CN112259629A - 钙钛矿太阳能电池及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法。钙钛矿太阳能电池包括层叠设置的用以吸收短波长太阳光而使长波长太阳光透过的第一太阳能电池单元、用以吸收长波长太阳光的第二太阳能电池单元、以及绝缘层；第一太阳能电池单元包括若干串联或并联的第一子电池，第一太阳能电池单元包括若干交替排布的有效区域与无效区域；第二太阳能电池单元包括若干串联或并联的第二子电池，第二太阳能电池单元包括若干交替排布的有效区域与无效区域；第一透明背电极与第二透明背电极相对设置，第一太阳能电池单元的无效区域与第二太阳能电池单元的无效区域分别在绝缘层上的投影不重叠。本发明的钙钛矿太阳能电池能够增加发电效率和光电转换效率。
Description
技术领域
本发明涉及光伏技术领域，特别是涉及一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法。
背景技术
太阳能作为可再生能源，是解决当前能源危机和环境污染的重要途径，高效、低成本的太阳能电池的研究和开发受到广泛关注。钙钛矿太阳能电池因其制备简易，原料便宜易得，且效率成长潜力高而广受关注及研究。
传统的钙钛矿与钙钛矿叠层工艺中，串联两端叠层电池组件的整体组件电流受其两组电池最低电流的限制，组件效率不高，并且对工艺要求很高，制备复杂，对研发及生产成本要求高。并联四端叠层电池组件的常见工艺为同一基底上向上制备第一钙钛矿层，而后覆盖一层透明绝缘层，再在其上制备第二钙钛矿层，再覆盖玻璃等进行封装，制备工艺复杂，且各项工艺存在互相扰动，会对第一钙钛矿层造成影响，从而影响整体组件的效率，并会增加不良率。
发明内容
基于此，有必要针对如何提高整体组件的效率的问题，提供一种能够提高组件效率的钙钛矿太阳能电池及其制备方法。
一种钙钛矿太阳能电池，所述钙钛矿太阳能电池包括层叠设置的用以吸收短波长太阳光而使长波长太阳光透过的第一太阳能电池单元、用以吸收长波长太阳光的第二太阳能电池单元、以及位于所述第一太阳能电池单元与所述第二太阳能电池单元之间的绝缘层；
所述第一太阳能电池单元包括若干串联或并联的第一子电池，所述第一子电池包括层叠设置的第一基底、第一透明底电极、第一钙钛矿吸收层与第一透明背电极；所述第一太阳能电池单元包括若干交替排布的有效区域与无效区域；
所述第二太阳能电池单元包括若干串联或并联的第二子电池，所述第二子电池包括层叠设置的第二基底、第二透明底电极、第二钙钛矿吸收层与第二透明背电极；所述第二太阳能电池单元包括若干交替排布的有效区域与无效区域；
其中，所述第一透明背电极与所述第二透明背电极相对设置，所述第一太阳能电池单元的无效区域与所述第二太阳能电池单元的无效区域分别在所述绝缘层上的投影不重叠。
应用本发明技术方案的钙钛矿太阳能电池，第一太阳能电池单元能够吸收短波长太阳光而使长波长太阳光完全透过，第二太阳能电池单元能够吸收长波长太阳光，有利于增加发电效率。同时，第一太阳能电池单元的无效区域与第二太阳能电池单元的无效区域错开设置，使得照射光透过第一太阳能电池单元或者第二太阳能电池单元的无效区域之后，仍能被另一太阳能电池单元的有效区域吸收，从而有效利用光能，提高光电转换效率。上述整体能够提高整体组件的效率。
在其中一个实施例中，所述第一太阳能电池单元的带隙为1.7eV～1.9eV，所述第二太阳能电池单元的带隙为0.9eV～1.2eV。
在其中一个实施例中，所述第一太阳能电池单元的有效区域与无效区域的面积比为(90～99.99)：(0.01～10)。
在其中一个实施例中，所述第二太阳能电池单元的有效区域与无效区域的面积比为(90～99.99)：(0.01～10)。
在其中一个实施例中，所述钙钛矿太阳能电池还包括位于所述第一太阳能电池单元与所述第二太阳能电池单元边缘两侧的第一引出电极与第二引出电极。
在其中一个实施例中，所述第一太阳能电池单元与所述第二太阳能电池单元的边缘采用粘贴件进行封边。
在其中一个实施例中，所述第一引出电极的一端位于所述第一太阳能电池单元和所述第二太阳能电池单元中的一个与所述粘贴件之间，所述第一引出电极的另一端位于所述第一太阳能电池单元和所述第二太阳能电池单元中的另一个与所述粘贴件之间；
