CN115623795A - 柔性钙钛矿太阳能电池及其制备工艺 - Google Patents

柔性钙钛矿太阳能电池及其制备工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN115623795A
CN115623795A CN202211200232.2A CN202211200232A CN115623795A CN 115623795 A CN115623795 A CN 115623795A CN 202211200232 A CN202211200232 A CN 202211200232A CN 115623795 A CN115623795 A CN 115623795A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
substrate
photoelectrode
solar cell
perovskite solar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211200232.2A
Other languages
English (en)
Inventor
郝力强
穆欣炬
吴磊
刘宏俊
马中生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Qingyue Optoelectronics Technology Co Ltd
Yiwu Qingyue Optoelectronic Technology Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Suzhou Qingyue Optoelectronics Technology Co Ltd
Yiwu Qingyue Optoelectronic Technology Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Qingyue Optoelectronics Technology Co Ltd, Yiwu Qingyue Optoelectronic Technology Research Institute Co Ltd filed Critical Suzhou Qingyue Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority to CN202211200232.2A priority Critical patent/CN115623795A/zh
Publication of CN115623795A publication Critical patent/CN115623795A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549Organic PV cells

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了柔性钙钛矿太阳能电池及其制备工艺,涉及太阳能电池技术领域。其中,该柔性钙钛矿太阳能电池,包括:基板;光电极层,间隔设置于基板上;金属引线层,设置于光电极层顶部一端;隔离柱,设置于相邻光电极层之间;钙钛矿功能层,填充于相邻隔离柱之间,且覆盖光电极层和金属引线层;及背电极层。本发明,解决目前柔性钙钛矿太阳能电池中的透明光电极通常采用ITO,柔性衬底通常使用PET,由于PET的Tg温度低,通常使用常温制备ITO薄膜,而ITO薄膜电学性能较差,影响柔性钙钛矿太阳能电池的效率,以及柔性钙钛矿太阳能电池制备过程使用的工艺路线较为复杂,其中激光蚀刻图形,易损伤光阳极,造成器件失效,量产工艺难度高的问题。

Description

柔性钙钛矿太阳能电池及其制备工艺
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域,尤其涉及一种柔性钙钛矿太阳能电池及其制备工艺。
背景技术
柔性钙钛矿太阳能电池具有高柔性、轻薄、低成本、高效率等优点,利用其柔性特点可开发出多样性的产品,其应用将更加广泛多元,与此同时为大批量大面积卷对卷工艺的采用开辟了道路,为柔性钙钛矿的最终商业化提供了新的思路。
