CN112599678B - 一种金属电极激光刻线方法及基于其制备的钙钛矿电池 - Google Patents

一种金属电极激光刻线方法及基于其制备的钙钛矿电池 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种金属电极激光刻线方法及基于其制备的钙钛矿电池，属于钙钛矿太阳能电池领域，导电块和第一刻线槽的顶部设有若干个核心块，若干个核心块之间设有第二刻线槽，第二刻线槽的侧壁上设有氮化硅壁，核心块的顶部竖直设有氮化硅板，若干个氮化硅板之间和氮化硅壁之间均填充有金属电极；导电块由下至上包括导电层和氧化镍层；核心块由下至上包括钙钛矿层和电荷传输层。通过特殊第二刻线槽上沉积氮化硅层，并在核心块上固定氮化硅板，将金属电极和钙钛矿层分隔开，避免了激光对金属电极的直接刻蚀，从而达到防止金属电极刻线处出现高温卷边的问题。保证了钙钛矿电池良好的导电性和稳定性。

Description

一种金属电极激光刻线方法及基于其制备的钙钛矿电池
技术领域
本发明属于钙钛矿太阳能电池领域，涉及一种金属电极激光刻线方法及基于其制备的钙钛矿电池。
背景技术
钙钛矿型太阳能电池，是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池，属于第三代太阳能电池，也称作新概念太阳能电池。晶硅太阳能电池的理论转化效率极限是29.4％。目前，已有报道的晶硅太阳能电池实验室转化效率最高已达26.6％。随着晶硅太阳能电池的转化效率越来越接近极限，钙钛矿太阳能崭露头角。自2017年钙钛矿太阳能电池技术被列为诺贝尔化学奖的热门提名后，市场逐渐关注到其商业价值。最近两年，钙钛矿太阳能电池技术发展进程加快，已有企业实现小规模量产。在转化效率不断刷新纪录的背景下，钙钛矿太阳能电池已经成为全球公认最具前景的新一代光伏材料。然而钙钛矿电池的商业化需面对其大面积制备仍然可以保持较高电池转换效率、较高稳定性的难题。解决这一难题就需要对钙钛矿电池大面积制备工艺不断的改善和优化。
钙钛矿电池的大面积制备同样需要如碲化镉、铜铟镓硒、非晶硅薄膜电池组件所需要的激光划线工艺来实现钙钛矿电池间的串并联连接，而照搬其他薄膜电池组件的激光划线工艺会面临钙钛矿电池金属电极被腐蚀、金属电极刻线处激光刻蚀卷边的问题。目前常见的钙钛矿电池金属电极的P3刻线方式是直接通过激光定位，在钙钛矿电池金属电极上直接刻线，由于钙钛矿电池的电极厚度在百纳米级，激光刻线带来的高温刻蚀极易造成金属电极在刻线处出现高温造成的卷边，降低金属电极与钙钛矿电池电荷传输层间的附着力，造成以刻线处为起点的电池金属电极轻易的被剥落，对电池电极的导电性、电池的稳定性以及电池后续的封装造成了极不利的影响，同时激光刻线P2直接沉积金属电极会与钙钛层直接接触，会导致钙钛矿层中碘离子对进金属电极的腐蚀，有害于电池性能的长期保持综上所述，需要对钙钛矿电池的激光划线工艺进行改进。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中，现有的激光划线工艺会造成钙钛矿电池的金属电极被腐蚀、金属电极刻线处激光刻蚀卷边的问题，提供一种金属电极激光刻线方法及基于其制备的钙钛矿电池。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种保护金属电极的钙钛矿电池结构，包括导电玻璃，导电玻璃上表面设有若干个导电块，导电块之间设有第一刻线槽，第一刻线槽内填充有钙钛矿层，导电块和第一刻线槽的顶部设有若干个核心块，若干个核心块之间设有第二刻线槽，第二刻线槽的侧壁上设有氮化硅壁，核心块的顶部竖直设有若干个氮化硅板，若干个氮化硅板之间和氮化硅壁之间均填充有金属电极；导电块由下至上包括导电层和氧化镍层；核心块由下至上包括钙钛矿层和电荷传输层。