所述第二引出电极的一端位于所述第一太阳能电池单元和所述第二太阳能电池单元中的一个与所述粘贴件之间，所述第二引出电极的另一端位于所述第一太阳能电池单元和所述第二太阳能电池单元中的另一个与所述粘贴件之间。
在其中一个实施例中，所述粘贴件在所述第一基底或者所述第二基底上的投影覆盖所述第一引出电极在所述第一基底或者所述第二基底上的投影；
所述粘贴件在所述第一基底或者所述第二基底上的投影覆盖所述第二引出电极在所述第一基底或者所述第二基底上的投影。
在其中一个实施例中，所述第一基底与所述第二基底均为玻璃；或者
所述第一基底与所述第二基底中的一个为玻璃，所述第一基底与所述第二基底中的另一个为光伏白板。
一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
在第一基底上依次形成第一透明底电极、第一钙钛矿吸收层与第一透明背电极，蚀刻后形成若干串联或并联的第一子电池，得到吸收短波长太阳光而使长波长太阳光透过的第一太阳能电池单元；所述第一太阳能电池单元包括若干交替排布的有效区域与无效区域；
在第二基底上依次形成第二透明底电极、第二钙钛矿吸收层与第二透明背电极，蚀刻后形成若干串联或并联的第二子电池，得到用以吸收长波长太阳光的第二太阳能电池单元；所述第二太阳能电池单元包括若干交替排布的有效区域与无效区域；以及
将所述第一太阳能电池单元、绝缘层与所述第二太阳能电池单元复合在一起，其中，所述第一透明背电极与所述第二透明背电极相对设置，所述第一太阳能电池单元的无效区域与所述第二太阳能电池单元的无效区域分别在所述绝缘层上的投影不重叠，得到钙钛矿太阳能电池。
上述技术方案的钙钛矿太阳能电池的制备方法操作简单，工艺简化，可以使用同一套设备，无需新增特殊的镀膜设备，能有效降低成本，增加容错率，提高产能，更易于实现高效钙钛矿太阳能电池组件的产业化；更有效地利用光能，提高光电转换效率；制备得到的钙钛矿太阳能电池整体美观。
附图说明
图1为本发明一实施方式的钙钛矿太阳能电池中第一太阳能电池单元、第二太阳能电池单元与绝缘层的分解示意图；
图2为本发明一实施方式的钙钛矿太阳能电池中粘贴件与第一引出电极的示意图；
图3为本发明一实施方式的钙钛矿太阳能电池中第一引出电极与第二引出电极的示意图；
图4为本发明一实施方式的钙钛矿太阳能电池中第一引出电极、第二引出电极与粘贴件的示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参见图1，本发明一实施方式的钙钛矿太阳能电池100包括层叠设置的用以吸收短波长太阳光而使长波长太阳光透过的第一太阳能电池单元110、用以吸收长波长太阳光的第二太阳能电池单元120、以及位于第一太阳能电池单元110与第二太阳能电池单元120之间的绝缘层130。
其中，第一太阳能电池单元110包括若干串联的第一子电池111，第一子电池111包括层叠设置的第一基底112、第一透明底电极113、第一钙钛矿吸收层114与第一透明背电极115。第一太阳能电池单元110包括若干交替排布的有效区域b1与无效区域a1。
其中，第二太阳能电池单元120包括若干串联的第二子电池121，第二子电池121包括层叠设置的第二基底122、第二透明底电极123、第二钙钛矿吸收层124与第二透明背电极125。第二太阳能电池单元120包括若干交替排布的有效区域b2与无效区域a2。
其中，第一透明背电极115与第二透明背电极125相对设置，第一太阳能电池单元110的无效区域a1与第二太阳能电池单元120的无效区域a2分别在绝缘层130上的投影不重叠。也就是说，第一太阳能电池单元110的无效区域a1与第二太阳能电池单元120的无效区域a2错开设置。
上述实施方式中，第一子电池111与第二子电池121的个数均为三个，且三个第一子电池111之间相互串联，三个第二子电池121之间相互串联。但可以理解的是，本发明的钙钛矿太阳能电池中，第一太阳能电池单元还可以包括若干并联的第一子电池，或者若干串联与并联的第一子电池；同样的，第二太阳能电池单元还可以包括若干并联的第二子电池，或者若干串联与并联的第二子电池。其中，第一子电池与第二子电池的个数优选为2～400。
