[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN114050217A - 一种钙钛矿太阳能电池组件及其加工方法 - Google Patents

一种钙钛矿太阳能电池组件及其加工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114050217A
CN114050217A CN202111287507.6A CN202111287507A CN114050217A CN 114050217 A CN114050217 A CN 114050217A CN 202111287507 A CN202111287507 A CN 202111287507A CN 114050217 A CN114050217 A CN 114050217A
Authority
CN
China
Prior art keywords
total
transparent electrode
solar cell
layer
perovskite solar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111287507.6A
Other languages
English (en)
Inventor
李伟庭
徐诚
易海芒
王知萌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Heijing Optoelectronic Technology Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Heijing Optoelectronic Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Heijing Optoelectronic Technology Co ltd filed Critical Shenzhen Heijing Optoelectronic Technology Co ltd
Priority to CN202111287507.6A priority Critical patent/CN114050217A/zh
Publication of CN114050217A publication Critical patent/CN114050217A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/80Constructional details
    • H10K30/81Electrodes
    • H10K30/82Transparent electrodes, e.g. indium tin oxide [ITO] electrodes
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/20Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising organic-organic junctions, e.g. donor-acceptor junctions
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/80Constructional details
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/60Forming conductive regions or layers, e.g. electrodes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10Photovoltaic [PV]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549Organic PV cells

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种钙钛矿太阳能电池组件及其加工方法,该钙钛矿太阳能电池组件包括依次层叠设置的总底部透明电极、总第一载流子传输层、总钙钛矿活性层、总第二载流子传输层、总金属层和总顶部透明电极;通过在总顶部透明电极和总第二载流子传输层设置金属层,一方面可避免顶部透明电极的加工成型工艺对第二载流子传输层和钙钛矿活性层造成损伤,另一方面可保证顶部透明电极和第二载流子传输层的电传输效率,具有良好的实用性;此外,钙钛矿太阳能电池的电性连接结构在制备过程中能够一体制成,具有良好的加工便利性,可使得钙钛矿太阳能电池组件结构更为紧凑。

