钙钛矿太阳电池组件制造技术

技术编号:30203494 阅读:18 留言:0更新日期:2021-09-29 09:02
本实用新型专利技术提供了一种钙钛矿太阳电池组件,包括:导电基底,导电基底包括基层和导电层;分隔槽,贯穿导电层而将导电层分隔为区域阵列,区域阵列的每一行包括分隔的多个导电区域;电子传输层、钙钛矿层和空穴传输层,依次位于每个导电区域之上;多个开口,每一开口依次贯穿每个导电区域上的电子传输层、钙钛矿层和空穴传输层,以露出每个导电区域;以及多个电极。采用本实用新型专利技术的钙钛矿太阳电池组件可以改变太阳电池组件内部的连接方式,提升太阳电池组件的稳定性和可靠性。池组件的稳定性和可靠性。池组件的稳定性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
钙钛矿太阳电池组件


[0001]本技术主要涉及太阳能电池领域,尤其涉及一种钙钛矿太阳电池组件。

技术介绍

[0002]钙钛矿技术凭借其高效率低成本的优点,在近年来得到学术界和工业界的持续关注。目前实验室中小面积钙钛矿太阳电池最高认证效率已达25.5%,可与传统太阳电池相媲美,因而具有广阔的商业化前景。研究制备钙钛矿太阳电池组件是钙钛矿走向商业化的必经之路。
[0003]如图1是一种太阳能电池组件10的剖面立体结构图。目前,大部分钙钛矿太阳电池组件的结构采用刻蚀隔离的方法,形成如图1所示的各子电池11、12和13相互串联的结构。电池组件10底部由不导电的玻璃Glass层以及间断排布的导电玻璃FTO层构成。
[0004]其中,以子电池11为例,其采用的是电子传输层ETL(Electron Transporting Layer)、钙钛矿层(Perovskite)以及空穴传输层HTL(Hole Transporting Layer),并在其上覆盖金属层Au层最终形成金属电极。
[0005]如图1所示的结构和现有的制备方式存在诸多问题,例如,由于各子电池采用串联的方式,在电池组件的工作过程中会因钙钛矿层的不稳定性等因素造成串联连接的某一块子电池失效、乃至整个电池组件损坏的情况。

