【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钙钛矿电池，具体而言，涉及钙钛矿电池的封装结构及其制备方法和钙钛矿电池。
技术介绍
1、近年来，钙钛矿晶硅叠层太阳能电池技术飞速发展，其效率突破至33.7％，这得益于其更宽的太阳光谱吸收范围和更高的开路电压输出值，被认为是最有希望商业化的新型光伏技术。由于钙钛矿材料对水、热、氧等环境因素耐受性较差，从而导致钙钛矿晶硅叠层太阳电池的光电转换效率急剧下降。此外，钙钛矿晶硅叠层太阳能电池在光电转换过程中仍存在多方面的光学损失，很大程度上限制了电池效率的提升，这些问题严重制约了其迈向商业化。
2、目前，钙钛矿太阳能电池的封装常采用无机材料如氮化硅(sinx)、氧化硅(sio2)、氧化铝(al2o3)等，通常通过化学气相沉积(cvd)和物理气相沉积(pvd)等沉积方式制造出高性能的阻隔膜，也有报道采用磁控溅射的方法实现封装。但是，现有的封装方法常需要较高的溅射功率或较高的封装温度，这都对电池会产生一定的损伤，也容易导致钙钛矿晶硅叠层太阳电池效率的下降。
3、因此，现有封装技术主要存在以下问题：(1)现有封装技术都存在较大的电池效率损失，无法满足降本提效的生产要求；(2)由于钙钛矿材料对水汽、热极为敏感，传统晶硅电池的封装技术无法满足钙钛矿硅叠层电池的封装要求。
4、鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供钙钛矿电池的封装结构及其制备方法和钙钛矿电池，旨在能够保障钙钛矿硅叠层电池的长期稳定性前提下，提高叠层电池的光
2、本专利技术是这样实现的：
3、第一方面，本专利技术提供一种钙钛矿电池的封装结构，包括依次设置在太阳能电池基底电极层上的第一封装层、第二封装层、第三封装层；
4、其中，第一封装层为掺有稀土下转换材料的有机透明封装薄膜，第二封装层为金属氧化物薄膜，第三封装层为封装薄膜。
5、在可选的实施方式中，第一封装层中的稀土下转换材料选自稀土元素eu掺杂的nayf4、naluf4、nagdf4、naybf4、gd2o3、yalo3和y2o3中的至少两种。
6、在可选的实施方式中，用于形成有机透明封装薄膜的透明封装材料选自聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、热塑性聚氨酯和硅胶中的至少一种；
7、优选地，在第一封装层中，稀土下转换材料和透明封装材料的质量比为(0.5-2.0)：100；
8、优选地，第一封装层的厚度为0.5μm-1.0μm。
9、在可选的实施方式中，第二封装层中的金属氧化物选自氧化铝、氧化锌和氧化硅中的至少一种；优选地，第二封装层中的金属氧化物为氧化硅；
10、优选地，第二封装层的厚度为20nm-30nm。
11、在可选的实施方式中，第三封装层中的材料为氟树脂，氟树脂选自cytop、ptfe和pfa中的至少一种；
12、优选地，第三封装层的厚度为2μm-3μm。
13、第二方面，本专利技术提供一种前述实施方式中任一项封装结构的制备方法，包括：在太阳能电池基底电极层上依次形成第一封装层、第二封装层、第三封装层。
14、在可选的实施方式中，第一封装层的制备过程包括：将透明封装材料和稀土下转换材料进行混合，将得到的混合物涂覆于太阳能电池基底电极层上，然后进行固化；
15、优选地，混合物的涂覆厚度为0.5μm-1.0μm，固化温度为25℃-30℃，固化时间为24h-48h。
16、在可选的实施方式中，第二封装层的制备过程包括：采用磁控溅射法在第一封装层上沉积金属氧化物薄膜。
17、在可选的实施方式中，采用溶液涂布法形成第三封装层；
18、优选地，溶液涂布法为旋转涂布、浸渍涂布、喷涂、挤压涂布中的至少一种。
19、第三方面，本专利技术提供一种钙钛矿电池，包括电池基体和在电池基体上形成的所述封装结构；
20、优选地，电池基体包括依次设置的晶硅底电池、ito层、空穴传输层、钙钛矿层、电子传输层、缓冲层、izo层和电极层，封装结构中的第一封装层设置于电极层上。
