一种全平面结构的钙钛矿太阳能组件及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种全平面结构的钙钛矿太阳能组件，包括基底、底电极层、钙钛矿吸光层和顶电极层，在该组件中还分别间隔设置多组相互平行的P1沟槽、P2沟槽和P3沟槽，P1沟槽切断底电极层以露出基底，P2沟槽切断顶电极层和钙钛矿吸光层以露出底电极层，P3沟槽切断顶电极层以露出钙钛矿吸光层，在P1沟槽内填充满P1绝缘惰性层，在P2沟槽内填充满P2导电性层，在P3沟槽内填充满P3绝缘惰性层。本发明专利技术还公开该组件的制备方法。本发明专利技术的组件各功能层具有全平面结构，有利于封装胶膜与钙钛矿太阳能组件之间的紧密贴合排尽空气，避免出现封装时组件切槽处的胶膜难以铺装的问题。的胶膜难以铺装的问题。的胶膜难以铺装的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种全平面结构的钙钛矿太阳能组件及其制备方法


[0001]本专利技术属于钙钛矿太阳能组件制备的
，特别涉及一种全平面结构的钙钛矿太阳能组件及其制备方法。

技术介绍

[0002]3D打印和钙钛矿太阳能电池是近些年来的新兴技术，在各自领域发挥着重要作用。3D打印采用数字技术材料打印机，以数字模型为基础用金属或塑料等材料逐层在机台上打印构造三维物体。钙钛矿太阳能电池是使用钙钛矿型有机金属卤化物材料作为光吸收层，是薄膜太阳能电池中的一种。由于其展示的高效率和快速发展而备受关注。
[0003]钙钛矿太阳能组件是通过电极层和钙钛矿吸光层平面沉积，并辅助切线切割将完整的电池划分成若干单元，各单元间通过串联或并联来形成电池组件。
[0004]在制备钙钛矿太阳能组件过程中需要使用切线切割对钙钛矿太阳能组件进行切割分组。现有的钙钛矿太阳能组件在切线切割后不是完整的全平面性结构。切线切槽的存在导致电流传输容易在此受阻。多层薄膜在切槽处接触而形成多种复杂的界面，容易诱发多种不可预见的问题。而且，切线沟槽的存在使钙钛矿太阳能组件的内部结构暴露在外界大气中，更容易导致钙钛矿太阳能组件中的有机层材料降解。此外，切线切槽结构是非平面性结构，在用EVA胶膜封装时由于切槽存在使得胶膜和钙钛矿太阳能组件表面无法紧密接触以排尽空气。切槽内空气的残留也是诱发电池降解的一种诱因。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种全平面结构的钙钛矿太阳能组件及其制备方法，有利于封装胶膜与钙钛矿太阳能组件之间的紧密贴合排尽空气，避免出现封装时组件切槽处的胶膜难以铺装的问题。
[0006]本专利技术是这样实现的，提供一种全平面结构的钙钛矿太阳能组件，其结构从下至上依次包括基底、底电极层、钙钛矿吸光层和顶电极层，在所述钙钛矿太阳能组件中还分别间隔设置多组相互平行的P1沟槽、P2沟槽和P3沟槽，P1沟槽设置在底电极层上，P1沟槽切断底电极层以露出基底，在P1沟槽内填充满P1绝缘惰性层，P2沟槽和P3沟槽分别设置在顶电极层上，P2沟槽切断顶电极层和钙钛矿吸光层以露出底电极层，在P2沟槽内分层填充满P2导电性层和P2导通层，P2导电性层位于P2导通层的上部，P2导通层与制备顶电极层的材料相同，P2导电性层，P2导电性层与P2沟槽侧壁的顶电极层电导通，P3沟槽切断顶电极层以露出钙钛矿吸光层，在P3沟槽内填充满P3绝缘惰性层。
[0007]本专利技术是这样实现的，还提供一种全平面结构的钙钛矿太阳能组件，其结构从下至上依次包括基底、底电极层、钙钛矿吸光层和顶电极层，其特征在于，在所述钙钛矿太阳能组件中还分别间隔设置多组相互平行的P1沟槽、P2沟槽和P3沟槽，P1沟槽设置在底电极层上，P1沟槽切断底电极层以露出基底，在P1沟槽内填充满P1绝缘惰性层，P2沟槽和P3沟槽分别设置在顶电极层上，P2沟槽切断顶电极层和钙钛矿吸光层以露出底电极层，在P2沟槽
