CN113421977A - 太阳能电池及其制备方法、智能眼镜及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种太阳能电池及其制备方法、智能眼镜及电子设备。太阳能电池包括第一导电层、第二导电层、第一导电网格、第二导电网格和功能层；第一导电层与第二导电层层叠设置，且功能层设于第一导电层和第二导电层之间，功能层用于吸收光照并产生光电流，第一导电层和第二导电层均用于接收由功能层产生的光电流；第一导电网格的一面与第一导电层背离功能层的一面相接触，第一导电网格用于向目标设备输出光电流；第二导电网格嵌设于功能层，且第二导电网格的一面与第二导电层接触，第二导电网格用于向目标设备输出光电流。本申请的技术方案能够减小电池尺寸放大后薄膜方阻对电池效率的影响，适应大面积太阳能电池应用的发展趋势。

Description

太阳能电池及其制备方法、智能眼镜及电子设备
技术领域
本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种太阳能电池及其制备方法、智能眼镜及电子设备。
背景技术
随着以钙钛矿、有机太阳能电池等为代表的新型薄膜太阳能电池技术日益深入人们的生活，增大电池尺寸以适应电池的大面积应用需求也逐步被提上日程。现有的太阳能薄膜电池中，由于顶电极和底电极的薄膜方阻之和较大，故而随着器件有效面积的扩大，器件效率将显著受到影响。如何能在大面积太阳能电池应用的发展趋势下，减小电池尺寸放大后薄膜方阻对电池效率的影响，为业界持续探索的课题。
发明内容
本申请的实施例提供一种太阳能电池及其制备方法、智能眼镜及电子设备，能够减小电池尺寸放大后薄膜方阻对电池效率的影响，适应大面积太阳能电池应用的发展趋势。
当前商业化的太阳能电池以硅太阳能电池为主，但单晶硅太阳能电池制作成本高昂，多晶硅太阳能电池虽然性价比较高，但有光衰减大和寿命低的缺点，故而薄膜太阳能电池技术应运而生。现有的薄膜太阳能电池技术中，能够在小面积(一般小于0.1cm2)的原理性器件上实现相对较高的光电转换效率。但太阳能电池要实现实用化，必须获得高效率的大面积器件。当前太阳能电池所采用的电极由于薄膜方阻较大，会使大面积器件的功率转换效率随器件的面积增大而显著增大，造成光生载流子在收集过程中损失增大，导致大面积器件的功率转换效率随器件面积增大迅速下降，使得高效率的大面积太阳能电池的应用逐渐发展到瓶颈。
而本申请所提供的技术方案能够有效解决上述问题，具体将在下文进一步说明。
本申请第一方面，提供一种太阳能电池，所述太阳能电池包括：
第一导电层、第二导电层以及功能层，所述第一导电层与所述第二导电层层叠设置，且所述功能层设于所述第一导电层和所述第二导电层之间，所述功能层用于吸收光照并产生光电流，所述第一导电层和所述第二导电层均用于接收由所述功能层产生的所述光电流；
第一导电网格，所述第一导电网格的一面与所述第一导电层背离所述功能层的一面相接触，所述第一导电网格用于向目标设备输出所述光电流；及
第二导电网格，所述第二导电网格嵌设于所述功能层，且所述第二导电网格的一面与所述第二导电层接触，所述第二导电网格用于向目标设备输出所述光电流。
本申请的技术方案中，太阳能电池可理解为能够吸收太阳光而直接产生光电流的光电元件，因其光电转换效率不受薄膜方阻的影响，故而既可满足小面积(如小于或等于0.1cm2)尺寸的应用需求，也可满足大面积(如大于或等于1cm2)尺寸的应用需求。示例性地，太阳能电池可以为有机太阳能电池、量子点太阳能电池或钙钛矿太阳能电池等。
其中，在进行大面积尺寸的太阳能电池制备时，其既可以通过如激光画刻等工艺切割出多个小面积的子电池，并使多个子电池彼此串联而以模组或组件的形式组成大面积尺寸的太阳能电池，也可以是单个的完整的大面积尺寸的太阳能电池，具体可根据应用场景灵活调整，对此不做严格限制。
功能层可理解为用于吸光并产生光生电流的层结构，而太阳能电池具有两个能够对外实现供电的电极，可理解为用于收集光生电流并传输至外部供电的透明电极，表示即能导电又在可见光范围内具有高透光率的薄膜，具有优异的光学透过性、导电性和稳定性。另外，两个电极可理解为太阳能电池的正、负极，通过接入两个电极，以实现太阳能电池的供电功能。
具体而言，第一导电网格和第一导电层可共同构成其中一个电极的能够进行导电的部分，第二导电网格和第二导电层可共同构成另一个电极的能够导电的部分。以下以太阳能电池包括第一电极和第二电极，第一导电网格和第一导电层可共同构成第一电极的导电部分，第二导电网格和第二导电层可共同构成第二电极的导电部分为例进行说明。
示例性地，第一电极可以为受光面一侧电极，第二电极可以为背光面一侧电极，入射光由第一电极入射至功能层，功能层吸收光子而受激发产生电子空穴对，并对电子和空穴进行提取而传输至两个电极，进而实现对外供电。此设置下，受光面侧的第一电极可以为透明导电电极，背光面侧的第二电极可以为半透明或透明导电电极。当然，第一电极也可以为背光面一侧电极，第二电极也可以为受光面一侧电极，对此不做严格限制。
而在第一电极中，第一导电层用于接收由功能层产生的光电流，第一导电网格用于向目标设备输出光电流。也即为，光电流自第一导电层进入第一电极后，能够在第一导电层的横向传输过程中，通过就近的第一导电网格的收集而被输出至外部供电。应当理解，目标设备可以为任何能够通过接收第一导电网格输出的光电流而实现充电功能的设备。示例性地，目标设备可以为但不限于为电池、处理器、传感器、通讯模块等。
在第二电极中，第二导电层用于接收由功能层产生的光电流，第二导电网格用于向目标设备输出光电流。也即为，光电流自第二导电层进入第二电极后，能够在第二导电层的横向传输过程中，通过就近的第二导电网格的收集而被输出至外部供电。应当理解，目标设备可以为任何能够通过接收第二导电网格输出的光电流而实现充电功能的设备。示例性地，目标设备可以为但不限于为电池、处理器、传感器、通讯模块等。
需说明的是，第一电极和第二电极表示太阳能电池的正极或负极，两者不能直接电气相连而短路，进而造成太阳能电池无法工作。故而前述第二电极与第一电极相对设置的描述并不意味着两个导电电极之间的直接接触，而仅代表两个电极之间的相对位置关系。而第二导电网格嵌设于功能层可理解为第二导电网格与功能层的相对位置关系为第二导电网格与功能层同层设置，且第二导电网格被功能层包围，两者之间可不具有实际的直接连接关系。
其中，第一导电网格和第二导电网格可理解为导电线与导电线之间交叉互连而构成网状的导电线路图案。第一导电层和第二导电层可理解为分别完整覆盖在第一导电网格和第二导电网格上的平面层。一方面，第一导电层是第一电极中能够与功能层直接接触的层结构，第二导电层是第二电极中能够与功能层直接接触的层结构，主要用于收集功能层吸光所产生的如电子或者空穴的光电流，并使光电流在其内横向传输。另一方面，第一导电层对于第一导电网格完全覆盖，第二导电层对于第二导电网格完整覆盖，还能够起到平整化第一导电网格和第二导电网格的作用，从而减小由于第一导电网格和第二导电网格的粗糙度过大而带来的刺穿功能层的风险，起到表面修饰的作用。而第一导电层和第二导电层的材质可根据与功能层之间的能级匹配而进行选取，以达到更好的光电流收集和传输的效果。
示例性地，第一导电网格和第二导电网格的单个格子的图案形状可为多种形式，例如，可以为正六边形、矩形、正方形、菱形、三角形、梯形等，从而使得多个网格互连形成的第一导电网格或第二导电网格的形状可以呈现前述图案形状中一种或多种的组合。而多个网格互连形成的第一导电网格和第二导电网格的材质可包括银(Ag)、铜(Cu)、金(Au)、铝(Al)、镍(Ni)、锌(Zn)等中一种或多种的组合，或者，第一导电网格和第二导电网格的材质可包括掺杂导电高分子、金属纳米线、碳纳米管、石墨烯、金属氧化物中一种或多种的组合。
基于上述描述，应当理解，第一导电层和第一导电网格均为能够允许电流通过的电性导体。由此，通过设置第一导电网格并使第一导电网格与第一导电层相接触，能够使第一导电网格作为主导电结构，第一导电层作为辅助导电结构，两者配合构成第一电极中能够进行导电的部分。也即为，第一导电层和第一导电网格配合组成复合电极。
此设置下，通过引入第一导电网格，能够使第一导电层在收集到光电流后，能够横向传输至就近的第一导电网格，并通过第一导电网格而输出至外部供电。一方面，能够大幅度减小光电流在第一导电层横向传输所需的距离，进而降低在第一导电层上的损耗，将由于第一导电层的薄膜方阻较大，而严重影响太阳能电池效率的问题发生的可能性降低到最小。另一方面，相对于采用导电层的单一性电极的构成形式，在第一导电层和第一导电网格组成的复合式的第一电极中，由于第一导电网格的高导电性和高透光性，能够大幅度降低第一电极整体的薄膜方阻，进而将随着太阳能电池器件有效面积放大，较大的薄膜方阻导致电池等效串联电阻显著增加，填充因子、短路电流大幅度下降的问题发生的可能性降低到最小，显著减小电池尺寸放大后薄膜方阻对电池效率的影响，提高了太阳能电池的光电转化效率，较佳的适应大面积太阳能电池的应用的发展趋势。
而第二导电层和第二导电网格均为能够允许电流通过的电性导体。由此，通过设置第二导电网格并使第二导电网格与第二导电层相接触，能够使第二导电网格作为主导电结构，第二导电层作为辅助导电结构，两者配合构成第二电极中能够进行导电的部分。也即为，第二导电层和第二导电网格配合组成复合电极。
此设置下，通过引入第二导电网格，能够使第二导电层在收集到光电流后，能够横向传输至就近的第二导电网格，并通过第二导电网格而输出至外部供电。一方面，能够大幅度减小光电流在第二导电层横向传输所需的距离，进而降低在第二导电层上的损耗，将由于第二导电层的薄膜方阻较大，而严重影响太阳能电池效率的问题发生的可能性降低到最小。另一方面，相对于采用导电层的单一性电极的构成形式，在第二导电层和第二导电网格组成的复合式的第二电极中，由于第二导电网格的高导电性和高透光性，能够大幅度降低第二电极整体的薄膜方阻，进而将随着太阳能电池器件有效面积放大，较大的薄膜方阻导致电池等效串联电阻显著增加，填充因子、短路电流大幅度下降的问题发生的可能性降低到最小，显著减小电池尺寸放大后薄膜方阻对电池效率的影响，提高了太阳能电池的光电转化效率，较佳的适应大面积太阳能电池的应用的发展趋势。
基于上述描述，应当理解，由于第一电极和第二电极均为“导电层+导电网格”的复合式电极，而复合式电极能够极大的降低对应电极的薄膜方阻，故而相比于现有技术中两个电极因单一式电极构造，而叠加成数十Ω/sq甚至上百Ω/sq的较大的薄膜方阻之和，能够将两个电极的薄膜方阻之和控制在数Ω/sq及以下(如小于或等于3Ω/sq)，从而能够将现有技术的两个电极的薄膜方阻之和降低1～2个数量级，极大的降低两个电极的薄膜方阻之和，显著减小电池尺寸放大后薄膜方阻对于电池效率的影响，有利于提高光电转换效率，适应电池的大面积制备的发展趋势。
一种可能的实施方式中，所述第一导电网格的导电性高于所述第一导电层的导电性，所述第二导电网格的导电性高于所述第二导电层的导电性。
需说明的是，第一导电网格和第一导电层的导电性的高低可以通过多种方式测得。例如：可以通过测定第一导电层和第一导电网格的薄膜方阻并比较判断得出。示例性地，通过比较第一导电网格和第一导电层的薄膜方阻，可判定两者中薄膜方阻较低的导电性高，薄膜方阻较高的导电性低。
或者，第一导电网格和第一导电层的导电性的高低可以通过测定第一导电层和第一导电网格的电阻率并比较判断得出。示例性地，通过比较第一导电网格和第一导电层的电阻率，可判定两者中电阻率较小的导电性高，电阻率较大的导电性低。