Description

一种钙钛矿太阳能电池组件及其加工方法
技术领域
本发明涉及能源领域,具体涉及一种钙钛矿太阳能电池组件及其加工方法。
背景技术
钙钛矿太阳能电池因具备效率高、成本低、质量轻和兼容卷对卷技术等优点,拥有极大的应用前景。该类电池可配合叠层电池使用,可应用于窗户、天窗、屋顶、玻璃幕墙或者柔性的可穿戴电子设备等领域等。
一方面,目前的透明钙钛矿太阳电池在制备透明电极时,一般使用磁控溅射等技术,在制作过程中容易对载流子传输层和钙钛矿活性层造成一定的损伤,影响产品的使用寿命和生产良率;另一方面,为了保证透明电极与载流子传输层之间的导电性能,现有技术下一般需要采用价格较高的商用产品,如ITO和FTO,这会大大增加透明钙钛矿太阳电池的制备成本,不利于产品普及;如果采用成本较低的材料制作透明电极,则会由于材料特性的问题,透明电极与载流子传输层之间的接触电阻较大,导致产品的电效率较低,不利于实际使用。
发明内容
为了克服现有钙钛矿太阳能电池的不足,本发明提供了一种钙钛矿太阳能电池组件,首先通过在总顶部透明电极和总第二载流子传输层设置金属层,一方面可避免顶部透明电极的加工成型工艺对第二载流子传输层和钙钛矿活性层造成损伤,另一方面可保证顶部透明电极和第二载流子传输层的电传输效率,具有良好的实用性;此外,钙钛矿太阳能电池的电性连接结构在制备过程中能够一体制成,结合钙钛矿太阳能电池中的各层结构的加工顺序特点,具有良好的加工便利性,可使得钙钛矿太阳能电池组件结构更为紧凑。
相应的,本发明还提供了一种钙钛矿太阳能电池组件,包括依次层叠设置的总底部透明电极、总第一载流子传输层、总钙钛矿活性层、总第二载流子传输层、总金属层和总顶部透明电极;
所述钙钛矿太阳能电池组件具有若干道第一刻线、若干道第二刻线和若干道第三刻线;
所述若干道第一刻线沿纵向贯穿所述总底部透明电极;
所述若干道第三刻线中的任一道第三刻线沿纵向贯穿所述总顶部透明电极、所述总金属层、所述总第二载流子传输层、所述总钙钛矿活性层和所述总第一载流子传输层;
在所述若干道第一刻线中的任一道第一刻线和对应的一道第三刻线之间设置有一道所述第二刻线,所述第二刻线沿纵向贯穿所述总第一载流子传输层、总钙钛矿活性层、总第二载流子传输层和总金属层;
所述总第一载流子传输层还包括填充在第一刻线中的第一填充结构;所述总金属层包括覆盖在所述第二刻线内壁的第二覆盖结构;所述总顶部透明电极包括填充在所述第二覆盖结构内的第三填充结构。
可选的实施方式,所述第一刻线为平面式整体贯穿结构,和/或所述第二刻线为平面式整体贯穿结构,和/或所述第三刻线为平面式整体贯穿结构。
相应的,本发明还提供了一种钙钛矿太阳能电池组件加工方法,其特征在于,用于所述的钙钛矿太阳能电池组件的加工,包括:。
于总衬底上加工出总透明底部电极;
于总底部透明电极上加工出若干道第一刻线;
于所述总底部透明电极上加工出总第一载流子传输层;
于所述总第一载流子传输层上加工出总钙钛矿活性层;
于所述总钙钛矿活性层上加工出总第二载流子传输层;
于所述总第二载流子传输层、总钙钛矿活性层和总第一载流子传输层上加工出若干道第二刻线;
于所述总第二载流子传输层上加工出总金属层;
于所述总金属层上加工出总顶部透明电极;
于所述总顶部透明电极、总金属层、总第二载流子传输层、总钙钛矿活性层和总第一载流子传输层上加工出若干道第三刻线。
可选的实施方式,所述总底部透明电极为沉积有导电FTO或ITO的玻璃,或所述总底部透明电极为沉积有导电FTO或ITO的柔性PET衬底;
所述总底部透明电极上的微电路分布根据预设结构加工。
可选的实施方式,所述第一刻线的加工方式为激光划线。
可选的实施方式,所述钙钛矿所述总第一载流子传输层通过旋涂、真空蒸镀或磁控溅射中的其中一种工艺制备。
可选的实施方式,所述总钙钛矿活性层通过旋涂、喷涂、喷墨、涂布、刮涂、丝网印刷中的其中一种工艺制备。
可选的实施方式,所述总金属层通过真空蒸镀或磁控溅射的工艺制备
可选的实施方式,所述总金属层通过真空蒸镀或磁控溅射的工艺制备
本发明提供了一种钙钛矿太阳能电池组件,通过在总顶部透明电极和总第二载流子传输层设置金属层,一方面可避免顶部透明电极的加工成型工艺对第二载流子传输层和钙钛矿活性层造成损伤,另一方面可保证顶部透明电极和第二载流子传输层的电传输效率,具有良好的实用性;此外,钙钛矿太阳能电池的电性连接结构在制备过程中能够一体制成,结合钙钛矿太阳能电池中的各层结构的加工顺序特点,具有良好的加工便利性,可使得钙钛矿太阳能电池组件结构更为紧凑。