上述实施方式中，短波长太阳光的光线波长为300nm～800nm，长波长太阳光的光线波长为500nm～1200nm。
上述实施方式中，第一钙钛矿吸收层114与第二钙钛矿吸收层124各自包括层叠的电子传输层、钙钛矿光敏层与空穴传输层，当然，还可以包括位于电子传输层与钙钛矿光敏层之间的钝化扩散层，亦或包括缓冲层等其他功能层。
其中，钙钛矿光敏层中的钙钛矿材料具有ABX3型的结构，钙钛矿材料的晶体结构可以是立方晶格、棱面体结构(三方晶系)、亦或正交结构。优选地，ABX3型的结构中的A代表CH3NH3 +(MA)、NH2CH＝NH2 +(FA)、Cs、或Rb中的一种或几种；B代表Pb、或Sn中的一种或几种；X代表卤素或拟卤素；卤素选自Cl、Br或I；拟卤素选自CN、硫氰根(SCN)、氧氰根(OCN)、或硒氰根(SeCN)等。更优选地，钙钛矿材料的通式为MAxFA1-xPbI3-aBra、MAxFA1-xPbI3-bClb、或MAxFA1- xPbBr3-cClc；其中，x取值0～1，a、b、c均取值0～3。其中，钙钛矿光敏层140中还可以掺杂有碱金属盐。
上述实施方式中，无效区域a1、a2又称为“光伏死区”，指的是无法充当太阳能电池的区域，可以通过激光等蚀刻出，用于达到串并联等目的。有效区域b1、b2指的是实际有效发电的区域。
上述实施方式中，第一基底112与第二基底122的厚度为0.7mm～5mm，面积为0.02m2～4m2。第一透明底电极113与第二透明底电极123包括且不限于ITO、FTO、IWO、AZO、IGO与IZO等，厚度为50nm～2000nm。第一钙钛矿吸收层114与第二钙钛矿吸收层124的厚度为100nm～5000nm。第一透明背电极115与第二透明背电极125包括且不限于ITO、FTO、IWO、AZO、IGO与IZO等，厚度为50nm～2000nm。
上述实施方式中，绝缘层130可以为粘结剂，或者粘结剂与透明基底的复合层，透明基底例如可以为玻璃等。其中，粘结剂包括但不限于EVA或者POE。
应用上述实施方式的钙钛矿太阳能电池，第一太阳能电池单元能够吸收短波长太阳光而使长波长太阳光透过，第二太阳能电池单元能够吸收长波长太阳光，有利于增加发电效率。同时，第一太阳能电池单元的无效区域与第二太阳能电池单元的无效区域错开设置，使得照射光透过第一太阳能电池单元或者第二太阳能电池单元的无效区域之后，仍能被另一太阳能电池单元的有效区域吸收，从而有效利用光能，提高光电转换效率。上述整体能够提高整体组件的效率。
在前述实施方式的基础上，第一太阳能电池单元110的带隙为1.7eV～1.9eV，第二太阳能电池单元120的带隙为0.9eV～1.2eV。此时，第一太阳能电池单元110与第二太阳能电池单元120的带隙互补，可以得到高效率的全钙钛矿叠层太阳能电池，成本更低，工艺更稳定，效率更高，更利于产业化生产。
在前述实施方式的基础上，第一太阳能电池单元110的有效区域b1与无效区域a1的面积比为(90～99.99)：(0.01～10)。这样能够在实现第一太阳能电池单元110中相邻第一子电池111串联或并联的同时，最大限度地提高第一太阳能电池单元110的有效区域b1，从而提高钙钛矿太阳能电池组件的效率。
在前述实施方式的基础上，第二太阳能电池单元120的有效区域b2与无效区域a2的面积比为(90～99.99)：(0.01～10)。这样能够在实现第二太阳能电池单元120中相邻第二子电池121串联或并联的同时，最大限度地提高第二太阳能电池单元120的有效区域b2，从而提高钙钛矿太阳能电池组件的效率。
在前述实施方式的基础上，钙钛矿太阳能电池100还包括位于第一太阳能电池单元110与第二太阳能电池单元120边缘两侧的第一引出电极140与第二引出电极150。也就是说，第一太阳能电池单元110与第二太阳能电池单元120内部并联，伪两端法共同引出第一引出电极140与第二引出电极150，减少成本，简化操作，更加美观。
