一种三结叠层太阳能电池及其制备方法技术

本申请公开了一种三结叠层太阳能电池，包括：依次层叠设置的第一太阳能电池、第二太阳能电池以及第三太阳能电池，将所述第一太阳能电池的带隙视为a、第二太阳能电池的带隙视为b、第三太阳能电池的带隙视为c，a>b>c，a的取值范围为2.0ev

【技术实现步骤摘要】
一种三结叠层太阳能电池及其制备方法


[0001]本申请涉及太阳能电池
，具体涉及一种三结叠层太阳能电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]钙钛矿太阳电池凭借着制备工艺方便快捷、光电转换效率优异以及发展低成本的潜力等诸多优势已经成为目前太阳能电池技术的新星，十年间由最初的3.8％发展至今的25.5％，其效率可与商业化的硅基太阳能电池相当。通过对钙钛矿半导体材料A位离子及X位离子的种类以及含量的控制，可获得带隙为1.2
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3.0eV的钙钛矿吸收层，与宽带隙太阳电池构成叠层结构太阳电池，实现光谱的分配吸收，降低载流子弛豫引起的能量损失，提升太阳电池光能到电能的转换效率。通过叠层电池中的各子电池带隙组合，可让更窄带隙的子电池吸收更低能量的光子，从而扩展了光谱吸收范围；而让更宽带隙的子电池吸收更高能量光子，从而可有效利用光子能量，在实验上一般采用多结串联模式。其基本结构为不同带隙子电池按照带隙由大到小相互串联，入射光被各子电池对应吸收而实现全波段范围内太阳光谱的高效利用。理想情况下其开路电压为各子电池开路电压之和，而其电流则由输出电流最小的子电池决定，不同子电池之间超导连接。然而从实验角度实现叠层电池的概念，需要考虑实验制备的复杂性，一般叠层电池主要为两结叠层电池，通过在晶硅电池上直接生长钙钛矿电池，中间通过复合层或隧道结将两个子电池串联起来，两端叠层电池仅需要一个宽光谱透明电极，有利于降低制造成本，但是二结叠层电池串联的电流由两个子电池中较小的电流决定，故要求两个子电池具有近似的电流，这个电流匹配要求会将顶电池理想带隙限制在1.7～1.8eV的狭窄范围内，从而限制了叠层电池的效率。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本申请提出了一种三结叠层太阳能电池，不仅可以保证全光谱吸收，带隙可调性大，提高电池性能，而且还可以降低成本、简化制备工艺。
[0004]本申请提供一种三结叠层太阳能电池，包括：依次层叠设置的第一太阳能电池、第二太阳能电池以及第三太阳能电池，将所述第一太阳能电池的带隙为a、第二太阳能电池的带隙为b、第三太阳能电池的带隙为c，a>b>c，a的取值范围为2.0ev
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2.5ev，b的取值范围为1.4ev
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1.7ev，c的取值范围为1.1ev
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1.5ev。
[0005]进一步地，所述第一太阳能电池的光吸收层选自氧化亚铜层或钙钛矿层，
[0006]优选地，所述钙钛矿层选自三元钙钛矿层、锡基钙钛矿层或铅锡钙钛矿层中的一种。
[0007]进一步地，所述第二太阳能电池的光吸收层为三元钙钛矿层。
[0008]进一步地，所述第三太阳能电池的光吸收层为硅基层。
[0009]进一步地，所述第一太阳能电池为氧化亚铜太阳能电池或钙钛矿太阳能电池；
[0010]优选地，所述钙钛矿太阳能电池选自三元钙钛矿太阳能电池、锡基钙钛矿太阳能
电池或铅锡钙钛矿太阳能电池。
[0011]进一步地，所述第二太阳能电池为钙钛矿太阳能电池。
[0012]进一步地，第三太阳能电池为硅异质结电池、TOPCon电池或PERC电池中的一种；
[0013]进一步地，所述第一太阳能电池与所述第二太阳能电池之间层叠有第一复合层；和/或
[0014]所述第二太阳能电池与所述第三太阳能电池之间层叠有第二复合层。
[0015]进一步地，所述第一太阳能电池为反式结构电池；和/或
[0016]所述第二太阳能电池为反式结构电池。
[0017]本申请提供一种三结叠层太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
[0018]制备第三太阳能电池；
[0019]制备第二太阳能电池；
[0020]制备第一太阳能电池；
[0021]将所述第一太阳能电池的带隙视为a、第二太阳能电池的带隙视为b、第三太阳能电池的带隙视为c，a>b>c，a的取值范围为2.0ev
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2.5ev，b的取值范围为1.4ev
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1.7ev，c的取值范围为1.1ev
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1.5ev。
[0022]进一步地，在所述第三太阳能电池的一侧表面制备第二复合层；
[0023]在所述第二复合层背离所述第三太阳能电池的一侧表面制备第所述二太阳能电池；
[0024]在所述第二太阳能电池背离所述第二复合层的一侧表面制备第一复合层；
