【技术实现步骤摘要】
本申请涉及太阳电池领域，具体而言，涉及一种增强电荷传输的三端叠层太阳电池。
技术介绍
1、太阳电池，也称光伏电池，是一种将太阳光能直接转换为电能的设备。太阳电池在全球范围内得到广泛应用，包括屋顶太阳能电池板、太阳能发电站、便携式太阳能设备等。它们为可持续能源发展提供了强大支持，减少了对传统化石能源的依赖，降低了温室气体排放，对应对气候变化产生积极作用。太阳电池的工作原理基于光伏效应，即材料在受到光照时能够产生电流的现象。光电转化效率是太阳电池的重要衡量参数，光电转化效率的提升成为太阳电池的关键。
2、太阳电池一般包括基底层、吸光层、电子传输层、空穴传输层、电极。吸光层用于将光能吸收，转化为电能，光子与吸光层材料作用，产生光生电子和空穴；电子传输层用于将电子传输到一个电极；空穴传输层用于将空穴传输到另一个电极；两个电极之间形成电压差，从而形成电流，用于为负载供电。
3、现有的太阳电池通过改进吸光层、电子传输层、空穴传输层的材料，或增加电子注入层、空穴注入层等，提升吸光层吸收光的能力，以及光生电子和光生空穴从吸光层到电极的传输。例如，名称为“太阳电池及其制备方法”，公告号为“cn115835655a”的专利技术专利申请提供了一种太阳电池，通过设置有机阴极界面材料，调节太阳电池中的空穴和电子传输平衡，减小光生载流子复合，使太阳电池具有较高的填充因子，从而有效提升了太阳电池的效率。然而，一方面，单一的吸光层对应的能带间隙是确定的，因此，仅对某一波长范围的光吸收能力较强，对于其他波段的光没有进行充分利用，降低光电转
4、综上所述，现有的太阳电池光电转化效率较低。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种增强电荷传输的三端叠层太阳电池，以解决现有的太阳电池光电转化效率较低的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、本申请提供一种增强电荷传输的三端叠层太阳电池，该电池包括第一电池和第二电池，第二电池设置于第一电池的上侧，第一电池固定设置于基底上，第二电池由上到下依次包括第三电极、第二空穴传输层、第二钙钛矿吸收层、第二电子传输层，第一电池由上到下依次包括第一钙钛矿吸收层、第一电子传输层、第一电极，第一钙钛矿吸收层内靠近第一电子传输层一侧设置有绝缘层，绝缘层与第一电子传输层接触，绝缘层远离第一电子传输层一侧设置有第二电极，第二电极的表面覆盖设置有第一空穴传输层，第一空穴传输层的两侧与绝缘层连接，第二电极的截面形状为三角形；光照射在第三电极上，第三电极的材料为透明导电材料。
4、进一步地，第一钙钛矿吸收层的材料的带隙小于第二钙钛矿吸收层材料的带隙。
5、更进一步地，绝缘层、第二电极、第一空穴传输层形成的结构有多个，均在第一钙钛矿吸收层内；在第一钙钛矿吸收层所在平面内延伸。
6、更进一步地，相邻绝缘层之间的第一电子传输层为凸起状，第一电极靠近第一电子传输层一侧对应位置设置有相同的凸起状。
7、更进一步地，第一电极和第二电极的材料为金属材料；第一电极为负极，第二电极和第三电极为正极。
8、更进一步地，第一钙钛矿吸收层和第二钙钛矿吸收层的材料为甲酸铅钙钛矿、甲酸锡钙钛矿、醋酸铅钙钛矿、甲酸铵铅钙钛矿、硫代钙钛矿中的一种；第一钙钛矿吸收层和第二钙钛矿吸收层的厚度为20-500nm。
9、更进一步地，第一电子传输层和第二电子传输层的材料为氧化钛、氧化锌、氧化钼、氧化铜中的一种，第一电子传输层和第二电子传输层的厚度为5-80nm。
10、更进一步地，第一空穴传输层和第二空穴传输层的材料为pedot:pss、二氧化钒、氧化镍、氧化钴中的一种，第一空穴传输层和第二空穴传输层的厚度为20-100nm。
11、更进一步地，第一电极和第二电极的材料为铝、银、铜中的一种，第三电极为ito；第一电极、第二电极、第三电极的厚度为50-800nm。
12、更进一步地，绝缘层的材料二氧化硅、氮化硅、聚四氟乙烯、氟化铝中的一种，绝缘层的厚度5-100nm。
13、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本申请在第一钙钛矿吸收层内部设置了第二电极和第一空穴传输层，第二电极与第一电子传输层之间设置有绝缘层，且第二电极的截面形状为三角形；这样，第二电极的两侧为斜面，第一钙钛矿吸收层中分离的电荷更容易传输到第二电极，提升电荷传输效果，从而提高光电转换效率。同时，本申请设置了两个钙钛矿吸收层，光照首先照射在第二钙钛矿吸收层，然后照射在第一钙钛矿吸收层；第一钙钛矿吸收层的材料的带隙小于第二钙钛矿吸收层材料的带隙，因此，第二钙钛矿吸收层吸收短波长，第一钙钛矿吸收层吸收长波长，吸收波谱范围更大，进一步提升光电转化效率。