附图说明
图1为本发明实施例的钙钛矿太阳能电池剖面结构示意图。
图2为本发明实施例的钙钛矿太阳能电池组件剖面结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一:钙钛矿太阳能电池
图1为本发明实施例的钙钛矿太阳能电池剖面结构示意图。
具体的,本发明实施例提供了一种钙钛矿太阳能电池,基本的,所述钙钛矿太阳能电池包括依次层叠设置的底部透明电极20、第一载流子传输层30、钙钛矿活性层40、第二载流子传输层50、金属层60和顶部透明电极70。
所述第一载流子传输层30和所述第二载流子传输层50中的其中一个载流子传输层为电子传输层,所述第一载流子传输层30和所述第二载流子传输层50中的另外一个载流子传输层为空穴传输层。
具体的,钙钛矿太阳能电池是一种利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池,在本发明实施例中,关于底部透明电极20、第一载流子传输层30、钙钛矿活性层40、第二载流子传输层50 和顶部透明电极70的制作材料均可现有技术下的材料制成。
具体的,本发明实施例的底部透明电极20的制作材料可以为FTO、 ITO、IZO、AZO等单成分(单结构)材料,或对FTO、ITO、IZO、AZO等单成分(单结构)材料中的一种或多种进行混合使用。
具体的,相类似的,本发明实施例的顶部透明材料的制作材料可以为FTO、ITO、IZO、AZO等单成分(单结构)材料,或对FTO、ITO、IZO、 AZO等单成分(单结构)材料中的一种或多种进行混合使用。
具体的,本发明实施例的钙钛矿活性层40的制作材料可以为具有 ABX3结构的材料,其中:
A为单价阳离子,包括但不限于Rb+、Cs+、FA+、MA+及它们的组合。
B为二价阳离子,包括但不限于Pb2+、Sn2+及它们的组合。
X为卤素阴离子、SCN-及它们的组合。
具体的,钙钛矿活性层40的制作材料可以为MAPbI3、MAPbI3-xBrx、 MAPbI3-xClx、Cs1-yFAyPbI3-xBrx、Cs1-yFAyPbI3-xClx、 FA1-yMAyPbBr3-xIx、FA1-yMAyPbI3-xClx、FA1-y(CsMA)yPbI3-xBrx、 (FACs)1-yMAyPbI3-xBrx、FA1-y(CsMA)yPbI3-xClx、(FACs) 1-yMAyPbI3-xClx等材料,其中,0<x<3,0<y<1。
具体的,关于第一载流子传输层30和第二载流子传输层50的结构,由于在本发明实施例的钙钛矿太阳能电池中,第一载流子传输层30和第二载流子传输层50起到了电荷提供和电荷传输的作用,因此,实际设计中,第一载流子传输层30和第二载流子传输层50需要采用极性相反的结构。
具体的,如果该钙钛矿太阳能电池是正式电池,则第一载流子传输层 30为电子传输层,第二载流子传输层50为空穴传输层。
具体的,如果该钙钛矿太阳能电池是反式电池,则第一载流子传输层 30为空穴传输层,第二载流子传输层50为电子传输层。具体的,作为电子传输层的载流子传输层,指的是提取并传输钙钛矿活性层40光生激子中电子的层,其制作材料可以为SnO2、TiO2、ZnO、Al2O3、C60、PCBM等材料的单体材料或其中的多种单体材料混合组成的混合材料。作为空穴传输层的载流子传输层,其制作材料可以为P3HT、Spiro-MeOTAD、PTAA、PEDOT:PSS、 FDT、NiOX、CuSCN、CuGaO2等单体材料或其中的多种单体材料混合组成的混合材料。
具体的,本发明实施例的钙钛矿太阳能电池在顶部透明电极70和第二载流子传输层50之间设置有一层金属层60,利用金属材料分别与顶部透明电极70与第二载流子传输层50接触相容性更好的特点,使得顶部透明电极70与第二载流子传输层50之间的接触电阻降低,减少了因接触电阻带来的能量损失,提高该钙钛矿太阳能电池的电效率。同时,在金属层 60设置后再进行顶部透明电极70的加工,可避免顶部透明电极70的加工对金属层60下方的第二载流子传输层50和钙钛矿活性层40造成损伤,保证了产品的生产良率和使用寿命。
具体的,金属层60的材料可以为Ag、Au、Al、Cu或Ni等高导电性能金属材料。具体实施中,由于金属层60所起到的作用为阻挡作用和导电作用,因此,实际加工中应尽可能的薄,以避免其自身挡光性增强;在本发明实施例中,所述金属层60的厚度取值范围为(0nm,10nm]。具体的,由于金属层60的厚度要求,具体实施中,所述金属层60可以为为导电纳米线结构或导电纳米点结构。纳米线和纳米点可理解为一维结构,因此,其加工成型厚度即薄。
