CN114447025A - 一种叠层钙钛矿太阳能电池及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种叠层钙钛矿太阳能电池及其制作方法，所述电池包括从上到下依次设置的第一电极、钙钛矿太阳能电池、硅太阳能电池和第二电极；其中，所述第一电极为蜂窝网格图案的金属电极，位于钙钛矿太阳能电池的最外层上；所述第二电极为网格型金属电极，位于硅太阳能电池的最外层上。本发明的叠层钙钛矿太阳能电池的第一电极具有较好的延展性，衬底选择范围较广，还具有较低的电阻率以及较高的透光率的优点，有利于提高电池的效率；第二电极采用网格型金属银电极，有利于增强电流的收集效果，增大有效电流，从而有利于进一步提升电池的转换效率。此外，所述叠层钙钛矿太阳能电池的制作方法成本较低，重复性好，能够有效地降低制造成本。

Description

一种叠层钙钛矿太阳能电池及其制作方法
技术领域
本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种叠层钙钛矿太阳能电池及其制作方法。
背景技术
随着化石能源的日渐枯竭以及对环境造成的污染，寻找可再生的清洁能源已经迫在眉睫。太阳能是一种可再生的清洁能源，具有利用简单、安全、无污染且可在任意地点进行取用的特点，受到越来越多的关注。传统单结太阳电池采用单一的材料，例如晶硅太阳电池、非晶硅太阳电池、有机钙钛矿太阳电池、薄膜太阳电池等，由于太阳光谱分布较宽，对于单结太阳电池只能吸收比其禁带宽度高的光子，使得光能转变成有效电能的效率较低。而通过将不同的禁带宽度的顶部电池和底部电池结合起来形成的多结叠层结构能够最大化的利用光能，是突破光电转换效率极限的途径之一。
钙钛矿太阳能电池由于其禁带宽度可调，制备工艺简单，成本低等诸多优点，使得采用硅太阳能电池作为底电池和钙钛矿作为顶电池的叠层电池成为制备高效率的太阳能电池的可行选项。
叠层钙钛矿太阳能电池的主要参数如填充因子和短路电流密度，很大程度上取决于钙钛矿太阳能电池的透明电极的光透射率以及电阻率。目前钙钛矿太阳能电池应用最广的透明电极材料，如铟锡氧化物(ITO)、氟氧化锡(FTO)等，其中，元素铟是具有毒性且为含量相对稀少的元素，且利用所述透明电极材料在衬底上形成透明电极的常用制备工艺(如溅射、热蒸发、脉冲激光淀积等)也对设备有一定的要求，导致制备该透明电极的成本比较昂贵，不利于大批量生产；此外，所述透明电极材料具有脆性，与柔性衬底不兼容，并且电阻率偏高，从而不利于制备大面积的柔性器件。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种叠层钙钛矿太阳能电池及其制作方法。
根据本发明的实施例的一方面提供的一种叠层钙钛矿太阳能电池，所述叠层钙钛矿太阳能电池包括从上到下依次设置的第一电极、钙钛矿太阳能电池、硅太阳能电池和第二电极；其中，所述第一电极为网格型金属电极，位于所述钙钛矿太阳能电池的最外层上；所述第二电极为网格型金属电极，位于所述硅太阳能电池的最外层上。
进一步地，所述钙钛矿太阳能电池包括从上到下依次设置的电子传输层、钙钛矿光吸收层、空穴传输层和空穴收集层，其中，所述第一电极设置于所述电子传输层的背向所述钙钛矿光吸收层的表面上；所述硅太阳能电池包括从上到下依次设置的第一透明导电薄膜、p型非晶硅层、第一本征非晶硅层、硅片衬底、第二本征非晶硅层、n型非晶硅层、第二透明导电薄膜，其中，所述第二电极设置于所述第二透明导电薄膜的背向所述n型非晶硅层的表面上，且所述第一透明导电薄膜与所述空穴收集层紧密接触。
进一步地，所述第一电极的网格图案为相同尺寸的蜂窝网格图案，并且，所述第一电极包括层叠的厚度为10nm～20nm的镍金属层和厚度为30nm～80nm的金金属层。