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1.一种增强电荷传输的三端叠层太阳电池，其特征在于，所述电池包括第一电池和第二电池，所述第二电池设置于所述第一电池的上侧，所述第一电池固定设置于基底上，所述第二电池由上到下依次包括第三电极、第二空穴传输层、第二钙钛矿吸收层、第二电子传输层，所述第一电池由上到下依次包括第一钙钛矿吸收层、第一电子传输层、第一电极，所述第一钙钛矿吸收层内靠近所述第一电子传输层一侧设置有绝缘层，所述绝缘层与所述第一电子传输层接触，所述绝缘层远离所述第一电子传输层一侧设置有第二电极，所述第二电极的表面覆盖设置有第一空穴传输层，所述第一空穴传输层的两侧与所述绝缘层连接，所述第二电极的截面形状为三角形；光照射在所述第三电极上，所述第三电极的材料为透明导电材料。
2.根据权利要求1所述的增强电荷传输的三端叠层太阳电池，其特征在于，所述第一钙钛矿吸收层的材料的带隙小于所述第二钙钛矿吸收层材料的带隙。
3.根据权利要求2所述的增强电荷传输的三端叠层太阳电池，其特征在于，所述绝缘层、所述第二电极、所述第一空穴传输层形成的结构有多个，均在所述第一钙钛矿吸收层内；在所述第一钙钛矿吸收层所在平面内延
4.根据权利要求3所述的增强电荷传输的三端叠层太阳电池，其特征在于，相邻所述绝缘层之间的所述第一电子传输层为凸起状，所述第一电极靠近所述第一电子传输层一侧对应位置设置有相同的凸起状。
5.根据权利要求4所述的增强电荷传输的三端叠层太阳电池，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极的材料为金属材料；所述第一电极为负极，所述第二电极和所述第三电极为正极。
6.根据权利要求5所述的增强电荷传输的三端叠层太阳电池，其特征在于，所述第一钙钛矿吸收层和所述第二钙钛矿吸收层的材料为甲酸铅钙钛矿、甲酸锡钙钛矿、醋酸铅钙钛矿、甲酸铵铅钙钛矿、硫代钙钛矿中的一种；所述第一钙钛矿吸收层和所述第二钙钛矿吸收层的厚度为20-500nm。
7.根据权利要求6所述的增强电荷传输的三端叠层太阳电池，其特征在于，所述第一电子传输层和所述第二电子传输层的材料为氧化钛、氧化锌、氧化钼、氧化铜中的一种，所述第一电子传输层和所述第二电子传输层的厚度为5-80nm。
8.根据权利要求7所述的增强电荷传输的三端叠层太阳电池，其特征在于，所述第一空穴传输层和所述第二空穴传输层的材料为PEDOT:PSS、二氧化钒、氧化镍、氧化钴中的一种，所述第一空穴传输层和所述第二空穴传输层的厚度为20-100nm。
9.根据权利要求8所述的增强电荷传输的三端叠层太阳电池，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极的材料为铝、银、铜中的一种，所述第三电极为ITO；所述第一电极、所述第二电极、所述第三电极的厚度为50-800nm。
10.根据权利要求9所述的增强电荷传输的三端叠层太阳电池，其特征在于，所述绝缘层的材料二氧化硅、氮化硅、聚四氟乙烯、氟化铝中的一种，所述绝缘层的厚度5-100nm。
...【技术特征摘要】
1.一种增强电荷传输的三端叠层太阳电池，其特征在于，所述电池包括第一电池和第二电池，所述第二电池设置于所述第一电池的上侧，所述第一电池固定设置于基底上，所述第二电池由上到下依次包括第三电极、第二空穴传输层、第二钙钛矿吸收层、第二电子传输层，所述第一电池由上到下依次包括第一钙钛矿吸收层、第一电子传输层、第一电极，所述第一钙钛矿吸收层内靠近所述第一电子传输层一侧设置有绝缘层，所述绝缘层与所述第一电子传输层接触，所述绝缘层远离所述第一电子传输层一侧设置有第二电极，所述第二电极的表面覆盖设置有第一空穴传输层，所述第一空穴传输层的两侧与所述绝缘层连接，所述第二电极的截面形状为三角形；光照射在所述第三电极上，所述第三电极的材料为透明导电材料。
2.根据权利要求1所述的增强电荷传输的三端叠层太阳电池，其特征在于，所述第一钙钛矿吸收层的材料的带隙小于所述第二钙钛矿吸收层材料的带隙。
3.根据权利要求2所述的增强电荷传输的三端叠层太阳电池，其特征在于，所述绝缘层、所述第二电极、所述第一空穴传输层形成的结构有多个，均在所述第一钙钛矿吸收层内；在所述第一钙钛矿吸收层所在平面内延伸。
4.根据权利要求3所述的增强电荷传输的三端叠层太阳电池，其特征在于，相邻所述绝缘层之间的所述第一电子传输层为凸起状，所述第一电极靠近所述第一电子传输层一侧对应位置设置有相同的凸起状。
5.根据权利要求4所述的增强电荷传输的三端叠层太阳电池，...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨培志，杨雯，袁岳，杨启明，张力元，李佳保，
申请(专利权)人：云南师范大学，
类型：发明
国别省市：
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