具体实施中,所述顶部透明电极70的厚度取值范围为[20nm,300nm]。具体的,顶部透明电极70可通过磁控溅射、化学气相沉积、真空反应蒸发或脉冲激光沉积的方法制备。
具体实施中,所述第一载流子传输层30的厚度取值范围为[5nm,50nm]。具体的,所述第一载流子传输可采用旋涂、真空蒸镀或磁控溅射的方法制备。
具体实施中,所述第二载流子传输层50的厚度取值范围为[5nm,50nm]。具体的,所述第二载流子传输可采用旋涂、真空蒸镀或磁控溅射的方法制备。
具体实施中,所述钙钛矿活性层40的厚度取值范围为[100nm,1000nm]。具体的,所述钙钛矿活性层40可以采用旋涂、喷涂、喷墨、涂布、刮涂、丝网印刷的方法制备。
具体实施中,所述底部透明电极20的厚度取值范围为[30nm,300nm]。具体的,底部透明电极20可采用沉积有导电FTO、ITO等材料的玻璃或柔性PET制成。
具体实施中,所述底部透明电极20为导电玻璃,和/或所述顶部透明电极70为导电玻璃。一般的,由于制作顺序的关系,底部透明电极20采用导电玻璃的情况较多。
具体的,实际实施中,钙钛矿太阳能电池需要设置在一载体上以进行使用,因此,在本发明实施例中,所述钙钛矿太阳能电池还包括位于最底部的衬底10,底部透明电极20设置在所述衬底10上。
实施例二:钙钛矿太阳能电池组件
相应的,本发明还提供了一种钙钛矿太阳能电池组件,包括两个以上的所述的钙钛矿太阳能电池;所有所述钙钛矿太阳能电池依次排列;所有所述钙钛矿太阳能电池中的任意两个相邻的钙钛矿太阳能电池电性连接;所有所述钙钛矿太阳能电池中的任意两个相邻的钙钛矿太阳能电池为:其中一个钙钛矿太阳能电池的顶部透明电极与另外一个钙钛矿太阳能电池的底部透明电极电性连接。
具体的,本发明实施例提供了一种钙钛矿太阳能电池组件,该钙钛矿太阳能电池组件由两个以上的所述的钙钛矿太阳能电池组成;由于工艺限制,钙钛矿太阳能电池中的钙钛矿活性层的面积很难做得较大,因此,单个钙钛矿太阳能电池的尺寸不能较大;考虑到钙钛矿太阳能电池的发电效率与其尺寸挂钩,因此,本发明实施例将钙钛矿太阳能电池组合形成钙钛矿太阳能电池组件,以满足实际使用需求。
图2为本发明实施例的钙钛矿太阳能电池组件剖面结构示意图。具体的,本发明实施例提供了一种钙钛矿太阳能电池组件的具体结构以供参考。
具体的,本发明实施例的钙钛矿太阳能电池组件包括依次层叠设置的总底部透明电极120、总第一载流子传输层130、总钙钛矿活性层140、总第二载流子传输层150、总金属层160和总顶部透明电极170。
所述钙钛矿太阳能电池组件还具有若干道第一刻线P1、若干道第二刻线P2和若干道第三刻线P3。
所述若干道第一刻线P1将所述总底部透明电极120划分为若干个底部透明电极,即实质上,所述总底部透明电极120包括基于若干道第一刻线 P1划分的若干个底部透明电极。
所述若干道第三刻线P3中的任一道刻线沿纵向贯穿所述总顶部透明电极170、所述总金属层160、所述总第二载流子传输层150、所述总钙钛矿活性层140和所述总第一载流子传输层130。
相应的,所述总第一载流子传输层130包括基于所述若干道第三刻线 P3划分的若干个第一载流子传输层。
相应的,所述总钙钛矿活性层140包括基于所述若干道第三刻线P3划分的若干个钙钛矿活性层。
相应的,所述总第二载流子传输层150包括基于所述若干道第三刻线 P3划分的若干个第二载流子传输层。
相应的,所述总金属层160包括基于所述若干道第三刻线P3划分的若干个金属层;
相应的,所述总顶部透明电极170包括基于所述若干道第三刻线P3划分的若干个顶部透明电极。
在所述若干道第一刻线P1中的任一道第一刻线P1和对应的一道第三刻线P3之间设置有一道所述第二刻线P2,所述第二刻线P2沿纵向贯穿所述总第二载流子传输层150、总钙钛矿活性层140和总第一载流子传输层 130;由于总金属层160是需要覆盖(不是填充)在P2刻线的内侧,因此,如附图图2示意,从结构上观察中金属层160具有一道位于第二刻线P2内的凹槽,。
具体的,由于第一刻线P1、第二刻线P2和第三刻线P3的加工,相应的,所述总底部透明电极120、总第一载流子传输层130、总钙钛矿活性层 140、总第二载流子传输层150、总金属层160和总顶部透明电极170的结构具有相应的变化。