优选地，所述氮化硅层的厚度为500nm以上；所述氮化硅板之间填充的金属电极的厚度最大为500nm。
优选地，所述金属电极层的厚度为250～300nm。
优选地，所述第一刻线槽的宽度为28～32μm；所述第二刻线槽的宽度为48～52μm；第二刻线槽与第一刻线槽水平方向的距离为28～32μm。
优选地，所述氮化硅壁的厚度为9～11μm；氮化硅板的厚度为28～32μm；氮化硅板的底部距离氮化硅壁顶部的水平距离为29～31μm。
优选地，所述金属电极由铝、铜、银或金制备而成；所述导电玻璃为ITO玻璃或FTO玻璃；所述电荷传输层为富勒烯C60；所述钙钛矿电池结构为正式钙钛矿电池结构或反式钙钛矿电池结构。
一种制备钙钛矿电池结构的激光划线方法，包括以下步骤：
步骤1)导电玻璃上设有导电层，在导电层上沉积氧化镍，之后进行激光P1刻线，从氧化镍层刻至导电层，直至裸露导电玻璃，使得导电玻璃上形成若干个相互独立的导电块，若干个导电块之间具有第一刻线槽；
步骤2)在步骤1)P1刻线后的导电块和第一刻线槽上制备钙钛矿层，之后在钙钛矿层上沉积电荷传输层，然后进行激光P2刻线，从电荷传输层刻至钙钛矿层，直至导电块上的氧化镍层裸露，使得氧化镍层上形成若干个相互独立的核心块，若干个核心块之间具有第二刻线槽，第二刻线槽的底部位于与第一刻线槽顶部的侧边；
步骤3)在步骤2)P2刻线后的核心块和第二刻线槽上沉积氮化硅层，之后在氮化硅层上选定金属电极沉积区，金属电极沉积区延伸至第二刻线槽的底部，然后将选定的金属电极沉积区全部刻蚀，刻蚀后第二刻线槽的侧边固定有氮化硅壁，第二刻线槽顶部一侧竖直固定有氮化硅板，最后在金属电极沉积区上沉积金属电极，氮化硅板将沉积的金属电极分离，得到保护金属电极的钙钛矿电池结构。
优选地，步骤3)的具体操作为：
步骤31)在步骤2)P2刻线后的核心块和第二刻线槽上沉积氮化硅层，之后在氮化硅层上选定金属电极沉积区，将选定的金属电极沉积区全部刻蚀，使得核心块上固定有氮化硅板；
步骤32)在第二刻线槽内选择P3刻线区进行激光P3刻线；P3刻线区的两侧为氮化硅壁，氮化硅壁的顶端与核心块平齐；氮化硅壁顶部的侧边为氮化硅板；
步骤33)然后在金属电极沉积区和刻线后的P3刻线区沉积金属电极，氮化硅板将沉积的金属电极分割；
步骤34)将氮化硅板上高于金属电极的部分刻蚀，使氮化硅板的顶端与金属电极平齐。
优选地，所述激光P1刻线前，在导电玻璃上刻画mask点。
优选地，所述氧化镍层通过磁控溅射的方法沉积；所述金属电极通过真空蒸镀方法沉积；所述钙钛矿层通过刮涂或者狭缝涂布方法制备而成；所述氮化硅层通过射频板式直接法沉积，氮化硅层的沉积过程中，温度在150℃以下。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种保护金属电极的钙钛矿电池结构，导电块和第一刻线槽的顶部设有若干个核心块，若干个核心块之间设有第二刻线槽，第二刻线槽的侧壁上设有氮化硅壁，核心块的顶部竖直设有氮化硅板，若干个氮化硅板之间和氮化硅壁之间均填充有金属电极；导电块由下至上包括导电层和氧化镍层；核心块由下至上包括钙钛矿层和电荷传输层。通过特殊第二刻线槽上沉积氮化硅层，并在核心块上固定氮化硅板，将金属电极和钙钛矿层分隔开，避免了激光对金属电极的直接刻蚀，从而达到防止金属电极刻线处出现高温卷边的问题。保证了钙钛矿电池良好的导电性和稳定性。
进一步地，沉积氮化硅层厚度要达到400nm以上，可以满足氮化硅层刻蚀后金属电极的沉积，同时该沉积的具体厚度需根据电池钙钛矿层以及电荷传输层的具体厚度计算。
