【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳能电池，具体为一种钙钛矿与cigs叠层电池的制备方法。
技术介绍
1、太阳能电池是将太阳能转化为电能的一类光伏器件，是利用太阳能的重要手段。薄膜太阳能电池，由于制备工艺简单、成本低等优点备受关注。近年来太阳能电池逐步取代传统的高污染能源，展现了广阔的应用前景。国内外诸多高校、研究机构、企业等研究团体投入大量资金、人力和物力，开展高性能薄膜太阳能电池的研究工作。
2、单结太阳能电池的最大理论效率受限于shockley-queisser(sq)极限，为了突破这个极限效率，叠层太阳能电池被研究者们广泛关注并取得了较高的转换效率。在叠层电池结构中，顶电池一般选用具有高禁带宽度的太阳能电池来吸收短波长的光，透过的相对较长波长的光则由低禁带宽度的底电池吸收，从而实现太阳光的高效利用。钙钛矿太阳能电池的禁带宽度可调节(1.17—2.24ev)，非常适合用作叠层电池的顶电池。cigs的禁带宽度可以在1.04—1.68ev内连续调节，非常适于用作叠层电池的底电池。将钙钛矿顶电池与cigs底电池串联起来可以有效提高电池的开路电压，从而降低能量损耗，提高电池的光电转化效率。
3、尽管钙钛矿与cigs叠层薄太阳能电池具备诸多优点，但在隧穿结处容易产生寄生吸收，从而降低底层电池的光电转化效率。因此，选择合适的方法制备隧穿结将顶、底电池串联起来对于实现高效率至关重要。
4、为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问
2、现有技术中，尽管钙钛矿与cigs叠层薄太阳能电池具备诸多优点，但在隧穿结处容易产生寄生吸收，从而降低底层电池的光电转化效率。
3、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
4、一种钙钛矿与cigs叠层电池的制备方法，包括如下步骤：
5、s1：于cigs底电池表面通过磁控溅射法制备形成空穴阻隔层；
6、s2：于步骤s1得到的结构表面形成金属层。
7、s3：于步骤s2得到的结构表面利用磁控溅射技术制备形成电子阻隔层。
8、s4：于步骤s3得到的结构表面制备形成钙钛矿顶电池得到钙钛矿与cigs叠层电池。
9、所述空穴阻隔层为n型半导体，所述n型半导体为tio2、zno或sno2等金属氧化物中的一种或多种以任意比例混合。
10、优选地，所述金属层为双层结构，包括均匀成膜的银金属层和纳米金属颗粒层。其中均匀成膜的银金属层采用原子层沉积技术制备而成，厚度为0.5-2nm。所述纳米金属颗粒为纳米金颗粒、纳米银颗粒或纳米铜颗粒中的一种或多种以任意比例混合，所述纳米金属颗粒设置于银金属层上表面，直径为1-2nm。
11、进一步地，所述纳米金属颗粒通过电化学方法制备而成。
12、可选地，所述金属层为银金属球层，其中银金属球可采用电化学、磁控溅射技术或热蒸发技术制备而成，直径为1-4nm。
13、所述电子阻隔层为p型半导体，所述p型半导体为niox、moo3或cu2o等金属氧化物中的一种或多种以任意比例混合。
14、本专利技术的有益效果：
15、在叠层太阳能电池中，隧穿结具有两种非常重要的作用：其一，隧穿结起到导线的作用，将顶电池和底电池串联起来，增加开路电压，这就要求它具有好的导电性能，极低的电阻，减少电能的损耗；其二，隧穿结需要具有极高的透光能力，经过顶电池吸收后的太阳光需要经过隧穿结进入底电池，因此隧穿结的透光率直接影响底电池的转化效率；钙钛矿顶电池已经吸收大部分短波长太阳光，隧穿结需要对长波长可见光及近红外光具有高透过率，以此降低寄生吸收。
16、本专利技术中通过在隧穿结中加入金属层来增加导电能力，通过设置银金属层厚度小于2nm，从而防止银金属层对长波长可见光及近红外光产生反射。然而，通过溅射或热蒸发等常用镀膜方法制备银金属层时，银金属均为岛状生长模式，这就导致了通过这种方式无法制备厚度小于5nm且连续成膜的银金属层，因此，隧穿结处的银金属层需通过原子层沉积(ald)技术来制备。在银金属层上沉积纳米金属颗粒，可使入射光在多个斜面上反射，以形成多次吸收，入射光在经过多次反射，改变了入射光在吸收层中的前进方向，既延长了光程，又增加了对光子的吸收，由于金属层为岛状生长模式，纳米金属颗粒则可以通过磁控溅射、热蒸发、电化学等方式进行镀膜。
17、金属层还可以直接选用银金属球层，银金属球层可通过磁控溅射技术制备而成。虽然导电性能有所下降，但是制备工艺流程将更加简单，
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1.一种钙钛矿与CIGS叠层电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种钙钛矿与CIGS叠层电池的制备方法，其特征在于，所述空穴阻隔层为N型半导体，所述N型半导体为TiO2、ZnO或SnO2等金属氧化物中的一种或多种以任意比例混合。
3.根据权利要求1所述的一种钙钛矿与CIGS叠层电池的制备方法，其特征在于，所述金属层为双层结构，包括均匀成膜的银金属层和纳米金属颗粒层。
4.根据权利要求1所述的一种钙钛矿与CIGS叠层电池的制备方法，其特征在于，所述金属层为银纳米球层。
5.根据权利要求3所述的一种钙钛矿与CIGS叠层电池的制备方法，其特征在于，所述银金属层厚度为0.5-2nm且通过原子层沉积技术制备而成。
6.根据权利要求3所述的一种钙钛矿与CIGS叠层电池的制备方法，其特征在于，所述纳米金属颗粒为纳米金颗粒、纳米银颗粒或纳米铜颗粒中的一种或多种以任意比例混合，所述纳米金属颗粒的直径为1-2nm。
7.根据权利要求4所述的一种钙钛矿与CIGS叠层电池的制备方法，其特征在于，所述银
8.根据权利要求4所述的一种钙钛矿与CIGS叠层电池的制备方法，其特征在于，所述银纳米球可通过电化学法、磁控溅射法制备而成。
9.根据权利要求1所述的一种钙钛矿与CIGS叠层电池的制备方法，其特征在于，所述电子阻隔层为P型半导体，所述P型半导体为NiOx、MoO3或Cu2O等金属氧化物中的一种或多种以任意比例混合。
...【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿与cigs叠层电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种钙钛矿与cigs叠层电池的制备方法，其特征在于，所述空穴阻隔层为n型半导体，所述n型半导体为tio2、zno或sno2等金属氧化物中的一种或多种以任意比例混合。
3.根据权利要求1所述的一种钙钛矿与cigs叠层电池的制备方法，其特征在于，所述金属层为双层结构，包括均匀成膜的银金属层和纳米金属颗粒层。
4.根据权利要求1所述的一种钙钛矿与cigs叠层电池的制备方法，其特征在于，所述金属层为银纳米球层。
5.根据权利要求3所述的一种钙钛矿与cigs叠层电池的制备方法，其特征在于，所述银金属层厚度为0.5-2nm且通过原子层沉积技术...
【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，官敏，陈淑勇，周文彩，刘晓鹏，李佩悦，储静远，盖琳琳，陈家睿，邱懋炜，
申请(专利权)人：玻璃新材料创新中心安徽有限公司，
类型：发明
国别省市：
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