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一种钙钛矿/晶硅叠层太阳电池及其制备方法技术

技术编号:45553257 阅读:31 留言:0更新日期:2025-06-17 18:24
本发明专利技术提出一种钙钛矿/晶硅叠层太阳电池及其制备方法,该太阳电池为基于免掺杂金属氧化物载流子传输晶硅底电池的钙钛矿/晶硅叠层太阳电池。该方法通过调控元素比例,并引入了免掺杂金属氧化物为晶硅底电池的载流子选择性接触材料。该方法一方面采用无掺杂、宽带隙的载流子选择性材料,具有较低的光学损失,有利于提高电池的性能;另一方面,氧化物载流子传输层能够简化晶硅底电池工艺流程,提高生产效率,降低生产成本,同时也避免了磷烷等危险气体带来的潜在风险。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种采用免掺杂金属氧化物作为晶硅底电池载流子选择性接触材料的钙钛矿/晶硅叠层太阳电池及其制备方法,属于光伏和半导体器件制造。


技术介绍

1、用于大规模发电的太阳电池被认为是取代传统化石能源和提供清洁电力的重要技术之一。晶体硅太阳电池因其高效率、优异的稳定性以及成熟的制造工艺,当前在光伏市场中占据主导地位。然而,晶硅电池目前最高效率已经达到27.4%,接近晶硅电池理论极限效率29.4%,进一步提高效率将变得愈发困难。叠层电池通过组合不同带隙的电池,可以实现更高效的光吸收和转换,从而有效提高转换效率,能够突破单结太阳电池33.5%的理论极限效率。

2、目前,钙钛矿/晶硅叠层太阳电池的最高效率已经达到34.6%,其底电池为晶硅异质结太阳电池。晶硅异质结太阳电池采用本征非晶硅对晶硅两面进行表面钝化,具有出色的钝化质量与较高的开路电压。然而,沉积在本征非晶硅上的n/p掺杂非晶硅具有较高的缺陷态密度与较低的掺杂效率。因此,为了取得更高效率,需要采用掺杂的纳米晶硅或微晶硅取代掺杂的非晶硅。为了沉积掺杂的纳米晶硅或微晶硅,需要在等离子体增强化学气本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钙钛矿/晶硅叠层太阳电池,其特征在于:所述该太阳电池采用了免掺杂金属氧化物作为晶硅底电池的载流子选择性接触材料,所述电池由下至上依次包括背电极、晶硅底电池、中间层、钙钛矿顶电池、栅线、减反射层,其中:

2.如权利要求1所述的钙钛矿/晶硅叠层太阳电池,其特征在于:

3.如权利要求1所述的钙钛矿/晶硅叠层太阳电池,其特征在于:所述透明导电氧化物为ITO透明电极层、AZO透明电极层、IZO透明电极层、IZrO透明电极层、石墨烯-氧化物电极或氧化物-金属-氧化物多层复合透明电极中的一种或几种;

4.如权利要求1所述的钙钛矿/晶硅叠层太阳电池,其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种钙钛矿/晶硅叠层太阳电池,其特征在于:所述该太阳电池采用了免掺杂金属氧化物作为晶硅底电池的载流子选择性接触材料,所述电池由下至上依次包括背电极、晶硅底电池、中间层、钙钛矿顶电池、栅线、减反射层,其中:

2.如权利要求1所述的钙钛矿/晶硅叠层太阳电池,其特征在于:

3.如权利要求1所述的钙钛矿/晶硅叠层太阳电池,其特征在于:所述透明导电氧化物为ito透明电极层、azo透明电极层、izo透明电极层、izro透明电极层、石墨烯-氧化物电极或氧化物-金属-氧化物多层复合透明电极中的一种或几种;

4.如权利要求1所述的钙钛矿/晶硅叠层太阳电池,其特征在于:所述缓冲层的材料包括bcp、cu2o、moox、pei、snox、zr(ac)4、tpbi或zno中的一种或几种;

5.如权利要求1所述的钙钛矿/晶硅叠层太阳电池,其特征在于:所述中间层材料为ito透明电极、azo透明电极、izo透明电极、izro透明电极、石墨烯-氧化物电极、氧化物-金属-氧化物多层复合透明电极、掺杂纳米晶硅薄膜、掺杂纳米晶硅氧薄膜、掺杂微晶硅薄膜、掺杂多晶硅薄膜中的一种或几种...

【专利技术属性】
技术研发人员:张晓丹陈冠兰赵颖
申请(专利权)人:南开大学
类型:发明
国别省市:

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