进一步地，导电玻璃选用如ITO玻璃或FTO玻璃，这些玻璃上沉积有透明导电氧化物的玻璃，能够增强制备的电池的导电性。
本发明还公开了一种上述钙钛矿电池结构的激光划线方法，通过在电荷传输层上沉积较致密的氮化硅膜，然后通过激光定位再进行钙钛矿电池的激光P3刻线，可以避免电池金属电极在刻线处出现高温卷边的现象，同时独特的电池刻线结构可以在电池第二刻线槽的两侧壁存留部分氮化硅壁，避免了钙钛矿层中碘离子金属电极的直接接触，从而阻止了碘离子对金属电极的腐蚀作用，较好的保持了钙钛矿电池的性能。即本发明方法中独特的刻线及沉积方式很好的将钙钛矿层与金属电极通过化学稳定性好、绝缘性极佳的氮化硅分隔开，避免了钙钛矿层中的碘离子对金属电极的腐蚀。
进一步地，激光P2刻线后采用PECVD设备在钙钛矿电池的电荷传输层沉积400nm的氮化硅层；然后进行P3刻线，P3刻线需要将原P2刻线处重刻一部分，并两侧保留氮化硅层，其中作为金属电极阻隔的氮化硅板高出一部分，待金属电极沉积后再刻蚀掉，将需沉积电极的氮化硅层部分全部刻蚀掉，最后沉积金属电极，并将剩余高出部分的氮化硅以及上面沉积的金属电极刻蚀掉，并使其高度与金属电极持平，保持电池背面的平整性。
附图说明
图1为本发明中进行激光P1刻线和激光P2刻线后的结构示意图；
图2为本发明中激光P2刻线后沉积氮化硅层的结构示意图；
图3为本发明中刻蚀氮化硅层的结构示意图；
图4为本发明中刻蚀氮化硅后沉积金属电极的结构示意图；
图5为本发明制备的钙钛矿电池结构的整体示意图；
其中：101-第二刻线槽；102-第一刻线槽；103-电荷传输层；104-钙钛矿层；105-导电层；106-导电玻璃；107-氧化镍层；108-导电块；109-核心块；201-氮化硅层；301-氮化硅板；302-氮化硅壁；401-金属电极。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
如图5所示，一种保护金属电极的钙钛矿电池结构，包括导电玻璃106，导电玻璃106上表面设有若干个导电块108，导电块108之间设有第一刻线槽102，第一刻线槽102内填充有钙钛矿层104，导电块108和第一刻线槽102的顶部设有若干个核心块109，若干个核心块109之间设有第二刻线槽101，第二刻线槽101的侧壁上设有氮化硅壁302，核心块109的顶部竖直设有氮化硅板301，若干个氮化硅板301之间和氮化硅壁302之间均填充有金属电极401；导电块108由下至上包括导电层105和氧化镍层107；核心块109由下至上包括钙钛矿层104和电荷传输层103。
上述电池结构的制备方法如下：
实施例1
步骤1)如图1所示，在导电玻璃106上沉积氧化镍层107，而后进行激光P1刻线，将导电层105分成所需要的相同面积的尺寸大小。第一刻线槽102的宽度为30微米。同时需要激光器在玻璃的一角刻画mask点，以便后续激光刻线的定位。
步骤2)通过刮涂或者狭缝涂布等工艺制备钙钛矿层104，然后通过真空蒸镀等方法在钙钛矿层104上沉积电荷传输层103。
步骤3)在电荷传输层上进行激光P2刻线，第二刻线槽101的宽度为50μm，第二刻线槽101和第一刻线槽102刻线槽之间的间距为30微米，第二刻线槽101的刻线位置通过mask点定位，具有极高的精确度。
步骤4)采用射频板式直接法PECVD设备在电荷传输层103上沉积500nm的致密氮化硅层201，工艺温度控制在150℃，如图2所示。
步骤5)通过mask点定位刻蚀区域，之后在氮化硅层201上选定金属电极沉积区，将选定的金属电极沉积区全部刻蚀，使得核心块109上固定有氮化硅板301；在第二刻线槽101内选择刻蚀掉30微米宽的氮化硅，即P3刻线区，进行激光P3刻线，使第二刻线槽101得两边侧壁各保留10微米宽的氮化硅壁302用以阻隔钙钛矿层与后续沉积的金属层接触。氮化硅壁302的顶端与核心块109平齐；氮化硅壁302顶部的侧边30微米处保留凸起的30微米宽的氮化硅板301，如图3所示。
