CN115996617A - 太阳能电池及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种太阳能电池及其制备方法，属于太阳能电池技术领域，其可至少部分解决现有太阳能电池中结构层难对齐，边缘质量差，影响电池性能的问题。本发明的太阳能电池的制备方法包括：在导电基层的第一侧的边缘区中形成隔离结构；所述边缘区为所述导电基层从边沿起沿径向向内侧预定尺寸的区域，所述隔离结构能阻止与其两侧接触的结构间的电导通；在所述导电基层的第一侧形成至少一个导电功能层；所述导电功能层在所述导电基层上的正投影的一部分，与所述隔离结构在所述导电基层上的正投影重合。
Description
技术领域
本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种太阳能电池及其制备方法。
背景技术
钙钛矿/多晶硅叠层(钙/硅叠层)太阳电池包括叠置的钙钛矿顶电池和多晶硅底电池，二者通过复合层连接；相对于多晶硅太阳电池，钙钛矿/多晶硅叠层太阳电池可大幅度提升效率。
为保证器件内光生载流子纵向的高效传输和收集，钙钛矿/多晶硅叠层太阳电池中的部分结构层(如顶透明电极层与复合层)需在纵向上对齐，但由于工艺精度有限，结构层可能无法对齐，造成载流子分流，影响电荷传输；同时，由于工艺限制，部分结构层(如钙钛矿层)边缘的成膜质量不好，均匀性差，影响电池性能。
发明内容
本发明至少部分解决现有太阳能电池中结构层难对齐，边缘质量差，影响电池性能的问题，提供一种可保证膜层对齐和改善边缘质量的太阳能电池及其制备方法。
第一方面，本发明实施例提供一种太阳能电池的制备方法，其包括：
在导电基层的第一侧的边缘区中形成隔离结构；所述边缘区为所述导电基层从边沿起沿径向向内侧预定尺寸的区域，所述隔离结构能阻止与其两侧接触的结构间的电导通；
在所述导电基层的第一侧形成至少一个导电功能层；所述导电功能层在所述导电基层上的正投影的一部分，与所述隔离结构在所述导电基层上的正投影重合。
可选的，在沿所述导电基层周向的任意位置均设有所述隔离结构；
所述导电功能层在所述导电基层上的正投影，在沿所述导电基层周向的任意位置均与所述隔离结构在所述导电基层上的正投影有重合。
可选的，所述隔离结构布满所述边缘区。
可选的，所述导电功能层布满所述导电基层的第一侧。
可选的，所述隔离结构的厚度在1nm至10cm之间。
可选的，所述隔离结构的宽度在1nm至10cm之间；所述隔离结构的宽度为所述隔离结构在所述导电基层的径向上的尺寸。
可选的，所述隔离结构的材料包括氮化硅、碳化硅、氧化铝、氧化硅、氧化镁、氧化锆、氧化钛、氧化锌、氧化锡、氧化镍、氮化硼、氮化铝、氮化镓、氮化钛、聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、粘胶纤维、醋酸纤维、尼龙、涤纶、聚丙烯、聚苯乙烯、锦纶、腈纶、维纶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶、聚甲醛、聚碳酸酯、聚砚、聚酰亚胺、聚芳醚、聚芳酰胺、聚硅氧烷、聚氯乙烯中的一种或多种。
可选的，所述隔离结构通过蒸镀法、溅射法、印刷法、涂布法、化学气相沉积法、原子层沉积法、机械叠加法中的任意一种形成。
可选的，所述在导电基层的第一侧的边缘区中形成隔离结构之后，还包括：
以所述隔离结构所在的位置为支撑位，在所述导电基层的第二侧形成至少一个结构层；所述第二侧为所述导电基层的与所述第一侧的相对侧。
可选的，所述太阳能电池为钙钛矿/多晶硅叠层电池；所述钙钛矿/多晶硅叠层电池包括叠置的钙钛矿顶电池和多晶硅底电池，以及连接在所述钙钛矿顶电池和多晶硅底电池间的复合层。
