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【技术实现步骤摘要】
本申请属于太阳能电池,更具体地说,是涉及一种基于互掺杂连接层的叠层太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
1、目前,晶硅/钙钛矿叠层太阳能电池常采用全覆盖的透明导电氧化物薄膜作为中间隧穿层,该中间隧穿层的厚度常为10-100nm左右,其对于300-1200nm的光透过率通常在90%以下,这就造成了叠层太阳能电池在吸光方面的损失。而且,高效的晶硅/钙钛矿叠层太阳能电池要求其中间隧穿层有着较好的纵向导通性而非横向导通性。但是,全覆盖的中间隧穿层能够横向导通电子和空穴,因此会造成一定的非复合损失,从而降低叠层太阳能电池的效率。
2、如果取消中间隧穿层,直接让钙钛矿顶电池中的空穴传输层与异质结底电池中的n型非掺杂电子选择层,会产生较大的接触电阻和复合损失,从而影响叠层太阳能电池的性能。这是因为在目前的叠层太阳能电池中,空穴传输层通常采用氧化镍材料,异质结底电池的n型非掺杂电子选择层通常采用氧化锡或氧化钛材料,这就导致空穴传输层与n型非掺杂电子选择层之间有着较高的能级势垒,无法形成良好的欧姆接触。
技术实现思路
1、本申请实施例的目的在于提供一种基于互掺杂连接层的叠层太阳能电池及其制备方法,以解决相关技术中存在的:位于空穴传输层与n型非掺杂电子选择层之间的中间隧穿层能够横向导通电子和空穴,导致一定的非复合损失,从而降低叠层太阳能电池的效率的问题。
2、为实现上述目的,本申请实施例采用的技术方案是:
3、一方面,提供一种基于互掺杂连接层的叠层太阳能电池的制备方法
4、制备底电池:在衬底的底面制备基底底面钝化层,在所述基底底面钝化层的底面制备p型基底掺杂层,在所述p型基底掺杂层的底面制备底部电极层,在所述衬底的表面制备基底表面钝化层,在所述基底表面钝化层的表面制备n型非掺杂电子选择层;
5、采用原子积沉积法将电子传输材料和空穴传输层材料沉积至所述n型非掺杂电子选择层的表面,以制备得到互掺杂连接层;
6、制备钙钛矿顶电池:在所述互掺杂连接层的表面制备空穴传输层,在所述空穴传输层的表面制备钙钛矿吸收层,在所述钙钛矿吸收层的表面制备钙钛矿钝化层,在所述钙钛矿钝化层的表面制备电子传输层,在所述电子传输层的表面制备缓冲层,在所述缓冲层的表面制备顶部电极层。
7、在一个实施例中,所述电子传输材料为氧化锡或氧化钛,所述空穴传输层材料为氧化镍。
8、在一个实施例中,所述电子传输材料和所述空穴传输层材料的沉积比例范围为1-10:10-1。
9、在一个实施例中,在制备所述空穴传输层之前,将所述底电池和所述互掺杂连接层形成的样片置于紫外臭氧机中处理。
10、在一个实施例中,在所述互掺杂连接层的表面制备空穴传输层步骤中,所述空穴传输层采用旋涂法或磁控溅射法制备得到。
11、在一个实施例中,在所述空穴传输层的表面制备钙钛矿吸收层步骤中,所述钙钛矿吸收层采用旋涂法、闪蒸法或蒸镀法制备得到。
12、在一个实施例中,在所述钙钛矿吸收层的表面制备钙钛矿钝化层步骤中,所述钙钛矿钝化层采用蒸镀法、旋涂法或喷涂法制备得到。
13、在一个实施例中,在所述钙钛矿钝化层的表面制备电子传输层步骤中,所述电子传输层采用旋涂法、喷墨法或蒸镀法制备得到。
14、在一个实施例中,在所述电子传输层的表面制备缓冲层步骤中,所述缓冲层采用旋涂法、原子积沉积法活蒸镀法制备得到。
15、另一方面,提供一种基于互掺杂连接层的叠层太阳能电池,采用上述任一实施例提供的基于互掺杂连接层的叠层太阳能电池的制备方法制备得到,基于互掺杂连接层的叠层太阳能电池包括:
16、底电池,包括底部电极层、设于所述底部电极层的表面的p型基底掺杂层、设于所述p型基底掺杂层的表面的基底底面钝化层、设于所述基底底面钝化层的表面的衬底、设于所述衬底的表面的基底表面钝化层和设于所述基底表面钝化层的表面的n型非掺杂电子选择层;
