电池已经证明了其在户外25年以上的使用寿命。因此，钙钛矿顶电池和晶硅底电池寿命的不匹配，导致二端叠层和三端叠层电池组件寿命遭到人们的质疑，这将限制钙钛矿太阳电池的商业化应用。
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供一种四端叠层太阳能电池组件，本技术通过四端叠加的方式能够进一步提高电池组件的使用寿命和电池效率。
2、为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
3、本技术提供了一种四端叠层太阳能电池组件，包括层叠设置的钙钛矿太阳能电池组件和晶硅太阳能电池组件；
4、所述钙钛矿太阳能电池组件和晶硅太阳能电池组件之间通过四端叠加的方式进行结合；
5、所述四端叠层太阳能电池组件的边缘设置有活动部件进行固定。
6、优选的，所述钙钛矿太阳能电池组件包括柔性钙钛矿太阳能电池组件或刚性钙钛矿太阳能电池组件；
7、所述钙钛矿太阳能电池组件包括正式nip结构或反式pin结构。
8、优选的，所述钙钛矿太阳能电池组件包括层叠设置的衬底层、若干个结构单元层和背面封装层；
9、每个结构单元层包括发电区和不发电区；
10、所述发电区包括层叠设置的透明导电电极层、功能单元层和透明导电背电极层；所述功能单元层包括依次层叠设置的发电区空穴传输层、发电区钙钛矿光吸收层和发电区电子传输层；
11、所述不发电区包括层叠设置的不发电区空穴传输层、不发电区钙钛矿光吸收层和不发电区电子传输层；
12、所述不发电区电子传输层和发电区电子传输层、所述不发电区钙钛矿光吸收层和发电区钙钛矿光吸收层以及所述不发电区空穴传输层和发电区空穴传输层互不接触；
13、所述钙钛矿太阳能电池组件的边缘不包括结构单元层。
14、优选的，当所述钙钛矿太阳能电池组件为正式nip结构时，所述发电区电子传输层和透明导电电极层接触，所述不发电区电子传输层和相邻结构单元层的透明导电电极层接触；所述发电区空穴传输层以及不发电区空穴传输层和透明导电背电极层接触；
15、当所述钙钛矿太阳能电池组件为反式pin结构时，所述发电区空穴传输层和透明导电电极层接触，所述不发电区空穴传输层和相邻结构单元层的透明导电电极层接触；所述发电区电子传输层以及不发电区电子传输层和透明导电背电极层接触。
16、优选的，所述透明导电电极层的材料包括掺氟氧化锡、掺铟氧化锡或掺铝氧化锌；所述透明导电电极层的厚度为100～700nm；
17、所述发电区空穴传输层的材料包括niox、cui、cuscn、cugao2、cucro2、poly-tpd、sam、ptaa和spiro-ometad中的一种或几种；所述发电区空穴传输层的厚度为1～200nm；所述不发电区空穴传输层的材料以及厚度和发电区空穴传输层相同；
18、所述发电区钙钛矿光吸收层的材料包括(fapbi3)x(macspbbr3)1-x，所述x的取值范围为0.05～0.95；所述发电区钙钛矿光吸收层的厚度为300～1000nm；所述不发电区钙钛矿光吸收层的材料以及厚度和发电区钙钛矿光吸收层相同；
19、所述发电区电子传输层的材料包括sno2、tio2、pcbm和c60中的一种或几种；所述发电区电子传输层的厚度为5～200nm；所述不发电区电子传输层的材料以及厚度和发电区电子传输层相同；
20、所述透明导电背电极层的材料为ito、iwo、icro、itio、azo和izo中的一种或几种；所述透明导电背电极层的厚度为50～200nm。
21、优选的，所述发电区钙钛矿光吸收层和发电区电子传输层之间还设置有发电区钝化层，所述不发电区钙钛矿光吸收层和不发电区电子传输层之间还设置有不发电区钝化层；
22、所述发电区钝化层的材料包括mgf2、lif和2d钙钛矿中的一种或几种，所述发电区钝化层的厚度为1～2nm；
23、所述不发电区钝化层和发电区钝化层互不接触、且材料和厚度相同。
24、优选的，当所述钙钛矿太阳能电池组件为正式nip结构时，所述发电区空穴传输层和透明导电背电极层之间以及所述不发电区空穴传输层和透明导电背电极层之间还设置缓冲层；
25、当所述钙钛矿太阳能电池组件为反式pin结构时，所述发电区电子传输层和透明导电背电极层之间以及所述不发电区电子传输层和透明导电背电极层之间还设置缓冲层；