目前柔性钙钛矿太阳能电池结构包括柔性柔明衬底、透明光电极、钙钛矿功能层以及背电极。其中透明光电极通常采用ITO,柔性衬底通常使用PET,由于PET的Tg温度低,通常使用常温制备ITO薄膜,而ITO薄膜电学性能较差,影响柔性柔性钙钛矿太阳能电池的效率,行业内报道16%至19%。目前柔性钙钛矿太阳能制备过程使用的时工艺路线较为复杂,其中激光蚀刻图形,易损伤光阳极,造成器件失效,量产工艺难度高。
目前柔性钙钛矿太阳能电池中的透明光电极通常采用ITO,柔性衬底通常使用PET,由于PET的Tg温度低,通常使用常温制备ITO薄膜,而ITO薄膜电学性能较差,影响柔性钙钛矿太阳能电池的效率,以及柔性钙钛矿太阳能电池制备过程使用的工艺路线较为复杂,其中激光蚀刻图形,易损伤光阳极,造成器件失效,量产工艺难度高的问题。针对上述出现的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
发明目的:提供一种柔性柔性钙钛矿太阳能电池及其制备工艺,以解决现有技术存在的上述问题。
技术方案:一种柔性钙钛矿太阳能电池,包括:基板;光电极层,间隔设置于所述基板上;金属引线层,设置于所述光电极层顶部一端;隔离柱,设置于相邻所述光电极层之间;钙钛矿功能层,填充于相邻所述隔离柱之间,且覆盖所述光电极层和所述金属引线层;及背电极层,填充于相邻所述隔离柱之间,且覆盖所述钙钛矿功能层;通过在所述光电极层上设置有金属引线层,并将所述金属引线层与所述背电极层电性连接,以使柔性钙钛矿太阳能电池形成串联电路并降低引线阻值。
作为优选,所述基板材质为柔明聚酰亚胺衬底。
作为优选,所述光电极层采用包括但不限于:ITO、FTO、AZO。
作为优选,所述金属引线层形状包括但不限于:U型。
作为优选,所述隔离柱形状包括但不限于:倒梯形或T形。
作为优选,所述隔离柱采用负性胶制备。
作为优选,所述背电极层两侧分别设置有延伸部,所述延伸部位于相邻所述隔离柱之间,所述延伸部分别与所述金属引线层两端电性连接。
作为优选,所述背电极层采用金属材料,所述金属材料包括但不限于:金、银、铝或铜。
为实现上述目的,本发明提出了柔性钙钛矿太阳能电池制备工艺,包括以下步骤:
步骤S101、在基板上制备光电极层;
步骤S102、通过黄光工艺刻蚀光电极层,以制备光电极图形;
步骤S103、在光电极层图形化后沉积一层金属材料,并通过黄光工艺蚀刻,以制备金属引线图形化;
步骤S104、在基板、光电极层和金属引线层上涂布负性光刻胶,制备用于隔离后工艺膜层的隔离柱;
步骤S105、使用有机打印设备或印刷设备,将钙钛矿各功能层进行逐一制备;
步骤S106、利用热蒸镀法制备背电极层。
作为优选,步骤S102、通过黄光工艺刻蚀光电极层,以制备光电极图形,具体包括以下步骤:使用磁控溅射设备,在衬底基板上制备光电极ITO,使用300~350℃制备高温ITO,ITO方块电阻在10Ω±2Ω;对光电极ITO基板进行AOI检测及清洗,并传递至涂布设备,进行正性感光型过程光刻胶涂布,薄膜厚度在0.1μm~10μm之间;传递至曝光设备,对基板进行曝光;传递至显影设备,通过碱性溶液进行喷淋,去除未曝光区域;传递至蚀刻设备,利用强酸对裸露的光电极ITO图形进行蚀刻;传递至去胶设备,溶解光刻胶,并进行清洗,制备出完整的光电极图形。
作为优选,步骤S103、在光电极层图形化后沉积一层金属材料,并通过黄光工艺蚀刻,以制备金属引线图形化,具体包括以下步骤:对上述光电极刻蚀后的基板,通过磁控溅射设备,在光电极基板上溅镀金属层;对基板进行AOI检测及清洗,并传递至涂布设备,进行正性感光型过程光刻胶涂布,薄膜厚度在0.1μm~10μm之间;传递至曝光设备,对基板进行曝光;传递至显影设备,通过碱性溶液进行喷淋,去除未曝光区域;传递至蚀刻设备,利用铝酸进行外围金属图形进行蚀刻;传递至去胶设备,溶解光刻胶,并进行清洗,制备出完整的金属引线图形。
作为优选,步骤S104、在基板、光电极层和金属引线层上涂布负性光刻胶,制备用于隔离后工艺膜层的隔离柱,具体包括以下步骤:将图形化的基板进行清洗;传递至涂布设备,将负性感光型光刻胶刮涂或旋涂到基板上,薄膜厚度在1μm~10μm之间;传递至减压烘烤设备,对涂胶的基板进行预烘;传递至曝光设备,对基板进行曝光;传递至显影设备,通过碱性溶液进行喷淋,去除曝光区域,并进行水洗;传递至烘烤设备,烘烤温度和时间分别为200℃~280℃和10~30min,对显影后的基板的隔离柱胶进行固化,每条光电极至少分布单条或单组的隔离柱图形。
