一种钙钛矿太阳能电池模组基底和钙钛矿太阳能电池模组制造技术

技术编号:43332147 阅读:0 留言:0更新日期:2024-11-15 20:29
本技术涉及钙钛矿太阳能电池领域,提供了一种钙钛矿太阳能电池模组基底和钙钛矿太阳能电池模组。该钙钛矿太阳能电池模组基底包括透明基底,透明基底包括相对的顶面和底面,其中,顶面用于沉积导电层,底面设置有多个朝向顶面凹陷的第一微结构阵列区域,第一微结构阵列区域用于发散或折射进入到第一微结构阵列区域的光线,第一微结构阵列区域的设置位置对应于P1激光划线位置、P2激光划线位置和P3激光划线位置中的至少一个区域。其中第一微结构阵列区域能够将入射到微结构阵列区域中的光线进行二次发散,发散后的光线可以入射到相邻有效区域中,增强相邻有效区域内光线的强度,最终提高钙钛矿太阳能电池的性能,如电流密度等参数。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及钙钛矿太阳能电池领域,具体而言,涉及一种钙钛矿太阳能电池模组基底和钙钛矿太阳能电池模组


技术介绍

1、光伏技术作为目前市场应用最为广泛的清洁能源技术将成为未来发展的重心之一。截至目前,单晶硅基太阳能电池凭借其高效率、高稳定的优势占据了95%以上的光伏市场,并为我国带来了非常可观的清洁能源供给。然而,硅基太阳能电池成本高、产业链长、上游企业高耗能等问题限制了其发展速度,同时硅基太阳能电池的效率也逐步接近理论极限(~29.4%),近些年来增长缓慢,因此,发展一种低成本、高理论效率、制造产业线路简单的新型光伏技术十分重要。

2、钙钛矿太阳能电池是一种低成本、高理论效率(~31%)的新型光伏技术。钙钛矿太阳能电池一般包括:前电极,为透明导电玻璃或柔性透明导电膜;第一载流子传输层,为p型或者n型半导体材料;钙钛矿光吸收层abx3材料,a为甲胺基ma、甲脒基fa、铯cs等一价基团或离子;b为铅pb、sn等二价元素或两个一价元素离子;x为卤族元素或其他负一价基团;第二载流子传输层,为n型或者p型半导体材料,为金属氧化物或有机半导体材料;背电极,可以是金属材料、石墨或者导电氧化物。自2009年对其开展研究以来,目前其实验室小面积电池光电转换效率已超过26.1%,可以与硅基电池效率相媲美。尤其在2021年下半年,钙钛矿太阳能电池的产业化进程加快,实验室技术放大、中试产线搭建、样品展示等产业化初期尝试如火如荼。

3、目前,针对于产业化应用的钙钛矿太阳能电池模组常采用激光划线的方式将子电池串联,激光划线步骤则通常包含三次(命名为p1、p2、p3),p1是将透明导电玻璃图案化,分割成多个子模块;p2是将制备好的第一载流子传输层/钙钛矿层/第二载流子传输层结构一并图案化,暴露出小部分底部透明电极;p3是在电极制备后,对电极进行图案化处理;最终形成多块分离的子电池串联起来的钙钛矿太阳能模组。

4、现有技术中,p1/p2/p3激光加工区域是死区,死区不产生光生载流子,且会较大比例(5%~15%)占用入射面的有效面积,减少有效入射光线,降低钙钛矿太阳能电池的性能。

5、目前常用的方法是提高激光刻蚀精度,从而减少死区宽度,减少死区面积,但效果非常有限,亟需找到别的途径进一步提高入射面的有效入射光线,提高钙钛矿太阳能电池的性能。

6、鉴于此,特提出本技术。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种钙钛矿太阳能电池模组基底和钙钛矿太阳能电池模组。

2、本技术的实施例是这样实现的:

3、第一方面,本技术提供一种钙钛矿太阳能电池模组基底,其包括透明基底,所述透明基底包括相对的顶面和底面,其中,所述顶面用于沉积导电层,所述底面设置有多个朝向所述顶面凹陷的第一微结构阵列区域,所述第一微结构阵列区域用于发散或折射进入到所述第一微结构阵列区域的光线,所述第一微结构阵列区域的设置位置对应于p1激光划线位置、p2激光划线位置和p3激光划线位置中的至少一个区域。

