【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钙钛矿太阳电池，尤其涉及一种钙钛矿电池组件及其制备方法。
技术介绍
1、钙钛矿是一种具有优异光电性能的材料，被广泛用于太阳能电池的制造中。钙钛矿电池呈现出高能量转换效率、低成本和广泛的材料可选性等优点，因此受到了广泛的关注和研究。钙钛矿组件中的p3层是一个重要的部分，它位于钙钛矿薄膜结构的最上层。p3层通常由导电材料或者金属材料构成，其主要功能是提供电流的输出和传导。p3层的制备方法和划刻技术对钙钛矿电池的性能和稳定性有着重要的影响。
2、通常，钙钛矿电池组件制备工序中会对顶电极进行p3激光划刻，从而形成所需的p3层结构。划刻的目的是在钙钛矿组件中形成单独的模块，以实现电路结构的构建和钙钛矿电池的串联。但是在实际操作中p3极易出现边缘毛刺的现象，毛刺会大大增加底电极和顶电极相连的风险，从而造成组件短路，一旦组件短路就会造成电池组件效率降低甚至整片组件报废，因此顶电极的p3边缘毛刺造成组件短路是该
需要解决的问题之一。
技术实现思路
1、鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种简单、高效的，可改善p3边缘毛刺造成组件短路的钙钛矿电池组件及其制备方法。
2、本专利技术的技术方案为：
3、本专利技术第一方面提供一种钙钛矿电池组件，从底层依次为基底、ito透明导电层、第一载流子传输层、钙钛矿吸收层、第二载流子传输层、顶电极和结构保护层；ito透明导电层经刻蚀形成刻蚀线p1，第一载流子传输层、钙钛矿吸收层和第二载流子传输层三层经刻蚀形成刻蚀
4、所述的刻蚀线p1、刻蚀线p2和刻蚀线p3相互平行，依次向右或向左排列设置。
5、基于上述技术方案，进一步地，第一载流子传输层和第二载流子传输层的材质包括氧化镍、spiro-ometad、二氧化锡和pcbm。
6、基于上述技术方案，进一步地，所述的顶电极的材质为au或ag。
7、基于上述技术方案，进一步地，所述结构保护层为氧化物保护层、氮化物保护层、硫化物保护层、碳化物保护层中的一层或两层以上的复合层；
8、所述的氧化物包括sio2、tio2、zro2、al2o3、cr2o3、v2o5、nb2o5、hfo2、fto、ito、izo、iwo、igo、azo、bzo和ato；
9、所述的氮化物包括sin、tin、crn、bn、gan、aln、c3n4、li3n、mg3n2、p3n5、tan、cu3n、vn和fe6n2；
10、所述的碳化物包括sic、tic、cr3c2、tac、vc、zrc、wc和b4c；
11、所述的硫化物包括pbs、zns、cds、ces、ths、sb2s3、bi2s3、mos2和nis、cos。
12、本专利技术的第二方面提供上述钙钛矿电池组件的制备方法，包括如下步骤：
13、(1)在ito透明导电层上通过激光器刻蚀出刻蚀线p1，在ito透明导电层上制备第一载流子传输层；
14、(2)在所述第一载流子传输层上形成钙钛矿吸收层；
15、(3)在所述钙钛矿吸收层上形成第二载流子传输层，然后采用激光器切割第一载流子传输层、钙钛矿吸收层和第二载流子传输层形成刻蚀线p2；
16、(4)在所述第二载流子传输层上形成顶电极；
17、(5)在所述顶电极上形成结构保护层，然后采用激光器切割第一载流子传输层、钙钛矿吸收层、第二载流子传输层、顶电极和结构保护层形成刻蚀线p3，获得钙钛矿电池组件。
18、基于上述技术方案，进一步地，步骤(1)采用狭缝涂布法沉积第一载流子传输层，第一载流子传输层的厚度为30-100nm。
19、基于上述技术方案，进一步地，步骤(2)采用狭缝涂布法沉积钙钛矿吸收层，钙钛矿吸收层的厚度为300-1000nm。
20、基于上述技术方案，进一步地，步骤(3)采用狭缝涂布法沉积第二载流子传输层，第二载流子传输层的厚度为50-300nm。
21、基于上述技术方案，进一步地，步骤(4)采用真空法沉积顶电极，顶电极的厚度为100-300nm。
