一种两面受光的钙钛矿太阳能电池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种两面受光的钙钛矿太阳能电池，包括第一钙钛矿太阳能电池体、第二钙钛矿太阳能电池体和共用背电极，所述共用背电极一侧固定设置第一钙钛矿太阳能电池体，所述共用背电极另一侧固定设置第二钙钛矿太阳能电池体，所述第一钙钛矿太阳能电池体与第二钙钛矿太阳能电池体为并联，本实用新型专利技术能够有效解决目前的钙钛矿型太阳能电池的发电量无法满足高用电量的生产活动的问题。

A perovskite solar cell receiving light from both sides

The utility model discloses a perovskite solar cell which receives light on both sides, including a first perovskite solar cell body, a second perovskite solar cell body and a common back electrode, one side of the common back electrode is fixedly provided with a first perovskite solar cell body, the other side of the common back electrode is fixedly provided with a second perovskite solar cell body, and the first perovskite solar cell body The energy cell body and the second perovskite solar cell body are in parallel. The utility model can effectively solve the problem that the power generation capacity of the current perovskite solar cell cannot meet the production activities of high power consumption.

【技术实现步骤摘要】
一种两面受光的钙钛矿太阳能电池
本技术属于太阳能电池
，特别涉及一种两面受光的钙钛矿太阳能电池。
技术介绍
钙钛矿型太阳能电池具有高光电转化效率、低成本、广泛的应用场景等优势，近年来受到越来越多的关注，成为新能源研发领域的热点。其中，获得足够高的单位受光面积光电转化效率，是该电池技术进入产业化应用过程中至关重要的因素。目前，单节钙钛矿太阳能电池的最高光电转化效率已经达到23％以上，从最高效率指标来看，钙钛矿太阳能电池已经超过了铜铟镓硒电池和碲化镉电池等薄膜太阳能电池，并逼近单晶硅电池。另一方面，随着钙钛矿太阳能电池材料的进一步发展和电池制备工艺、封装技术的持续优化，钙钛矿太阳能电池一直以来为人诟病的稳定性不佳等问题，也获得了很大程度上的解决。所以，钙钛矿太阳能电池进入产业化、完成技术的商业应用转化已经指日可待。应该看到的是，虽然钙钛矿太阳能电池的光电转化效率在短短不到十年(2009年-2018年)的时间内，由最初发现时的不到4％提升至目前接近单晶硅电池的效率水平，但是钙钛矿太阳能电池效率的提升速度也在明显放缓，可以确定的是，获得更高的电池效率将会越来越难，同时制备成本对电池效率提升的边际效应也愈发突出；因此在目前现有的材料水平和制备工艺技术的前提下，通过优化改进电池的制备和组装策略，成为进一步提升器件效率的关键。钙钛矿型太阳能电池具有高光电转化效率、低成本、广泛的应用场景等优势，近年来受到越来越多的关注，成为新能源研发领域的热点。其中，获得足够高的单位受光面积光电转化效率，是该电池技术进入产业化应用过程中至关重要的因素。然而，随着社会经济的不断发展，用电量不断攀升，目前的钙钛矿型太阳能电池的发电量已经无法满足，给生产活动带来了麻烦。
技术实现思路
本技术的目的在于提供了一种两面受光的钙钛矿太阳能电池，解决了目前的钙钛矿型太阳能电池的发电量无法满足高用电量的生产活动的问题。为了实现上述目的，本技术的技术方案具体如下：一种两面受光的钙钛矿太阳能电池，包括第一钙钛矿太阳能电池体、第二钙钛矿太阳能电池体和共用背电极，所述共用背电极一侧固定设置第一钙钛矿太阳能电池体，所述共用背电极另一侧固定设置第二钙钛矿太阳能电池体，所述第一钙钛矿太阳能电池体与第二钙钛矿太阳能电池体为并联。所述第一钙钛矿太阳能电池体与第二钙钛矿太阳能电池体的组成结构相互一致。所述第一钙钛矿太阳能电池体包括透明电极、钙钛矿吸光层，所述钙钛矿吸光层一侧设置透明电极，所述钙钛矿吸光层另一侧设置所述共用背电极。所述钙钛矿吸光层包括电子传输层、活性层和空穴传输层，所述电子传输层一侧设置透明电极，所述电子传输层另一侧活性层，所述活性层一侧设置空穴传输层。所述活性层为钙钛矿层。所述第一钙钛矿太阳能电池体和第二钙钛矿太阳能电池体的电池基底均为高透玻璃层。所述第一钙钛矿太阳能电池体和第二钙钛矿太阳能电池体外部均设置有封装层。所述第一钙钛矿太阳能电池体或第二钙钛矿太阳能电池体的一侧设置有光反射镜。所述光反射镜为凹面镜。