4、在可选的实施方式中,所述第一微结构阵列区域为弧形凹槽结构形成的凹透镜。

5、在可选的实施方式中,所述凹透镜包括相互独立的第一凹透镜、第二凹透镜和第三凹透镜,所述第一凹透镜对应于所述p1激光划线位置,所述第二凹透镜对应于所述p2激光划线位置,所述第三凹透镜对应于所述p3激光划线位置。

6、在可选的实施方式中,所述第一凹透镜、所述第二凹透镜和所述第三凹透镜的深度均为h1,0<h1≤1.5mm;宽度均为l1,0<l1≤200μm。

7、在可选的实施方式中,所述凹透镜包括整体凹透镜,所述整体凹透镜同时对应于所述p1激光划线位置、所述p2激光划线位置和所述p3激光划线位置。

8、在可选的实施方式中,所述整体凹透镜的深度h2,0<h2≤1.5mm;宽度l2,100<l2≤700μm。

9、在可选的实施方式中,所述第一微结构阵列区域为矩形凹槽形成的填充区域,所述填充区域内填充有ag离子和li离子中的至少一种,所述填充区域宽度l3,0<l3≤200μm。

10、第二方面,本技术提供一种钙钛矿太阳能电池模组,其包括如前述实施方式任一项所述的钙钛矿太阳能电池模组基底。

11、在可选的实施方式中,其包括导电层、第一载流子层、钙钛矿层、第二载流子层以及金属电极层,所述导电层沉积于所述透明基底上,通过p1激光划线槽将所述导电层分割,所述第一载流子层、所述钙钛矿层和所述第二载流子层依次沉积于所述导电层上并填充于所述p1激光划线槽内,通过p2激光划线槽将所述第二载流子层、所述钙钛矿层和所述第一载流子层分割,所述金属电极层沉积于所述第二载流子层和所述p2激光划线槽的表面,通过p3激光划线槽将所述金属电极层、所述第二载流子层、所述钙钛矿层和所述第一载流子层分割。

12、在可选的实施方式中,所述钙钛矿太阳能电池模组还包括封装胶膜和封装盖板,所述封装胶膜设置于所述金属电极层的表面并填充于所述p3激光划线槽内,所述封装盖板粘接于所述封装胶膜的表面;

13、所述封装盖板远离所述封装胶膜的一侧上开设有多个朝向所述封装胶膜凹陷的第二微结构阵列区域,所述第二微结构阵列区域用于发散或折射进入到所述第二微结构阵列区域的光线,所述第二微结构阵列区域的设置位置对应于p1激光划线位置、p2激光划线位置和p3激光划线位置中的至少一个区域。

14、本技术实施例的有益效果是:

15、本技术提供钙钛矿太阳能电池模组基底通过在透明基底的底面对应于p1激光划线位置、p2激光划线位置和p3激光划线位置中的至少一个区域设置多个朝向顶面凹陷的第一微结构阵列区域,第一微结构阵列区域通过激光或其他方式进行加工制作,第一微结构阵列区域能够将入射到微结构阵列区域中的光线进行二次发散,发散后的光线可以入射到相邻有效区域中,增强相邻有效区域内光线的强度,最终提高钙钛矿太阳能电池的性能,如电流密度等参数。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钙钛矿太阳能电池模组基底,其特征在于,其包括透明基底,所述透明基底包括相对的顶面和底面,其中,所述顶面用于沉积导电层,所述底面设置有多个朝向所述顶面凹陷的第一微结构阵列区域,所述第一微结构阵列区域用于发散或折射进入到所述第一微结构阵列区域的光线,所述第一微结构阵列区域的设置位置对应于P1激光划线位置、P2激光划线位置和P3激光划线位置中的至少一个区域。

2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池模组基底,其特征在于,所述第一微结构阵列区域为弧形凹槽结构形成的凹透镜。