或者，第一导电网格和第一导电层的导电性的高低可以通过测定第一导电层和第一导电网格的电导率并比较判断得出。示例性地，通过比较第一导电网格和第一导电层的电导率，可判定两者中电导率较大的导电性高，电导率较小的导电性低。
应当理解，第一导电网格和第一导电层的导电性的高低并不局限于通过上述列举的方式测得，能够测定第一导电网格和第一导电层的导电性的高低的方式均在本申请所保护的范围内，对此不做严格限制。
具体而言，第一导电网格的导电性高于第一导电层的导电性，也即为，通过两者比较而相对来说，第一导电网格为高导电区域，第一导电层为低导电区域。而高导电区域和低导电区域中的“高”和“低”表示的是两者之间的相对概念，仅代表两者作为导电区域的导电性能的相对高低，不代表导电区域导电性能的绝对高低，高导电区域和低导电区域是相对而言的，即在一个电极中如果有两个不同导电性的区域，相对导电性高的区域为高导电区域，相对导电性低的区域为低导电区域。
由此，有利于光电流由导电性相对低的区域向导电性相对高的区域汇聚，从而使得光电流在第一电极的整个区域的横向转移变得更均匀，有效避免光电流大范围的横向不均匀转移造成的薄膜方阻损耗，有利于提升电池的光电转换效率，尤其是对于大面积尺寸的太阳能电池效率提升明显。
需说明的是，第二导电网格和第二导电层的导电性的高低可以通过多种方式测得。例如：可以通过测定第二导电层和第二导电网格的薄膜方阻并比较判断得出。示例性地，通过比较第二导电网格和第二导电层的薄膜方阻，可判定两者中薄膜方阻较低的导电性高，薄膜方阻较高的导电性低。
或者，第二导电网格和第二导电层的导电性的高低可以通过测定第二导电层和第二导电网格的电阻率并比较判断得出。示例性地，通过比较第二导电网格和第二导电层的电阻率，可判定两者中电阻率较小的导电性高，电阻率较大的导电性低。
或者，第二导电网格和第二导电层的导电性的高低可以通过测定第二导电层和第二导电网格的电导率并比较判断得出。示例性地，通过比较第二导电网格和第二导电层的电导率，可判定两者中电导率较大的导电性高，电导率较小的导电性低。
应当理解，第二导电网格和第二导电层的导电性的高低并不局限于通过上述列举的方式测得，能够测定第二导电网格和第二导电层的导电性的高低的方式均在本申请所保护的范围内，对此不做严格限制。
具体而言，第二导电网格的导电性高于第二导电层的导电性，也即为，通过两者比较而相对来说，第二导电网格为高导电区域，第二导电层为低导电区域。而高导电区域和低导电区域中的“高”和“低”表示的是两者之间的相对概念，仅代表两者作为导电区域的导电性能的相对高低，不代表导电区域导电性能的绝对高低，高导电区域和低导电区域是相对而言的，即在一个电极中如果有两个不同导电性的区域，相对导电性高的区域为高导电区域，相对导电性低的区域为低导电区域。
由此，有利于光电流由导电性相对低的区域向导电性相对高的区域汇聚，从而使得光电流在第二电极的整个区域的横向转移变得更均匀，有效避免光电流大范围的横向不均匀转移造成的薄膜方阻损耗，有利于提升电池的光电转换效率，尤其是对于大面积尺寸的太阳能电池效率提升明显。
一种可能的实施方式中，所述太阳能电池还包括透明层，所述透明层与所述第一导电层背离所述功能层的一面相接触，所述第一导电网格嵌设于所述透明层。
可以理解的是，第一电极为受光面一侧电极，能够供入射光射入，故而其透明度的需求较高。由此，在第一电极内设置透明层，使得外部光线能够以较高的透光度从透明层这一侧射入，具有良好的光学透过性。而在透明层中设置第一导电网格，能够合理利用局限化的空间大小，使得第一导电网格被包裹而形成嵌设于透明层的布局设置，空间利用率高。
具体而言，透明层可位于太阳能电池的最外侧，其中，最外侧可理解为太阳能电池中最靠近入射光的一侧。也即为，透明层位于第一导电层远离第二导电层的一侧。而透明层包括第一接触面，第一接触面为透明层中与第一导电层相接触的表面。第一接触面凹设有第一收容槽，第一收容槽用于供第一导电网格容置于其中。也即为，第一导电网格被透明层包围而能够呈现透明层包裹第一导电网格的视觉效果。
可以理解的是，第一收容槽为图案化的网格状沟槽，各个网格彼此之间互连互通，其大小和形状可与第一导电网格的大小和形状相适配，从而能够更好的与第一导电网格相接触，提高与第一导电网格的接触可靠性，而其具体的大小和形状可根据实际情况进行调整，本申请的实施例对此不做严格限制。示例性地，第一收容槽可呈现蜂窝状。
由此，在透明层内做开槽处理以容置第一导电网格，能够提高与第一导电网格的机械粘附力，最大限度的将对第一电极所造成的不良影响降低到最小，可靠性佳。
一种可能的实施方式中，所述第一导电网格在所述第一导电层的正投影面积与所述透明层在所述第一导电层的正投影面积的比值在0％～20％的范围内。
也即为，第一导电网格平行于透明层的截面积与透明层的截面积的比值在0％～20％的范围内(包括端点值)。换言之，第一导电网格相对于透明层的覆盖比例可以在0％～20％的范围内(包括端点值)。
可以理解的是，第一导电网格自身不具有透光性，而第一导电网格的面积占据透明层的面积的20％以下且可调，能够使第一电极整体的透光度在80％以上且可调，进而获得相对高透光度下的高导电性薄膜电极。
一种可能的实施方式中，所述第一导电网格朝向所述第一导电层的表面与所述透明层朝向所述第一导电层的表面共面。
也即为，第一导电网格朝向第一导电层的表面与透明层朝向第一导电层的表面平齐。此设置下，能够使得第一导电网格因与透明层共面而具备良好的平面度，使得第一导电网格获得较好连续性和均一性的表面形貌，有效避免第一导电网格因具有凸出台阶或粗糙度较高而刺穿功能层，进而造成第一电极和第二电极因直接导通而短路，电池无法正常工作的问题发生。
一种可能的实施方式中，所述透明层包括基底和胶质层，所述胶质层位于所述第一导电层和所述基底之间，所述第一导电网格嵌设于所述胶质层。
可以理解的是，透明层可以由单层层结构构成。具体而言，当透明层由单层层结构构成时，透明层可以为透明衬底。此设置下，能够直接将第一导电网格制备于透明衬底内，厚度相对于多层层结构有所减薄的同时也会节省一定的材料的制作工艺，有利于提高生产效率。
或者，透明层可以由多层层结构构成。具体而言，当透明层由多层层结构制成时，透明层包括层叠设置的基底和胶质层，第一导电网格位于胶质层中。也即为，胶质层与第一导电层接触的表面为第一接触面，第一收容槽开设于胶质层。
由此，可根据实际情况对透明层的层结构构成进行调整，以灵活适应多场景化的应用需求。
一种可能的实施方式中，所述太阳能电池还包括绝缘层，所述绝缘层包裹所述第二导电网格。
可以理解的是，因第二电极也为导电电极，故而第二电极不能直接与第一电极接触导通。由此，在第二电极内设置绝缘层，能够起到隔绝第一导电层和第二导电层的作用，将第一电极和第二电极因电气连接而造成短路，太阳能电池无法正常工作的问题发生的可能性降低到最小，起到隔绝第一电极与第二电极之间的直接接触的绝缘作用，可靠性佳。而在绝缘层中设置第二导电网格，能够合理利用局限化的空间大小，使得第二导电网格被包裹而形成嵌设于绝缘层的布局设置，空间利用率高。
一种可能的实施方式中，所述绝缘层具有多个通孔，所述功能层位于所述多个通孔。
示例性地，绝缘层与第二导电网格的形状相同。也即为，绝缘层能够呈现和第二导电网格相匹配的网格状形态。换言之，绝缘层并非完全覆盖第一导电层，而仅仅是覆盖部分第一导电层。
需说明的是，本申请的技术方案对于通孔的形状不做限制，通孔的形状可配合第二导电网格的单个格子的形状而呈现多样化的表现形式。例如，通孔的形状可以为正六边形、矩形、正方形、菱形、三角形、梯形。示例性地，第二导电网格的单个格子的形状为正六边形，通孔也呈现正六边形。
具体而言，绝缘层具有多个贯穿绝缘层的通孔，多个通孔间隔排布且彼此之间相互独立，从而使绝缘层呈现具有多个空心格子的网状形态。一方面，能够在使绝缘层充分适配第二导电网格的形态的基础上，节省绝缘层所占用的空间大小，避免太阳能电池的器件结构的空间浪费，实现太阳能电池的器件的小型化。另一方面，呈网格状形态的绝缘层能够腾出一定空间以容置功能层，有利于在局限化的空间布局里实现空间利用率的最大化。
而由于绝缘层中具有多个间隔排布的通孔，绝缘层还连接在第一导电层和第二导电层之间，故而能够使第一导电层和第二导电层之间形成间隔区域。其中，间隔区域可理解为多个通孔所共同占据的空间。功能层位于间隔区域且连接在第一导电层和第二导电层之间。
此设置下，功能层能够与包裹第二导电网格的绝缘层同层设置。一方面，能够在满足功能层与第一导电层和第二导电层均接触的基础上，降低太阳能电池整体的厚度，有利于实现太阳能电池小型化和轻薄化的发展趋势。另一方面，能够通过绝缘层的隔离而避免与第二导电网格直接接触，将功能层与第二导电网格因直接接触，而导致载流子的直接复合、存在漏电流、降低电池性能、电极可能会侵蚀功能层等问题发生的可能性降低到最小，能够使得光电流顺利完成“功能层-第二导电层-第二导电网格”的传输途径，避免各部分相互之间发生干扰。
一种可能的实施方式中，所述第一导电层的至少部分位于所述多个通孔，和/或，所述第二导电层的至少部分位于所述多个通孔。
可以理解的是，由于功能层相应地填充在绝缘层的通孔中，故而功能层的厚度需考虑到通孔的深度而进行设置，其中，通孔的深度可理解为垂直于第二导电层方向上的尺寸，亦可理解为绝缘层的厚度。又因考虑到太阳能电池的活性层厚度可能会设置的较为轻薄，致使整个功能层的厚度需控制在较小的水平，故而在本申请的实施例中，也可以将第一导电层和/或第二导电层设置在间隔区域，以使功能层、第一导电层和/或第二导电层配合而共同匹配绝缘层的厚度，从而能够使功能层的厚度维持在较好的水平的基础上，共同充满绝缘层中的间隔区域，有利于太阳能电池的器件稳定性和可靠性。
示例性地，第一导电层的至少部分位于间隔区域。也即为，第一导电层不仅覆盖于第一导电网格之上，其背离第一导电网格的一侧中，对应绝缘层通孔的位置的部分还会向第二导电层的方向凸伸，以伸入绝缘层的通孔中。
此设置下，能够使功能层和第一导电层配合而共同匹配绝缘层的厚度。一方面，能够使功能层的厚度维持在较好的水平的基础上，使功能层和第一导电层共同充满绝缘层中的间隔区域，有利于太阳能电池的器件稳定性和可靠性。另一方面，适当增加第一导电层的厚度也可以进一步降低第一电极的薄膜方阻，有利于减小电池尺寸放大后薄膜方阻对电池效率的影响，实现大面积太阳能电池的高效率制备。
或者，第二导电层的至少部分位于间隔区域。也即为，第二导电层不仅覆盖于第二导电网格之上，其朝向第一导电网格的一侧中，对应绝缘层通孔的位置的部分还会向第一导电层的方向凸伸，以伸入绝缘层的通孔中。
此设置下，能够使功能层和第二导电层配合而共同匹配绝缘层的厚度。一方面，能够使功能层的厚度维持在较好的水平的基础上，使功能层和第二导电层共同充满绝缘层中的间隔区域，有利于太阳能电池的器件稳定性和可靠性。另一方面，适当增加第二导电层的厚度也可以进一步降低第二电极的薄膜方阻，有利于减小串联电阻，提高填充因子和电流密度，使能量转换效率得到有效的提高。
或者，第一导电层的至少部分和第二导电层的至少部分均位于间隔区域。也即为，第一导电层不仅覆盖于第一导电网格之上，其背离第一导电网格的一侧中，对应绝缘层通孔的位置的部分还会向第二导电层的方向凸伸，以伸入绝缘层的通孔中。第二导电层不仅覆盖于第二导电网格之上，其朝向第一导电网格的一侧中，对应绝缘层通孔的位置的部分还会向第一导电层的方向凸伸，以伸入绝缘层的通孔中。