作为优选,步骤S105、使用有机打印设备或印刷设备,将柔性钙钛矿各功能层进行逐一制备,具体包括以下步骤:将基板传递至打印设备;制备电子传输层,减压烘烤,膜厚10-200nm;制备柔性钙钛矿吸收层,减压烘烤,退火,膜厚200-500nm;制备空穴传输层,减压烘烤,膜厚10-200nm。
作为优选,步骤S106、利用热蒸镀法制备背电极层,具体包括以下步骤:将基板传送至蒸镀腔室,使用热蒸镀或E-beam的方式,制备背电极金属薄膜,薄膜厚度≥50nm。
有益效果:在本申请实施例中,采用增设金属引线层和隔离柱的方式,通过在所述光电极层上设置有金属引线层,并将所述金属引线层与所述背电极层电性连接,以使柔性钙钛矿太阳能电池形成串联电路并降低引线阻值,达到了串联电路和物理分割的目的,从而实现了提高柔性钙钛矿太阳能电池性能的技术效果,进而解决了目前柔性钙钛矿太阳能电池中的透明光电极通常采用ITO,柔性衬底通常使用PET,由于PET的Tg温度低,通常使用常温制备ITO薄膜,而ITO薄膜电学性能较差,影响柔性钙钛矿太阳能电池的效率,以及柔性钙钛矿太阳能电池制备过程使用的工艺路线较为复杂,其中激光蚀刻图形,易损伤光阳极,造成器件失效,量产工艺难度高的技术问题。
附图说明
图1是本发明的柔性钙钛矿太阳能电池结构剖视图;
图2是本发明的柔性钙钛矿太阳能电池结构俯视图;
图3是本发明的柔性钙钛矿太阳能电池制备工艺流程图。
附图标记为:1、基板;2、光电极层;3、金属引线层;4、隔离柱;5、钙钛矿功能层;6、背电极层;61、延伸部。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请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,以便这里描述的本申请的实施例。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。
此外,术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如,可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
如图1-2所示,本申请涉及一种柔性柔性钙钛矿太阳能电池及其制备工艺。该一种柔性钙钛矿太阳能电池包括:基板1;基板1是指载体基板,能够实现良好的承载效果。进一步的,所述基板1材质为柔明聚酰亚胺衬底柔明聚酰亚胺衬底。通过采用透明聚酰亚胺(PI)薄膜,制备低电阻高透过率ITO光阳极,提升光阳极性能,进而实现提升柔性钙钛矿太阳能电池的效率,与玻璃基的刚性钙钛矿太阳能电池的效率相当的效果。优选的,聚酰亚胺衬底底部设置有玻璃载体,玻璃载体包括但不限于:石英或硼硅酸盐玻璃基板。具有良好的物理性能,如热学、光学和机械等,同时还能实现多种型号玻璃选择的效果,从而实现灵活选择的效果。
光电极层2,间隔设置于所述基板1上;通过刻蚀方法,将光电极层2均匀间隔设置于基板1上,相邻光电机层2之间设置有多个间隙,能够实现供隔离柱4良好的排布效果。进一步的,所述光电极层2采用包括但不限于:ITO、FTO、AZO。通过在一侧玻璃基板上形成一层导电薄膜,使其在电池中将收集到的电子传输至外电路;导电层应经过织构化处理,以去除部分导电膜,使相邻单体电池的一端正、负电极处于绝缘状态,而仍保留的导电层,则实现相邻电池的另一端正、负电极串联连接;可通过掩膜蒸镀、磁控溅射、丝网印刷、溶胶凝胶、激光刻蚀、化学刻蚀进行制备。
金属引线层3,设置于所述光电极层2顶部一端。在光电极层2图形化后沉积一层金属材料,并通过黄光工艺进行蚀刻,用于后制程串联电路的链接。进一步的,所述金属引线层形状包括但不限于:U型。通过采用U型形状,能够实现便于连接的效果,从而实现良好的电性连接效果。