步骤6)通过真空蒸镀等方法在经过步骤5)处理后的电池上沉积金属电极401，该金属电极401的厚度为250nm，如图4所示。
步骤7)用激光器通过mask定位，将氮化硅板301上高于金属电极401的部分刻蚀，使氮化硅板301的顶端与金属电极401平齐，如图5所示。
实施例2
除以下内容外，其余内容均与实施例1相同。
氮化硅层201的厚度为520nm；金属电极层401的厚度为500nm。第一刻线槽102的宽度为28μm；所述第二刻线槽101的宽度为49μm。氮化硅壁302的厚度为9μm，氮化硅板301的厚度为28μm；氮化硅板301的底部距离氮化硅壁302顶部的水平距离为28μm。氮化硅层201的沉积过程中，温度在132℃。
实施例3
除以下内容外，其余内容均与实施例1相同。
氮化硅层201的厚度为510nm；金属电极层401的厚度为490nm。第一刻线槽102的宽度为29μm；所述第二刻线槽101的宽度为50μm。氮化硅壁302的厚度为10μm，氮化硅板301的厚度为32μm；氮化硅板301的底部距离氮化硅壁302顶部的水平距离为30μm。氮化硅层201的沉积过程中，温度在125℃。
实施例4
除以下内容外，其余内容均与实施例1相同。
氮化硅层201的厚度为502nm；金属电极层401的厚度为350nm。第一刻线槽102的宽度为32μm；所述第二刻线槽101的宽度为48μm。氮化硅壁302的厚度为11μm，氮化硅板301的厚度为30μm；氮化硅板301的底部距离氮化硅壁302顶部的水平距离为32μm。氮化硅层201的沉积过程中，温度在115℃。
实施例5
除以下内容外，其余内容均与实施例1相同。
氮化硅层201的厚度为505nm；金属电极层401的厚度为250nm。第一刻线槽102的宽度为28.5μm；所述第二刻线槽101的宽度为50.5μm。氮化硅壁302的厚度为9.5μm，氮化硅板301的厚度为30μm；氮化硅板301的底部距离氮化硅壁302顶部的水平距离为28.5μm。氮化硅层201的沉积过程中，温度在148℃。
实施例6
除以下内容外，其余内容均与实施例1相同。
氮化硅层201的厚度为500nm；金属电极层401的厚度为253nm。第一刻线槽102的宽度为28μm；所述第二刻线槽101的宽度为51.5μm。氮化硅壁302的厚度为10.8μm，氮化硅板301的厚度为28μm；氮化硅板301的底部距离氮化硅壁302顶部的水平距离为28μm。氮化硅层201的沉积过程中，温度在145℃。
实施例7
除以下内容外，其余内容均与实施例1相同。
氮化硅层201的厚度为503nm；金属电极层401的厚度为260nm。第一刻线槽102的宽度为31.8μm；所述第二刻线槽101的宽度为51.5μm。氮化硅壁302的厚度为10.5μm，氮化硅板301的厚度为28.5μm；氮化硅板301的底部距离氮化硅壁302顶部的水平距离为31.5μm。氮化硅层201的沉积过程中，温度在105℃。
实施例8
除以下内容外，其余内容均与实施例1相同。
氮化硅层201的厚度为550nm；金属电极层401的厚度为500nm。第一刻线槽102的宽度为31μm；所述第二刻线槽101的宽度为51μm。氮化硅壁302的厚度为10μm，氮化硅板301的厚度为31.5μm；氮化硅板301的底部距离氮化硅壁302顶部的水平距离为32μm。氮化硅层201的沉积过程中，温度在142℃。
实施例9
除以下内容外，其余内容均与实施例1相同。
