【技术实现步骤摘要】
本申请涉及太阳能电池领域，具体而言，涉及一种叠层太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
1、钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells，简称pscs)作为极具发展潜力的新型太阳能电池，自首次出现就备受关注。其中，半透明钙钛矿太阳能电池因在进行能量转换的同时兼具装饰效果，以及钙钛矿/硅两端叠层太阳能电池具有较高的光电转换效率而受到广泛关注与研究。
2、隧穿复合层是制备高效钙钛矿/硅两端叠层太阳能电池的关键，其作用主要是形成钙钛矿顶电池和晶硅底电池之间的电学连接,以最小的电阻损耗有效复合电子和空穴,并在长波波段保证高光学透明性。
3、透明导电氧化物(transparent conductive oxide，简称tco)薄膜由于具有较低的电阻率和可见光范围内的高透过率，在薄膜太阳能电池等方面具有广阔的应用前景。特别是在钙钛矿太阳能电池领域，tco薄膜常用作透明电极和隧穿复合层材料。目前被用作隧穿复合层的tco材料主要包括锡掺杂氧化铟(ito)、锌掺杂氧化铟(izo)、掺氢氧化铟(in2o3:h)、锌掺杂氧化锡(zto)、锆掺杂氧化铟(izro)等。隧穿复合层在叠层太阳能电池中串联顶电池和底电池的作用，当电池收到光照时，电子和空穴发生跃迁，并在隧穿复合层中转移并产生复合效应。当前，业界普遍采用磁控溅射的方式制备单层tco结构作为隧穿复合层，单层的隧穿复合层中具有相同的能级势垒，电子和空穴的转移存在阻力，进而影响电子和空穴的复合效应，导致叠层太阳能电池的开路电压、短路电流密度和光电转换效率较低。p>
技术实现思路
1、本申请提供一种叠层太阳能电池及其制备方法，以解决现有技术中叠层太阳能电池采用单层隧穿复合层而导致的开路电压、短路电流密度和光电转换效率均较低的问题。
2、根据本申请的一个方面，提供了一种叠层太阳能电池，包括：底电池、顶电池和位于所述底电池和所述顶电池之间的隧穿复合层，其中，所述隧穿复合层包括多层子隧穿层，多层所述子隧穿层具有不同的功函数。
3、可选地，与所述底电池接触的所述子隧穿层具有的功函数为第一功函数，其余所述子隧穿层的功函数均大于所述第一功函数且沿着垂直所述底电池的方向递增。
4、可选地，各所述子隧穿层的材料包括透明导电氧化物。
5、可选地，所述透明导电氧化物材料包括氧化铟锌(izo)、氧化铟锡(ito)、掺氢氧化铟(in2o3:h)、掺铝氧化锌(azo)、锆掺杂氧化铟(izro)和掺锌氧化锡(zto)中的一种或多种。
6、可选地，各层所述子隧穿层的所述透明导电氧化物材料不同。
7、可选地，各所述子隧穿层的厚度为5nm～80nm。
8、根据本申请的另一个方面，提供了一种叠层太阳能电池的制备方法，包括：提供底电池；在所述底电池的正面形成隧穿复合层；其中，所述隧穿复合层包括多层子隧穿层，多层所述子隧穿层具有不同的功函数；在所述隧穿复合层背离所述底电池的表面上形成顶电池。
9、可选地，形成所述隧穿复合层的步骤包括：采用多次沉积工艺在所述底电池的正面上形成多层所述子隧穿层，在所述沉积工艺中，采用包含氩气和氧气的气体为原料气体，所述氩气的流量为30sccm～400sccm，所述氧气的流量为0.1sccm～20sccm，反应压强为0.1pa～1pa，反应温度为25℃～230℃。
10、可选地，每次所述沉积工艺中采用不同的所述氩气的流量和不同的所述氧气的流量，且每次所述沉积工艺中的反应压强不同。
11、可选地，每次所述沉积工艺的起始反应时刻的真空度低于1×10-4pa，沉积过程中靶材施加的直流功率为10w～500w。
12、通过本申请的技术方案，提供一种叠层太阳能电池，该太阳能电池包括底电池、顶电池和位于底电池和顶电池之间的隧穿复合层，其中，隧穿复合层包括多层子隧穿层，多层子隧穿层具有不同的功函数，以使该叠层太阳能电池的隧穿复合层具有不同的能级，使得多层子隧穿层构成能级梯度，电子和空穴在移动过程中，减缓了顶电池和底电池之间载流子的复合势垒，促进了载流子的有效复合，有效提升了叠层太阳能电池的开路电压、短路电流密度和光电转换效率。
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1.一种叠层太阳能电池，其特征在于，包括：底电池、顶电池和位于所述底电池和所述顶电池之间的隧穿复合层，其中，所述隧穿复合层包括多层子隧穿层，多层所述子隧穿层具有不同的功函数。
2.根据权利要求1所述的叠层太阳能电池，其特征在于，与所述底电池接触的所述子隧穿层具有的功函数为第一功函数，其余所述子隧穿层的功函数均大于所述第一功函数且沿着垂直所述底电池的方向递增。
3.根据权利要求1所述的叠层太阳能电池，其特征在于，各所述子隧穿层的材料包括透明导电氧化物。
4.根据权利要求3所述的叠层太阳能电池，其特征在于，所述透明导电氧化物材料包括氧化铟锌IZO、氧化铟锡ITO、掺氢氧化铟In2O3:H、掺铝氧化锌AZO、锆掺杂氧化铟IZrO和掺锌氧化锡ZTO中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的叠层太阳能电池，其特征在于，各层所述子隧穿层的所述透明导电氧化物材料不同。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的叠层太阳能电池，其特征在于，各所述子隧穿层的厚度为5nm～80nm。
7.一种根据权利要求1至6中任意一项所述的叠层太阳
8.根据权利要求7所述的叠层太阳能电池的制备方法，其特征在于，形成所述隧穿复合层的步骤包括：
9.根据权利要求8所述的叠层太阳能电池的制备方法，其特征在于，每次所述沉积工艺中采用不同的所述氩气的流量和不同的所述氧气的流量，且每次所述沉积工艺中的反应压强不同。
10.根据权利要求8或9所述的叠层太阳能电池的制备方法，其特征在于，每次所述沉积工艺的起始反应时刻的真空度低于1×10-4Pa，沉积过程中靶材施加的直流功率为10W～500W。
...【技术特征摘要】
1.一种叠层太阳能电池，其特征在于，包括：底电池、顶电池和位于所述底电池和所述顶电池之间的隧穿复合层，其中，所述隧穿复合层包括多层子隧穿层，多层所述子隧穿层具有不同的功函数。
2.根据权利要求1所述的叠层太阳能电池，其特征在于，与所述底电池接触的所述子隧穿层具有的功函数为第一功函数，其余所述子隧穿层的功函数均大于所述第一功函数且沿着垂直所述底电池的方向递增。
3.根据权利要求1所述的叠层太阳能电池，其特征在于，各所述子隧穿层的材料包括透明导电氧化物。
4.根据权利要求3所述的叠层太阳能电池，其特征在于，所述透明导电氧化物材料包括氧化铟锌izo、氧化铟锡ito、掺氢氧化铟in2o3:h、掺铝氧化锌azo、锆掺杂氧化铟izro和掺锌氧化锡zto中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的叠层太阳能电池...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱昭，胡佳琪，赵翰林，楼俊杰，邱开富，王永谦，
申请(专利权)人：浙江爱旭太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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