具体的,总第一载流子传输层130还包括填充在第一刻线P1中的第一填充结构;总金属层160包括覆盖在第二刻线P2内壁上的第二覆盖结构;总顶部透明电极170包括填充在所述第二填充结构内的第三填充结构。
具体的,结合附图图2示意,图2所示出的为钙钛矿太阳能电池组件中的两个相邻的钙钛矿太阳能电池的剖面结构示意图,为了便于描述,将该两个相邻的钙钛矿太阳能电池分别命名为第一钙钛矿太阳能电池和第二钙钛矿太阳能电池。
具体的,第一钙钛矿太阳能电池和第二钙钛矿太阳能电池的独立结构均属于实施例一所述的钙钛矿太阳能电池的实施结构,在此基础上,为了保证钙钛矿太阳能电池组件的加工便利性和结构的精简,本发明实施例的钙钛矿太阳能电池组件采用一体结构,并利用钙钛矿太阳能电池中每一个层结构的重设计实现所有所述钙钛矿太阳能电池中的任意两个相邻的钙钛矿太阳能电池电性电性连接的方式为:其中一个钙钛矿太阳能电池的顶部透明电极与另外一个钙钛矿太阳能电池的底部透明电极电性连接。
具体的,第一刻线P1的作用是将总的总底部透明电极120划分为独立电极(底部透明电极),具体的,底部透明电极可以可理解为一透明载体上设置有微电路的结构,底部透明电极仅有在设置有微电路的位置上才能产生相应的导电通电能力,因此,本发明实施例中,虽然在附图图2中,第一钙钛矿太阳能电池的第一载流子传输层与第二钙钛矿太阳能电池上的底部透明电极之间并不会产生电导通能力,第一刻线P1起到了分隔第一钙钛矿太阳能电池的底部透明电极和第二钙钛矿太阳能电池的底部透明电极的功能。
相应的,由于加工工艺的关系,总第一载流子传输层130的材料会填充至第一刻线P1中。
相应的,由于加工工艺的关系,总钙钛矿活性层140和总第二载流子传输层150依次加工在第一载流子传输层的顶面上,相应的,为了对相邻的两个钙钛矿太阳能电池进行串联,利用第二刻线P2将总第一载流子传输层130、总钙钛矿活性层140和总第二载流子传输层150进行平面式整体贯穿切割;第三刻线P3的设置主要是为了避免总金属层160和相邻电池的总底部透明电极110短路,总顶部透明电极170和相邻电池的总底部透明电极电极110短路。
相应的,在总第二载流子传输层150上进行总金属层160的加工,由于总金属层160的作用是隔离和导电作用,因此,总金属层160实质上为一个覆盖于总第二载流子传输层150上的结构,由于第二刻线P2的存在,总金属层160在加工时会同步覆盖在第二刻线P2的内壁(包括内侧壁和底面)上。参考附图图2,总金属层160从第一钙钛矿太阳能电池的第二载流子传输层顶面延伸至第二钙钛矿太阳能电池的底面透明电极的顶面(第二钙钛矿太阳能电池的底面透明电极的对应位置上设置有可导电的微电路) 上,即等价于将第一钙钛矿太阳能电池的顶部透明电极与第二钙钛矿太阳能电池的底部透明电极连通,实现钙钛矿太阳能电池组件中相邻两个钙钛矿太阳能电池的电性连接的功能。
相应的,在金属层上加工出总顶部透明电极170时,由于第二刻线P2 的存在,总顶部透明电极170的材料会填充至所述第二刻线P2内(被总金属层160包围),为了分隔每一个钙钛矿太阳能电池,本发明实施例设置有第三刻线P3。第三刻线P3的作用适用于分隔两个相邻的钙钛矿太阳能电池的顶部透明电极、金属层、第二载流子传输层、钙钛矿活性层和第一载流子传输层。
需要说明的是,对于第一刻线P1、第二刻线P2和第三刻线P3为平面式整体贯穿结构。
具体实施中,为了给钙钛矿太阳能电池组件提供一支撑载体,因此,本发明实施例的钙钛矿太阳能电池组件还包括总衬底110,所述总底部透明电极120设置在所述总衬底110上。
实施例三:钙钛矿太阳能电池组件加工方法
相应的,本发明实施例还提供了一种钙钛矿太阳能电池组件加工方法,包括:
S101:于总衬底上加工出总透明底部电极;
具体的,总底部透明电极可以是沉积有导电FTO、ITO等的玻璃或柔性 PET衬底,总底部透明电极上的微电路分布需要根据预设结构实施。
S102:于总底部透明电极上加工出若干道第一刻线;
第一刻线为平面式整体贯穿设置结构,若干道第一刻线将总底部透明电极划分为若干个底部透明电极。
第一刻线的加工方式可以为激光划线。
S103:于所述总底部透明电极上加工出总第一载流子传输层;
具体的,总第一载流子传输层可采用旋涂、真空蒸镀或磁控溅射的方法制备,总第一载流子传输层的加工材料可选用前文所述的第一载流子传输层材料;具体的,总第一载流子传输层需要填充所述第一刻线,总第一载流子传输层的顶面需要保持为一平面。
S104:于所述总第一载流子传输层上加工出总钙钛矿活性层;
具体的,总钙钛矿活性层可以采用旋涂、喷涂、喷墨、涂布、刮涂、丝网印刷等方法制备,制作材料可选用前文所述的钙钛矿活性层材料。
S105:于所述总钙钛矿活性层上加工出总第二载流子传输层;
具体的,总第二载流子传输层可采用旋涂、真空蒸镀或磁控溅射的方法制备,总第二载流子传输层的加工材料可选用前文所述的第二载流子传输层材料。
S106:于所述总第二载流子传输层、总钙钛矿活性层和总第一载流子传输层上加工出若干道第二刻线;
具体的,第二刻线为平面式整体贯穿设置,可采用激光刻线等手段实现第二刻线的加工。
S107:于所述总第二载流子传输层上加工出总金属层;
具体的,所述总金属层可采用真空蒸镀或磁控溅射的方法制备,若总金属层的结构为纳米线结构或纳米点结构,可采用溶液法进行制备;具体的,由于成型工艺的限制,总金属层仅会在对应的区域覆盖上一层极薄的结构,相应的,第二刻线的内壁均会覆盖上总金属层的材料。
S108:于所述总金属层上加工出总顶部透明电极;
具体的,由于总顶部透明电极位于顶部,不宜直接用总底部透明电极的结构,因此,总顶部透明电极可通过磁控溅射、化学气相沉积、真空反应蒸发或脉冲激光沉积的方法制备。由于金属层的存在,总顶部透明电极的加工不会对金属层下方的结构造成影响。
S109:于所述总顶部透明电极、总金属层、总第二载流子传输层、总钙钛矿活性层和总第一载流子传输层上加工出若干道第三刻线。
具体的,第三刻线按照平面式整体贯穿设置,将总顶部透明电极、总金属层、总第二载流子传输层、总钙钛矿活性层和总第一载流子传输层分隔开独立的结构,即用于将相邻的两个钙钛矿太阳能电池的顶部透明电极、金属层、第二载流子传输层、钙钛矿活性层和第一载流子传输层分隔开,避免短路。
综合上述三个实施例,本发明实施例提供了一种钙钛矿太阳能电池,通过金属层的设置,利用金属材料分别与顶部透明电极与第二载流子传输层接触相容性更好的特点,使得顶部透明电极与第二载流子传输层之间的接触电阻降低,减少了因接触电阻带来的能量损失,提高该钙钛矿太阳能电池的光电转换效率。同时,在金属层设置后再进行顶部透明电极的加工,可避免顶部透明电极的加工对金属层下方的第二载流子传输层和钙钛矿活性层造成损伤,保证了产品的生产良率和使用寿命;本发明实施例还提供了一种钙钛矿太阳能电池组件,该钙钛矿太阳能电池组件中的钙钛矿太阳能电池的电性连接结构在制备过程中能够一体制成,结合钙钛矿太阳能电池中的各层结构的加工顺序特点,可使得钙钛矿太阳能电池组件结构更为紧凑;本发明实施例还提供了一种钙钛矿太阳能电池组件加工方法,结合钙钛矿太阳能电池组件更层次结构的成型顺序和成型工艺特点,以生产出满足结构需求的钙钛矿太阳能电池组件,具有良好的加工便利性。
以上对本发明实施例进行了详细介绍,本文中应采用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种钙钛矿太阳能电池组件,其特征在于,包括依次层叠设置的总底部透明电极、总第一载流子传输层、总钙钛矿活性层、总第二载流子传输层、总金属层和总顶部透明电极;
所述钙钛矿太阳能电池组件具有若干道第一刻线、若干道第二刻线和若干道第三刻线;
所述若干道第一刻线沿纵向贯穿所述总底部透明电极;
所述若干道第三刻线中的任一道第三刻线沿纵向贯穿所述总顶部透明电极、所述总金属层、所述总第二载流子传输层、所述总钙钛矿活性层和所述总第一载流子传输层;
在所述若干道第一刻线中的任一道第一刻线和对应的一道第三刻线之间设置有一道所述第二刻线,所述第二刻线沿纵向贯穿所述总第一载流子传输层、总钙钛矿活性层、总第二载流子传输层和总金属层;
所述总第一载流子传输层还包括填充在第一刻线中的第一填充结构;所述总金属层包括覆盖在所述第二刻线内壁的第二覆盖结构;所述总顶部透明电极包括填充在所述第二覆盖结构内的第三填充结构。
2.如权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池组件,其特征在于,所述第一刻线为平面式整体贯穿结构,和/或所述第二刻线为平面式整体贯穿结构,和/或所述第三刻线为平面式整体贯穿结构。
3.一种钙钛矿太阳能电池组件加工方法,其特征在于,用于权利要求1或2所述的钙钛矿太阳能电池组件的加工,包括:。
于总衬底上加工出总透明底部电极;
于总底部透明电极上加工出若干道第一刻线;
于所述总底部透明电极上加工出总第一载流子传输层;
于所述总第一载流子传输层上加工出总钙钛矿活性层;
于所述总钙钛矿活性层上加工出总第二载流子传输层;
于所述总第二载流子传输层、总钙钛矿活性层和总第一载流子传输层上加工出若干道第二刻线;
于所述总第二载流子传输层上加工出总金属层;
于所述总金属层上加工出总顶部透明电极;
