钙钛矿太阳能电池及制作方法与流程

专利2026-02-18  16


本技术属于电池,尤其涉及一种钙钛矿太阳能电池及制作方法。


背景技术:

1、钙钛矿太阳能电池制作过程中,通过p1、p2和p3三道激光划线划分出多个子电池。但是,p2和p3划线会损伤钙钛矿吸光层,且部分钙钛矿吸光层暴露于空气中,导致钙钛矿太阳能电池的稳定性降低。


技术实现思路

1、本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本技术提出一种钙钛矿太阳能电池及制作方法,能够降低钙钛矿吸光层的损伤风险,提高钙钛矿太阳能电池的稳定性。

2、第一方面,本技术提供了一种钙钛矿太阳能电池,包括:

3、第一结构,包括沿第一方向依次层叠设置的第一基底、第一电极、第一电荷传输层和钙钛矿吸光层;

4、第二结构,包括沿所述第一方向依次层叠设置的第二基底、第二电极和第二电荷传输层,且所述第二电荷传输层位于所述钙钛矿吸光层与所述第二电极之间;

5、其中,所述第一结构中设有沿所述第一方向贯穿所述第一电极的第一划线槽,所述第二结构中设有沿所述第一方向贯穿所述第二电极的第二划线槽,所述第一结构和所述第二结构经所述第一划线槽和所述第二划线槽被划分为沿第二方向依次分布的多个子电池,所述第一方向与所述第二方向相垂直。

6、根据本技术的钙钛矿太阳能电池,通过设置第一结构和第二结构,第一结构中设有贯穿第一电极的第一划线槽,第二结构中设有贯穿第二电极的第二划线槽,且第一划线槽和第二划线槽未与钙钛矿吸光层接触,避免划线工艺带来的热影响损伤钙钛矿吸光层,从而降低钙钛矿吸光层的损伤风险,且通过第二结构中的第二基底对钙钛矿太阳能电池进行封装,避免钙钛矿吸光层与外界接触,提高钙钛矿太阳能电池的稳定性。

7、根据本技术的一个实施例,所述第一电荷传输层位于所述第一电极与所述钙钛矿吸光层之间,并填充于所述第一划线槽。

8、根据本技术的一个实施例,所述第一划线槽还沿所述第一方向贯穿所述第一电荷传输层,所述钙钛矿吸光层位于所述第一电荷传输层与所述第二电荷传输层之间,并填充于所述第一划线槽。

9、根据本技术的一个实施例,所述第二电荷传输层位于所述钙钛矿吸光层与所述第二电极之间,并覆盖所述第二划线槽的内表面。

10、根据本技术的一个实施例,所述第二划线槽还沿所述第一方向贯穿所述第二电荷传输层。

11、根据本技术的一个实施例,所述钙钛矿太阳能电池包括光电转换区,以及分别位于所述光电转换区沿第三方向相对两侧的第一电极连接区和第二电极连接区,所述第三方向与所述第一方向相垂直,且与所述第二方向相交;

12、所述钙钛矿太阳能电池还包括导电层,所述导电层位于所述第一电极连接区和所述第二电极连接区,且所述第一电极通过所述导电层与所述第二电极连接,实现所述多个子电池的串联。

13、根据本技术的一个实施例,所述第一电荷传输层、所述钙钛矿吸光层和所述第二电荷传输层位于所述光电转换区,所述导电层位于所述第一电极与所述第二电极之间。

14、根据本技术的一个实施例,所述第一电极经所述第一划线槽被划分为沿所述第二方向依次间隔分布的多个第一电极块,所述第二电极经所述第二划线槽被划分为沿所述第二方向依次间隔分布的多个第二电极块,所述子电池包括所述第一电极块和所述第二电极块,所述导电层包括间隔设置的多个导电块;

15、在串联的多个子电池中,所述子电池的第一电极块与下一子电池的第二电极块通过所述导电块连接。

16、根据本技术的一个实施例,所述第一电极块和所述第二电极块均包括相连接的第一段和第二段,所述第一段位于所述第一电极连接区或所述第二电极连接区,所述第二段位于所述光电转换区;

17、所述子电池的第一电极块的第一段与下一子电池的第二电极块的第一段通过所述导电块接触。

18、根据本技术的一个实施例,同一电极的相邻两个电极块中的一个电极块的第一段位于所述第一电极连接区,另一个电极块的第一段位于所述第二电极连接区;