本实施方式中，第一引出电极140位于第一透明底电极113与第二透明底电极123之间，如图2所示，第一引出电极140的两端分别与位于边缘位置的单独裸露的第一透明底电极113、第二透明底电极123电连接。第二引出电极150位于第一透明背电极115与第二透明背电极125之间，第二引出电极150的两端分别与位于边缘位置的单独裸露的第一透明背电极115、第二透明背电极125电连接。
需要说明的是，图1中第一引出电极140与第二引出电极150仅为示意其在第一太阳能电池单元110与第二太阳能电池单元120中的位置。其中，位于第一透明底电极113上的第一引出电极140与位于第二透明底电极123上的第一引出电极140为同一引出电极，位于第一透明背电极115上的第二引出电极150与位于第二透明背电极125上的第二引出电极150为同一引出电极。
请一并参见图3，第一引出电极140与第二引出电极150延伸至钙钛矿太阳能电池100的外侧，并弯折至组件中部，将外接一个接线盒。可以理解的是，接线盒的位置不固定，可以在组件的任意位置，因此，第一引出电极140与第二引出电极150延伸的位置也不固定。
在前述实施方式的基础上，第一太阳能电池单元110与第二太阳能电池单元120的边缘采用粘贴件160进行封边，如图2和图4所示。粘贴件160可以为不透明封边胶带等，封边胶带例如可以为丁基胶带等。粘贴件160的宽度为1mm～30mm，厚度为0.1mm～3mm。
在前述实施方式的基础上，第一引出电极140的一端位于第一太阳能电池单元110和第二太阳能电池单元120中的一个与粘贴件160之间，第一引出电极140的另一端位于第一太阳能电池单元110和第二太阳能电池单元120中的另一个与粘贴件160之间；
第二引出电极150的一端位于第一太阳能电池单元110和第二太阳能电池单元120中的一个与粘贴件160之间，第二引出电极150的另一端位于第一太阳能电池单元110和第二太阳能电池单元120中的另一个与粘贴件160之间。这样既能够实现封边，起到阻隔水氧的作用，又能够实现第一太阳能电池单元110和第二太阳能电池单元120之间的电连接，有利于减小边框的宽度，增加钙钛矿电池的可用面积，提高组件的有效使用面积。
在前述实施方式的基础上，粘贴件160在第一基底112或者第二基底122上的投影覆盖第一引出电极140在第一基底112或者第二基底122上的投影；粘贴件160在第一基底112或者第二基底122上的投影覆盖第二引出电极150在第一基底112或者第二基底122上的投影。这样粘贴件160能够对第一引出电极140与第二引出电极150起到保护作用，并起到完全密封的封边作用。
在前述实施方式的基础上，第一基底112与第二基底122均为玻璃；或者
第一基底112与第二基底122中的一个为玻璃，第一基底112与第二基底122中的另一个为光伏白板。当第一基底112与第二基底122中的另一个为光伏白板时，使用时，光伏白板作为基底的第二太阳能电池单元120作为下电池使用，这样增加了白板对太阳光的反射，提高了光电转换效率，可以应用于对透明度无要求的情形(电站、屋顶等)，同时减少了一片玻璃，降低了成本，降低了组件的重量。
当然，第一基底112与第二基底122亦可以为PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯和PI(聚萘二甲酸乙二醇酯)等其他柔性基底。
一实施方式的钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
S10、在第一基底上依次形成第一透明底电极、第一钙钛矿吸收层与第一透明背电极，蚀刻后形成若干串联或并联的第一子电池，得到吸收短波长太阳光而使长波长太阳光透过的第一太阳能电池单元；第一太阳能电池单元包括若干交替排布的有效区域与无效区域。
请一并参见图1，第一太阳能电池单元110中，位于边缘位置的第一透明底电极113与第一透明背电极115存在单独裸露的部分。
S20、在第二基底上依次形成第二透明底电极、第二钙钛矿吸收层与第二透明背电极，蚀刻后形成若干串联或并联的第二子电池，得到用以吸收长波长太阳光的第二太阳能电池单元；第二太阳能电池单元包括若干交替排布的有效区域与无效区域。