内填充满P2导电性层，P2导电性层与P2沟槽侧壁的顶电极层电导通，P3沟槽切断顶电极层以露出钙钛矿吸光层，在P3沟槽内填充满P3绝缘惰性层。
[0008]本专利技术是这样实现的，还提供一种全平面结构的钙钛矿太阳能组件，其结构从下至上依次包括基底、底电极层、第一传输层、钙钛矿吸光层、第二传输层和顶电极层，其特征在于，在所述钙钛矿太阳能组件中还分别间隔设置多组相互平行的P1沟槽、P2沟槽和P3沟槽，P1沟槽设置在第一传输层上，P1沟槽切断第一传输层和底电极层以露出基底，在P1沟槽内填充满P1绝缘惰性层，P2沟槽和P3沟槽分别设置在顶电极层上，P2沟槽切断顶电极层、第二传输层、钙钛矿吸光层和第一传输层以露出底电极层，在P2沟槽内分层填充满P2导电性层和P2导通层，P2导电性层位于P2导通层的上部，P2导通层包括有制备顶电极层和第二传输层的材料，P2导电性层，在P2导电性层与P2沟槽侧壁的顶电极层电导通，P3沟槽切断顶电极层和第二传输层以露出钙钛矿吸光层，在P3沟槽内填充满P3绝缘惰性层。
[0009]本专利技术是这样实现的，还提供一种全平面结构的钙钛矿太阳能组件，其结构从下至上依次包括基底、底电极层、第一传输层、钙钛矿吸光层、第二传输层和顶电极层，其特征在于，在所述钙钛矿太阳能组件中还分别间隔设置多组相互平行的P1沟槽、P2沟槽和P3沟槽，P1沟槽设置在第一传输层上，P1沟槽切断第一传输层和底电极层以露出基底，在P1沟槽内填充满P1绝缘惰性层，P2沟槽和P3沟槽分别设置在顶电极层上，P2沟槽切断顶电极层、第二传输层、钙钛矿吸光层和第一传输层以露出底电极层，在P2沟槽内填充满P2导电性层，P2导电性层与P2沟槽侧壁的顶电极层电导通，P3沟槽切断顶电极层和第二传输层以露出钙钛矿吸光层，在P3沟槽内填充满P3绝缘惰性层。
[0010]本专利技术是这样实现的，提供一种如前所述的全平面结构的钙钛矿太阳能组件的制备方法，包括如下步骤：步骤一、在基底上制备底电极层，在底电极层上制备P1沟槽；在P1沟槽填充满P1绝缘惰性层；步骤二、在底电极层和P1绝缘惰性层上面制备钙钛矿吸光层，在钙钛矿吸光层上制备P2沟槽；在钙钛矿吸光层和P2沟槽上面制备顶电极层，制备顶电极层的材料填充到P2沟槽内成为P2导通层；步骤三、在P2沟槽所在位置的P2导通层的顶部制备P2导电性层；步骤四、在顶电极层上制备P3沟槽，在P3沟槽内填充满P3绝缘惰性层。
[0011]本专利技术是这样实现的，提供一种如前所述的全平面结构的钙钛矿太阳能组件的制备方法，包括如下步骤：步骤（1）、在基底上制备底电极层，在底电极层上制备P1沟槽；在P1沟槽填充满P1绝缘惰性层；步骤（2）、在底电极层和P1绝缘惰性层上面依次制备钙钛矿吸光层和顶电极层；步骤（3）、在顶电极层上制备P2沟槽，在P2沟槽内填充满P2导电性层；步骤（4）、在顶电极层上制备P3沟槽，在P3沟槽内填充满P3绝缘惰性层。
[0012]本专利技术是这样实现的，提供一种如前所述的全平面结构的钙钛矿太阳能组件的制备方法，包括如下步骤：步骤A、在基底依次上制备底电极层和第一传输层，在第一传输层上制备P1沟槽；在P1沟槽填充满P1绝缘惰性层；
步骤B、在第一传输层和P1绝缘惰性层上面制备钙钛矿吸光层，在钙钛矿吸光层上制备P2沟槽；在钙钛矿吸光层和P2沟槽上面制备依次第二传输层和顶电极层，制备第二传输层和顶电极层的材料填充到P2沟槽内成为P2导通层；步骤C、在P2沟槽所在位置的P2导通层的顶部制备P2导电性层；步骤D、在顶电极层上制备P3沟槽，在P3沟槽内填充满P3绝缘惰性层。