此设置下，能够使功能层、第一导电层和第二导电层配合而共同匹配绝缘层的厚度。一方面，能够使功能层的厚度维持在较好的水平的基础上，使功能层、第一导电层和第二导电层共同充满绝缘层中的间隔区域，有利于太阳能电池的器件稳定性和可靠性。另一方面，适当增加第一导电层和第二导电层的厚度也可以进一步降低第一电极和第二电极的薄膜方阻之和，有利于减小电池尺寸放大后薄膜方阻对于电池效率的影响，提高光电转换效率，适应电池的大面积制备的发展趋势。
一种可能的实施方式中，所述功能层包括依次层叠设置的第一传输层、吸光层和第二传输层，所述第一传输层与所述第一导电层接触，所述第二传输层与所述第二导电层接触，所述第一传输层和所述第二传输层中的一个用于传输电子，另一个用于传输空穴。
也即为，自第一导电层向第二导电层的方向上，第一传输层、吸光层和第二传输层依次层叠设置。
本申请的技术方案中，功能层能够产生电子-空穴对。具体而言，第一传输层和第二传输层中的一个用于传输电子，另一个用于传输空穴。也即为，当第一传输层传输电子时，第二传输层传输空穴。当第一传输层传输空穴时，第二传输层传输电子。
另外，根据太阳能电池的吸光层材料的不同，而能够使太阳能电池为有机太阳能电池、钙钛矿太阳能电池、或量子点太阳能电池等。示例性地，当太阳能电池为有机太阳能电池时，其吸光层材料包括至少一种电子给体和至少一种电子受体材料的两元或者多元共混材料，电子给体材料可为聚合物PTB7-Th，PBDB-T，PM6，D18及衍物等，电子受体材料可为PCBM，ITIC，Y6材料及衍生物等。当太阳能电池为钙钛矿太阳能电池时，其吸光层材料可以包括甲胺铅碘、甲醚铅碘、铯铅碘以及多种复合阳离子和复合阴离子的三维、二维钙钛矿等。当太阳能电池为量子点太阳能电池时，其吸光层材料可以为量子点，材料具体可包括上述的钙钛矿量子点、硫(硒)化铅、硫化镉、磷化铟等。
可以理解的是，根据太阳能电池的第一传输层和第二传输层对电池内部电子或者空穴的提取能力的不同，而能够使太阳能电池分为正式结构和反式结构。例如，对于钙钛矿太阳能电池的正式结构中，第一传输层为电子传输层，第二传输层为空穴传输层。而钙钛矿太阳能电池的反式结构中，第一传输层为空穴传输层，第二传输层为电子传输层。
需说明的是，吸光层的材料仅对应于不同类型的太阳能电池，两个传输层中具体哪个传输层传输电子或传输空穴也仅对应于太阳能电池的正式和反式两种器件结构，对于吸光层材料的选取和两个传输层具体负责传输的对象(空穴和电子)，本申请的技术方案不做严格限制。
基于上述描述，应当理解，功能层的工作过程可简要概述为：在光照下，吸光层吸收辐射的光子能量而产生光生激子(电子-空穴对)，光生激子分解产生自由载流子(电子和空穴)，电子和空穴分别向用于收集电子的传输层和用于收集空穴的传输层扩散并被收集，最终会在外电路中形成电流。
一种可能的实施方式中，所述第二导电网格的厚度小于或等于所述第一导电网格的厚度。
其中，第一导电网格的厚度可理解为第一导电网格垂直于第一导电层方向上的尺寸，具体而言，所述尺寸是指：在第一导电网格本体上，距离第一导电层最远的一点到第一导电层的垂直距离。第二导电网格的厚度可理解为第二导电网格垂直于第二导电层方向上的尺寸，具体而言，所述尺寸是指：在第二导电网格本体上，距离第二导电层最远的一点到第二导电层的垂直距离。
可以理解的是，对于太阳能电池而言，功能层的厚度会设置的较为轻薄。而功能层连接在第一导电层和第二导电层之间，第二导电网格位于第一导电层和第二导电层之间。也即为，功能层与第二导电网格同层设置。此设置下，第二导电网格的厚度相应地不能像第一导电网格的厚度那样设置的过厚。而通过控制和调整第二导电网格的厚度以适配功能层的厚度，能够充分满足太阳能电池的高效率、大面积的应用需求，可靠性佳。
本申请第二方面，还提供一种太阳能电池的制备方法，所述方法包括：
制备第一导电网格和第一导电层，其中，所述第一导电网格与所述第一导电层接触，所述第一导电层用于接收由功能层产生的光电流，所述第一导电网格用于向目标设备输出所述光电流；及
在所述第一导电层上制备第二导电网格、第二导电层和功能层，其中，所述第二导电层与所述第一导电层层叠设置，所述功能层设于所述第一导电层和所述第二导电层之间，所述第二导电网格嵌设于所述功能层，且所述第二导电网格的一面与所述第二导电层接触，所述功能层用于吸收光照并产生光电流，所述第二导电层用于接收由所述功能层产生的所述光电流，所述第二导电网格用于向目标设备输出所述光电流。
一种可能的实施方式中，所述制备第一导电网格和第一导电层包括：
提供透明层；
形成嵌设于所述透明层的第一导电网格，其中，所述第一导电网格的至少部分表面外露在所述透明层；及
形成覆盖所述透明层且与所述第一导电网格接触的第一导电层。
一种可能的实施方式中，所述在所述第一导电层上制备第二导电网格、第二导电层和功能层包括：
在所述第一导电层远离所述第一导电网格的一侧形成原始绝缘层；
形成嵌设于所述原始绝缘层的第二导电网格，其中，所述第二导电网格的至少部分表面外露在所述原始绝缘层；
刻蚀所述原始绝缘层以形成包裹所述第二导电网格的绝缘层，其中，所述绝缘层具有多个通孔；
在所述多个通孔中形成与所述第一导电层接触的功能层；及
形成覆盖所述功能层且与所述第二导电网格接触的第二导电层。
基于上述描述，应当理解，本方法所提出的太阳能电池的结构，在制备顺序上可以优先制备出第一导电网格和第二导电网格，然后将功能层填充在绝缘层的间隔区域。该结构避免了通过层压法将导电网格电极热压在已制备好的电池上作为透明顶电极时通常面临的机械粘附力不足和电气接触不佳的问题，也因此避免了通常采用较大厚度的导电胶(如PEDOT:PSS/sorbitol)提供机械粘附力和电气接触作用时可能带来的电荷提取效率不高或与活性材料的能级匹配问题，能够提高载流子提取效率等，且制备工艺简单，有利于降低制备成本，为制备高效大面积太阳能电池提供了可能性。
本申请第三方面，还提供一种智能眼镜，所述智能眼镜包括电子器件和如上所述的太阳能电池，或者包括使用如上所述的太阳能电池的制备方法所得到的太阳能电池，所述太阳能电池用于对所述电子器件进行供电。
其中，太阳能电池可适用于任何对制备大面积的半透明薄膜太阳能电池器件有需求的领域，如可穿戴设备、智能消费电子类设备、汽车、光伏建筑一体化、物联网，而太阳能电池可用于制备前述设备中的镜片、显示屏或透明外壳。示例性地，可穿戴设备可以为但不仅限于为智能眼镜、智能护目镜、增强现实(Augmented Reality，AR)、虚拟现实(VirtualReality，VR)、智能手表、智能手环、头戴式无线耳机、骨传导式无线耳机、颈带式无线耳机、真无线(True Wireless Stereo，TWS)式耳机。智能消费类电子设备可以为但不限于为手机、平板电脑、笔记本电脑。
一种可能的实施方式中，太阳能电池可被独立制备成为智能眼镜的镜片，以具备满足视觉环境需求、呈现清晰视野和为智能眼镜的各类电子器件供电等作用。
示例性地，智能眼镜还包括镜架，镜架可包括镜框和连接至镜框的镜腿。镜腿内收容有如储能电池、处理器、传感器和通讯模块等电子器件。镜框凹设有收容槽，收容槽可用于收容被制备成为镜片的太阳能电池。收容槽内凹设有通孔，通孔可用于供被制备成为镜片的太阳能电池的正负极穿过，并通过如铰链等连接形式实现与镜腿内的各电子器件的电气连接，以为各电子器件供电。
而当太阳能电池被制备成为智能眼镜的镜片时，单个镜片能够达到如20cm2～30cm2的大尺寸面积，标准光照下可获得如数十～数百毫瓦的可用功率，能够满足智能眼镜的功耗需求。同时，其顶电极和底电极的薄膜方阻之和较低，能够大幅度降低电池有效面积放大对光电转换效率的影响，实现大面积的太阳能电池的高效率制备。
另一种可能的实施方式中，太阳能电池可与镜片基底集成在一起形成智能眼镜的镜片。也即为，智能眼镜的镜片包括镜片基底和设置在镜片基底上的太阳能电池。
本申请第四方面，还提供一种电子设备，所述电子设备包括用电模块和如上所述的太阳能电池，或者包括使用如上所述的太阳能电池的制备方法所得到的太阳能电池，所述太阳能电池用于对所述用电模块进行供电。
附图说明
图1是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的智能眼镜的一种结构示意图；
图3是图1所示智能眼镜的部分结构示意图；
图4是本申请实施例提供的太阳能电池的一种结构示意图；
图5是本申请实施例提供的太阳能电池的另一种结构示意图；
图6是本申请实施例提供的太阳能电池的第一电极的一种俯视剖面示意图；
图7是本申请实施例提供的太阳能电池的第一电极的另一种俯视剖面示意图；
图8是本申请实施例提供的太阳能电池的第一电极的光电流传输的示意简图；
图9是本申请实施例提供的太阳能电池的第二电极的一种俯视剖面示意图；
图10是本申请实施例提供的太阳能电池的第二电极的另一种俯视剖面示意图；
图11是本申请实施例提供的太阳能电池的第二电极的光电流传输的示意简图；
图12是本申请实施例提供的太阳能电池的第二电极的部分结构示意图；
图13是本申请实施例提供的太阳能电池的又一种结构示意图；
图14是本申请实施例提供的太阳能电池的再一种结构示意图；
图15是本申请实施例提供的太阳能电池的第五种结构示意图；
图16是本申请实施例提供的太阳能电池的制备方法的流程示意图；
图17是图16所示的太阳能电池的制备方法的步骤S100的流程示意图；
图18是图17所示的太阳能电池的制备方法的步骤S100的步骤示意图；
图19是图17所示太阳能电池的制备方法的步骤S110的流程示意图；
图20是图16所示的太阳能电池的制备方法的步骤S200的流程示意图；
图21是图20所示的太阳能电池的制备方法的步骤S200的步骤示意图；
图22是图21所示的太阳能电池的制备方法的部分细化示意图；
图23是图20所示的太阳能电池的制备方法的步骤S230的流程示意图；
图24是图20所示的太阳能电池的制备方法的步骤S230的步骤示意图；
图25是图20所示的太阳能电池的制备方法的步骤S240的流程示意图；
图26是图25所示的太阳能电池的制备方法的步骤S240的步骤示意图。
具体实施方式
为了方便理解，首先对本申请的实施例所涉及的术语进行解释。
和/或：仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。
多个：是指两个或多于两个。
连接：应做广义理解，例如，A与B连接，可以是A与B直接相连，也可以是A与B通过中间媒介间接相连。
薄膜方阻：亦可称为方块电阻，是描述导电薄膜导电性的重要参数。是假设一个正方形的导电薄膜(长等于宽)，其方块电阻等于薄膜电阻率/薄膜厚度，与薄膜面积大小无关。单位是欧姆/sq(Ω/sq)。
器件有效面积：顶电极和底电极同时覆盖的区域面积，是可以通过吸光产生并收集光电流的区域。
串联电阻：为太阳能电池基于PN结的光生伏特效应等效出的电路模型的一个参数，由电池底电极的薄膜方阻、电池顶电极的薄膜方阻、电池有效面积的等效电阻，以及电池中间各个膜层的等效电阻组成。
下面将结合附图，对本申请的具体实施方式进行清楚地描述。
随着以钙钛矿、有机太阳能电池等为代表的新型薄膜太阳能电池技术日益深入人们的生活，其因具备高效、柔性、透明度及颜色可调等优异特性而具有广泛的应用场景。迄今为止，拥有高效率的新型薄膜太阳能电池的器件尺寸基本在小于或等于0.1cm2的实验室器件级别。随着应用器件的尺寸增大，受电极薄膜方阻的影响，光电转换效率将迅速下降，这导致电池无法满足具有较大尺寸的应用器件的功率需求。
基于此，本申请的实施例提供一种太阳能电池和应用太阳能电池的智能眼镜及电子设备，能够减小电池尺寸放大后薄膜方阻对电池效率的影响，适应大面积太阳能电池应用的发展趋势。