请一并参见图1，第二太阳能电池单元120中，位于边缘位置的第二透明底电极123与第二透明背电极125存在单独裸露的部分。
S30、将第一太阳能电池单元、绝缘层与第二太阳能电池单元复合在一起，其中，第一透明背电极与第二透明背电极相对设置，第一太阳能电池单元的无效区域与第二太阳能电池单元的无效区域分别在绝缘层上的投影不重叠，得到钙钛矿太阳能电池。
进一步地，请一并参见图2，钙钛矿太阳能电池100还包括位于第一太阳能电池单元110与第二太阳能电池单元120边缘两侧的第一引出电极140与第二引出电极150。
通过步骤S10与步骤S20分别制得第一太阳能电池单元110与第二太阳能电池单元120之后，在第一太阳能电池单元110或者第二太阳能电池单元120的边缘覆盖好如图4所示的一定长度的部分粘贴件(例如不透明封边胶带)，之后在上述部分粘贴件上贴合第一引出电极140与第二引出电极150，之后在第一引出电极140与第二引出电极150的另一面贴合上另一部分的粘贴件，之后将第二太阳能电池单元120或者第一太阳能电池单元110与绝缘层对齐压合即可。
需要说明的是，上述实施方式的钙钛矿太阳能电池的制备方法中，步骤S10与步骤S20的顺序不限，可以先进行步骤S10、再进行步骤S20；亦可先进行步骤S20、再进行步骤S10；当然，还可以同时进行步骤S10与步骤S20。
上述技术方案的钙钛矿叠层太阳能电池的制备方法操作简单，工艺简化，可以使用同一套设备，无需新增特殊的镀膜设备，能有效降低成本，增加容错率，提高产能，更易于实现高效钙钛矿叠层太阳能电池组件的产业化；更有效地利用光能，提高光电转换效率；制备得到的钙钛矿太阳能电池整体美观。
参照上述实施内容，为了使得本申请的技术方案更加具体清楚、易于理解，现对本申请技术方案进行举例，但是需要说明的是，本申请所要保护的内容不限于以下实施例。
实施例1
在第一基底上依次形成ITO透明底电极、[CH(NH2)2]0.8Cs0.2PbI1.5Br1.5钙钛矿吸收层与ITO透明背电极，蚀刻后形成85个串联的第一子电池，得到第一太阳能电池单元；第一太阳能电池单元包括若干交替排布的有效区域与无效区域。其中，第一太阳能电池单元中的带隙为1.8eV，且有效区域与无效区域的面积比为98.1：1.9。
在第二基底上依次形成ITO透明底电极、CH3NH3Pb0.5Sn0.5I3钙钛矿吸收层与ITO透明背电极，蚀刻后形成120个串联的第二子电池，得到第二太阳能电池单元；第二太阳能电池单元包括若干交替排布的有效区域与无效区域。其中，第二太阳能电池单元中的带隙为1.2eV，且有效区域与无效区域的面积比为97.2：2.8。
在第一太阳能电池单元的边缘覆盖好如图4所示的一定长度的部分不透明封边胶带，之后在上述部分粘贴件上贴合第一引出电极与第二引出电极，之后在第一引出电极与第二引出电极的另一面贴合上另一部分的不透明封边胶带，之后将第二太阳能电池单元或者第一太阳能电池单元与绝缘层对齐压合，即得实施例1的钙钛矿太阳能电池。其中，第一太阳能电池单元的ITO透明背电极与第二太阳能电池单元的ITO透明背电极相对设置，第一太阳能电池单元的无效区域与第二太阳能电池单元的无效区域分别在绝缘层上的投影不重叠。
实施例1的钙钛矿太阳能电池的整体面积为3000cm2，钙钛矿电池有效面积为2679cm2。
测试实施例1的钙钛矿太阳能电池的组件效率，为16.3％。
实施例2
在第一基底上依次形成ITO透明底电极、[CH(NH2)2]0.8Cs0.2PbI1.5Br1.5钙钛矿吸收层与ITO透明背电极，蚀刻后形成5组并联电池组，每组电池组包含17个电池串联，共85个串并联的第一子电池，得到第一太阳能电池单元；第一太阳能电池单元包括若干交替排布的有效区域与无效区域。其中，第一太阳能电池单元中的带隙为1.8eV，且有效区域与无效区域的面积比为98.2：1.8。
在第二基底上依次形成ITO透明底电极、CH3NH3Pb0.5Sn0.5I3钙钛矿吸收层与ITO透明背电极，蚀刻后形成6组并联电池组，每组电池组包含20个电池串联，共120个串并联的第二子电池，得到第二太阳能电池单元；第二太阳能电池单元包括若干交替排布的有效区域与无效区域。其中，第二太阳能电池单元中的带隙为1.2eV，且有效区域与无效区域的面积比为97.3：2.7。