进一步地，所述第一电极的网格图案的线宽为5um，所述第一电极的网格图案的边长为87um。
进一步地，所述第一电极的网格图案的线宽为50um，所述第一电极的网格图案的边长为870um。
进一步地，所述第二电极包括等距离设置的横向细栅线和等距离设置的纵向细栅线，且所述横向细栅线和所述纵向细栅线垂直连接形成网格状；其中，所述横向细栅线和所述纵向细栅线的线宽均为35um，所述第二电极的厚度为10um～15um，所述第二电极为银电极。
根据本发明的实施例的另一方面提供的一种叠层钙钛矿太阳能电池的制作方法，所述制作方法包括：在硅片衬底的第一表面上制作形成第一本征非晶硅层，且在所述硅片衬底的第二表面上制作形成第二本征非晶硅层，所述第一表面和所述第二表面相对；在所述第一本征非晶硅层上制作形成p型非晶硅层，且在在所述第二本征非晶硅层上制作形成n型非晶硅层；在所述p型非晶硅层上制作形成第一透明导电薄膜，且在所述n型非晶硅层上制作形成第二透明导电薄膜；在所述第二透明导电薄膜上制作形成第二电极；在所述第一透明导电薄膜上制作形成空穴收集层；在所述空穴收集层上制作形成空穴传输层；在所述空穴传输层上制作形成钙钛矿光吸收层；在所述钙钛矿光吸收层上制作形成电子传输层；在所述电子传输层上制作形成第一电极。
进一步地，在硅片衬底的第一表面上制作形成第一本征非晶硅层，且在所述硅片衬底的第二表面上制作形成第二本征非晶硅层，包括：利用等离子体增强化学气相沉积法分别在所述第一表面和所述第二表面上沉积形成厚度为3nm～5nm的本征非晶硅层，从而形成所述第一本征非晶硅层和所述第二本征非晶硅层。
进一步地，在所述第一本征非晶硅层上制作形成p型非晶硅层，且在所述第二本征非晶硅层上制作形成n型非晶硅层，包括：利用等离子体增强化学气相沉积法在所述第一本征非晶硅层沉积形成厚度为8nm～12nm的所述p型非晶硅层，且在所述第二本征非晶硅层沉积形成厚度为8nm～12nm的所述n型非晶硅层。
进一步地，在所述p型非晶硅层上制作形成第一透明导电薄膜，且在所述n型非晶硅层上制作形成第二透明导电薄膜，包括：利用物理气相沉积法在所述p型非晶硅层上沉积形成厚度为100nm～105nm的所述第一透明导电薄膜，且在所述n型非晶硅层上沉积形成厚度为100nm～105nm的所述第二透明导电薄膜。
进一步地，在所述第二透明导电薄膜上制作形成第二电极，包括：在所述第二透明电极薄膜的背向所述n型非晶硅层的表面上丝网印刷电极浆料，然后进行高温烧结，以制作形成所述第二电极。
进一步地，在所述第一透明导电薄膜上制作形成空穴收集层，包括：以转速为600rpm～1000rpm、旋转时间为40s～60s的旋涂方式将PH1000溶液旋涂在所述第一透明导电薄膜上；以100℃～150℃的退火温度、10min～20min的退火时间进行退火以结晶形成厚度为100nm～200nm的所述空穴收集层。
进一步地，在所述空穴收集层上制作形成空穴传输层，包括：以转速为5000rpm～7000rpm、旋转时间为40s～60s的旋涂方式将PEDOT:PSS溶液旋涂在所述空穴收集层上；以100℃～150℃的退火温度、15min的退火时间进行退火以结晶形成厚度为10nm～20nm的所述空穴传输层。
进一步地，在所述空穴传输层上制作形成光吸收层，包括：用先以转速为1000rpm、旋转时间为20s，再以转速为4000rpm、旋转时间为40s的旋涂方式将配置好的甲基碘化铵前驱体溶液旋涂在所述空穴传输层上；以105℃的退火温度、5min的退火时间进行退火以结晶形成厚度为250nm～350nm的所述钙钛矿光吸收层。
进一步地，在所述钙钛矿光吸收层上制作形成电子传输层，包括：以转速为1500rpm～2000rpm、旋转时间为40s～60s的旋涂方式将配置好的PCBM溶液旋涂在所述钙钛矿光吸收层上，以形成厚度为30nm～50nm的所述电子传输层。