隔离柱4,设置于相邻所述光电极层2之间;通过将隔离柱4设置于相邻光电极层2之间的间隙处,能够实现对柔性钙钛矿太阳能电池物理分割,形成条状结构,避免激光制程的工艺;同时还能实现用于后工序膜层的隔离。优选的,隔离柱4的数量为多个。通过设置有多个隔离柱4,能够实现多段隔离的效果。进一步的,所述隔离柱4形状包括但不限于:倒梯形或T形。通过将隔离柱4采用倒梯形,能够实现对钙钛矿太阳能电池物理分割,形成条状结构,避免激光制程的工艺。同时可通过无机的方法,多工序制备”T”结构,作为分割层。优选的,所述隔离柱4采用负性胶制备。能够实现提供负性隔离的效果,从而实现良好的极性分割效果。
钙钛矿功能层5,填充于相邻所述隔离柱4之间,且覆盖所述光电极层2和所述金属引线层3;通过使用钙钛矿功能层5,能够实现良好的太阳能转化率。
背电极层6,填充于相邻所述隔离柱4之间,且覆盖所述钙钛矿功能层5;通过设置有背电极层6,可以提供背电场,可以防止方向错误的电子进入到底电极,减小背表面处的复合速率,从而提高了开路电压,同时也可以作为反射膜提高材料对光的吸收,所以背面铝电极在电池效率的提高中发挥了重要作用。进一步的,所述背电极层6两侧分别设置有延伸部61,所述延伸部61位于相邻所述隔离柱4之间,所述延伸部61分别与所述金属引线层3两端电性连接。通过在背电极层6两侧分别设置有延伸部61,能够实现便于与金属引线层3相电性连接的效果,从而实现便于电性连接的效果。优选的,所述背电极层6采用金属材料,所述金属材料包括但不限于:金、银、铝或铜。能够易于实现和便于获取的效果,从而降低加工难度。
通过在所述光电极层2上设置有金属引线层3,并将所述金属引线层3与所述背电极层6电性连接,以使柔性钙钛矿太阳能电池形成串联电路并降低引线阻值。通过增设金属引线层3,便于背电极层6与下一光电极连接,形成串联电路,同时降低引线阻值。优选的,连接处可设计为波浪形,网状等等结构。能够实现多种连接方式选择的效果。
从以上的描述中,可以看出,本申请实现了如下技术效果:
在本申请实施例中,采用增设金属引线层和隔离柱的方式,通过在所述光电极层上设置有金属引线层,并将所述金属引线层与所述背电极层电性连接,以使柔性钙钛矿太阳能电池形成串联电路并降低引线阻值,达到了串联电路和物理分割的目的,从而实现了提高柔性钙钛矿太阳能电池性能的技术效果,进而解决了目前柔性钙钛矿太阳能电池中的透明光电极通常采用ITO,柔性衬底通常使用PET,由于PET的Tg温度低,通常使用常温制备ITO薄膜,而ITO薄膜电学性能较差,影响柔性钙钛矿太阳能电池的效率,以及柔性钙钛矿太阳能电池制备过程使用的工艺路线较为复杂,其中激光蚀刻图形,易损伤光阳极,造成器件失效,量产工艺难度高的技术问题。
如图3所示,工艺上,本发明还提供一种柔性钙钛矿太阳能电池制备工艺,包括以下步骤:
步骤S101、在基板1上制备光电极层2;
步骤S102、通过黄光工艺刻蚀光电极层2,以制备光电极图形;
步骤S103、在光电极层图形化后沉积一层金属材料,并通过黄光工艺蚀刻,以制备金属引线图形化3;
步骤S104、在基板1、光电极层2和金属引线层3上涂布负性光刻胶,制备用于隔离后工艺膜层的隔离柱4;
步骤S105、使用有机打印设备或印刷设备,将柔性钙钛矿各功能层进行逐一制备;
步骤S106、利用热蒸镀法制备背电极层6。
首先,在步骤S101之前还包括:对基板进行清洗:将基板用洗涤剂、去离子水、丙酮和无水乙醇进行超声清洗,超声清洗的功率为50Hz~100Hz,超声清洗的时间为5min~20min,清洗完成后利用氮气枪吹干。
通过使用上述工艺并按照其步骤进行生产,能够实现获得性能良好的柔性钙钛矿太阳能电池。本发明采用的工艺路线简单,环境污染小、设备技术成熟。
进一步的,步骤S102、通过黄光工艺刻蚀光电极层,以制备光电极图形,具体包括以下步骤:使用磁控溅射设备,在衬底基板上制备光电极ITO,使用300~350℃制备高温ITO,ITO方块电阻在10Ω±2Ω;对光电极ITO基板进行AOI检测及清洗,并传递至涂布设备,进行正性感光型过程光刻胶涂布,薄膜厚度在0.1μm~10μm之间;优选的,薄膜膜厚在0.5μm~2μm之间。能够实现最佳性能的效果。传递至曝光设备,曝光时间为5s~10s,对基板进行曝光;传递至显影设备,通过碱性溶液进行喷淋,显影喷淋时间为60s,去除未曝光区域;一般有机碱使用TMAH,无机碱使用KOH、NaOH等。传递至蚀刻设备,利用强酸对裸露的光电极ITO图形进行蚀刻;传递至去胶设备,溶解光刻胶,并进行清洗,制备出完整的光电极图形。通过上述工艺步骤,能够在基板上制备出完整的光电极图形,从而为后续的工艺提供基础。