在第一太阳能电池单元的边缘覆盖好如图4所示的一定长度的部分不透明封边胶带，之后在上述部分粘贴件上贴合第一引出电极与第二引出电极，之后在第一引出电极与第二引出电极的另一面贴合上另一部分的不透明封边胶带，之后将第二太阳能电池单元或者第一太阳能电池单元与绝缘层对齐压合，即得实施例2的钙钛矿太阳能电池。其中，第一太阳能电池单元的ITO透明背电极与第二太阳能电池单元的ITO透明背电极相对设置，第一太阳能电池单元的无效区域与第二太阳能电池单元的无效区域分别在绝缘层上的投影不重叠。
实施例2的钙钛矿太阳能电池的整体面积为3000cm2，钙钛矿电池有效面积为2679cm2。
测试实施例2的钙钛矿太阳能电池的组件效率，为16％。
对比例1
本对比例是实施例1的对比例，提供一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法，与实施例1制备方法的区别仅在于：为同一基底上向上制备第一太阳能电池单元，而后覆盖一层透明绝缘层，再在其上制备第一太阳能电池单元。测试对比例1的钙钛矿太阳能电池的组件效率，为14％。
通过对比可知，实施例1的钙钛矿太阳能电池的组件效率比对比例1的钙钛矿太阳能电池的组件效率高了2.3％，这表明采用本发明的钙钛矿太阳能电池的制备方法能够提高组件效率。
对比例2
本对比例是实施例1的对比例，提供一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法，与实施例1的钙钛矿太阳能电池的区别仅在于：第一太阳能电池单元的无效区域与第二太阳能电池单元的无效区域分别在绝缘层上的投影重叠。测试对比例2的钙钛矿太阳能电池的组件效率，为15.5％。
通过对比可知，实施例1的钙钛矿太阳能电池的组件效率比对比例2的钙钛矿太阳能电池的组件效率高了0.8％，这表明采用本发明的钙钛矿太阳能电池能够提高组件效率。
对比例3
本对比例是实施例1的对比例，提供一种钙钛矿太阳能电池组件的制备方法，与实施例1的钙钛矿太阳能电池组件的区别仅在于：第一引出电极、第二引出电极分别与粘贴件投影不重合，且粘贴件设置于第一引出电极与第二引出电极的外围。对比例3的钙钛矿太阳能电池组件的整体面积为3000cm2，钙钛矿电池有效面积为2538cm2。
通过对比可知，实施例1的钙钛矿太阳能电池的组件有效面积提高了141cm2，这表明采用本发明的钙钛矿太阳能电池组件能够提高光照单位有效利用面积。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池包括层叠设置的用以吸收短波长太阳光而使长波长太阳光透过的第一太阳能电池单元、用以吸收长波长太阳光的第二太阳能电池单元、以及位于所述第一太阳能电池单元与所述第二太阳能电池单元之间的绝缘层；
所述第一太阳能电池单元包括若干串联或并联的第一子电池，所述第一子电池包括层叠设置的第一基底、第一透明底电极、第一钙钛矿吸收层与第一透明背电极；所述第一太阳能电池单元包括若干交替排布的有效区域与无效区域；
所述第二太阳能电池单元包括若干串联或并联的第二子电池，所述第二子电池包括层叠设置的第二基底、第二透明底电极、第二钙钛矿吸收层与第二透明背电极；所述第二太阳能电池单元包括若干交替排布的有效区域与无效区域；
其中，所述第一透明背电极与所述第二透明背电极相对设置，所述第一太阳能电池单元的无效区域与所述第二太阳能电池单元的无效区域分别在所述绝缘层上的投影不重叠。
2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述第一太阳能电池单元的带隙为1.7eV～1.9eV，所述第二太阳能电池单元的带隙为0.9eV～1.2eV。
3.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述第一太阳能电池单元的有效区域与无效区域的面积比为(90～99.99)：(0.01～10)。
4.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述第二太阳能电池单元的有效区域与无效区域的面积比为(90～99.99)：(0.01～10)。
5.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池还包括位于所述第一太阳能电池单元与所述第二太阳能电池单元边缘两侧的第一引出电极与第二引出电极。
6.根据权利要求5所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述第一太阳能电池单元与所述第二太阳能电池单元的边缘采用粘贴件进行封边。
7.根据权利要求6所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述第一引出电极的一端位于所述第一太阳能电池单元和所述第二太阳能电池单元中的一个与所述粘贴件之间，所述第一引出电极的另一端位于所述第一太阳能电池单元和所述第二太阳能电池单元中的另一个与所述粘贴件之间；
所述第二引出电极的一端位于所述第一太阳能电池单元和所述第二太阳能电池单元中的一个与所述粘贴件之间，所述第二引出电极的另一端位于所述第一太阳能电池单元和所述第二太阳能电池单元中的另一个与所述粘贴件之间。
8.根据权利要求7所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述粘贴件在所述第一基底或者所述第二基底上的投影覆盖所述第一引出电极在所述第一基底或者所述第二基底上的投影；
所述粘贴件在所述第一基底或者所述第二基底上的投影覆盖所述第二引出电极在所述第一基底或者所述第二基底上的投影。
9.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述第一基底与所述第二基底均为玻璃；或者
所述第一基底与所述第二基底中的一个为玻璃，所述第一基底与所述第二基底中的另一个为光伏白板。
10.一种钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
在第一基底上依次形成第一透明底电极、第一钙钛矿吸收层与第一透明背电极，蚀刻后形成若干串联或并联的第一子电池，得到吸收短波长太阳光而使长波长太阳光透过的第一太阳能电池单元；所述第一太阳能电池单元包括若干交替排布的有效区域与无效区域；
在第二基底上依次形成第二透明底电极、第二钙钛矿吸收层与第二透明背电极，蚀刻后形成若干串联或并联的第二子电池，得到用以吸收长波长太阳光的第二太阳能电池单元；所述第二太阳能电池单元包括若干交替排布的有效区域与无效区域；以及
将所述第一太阳能电池单元、绝缘层与所述第二太阳能电池单元复合在一起，其中，所述第一透明背电极与所述第二透明背电极相对设置，所述第一太阳能电池单元的无效区域与所述第二太阳能电池单元的无效区域分别在所述绝缘层上的投影不重叠，得到钙钛矿太阳能电池。
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| CN202011021307.1A CN112259629A (zh) | 2020-09-25 | 2020-09-25 | 钙钛矿太阳能电池及其制备方法 |
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| CN (1) | CN112259629A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114497287A (zh) * | 2022-04-15 | 2022-05-13 | 浙江爱旭太阳能科技有限公司 | 一种太阳电池复合组件及其制备方法和光伏系统 |
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2020
- 2020-09-25 CN CN202011021307.1A patent/CN112259629A/zh active Pending
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