进一步地，在所述电子传输层上制作形成第一电极，包括：利用电子束蒸发工艺在所述电子传输层上依次形成厚度为10nm～20m的镍金属层和厚度为30nm～80nm的金金属层，以作为所述第一电极。
有益效果：本发明的叠层钙钛矿太阳能电池及其制作方法，其中，该叠层钙钛矿太阳能电池的顶层正面电极为网格型金属电极，相比于由透明导电氧化物形成的透明电极，具有较好的延展性，衬底选择范围较广，还具有较低的电阻率以及较高的透光率的优点，有利于提高电池的效率；电池的底层背面电极采用网格型金属银电极，有利于增强电流的收集效果，增大有效电流，从而有利于进一步提升电池转换效率。此外，所述顶层正面电极基于电子束蒸发工艺进行制备，避免了高温溅射工艺，具有物理精确度高(微米级)、重复性好以及工艺温度低的特点，适合于进行批量生产，能够有效地降低电池的制造成本。
附图说明
通过结合附图进行的以下描述，本发明的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：
图1是根据本发明实施例的叠层钙钛矿太阳能电池的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的叠层钙钛矿太阳能电池的制备方法的流程图。
具体实施方式
以下，将参照附图来详细描述本发明的具体实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。
如本文中使用的，术语“包括”及其变型表示开放的术语，含义是“包括但不限于”。术语“基于”、“根据”等表示“至少部分地基于”、“至少部分地根据”。术语“一个实施例”和“一实施例”表示“至少一个实施例”。术语“另一个实施例”表示“至少一个其他实施例”。术语“第一”、“第二”等可以指代不同的或相同的对象。下面可以包括其他的定义，无论是明确的还是隐含的。除非上下文中明确地指明，否则一个术语的定义在整个说明书中是一致的。
如背景技术中所述，由于现有技术中叠层钙钛矿太阳能电池中钙钛矿太阳能电池的透明电极所采用的透明导电氧化物材料，具有脆性且电阻率较高，不利于制备大面积的柔性器件，此外，制备该透明电极对设备的要求较高，导致成本比较昂贵，不利于进行大批量生产，从而限制了钙钛矿/硅叠层太阳电池的发展与应用。
为了解决现有技术中所述有关叠层钙钛矿太阳能电池存在的诸多技术问题，根据本发明的实施例提供了一种叠层钙钛矿太阳能电池及其制作方法。该叠层钙钛矿太阳能电池包括从上到下依次设置的第一电极、钙钛矿太阳能电池、硅太阳能电池和第二电极；其中，所述第一电极为网格型金属电极，位于所述钙钛矿太阳能电池的最外层上；所述第二电极为网格型金属电极，位于所述硅太阳能电池的最外层上。
因此，所述叠层钙钛矿太阳能电池中的顶层正面电极和底层背面电极均采用网格型金属电极，不仅有利于提高电池的效率，还能够有效地降低电池的制造成本。
以下将结合附图来详细描述根据本发明的实施例的叠层钙钛矿太阳能电池及其制作方法，图1是根据本发明的实施例的叠层钙钛矿太阳能电池的结构示意图。
参考图1，所述钙钛矿太阳能电池20包括从上到下依次设置的电子传输层201、钙钛矿光吸收层202、空穴传输层203和空穴收集层204；其中，所述第一电极10设置于所述电子传输层201的背向所述钙钛矿光吸收层202的表面上。
在本实施例中，所述第一电极10的网格图案为相同尺寸的蜂窝网格图案，且所述第一电极10的厚度为40nm～100nm。
具体地，所述第一电极包括层叠的厚度为10nm～20nm的镍金属层和厚度为30nm～80nm的金金属层，所述镍金属层位于所述电子传输层201和所述金金属层之间；其中，镍金属层作为粘附层，金金属层作为导电层。
