叠层电池及其制备方法、光伏组件技术

本申请实施例涉及光伏领域，提供一种叠层电池及其制备方法、光伏组件，叠层电池包括：底电池，底电池包括：基底，基底具有相对的第一表面以及第二表面，第一表面具有第一绒面结构，第一绒面结构包括至少一个第一凸起结构；隧穿介质层，隧穿介质层位于第二表面；掺杂导电层，掺杂导电层远离隧穿介质层的一侧具有微绒面结构，微绒面结构包括至少一个微凸起结构，微凸起结构的尺寸小于第一凸起结构的尺寸；复合层，复合层位于掺杂导电层的表面；复合层与微绒面结构共形；顶电池，顶电池位于复合层远离掺杂导电层的一侧；顶电池包括层叠的第一传输层、钙钛矿基底、第二传输层、透明导电层以及减反层；第一传输层与微绒面结构共形。第一传输层与微绒面结构共形。第一传输层与微绒面结构共形。

【技术实现步骤摘要】
叠层电池及其制备方法、光伏组件


[0001]本申请实施例涉及光伏领域，特别涉及一种叠层电池及其制备方法、光伏组件。

技术介绍

[0002]目前，随着化石能源的逐渐耗尽，太阳电池作为新的能源替代方案，使用越来越广泛。太阳电池是将太阳的光能转换为电能的装置。太阳电池利用光生伏特原理产生载流子，然后使用电极将载流子引出，从而利于将电能有效利用。
[0003]目前的太阳能电池主要包括单层电池，例如IBC电池(交叉背电极接触电池，Interdigitated Back Contact)、TOPCON(Tunnel Oxide Passivated Contact，隧穿氧化层钝化接触)电池、PERC电池(钝化发射极和背面电池，Passivated emitter and real cell)、HIT/HJT电池(Heterojunction Technology，异质结电池)以及钙钛矿电池等。通过不同的膜层设置以及功能性限定减少光学损失以及降低硅基底表面及体内的光生载流子复合以提升太阳能电池的光电转换效率。
[0004]在研究发现钙钛矿电池具有半透明的特性，这就是意味着光子可以穿过钙钛矿电池片，也就是说我们可以在钙钛矿电池之下还可以再加光伏电池片，从而通过“堆叠”的方式突破单结效率的极限，即叠层电池。叠层电池的原理是宽带隙顶部电池吸收高能量光子，窄带隙底部电池提高光子利用率，二者合作能突破单结电池的理论效率极限，打开转化效率天花板。然而在研究发现目前所制备的叠层电池的光学损失较大，从而电池效率欠佳。
专利
技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种叠层电池及其制备方法、光伏组件，至少有利于提高叠层电池的电池效率。
[0006]根据本申请一些实施例，本申请实施例一方面提供一种叠层电池，包括：底电池，所述底电池包括：基底，所述基底具有相对的第一表面以及第二表面，所述第一表面具有第一绒面结构，所述第一绒面结构包括至少一个第一凸起结构；隧穿介质层，所述隧穿介质层位于所述第二表面；掺杂导电层，所述掺杂导电层位于所述隧穿介质层的表面；所述掺杂导电层远离所述隧穿介质层的一侧具有微绒面结构，所述微绒面结构包括至少一个微凸起结构，所述微凸起结构的尺寸小于所述第一凸起结构的尺寸；复合层，所述复合层位于所述掺杂导电层的表面；所述复合层与所述微绒面结构共形；顶电池，所述顶电池位于所述复合层远离所述掺杂导电层的一侧；所述顶电池包括层叠的第一传输层、钙钛矿基底、第二传输层、透明导电层以及减反层，所述第一传输层位于所述复合层与所述钙钛矿基底之间；所述第一传输层与所述微绒面结构共形。
