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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光电功能材料与器件,具体而言,涉及一种钙钛矿太阳能电池模组及其制备方法和钙钛矿电池组件。
技术介绍
1、钙钛矿太阳能电池是一种低成本、高理论效率(~31%)的新型光伏技术。钙钛矿太阳能电池一般包括:前电极,为透明导电玻璃或柔性透明导电膜;第一载流子传输层,为p型或者n型半导体材料;钙钛矿光吸收层abx3材料,a为甲胺基ma、甲脒基fa、铯cs等一价基团或离子;b为铅pb、sn等二价元素或两个一价元素离子;x为卤族元素或其他负一价基团;第二载流子传输层,为n型或者p型半导体材料,为金属氧化物或有机半导体材料;背电极,可以是金属材料、石墨或者导电氧化物。自2009年对其开展研究以来,目前其实验室小面积电池光电转换效率已超过26.1%,可以与硅基电池效率相媲美。尤其在2021年下半年,钙钛矿太阳能电池的产业化进程加快,实验室技术放大、中试产线搭建、样品展示等产业化初期尝试如火如荼。
2、目前,针对于产业化应用的钙钛矿太阳能电池模组常采用激光划线的方式将子电池串联,激光划线步骤则通常包含三次(命名为p1、p2、p3),p1是将透明导电玻璃图案化,分割成多个子电池;p2是将制备好的第一载流子传输层/钙钛矿层/第二载流子传输层结构一并图案化,暴露出小部分底部透明电极;p3是在电极制备后,对电极进行图案化处理;最终形成多块分离的子电池串联起来的钙钛矿太阳能模组。
3、现有技术中,将钙钛矿太阳能模组做成电池组件,常用热塑性胶膜(eva/poe/pvb等)封装的方式将钙钛矿太阳能模组与封装板粘接在一起。具体步
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一种钙钛矿太阳能电池模组及其制备方法和钙钛矿电池组件,以改善上述技术问题。
2、本专利技术是这样实现的:
3、第一方面,本专利技术提供了一种钙钛矿太阳能电池模组,其包括:依次层叠设置的基底、导电层、第一载流子层、钙钛矿层、第二载流子层以及背电极层;导电层、第一载流子层、钙钛矿层、第二载流子层以及背电极层组成的层结构被分隔为多个子电池;具有背电极层的一侧还设置有至少一层聚合物有机平坦层和至少一层无机绝缘层。
4、第二方面,本专利技术还提供了一种上述钙钛矿太阳能电池模组的制备方法,其包括:
5、获取具有所述基底、所述导电层、所述第一载流子层、所述钙钛矿层、所述第二载流子层以及所述背电极层的器件。
6、在所述器件具有背电极层的一侧形成至少一层聚合物有机平坦层和至少一层无机绝缘层的多层结构。
7、第三方面,本专利技术还提供了一种钙钛矿电池组件,其包括上述钙钛矿太阳能电池模组以及依次设置在聚合物有机平坦层或无机绝缘层上的热塑性胶膜和封装基板。
8、本专利技术具有以下有益效果:通过在背电极层的一侧设置至少一层聚合物有机平坦层和至少一层无机绝缘层,使得聚合物有机平坦层能够对p2以及p3激光划线工艺形成的凹槽(即火山口)进行保护,减少了气体孔隙的存在;同时无机绝缘层能够形成良好的水氧屏蔽层,避免了长期使用过程中外部微量水汽可能进入钙钛矿器件内的可能性,进而提升了钙钛矿电池组件的封装效果,降低了效率衰减,延长了使用寿命。
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1.一种钙钛矿太阳能电池模组,其特征在于,其包括:依次层叠设置的基底、导电层、第一载流子层、钙钛矿层、第二载流子层以及背电极层;
2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池模组,其特征在于,具有所述背电极层的一侧依次设置有一层所述聚合物有机平坦层、所述无机绝缘层以及另一层所述聚合物有机平坦层;
3.根据权利要求1或2所述的钙钛矿太阳能电池模组,其特征在于,所述聚合物有机平坦层的材质选自聚酰亚胺和硅胶树脂、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺酰胺、聚硅氧烷、聚硅酮和聚硅胺酯中的至少一种;
4.根据权利要求1或2所述的钙钛矿太阳能电池模组,其特征在于,所述无机绝缘层的厚度为0.05um~1.5um;
5.根据权利要求1或2所述的钙钛矿太阳能电池模组,其特征在于,所述基底选自玻璃、硅片、碳纤维、大理石、PI和PET中的任意一种;
6.根据权利要求1或2所述的钙钛矿太阳能电池模组,其特征在于,所述导电层的厚度为100nm~500nm;和/或,所述第一载流子层和所述第二载流子层的厚度均小于或等于100nm;和/或,所述钙钛矿层的厚度为50
7.一种如权利要求1~6任一项所述的钙钛矿太阳能电池模组的制备方法,其特征在于,其包括:
8.根据权利要求7所述的钙钛矿太阳能电池模组的制备方法,其特征在于,在具有所述背电极层的一侧依次形成一层所述聚合物有机平坦层、所述无机绝缘层以及另一层所述聚合物有机平坦层;
9.根据权利要求8所述的钙钛矿太阳能电池模组的制备方法,其特征在于,所述聚合物有机平坦层通过喷墨打印得到;
10.一种钙钛矿电池组件,其特征在于,其包括权利要求1~6任一项所述的钙钛矿太阳能电池模组以及依次设置在所述聚合物有机平坦层或所述无机绝缘层上的热塑性胶膜和封装基板。
...【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿太阳能电池模组,其特征在于,其包括:依次层叠设置的基底、导电层、第一载流子层、钙钛矿层、第二载流子层以及背电极层;
2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池模组,其特征在于,具有所述背电极层的一侧依次设置有一层所述聚合物有机平坦层、所述无机绝缘层以及另一层所述聚合物有机平坦层;
3.根据权利要求1或2所述的钙钛矿太阳能电池模组,其特征在于,所述聚合物有机平坦层的材质选自聚酰亚胺和硅胶树脂、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺酰胺、聚硅氧烷、聚硅酮和聚硅胺酯中的至少一种;
4.根据权利要求1或2所述的钙钛矿太阳能电池模组,其特征在于,所述无机绝缘层的厚度为0.05um~1.5um;
5.根据权利要求1或2所述的钙钛矿太阳能电池模组,其特征在于,所述基底选自玻璃、硅片、碳纤维、大理石、pi和pet中的任意一种;
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员:包征,杨晓宇,叶冯俊,
申请(专利权)人:北京烁威光电科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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