19、所述子电池的第一电极块和第二电极块的第二段沿所述第一方向相交叠;所述子电池的第一电极块和第二电极块中的一个电极块的第一段位于所述第一电极连接区,另一个电极块的第一段位于所述第二电极连接区。

20、第二方面,本技术提供了一种钙钛矿太阳能电池的制作方法,包括:

21、形成第一结构,所述第一结构包括沿第一方向依次层叠设置的第一基底、第一电极、第一电荷传输层和钙钛矿吸光层,且所述第一结构中设有沿所述第一方向至少贯穿所述第一电极的第一划线槽;

22、形成第二结构,所述第二结构包括沿所述第一方向依次层叠设置的第二基底、第二电极和第二电荷传输层,且所述第二结构中设有沿所述第一方向至少贯穿所述第二电极的第二划线槽;

23、将所述第一结构与所述第二结构相结合,并使所述第二电荷传输层位于所述钙钛矿吸光层与所述第二电极之间;

24、其中,所述第一结构和所述第二结构经所述第一划线槽和所述第二划线槽被划分为沿第二方向依次分布的多个子电池,所述第一方向与所述第二方向相垂直。

25、根据本技术的钙钛矿太阳能电池的制作方法,在第一结构中,先形成贯穿第一电极的第一划线槽,再形成钙钛矿吸光层,在第二结构中形成贯穿第二电极的第二划线槽,再将第一结构与第二结构相结合,使得两道划线工艺未与钙钛矿吸光层接触,避免划线工艺带来的热影响损伤钙钛矿吸光层,从而降低钙钛矿吸光层的损伤风险。而且,第一结构与第二结构相结合后,通过第二结构中的第二基底对钙钛矿太阳能电池进行封装,避免钙钛矿吸光层与外界接触,提高钙钛矿太阳能电池的稳定性,且在钙钛矿太阳能电池制作过程中直接进行部分封装工艺,制备效率更高。

26、根据本技术的一个实施例,所述形成第一结构,包括:

27、提供沿所述第一方向层叠设置的第一基底和第一电极;

28、形成沿所述第一方向贯穿所述第一电极的第一划线槽;

29、在所述第一电极背离所述第一基底的一侧形成第一电荷传输层,且所述第一电荷传输层填充所述第一划线槽;

30、在所述第一电荷传输层背离所述第一基底的一侧形成钙钛矿吸光层。

31、根据本技术的一个实施例,所述形成第一结构,包括:

32、提供沿所述第一方向依次层叠设置的第一基底、第一电极和第一电荷传输层;

33、形成沿所述第一方向贯穿所述第一电荷传输层和所述第一电极的第一划线槽;

34、在所述第一电荷传输层背离所述第一基底的一侧形成钙钛矿吸光层,且所述钙钛矿吸光层填充所述第一划线槽。

35、根据本技术的一个实施例,所述形成第二结构,包括:

36、提供沿所述第一方向依次层叠设置的第二基底、第二电极和第二电荷传输层;

37、形成沿所述第一方向贯穿所述第二电荷传输层和所述第二电极的第二划线槽。

38、根据本技术的一个实施例,所述形成第二结构,包括:

39、提供沿所述第一方向层叠设置的第二基底和第二电极;

40、形成沿所述第一方向贯穿所述第二电极的第二划线槽;

41、在所述第二电极背离所述第二基底的一侧形成第二电荷传输层,且所述第二电荷传输层覆盖所述第二划线槽的内表面。

42、根据本技术的一个实施例,所述钙钛矿太阳能电池包括光电转换区,以及位于所述光电转换区沿第三方向相对两侧的第一电极连接区和第二电极连接区,所述第三方向与所述第一方向相垂直,且与所述第二方向相交;所述第一电荷传输层、所述钙钛矿吸光层和所述第二电荷传输层位于所述光电转换区;

43、在所述将所述第一结构与所述第二结构相结合之前,还包括:

44、在所述第一电极背离所述第一基底的一侧形成导电层,且所述导电层位于所述第一电极连接区和所述第二电极连接区;

45、在所述第一结构与所述第二结构相结合之后,所述第一电极与所述第二电极通过所述导电层连接。

46、本技术实施例中的上述一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果之一:

