叠层太阳能电池、光伏组件以及用电装置制造方法及图纸

技术编号:41398593 阅读:5 留言:0更新日期:2024-05-20 19:22
本技术公开了一种叠层太阳能电池、光伏组件以及用电装置,叠层太阳能电池包括依次层叠的钙钛矿电池、金属栅层、透明导电层以及染料敏化电池,所述叠层太阳能电池为四端串联结构。通过透明导电层将钙钛矿电池与染料敏化电池分隔,金属栅层可以降低钙钛矿电池以及透明导电层之间的接触电阻,进一步提高电子收集效率,获得光电转换性能较高的串联叠层太阳能电池。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能电池,特别是涉及一种叠层太阳能电池、光伏组件以及用电装置


技术介绍

1、解决能源短缺和气候变化问题,探索无碳能源成为未来50年人类面临的重大挑战之一。在这一背景下,太阳能电池成为实现脱碳经济和可持续能源供应的关键技术之一。钙钛矿太阳电池及其叠层电池发展迅速,已成为当前光伏领域的研究热点。有机/无机卤化钙钛矿材料具备吸收系数高、带隙可调和制备工艺简单等优势。实验室中的钙钛矿太阳电池效率从2009年的3.8%迅速提升至26.1%。多结太阳能电池通过将不同带隙宽度的材料按顺序叠加形成,是目前突破单结太阳能电池33.7%的shockley-queisser极限的唯一途径。

2、然而,虽然可以利用硅电池、铜铟镓硒(cigs)电池以及碲化镉(cdte)电池制备叠层电池,但是存在制造工艺复杂、结构复杂、成本高且对环境不友好,因此并不适合作为叠层太阳能电池的理想选择。而且上述叠层太阳能电池按照传统四端串联连接的方式,中间层接触电阻较大,存在电荷传输效率低的问题。


技术实现思路

1、基于此,本技术一实施例提供了一种结构简单以及高电荷传输效率的叠层太阳能电池、光伏组件以及用电装置。

2、本技术一实施例提供了一种叠层太阳能电池,包括依次层叠的钙钛矿电池、金属栅层、透明导电层以及染料敏化电池,所述叠层太阳能电池为四端串联结构。

3、在其中一个实施例中,所述钙钛矿电池的带隙范围为1.5ev~2.5ev。

4、在其中一个实施例中,所述染料敏化电池的带隙范围为0.8ev~1.8ev。

5、在其中一个实施例中,所述钙钛矿电池包括依次层叠的电子传输层、钙钛矿吸收层以及第一空穴传输层。

6、在其中一个实施例中,所述染料敏化电池为固态染料敏化电池或液态染料敏化电池。

7、在其中一个实施例中,所述固态染料敏化电池包括依次层叠的介孔层、敏化剂吸收层以及第二空穴传输层。

8、在其中一个实施例中,所述液态染料敏化电池包括依次层叠的介孔层、敏化剂吸收层、氧化还原介质层以及催化剂层。

9、在其中一个实施例中,所述介孔层的厚度为50nm~1000nm。

10、在其中一个实施例中,还包括位于所述钙钛矿电池远离所述金属栅层一侧表面的第一电极。

11、在其中一个实施例中,所述第一电极为透明电极。

12、在其中一个实施例中,还包括位于所述染料敏化电池远离所述透明导电层一侧表面的第二电极。

13、在其中一个实施例中,所述第二电极为金属电极或透明电极。

14、本技术进一步地提供了一种光伏组件,包括如上述的叠层太阳能电池。

15、本技术还提供一种用电装置,其供电装置包括上述的叠层太阳能电池或光伏组件。

16、本技术一实施例所提供的叠层太阳能电池,通过透明导电层将钙钛矿电池与染料敏化电池分隔,金属栅层可以降低钙钛矿电池以及透明导电层之间的接触电阻,进一步提高电子收集效率,获得光电转换性能较高的串联叠层太阳能电池。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种叠层太阳能电池,其特征在于,包括依次层叠的钙钛矿电池、金属栅层、透明导电层以及染料敏化电池,所述叠层太阳能电池为四端串联结构。

2.如权利要求1所述的叠层太阳能电池,其特征在于,所述钙钛矿电池的带隙范围为1.5eV~2.5eV。

3.如权利要求1所述的叠层太阳能电池,其特征在于,所述染料敏化电池的带隙范围为0.8eV~1.8eV。

4.如权利要求1所述的叠层太阳能电池,其特征在于,所述钙钛矿电池包括依次层叠的电子传输层、钙钛矿吸收层以及第一空穴传输层。

5.如权利要求1所述的叠层太阳能电池,其特征在于,所述染料敏化电池为固态染料敏化电池或液态染料敏化电池。

6.如权利要求5所述的叠层太阳能电池,其特征在于,所述固态染料敏化电池包括依次层叠的介孔层、敏化剂吸收层以及第二空穴传输层。

7.如权利要求5所述的叠层太阳能电池,其特征在于,所述液态染料敏化电池包括依次层叠的介孔层、敏化剂吸收层、氧化还原介质层以及催化剂层。

8.如权利要求6或7所述的叠层太阳能电池,其特征在于,所述介孔层的厚度为50nm~1000nm。

9.如权利要求1~7任一项所述的叠层太阳能电池,其特征在于,还包括位于所述钙钛矿电池远离所述金属栅层一侧表面的第一电极。

10.如权利要求9所述的叠层太阳能电池,其特征在于,所述第一电极为透明电极。

11.如权利要求1~7任一项所述的叠层太阳能电池,其特征在于,还包括位于所述染料敏化电池远离所述透明导电层一侧表面的第二电极。

12.如权利要求11所述的叠层太阳能电池,其特征在于,所述第二电极为金属电极或透明电极。

13.一种光伏组件,其特征在于,包括如权利要求1~12任一项所述的叠层太阳能电池。

14.一种用电装置,其特征在于,其供电装置包括1~12任一项所述的叠层太阳能电池或如权利要求13所述的光伏组件。

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【技术特征摘要】

1.一种叠层太阳能电池,其特征在于,包括依次层叠的钙钛矿电池、金属栅层、透明导电层以及染料敏化电池,所述叠层太阳能电池为四端串联结构。

2.如权利要求1所述的叠层太阳能电池,其特征在于,所述钙钛矿电池的带隙范围为1.5ev~2.5ev。

3.如权利要求1所述的叠层太阳能电池,其特征在于,所述染料敏化电池的带隙范围为0.8ev~1.8ev。

4.如权利要求1所述的叠层太阳能电池,其特征在于,所述钙钛矿电池包括依次层叠的电子传输层、钙钛矿吸收层以及第一空穴传输层。

5.如权利要求1所述的叠层太阳能电池,其特征在于,所述染料敏化电池为固态染料敏化电池或液态染料敏化电池。

6.如权利要求5所述的叠层太阳能电池,其特征在于,所述固态染料敏化电池包括依次层叠的介孔层、敏化剂吸收层以及第二空穴传输层。

7.如权利要求5所述的叠层太阳能电池,其特征在于,所述液态染料敏化电池包括依次层叠...

【专利技术属性】
技术研发人员:程文杰鄢磊刘亚锋
申请(专利权)人:东方日升新能源股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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