在一个示例中，对于小面积的叠层钙钛矿太阳能电池，所述第一电极10的网格图案的线宽为5um，所述第一电极10的网格图案的边长为87um。
在另一个示例中，对于大面积的叠层钙钛矿太阳能电池，所述第一电极10的网格图案的线宽为50um，所述第一电极10的网格图案的边长为870um。
所述第一电极10作为电池的顶层正面电极，为网格型金属电极，相比于透明导电氧化物(ITO、FTO)形成的透明电极，所述第一电极10的延展性较好，经过表面粘附性修饰后可兼容刚性衬底和柔性衬底，衬底选择范围较广，解决了透明导电氧化物由于具有脆性从而与柔性衬底不兼容的问题；此外，所述网格型金属电极还具有较低的电阻率以及较高的透光率的优点，有利于提高电池的效率。
在本实施例中，所述硅太阳能电池30包括从上到下依次设置的第一透明导电薄膜301、p型非晶硅层302、第一本征非晶硅层303、硅片衬底304、第二本征非晶硅层305、n型非晶硅层306、第二透明导电薄膜307；其中，所述第二电极40设置于所述第二透明导电薄膜307的背向所述n型非晶硅层306的表面上，且所述第一透明导电薄膜301与所述空穴收集层204紧密接触。
在一个示例中，所述第二电极40为银电极，所述第二电极40的厚度为10um～15um。
在一个示例中，所述第二电极40包括等距离设置的90根横向细栅线和等距离设置的90根纵向细栅线，且所述横向细栅线和所述纵向细栅线垂直连接形成网格状；所述横向细栅线和所述纵向细栅线的宽度均为35um。
所述第二电极40作为电池的底层背面电极，为网格型金属银电极，有利于增强电流的收集效果，增大有效电流，进而有利于提升电池的转换效率。
根据本发明的另一实施例还提供了一种上述叠层钙钛矿太阳能电池的制作方法，图2是根据本发明的另一实施例的叠层钙钛矿太阳能电池的制作方法的流程图。
参考图2，在步骤S110中，在硅片衬底304的第一表面上制作形成第一本征非晶硅层303，且在所述硅片衬底304的第二表面上制作形成第二本征非晶硅层305，所述第一表面和所述第二表面相对。
具体地，利用等离子体增强化学气相沉积法分别在所述第一表面和所述第二表面上沉积形成厚度为3nm～5nm的本征非晶硅层，从而形成所述第一本征非晶硅层303和所述第二本征非晶硅层305；其中，沉积的压强为2torr，射频功率为8w，氢稀释比为90sccm，沉积的温度为220℃，退火的温度为250℃。
在一个示例中，所述硅片衬底304的厚度为180um。
在本实施例中，在硅片衬底304的第一表面上制作形成第一本征非晶硅层303，且在所述硅片衬底304的第二表面上制作形成第二本征非晶硅层305之前，所述制作方法还包括：对所述硅片衬底304进行预处理，具体包括：
首先，采用RCA标准清洗法对所述硅片衬底304进行清洗，接着，对所述硅片衬底304进行清洗时间为120s的臭氧清洗；
其次，利用质量百分比为5％的氢氧化钾溶液对完成清洗后的所述硅片衬底304进行时间为15min的制绒处理；
最后，对完成制绒处理后的所述硅片衬底304进行时间为20s的圆化处理。
在步骤S120中，在所述第一本征非晶硅层303上制作形成p型非晶硅层302，且在所述第二本征非晶硅层305上制作形成n型非晶硅层306，具体包括：
第一步、利用等离子体增强化学气相沉积法在所述第一本征非晶硅层303的背向所述硅片衬底304的表面上沉积形成厚度为8nm～12nm的所述p型非晶硅层302，所述p型非晶硅层302为硼掺杂非晶硅层；其中，通入含氢气的硼烷，硼烷流量为1.5％，沉积的气压为400Pa，射频功率为60W。
第二步、利用等离子体增强化学气相沉积法在所述第二本征非晶硅层305的背向所述硅片衬底304的表面上沉积形成厚度为8nm～12nm的所述n型非晶硅层306，所述n型非晶硅层306为磷掺杂非晶硅层；其中，通入含氢气的磷烷，其中，磷烷流量为1.5％，沉积的气压为400Pa，射频功率为60W。
在步骤S130中，在所述p型非晶硅层302制作形成第一透明导电薄膜301，且在所述n型非晶硅层306上制作形成第二透明导电薄膜307。
具体地，利用物理气相沉积法在所述p型非晶硅层302的背向所述第一本征非晶硅层303的表面上沉积形成厚度为100nm～105nm的所述第一透明导电薄膜301，且在所述n型非晶硅层306的背向所述第二本征非晶硅层305的表面上沉积形成厚度为100nm～105nm的所述第二透明导电薄膜307；其中，沉积的压强为0.35Pa，电子枪的电流为30A，氧氩比为10％，沉积的时间30min，沉积的温度为80℃；进行退火的温度200℃，进行退火的时间为2h。
在一个示例中，所述第一透明导电薄膜301和所述第二透明导电薄膜307的材料包括ITO(氧化铟锡)、IZO(氧化铟锌)和IWO(氧化钨)。
在步骤S140中，在所述第二透明导电薄膜307上制作形成第二电极40。
具体地，在所述第二透明电极薄膜307的背向所述n型非晶硅层306的表面上丝网印刷银浆料，然后以200℃～230℃的烧结温度进行烧结，以形成所述第二电极40。
在本实施例中，所述第二电极40包括等距离设置的90根横向细栅线和等距离设置的90根纵向细栅线，且所述横向细栅线和所述纵向细栅线垂直连接形成网格状；其中，所述横向细栅线和所述纵向细栅线的线宽均为35um，所述第二电极的厚度为10um～15um。
在步骤S150中，在所述第一透明导电薄膜301上制作形成空穴收集层204。
具体地，以转速为600rpm～1000rpm、旋转时间为40s～60s的旋涂方式将PH1000溶液旋涂在所述第一透明导电薄膜301的背向所述p型非晶硅层302的表面上；然后以100℃～150℃的退火温度、10min～20min的退火时间进行退火以结晶形成厚度为100nm～200nm的所述空穴收集层204。
所述PH1000为高导电聚合物，所述空穴收集层204不仅有利于为后续钙钛矿光吸收层202的成膜提供平整的表面，并且所述空穴收集层204与所述第一透明导电薄膜301紧密的接触面积也有利于进一步提高光生空穴的收集效率。
在步骤S160中，在所述空穴收集层204上制作形成空穴传输层203。
具体地，以转速为5000rpm～7000rpm、旋转时间为40s～60s的旋涂方式将PEDOT:PSS溶液旋涂在所述空穴收集层204的背向所述第一透明导电薄膜301的表面上；然后以100℃～150℃的退火温度、15min的退火时间进行退火以结晶形成厚度为10nm～20nm的所述空穴传输层203。
在步骤S170中，在所述空穴传输层203上制作形成钙钛矿光吸收层202，具体包括：
第一步、首先，将1.4M(M为为摩尔质量，即g/mol)碘化铅(PbI2)和1.35M碘甲胺(MAI)溶解在由二甲基亚砜(DMSO)和γ-丁内酯(GBL)组成的混合溶剂中，其中，所述混合溶剂中，二甲基亚砜(DMSO)和γ-丁内酯(GBL)的体积比为3：7，接着，以75℃的搅拌温度、1h的搅拌时间进行加热搅拌，以获得澄清的MAPbI3前驱体溶液；
第二步、用先以转速为1000rpm，旋转时间为20s，再以转速为4000rpm，旋转时间为40s的旋涂方式将配置好的所述MAPbI3前驱体溶液旋涂在所述空穴传输层203的背向所述空穴收集层204的表面上；
第三步、以105℃的退火温度、5min的退火时间进行退火以结晶形成厚度为250nm～350nm的所述钙钛矿光吸收层202。
在一个示例中，所述钙钛矿光吸收层202为MAPbI3光吸收层，所述钙钛矿光吸收层202的厚度为250nm～350nm。MAPbI3作为典型的有机-无机钙钛矿材料，具有宽的可见光吸光范围和优异的光电性质，适合于作为吸光活性层材料，并且，有机-无机杂化钙钛矿材料相比于传统的硅基以及Ⅲ-Ⅴ族半导体材料还具有制备成本低，工艺简单等优点。
在步骤S180中，在所述钙钛矿光吸收层202上制作形成电子传输层201。
具体地，首先，将PCBM溶于氯苯中并进行搅拌1h～3h，以形成浓度为20mg/mL的PCBM溶液；然后，以转速为1500rpm～2000rpm，旋转时间为40s～60s的旋涂方式将配置好的所述PCBM溶液旋涂在所述钙钛矿光吸收层202的背向所述空穴传输层203的表面上，以形成厚度为30nm～50nm的所述电子传输层201。
在步骤S190中，在所述电子传输层201上制作形成第一电极10。
具体地，利用掩模版对所述电子传输层201表面需要形成第一电极10以外的第一预定区域进行掩盖，而暴露处需要形成第一电极10的第二预定区域，然后利用电子束蒸发工艺在所述电子传输层201的背向所述钙钛矿光吸收层202的表面上的所述第二预定区域内依次形成厚度为10nm～20nm的镍金属层和厚度为30nm～80nm的金金属层，以作为所述第一电极10。
在本实施例中，所述第一电极10的网格图案为相同尺寸的蜂窝网格图案。
在一个示例中，对于小面积的叠层钙钛矿太阳能电池20，所述第一电极的网格图案的线宽为5um，所述第一电极的网格图案的的边长为87um。
在另一个示例中，对于大面积的叠层钙钛矿太阳能电池20，所述第一电极的网格图案的线宽为50um，所述第一电极的网格图案的的边长为870um。
所述第一电极10基于电子束蒸发工艺进行制备，避免了高温溅射工艺，具有物理精确度高(微米级)、重复性好以及工艺温度低的特点，适合于进行批量生产，能够有效降低电池的制造成本。
根据上述制作方法(即图2所示的制作方法)制作得到的所述叠层钙钛矿太阳能电池，其包括从上到下依次设置的第一电极10、电子传输层201、钙钛矿光吸收层202、空穴传输层203、空穴收集层204、第一透明导电薄膜301、p型非晶硅层302、第一本征非晶硅层303、硅片衬底304、第二本征非晶硅层305、n型非晶硅层306、第二透明导电薄膜307和第二电极40。
综上所述，根据本发明的实施例的叠层钙钛矿太阳能电池及其制备方法，该叠层钙钛矿太阳能电池的顶层正面电极采用含镍金属层以及金金属层的网格型金属电极，相比于由透明导电氧化物形成的透明电极，所述网格型金属电极的延展性较好，经过表面粘附性修饰后可兼容刚性衬底和柔性衬底，衬底选择范围较广，解决了透明导电氧化物由于具有脆性从而与柔性衬底不兼容的问题，并且所述网格型金属电极具有较低的电阻率以及较高的透光率，进而有利于提高电池的效率；该电池的底层背面电极采用网格型金属银电极，有利于增强电流的收集效果，增大有效电流，从而有利于进一步提升电池的转换效率。此外，所述顶层正面电极基于电子束蒸发工艺进行制备，避免了高温溅射工艺，具有物理精确度高(微米级)、重复性好以及工艺温度低的特点，适合于进行批量生产，能够有效地降低电池的制造成本。因此，在未来钙钛矿太阳能电池商业化的主要趋势是大面积和柔性化的前提下，基于所述网格型金属电极的叠层钙钛矿太阳能电池具有很好的发展前景。
上述对本发明的特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。
在整个本说明书中使用的术语“示例性”、“示例”等意味着“用作示例、实例或例示”，并不意味着比其它实施例“优选”或“具有优势”。出于提供对所描述技术的理解的目的，具体实施方式包括具体细节。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实施这些技术。在一些实例中，为了避免对所描述的实施例的概念造成难以理解，公知的结构和装置以框图形式示出。