进一步的,步骤S103、在光电极层2图形化后沉积一层金属材料,并通过黄光工艺蚀刻,以制备金属引线图形化,具体包括以下步骤:对上述光电极刻蚀后的基板,通过磁控溅射设备,在光电极基板上溅镀金属层;
对基板进行AOI检测及清洗,并传递至涂布设备,进行正性感光型过程光刻胶涂布,薄膜厚度在0.1μm~10μm之间;优选的,薄膜厚度在0.5μm~2μm之间。能够实现最佳性能的效果。传递至曝光设备,对基板进行曝光,曝光时间为5s~10s;传递至显影设备,通过碱性溶液进行喷淋,显影喷淋时间为60s,去除未曝光区域;传递至蚀刻设备,利用铝酸进行外围金属图形进行蚀刻;传递至去胶设备,溶解光刻胶,并进行清洗,制备出完整的金属引线图形。
进一步的,步骤S104、在基板1、光电极层2和金属引线层3上涂布负性光刻胶,制备用于隔离后工艺膜层的隔离柱4,具体包括以下步骤:将图形化的基板进行清洗;传递至涂布设备,将负性感光型光刻胶刮涂或旋涂到基板上,薄膜厚度在1μm~10μm之间;优选的,薄膜膜厚在3μm~5μm之间。能够实现最佳性能的效果。传递至减压烘烤设备,对涂胶的基板进行预烘;传递至曝光设备,曝光时间为5s~10s,对基板进行曝光;传递至显影设备,通过碱性溶液进行喷淋,显影喷淋时间为60s,去除曝光区域,并进行水洗;传递至烘烤设备,烘烤温度和时间分别为200℃~280℃和10~30min,对显影后的基板的隔离柱胶进行固化,每条光电极至少分布单条或单组的隔离柱图形。
进一步的,步骤S105、使用有机打印设备或印刷设备,将柔性钙钛矿各功能层进行逐一制备,具体包括以下步骤:将基板传递至打印设备;制备电子传输层,减压烘烤,膜厚10-200nm;将材料PCBM溶于氯苯,搅拌3h后获得浓度为20mg/mL的PCBM溶液;然后,以转速为2000rpm、旋转时间为45s的旋涂方式将配置好的所述PCBM溶液旋涂在所述柔性钙钛矿光吸收层的背向所述空穴传输层的表面上,以形成厚度为50nm的所述电子传输层。制备柔性钙钛矿吸收层,减压烘烤,退火,膜厚200-500nm;制备空穴传输层,减压烘烤,膜厚10-200nm。空穴传输层是Spiro-OMeTAD或者PEDOT:PSS或者CuI,厚度在300-800nm之间,通过在柔性钙钛矿光吸收层上旋涂、印刷空穴传输材料的分散剂,并经干燥处理,形成空穴传输层。其中,作为本领域所公知的部分内容,本申请中不再赘述。
进一步的,步骤S106、利用热蒸镀法制备背电极层6,具体包括以下步骤:将基板传送至蒸镀腔室,使用热蒸镀或E-beam的方式,制备背电极金属薄膜,薄膜厚度≥50nm。其中,蒸镀腔室的真空度为5*10-4Pa,蒸发速率为0.1nm/s。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种等同变换,这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (14)

1.柔性钙钛矿太阳能电池,其特征在于,包括:
基板;
光电极层,间隔设置于所述基板上;
金属引线层,设置于所述光电极层顶部一端;
隔离柱,设置于相邻所述光电极层之间;
钙钛矿功能层,填充于相邻所述隔离柱之间,且覆盖所述光电极层和所述金属引线层;及
背电极层,填充于相邻所述隔离柱之间,且覆盖所述钙钛矿功能层;
通过在所述光电极层上设置有金属引线层,并将所述金属引线层与所述背电极层电性连接,以使柔性钙钛矿太阳能电池形成串联电路并降低引线阻值。
2.根据权利要求1所述的柔性钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述基板材质为柔明聚酰亚胺衬底。
3.根据权利要求1所述的柔性钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述光电极层采用包括但不限于:ITO、FTO、AZO。
4.根据权利要求1所述的柔性钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述金属引线层形状包括但不限于:U型。
5.根据权利要求1所述的柔性钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述隔离柱形状包括但不限于:倒梯形或T形。