于所述总顶部透明电极、总金属层、总第二载流子传输层、总钙钛矿活性层和总第一载流子传输层上加工出若干道第三刻线。
4.如权利要求3所述的钙钛矿太阳能电池组件加工方法,其特征在于,所述总底部透明电极为沉积有导电FTO或ITO的玻璃,或所述总底部透明电极为沉积有导电FTO或ITO的柔性PET衬底;
所述总底部透明电极上的微电路分布根据预设结构加工。
5.如权利要求3所述的钙钛矿太阳能电池组件加工方法,其特征在于,所述第一刻线的加工方式为激光划线。
6.如权利要求3所述的钙钛矿太阳能电池组件加工方法,其特征在于,所述钙钛矿所述总第一载流子传输层通过旋涂、真空蒸镀或磁控溅射中的其中一种工艺制备。
7.如权利要求3所述的钙钛矿太阳能电池组件加工方法,其特征在于,所述总钙钛矿活性层通过旋涂、喷涂、喷墨、涂布、刮涂、丝网印刷中的其中一种工艺制备。
8.如权利要求3所述的钙钛矿太阳能电池组件加工方法,其特征在于,所述总金属层通过真空蒸镀或磁控溅射的工艺制备。
CN202111287507.6A 2021-11-02 2021-11-02 一种钙钛矿太阳能电池组件及其加工方法 Pending CN114050217A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111287507.6A CN114050217A (zh) 2021-11-02 2021-11-02 一种钙钛矿太阳能电池组件及其加工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111287507.6A CN114050217A (zh) 2021-11-02 2021-11-02 一种钙钛矿太阳能电池组件及其加工方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114050217A true CN114050217A (zh) 2022-02-15

Family

ID=80206875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111287507.6A Pending CN114050217A (zh) 2021-11-02 2021-11-02 一种钙钛矿太阳能电池组件及其加工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114050217A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115425155A (zh) * 2022-09-09 2022-12-02 深圳黑晶光电技术有限公司 一种钙钛矿太阳能电池组件的加工方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018088632A1 (ko) * 2016-11-08 2018-05-17 고려대학교 산학협력단 페로브스카이트 태양전지 모듈 및 이의 제조방법
CN111725405A (zh) * 2019-03-18 2020-09-29 北京宏泰创新科技有限公司 一种钙钛矿太阳能电池组件及其制备方法
KR20200112531A (ko) * 2019-03-22 2020-10-05 한국화학연구원 태양전지용 투명 전극 및 이를 포함하는 태양전지
CN112086562A (zh) * 2019-06-12 2020-12-15 北京宏泰创新科技有限公司 半透明钙钛矿太阳能电池、组件及制备方法
CN212257421U (zh) * 2020-07-07 2020-12-29 昆山协鑫光电材料有限公司 一种钙钛矿太阳能电池组件
CN212257425U (zh) * 2020-07-07 2020-12-29 昆山协鑫光电材料有限公司 一种改良的钙钛矿太阳能组件
CN112952009A (zh) * 2021-03-31 2021-06-11 无锡极电光能科技有限公司 钙钛矿电池组件及其制备方法和应用

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018088632A1 (ko) * 2016-11-08 2018-05-17 고려대학교 산학협력단 페로브스카이트 태양전지 모듈 및 이의 제조방법
CN111725405A (zh) * 2019-03-18 2020-09-29 北京宏泰创新科技有限公司 一种钙钛矿太阳能电池组件及其制备方法