其中，太阳能电池可适用于任何对制备大面积的半透明薄膜太阳能电池器件有需求的领域，如可穿戴设备、智能消费电子类设备、汽车、光伏建筑一体化、物联网，而太阳能电池可用于制备前述设备中的镜片、显示屏或透明外壳。示例性地，可穿戴设备可以为但不仅限于为智能眼镜、智能护目镜、增强现实(Augmented Reality，AR)、虚拟现实(VirtualReality，VR)、智能手表、智能手环、头戴式无线耳机、骨传导式无线耳机、颈带式无线耳机、真无线(True Wireless Stereo，TWS)式耳机等。智能消费类电子设备可以为但不限于为手机、平板电脑、笔记本电脑等。
本申请的实施例中，太阳能电池可理解为能够吸收太阳光而直接产生光电流的光电元件，因其光电转换效率不受薄膜方阻的影响，故而既可满足小面积(如小于或等于0.1cm2)尺寸的应用需求，也可满足大面积(如大于或等于1cm2)尺寸的应用需求。示例性地，太阳能电池100可以为有机太阳能电池、钙钛矿太阳能电池或量子点太阳能电池。
其中，在进行大面积尺寸的太阳能电池制备时，其既可以通过如激光画刻等工艺切割出多个小面积的子电池，并使多个子电池彼此串联而以模组或组件的形式组成大面积尺寸的太阳能电池，也可以是单个的完整的大面积尺寸的太阳能电池，具体可根据应用场景灵活调整，本申请的实施例对此不做严格限制。
请参阅图1，电子设备300可以包括用电模块310和太阳能电池100。太阳能电池100与用电模块310电连接，可用于为用电模块310供电。示例性地，电子设备300可以为前述描述中的可穿戴设备或智能消费类电子设备。用电模块310可以是包括电池、处理器、传感器、通讯模块等各用电模块。
需说明的是，图1的目的仅在于示意性的描述用电模块310和太阳能电池100的连接关系，并非是对各个设备的连接位置、具体构造及数量做具体限定。而本申请实施例示意的结构并不构成对电子设备300的具体限定。在本申请另一些实施例中，电子设备300可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。
请参阅图2，智能眼镜200可以包括太阳能电池100、镜架210和电子器件(图未示)。
其中，镜架210能够承载和固位太阳能电池100，并能够为太阳能电池100的安装稳定性和可靠性提供强有力的支撑。其形态可根据智能眼镜200的实际应用场景而相应的发生变化，仅需满足能够限位太阳能电池100即可。电子器件可收容于镜架210中，且与太阳能电池100电连接，以使太阳能电池100为电子器件供电。示例性地，电子器件可以为储能电池、处理器、传感器和通讯模块。
需说明的是，图2的目的仅在于示意性的描述太阳能电池100、镜架210和电子器件的连接关系，并非是对各个设备的连接位置、具体构造及数量做具体限定。而本申请实施例示意的结构并不构成对智能眼镜200的具体限定。在本申请另一些实施例中，智能眼镜200可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。
一种可能的实施方式中，太阳能电池100可与镜片基底集成在一起而形成智能眼镜200的镜片。也即为，智能眼镜200的镜片包括镜片基底和设置在镜片基底上的太阳能电池100。
请结合参阅图2和图3，另一种可能的实施方式中，太阳能电池100可被独立制备成为智能眼镜200的镜片，以具备满足视觉环境需求、呈现清晰视野和为智能眼镜200的各类电子器件供电等作用。镜架210可用于承载太阳能电池100制备而成的镜片及收容组成智能眼镜200的如处理器、传感器和通讯模块等各类电子器件。
示例性地，镜架210可包括镜框220和连接至镜框220的镜腿230。镜腿230内收容有如储能电池、处理器、传感器和通讯模块等电子器件。镜框220凹设有收容槽240，收容槽可用于收容被制备成为镜片的太阳能电池100。收容槽内凹设有通孔250，通孔250可用于供被制备成为镜片的太阳能电池100的正负极穿过，并通过如铰链等连接形式实现与镜腿230内的各电子器件的电气连接，以为各电子器件供电。
可以理解的是，当太阳能电池100被制备成为智能眼镜200的镜片时，单个镜片能够达到如20cm2～30cm2的大尺寸面积，标准光照下可获得如数十～数百毫瓦的可用功率，能够满足智能眼镜200的功耗需求。同时，其顶电极和底电极的薄膜方阻之和较低，能够大幅度降低电池有效面积放大对光电转换效率的影响，实现大面积的太阳能电池100的高效率制备，如下将结合太阳能电池100的结构对太阳能电池100达成前述作用的原理进行说明。
请结合参阅图4和图5，太阳能电池100包括相对设置的第一电极10、第二电极20和功能层30。其中，功能层30可理解为用于吸收光照并产生光生电流的层结构，第一电极10和第二电极20可理解为用于接收光生电流并传输至外部供电的透明电极，表示即能导电又在可见光范围内具有高透光率的薄膜，具有优异的光学透过性、导电性和稳定性。两者可理解为太阳能电池100的正、负极，通过接入第一电极10和第二电极20，以实现太阳能电池100的供电功能。
另外，第一电极10可称之为顶电极和底电极中的一个，第二电极20可称之为顶电极和底电极中的另一个，其中，顶电极和底电极即可表示两者在太阳能电池100中的位置关系，也可表示制备太阳能电池100时先制作底电极再制作顶电极的制备顺序。
示例性地，第一电极10可以为受光面一侧电极，第二电极20可以为背光面一侧电极，入射光由第一电极10入射至功能层30，功能层30吸收光子而受激发产生电子空穴对，并对电子和空穴进行提取而传输至两个电极，进而实现对外供电。此设置下，受光面侧的第一电极10可以为透明导电电极，背光面侧的第二电极20可以为半透明或透明导电电极。当然，第一电极10也可以为背光面一侧电极，第二电极20也可以为受光面一侧电极，对此不做严格限制。
请结合参阅图4、图6和图7，第一电极10包括透明层11、第一导电层13和第一导电网格12。透明层11和第一导电层13层叠设置，第一导电网格12嵌设于透明层11中并与第一导电层13相接触。
可以理解的是，第一电极10能够供入射光射入，故而其平均透明度(AverageVisible Transmittance，AVT)的需求较高。由此，在第一电极10内设置透明层11，使得外部光线能够以较高的透光度从透明层11这一侧射入，具有良好的光学透过性。而在透明层11中设置第一导电网格12，能够合理利用局限化的空间大小，使得第一导电网格12被包裹而形成嵌设于透明层11的布局设置，空间利用率高。
而在第一电极10中，第一导电层13用于接收由功能层30产生的光电流，第一导电网格12用于向目标设备输出光电流。具体而言，请参阅图8，光电流自功能层30进入第一导电层13后，能够在第一导电层13的横向传输过程中，通过就近的第一导电网格12的收集而被输出至外部供电。示例性地，第一电极10的引线触点可设置于第一导电网格12，并最终通过设置在第一导电网格12的引线触点而实现对外供电。
应当理解，目标设备可以为任何能够通过接收第一导电网格12输出的光电流而实现充电功能的设备。例如，目标设备可以为前述电子设备300中的用电模块310，或，目标设备可以为前述智能眼镜200中的电子器件。示例性地，目标设备可以为但不限于为电池、处理器、传感器、通讯模块等。
本申请的实施例中，第一导电网格12的导电性高于第一导电层13的导电性，也即为，通过两者比较而相对来说，第一导电网格12为高导电区域，第一导电层13为低导电区域。而高导电区域和低导电区域中的“高”和“低”表示的是两者之间的相对概念，仅代表两者作为导电区域的导电性能的相对高低，不代表导电区域导电性能的绝对高低，高导电区域和低导电区域是相对而言的，即在一个电极中如果有两个不同导电性的区域，相对导电性高的区域为高导电区域，相对导电性低的区域为低导电区域。
由此，有利于光电流由导电性相对低的区域向导电性相对高的区域汇聚，从而使得光电流在第一电极10的整个区域的横向转移变得更均匀，有效避免光电流大范围的横向不均匀转移造成的薄膜方阻损耗，有利于提升电池的光电转换效率，尤其是对于大面积尺寸的太阳能电池100效率提升明显。
需说明的是，第一导电网格12和第一导电层13的导电性的高低可以通过多种方式测得。例如，可以测定第一导电层13和第一导电网格12的薄膜方阻并比较判断得出。示例性地，通过比较第一导电网格12和第一导电层13的薄膜方阻，可判定两者中薄膜方阻较低的导电性高，薄膜方阻较高的导电性低。
或者，第一导电网格12和第一导电层13的导电性的高低可以通过测定第一导电层13和第一导电网格12的电阻率并比较判断得出。示例性地，通过比较第一导电网格12和第一导电层13的电阻率，可判定两者中电阻率较小的导电性高，电阻率较大的导电性低。
或者，第一导电网格12和第一导电层13的导电性的高低可以通过测定第一导电层13和第一导电网格12的电导率并比较判断得出。示例性地，通过比较第一导电网格12和第一导电层13的电导率，可判定两者中电导率较大的导电性高，电导率较小的导电性低。
应当理解，第一导电网格12和第一导电层13的导电性的高低并不局限于通过上述列举的方式测得，能够测定第一导电网格12和第一导电层13的导电性的高低的方式均在本申请所保护的范围内，对此不做严格限制。
请结合参阅图4、图6和图7，本申请的实施例中，透明层11可位于太阳能电池100的最外侧，其中，最外侧可理解为太阳能电池100中最靠近入射光的一侧。也即为，透明层11位于受光面一侧。而透明层11包括第一接触面111，第一接触面111为透明层11中与第一导电层13相接触的表面。第一接触面111凹设有第一收容槽112，第一收容槽112用于供第一导电网格12容置于其中。也即为，第一导电网格12被透明层11包围而能够呈现透明层11包裹第一导电网格12的视觉效果。
可以理解的是，如图6和图7所示，第一收容槽112为图案化的网格状沟槽，各个网格彼此之间互连互通，其大小和形状可与第一导电网格12的大小和形状相适配，从而能够更好的与第一导电网格12相接触，提高与第一导电网格12的接触可靠性，而其具体的大小和形状可根据实际情况进行调整，本申请的实施例对此不做严格限制。示例性地，第一收容槽112可呈现蜂窝状。
由此，在透明层11内做开槽处理以容置第一导电网格12，能够提高与第一导电网格12的机械粘附力，最大限度的将对第一电极10所造成的不良影响降低到最小，可靠性佳。
一种可能的实施方式中，如图5所示，透明层11可以由单层结构构成。具体而言，当透明层11由单层层结构构成时，透明层11可以为透明衬底。此设置下，能够直接将第一导电网格12制备于透明衬底内，厚度相对于多层层结构有所减薄的同时也会节省一定的材料的制作工艺，有利于提高生产效率。
另一种可能的实施方式中，如图4所示，透明层11可以由多层结构构成。具体而言，当透明层11由多层层结构制成时，透明层11包括层叠设置的基底113和胶质层114，第一导电网格12位于胶质层114中。也即为，胶质层114与第一导电层13接触的表面为第一接触面111，第一收容槽112开设于胶质层114。
示例性地，胶质层114可以为液态固化后形成的胶质材料，如热塑性高分子聚合物、光固化聚合物、热固化聚合物。
基于上述描述，应当理解，本申请的实施例对于透明层11的具体结构不做限制，可根据实际情况对透明层11的层结构构成进行调整，以灵活适应多场景化的应用需求。
请结合参阅图4和图7，第一导电网格12嵌设于第一收容槽112中，也即为，第一导电网格12嵌设于透明层11。其中，第一导电网格12可理解为导电线与导电线之间交叉互连而构成网状的导电线路图案。