17、钙钛矿顶电池,包括空穴传输层、设于所述空穴传输层的表面的钙钛矿吸收层、设于所述钙钛矿吸收层的表面的钙钛矿钝化层、设于所述钙钛矿钝化层的表面的电子传输层、设于所述电子传输层的表面的缓冲层和设于所述缓冲层的表面的顶部电极层;
18、互掺杂连接层,设于所述n型非掺杂电子选择层和所述空穴传输层之间。
19、本申请实施例提供的基于互掺杂连接层的叠层太阳能电池及其制备方法至少具有以下有益效果:本申请通过在底电池的n型非掺杂电子选择层和钙钛矿顶电池的空穴传输层之间设置互掺杂连接层,底电池中产生的电子可以和钙钛矿顶电池中产生的空穴在该互掺杂连接层内高效复合。同时,该互掺杂连接层有着比传统隧穿层更高的光透过率,从而减少叠层太阳能电池在吸光方面的损失。该互掺杂连接层也有着较大的横向方阻,能够阻碍电子空穴横向导通的复合,从而有助于提升叠层太阳能电池的光电性能。
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1.一种基于互掺杂连接层的叠层太阳能电池的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的基于互掺杂连接层的叠层太阳能电池的制备方法,其特征在于:所述电子传输材料为氧化锡或氧化钛,所述空穴传输层材料为氧化镍。
3.如权利要求2所述的基于互掺杂连接层的叠层太阳能电池的制备方法,其特征在于:所述电子传输材料和所述空穴传输层材料的沉积比例范围为1-10:10-1。
4.如权利要求1所述的基于互掺杂连接层的叠层太阳能电池的制备方法,其特征在于:在制备所述空穴传输层之前,将所述底电池和所述互掺杂连接层形成的样片置于紫外臭氧机中处理。
5.如权利要求1所述的基于互掺杂连接层的叠层太阳能电池的制备方法,其特征在于:在所述互掺杂连接层的表面制备空穴传输层步骤中,所述空穴传输层采用旋涂法或磁控溅射法制备得到。
6.如权利要求1所述的基于互掺杂连接层的叠层太阳能电池的制备方法,其特征在于:在所述空穴传输层的表面制备钙钛矿吸收层步骤中,所述钙钛矿吸收层采用旋涂法、闪蒸法或蒸镀法制备得到。
7.如权利要求1所述的基于互掺
8.如权利要求1所述的基于互掺杂连接层的叠层太阳能电池的制备方法,其特征在于:在所述钙钛矿钝化层的表面制备电子传输层步骤中,所述电子传输层采用旋涂法、喷墨法或蒸镀法制备得到。
9.如权利要求1所述的基于互掺杂连接层的叠层太阳能电池的制备方法,其特征在于:在所述电子传输层的表面制备缓冲层步骤中,所述缓冲层采用旋涂法、原子积沉积法活蒸镀法制备得到。
10.一种基于互掺杂连接层的叠层太阳能电池,其特征在于:采用如权利要求1-9任一项所述的基于互掺杂连接层的叠层太阳能电池的制备方法制备得到,所述基于互掺杂连接层的叠层太阳能电池包括:
...【技术特征摘要】
1.一种基于互掺杂连接层的叠层太阳能电池的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的基于互掺杂连接层的叠层太阳能电池的制备方法,其特征在于:所述电子传输材料为氧化锡或氧化钛,所述空穴传输层材料为氧化镍。
3.如权利要求2所述的基于互掺杂连接层的叠层太阳能电池的制备方法,其特征在于:所述电子传输材料和所述空穴传输层材料的沉积比例范围为1-10:10-1。
4.如权利要求1所述的基于互掺杂连接层的叠层太阳能电池的制备方法,其特征在于:在制备所述空穴传输层之前,将所述底电池和所述互掺杂连接层形成的样片置于紫外臭氧机中处理。
5.如权利要求1所述的基于互掺杂连接层的叠层太阳能电池的制备方法,其特征在于:在所述互掺杂连接层的表面制备空穴传输层步骤中,所述空穴传输层采用旋涂法或磁控溅射法制备得到。
6.如权利要求1所述的基于互掺杂连接层的叠层太阳能电池的制备方法,其特征在于:在所...
【专利技术属性】
技术研发人员:段磊平,张瑜,易海芒,请求不公布姓名,
申请(专利权)人:深圳黑晶光电技术有限公司,
类型:发明
国别省市:
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