KR20200112531A (ko) * 2019-03-22 2020-10-05 한국화학연구원 태양전지용 투명 전극 및 이를 포함하는 태양전지
CN112086562A (zh) * 2019-06-12 2020-12-15 北京宏泰创新科技有限公司 半透明钙钛矿太阳能电池、组件及制备方法
CN212257421U (zh) * 2020-07-07 2020-12-29 昆山协鑫光电材料有限公司 一种钙钛矿太阳能电池组件
CN212257425U (zh) * 2020-07-07 2020-12-29 昆山协鑫光电材料有限公司 一种改良的钙钛矿太阳能组件
CN112952009A (zh) * 2021-03-31 2021-06-11 无锡极电光能科技有限公司 钙钛矿电池组件及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MINOH LEE等: ""Efficient, durable and flexible perovskite photovoltaic devices with Ag-embedded ITO as the top electrode on a metal substrate"", 《JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A》, vol. 3, 26 June 2015 (2015-06-26), pages 3 - 4 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115425155A (zh) * 2022-09-09 2022-12-02 深圳黑晶光电技术有限公司 一种钙钛矿太阳能电池组件的加工方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11462655B2 (en) Tandem solar cell and method of manufacturing the same
CN102084497B (zh) 太阳能电池组件
JP4966653B2 (ja) 共有する有機電極を備えたタンデム型光起電力電池及びその製造方法
CN110600614B (zh) 一种钙钛矿/钙钛矿两端叠层太阳能电池的隧穿结结构
CN103178132B (zh) 太阳能电池
CN102576762A (zh) 光伏系统及其制造方法
CN216980609U (zh) 钙钛矿太阳能电池
CN102576757A (zh) 太阳能电池设备及其制造方法
US20220059294A1 (en) Photovoltaic structure and method of fabrication
US20110120548A1 (en) Solar cell structure and method of making
CN216528950U (zh) 一种钙钛矿太阳能电池及电池组件
KR20180063866A (ko) 텐덤 태양전지 및 그 제조 방법
US9502591B2 (en) Device for generating photovoltaic power and manufacturing method for same
CN114050217A (zh) 一种钙钛矿太阳能电池组件及其加工方法
JP2013541222A (ja) 太陽光発電装置及びその製造方法
CN115663053A (zh) 叠层太阳能电池及其制备方法
CN103201854A (zh) 太阳能电池设备及其制造方法
CN102237440A (zh) 光电装置及其制造方法
CN109473502B (zh) 一种太阳能电池叠层结构及其制备方法
EP4333588A1 (en) Solar cell and manufacturing method thereof, and photovoltaic module
JPWO2016152857A1 (ja) 光電変換装置
CN115867056A (zh) 有机太阳能电池模组及其制备方法
CN111540803B (zh) 一种太阳能电池组件及其制作方法
CN114023889A (zh) 钙钛矿太阳能电池组及其制备方法、光伏组件
JP6995996B2 (ja) 付加的な導電線を有する薄膜デバイスおよびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination