The invention discloses a solar multi-layer battery based on graphite alkyne electronic transmission layer and a preparation method, which relates to the technical field of solar cells. The invention comprises a bottom-up silicon nitride antireflection film, a first alumina passivation film, a phosphorus diffusion layer, a P-type crystal silicon, a second alumina passivation film, a silicon nitride passivation protection film, a TCO composite layer, an electronic transmission layer and a perovskite layer. The material of the ore layer, the hole transport layer, the hole buffer layer and the TCO antireflective layer, and the electronic transport layer is graphite alkyne or graphite alkyne-titanium dioxide composite or graphite alkyne-PCBM composite. The present invention has the advantages of simple process, high photoelectric conversion efficiency and improving the water stability of the multilayer battery.
【技术实现步骤摘要】
一种基于石墨炔电子传输层的太阳能叠层电池及制备方法
本专利技术涉及太阳能电池
,更具体的是涉及一种基于石墨炔电子传输层的太阳能叠层电池及制备方法。
技术介绍
国家光伏电站“领跑者计划”的推出,从国家层面对组件单位功率输出提出了更高的技术研发要求,也对电池的单片转换效率提出新的高要求,光伏产业各电池制造商都在加大电池研究开发和设计制造力度以期达到效率提升要求,从而提高自身产品竞争力。PERC电池已经逐步成为单晶电池的标准制造工艺技术路线,主流的电池厂商都有基于PERC的电池工艺,目前一线电池厂的PERC电池转换效率已经超过22%,而新出现的钙钛矿-晶体硅叠层电池是近几年新型太阳电池的一个热门研究方向。从理论上讲,这种电池的转换效率可以达到30%以上,而PERC电池是目前晶体硅电池中性价比最优的产品,晶体硅电池与钙钛矿电池的叠层电池将会带来更高的转换效率。叠层电池一般由顶电池和底电池构成,在顶底电池之间添加一层透明导电氧化物,可以激发顶电池内部的折射率引导的导模共振陷光,有效阻隔顶层电池导波光耦合到底层电池,例如用ITO作为隧穿结,可以分离空穴电子对,另外在钙钛矿电池中的一个重要结构是电子传输层,可以允许电子通过,有效阻挡空穴通过,例如TiO2可以作为电子传输层。南京大学申请的专利(CN201510382778.8),电子传输层可以采用ZnO、TiO2、PCBM,武汉大学申请的专利(CN201520035816.8),用SnO2作为电子传输层,主要是因为SnO2对钙钛矿吸光层的分解作用比TiO2弱,中国科学院广州能源研究所申请的专利(CN20141028 ...
【技术保护点】
1.一种基于石墨炔电子传输层的太阳能叠层电池,其特征在于,包括自下而上依次连接的氮化硅减反射膜(1)、第一氧化铝钝化膜(2)、磷扩散层(3)、P型晶体硅(4)、第二氧化铝钝化膜(5)、氮化硅钝化保护膜(6)、TCO复合层(7)、电子传输层(8)、钙钛矿层(9)、空穴传输层(10)、空穴缓冲层(11)和TCO减反射层(12),电子传输层(8)的材料为石墨炔或石墨炔‑TiO2复合物或石墨炔‑PCBM复合物。
【技术特征摘要】
1.一种基于石墨炔电子传输层的太阳能叠层电池,其特征在于,包括自下而上依次连接的氮化硅减反射膜(1)、第一氧化铝钝化膜(2)、磷扩散层(3)、P型晶体硅(4)、第二氧化铝钝化膜(5)、氮化硅钝化保护膜(6)、TCO复合层(7)、电子传输层(8)、钙钛矿层(9)、空穴传输层(10)、空穴缓冲层(11)和TCO减反射层(12),电子传输层(8)的材料为石墨炔或石墨炔-TiO2复合物或石墨炔-PCBM复合物。2.根据权利要求1所述的一种基于石墨炔电子传输层的太阳能叠层电池,其特征在于,TCO复合层(7)和TCO减反射层(12)均为ITO薄膜、IWO薄膜、FTO薄膜、AZO薄膜中的任一种。3.根据权利要求2所述的一种基于石墨炔电子传输层的太阳能叠层电池,其特征在于,钙钛矿层(9)材料的分子通式为ABX3,A为有机阳离子,B为金属阳离子,X为卤族阴离子,有机阳离子为CH3NH3+、NH2CH=NH2+、CH3CH2NH3+中的任一种,金属阳离子为Pb2+,卤族阴离子为I-、CI-、Br-中的任一种。4.根据权利要求3所述的一种基于石墨炔电子传输层的太阳能叠层电池,其特征在于,空穴传输层(10)的材质为聚-3己基噻吩、小分子空穴传输材料、无机空穴传输材料中的任一种。5.根据权利要求4所述的一种基于石墨炔电子传输层的太阳能叠层电池,其特征在于,空穴缓冲层(11)的材质为MoOx、ZnO、TiO2中的任一种。6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员:苏荣,王璞,谢毅,刘汉元,
申请(专利权)人:通威太阳能成都有限公司,
类型:发明
国别省市:四川,51
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