示例性地，第一导电网格12的单个格子的图案形状为多种形式，例如，可以为正六边形、矩形、正方形、菱形、三角形、梯形等，从而使得多个网格互连形成的第一导电网格12的形状可以呈现前述图案形状中一种或多种的组合。而多个网格互连形成的第一导电网格12的材质可包括银(Ag)、铜(Cu)、金(Au)、铝(Al)、镍(Ni)、锌(Zn)等中一种或多种的组合，或者，第一导电网格12的材质可包括掺杂导电高分子、金属纳米线、碳纳米管、石墨烯、金属氧化物等中一种或多种的组合。
此设置下，第一导电网格12嵌设于透明层11中，能够被透明层11包裹而获得良好的保护性能，有利于免受外部环境因素的干扰，抗划刮能力强。且由于第一导电网格12中各部分是交叉互连的，故而第一导电网格12中不存在线与线之间的接触电阻，能够将因为线与线之间的接触电阻而造成导电性能下降、薄膜电阻升高的问题发生的可能性降低到最小，有利于在保持较高透光率下将第一电极10的薄膜方阻维持在较小的水平。
而第一导电网格12的导电性和透光度可以通过单个格子的尺寸、格子与格子之间的线宽、导电网格的厚度等调节，不仅能够最大限度的避免因透光度和导电性相互制约而影响到太阳能电池100的光电转换效率的问题发生，还能够获得相对高透光度(如大于80％)下的高导电性(如薄膜方阻低于1Ω/sq)薄膜电极，以较好的适用于制备大面积的太阳能电池100的底电极。
示例性地，第一导电网格12的厚度范围可以在0.5um～15um的范围内(包括端点值)，其中，第一导电网格12的厚度可理解为第一导电网格12垂直于第一导电层13方向上的尺寸，具体而言，所述尺寸是指：在第一导电网格12本体上，距离第一导电层13最远的一点到第一导电层13的垂直距离。第一导电网格12的线宽范围可以在0.5um～10um的范围内(包括端点值)。
请参阅图4，由于第一导电网格12需与第一导电层13接触，故而第一导电网格12的至少部分(如部分表面)需外露在透明层11，以保证第一导电网格12能够与第一导电层13直接接触而相互导通。
示例性地，第一导电网格12朝向第一导电层13的表面与透明层11朝向第一导电层13的表面共面。也即为，第一导电网格12朝向第一导电层13的表面与透明层11朝向第一导电层13的表面平齐。此设置下，能够使得第一导电网格12因与透明层11共面而具备良好的平面度，使得第一导电网格12获得较好连续性和均一性的表面形貌，有效避免第一导电网格12因具有凸出台阶或粗糙度较高而刺穿功能层30，进而造成第一电极10和第二电极20因直接导通而短路，电池无法正常工作的问题发生。
另外，第一导电网格12在第一导电层13的正投影面积与透明层11在第一导电层13的正投影面积的比值在0％～20％的范围内(包括端点值)。也即为，第一导电网格12平行于透明层11的截面积与透明层11的截面积的比值在0％～20％的范围内(包括端点值)。换言之，第一导电网格12在透明层11的面积覆盖率可以在0％～20％的范围内(包括端点值)，其中第一导电网格12在透明层11的面积覆盖率指的是第一导电网格12在透明层11所占的面积占透明层11总面积的百分比。
可以理解的是，第一导电网格12自身不具有透光性，而第一导电网格12的面积占据透明层11的面积的20％以下且可调，能够使第一电极10整体的透光度在80％以上且可调，进而获得相对高透光度下的高导电性薄膜电极。
请继续参阅图4，第一导电层13覆盖于透明层11之上且与第一导电网格12接触。也即为，第一导电层13能够与第一导电网格12接触导通。
其中，第一导电层13可理解为完整覆盖在第一导电网格12上的平面层。一方面，第一导电层13是第一电极10中能够与功能层30直接接触的层结构，主要用于收集功能层30吸光所产生的如电子或者空穴的光电流，并使光电流在其内横向传输。另一方面，第一导电层13对于第一导电网格12完全覆盖，还能够起到平整化第一导电网格12的作用，从而减小由于第一导电网格12的粗糙度过大而带来的刺穿功能层30的风险，起到表面修饰的作用。而第一导电层13的材质可根据与功能层30之间的能级匹配而进行选取，以达到更好的光电流收集和传输的效果。
示例性地，第一导电层13的材质可以为透明导电氧化物(TransparentConductive Oxide，TCO)，如掺锡氧化铟(Indium Tin Oxide，ITO)、掺氟氧化锡(F-dopedTin Oxide,FTO)、掺铝氧化锌(Aluminum-doped Zinc Oxide，AZO)、掺锑氧化锡(Sb-dopedTin Oxide，ATO)、掺镓氧化锌(Gallium-doped Zinc Oxide，GZO)、掺硼氧化锌(Boron-doped ZnO,BZO)等。或者，第一导电层13的材质也可以为金属或合金。或者，第一导电层13的材质也可以为薄层金属或合金复合TCO。或者，第一导电层13的材质也可以为薄层金属或合金复合金属氧化物，如钼氧化物、锌氧化物、钨氧化物。或者，第一导电层13的材质也可以为有机物复合ITO，如酞菁铜(CuPc)/ITO、酞菁锌(ZnPc)/ITO、CuPc/锂(Li)/ITO、浴铜灵(BCP)/Li/ITO等。或者，第一导电层13的材质也可以为导电聚合物(PEDOT:PSS)、碳纳米管(CNT)、石墨烯等中一种或多种的组合。
本申请的实施例中，第一导电网格12的导电性高于第一导电层13的导电性，故而第一导电层13收集的光电流在第一导电层13中横向传输时，会被就近的第一导电网格12收集并最终输出到外部供电。
基于上述描述，应当理解，第一导电层13和第一导电网格12均为能够允许电流通过的电性导体。由此，通过设置第一导电网格12并使第一导电网格12与第一导电层13相接触，能够使第一导电网格12作为主导电结构，第一导电层13作为辅助导电结构，两者配合构成第一电极10中能够进行导电的部分。也即为，第一导电层13和第一导电网格12配合组成复合电极。
此设置下，由于第一导电网格12的导电性高于第一导电层13的导电性，故而通过引入第一导电网格12，能够使第一导电层13在收集到光电流后，能够横向传输至就近的第一导电网格12，并通过第一导电网格12而输出至外部供电。一方面，能够大幅度减小光电流在第一导电层13横向传输所需的距离，进而降低在第一导电层13上的损耗，将由于第一导电层13的薄膜方阻较大，而严重影响太阳能电池100效率的问题发生的可能性降低到最小。另一方面，相对于采用导电层的单一性电极的构成形式，在第一导电层13和第一导电网格12组成的复合式的第一电极10中，由于第一导电网格12的高导电性和高透光性，能够大幅度降低第一电极10整体的薄膜方阻，进而将随着太阳能电池100器件有效面积放大，较大的薄膜方阻导致电池等效串联电阻显著增加，填充因子、短路电流大幅度下降的问题发生的可能性降低到最小，显著减小电池尺寸放大后薄膜方阻对电池效率的影响，提高了太阳能电池100的光电转化效率，较佳的适应大面积太阳能电池100的应用的发展趋势。
请结合参阅图4、图9和图10，第二电极20堆叠于第一电极10之上，也即为，第二电极20与第一电极10层叠设置。需说明的是，第一电极10和第二电极20表示太阳能电池100的正极或负极，两者不能直接电气相连而短路，进而造成太阳能电池100无法工作。故而前述第二电极20与第一电极10堆叠设置的描述并不意味着两个导电电极之间的直接接触，而仅代表两个电极之间的相对位置关系。
具体而言，第二电极20包括绝缘层21、第二导电网格22和第二导电层23。绝缘层21连接在第一导电层13和第二导电层23之间，起到隔绝第一导电层13和第二导电层23的作用。第二导电网格22嵌设于功能层30中。需说明的是，第二导电网格22嵌设于功能层30可理解为第二导电网格22与功能层30的相对位置关系为第二导电网格22与功能层30同层设置，且第二导电网格22被功能层30包围，两者之间可不具有实际的直接连接关系。具体而言，第二导电网格22位于绝缘层21中，且第二导电网格22的一端与第二导电层23接触，第二导电网格22的另一端通过绝缘层21而与第一导电层13绝缘。
可以理解的是，因第二电极20也为导电电极，故而第二电极20不能直接与第一电极10接触导通。由此，在第二电极20内设置绝缘层21，能够将第一电极10和第二电极20因电气连接而造成短路，太阳能电池100无法正常工作的问题发生的可能性降低到最小，起到隔绝第一电极10与第二电极20之间的直接接触的绝缘作用，可靠性佳。而在绝缘层21中设置第二导电网格22，能够合理利用局限化的空间大小，使得第二导电网格22被包裹而形成嵌设于绝缘层21的布局设置，空间利用率高。
在第二电极20中，第二导电层23用于接收由功能层30产生的光电流，第二导电网格22用于向目标设备输出光电流。具体而言，请参阅图11，光电流自功能层30进入第二导电层23后，能够在第二导电层23的横向传输过程中，通过就近的第二导电网格22的收集而被输出至外部供电。示例性地，第二电极20的引线触点可设置于第二导电网格22，并最终通过设置在第二导电网格22的引线触点而实现对外供电。
应当理解，目标设备可以为任何能够通过接收第二导电网格22输出的光电流而实现充电功能的设备。例如，目标设备可以为前述电子设备300中的用电模块310，或，目标设备可以为前述智能眼镜200中的电子器件。示例性地，目标设备可以为但不限于为电池、处理器、传感器、通讯模块等。
具体而言，第二导电网格22的导电性高于第一导电层13的导电性，也即为，通过两者比较而相对来说，第二导电网格22为高导电区域，第一导电层13为低导电区域。而高导电区域和低导电区域中的“高”和“低”表示的是两者之间的相对概念，仅代表两者作为导电区域的导电性能的相对高低，不代表导电区域导电性能的绝对高低，高导电区域和低导电区域是相对而言的，即在一个电极中如果有两个不同导电性的区域，相对导电性高的区域为高导电区域，相对导电性低的区域为低导电区域。
由此，有利于光电流由导电性相对低的区域向导电性相对高的区域汇聚，从而使得光电流在第二电极20的整个区域的横向转移变得更均匀，有效避免光电流大范围的横向不均匀转移造成的薄膜方阻损耗，有利于提升电池的光电转换效率，尤其是对于大面积尺寸的太阳能电池100效率提升明显。
需说明的是，第二导电网格22和第二导电层23的导电性的高低可以通过多种方式测得。例如，可以通过测定第二导电层23和第二导电网格22的薄膜方阻并比较判断得出。示例性地，通过比较第二导电网格22和第二导电层23的薄膜方阻，可判定两者中薄膜方阻较低的导电性高，薄膜方阻较高的导电性低。
或者，第二导电网格22和第二导电层23的导电性的高低可以通过测定第二导电层23和第二导电网格22的电阻率并比较判断得出。示例性地，通过比较第二导电网格22和第二导电层23的电阻率，可判定两者中电阻率较小的导电性高，电阻率较大的导电性低。
或者，第二导电网格22和第二导电层23的导电性的高低可以通过测定第二导电层23和第二导电网格22的电导率并比较判断得出。示例性地，通过比较第二导电网格22和第二导电层23的电导率，可判定两者中电导率较大的导电性高，电导率较小的导电性低。
应当理解，第二导电网格22和第二导电层23的导电性的高低并不局限于通过上述列举的方式测得，能够测定第二导电网格22和第二导电层23的导电性的高低的方式均在本申请所保护的范围内，对此不做严格限制。
请结合参阅图4、图9和图10，本申请的实施例中，绝缘层21包括第二接触面211，第二接触面211为绝缘层21中与第二导电层23相接触的表面。第二接触面211凹设有第二收容槽212，第二收容槽212用于供第二导电网格22容置于其中。也即为，第二导电网格22被绝缘层21包围而能够呈现绝缘层21包裹第二导电网格22的视觉效果。