[0007]在一些实施例中，所述钙钛矿基底远离所述第一传输层的一侧为第一表面场，第一表面场的粗糙度小于微绒面结构的粗糙度。
[0008]在一些实施例中，所述透明导电层远离所述第二传输层的一侧具有第二绒面结构，所述第二绒面结构包括至少一个第二凸起结构，所述第二凸起结构的尺寸大于所述微
凸起结构的尺寸。
[0009]在一些实施例中，所述第二凸起结构的尺寸范围为100nm～10um。
[0010]在一些实施例中，所述第一表面场包括平整面。
[0011]在一些实施例中，所述钙钛矿基底、第二传输层、透明导电层以及减反层分别与所述微绒面结构共形。
[0012]在一些实施例中，所述微凸起结构的尺寸小于1um。
[0013]在一些实施例中，所述微凸起结构的形状包括金字塔形状、正弦曲线形状或者抛物线形状。
[0014]在一些实施例中，所述复合层为TCO、薄金属层以及聚合物导电层。
[0015]在一些实施例中，所述第二表面具有第三绒面结构，所述隧穿介质层与所述第三绒面结构共形。
[0016]根据本申请一些实施例，本申请实施例另一方面还提供一种叠层电池的制备方法，包括：提供底电池，所述底电池包括：基底，所述基底具有相对的第一表面以及第二表面，所述第一表面具有第一绒面结构，所述第一绒面结构包括至少一个第一凸起结构；隧穿介质层，所述隧穿介质层位于所述第二表面；掺杂导电层，所述掺杂导电层位于所述隧穿介质层的表面；所述掺杂导电层远离所述隧穿介质层的一侧具有微绒面结构，所述微绒面结构包括至少一个微凸起结构，所述微凸起结构的尺寸小于所述第一凸起结构的尺寸；形成复合层，所述复合层位于所述掺杂导电层的表面；所述复合层与所述微绒面结构共形；形成顶电池，所述顶电池位于所述复合层远离所述掺杂导电层的一侧。
[0017]在一些实施例中，形成所述顶电池的工艺步骤包括：形成第一传输层，所述第一传输层位于所述复合层表面；采用物理蒸镀方式形成钙钛矿基底，所述钙钛矿基底位于所述第一传输层远离所述复合层的一侧；依次形成第二传输层、透明导电层以及减反层，所述第二传输层位于所述钙钛矿基底的表面；其中，所述第一传输层、钙钛矿基底、第二传输层、透明导电层以及减反层构成所述顶电池，所述第一传输层、钙钛矿基底、第二传输层、透明导电层以及减反层分别与所述微绒面结构共形。
[0018]在一些实施例中，形成所述顶电池的工艺步骤包括：形成第一传输层，所述第一传输层位于所述复合层表面；采用涂覆方式形成钙钛矿基底，所述钙钛矿基底位于所述第一传输层远离所述复合层的一侧；依次形成第二传输层、透明导电层以及减反层，所述第二传输层位于所述钙钛矿基底的表面；其中，所述第一传输层、钙钛矿基底、第二传输层、透明导电层以及减反层构成所述顶电池，所述第一传输层与所述微绒面结构共形，所述钙钛矿基底远离所述第一传输层的一侧为第一表面场，第一表面场的粗糙度小于所述微绒面结构的粗糙度。
[0019]在一些实施例中，形成所述透明导电层的工艺步骤包括：形成预设膜层，所述预设膜层位于所述第二传输层表面；对所述预设膜层进行刻蚀处理，以使所述预设膜层远离所述第二传输层的一侧具有第二绒面结构，所述第二绒面结构包括至少一个第二凸起结构，所述第二凸起结构的尺寸大于所述微凸起结构的尺寸；剩余的所述预设膜层作为透明导电层。
[0020]在一些实施例中，所述刻蚀处理包括激光转印或者纳米压印。
[0021]在一些实施例中，形成所述掺杂导电层的工艺步骤包括：形成掺杂导电膜，所述掺
杂导电膜位于所述隧穿介质层表面；对所述掺杂导电膜进行刻蚀工艺以使所述掺杂导电膜表面具有微绒面结构，剩余的所述掺杂导电膜作为所述掺杂导电层。
[0022]在一些实施例中，所述刻蚀工艺包括溶液刻蚀工艺以及激光刻蚀工艺。
[0023]根据本申请一些实施例，本申请实施例又一方面还提供一种光伏组件，包括：电池串，所述电池串由多个如上述实施例任一项所述的叠层电池或者如上述实施例任一项所述的叠层电池的制备方法所制备的叠层电池连接而成；封装层，所述封装层封装用于覆盖所述电池串的表面；盖板，所述盖板用于覆盖所述封装层远离所述电池串的表面。
[0024]本申请实施例提供的技术方案至少具有以下优点：
[0025]本申请实施例提供的叠层电池中，通过设置基底的第一表面具有第一绒面结构，第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叠层电池，其特征在于，包括：底电池，所述底电池包括：基底，所述基底具有相对的第一表面以及第二表面，所述第一表面具有第一绒面结构，所述第一绒面结构包括至少一个第一凸起结构；隧穿介质层，所述隧穿介质层位于所述第二表面；掺杂导电层，所述掺杂导电层位于所述隧穿介质层的表面；所述掺杂导电层远离所述隧穿介质层的一侧具有微绒面结构，所述微绒面结构包括至少一个微凸起结构，所述微凸起结构的尺寸小于所述第一凸起结构的尺寸；复合层，所述复合层位于所述掺杂导电层的表面；所述复合层与所述微绒面结构共形；顶电池，所述顶电池位于所述复合层远离所述掺杂导电层的一侧；所述顶电池包括层叠的第一传输层、钙钛矿基底、第二传输层、透明导电层以及减反层，所述第一传输层位于所述复合层与所述钙钛矿基底之间；所述第一传输层与所述微绒面结构共形。2.根据权利要求1所述的叠层电池，其特征在于，所述钙钛矿基底远离所述第一传输层的一侧为第一表面场，第一表面场的粗糙度小于微绒面结构的粗糙度。3.根据权利要求2所述的叠层电池，其特征在于，所述透明导电层远离所述第二传输层的一侧具有第二绒面结构，所述第二绒面结构包括至少一个第二凸起结构，所述第二凸起结构的尺寸大于所述微凸起结构的尺寸。4.根据权利要求3所述的叠层电池，其特征在于，所述第二凸起结构的尺寸范围为100nm～10um。5.根据权利要求2所述的叠层电池，其特征在于，所述第一表面场包括平整面。6.根据权利要求1所述的叠层电池，其特征在于，所述钙钛矿基底、第二传输层、透明导电层以及减反层分别与所述微绒面结构共形。7.根据权利要求1所述的叠层电池，其特征在于，所述微凸起结构的尺寸小于1um。8.根据权利要求1所述的叠层电池，其特征在于，所述微凸起结构的形状包括金字塔形状、正弦曲线形状或者抛物线形状。9.根据权利要求1所述的叠层电池，其特征在于，所述复合层为TCO、薄金属层以及聚合物导电层。10.根据权利要求1所述的叠层电池，其特征在于，所述第二表面具有第三绒面结构，所述隧穿介质层与所述第三绒面结构共形。11.一种叠层电池的制备方法，其特征在于，包括：提供底电池，所述底电池包括：基底，所述基底具有相对的第一表面以及第二表面，所述第一表面具有第一绒面结构，所述第一绒面结构包括至少一个第一凸起结构；隧穿介质层，所述隧穿介质层位于所述第二表面；掺杂导电层，所述掺杂导电层位于所述隧穿介质层的表面；所述掺杂导电层远离所述隧穿介质层的一侧具有微绒面结构，所述微绒面结构包括至少一个微凸起结构，所述微凸起结构的尺寸小于所述第一凸起结构的尺寸；形成复合层，所述复合层位于所述掺杂导电层的表面；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张远方，徐孟雷，杨洁，张昕宇，
申请(专利权)人：浙江晶科能源有限公司，
类型：发明
国别省市：