氮化硅层201的厚度为600nm；金属电极层401的厚度为260nm。第一刻线槽102的宽度为28μm；所述第二刻线槽101的宽度为52μm。氮化硅壁302的厚度为11μm，氮化硅板301的厚度为32μm；氮化硅板301的底部距离氮化硅壁302顶部的水平距离为32μm。氮化硅层201的沉积过程中，温度在140℃。
需要说明的是，上述实施例中使用的金属电极由铝、铜、银或金制备而成；导电玻璃为ITO玻璃或FTO玻璃；电荷传输层为富勒烯C60；钙钛矿电池结构为正式钙钛矿电池结构或反式钙钛矿电池结构。导电玻璃的厚度为1～3mm，其中的导电层一般在几十纳米到二百多纳米。氧化镍层的厚度为20-50nm，电荷传输层的厚度为20-50nm，钙钛矿层的厚度为400-700nm，实施例中选用的钙钛矿层为常用的钙钛矿层，主要成分是甲氨铅碘(CH3NH3PbI3)。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种保护金属电极的钙钛矿电池结构，其特征在于，包括导电玻璃(106)，导电玻璃(106)上表面设有若干个导电块(108)，导电块(108)之间设有第一刻线槽(102)，第一刻线槽(102)内填充有钙钛矿层(104)，导电块(108)和第一刻线槽(102)的顶部设有若干个核心块(109)，若干个核心块(109)之间设有第二刻线槽(101)，第二刻线槽(101)的侧壁上设有氮化硅壁(302)，核心块(109)的顶部竖直设有若干个氮化硅板(301)，若干个氮化硅板(301)之间和氮化硅壁(302)之间均填充有金属电极(401)；导电块(108)由下至上包括导电层(105)和氧化镍层(107)；核心块(109)由下至上包括钙钛矿层(104)和电荷传输层(103)；所述金属电极层(401)的厚度为250～300nm；所述氮化硅壁(302)的厚度为9～11μm；氮化硅板(301)的厚度为28～32μm；氮化硅板(301)的底部距离氮化硅壁(302)顶部的水平距离为29～31μm。
2.根据权利要求1所述的钙钛矿电池结构，其特征在于，所述氮化硅板(301)之间填充的金属电极(401)的厚度最大为500nm。
3.根据权利要求1所述的钙钛矿电池结构，其特征在于，所述第一刻线槽(102)的宽度为28～32μm；所述第二刻线槽(101)的宽度为48～52μm；第二刻线槽(101)与第一刻线槽(102)水平方向的距离为28～32μm。
4.根据权利要求1所述的钙钛矿电池结构，其特征在于，所述金属电极(401)由铝、铜、银或金制备而成；所述导电玻璃(106)为ITO玻璃或FTO玻璃；所述电荷传输层(103)为富勒烯C60；所述钙钛矿电池结构为正式钙钛矿电池结构或反式钙钛矿电池结构。
5.一种制备权利要求1～4任一项所述钙钛矿电池结构的激光刻线方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)导电玻璃(106)上设有导电层(105)，在导电层(105)上沉积氧化镍(107)，之后进行激光P1刻线，从氧化镍层(107)刻至导电层(105)，直至裸露导电玻璃(106)，使得导电玻璃(106)上形成若干个相互独立的导电块(108)，若干个导电块(108)之间具有第一刻线槽(102)；
步骤2)在步骤1)P1刻线后的导电块(108)和第一刻线槽(102)上制备钙钛矿层(104)，之后在钙钛矿层(104)上沉积电荷传输层(103)，然后进行激光P2刻线，从电荷传输层(103)刻至钙钛矿层(104)，直至导电块上的氧化镍层(107)裸露，使得氧化镍层(107)上形成若干个相互独立的核心块(109)，若干个核心块(109)之间具有第二刻线槽(101)，第二刻线槽(102)的底部位于与第一刻线槽(101)顶部的侧边；