47、通过设置第一结构和第二结构,第一结构中设有至少贯穿第一电极的第一划线槽,第二结构中设有至少贯穿第二电极的第二划线槽,且第一划线槽和第二划线槽未与钙钛矿吸光层接触,避免划线带来的热影响损伤钙钛矿吸光层,从而降低钙钛矿吸光层的损伤风险,且通过第二结构中的第二基底对钙钛矿太阳能电池进行封装,避免钙钛矿吸光层与外界接触,提高钙钛矿太阳能电池的稳定性,且提高钙钛矿太阳能电池的制作效率。

48、本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。


技术特征:

1.一种钙钛矿太阳能电池,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述第一电荷传输层位于所述第一电极与所述钙钛矿吸光层之间,并填充于所述第一划线槽。

3.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述第一划线槽还沿所述第一方向贯穿所述第一电荷传输层,所述钙钛矿吸光层位于所述第一电荷传输层与所述第二电荷传输层之间,并填充于所述第一划线槽。

4.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述第二电荷传输层位于所述钙钛矿吸光层与所述第二电极之间,并覆盖所述第二划线槽的内表面。

5.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述第二划线槽还沿所述第一方向贯穿所述第二电荷传输层。

6.根据权利要求1-5任一项所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述钙钛矿太阳能电池包括光电转换区,以及分别位于所述光电转换区沿第三方向相对两侧的第一电极连接区和第二电极连接区,所述第三方向与所述第一方向相垂直,且与所述第二方向相交;

7.根据权利要求6所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述第一电荷传输层、所述钙钛矿吸光层和所述第二电荷传输层位于所述光电转换区,所述导电层位于所述第一电极与所述第二电极之间。

8.根据权利要求7所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述第一电极经所述第一划线槽被划分为沿所述第二方向依次间隔分布的多个第一电极块,所述第二电极经所述第二划线槽被划分为沿所述第二方向依次间隔分布的多个第二电极块,所述子电池包括所述第一电极块和所述第二电极块,所述导电层包括间隔设置的多个导电块;

9.根据权利要求8所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述第一电极块和所述第二电极块均包括相连接的第一段和第二段,所述第一段位于所述第一电极连接区或所述第二电极连接区,所述第二段位于所述光电转换区;

10.根据权利要求9所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,同一电极的相邻两个电极块中的一个电极块的第一段位于所述第一电极连接区,另一个电极块的第一段位于所述第二电极连接区;

11.一种钙钛矿太阳能电池的制作方法,其特征在于,包括:

12.根据权利要求11所述的钙钛矿太阳能电池的制作方法,其特征在于,所述形成第一结构,包括:

13.根据权利要求11所述的钙钛矿太阳能电池的制作方法,其特征在于,所述形成第一结构,包括:

14.根据权利要求11所述的钙钛矿太阳能电池的制作方法,其特征在于,所述形成第二结构,包括:

15.根据权利要求11所述的钙钛矿太阳能电池的制作方法,其特征在于,所述形成第二结构,包括:

16.根据权利要求11-15任一项所述的钙钛矿太阳能电池的制作方法,其特征在于,所述钙钛矿太阳能电池包括光电转换区,以及位于所述光电转换区沿第三方向相对两侧的第一电极连接区和第二电极连接区,所述第三方向与所述第一方向相垂直,且与所述第二方向相交;所述第一电荷传输层、所述钙钛矿吸光层和所述第二电荷传输层位于所述光电转换区;


技术总结
本申请公开了一种钙钛矿太阳能电池及制作方法,属于电池技术领域。所述钙钛矿太阳能电池包括:第一结构,包括沿第一方向依次层叠设置的第一基底、第一电极、第一电荷传输层和钙钛矿吸光层;第二结构,包括沿所述第一方向依次层叠设置的第二基底、第二电极和第二电荷传输层,且所述第二电荷传输层位于所述钙钛矿吸光层与所述第二电极之间;第一结构中设有沿第一方向贯穿第一电极的第一划线槽,第二结构中设有沿第一方向贯穿第二电极的第二划线槽,第一结构和第二结构经第一划线槽和第二划线槽被划分为沿第二方向依次分布的多个子电池。本申请能够降低钙钛矿吸光层的损伤风险,提高钙钛矿太阳能电池的稳定性。

技术研发人员:杨蒙蒙,卢晨星,张学玲,冯志强
受保护的技术使用者:天合光能股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
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