21、本专利技术具有以下有益效果：通过在太阳能电池基底电极层上依次形成第一封装层、第二封装层和第三封装层完成封装，利用封装材料和稀土下转换颗粒复合形成第一封装层，能够在保证透过率的基础上将电池不可直接吸收的高能紫外光转换为可供电池利用的光，进一步提高电池的效率，同时也能防止组件封装材料的老化；利用氧化硅作为第二封装层，可以起到减反层的作用，既能够提高光利用率，又能够进一步降低封装层的水汽透过率，所需的溅射功率较低，降低了对太阳能电池基底的破坏；第三封装层中的封装薄膜(如氟树脂)能够进一步提高钙钛矿晶硅叠层太阳电池的耐腐蚀性，同时能够最大限度地保证紫外光透过率，从而提高钙钛矿晶硅电池的光利用率。因此，第一层封装层具有光转换作用，第二封装层具有减反作用，第三封装层具有增透作用，通过各层之间的有效配合能够大幅度提高钙钛矿晶硅叠层太阳能电池的使用寿命和效率。
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1.一种钙钛矿电池的封装结构，其特征在于，包括依次设置在太阳能电池基底电极层上的第一封装层、第二封装层、第三封装层，
2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第一封装层中的所述稀土下转换材料选自稀土元素Eu掺杂的NaYF4、NaLuF4、NaGdF4、NaYbF4、Gd2O3、YAlO3和Y2O3中的至少两种。
3.根据权利要求1或2所述的封装结构，其特征在于，用于形成所述有机透明封装薄膜的透明封装材料选自聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、热塑性聚氨酯和硅胶中的至少一种；
4.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第二封装层中的金属氧化物选自氧化铝、氧化锌和氧化硅中的至少一种；优选地，所述第二封装层中的金属氧化物为氧化硅；
5.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第三封装层中的材料为氟树脂，所述氟树脂选自CYTOP、PTFE和PFA中的至少一种；
6.一种权利要求1-5中任一项所述封装结构的制备方法，其特征在于，包括：在所述太阳能电池基底电极层上依次形成所述第一封装层、所述第二封装层、所述第三
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第一封装层的制备过程包括：将透明封装材料和稀土下转换材料进行混合，将得到的混合物涂覆于所述太阳能电池基底电极层上，然后进行固化；
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第二封装层的制备过程包括：采用磁控溅射法在所述第一封装层上沉积金属氧化物薄膜。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，采用溶液涂布法形成所述第三封装层；
10.一种钙钛矿电池，其特征在于，包括电池基体和在所述电池基体上形成的权利要求1-5中任一项所述封装结构；
...【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿电池的封装结构，其特征在于，包括依次设置在太阳能电池基底电极层上的第一封装层、第二封装层、第三封装层，
2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第一封装层中的所述稀土下转换材料选自稀土元素eu掺杂的nayf4、naluf4、nagdf4、naybf4、gd2o3、yalo3和y2o3中的至少两种。
3.根据权利要求1或2所述的封装结构，其特征在于，用于形成所述有机透明封装薄膜的透明封装材料选自聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、热塑性聚氨酯和硅胶中的至少一种；
4.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第二封装层中的金属氧化物选自氧化铝、氧化锌和氧化硅中的至少一种；优选地，所述第二封装层中的金属氧化物为氧化硅；
5.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第三封装层中的材料为氟树脂，...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁梦宇，鄢磊，刘亚锋，
申请(专利权)人：东方日升新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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