一种柔性和异形钙钛矿太阳能电池模块的制备方法及应用技术

本发明专利技术属于新能源材料领域技术领域，公开了一种柔性和异形钙钛矿太阳能电池模块的制备方法及应用。在气相法制备太阳能电池过程中，使用可细微移动的超细掩模细线，通过基底与掩膜细线之间的细微相对位移作为P1、P2、和P3图案的间隔，无需阻挡层即可制备出几何填充因子大于95％且高输出功率的太阳能电池模块。本发明专利技术避免了激光划P2和P3过程中易对划刻图案两侧的钙钛矿活性层及底部电极造成过度损伤的问题，因而具有对柔性和异形曲面基底兼容的优势。本发明专利技术能够制作高质量、高均匀性的钙钛矿活性层薄膜，同时显示出与激光划线法死区面积接近的模块，可在大面积柔性和异形基底上制备高效的钙钛矿太阳能电池模块。制备高效的钙钛矿太阳能电池模块。制备高效的钙钛矿太阳能电池模块。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性和异形钙钛矿太阳能电池模块的制备方法及应用


[0001]本专利技术属于新能源材料领域
，尤其涉及一种高几何填充因子的柔性和异形钙钛矿太阳能电池模块的制备方法以及应用。

技术介绍

[0002]目前，小面积的钙钛矿太阳能电池的认证功率转换效率已经达到25.5％。小面积的电池效率的突飞猛进会带动模块效率的快速发展。将太阳能电池模块化时，常见的几种制作沟图案的方式包括激光划线制备沟道(图案)和机械法制备沟道(图案)。
[0003]2015年，Ballif等人首次利用激光划线法制备钙钛矿太阳能电池模组，器件死区面积小于16％；2018年朱凯等人利用一步反溶剂法制备了钙钛矿薄膜，利用532nm的激光进行P1、P2、P3的刻蚀，制得的电池死区宽度0.89mm。他们发现由于激光划线存在边缘钙钛矿薄膜损坏的情况，这就导致制备的模组死区宽度较大，进而影响模组的性能。2020年Bruno等人利用共蒸的方法制备钙钛矿薄膜，利用1064nm的波长，脉冲能量40μJ的脉冲能量刻蚀P1，P3利用500μm的胶带掩膜制得。他们发现在利用激光刻蚀的方法制备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高几何填充因子的柔性和异形钙钛矿太阳能电池模块的制备方法，其特征在于，所述高几何填充因子的柔性和异形钙钛矿太阳能电池模块的制备方法采用气相掩膜的方法制备P1、P2、P3图案，具体包括：步骤一，利用掩膜细线L
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a掩膜，在预清洁过的柔性基底或者异形基底上沉积太阳能电池模块的电极1，在基底上所形成的掩膜区域为P1；步骤二，取出真空室内的基底，将掩膜细线L
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a与基底发生第一次相对微移，移动后形成掩膜细线L
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b，制备电荷传输层1；步骤三，取出真空室内的基底，利用基底的可微调作用，将掩膜细线L
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b与基底发生第二次微移，方向与掩膜细线L
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b相对于掩膜细线L
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a移动方向相同，移动后形成掩膜细线L
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c，制备钙钛矿吸光层；步骤四，将掩膜细线L
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c与基底发生第三次微移，方向与掩膜细线L
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c相对于掩膜细线L
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b移动方向相同，移动后形成掩膜细线L
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d，制备电荷传输层2；步骤五，将掩膜细线L
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d与基底发生第四次相对微移，方向与掩膜细线L
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d相对于掩膜细线L
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c移动方向相同，移动后形成掩膜细线L
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e，制备电极2；步骤六，移除掩膜细线L
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e，断开子电池的电极2互联，在基底形成P3，制得高几何填充因子的柔性和异形钙钛矿太阳能电池模块。2.根据权利要求1所述的高几何填充因子的柔性和异形钙钛矿太阳能电池模块的制备方法，其特征在于，所述步骤一电极1为透明导电电极1，包括掺铟的氧化锡薄膜、掺铝的氧化锌、掺硼的氧化锌、掺氟的氧化锡薄膜、氧化物/超薄金属/氧化物薄膜、超薄金属/超薄金属薄膜的一种；电极1通过磁控溅射、化学气相沉积、真空蒸镀方法中的一种或几种的组合制备。3.根据权利要求1所述的高几何填充因子的柔性和异形钙钛矿太阳能电池模块的制备方法，其特征在于，所述步骤二第一次相对微移距离为0.025
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0.12mm；移动后形成掩膜细线L
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b后还需进行：至少利用气相法沉积电荷传输层1；将带有掩膜区域P1和掩膜细线L
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b的衬底放置到真空腔体中，将所述真空腔体真空度抽至5
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‑4‑1·
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‑4Pa，真空环境下沉积电荷传输层1。4.根据权利要求3所述的高几何填充因子的柔性和异形钙钛矿太阳能电池模块的制备方法，其特征在于，所述气相沉积的电荷传输层1包括：氧化物或卤化物类电荷传输...

【专利技术属性】
技术研发人员：印寿根，刘征，曹焕奇，姜东睿，张超，杨利营，
申请(专利权)人：天津理工大学，
类型：发明
国别省市：