可以理解的是，如图9和图10所示，第二收容槽212为图案化的网格状沟槽，各个网格之间彼此互连互通，其大小和形状可与第二导电网格22的大小和形状相适配，从而能够更好的与第二导电网格22相接触，提高与第二导电网格22的接触可靠性，而其具体的大小和形状可根据实际情况进行调整，本申请的实施例对此不做严格限制。示例性地，第二收容槽212可呈现蜂窝状。
由此，在绝缘层21内做开槽处理以容置第二导电网格22，能够提高与第二导电网格22的机械粘附力，最大限度的将对第二电极20所造成的不良影响降低到最小，可靠性佳。
示例性地，绝缘层21的材质可以为能够被压印或刻蚀的透明胶质材料，或者，绝缘层21的材质可以为氧化物绝缘材料，如氧化铝。或者，绝缘层21的材质可以为非氧化物绝缘材料，如氟化镁。
请结合参阅图4和图10，第二导电网格22嵌设于第二收容槽212中，也即为，第二导电网格22嵌设于绝缘层21。其中，第二导电网格22可理解为导电线与导电线之间交叉互连而构成网状的导电线路图案。
一种可能的实施方式中，第二导电网格22的图案形状与第一导电网格12的图案形状相同。由此，能够使得加工和制造都较为简便，有利于节省生产工序，提高生产效率。
另一种可能的实施方式中，第二导电网格22的图案形状与第一导电网格12的图案形状不相同。
示例性地，第二导电网格22的单个格子的图案形状可为多种形式，例如，可以为正六边形、矩形、正方形、菱形、三角形、梯形等中的一种或多种的结合，从而使得多个网格互连形成的第二导电网格22的形状可以呈现前述图案形状中一种或多种的组合。而多个网格互连形成的第二导电网格22的材质可包括银(Ag)、铜(Cu)、金(Au)、铝(Al)、镍(Ni)、锌(Zn)等中一种或多种的组合，或者，第二导电网格22的材质可包括掺杂导电高分子、金属纳米线、碳纳米管、石墨烯、金属氧化物等中一种或多种的组合。
此设置下，第二导电网格22嵌设于绝缘层21中，能够被绝缘层21包裹而获得良好的保护性能，有利于免受外部环境因素的干扰，抗划刮能力强。且由于第二导电网格22中各部分是交叉互连的，故而第二导电网格22中不存在线与线之间的接触电阻，能够将因为线与线之间的接触电阻而造成导电性能下降、薄膜电阻升高的问题发生的可能性降低到最小，有利于在保持较高透光率下将第二电极20的薄膜方阻维持在较小的水平。
而第二导电网格22的导电性和透光度可以通过单个格子的尺寸、格子与格子之间的线宽、导电网格的厚度等调节，不仅能够最大限度的避免因透光度和导电性相互制约而影响到太阳能电池100的光电转换效率的问题发生，还能够获得相对高透光度(如大于80％)下的高导电性(如薄膜方阻低于1Ω/sq)薄膜电极，以较好的适用于制备大面积的太阳能电池100的顶电极。
示例性地，第二导电网格22的厚度范围可以在0.5um～15um的范围内(包括端点值)，其中，第二导电网格22的厚度可理解为第二导电网格22垂直于第二导电层23方向上的尺寸，具体而言，所述尺寸是指：在第二导电网格22本体上，距离第二导电层23最远的一点到第二导电层23的垂直距离。第二导电网格22的线宽范围可以在0.5um～10um的范围内(包括端点值)。
请参阅图4，由于第二导电网格22需与第二导电层23接触，故而第二导电网格22的至少部分(如部分表面)需外露在绝缘层21，以保证第二导电网格22能够与第二导电层23直接接触而相互导通。
示例性地，第二导电网格22朝向第二导电层23的表面与绝缘层21朝向第二导电层23的表面共面。也即为，第二导电网格22朝向第二导电层23的表面与绝缘层21朝向第二导电层23的表面平齐。此设置下，能够使得第二导电网格22因与绝缘层21共面而具备良好的平面度，有利于控制太阳能电池100的粗糙度，以满足应用至可穿戴设备200时的多场景应用需求。
一种可能的实施方式中，第二导电网格22的厚度小于或等于第一导电网格12的厚度，其中，第一导电网格12的厚度可理解为第一导电网格12垂直于第一导电层13方向上的尺寸，具体而言，所述尺寸是指：在第一导电网格12本体上，距离第一导电层13最远的一点到第一导电层13的垂直距离。第二导电网格22的厚度可理解为第二导电网格22垂直于第二导电层23方向上的尺寸，具体而言，所述尺寸是指：在第二导电网格22本体上，距离第二导电层23最远的一点到第二导电层23的垂直距离。
可以理解的是，对于太阳能电池100而言，功能层30的厚度会设置的较为轻薄。而功能层30连接在第一导电层13和第二导电层23之间，第二导电网格22位于第一导电层13和第二导电层23之间。也即为，功能层30与第二导电网格22同层设置。此设置下，第二导电网格22的厚度相应地不能像第一导电网格12的厚度那样设置的过厚。而通过控制和调整第二导电网格22的厚度以适配功能层30的厚度，能够充分满足太阳能电池100的高效率、大面积的应用需求，可靠性佳。
需说明的是，在本申请的另一些实施例中，第二导电网格22的厚度也可大于第一导电网格12的厚度，对此不作严格限制。
请继续参阅图4，第二导电层23覆盖于绝缘层21之上且与第二导电网格22接触。也即为，第二导电层23能够与第二导电网格22接触导通。
其中，第二导电层23可理解为完整覆盖在第二导电网格22上的平面层。第二导电层23是第二电极20中能够与功能层30直接接触的层结构，主要用于收集功能层30吸光所产生的如电子或者空穴的光电流，并使光电流在其内横向传输。而第二导电层23的材质可根据与功能层30之间的能级匹配而进行选取，以达到更好的光电流收集和传输的效果。
示例性地，第二导电层23的材质可以为透明导电氧化物(TransparentConductive Oxide，TCO)，如掺锡氧化铟(Indium Tin Oxide，ITO)、掺氟氧化锡(F-dopedTin Oxide,FTO)、掺铝氧化锌(Aluminum-doped Zinc Oxide，AZO)、掺锑氧化锡(Sb-dopedTin Oxide，ATO)、掺镓氧化锌(Gallium-doped Zinc Oxide，GZO)、掺硼氧化锌(Boron-doped ZnO,BZO)等。或者，第二导电层23的材质也可以为金属或合金。或者，第二导电层23的材质也可以为薄层金属或合金复合TCO。或者，第二导电层23的材质也可以为薄层金属或合金复合金属氧化物，如钼氧化物、锌氧化物、钨氧化物。或者，第二导电层23的材质也可以为有机物复合ITO，如酞菁铜(CuPc)/ITO、酞菁锌(ZnPc)/ITO、CuPc/锂(Li)/ITO、浴铜灵(BCP)/Li/ITO等。或者，第二导电层23的材质也可以为导电聚合物(PEDOT:PSS)、碳纳米管(CNT)、石墨烯等中一种或多种的组合。
本申请的实施例中，第二导电网格22的导电性高于第二导电层23的导电性，故而第二导电层23收集的光电流在第二导电层23中横向传输时，会被就近的第二导电网格22收集并最终输出到外部供电。
基于上述描述，应当理解，第二导电层23和第二导电网格22均为能够允许电流通过的电性导体。由此，通过设置第二导电网格22并使第二导电网格22与第二导电层23相接触，能够使第二导电网格22作为主导电结构，第二导电层23作为辅助导电结构，两者配合构成第二电极20中能够进行导电的部分。也即为，第二导电层23和第二导电网格22配合组成复合电极。
此设置下，由于第二导电网格22的导电性高于第二导电层23的导电性，故而通过引入第二导电网格22，能够使第二导电层23在收集到光电流后，能够横向传输至就近的第二导电网格22，并通过第二导电网格22而输出至外部供电。一方面，能够大幅度减小光电流在第二导电层23横向传输所需的距离，进而降低在第二导电层23上的损耗，将由于第二导电层23的薄膜方阻较大，而严重影响太阳能电池100效率的问题发生的可能性降低到最小。另一方面，相对于导电层单一性电极的构成形式，在第二导电层23和第二导电网格22组成的复合式的第二电极20中，由于第二导电网格22的高导电性和高透光性，能够大幅度降低第二电极20整体的薄膜方阻，进而将随着太阳能电池100器件有效面积放大，较大的薄膜方阻导致电池等效串联电阻显著增加，填充因子、短路电流大幅度下降的问题发生的可能性降低到最小，显著减小电池尺寸放大后薄膜方阻对电池效率的影响，提高了太阳能电池100的光电转化效率，较佳的适应大面积太阳能电池100的应用的发展趋势。
基于上述描述，应当理解，由于第一电极10和第二电极20均为“导电层+导电网格”的复合式电极，而复合式电极能够极大的降低对应电极的薄膜方阻，故而相比于现有技术中两个电极因单一式电极构造，而叠加成数十Ω/sq甚至上百Ω/sq的较大的薄膜方阻之和，能够将两个电极的薄膜方阻之和控制在数Ω/sq及以下(如小于或等于3Ω/sq)，从而能够将现有技术的两个电极的薄膜方阻之和降低1～2个数量级，极大的降低两个电极的薄膜方阻之和，显著减小电池尺寸放大后薄膜方阻对于电池效率的影响，有利于提高光电转换效率，适应电池的大面积制备的发展趋势。
请参阅图4，示例性地，绝缘层21与第二导电网格22的形状相同。也即为，绝缘层21能够呈现和第二导电网格22相匹配的网格状形态。换言之，绝缘层21并非完全覆盖第一导电层13，而仅仅是覆盖部分第一导电层13。
具体而言，如图12所示，绝缘层21具有多个贯穿绝缘层21的通孔213，多个通孔213间隔排布且彼此之间相互独立，从而使绝缘层21呈现具有多个空心格子的网状形态。一方面，能够在使绝缘层21充分适配第二导电网格22的形态的基础上，节省绝缘层21所占用的空间大小，避免太阳能电池100的器件结构的空间浪费，实现太阳能电池100的器件的小型化。另一方面，呈网格状形态的绝缘层21能够腾出一定空间以容置功能层30，有利于在局限化的空间布局里实现空间利用率的最大化。
而由于绝缘层21中具有多个间隔排布的通孔213，绝缘层21还连接在第一导电层13和第二导电层23之间，故而能够使第一导电层13和第二导电层23之间形成间隔区域C。其中，间隔区域C可理解为多个通孔213所共同占据的空间。功能层30位于间隔区域C且连接在第一导电层13和第二导电层23之间。
此设置下，功能层30能够与包裹第二导电网格22的绝缘层21同层设置。一方面，能够在满足功能层30与第一导电层13和第二导电层23均接触的基础上，降低太阳能电池100整体的厚度，有利于实现太阳能电池100小型化和轻薄化的发展趋势。另一方面，能够通过绝缘层21的隔离而避免与第二导电网格22直接接触，将功能层30与第二导电网格22因直接接触，而导致载流子的直接复合、存在漏电流、降低电池性能、电极可能会侵蚀功能层30等问题发生的可能性降低到最小，能够使得光电流顺利完成“功能层30-第二导电层23-第二导电网格22”的传输途径，避免各部分相互之间发生干扰。
需说明的是，本申请的实施例对于通孔213的形状不做限制，通孔213的形状可配合第二导电网格22的单个格子的形状而呈现多样化的表现形式。例如，通孔213的形状可以为正六边形、矩形、正方形、菱形、三角形、梯形。示例性地，第二导电网格22的单个格子的形状为正六边形，通孔213也呈现正六边形。
请结合参阅图4、图13、图14和图15，功能层30包括依次层叠设置的第一传输层31、吸光层32和第二传输层33，第一传输层31与第一导电层13接触，第二传输层33与第二导电层23接触。也即为，自第一导电层13向第二导电层23的方向上，第一传输层31、吸光层32和第二传输层33依次层叠设置。
本申请的实施例中，功能层30能够产生电子-空穴对。具体而言，第一传输层31和第二传输层33中的一个用于传输电子，另一个用于传输空穴。也即为，当第一传输层31传输电子时，第二传输层33传输空穴。当第一传输层31传输空穴时，第二传输层33传输电子。