3.根据权利要求2所述的钙钛矿太阳能电池模组基底,其特征在于,所述凹透镜包括相互独立的第一凹透镜、第二凹透镜和第三凹透镜,所述第一凹透镜对应于所述P1激光划线位置,所述第二凹透镜对应于所述P2激光划线位置,所述第三凹透镜对应于所述P3激光划线位置。

4.根据权利要求3所述的钙钛矿太阳能电池模组基底,其特征在于,所述第一凹透镜、所述第二凹透镜和所述第三凹透镜的深度均为H1,0<H1≤1.5mm;宽度均为L1,0<L1≤200μm。

5.根据权利要求2所述的钙钛矿太阳能电池模组基底,其特征在于,所述凹透镜包括整体凹透镜,所述整体凹透镜同时对应于所述P1激光划线位置、所述P2激光划线位置和所述P3激光划线位置。

6.根据权利要求5所述的钙钛矿太阳能电池模组基底,其特征在于,所述整体凹透镜的深度H2,0<H2≤1.5mm;宽度L2,100<L2≤700μm。

7.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池模组基底,其特征在于,所述第一微结构阵列区域为矩形凹槽形成的填充区域,所述填充区域内填充有Ag离子和Li离子中的至少一种,所述填充区域宽度L3,0<L3≤200μm。

8.一种钙钛矿太阳能电池模组,其特征在于,其包括如权利要求1-7任一项所述的钙钛矿太阳能电池模组基底。

9.根据权利要求8所述的钙钛矿太阳能电池模组,其特征在于,其包括导电层、第一载流子层、钙钛矿层、第二载流子层以及金属电极层,所述导电层沉积于所述透明基底上,通过P1激光划线槽将所述导电层分割,所述第一载流子层、所述钙钛矿层和所述第二载流子层依次沉积于所述导电层上并填充于所述P1激光划线槽内,通过P2激光划线槽将所述第二载流子层、所述钙钛矿层和所述第一载流子层分割,所述金属电极层沉积于所述第二载流子层和所述P2激光划线槽的表面,通过P3激光划线槽将所述金属电极层、所述第二载流子层、所述钙钛矿层和所述第一载流子层分割。

10.根据权利要求9所述的钙钛矿太阳能电池模组,其特征在于,所述钙钛矿太阳能电池模组还包括封装胶膜和封装盖板,所述封装胶膜设置于所述金属电极层的表面并填充于所述P3激光划线槽内,所述封装盖板粘接于所述封装胶膜的表面;

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【技术特征摘要】

1.一种钙钛矿太阳能电池模组基底,其特征在于,其包括透明基底,所述透明基底包括相对的顶面和底面,其中,所述顶面用于沉积导电层,所述底面设置有多个朝向所述顶面凹陷的第一微结构阵列区域,所述第一微结构阵列区域用于发散或折射进入到所述第一微结构阵列区域的光线,所述第一微结构阵列区域的设置位置对应于p1激光划线位置、p2激光划线位置和p3激光划线位置中的至少一个区域。

2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池模组基底,其特征在于,所述第一微结构阵列区域为弧形凹槽结构形成的凹透镜。

3.根据权利要求2所述的钙钛矿太阳能电池模组基底,其特征在于,所述凹透镜包括相互独立的第一凹透镜、第二凹透镜和第三凹透镜,所述第一凹透镜对应于所述p1激光划线位置,所述第二凹透镜对应于所述p2激光划线位置,所述第三凹透镜对应于所述p3激光划线位置。

4.根据权利要求3所述的钙钛矿太阳能电池模组基底,其特征在于,所述第一凹透镜、所述第二凹透镜和所述第三凹透镜的深度均为h1,0<h1≤1.5mm;宽度均为l1,0<l1≤200μm。

5.根据权利要求2所述的钙钛矿太阳能电池模组基底,其特征在于,所述凹透镜包括整体凹透镜,所述整体凹透镜同时对应于所述p1激光划线位置、所述p2激光划线位置和所述p3激光划线位置。

6.根据权利要求5所述的钙钛矿太阳能电池模组基底...

【专利技术属性】
技术研发人员:包征杨晓宇涂用广叶冯俊
申请(专利权)人:北京烁威光电科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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