22、基于上述技术方案，进一步地，步骤(5)采用磁控溅射法、热蒸法或者电子束蒸发法沉积结构保护层，结构保护层的厚度为20-100nm。
23、基于上述技术方案，进一步地，磁控溅射法的条件：溅射功率为250-300w，溅射时间为5-15min。
24、相对于现有技术，本专利技术具有如下有益效果：
25、本专利技术的钙钛矿电池组件的结构保护层在金属层之上，结构保护层可以对延展性好的金属层施以一定的压力，可以有效防止金属层翘起而出现毛刺，有利于降低p3短路风险，可制得高效率的钙钛矿电池组件，同时提高电池组件稳定性和合格率。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种钙钛矿电池组件，其特征在于，从底层依次为基底、ITO透明导电层、第一载流子传输层、钙钛矿吸收层、第二载流子传输层、顶电极和结构保护层；ITO透明导电层经刻蚀形成刻蚀线P1，第一载流子传输层、钙钛矿吸收层和第二载流子传输层三层经刻蚀形成刻蚀线P2，切割第一载流子传输层、钙钛矿吸收层、第二载流子传输层、顶电极和结构保护层形成刻蚀线P3 110；
2.根据权利要求1所述的钙钛矿电池组件，其特征在于，第一载流子传输层和第二载流子传输层的材质包括氧化镍、Spiro-OMeTAD、二氧化锡和PCBM。
3.根据权利要求1所述的钙钛矿电池组件，其特征在于，所述的顶电极的材质为Au或Ag。
4.根据权利要求1所述的钙钛矿电池组件，其特征在于，所述结构保护层为氧化物保护层、氮化物保护层、硫化物保护层、碳化物保护层中的一层或两层以上的复合层；
5.权利要求1-4任一项所述的钙钛矿电池组件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)采用狭缝涂布法沉积第一载流子传输层，第一载流子传输层
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)采用狭缝涂布法沉积钙钛矿吸收层，钙钛矿吸收层的厚度为300-1000nm。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)采用狭缝涂布法沉积第二载流子传输层，第二载流子传输层的厚度为50-300nm。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)采用真空法沉积顶电极，顶电极的厚度为100-300nm。
10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)采用磁控溅射法、热蒸法或者电子束蒸发法沉积结构保护层，结构保护层的厚度为20-100nm。
...【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿电池组件，其特征在于，从底层依次为基底、ito透明导电层、第一载流子传输层、钙钛矿吸收层、第二载流子传输层、顶电极和结构保护层；ito透明导电层经刻蚀形成刻蚀线p1，第一载流子传输层、钙钛矿吸收层和第二载流子传输层三层经刻蚀形成刻蚀线p2，切割第一载流子传输层、钙钛矿吸收层、第二载流子传输层、顶电极和结构保护层形成刻蚀线p3 110；
2.根据权利要求1所述的钙钛矿电池组件，其特征在于，第一载流子传输层和第二载流子传输层的材质包括氧化镍、spiro-ometad、二氧化锡和pcbm。
3.根据权利要求1所述的钙钛矿电池组件，其特征在于，所述的顶电极的材质为au或ag。
4.根据权利要求1所述的钙钛矿电池组件，其特征在于，所述结构保护层为氧化物保护层、氮化物保护层、硫化物保护层、碳化物保护层中的一层或两层以上的复合层；
5.权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘生忠，王立坤，王辉，杨少安，王开，杜敏永，焦玉骁，姜箫，曹越先，段连杰，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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