另外，根据太阳能电池100的吸光层32材料的不同，而能够使太阳能电池100为有机太阳能电池、钙钛矿太阳能电池、或量子点太阳能电池等。示例性地，当太阳能电池100为有机太阳能电池时，其吸光层32材料包括至少一种电子给体和至少一种电子受体材料的两元或者多元共混材料，电子给体材料可为聚合物PTB7-Th,PBDB-T，PM6，D18及衍物等，电子受体材料可为PCBM,ITIC,Y6材料及衍生物等。当太阳能电池100为钙钛矿太阳能电池时，其吸光层32材料可以包括甲胺铅碘、甲醚铅碘、铯铅碘以及多种复合阳离子和复合阴离子的三维、二维钙钛矿等。当太阳能电池100为量子点太阳能电池时，吸光层32材料可包括上述的钙钛矿量子点、硫(硒)化铅、硫化镉、磷化铟等。
可以理解的是，根据太阳能电池100的第一传输层31、第二传输层33对电池内部电子或者空穴的提取能力的不同，而能够使太阳能电池100分为正式结构和反式结构。例如，对于钙钛矿太阳能电池的正式结构，第一传输层31为电子传输层，第二传输层33为空穴传输层。而对于钙钛矿太阳能电池的反式结构，第一传输层31为空穴传输层，第二传输层33为电子传输层。
需说明的是，吸光层32的材料仅对应于不同类型的太阳能电池100，两个传输层中具体哪个传输层传输电子或传输空穴也仅对应于太阳能电池100的正式和反式两种器件结构，对于吸光层32材料的选取和两个传输层具体负责传输的对象(空穴和电子)，本申请的实施例不做严格限制。
基于上述描述，应当理解，功能层30的工作过程可简要概述为：在光照下，吸光层32吸收辐射的光子能量而产生光生激子(电子空穴对)，光生激子分解产生自由载流子(电子和空穴)，电子和空穴分别向用于收集电子的传输层和用于收集空穴的传输层扩散并被收集，最终会在外电路中形成电流。
可以理解的是，由于功能层30相应地填充在绝缘层21的通孔213中，故而功能层30的厚度需考虑到通孔213的深度而进行设置，其中，通孔213的深度可理解为垂直于第二导电层23方向上的尺寸，亦可理解为绝缘层21的厚度。又因考虑到太阳能电池100的活性层厚度可能会设置的较为轻薄，致使整个功能层30的厚度需控制在较小的水平，故而在本申请的实施例中，也可以将第一导电层13和/或第二导电层23设置在间隔区域C，以使功能层30、第一导电层13和/或第二导电层23配合而共同匹配绝缘层21的厚度，从而能够使功能层30的厚度维持在较好的水平的基础上，共同充满绝缘层21中的间隔区域C，有利于太阳能电池100的器件稳定性和可靠性。
一种可能的实施方式中，如图13所示，第一导电层13的至少部分位于间隔区域C。也即为，第一导电层13不仅覆盖于第一导电网格12之上，其背离第一导电网格12的一侧中，对应绝缘层21通孔213的位置的部分还会向第二导电层23的方向凸伸，以伸入绝缘层21的通孔213中。
此设置下，能够使功能层30和第一导电层13配合而共同匹配绝缘层21的厚度。一方面，能够使功能层30的厚度维持在较好的水平的基础上，使功能层30和第一导电层13共同充满绝缘层21中的间隔区域C，有利于太阳能电池100的器件稳定性和可靠性。另一方面，适当增加第一导电层13的厚度也可以进一步降低第一电极10的薄膜方阻，有利于减小电池尺寸放大后薄膜方阻对电池效率的影响，实现大面积太阳能电池100的高效率制备。
另一种可能的实施方式中，如图14所示，第二导电层23的至少部分位于间隔区域C。也即为，第二导电层23不仅覆盖于第二导电网格22之上，其朝向第一导电网格12的一侧中，对应绝缘层21通孔213的位置的部分还会向第一导电层13的方向凸伸，以伸入绝缘层21的通孔213中。
此设置下，能够使功能层30和第二导电层23配合而共同匹配绝缘层21的厚度。一方面，能够使功能层30的厚度维持在较好的水平的基础上，使功能层30和第二导电层23共同充满绝缘层21中的间隔区域C，有利于太阳能电池100的器件稳定性和可靠性。另一方面，适当增加第二导电层23的厚度也可以进一步降低第二电极20的薄膜方阻，有利于减小串联电阻，提高填充因子和电流密度，使能量转换效率得到有效的提高。
又一种可能的实施方式中，如图15所示，第一导电层13的至少部分和第二导电层23的至少部分均位于间隔区域C。也即为，第一导电层13不仅覆盖于第一导电网格12之上，其背离第一导电网格12的一侧中，对应绝缘层21通孔213的位置的部分还会向第二导电层23的方向凸伸，以伸入绝缘层21的通孔213中。第二导电层23不仅覆盖于第二导电网格22之上，其朝向第一导电网格12的一侧中，对应绝缘层21通孔213的位置的部分还会向第一导电层13的方向凸伸，以伸入绝缘层21的通孔213中。
此设置下，能够使功能层30、第一导电层13和第二导电层23配合而共同匹配绝缘层21的厚度。一方面，能够使功能层30的厚度维持在较好的水平的基础上，使功能层30、第一导电层13和第二导电层23共同充满绝缘层21中的间隔区域C，有利于太阳能电池100的器件稳定性和可靠性。另一方面，适当增加第一导电层13和第二导电层23的厚度也可以进一步降低第一电极10和第二电极20的薄膜方阻之和，有利于减小电池尺寸放大后薄膜方阻对于电池效率的影响，提高光电转换效率，适应电池的大面积制备的发展趋势。
本申请的实施例还提供一种太阳能电池100的制备方法，关于制备方法内所涉及的太阳能电池100的结构的略过内容请参阅图1-图15以及前述描述，在此不再赘述。另外，后文中仍以图1-图15所示的太阳能电池100为例进行进一步描述，在不冲突的情况下，这些描述均可应用于图1-图15所示的太阳能电池100。
请结合参阅图4和图16，太阳能电池100的制备方法至少可以包括步骤S100和S200，详细描述如下：
S100：制备第一导电网格12和第一导电层13，其中，第一导电网格12与第一导电层13接触，第一导电层13用于接收由功能层30产生的光电流，第一导电网格12用于向目标设备输出光电流。
S200：在第一导电层13上制备第二导电网格22、第二导电层23和功能层30，其中，第二导电层23与第一导电层13层叠设置，功能层30设于第一导电层13和第二导电层23之间，第二导电网格22嵌设于功能层30，且第二导电网格22的一面与第二导电层23接触，功能层30用于吸收光照并产生光电流，第二导电层23用于接收由功能层30产生的光电流，第二导电网格22用于向目标设备输出光电流。
以下将对各个步骤分别进行进一步的描述。
以下将结合图16、图17、图18和图19来描述上述的步骤S100。
S100：制备第一导电网格12和第一导电层13，其中，第一导电网格12与第一导电层13接触，第一导电层13用于接收由功能层30产生的光电流，第一导电网格12用于向目标设备输出光电流。
具体而言，如图17和图18所示，步骤S100至少可以包括步骤S110、S120和S130，详细描述如下：
S110：提供透明层11。
其中，透明层11可以由单层层结构构成，也可以由多层层结构构成。
当透明层11由单层层结构构成时，透明层11的材料可以液态固化后形成的胶质材料，如热塑性高分子聚合物、光固化聚合物、热固化聚合物。示例性地，透明层11的材料可以为聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate，PMMA)。
当透明层11由多层层结构构成时，如图18和图19所示，步骤S110至少可以包括步骤S111和S112，详细描述如下：
S111：提供基底113。
其中，基底113可以为具备高透光度的透明基底113，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate，PET)。
S112：在基底113上形成胶质层114。
其中，胶质层114可以通过旋涂、刮涂等涂布的方式形成在基底113上。
而胶质层114的材料可以液态固化后形成的胶质材料，如热塑性高分子聚合物、光固化聚合物、热固化聚合物。示例性地，透明层11的材料可以为聚甲基丙烯酸甲酯。
S120：形成嵌设于透明层11的第一导电网格12，其中，第一导电网格12的至少部分外露在透明层11。
请结合参阅图17和图18，首先，可以通过压印的方式在透明层11内形成第一收容槽112，其中，第一收容槽112为图案化的沟槽。
可以理解的是，第一收容槽112可以为网格状的图案化沟槽，且各个网格之间互联互通。示例性地，第一收容槽112中单个网格的形态可以呈现正六边形的形态，其单边边长、线宽和深度可根据太阳能电池100具体应用的不同(如钙钛矿太阳能电池、有机太阳能电池或量子点太阳能电池)而发生改变，根据实际应用的场景进行调整，对此不作严格限制。
其次，在第一收容槽112内形成填充于第一收容槽112的第一导电网格12。由此，第一导电网格12能够呈现嵌设于透明层11内的形态。
其中，第一导电网格12可以通过在第一收容槽112内填充导电材料并抛光平整化后得到。示例性地，可以先在第一收容槽112内填银(Ag)，再镀铜(Cu)，经过抛光平整化后制备得到Ag/Cu复合的第一导电网格12。而具体在第一收容槽112内填银镀铜的厚度可根据太阳能电池100具体应用的不同(如钙钛矿太阳能电池、有机太阳能电池或量子点太阳能电池)而发生改变，根据实际应用的场景进行调整，对此不作严格限制。
S130：形成覆盖透明层11且与第一导电网格12接触的第一导电层13。
其中，可以通过低温磁控溅射制备第一导电层13。示例性地，第一导电层13的材质可以为ITO，从而能够与Ag/Cu复合的第一导电网格12共同构成ITO/Ag/Cu复合的第一电极10。而第一导电层13的厚度可根据太阳能电池100具体应用的不同(如钙钛矿太阳能电池、有机太阳能电池或量子点太阳能电池)而发生改变，根据实际应用的场景进行调整，对此不作严格限制。
以下将结合图4、图20、图21和图22来描述上述的步骤S200。
S200：在第一导电层13上制备第二导电网格22、第二导电层23和功能层30，其中，第二导电层23与第一导电层13层叠设置，功能层30设于第一导电层13和第二导电层23之间，第二导电网格22嵌设于功能层30，且第二导电网格22的一面与第二导电层23接触，功能层30用于吸收光照并产生光电流，第二导电层23用于接收由功能层30产生的光电流，第二导电网格22用于向目标设备输出光电流。
具体而言，如图20和图21所示，步骤S200至少可以包括步骤S210、S220、S230、S240和S250，详细描述如下：
S210：在第一导电层13远离第一导电网格12的一侧形成原始绝缘层24。
其中，原始绝缘层24可以通过旋涂、刮涂等的方式形成在第一导电层13上。示例性地，原始绝缘层24的材质可以为能够被压印或刻蚀的透明胶质材料，或者，原始绝缘层24的材质可以为氧化物绝缘材料，如氧化铝。或者，原始绝缘层24的材质可以为非氧化物绝缘材料，如氟化镁。而原始绝缘层24的厚度可根据太阳能电池100具体应用的不同(如钙钛矿太阳能电池、有机太阳能电池或量子点太阳能电池)而发生改变，根据实际应用的场景进行调整，对此不作严格限制。
S220：形成嵌设于原始绝缘层24的第二导电网格22，其中，第二导电网格22的至少部分外露在原始绝缘层24。
请结合参阅图21和图22，首先，可以通过压印等方式在透明层11内形成第二收容槽212，其中，第二收容槽212为图案化的沟槽。
可以理解的是，第二收容槽212可以为网格状的图案化沟槽，且各个网格之间互联互通。示例性地，第二收容槽212中单个网格的形态可以呈现正六边形的形态，其单边边长、线宽和深度可根据太阳能电池100具体应用的不同(如钙钛矿太阳能电池、有机太阳能电池或量子点太阳能电池)而发生改变，根据实际应用的场景进行调整，对此不作严格限制。
其次，在第二收容槽212内形成填充于第二收容槽212的第二导电网格22。由此，第二导电网格22能够呈现嵌设于透明层11内的形态。