以上结合附图详细描述了本发明的实施例的可选实施方式，但是，本发明的实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的实施例的技术构思范围内，可以对本发明的实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的实施例的保护范围。
本说明书内容的上述描述被提供来使得本领域任何普通技术人员能够实现或者使用本说明书内容。对于本领域普通技术人员来说，对本说明书内容进行的各种修改是显而易见的，并且，也可以在不脱离本说明书内容的保护范围的情况下，将本文所定义的一般性原理应用于其它变型。因此，本说明书内容并不限于本文所描述的示例和设计，而是与符合本文公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

Claims (10)

1.一种叠层钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述叠层钙钛矿太阳能电池包括从上到下依次设置的第一电极、钙钛矿太阳能电池、硅太阳能电池和第二电极；其中，所述第一电极为网格型金属电极，位于所述钙钛矿太阳能电池的最外层上；所述第二电极为网格型金属电极，位于所述硅太阳能电池的最外层上。
2.根据权利要求1所述的叠层钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池包括从上到下依次设置的电子传输层、钙钛矿光吸收层、空穴传输层和空穴收集层，其中，所述第一电极设置于所述电子传输层的背向所述钙钛矿光吸收层的表面上；所述硅太阳能电池包括从上到下依次设置的第一透明导电薄膜、p型非晶硅层、第一本征非晶硅层、硅片衬底、第二本征非晶硅层、n型非晶硅层、第二透明导电薄膜，其中，所述第二电极设置于所述第二透明导电薄膜的背向所述n型非晶硅层的表面上，且所述第一透明导电薄膜与所述空穴收集层紧密接触。
3.根据权利要求2所述的叠层钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述第一电极的网格图案为相同尺寸的蜂窝网格图案，并且，所述第一电极包括层叠的厚度为10nm～20nm的镍金属层和厚度为30nm～80nm的金金属层。
4.根据权利要求3所述的叠层钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述第一电极的网格图案的线宽为5um，所述第一电极的网格图案的边长为87um。
5.根据权利要求3所述的叠层钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述第一电极的网格图案的线宽为50um，所述第一电极的网格图案的边长为870um。
6.根据权利要求2所述的叠层钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述第二电极包括等距离设置的横向细栅线和等距离设置的纵向细栅线，且所述横向细栅线和所述纵向细栅线垂直连接形成网格状；其中，所述横向细栅线和所述纵向细栅线的线宽均为35um，所述第二电极的厚度为10um～15um，所述第二电极为银电极。
7.一种叠层钙钛矿太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：
在硅片衬底的第一表面上制作形成第一本征非晶硅层，且在所述硅片衬底的第二表面上制作形成第二本征非晶硅层，所述第一表面和所述第二表面相对；