步骤3)在步骤2)P2刻线后的核心块(109)和第二刻线槽(101)上沉积氮化硅层(201)，之后在氮化硅层(201)上选定金属电极沉积区，金属电极沉积区延伸至第二刻线槽(101)的底部，然后将选定的金属电极沉积区全部刻蚀，刻蚀后第二刻线槽(101)的侧边固定有氮化硅壁(302)，第二刻线槽(101)顶部一侧竖直固定有氮化硅板(301)，最后在金属电极沉积区上沉积金属电极(401)，氮化硅板(301)将沉积的金属电极(401)分离，得到保护金属电极的钙钛矿电池结构。
6.根据权利要求5所述的激光刻线方法，其特征在于，步骤3)的具体操作为：
步骤31)在步骤2)P2刻线后的核心块(109)和第二刻线槽(101)上沉积氮化硅层(201)，之后在氮化硅层(201)上选定金属电极沉积区，将选定的金属电极沉积区全部刻蚀，使得核心块(109)上固定有氮化硅板(301)；
步骤32)在第二刻线槽(101)内选择P3刻线区进行激光P3刻线；P3刻线区的两侧为氮化硅壁(302)，氮化硅壁(302)的顶端与核心块(109)平齐；氮化硅壁(302)顶部的侧边为氮化硅板(301)；
步骤33)然后在金属电极沉积区和刻线后的P3刻线区沉积金属电极(401)，氮化硅板(301)将沉积的金属电极(401)分割；
步骤34)将氮化硅板(301)上高于金属电极(401)的部分刻蚀，使氮化硅板(301)的顶端与金属电极(401)平齐。
7.根据权利要求5所述的激光刻线方法，其特征在于，所述激光P1刻线前，在导电玻璃(106)上刻画mask点。
8.根据权利要求5所述的激光刻线方法，其特征在于，所述氧化镍层(107)通过磁控溅射的方法沉积；所述金属电极(401)通过真空蒸镀方法沉积；所述钙钛矿层(104)通过刮涂或者狭缝涂布方法制备而成；所述氮化硅层(201)通过射频板式直接法沉积，氮化硅层(201)的沉积过程中，温度在150℃以下。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109273607A (zh) * 2018-11-05 2019-01-25 武汉理工大学 一种利用飞秒激光制备柔性大面积钙钛矿太阳能电池组件的方法
CN109786563A (zh) * 2019-01-09 2019-05-21 蜂巢能源科技有限公司 钙钛矿电池
CN111430552A (zh) * 2020-05-13 2020-07-17 杭州纤纳光电科技有限公司 一种钙钛矿光伏组件及其制备方法
CN111668375A (zh) * 2020-05-13 2020-09-15 杭州纤纳光电科技有限公司 一种钙钛矿光伏电池及其制备方法和光电组件的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109273607A (zh) * 2018-11-05 2019-01-25 武汉理工大学 一种利用飞秒激光制备柔性大面积钙钛矿太阳能电池组件的方法
CN109786563A (zh) * 2019-01-09 2019-05-21 蜂巢能源科技有限公司 钙钛矿电池
CN111430552A (zh) * 2020-05-13 2020-07-17 杭州纤纳光电科技有限公司 一种钙钛矿光伏组件及其制备方法
CN111668375A (zh) * 2020-05-13 2020-09-15 杭州纤纳光电科技有限公司 一种钙钛矿光伏电池及其制备方法和光电组件的制备方法

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