其中，第二导电网格22可以通过在第二收容槽212内填充导电材料并抛光平整化后得到。示例性地，可以在第二收容槽212内填银(Ag)，并经过抛光平整化后制备得到单质Ag复合的第二导电网格22。而具体在第二收容槽212内填银的厚度可根据太阳能电池100具体应用的不同(如钙钛矿太阳能电池、有机太阳能电池或量子点太阳能电池)而发生改变，根据实际应用的场景进行调整，对此不作严格限制。
S230：刻蚀原始绝缘层24以形成包裹第二导电网格22的绝缘层21，其中，绝缘层21具有多个通孔213。
具体而言，如图21、图23和图24所示，步骤S230至少可以包括步骤S231、S232和S233，详细描述如下：
S231：在第二导电层23和第二导电网格22上形成光刻胶层25。
示例性地，可以通过旋涂等方式在第一导电层13和第一导电网格12上形成光刻胶层25。
S232：对光刻胶层25进行曝光及显影处理，以形成图案化的掩膜层26。
S233：以掩膜层26为掩膜刻蚀原始绝缘层24，以形成包裹第二导电网格22的绝缘层21，其中，绝缘层21具有多个通孔213。
S240：在多个通孔213中形成与第一导电层13接触的功能层30。
具体而言，如图21、图24、图25和图26所示，步骤S240至少可以包括步骤S241、S242、S243和S244，详细描述如下：
S241：在通孔213中形成与第一导电层13接触的第一传输层31，其中，第一传输层31的至少部分位于通孔213中。
可以理解的是，第一传输层31可部分位于通孔213中，部分位于前述步骤中未去除第二导电网格22上的掩膜层26上。
示例性地，当太阳能电池100为钙钛矿太阳能电池时，可以通过溶胶凝胶法制备第一传输层31，并可用二乙醇胺(Diethanolamine，DEA)修饰第一传输层31。第一传输层31的材质可以为NiO。当太阳能电池100为有机太阳能电池时，第一传输层31的材质可以为ZnO。而第一传输层31的厚度可根据太阳能电池100具体应用的不同(如钙钛矿太阳能电池、有机太阳能电池或量子点太阳能电池)而发生改变，根据实际应用的场景进行调整，对此不作严格限制。
一种可能的实施方式中，在步骤S241之前，还可在通孔213中再形成一层第一导电层13。
S242：在第一传输层31上形成吸光层32，其中，吸光层32的至少部分位于通孔213中。
可以理解的是，吸光层32可部分位于通孔213中前述步骤中第一导电网格12上的第一传输层31上，部分位于前述步骤中未去除第二导电网格22上的掩膜层26上。
示例性地，当太阳能电池100为钙钛矿太阳能电池时，可以通过两步法制备吸光层32。吸光层32的材质可以为CH3NH3PbI3。当太阳能电池100为有机太阳能电池时，吸光层32的材质可以为PM6:BTP-BO-4Cl。而吸光层32的厚度可根据太阳能电池100具体应用的不同(如钙钛矿太阳能电池、有机太阳能电池或量子点太阳能电池)而发生改变，根据实际应用的场景进行调整，对此不作严格限制。
S243：在吸光层32上形成第二传输层33，其中，吸光层32的至少部分位于通孔213中。
可以理解的是，第二传输层33可部分位于通孔213中前述步骤中第一导电网格12上的吸光层32上，部分位于前述步骤中未去除第二导电网格22上的掩膜层26上。
示例性地，当太阳能电池100为钙钛矿太阳能电池时，第二传输层33的材质可以为C60(CH2)(Ind)。当太阳能电池100为有机太阳能电池时，第二传输层33的材质可以为MoO3。而第二传输层33的厚度可根据太阳能电池100具体应用的不同(如钙钛矿太阳能电池、有机太阳能电池或量子点太阳能电池)而发生改变，根据实际应用的场景进行调整，对此不作严格限制。
一种可能的实施方式中，在步骤S243之后，还可在通孔213中形成一层第二导电层23。
S244：对位于第二导电网格22上的掩膜层26、第一传输层31、吸光层32和第二传输层33进行平面化处理，形成与第一导电层13接触的功能层30。
S250：形成覆盖功能层30且与第二导电网格22接触的第二导电层23。
示例性地，当太阳能电池100为钙钛矿太阳能电池时，第二导电层23可以由依次堆叠在功能层30和第二导电网格22之上的PN4N、Ag和MoO3构成。当太阳能电池100为有机太阳能电池时，第二导电层23可以由依次堆叠在功能层30和第二导电网格22之上的Al、Ag和MoO3构成。而第二导电层23的厚度可根据太阳能电池100具体应用的不同(如钙钛矿太阳能电池、有机太阳能电池或量子点太阳能电池)而发生改变，根据实际应用的场景进行调整，对此不作严格限制。
基于上述描述，应当理解，本方法所提出的太阳能电池100的结构，在制备顺序上可以优先制备出第一导电网格12和第二导电网格22，然后将功能层30填充在绝缘层21的间隔区域C。该结构避免了通过层压法将导电网格电极热压在已制备好的电池上作为透明顶电极时通常面临的机械粘附力不足和电气接触不佳的问题，也因此避免了通常采用较大厚度的导电胶(如PEDOT:PSS/sorbitol)提供机械粘附力和电气接触作用时可能带来的电荷提取效率不高或与活性材料的能级匹配问题，能够提高载流子提取效率等，且制备工艺简单，有利于降低制备成本，为制备高效大面积太阳能电池100提供了可能性。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (15)

1.一种太阳能电池(100)，其特征在于，包括：
第一导电层(13)、第二导电层(23)以及功能层(30)，所述第一导电层(13)与所述第二导电层(23)层叠设置，且所述功能层(30)设于所述第一导电层(13)和所述第二导电层(23)之间，所述功能层(30)用于吸收光照并产生光电流，所述第一导电层(13)和所述第二导电层(23)均用于接收由所述功能层(30)产生的所述光电流；
第一导电网格(12)，所述第一导电网格(12)的一面与所述第一导电层(13)背离所述功能层(30)的一面相接触，所述第一导电网格(12)用于向目标设备输出所述光电流；及
第二导电网格(22)，所述第二导电网格(22)嵌设于所述功能层(30)，且所述第二导电网格(22)的一面与所述第二导电层(23)接触，所述第二导电网格(22)用于向目标设备输出所述光电流。
2.如权利要求1所述的太阳能电池(100)，其特征在于，所述第一导电网格(12)的导电性高于所述第一导电层(13)的导电性，所述第二导电网格(22)的导电性高于所述第二导电层(23)的导电性。
3.如权利要求1或2所述的太阳能电池(100)，其特征在于，所述太阳能电池(100)还包括透明层(11)，所述透明层(11)与所述第一导电层(13)背离所述功能层(30)的一面相接触，所述第一导电网格(12)嵌设于所述透明层(11)。
4.如权利要求3所述的太阳能电池(100)，其特征在于，所述第一导电网格(12)在所述第一导电层(13)的正投影面积与所述透明层(11)在所述第一导电层(13)的正投影面积的比值在0％～20％的范围内。
5.如权利要求3或4所述的太阳能电池(100)，其特征在于，所述透明层(11)包括基底(113)和胶质层(114)，所述胶质层(114)位于所述第一导电层(13)和所述基底(113)之间，所述第一导电网格(12)嵌设于所述胶质层(114)。
6.如权利要求1-5任一项所述的太阳能电池(100)，其特征在于，所述太阳能电池(100)还包括绝缘层(21)，所述绝缘层(21)包裹所述第二导电网格(22)。
7.如权利要求6所述的太阳能电池(100)，其特征在于，所述绝缘层(21)具有多个通孔(213)，所述功能层(30)位于所述多个通孔(213)。
8.如权利要求7所述的太阳能电池(100)，其特征在于，所述第一导电层(13)的至少部分位于所述多个通孔(213)，或，所述第二导电层(23)的至少部分位于所述多个通孔(213)。
9.如权利要求7或8所述的太阳能电池(100)，其特征在于，所述功能层(30)包括依次层叠设置的第一传输层(31)、吸光层(32)和第二传输层(33)，所述第一传输层(31)与所述第一导电层(13)接触，所述第二传输层(33)与所述第二导电层(23)接触，所述第一传输层(31)和所述第二传输层(33)中的一个用于传输电子，另一个用于传输空穴。
10.如权利要求1-9任一项所述的太阳能电池(100)，其特征在于，所述第二导电网格(22)的厚度小于或等于所述第一导电网格(12)的厚度。
11.一种太阳能电池(100)的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
制备第一导电网格(12)和第一导电层(13)，其中，所述第一导电网格(12)与所述第一导电层(13)接触，所述第一导电层(13)用于接收由功能层(30)产生的光电流，所述第一导电网格(12)用于向目标设备输出所述光电流；及
在所述第一导电层(13)上制备第二导电网格(22)、第二导电层(23)和功能层(30)，其中，所述第二导电层(23)与所述第一导电层(13)层叠设置，所述功能层(30)设于所述第一导电层(13)和所述第二导电层(23)之间，所述第二导电网格(22)嵌设于所述功能层(30)，且所述第二导电网格(22)的一面与所述第二导电层(23)接触，所述功能层(30)用于吸收光照并产生光电流，所述第二导电层(23)用于接收由所述功能层(30)产生的所述光电流，所述第二导电网格(22)用于向目标设备输出所述光电流。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述制备第一导电网格(12)和第一导电层(13)包括：
提供透明层(11)；
形成嵌设于所述透明层(11)的第一导电网格(12)，其中，所述第一导电网格(12)的至少部分外露在所述透明层(11)；及
形成覆盖所述透明层(11)且与所述第一导电网格(12)接触的第一导电层(13)。
13.如权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述在所述第一导电层(13)上制备第二导电网格(22)、第二导电层(23)和功能层(30)包括：
在所述第一导电层(13)远离所述第一导电网格(12)的一侧形成原始绝缘层(24)；
形成嵌设于所述原始绝缘层(24)的第二导电网格(22)，其中，所述第二导电网格(22)的至少部分外露在所述原始绝缘层(24)；
刻蚀所述原始绝缘层(24)以形成包裹所述第二导电网格(22)的绝缘层(21)，其中，所述绝缘层(21)具有多个通孔(213)；
在所述多个通孔(213)中形成与所述第一导电层(13)接触的功能层(30)；及
形成覆盖所述功能层(30)且与所述第二导电网格(22)接触的第二导电层(23)。
14.一种智能眼镜(200)，其特征在于，所述智能眼镜(200)包括电子器件和如权利要求1-10任一项所述的太阳能电池(100)，或者包括使用如权利要求11-13任一项所述的太阳能电池(100)的制备方法所得到的太阳能电池(100)，所述太阳能电池(100)用于对所述电子器件进行供电。
15.一种电子设备(300)，其特征在于，所述电子设备(300)包括用电模块(310)和如权利要求1-10任一项所述的太阳能电池(100)，或者包括使用如权利要求11-13任一项所述的太阳能电池(100)的制备方法所得到的太阳能电池(100)，所述太阳能电池(100)用于对所述用电模块(310)进行供电。
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