26、所述缓冲层的材料包括sno2、peie和moox中的一种或几种；所述缓冲层的厚度为1～20nm。
27、优选的，所述钙钛矿太阳能电池组件的制备方法，包括以下步骤：
28、将透明导电电极层设置在所述衬底层的表面，进行第一次激光划线；
29、在激光划线后的透明导电电极层的表面制备功能单元层，进行第二次激光划线；
30、在激光划线后的功能单元层的表面制备透明导电背电极层，依次进行第三次激光划线和第四次激光划线；
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【技术保护点】
1.一种四端叠层太阳能电池组件，其特征在于，包括层叠设置的钙钛矿太阳能电池组件和晶硅太阳能电池组件；
2.根据权利要求1所述的四端叠层太阳能电池组件，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池组件包括柔性钙钛矿太阳能电池组件或刚性钙钛矿太阳能电池组件；
3.根据权利要求1或2所述的四端叠层太阳能电池组件，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池组件包括层叠设置的衬底层、若干个结构单元层和背面封装层；
4.根据权利要求3所述的四端叠层太阳能电池组件，其特征在于，当所述钙钛矿太阳能电池组件为正式NIP结构时，所述发电区电子传输层和透明导电电极层接触，所述不发电区电子传输层和相邻结构单元层的透明导电电极层接触；所述发电区空穴传输层以及不发电区空穴传输层和透明导电背电极层接触；
5.根据权利要求3所述的四端叠层太阳能电池组件，其特征在于，所述透明导电电极层的材料包括掺氟氧化锡、掺铟氧化锡或掺铝氧化锌；所述透明导电电极层的厚度为100～700nm；
6.根据权利要求3所述的四端叠层太阳能电池组件，其特征在于，所述发电区钙钛矿光吸收层和发电区电子传输层之间还设置有发电区钝化层，所述不发电区钙钛矿光吸收层和不发电区电子传输层之间还设置有不发电区钝化层；
7.根据权利要求3所述的四端叠层太阳能电池组件，其特征在于，当所述钙钛矿太阳能电池组件为正式NIP结构时，所述发电区空穴传输层和透明导电背电极层之间以及所述不发电区空穴传输层和透明导电背电极层之间还设置缓冲层；
8.根据权利要求1所述的四端叠层太阳能电池组件，其特征在于，所述晶硅太阳电池组件中的电池包括发射极及背面钝化电池、隧穿氧化物钝化接触电池、硅异质结电池或背接触电池。
9.根据权利要求1所述的四端叠层太阳能电池组件，其特征在于，所述活动部件包括边框、边框压条和边框活动件。
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【技术特征摘要】
1.一种四端叠层太阳能电池组件，其特征在于，包括层叠设置的钙钛矿太阳能电池组件和晶硅太阳能电池组件；
2.根据权利要求1所述的四端叠层太阳能电池组件，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池组件包括柔性钙钛矿太阳能电池组件或刚性钙钛矿太阳能电池组件；
3.根据权利要求1或2所述的四端叠层太阳能电池组件，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池组件包括层叠设置的衬底层、若干个结构单元层和背面封装层；
4.根据权利要求3所述的四端叠层太阳能电池组件，其特征在于，当所述钙钛矿太阳能电池组件为正式nip结构时，所述发电区电子传输层和透明导电电极层接触，所述不发电区电子传输层和相邻结构单元层的透明导电电极层接触；所述发电区空穴传输层以及不发电区空穴传输层和透明导电背电极层接触；
5.根据权利要求3所述的四端叠层太阳能电池组件，其特征在于，所述透明导电电极层的材料包括掺氟氧化锡...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐泽国，
申请(专利权)人：深圳技术大学，
类型：新型
国别省市：
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