技术实现思路

[0006]本技术要解决的技术问题是提供一种钙钛矿太阳电池组件,可以改变太阳电池组件内部的连接方式,提升太阳电池组件的稳定性和可靠性。
[0007]为解决上述技术问题,本技术提供了一种钙钛矿太阳电池组件,包括:导电基底,所述导电基底包括基层和导电层;分隔槽,贯穿所述导电层而将所述导电层分隔为区域阵列,所述区域阵列的每一行包括分隔的多个导电区域;电子传输层、钙钛矿层和空穴传输层,依次位于每个所述导电区域之上;多个开口,每一开口依次贯穿每个所述导电区域上的所述电子传输层、钙钛矿层和空穴传输层,以露出每个所述导电区域;以及多个电极,包括:接触每一行最左侧的导电区域上方的空穴传输层的第一公共电极,穿过每一行最右侧的开口而接触最右侧的导电区域的第二公共电极,以及多个连接电极,每一连接电极在每一行中穿过第一开口而接触由所述第一开口露出的第一导电区域,且接触第二导电区域上方的空穴传输层,所述第一导电区域和第二导电区域在所述导电层上相邻。
[0008]在本技术的一实施例中,所述第一公共电极包括柄部和多个齿部,每一齿部从所述柄部延伸,且接触每一行所述最左侧的导电区域上方的空穴传输层。
[0009]在本技术的一实施例中,所述第二公共电极包括柄部和多个齿部,每一齿部从所述柄部延伸,且穿过所述每一行最右侧的开口而接触所述最右侧的导电区域。
[0010]在本技术的一实施例中,每一所述连接电极包括柄部和齿部,所述柄部穿过所述第一开口而接触由所述第一开口露出的所述第一导电区域,所述齿部从所述柄部延伸
且接触所述第二导电区域上方的空穴传输层。
[0011]在本技术的一实施例中,所述电极的厚度为30至100nm。
[0012]在本技术的一实施例中,所述开口的宽度为1~10mm。
[0013]在本技术的一实施例中,还包括:封装材料,封装于所述多个电极之上;以及背板,封装于所述导电基底之下。
[0014]与现有技术相比,本技术具有以下优点:
[0015]本技术的钙钛矿太阳电池组件是将整块导电基底的导电层部分隔成按阵列排布的多个导电区域,再依次覆盖电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层,并设置贯穿各层直达导电区域的开口,最后通过图形化设计掩膜制备金属电极,实现了基底上各子电池的串并联组合的连接方式,工艺简单,重复性好,各子电池之间串联和并联方式共存,有利于提高组件的抗失效性,显著提升组件封装后的稳定性。
附图说明
[0016]包括附图是为提供对本申请进一步的理解,它们被收录并构成本申请的一部分,附图示出了本申请的实施例,并与本说明书一起起到解释本技术原理的作用。附图中:
[0017]图1是一种太阳能电池组件的剖面立体结构图;
[0018]图2a~2f是本技术一实施例的一种钙钛矿太阳电池组件的各层的分解平面示意图;
[0019]图3a~3f是本技术一实施例的一种钙钛矿太阳电池组件的各层的分解立体示意图;
[0020]图4是本技术一实施例的一种钙钛矿太阳电池组件中电极的结构示意图;以及
[0021]图5是根据本技术一实施例的一种钙钛矿太阳电池组件的制备方法的流程示意图。
[0022]图1~图4中的附图标记列表
[0023]10
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太阳能电池组件
[0024]11~13
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太阳能电池组件10中的子电池
[0025]20
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钙钛矿太阳电池组件
[0026]21
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导电基底
[0027]211
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基层
[0028]212
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导电层
[0029]2120
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外接电极
[0030]22
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分隔槽
[0031]220
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导电区域
[0032]2200
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最左侧的导电区域
[0033]2201
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最右侧的导电区域
[0034]23
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实体层
[0035]231
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电子传输层
[0036]232
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钙钛矿层
[0037]233
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空穴传输层
[0038]24
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封装层
[0039]25
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开口
[0040]251
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最右侧的开口
[0041]26
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金属电极层
[0042]260
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第一公共电极
[0043]261
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第二公共电极
[0044]262
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连接电极
[0045]2600
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第一公共电极柄部
[0046]2601~2603 第一公共电极齿部
[0047]2610
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第二公共电极柄部
[0048]2611~2613 第二公共电极齿部
[0049]2620
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连接电极柄部
[0050]2621
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连接电极齿本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿太阳电池组件,其特征在于,包括:导电基底,所述导电基底包括基层和导电层;分隔槽,贯穿所述导电层而将所述导电层分隔为区域阵列,所述区域阵列的每一行包括分隔的多个导电区域;电子传输层、钙钛矿层和空穴传输层,依次位于每个所述导电区域之上;多个开口,每一开口依次贯穿每个所述导电区域上的所述电子传输层、钙钛矿层和空穴传输层,以露出每个所述导电区域;以及多个电极,包括:接触每一行最左侧的导电区域上方的空穴传输层的第一公共电极,穿过每一行最右侧的开口而接触最右侧的导电区域的第二公共电极,以及多个连接电极,每一连接电极在每一行中穿过第一开口而接触由所述第一开口露出的第一导电区域,且接触第二导电区域上方的空穴传输层,所述第一导电区域和第二导电区域在所述导电层上相邻。2.如权利要求1所述的钙钛矿太阳电池组件,其特征在于,所述第一公共电极包括柄部和多个齿部,每一齿部...

【专利技术属性】
技术研发人员:夏锐陈达明冯志强陈奕峰
申请(专利权)人:天合光能股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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