[0013]本专利技术是这样实现的，提供一种如前所述的全平面结构的钙钛矿太阳能组件的制备方法，包括如下步骤：步骤（Ⅰ）、在基底上依次制备底电极层和第一传输层，在第一传输层上制备P1沟槽；在P1沟槽填充满P1绝缘惰性层；步骤（Ⅱ）、在第一传输层和P1绝缘惰性层上面依次制备钙钛矿吸光层、第二传输层和顶电极层；步骤（Ⅲ）、在顶电极层上制备P2沟槽，在P2沟槽内填充满P2导电性层；步骤（Ⅳ）、在顶电极层上制备P3沟槽，在P本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全平面结构的钙钛矿太阳能组件，其结构从下至上依次包括基底、底电极层、钙钛矿吸光层和顶电极层，其特征在于，在所述钙钛矿太阳能组件中还分别间隔设置多组相互平行的P1沟槽、P2沟槽和P3沟槽，P1沟槽设置在底电极层上，P1沟槽切断底电极层以露出基底，在P1沟槽内填充满P1绝缘惰性层，P2沟槽和P3沟槽分别设置在顶电极层上，P2沟槽切断顶电极层和钙钛矿吸光层以露出底电极层，在P2沟槽内分层填充满P2导电性层和P2导通层，P2导电性层位于P2导通层的上部，P2导通层与制备顶电极层的材料相同，P2导电性层，P2导电性层与P2沟槽侧壁的顶电极层电导通，P3沟槽切断顶电极层以露出钙钛矿吸光层，在P3沟槽内填充满P3绝缘惰性层。2.一种全平面结构的钙钛矿太阳能组件，其结构从下至上依次包括基底、底电极层、钙钛矿吸光层和顶电极层，其特征在于，在所述钙钛矿太阳能组件中还分别间隔设置多组相互平行的P1沟槽、P2沟槽和P3沟槽，P1沟槽设置在底电极层上，P1沟槽切断底电极层以露出基底，在P1沟槽内填充满P1绝缘惰性层，P2沟槽和P3沟槽分别设置在顶电极层上，P2沟槽切断顶电极层和钙钛矿吸光层以露出底电极层，在P2沟槽内填充满P2导电性层，P2导电性层与P2沟槽侧壁的顶电极层电导通，P3沟槽切断顶电极层以露出钙钛矿吸光层，在P3沟槽内填充满P3绝缘惰性层。3.一种全平面结构的钙钛矿太阳能组件，其结构从下至上依次包括基底、底电极层、第一传输层、钙钛矿吸光层、第二传输层和顶电极层，其特征在于，在所述钙钛矿太阳能组件中还分别间隔设置多组相互平行的P1沟槽、P2沟槽和P3沟槽，P1沟槽设置在第一传输层上，P1沟槽切断第一传输层和底电极层以露出基底，在P1沟槽内填充满P1绝缘惰性层，P2沟槽和P3沟槽分别设置在顶电极层上，P2沟槽切断顶电极层、第二传输层、钙钛矿吸光层和第一传输层以露出底电极层，在P2沟槽内分层填充满P2导电性层和P2导通层，P2导电性层位于P2导通层的上部，P2导通层包括有制备顶电极层和第二传输层的材料，在P2导电性层与P2沟槽侧壁的顶电极层电导通，P3沟槽切断顶电极层和第二传输层以露出钙钛矿吸光层，在P3沟槽内填充满P3绝缘惰性层。4.一种全平面结构的钙钛矿太阳能组件，其结构从下至上依次包括基底、底电极层、第一传输层、钙钛矿吸光层、第二传输层和顶电极层，其特征在于，在所述钙钛矿太阳能组件中还分别间隔设置多组相互平行的P1沟槽、P2沟槽和P3沟槽，P1沟槽设置在第一传输层上，P1沟槽切断第一传输层和底电极层以露出基底，在P1沟槽内填充满P1绝缘惰性层，P2沟槽和P3沟槽分别设置在顶电极层上，P2沟槽切断顶电极层、第二传输层、钙钛矿吸光层和第一传输层以露出底电极层，在P2沟槽内填充满P2导电性层，P2导电性层与P2沟槽侧壁的顶电极层电导通，P3沟槽切断顶电极层和第二传输层以露出钙钛矿吸光层，在P3沟槽内填充满P3绝缘惰性层。5.如权利要求1至4中任意一种所述的全平面结构的钙钛矿太阳能组件，其特征在于，所述P1绝缘惰性层和P3绝缘惰性层的制备材料分别为聚甲醛、聚乙烯、聚乙烯基甲醚、聚乙烯基乙醚、乙烯丙烯共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯基咔唑、聚醋酸乙烯酯、聚氟乙烯、聚四氟乙烯、聚偏二...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：杭州纤纳光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：