相对于现有技术，本技术的有益效果是：本技术通过将第一钙钛矿太阳能电池体和第二钙钛矿太阳能电池体设置在共用背电极两侧，并以并联的形式使第一钙钛矿太阳能电池体和第二钙钛矿太阳能电池体与电力输送设备连接，达到同一背电极的形式下，双面发电的功能，使得单位时间内相同光照情况下，发电量双倍，有效解决了目前高用电量的问题，其中，第一钙钛矿太阳能电池体与第二钙钛矿太阳能电池体的组成结构相互一致，而第一钙钛矿太阳能电池体包括透明电极、钙钛矿吸光层和空穴传输层，钙钛矿吸光层吸收光照之后，光子的能量将原来束缚在原子核周围的电子激发，使其形成自由电子，由于物质整体上必须保持电中性，电子被激发后就会同时产生一个额外的带正电的对应物，物理学上将其叫做空穴，这样的一个“电子--空穴对”就是激子，激子被分离成电子与空穴后，分别流向透明电极和共用背电极，为了提高光电转换率，活性层为钙钛矿层，为了不影响光照摄入量又能够为第一钙钛矿太阳能电池体和第二钙钛矿太阳能电池体提供一个电池基底，本申请选用高透玻璃层电池基底，为整个器件阻隔水、氧等易于引起电池老化的因素，提高整体器件的稳定性，增强双面受光钙钛矿太阳能电池的实用性，第一钙钛矿太阳能电池体和第二钙钛矿太阳能电池体外部均设置有封装层，为了保证第一钙钛矿太阳能电池体和第二钙钛矿太阳能电池体在相同光照条件下能够同时受到光照，提高光照效率，在第一钙钛矿太阳能电池体或第二钙钛矿太阳能电池体的一侧设置有光反射镜，光反射镜采用凹面镜。本技术一种新型双面受光发电的钙钛矿太阳能电池，扩展了原有电池的应用范围，提高了原有技术方案的光电流和光电转换效率，光电流由单面电池的20-22mA/cm2提升至26mA/cm2以上，电池光电转换效率提升15-20％以上(以单面电池受光面积计算)，具有实用价值。附图说明图1为本技术的结构原理图。其中，1.透明电极、2.电子传输层、3.活性层、4.空穴传输层、5.共用背电极、6.高透玻璃层、7.封装层、8.光反射镜。具体实施方式如图1所示，一种两面受光的钙钛矿太阳能电池，包括第一钙钛矿太阳能电池体、第二钙钛矿太阳能电池体和共用背电极5，共用背电极5一侧固定设置第一钙钛矿太阳能电池体，共用背电极5另一侧固定设置第二钙钛矿太阳能电池体，第一钙钛矿太阳能电池体与第二钙钛矿太阳能电池体为并联，第一钙钛矿太阳能电池体与第二钙钛矿太阳能电池体的组成结构相互一致，第一钙钛矿太阳能电池体包括透明电极1、钙钛矿吸光层，钙钛矿吸光层一侧设置透明电极1，钙钛矿吸光层另一侧设置共用背电极5，钙钛矿吸光层包括电子传输层2、活性层3和空穴传输层4，电子传输层2一侧设置透明电极1，电子传输层2另一侧活性层3，活性层3一侧设置空穴传输层4，活性层3为钙钛矿层，第一钙钛矿太阳能电池体和第二钙钛矿太阳能电池体的电池基底均为高透玻璃层6，第一钙钛矿太阳能电池体和第二钙钛矿太阳能电池体外部均设置有封装层7，第一钙钛矿太阳能电池体或第二钙钛矿太阳能电池体的一侧设置有光反射镜8，光反射镜8为凹面镜。其中，高透明玻璃基底6可采用商业化玻璃产品作为制备电池的基底，透光率88％-92％；使用激光或机械方法切割为合适大小的基片；在高透明玻璃基底6上制备透明电极1，通常使用蒸镀等方法在玻璃基底上沉积ITO、FTO、AZO等透明电极层，优选使用ITO层，方块电阻为6-20欧姆/sq；一般可以直接采用商品化透明导电玻璃，包含上述两层材料；在透明电极1上制备电子传输层2，材质为氧化锡或氧化钛，以及富勒烯及其衍生物等电子传输层材料，其中，氧化锡可以较为容易的制备成为平面薄膜，厚度均一且电子传导性好,活性层3(钙钛矿层)的能级更为匹配，可提高电池的最终效率。此外，相对于常用的氧化钛和富勒烯类电子传输层，氧化锡的性质稳定，而氧化钛易受到紫外线的影响而导致性能下降，因本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种两面受光的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：包括第一钙钛矿太阳能电池体、第二钙钛矿太阳能电池体和共用背电极(5)，所述共用背电极(5)一侧固定设置第一钙钛矿太阳能电池体，所述共用背电极(5)另一侧固定设置第二钙钛矿太阳能电池体，所述第一钙钛矿太阳能电池体与第二钙钛矿太阳能电池体为并联。/n

【技术特征摘要】
1.一种两面受光的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：包括第一钙钛矿太阳能电池体、第二钙钛矿太阳能电池体和共用背电极(5)，所述共用背电极(5)一侧固定设置第一钙钛矿太阳能电池体，所述共用背电极(5)另一侧固定设置第二钙钛矿太阳能电池体，所述第一钙钛矿太阳能电池体与第二钙钛矿太阳能电池体为并联。


2.根据权利要求1所述的一种两面受光的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述第一钙钛矿太阳能电池体与第二钙钛矿太阳能电池体的组成结构相互一致。


3.根据权利要求2所述的一种两面受光的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述第一钙钛矿太阳能电池体包括透明电极(1)、钙钛矿吸光层，所述钙钛矿吸光层一侧设置透明电极(1)，所述钙钛矿吸光层另一侧设置所述共用背电极(5)。


4.根据权利要求3所述的一种两面受光的钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述钙钛矿吸光层包括电子传输层(2)、活性层(3)和空穴传输层(4)，所述电子...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖平，秦校军，赵志国，董超，熊继光，邬俊波，
申请(专利权)人：中国华能集团有限公司，中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11