[0025]在所述第一复合层背离所述第二太阳能电池的一侧表面制备所述第一太阳能电池。
[0026]进一步地，所述制备方法制备的太阳能电池为前述的太阳能电池。
[0027]本申请提供的三结叠层太阳能电池，采用三层叠层结构，三层叠层结构的电池带隙从上到下依次减小，使得所述太阳能电池不仅可以保证全光谱吸收，带隙可调性大，提高电池性能，而且还可以降低成本、简化制备工艺。
附图说明
[0028]附图用于更好地理解本申请，不构成对本申请的不当限定。其中：
[0029]图1为本申请提供的的结构示意图。
[0030]附图标记说明
[0031]1‑
第一金属电极层，2
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第一太阳能电池，3
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第一复合层，4
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第二太阳能电池，5
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第二复合层，6
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第三太阳能电池，7
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第二金属电极层。
具体实施方式
[0032]以下对本申请的示范性实施例做出说明，其中包括本申请实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本申请的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。在本申请中上下位置依据光线入射方向而定，光线入射处为上。
[0033]如图1所示，本申请提供一种三结叠层太阳能电池，包括：依次层叠设置的第一太阳能电池2、第二太阳能电池4以及第三太阳能电池6，将所述第一太阳能电池2的带隙为a、第二太阳能电池4的带隙为b、第三太阳能电池6的带隙为c，a>b>c，a的取值范围为2.0ev
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2.5ev，b的取值范围为1.4ev
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1.7ev，c的取值范围为1.1ev
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1.5ev。
[0034]具体地，a可以为2.0ev、2.1ev、2.2ev、2.3ev、2.4ev或2.5ev。
[0035]b可以为1.4ev、1.5ev、1.6ev或1.7ev。
[0036]c可以为1.1ev、1.2ev、1.3ev、1.4ev或1.5ev。
[0037]所述带隙的测定方法为：首先测定所用材料的紫外
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可见漫反射光谱，然后用截线法计算得到带隙。
[0038本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三结叠层太阳能电池，其特征在于，包括：依次层叠设置的第一太阳能电池、第二太阳能电池以及第三太阳能电池，将所述第一太阳能电池的带隙为a、第二太阳能电池的带隙为b、第三太阳能电池的带隙为c，a>b>c，a的取值范围为2.0ev
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2.5ev，b的取值范围为1.4ev
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1.7ev，c的取值范围为1.1ev
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1.5ev。2.根据权利要求1所述的三结叠层太阳能电池，其特征在于，所述第一太阳能电池的光吸收层选自氧化亚铜层或钙钛矿层，优选地，所述钙钛矿层选自三元钙钛矿层、锡基钙钛矿层或铅锡钙钛矿层中的一种。3.根据权利要求1所述的三结叠层太阳能电池，其特征在于，所述第二太阳能电池的光吸收层为三元钙钛矿层。4.根据权利要求1所述的三结叠层太阳能电池，其特征在于，所述第三太阳能电池的光吸收层为硅基层。5.根据权利要求1所述的三结叠层太阳能电池，其特征在于，所述第一太阳能电池为氧化亚铜太阳能电池或钙钛矿太阳能电池；优选地，所述钙钛矿太阳能电池选自三元钙钛矿太阳能电池、锡基钙钛矿太阳能电池或铅锡钙钛矿太阳能电池。6.根据权利要求1所述的三结叠层太阳能电池，其特征在于，所述第二太阳能电池为钙钛矿太阳能电池。7.根据权利要求1所述的三结叠层太阳能电池，其特征在于，第三太阳能电池为硅异质结电池、TOPCon电池或PERC电池中...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨莹，丁蕾，何永才，张富，徐希翔，何博，刘童，张华，
申请(专利权)人：隆基绿能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：