6.根据权利要求1所述的柔性钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述隔离柱采用负性胶制备。
7.根据权利要求1所述的柔性钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述背电极层两侧分别设置有延伸部,所述延伸部位于相邻所述隔离柱之间,所述延伸部分别与所述金属引线层两端电性连接。
8.根据权利要求1所述的柔性钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述背电极层采用金属材料,所述金属材料包括但不限于:金、银、铝或铜。
9.柔性钙钛矿太阳能电池制备工艺,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S101、在基板上制备光电极层;
步骤S102、通过黄光工艺刻蚀光电极层,以制备光电极图形;
步骤S103、在光电极层图形化后沉积一层金属材料,并通过黄光工艺蚀刻,以制备金属引线图形化;
步骤S104、在基板、光电极层和金属引线层上涂布负性光刻胶,制备用于隔离后工艺膜层的隔离柱;
步骤S105、使用有机打印设备或印刷设备,将钙钛矿各功能层进行逐一制备;
步骤S106、利用热蒸镀法制备背电极层。
10.根据权利要求9所述的柔性钙钛矿太阳能电池制备工艺,其特征在于,步骤S102、通过黄光工艺刻蚀光电极层,以制备光电极图形,具体包括以下步骤:
使用磁控溅射设备,在衬底基板上制备光电极ITO,使用300~350℃制备高温ITO,ITO方块电阻在10Ω±2Ω;
对光电极ITO基板进行AOI检测及清洗,并传递至涂布设备,进行正性感光型过程光刻胶涂布,薄膜厚度在0.1μm~10μm之间;
传递至曝光设备,对基板进行曝光;
传递至显影设备,通过碱性溶液进行喷淋,去除未曝光区域;
传递至蚀刻设备,利用强酸对裸露的光电极ITO图形进行蚀刻;
传递至去胶设备,溶解光刻胶,并进行清洗,制备出完整的光电极图形。
11.根据权利要求9所述的柔性钙钛矿太阳能电池制备工艺,其特征在于,步骤S103、在光电极层图形化后沉积一层金属材料,并通过黄光工艺蚀刻,以制备金属引线图形化,具体包括以下步骤:
对上述光电极刻蚀后的基板,通过磁控溅射设备,在光电极基板上溅镀金属层;
对基板进行AOI检测及清洗,并传递至涂布设备,进行正性感光型过程光刻胶涂布,薄膜厚度在0.1μm~10μm之间;
传递至曝光设备,对基板进行曝光;
传递至显影设备,通过碱性溶液进行喷淋,去除未曝光区域;
传递至蚀刻设备,利用铝酸进行外围金属图形进行蚀刻;
传递至去胶设备,溶解光刻胶,并进行清洗,制备出完整的金属引线图形。
12.根据权利要求9所述的柔性钙钛矿太阳能电池制备工艺,其特征在于,步骤S104、在基板、光电极层和金属引线层上涂布负性光刻胶,制备用于隔离后工艺膜层的隔离柱,具体包括以下步骤:
将图形化的基板进行清洗;
传递至涂布设备,将负性感光型光刻胶刮涂或旋涂到基板上,薄膜厚度在1μm~10μm之间;
传递至减压烘烤设备,对涂胶的基板进行预烘;
传递至曝光设备,对基板进行曝光;
传递至显影设备,通过碱性溶液进行喷淋,去除曝光区域,并进行水洗;
传递至烘烤设备,对显影后的基板的隔离柱胶进行固化,每条光电极至少分布单条或单组的隔离柱图形。
13.根据权利要求9所述的柔性钙钛矿太阳能电池制备工艺,其特征在于,步骤S105、使用有机打印设备或印刷设备,将柔性钙钛矿各功能层进行逐一制备,具体包括以下步骤:
将基板传递至打印设备;
制备电子传输层,减压烘烤,膜厚10-200nm;
制备柔性钙钛矿吸收层,减压烘烤,退火,膜厚200-500nm;
制备空穴传输层,减压烘烤,膜厚10-200nm。
14.根据权利要求9所述的柔性钙钛矿太阳能电池制备工艺,其特征在于,步骤S106、利用热蒸镀法制备背电极层,具体包括以下步骤:
将基板传送至蒸镀腔室,使用热蒸镀或E-beam的方式,制备背电极金属薄膜,薄膜厚度≥50nm。
CN202211200232.2A 2022-09-29 2022-09-29 柔性钙钛矿太阳能电池及其制备工艺 Pending CN115623795A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211200232.2A CN115623795A (zh) 2022-09-29 2022-09-29 柔性钙钛矿太阳能电池及其制备工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211200232.2A CN115623795A (zh) 2022-09-29 2022-09-29 柔性钙钛矿太阳能电池及其制备工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115623795A true CN115623795A (zh) 2023-01-17

Family

ID=84861227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211200232.2A Pending CN115623795A (zh) 2022-09-29 2022-09-29 柔性钙钛矿太阳能电池及其制备工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115623795A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101028971B1 (ko) 집적형 박막 태양전지 및 그의 제조 방법
US20070240759A1 (en) Stacked thin film photovoltaic module and method for making same using IC processing
CN102881459B (zh) 一种大面积低电阻太阳能电池导电基底及其制备方法
CN108550705B (zh) 一种钙钛矿太阳能电池模块
CN108550647B (zh) 一种太阳能电池模组及其制作方法
US20120186625A1 (en) Solar photovoltaic device and a production method for the same
CN105789444A (zh) 一种基于真空蒸发镀膜法的钙钛矿太阳能电池及其制备方法
US20120298170A1 (en) Multi-terminal multi-junction photovoltaic cells
CN104979477A (zh) Z型串联钙钛矿太阳电池组件及其制备方法
CN105185913A (zh) 一种大面积钙钛矿太阳电池组件及其制备方法
US9825192B2 (en) Solar cell with reduced absorber thickness and reduced back surface recombination
JP4868782B2 (ja) 色素増感太陽電池モジュールおよびその製造方法
CN118434168A (zh) 一种具有断面绝缘的钙钛矿太阳能电池模组及其制备方法
CN205016565U (zh) 一种大面积钙钛矿太阳电池组件
CN108550703A (zh) 一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法
CN210575957U (zh) 一种钙钛矿太阳能电池
CN115623795A (zh) 柔性钙钛矿太阳能电池及其制备工艺
CN115472748A (zh) 钙钛矿太阳能电池及其制备工艺
CN112017867B (zh) 一种具有光谱分辨能力的电信号输出元件及方法
WO2012115440A2 (en) Thin-film solar cell module and method for manufacturing the same
EP2359406B1 (en) Photovoltaic devices
JP5929118B2 (ja) フレキシブル太陽電池素子モジュール
KR20220077980A (ko) 높은 효율을 갖는 페로브스카이트 태양전지 및 그 제조방법
CN217334135U (zh) 钙钛矿太阳能电池
JP2016174086A (ja) 光電変換装置および光電変換装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination