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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及太阳能电池,具体涉及一种太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
1、太阳能电池(太阳能芯片、光电池),是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。它只要被满足一定照度条件的光照到,瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。现有钙钛矿太阳能电池结构,一般包括透明导电层、电子传输层、钙钛矿吸光层、空穴传输层、金属电极,钙钛矿吸光层沉积在电子传输层和空穴传输层之间形成三明治式的堆叠结构。因此,太阳光传播到钙钛矿吸光层之前,会受到透明导电层、电子/空穴传输层等的影响发生反射、折射、吸收,大大增加光损失。比如商用高透导电层在可见光范围内透过率能达到90%,但仍有10%不能被有效利用,常用的空穴传输材料spiro-meotad存在严重的寄生吸收,tio2电子传输层在紫外光的照射下会发生光催化效应影响器件寿命。而常规的ibc技术利用光刻胶显影和激光开槽实现正负金属电极呈叉指状方式排列,而激光的高能量往往会对钙钛矿吸光层产生严重影响,这也限制了钙钛矿太阳能电池在ibc技术的更好应用。
技术实现思路
1、针对上述问题,本申请提出了一种太阳能电池,由于钙钛矿吸收层的一侧表面直接与光接触,所述钙钛矿吸收层可以尽最大能力吸收光子,而且钙钛矿吸收层的表面具有绒面结构,能够实现陷光效应,减少光反射,从而提高短路电流,进一步提高光吸收。
2、本申请提供一种太阳能电池,包括衬底,在所述衬底的一侧表面设置有若干个电极层和若干个绝缘层,所述电极层和绝缘层依次交替设置,且所述绝缘层的厚度大于所述电极层
3、所述电极层背离所述衬底的一侧表面与两个相邻的所述绝缘层的侧壁形成若干个容纳隔间,所述容纳隔间内设置有空穴传输层或电子传输层;
4、在所述绝缘层背离所述衬底的一侧表面设置有覆盖所述绝缘层、电子传输层以及空穴传输层的吸光层,且所述吸光层背离所述绝缘层的一侧表面具有绒面结构。
5、进一步地,在相邻的两个容纳隔间内分别设置有空穴传输层和电子传输层。
6、进一步地,所述绝缘层的厚度不小于所述电极层和空穴传输层的总厚度;
7、所述绝缘层的厚度不小于所述电极层和电子传输层的总厚度;
8、优选地,所述绝缘层与所述电极层以及空穴传输层的总厚度的差值为0-1μm;
9、优选地,所述绝缘层与所述电极层以及电子传输层的总厚度的差值为0-1μm。
10、进一步地,所述绝缘层的宽度为0.1mm-100mm。
11、进一步地,所述吸光层为钙钛矿吸收层。
12、进一步地,所述绒面结构的高度为0.1-20μm。
13、进一步地,所述衬底为玻璃衬底、条纶树脂衬底、聚萘二甲酸乙二醇酯衬底、聚酰亚胺衬底、聚甲基丙烯酸甲酯衬底、不锈钢衬底,石英衬底或云母衬底中的一种,
14、优选地,所述空穴传输层选自spiro-meotad层、ptaa层、niox层、v2o5层、wox层、cuscn层、cui层、cu2o层、sno层、meo-2pacz层、meo-4pacz层、me-4pacz层中的一种,
15、优选地,所述电子传输层选自zno层、sno2层、tio2层、c60层、c70层、pcbm层或icbm层中的一种,
16、优选地,所述绝缘层为光刻胶层;
17、优选地,所述电极层为金属层或透明导电层。
18、本申请提供一种电池组件,包括前述的太阳能电池。
19、本申请还提供一种太阳能电池的制备方法,包括如下步骤:
20、提供衬底;
21、在所述衬底的一侧表面形成若干个等间隔的绝缘层;
22、在若干个相邻所述绝缘层之间形成若干个厚度小于所述绝缘层的电极层;
23、所述电极层背离所述衬底的一侧表面与两个相邻的所述绝缘层的侧壁形成若干个容纳隔间,在所述容纳隔间内形成空穴传输层或电子传输层;
24、在所述绝缘层背离所述衬底的一侧表面形成覆盖所述绝缘层、电子传输层以及空穴传输层的吸光层;
25、在所述吸光层背离所述绝缘层的一侧表面形成绒面结构。
26、进一步地,在所述衬底的一侧表面均匀涂敷一层光刻胶,通过掩膜对准曝光、显影,从而形成若干个等间隔的绝缘层。
27、进一步地,采用掩膜或网版在相邻所述绝缘层之间形成电极层。
28、进一步地,在形成所述吸光层时,在所述绝缘层、空穴传输层以及电子传输层背离所述衬底的一侧表面涂覆有吸光层材料,然后干燥形成半干膜;
29、之后将半干膜转移至退火热台,在半干膜上全覆盖凸面压印模板,并施加垂直压力,从而形成具有绒面结构的吸光层。
30、本申请提供的太阳能电池,由于钙钛矿吸收层的一侧表面直接与光接触,所述钙钛矿吸收层可以尽最大能力吸收光子,而且钙钛矿吸收层的表面具有绒面结构,能够实现陷光效应,减少光反射,从而提高短路电流,进一步提高光吸收。
31、本申请提供的太阳能电池的制备方法,选用光刻胶通过曝光显影实现功能层的图形化沉积,避免了在加工过程中激光的使用,而余留的光刻胶还能充当阻挡层的作用,防止空穴传输层和电子传输层直接接触。利用掩膜或是精确定位的制备方式可以轻松将空穴传输层以及电子传输层沉积在容纳隔间中,无需复杂的操作。
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1.一种太阳能电池,其特征在于,包括衬底,在所述衬底的一侧表面设置有若干个电极层和若干个绝缘层,所述电极层和绝缘层依次交替设置,且所述绝缘层的厚度大于所述电极层的厚度,
2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,在相邻的两个容纳隔间内分别设置有空穴传输层和电子传输层。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,
4.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述绝缘层的宽度为0.1mm-100mm。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述吸光层为钙钛矿吸收层。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述绒面结构的高度为0.1-20μm。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述衬底为玻璃衬底、条纶树脂衬底、聚萘二甲酸乙二醇酯衬底、聚酰亚胺衬底、聚甲基丙烯酸甲酯衬底、不锈钢衬底,石英衬底或云母衬底中的一种;
8.一种电池组件,其特征在于,包括权利要求1-7任一项所述的太阳能电池。
9.一种太阳能电池的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:<
...【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池,其特征在于,包括衬底,在所述衬底的一侧表面设置有若干个电极层和若干个绝缘层,所述电极层和绝缘层依次交替设置,且所述绝缘层的厚度大于所述电极层的厚度,
2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,在相邻的两个容纳隔间内分别设置有空穴传输层和电子传输层。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,
4.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述绝缘层的宽度为0.1mm-100mm。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述吸光层为钙钛矿吸收层。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述绒面结构的高度为0.1-20μm。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述衬底为...
【专利技术属性】
技术研发人员:顾小兵,王永磊,丁蕾,何永才,何博,徐希翔,
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:
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