在所述第一本征非晶硅层上制作形成p型非晶硅层，且在在所述第二本征非晶硅层上制作形成n型非晶硅层；
在所述p型非晶硅层上制作形成第一透明导电薄膜，且在所述n型非晶硅层上制作形成第二透明导电薄膜；
在所述第二透明导电薄膜上制作形成第二电极；
在所述第一透明导电薄膜上制作形成空穴收集层；
在所述空穴收集层上制作形成空穴传输层；
在所述空穴传输层上制作形成钙钛矿光吸收层；
在所述钙钛矿光吸收层上制作形成电子传输层；
在所述电子传输层上制作形成第一电极。
8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，在硅片衬底的第一表面上制作形成第一本征非晶硅层，且在所述硅片衬底的第二表面上制作形成第二本征非晶硅层，包括：
利用等离子体增强化学气相沉积法分别在所述第一表面和所述第二表面上沉积形成厚度为3nm～5nm的本征非晶硅层，从而形成所述第一本征非晶硅层和所述第二本征非晶硅层；
和/或，在所述第一本征非晶硅层上制作形成p型非晶硅层，且在所述第二本征非晶硅层上制作形成n型非晶硅层，包括：
利用等离子体增强化学气相沉积法在所述第一本征非晶硅层沉积形成厚度为8nm～12nm的所述p型非晶硅层，且在所述第二本征非晶硅层沉积形成厚度为8nm～12nm的所述n型非晶硅层；
和/或，在所述p型非晶硅层上制作形成第一透明导电薄膜，且在所述n型非晶硅层上制作形成第二透明导电薄膜，包括：
利用物理气相沉积法在所述p型非晶硅层上沉积形成厚度为100nm～105nm的所述第一透明导电薄膜，且在所述n型非晶硅层上沉积形成厚度为100nm～105nm的所述第二透明导电薄膜；
和/或，在所述第二透明导电薄膜上制作形成第二电极，包括：
在所述第二透明电极薄膜的背向所述n型非晶硅层的表面上丝网印刷电极浆料，然后进行高温烧结，以制作形成所述第二电极。
9.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，在所述第一透明导电薄膜上制作形成空穴收集层，包括：
以转速为600rpm～1000rpm、旋转时间为40s～60s的旋涂方式将PH1000溶液旋涂在所述第一透明导电薄膜上；
以100℃～150℃的退火温度、10min～20min的退火时间进行退火以结晶形成厚度为100nm～200nm的所述空穴收集层；
和/或，在所述空穴收集层上制作形成空穴传输层，包括：
以转速为5000rpm～7000rpm、旋转时间为40s～60s的旋涂方式将PEDOT:PSS溶液旋涂在所述空穴收集层上；
以100℃～150℃的退火温度、15min的退火时间进行退火以结晶形成厚度为10nm～20nm的所述空穴传输层；
和/或，在所述空穴传输层上制作形成钙钛矿光吸收层，包括：
用先以转速为1000rpm、旋转时间为20s，再以转速为4000rpm、旋转时间为40s的旋涂方式将配置好的MAPbI3前驱体溶液旋涂在所述空穴传输层上；
以105℃的退火温度、5min的退火时间进行退火以结晶形成厚度为250nm～350nm的所述钙钛矿光吸收层；
和/或，在所述钙钛矿光吸收层上制作形成电子传输层，包括：
以转速为1500rpm～2000rpm、旋转时间为40s～60s的旋涂方式将配置好的PCBM溶液旋涂在所述钙钛矿光吸收层上，以形成厚度为30nm～50nm的所述电子传输层。
10.根据权利要求7～9任一所述的制作方法，其特征在于，在所述电子传输层上制作形成第一电极，包括：
利用电子束蒸发工艺在所述电子传输层上依次形成厚度为10nm～20m的镍金属层和厚度为30nm～80nm的金金属层，以作为所述第一电极。
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