可选的，所述导电基层为所述多晶硅底电池的硅基底；
所述导电功能层包括所述复合层、所述钙钛矿顶电池的顶透明电极层、所述钙钛矿顶电池的钙钛矿层。
第二方面，本发明实施例提供一种太阳能电池，其包括：
导电基层，所述导电基层的第一侧的边缘区中设有隔离结构；所述边缘区为所述导电基层从边沿起沿径向向内侧预定尺寸的区域，所述隔离结构能阻止与其两侧接触的结构间的电导通；
设于所述隔离结构远离所述导电基层一侧的至少一个导电功能层；所述导电功能层在所述导电基层上的正投影的一部分，与所述隔离结构在所述导电基层上的正投影重合。
可选的，在沿所述导电基层周向的任意位置均设有所述隔离结构；
所述导电功能层在所述导电基层上的正投影，在沿所述导电基层周向的任意位置均与所述隔离结构在所述导电基层上的正投影有重合；
所述隔离结构布满所述边缘区。
可选的，所述隔离结构的厚度在1nm至10cm之间；
所述隔离结构的宽度在1nm至10cm之间；所述隔离结构的宽度为所述隔离结构在所述导电基层的径向上的尺寸；
所述隔离结构的材料包括氮化硅、碳化硅、氧化铝、氧化硅、氧化镁、氧化锆、氧化钛、氧化锌、氧化锡、氧化镍、氮化硼、氮化铝、氮化镓、氮化钛、聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、粘胶纤维、醋酸纤维、尼龙、涤纶、聚丙烯、聚苯乙烯、锦纶、腈纶、维纶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶、聚甲醛、聚碳酸酯、聚砚、聚酰亚胺、聚芳醚、聚芳酰胺、聚硅氧烷、聚氯乙烯中的一种或多种。
可选的，所述太阳能电池为钙钛矿/多晶硅叠层电池；所述钙钛矿/多晶硅叠层电池包括叠置的钙钛矿顶电池和多晶硅底电池，以及连接在所述钙钛矿顶电池和多晶硅底电池间的复合层；
所述导电基层为所述多晶硅底电池的硅基底；
所述导电功能层包括所述复合层、所述钙钛矿顶电池的顶透明电极层、所述钙钛矿顶电池的钙钛矿层。
本发明实施例中，先在导电基层的边缘区制备隔离结构，再制备导电功能层，且导电功能层的边缘与隔离结构重叠而位于隔离结构上方，故隔离结构起到类似“掩膜”的作用，将导电功能层与隔离结构的边缘部分隔开，使二者间不能电导通；故导电功能层的边缘是“无效”的非活性区域，导电功能层(不同的导电功能层，或导电功能层与导电基层)即使不对齐，则不对齐的部分也处于非活性区域，同样，导电功能层的边缘即使存在成膜质量不好、不均匀等，也是位于非活性区域；因此，导电功能层实际“有效”的活性区域(与导电基层纵向重叠且电导通的区域)是对齐的，且成膜质量好，均匀性好，电荷传输好，电池性能好。
附图说明
图1为本发明实施例的一种太阳能电池的制备方法的流程图；
图2为本发明实施例的另一种太阳能电池的制备方法的流程图；
图3为本发明实施例的一种太阳能电池的制备方法中导电基层的俯视结构示意图；
图4为本发明实施例的一种太阳能电池的制备方法中导电基层的剖面结构示意图；
图5为本发明实施例的一种太阳能电池的制备方法中形成隔离结构后的俯视结构示意图；
图6为本发明实施例的一种太阳能电池的制备方法中形成隔离结构后的剖面结构示意图；
图7为本发明实施例的一种太阳能电池的制备方法中形成导电功能层后的俯视结构示意图；
图8为本发明实施例的一种太阳能电池的制备方法中形成导电功能层后的剖面结构示意图；
图9为本发明实施例的一种太阳能电池的剖面结构示意图；
其中，附图标记为：Q1、边缘区；1、隔离结构；2、导电功能层；5、金属电极；6、钙钛矿顶电池；61、顶透明电极层；62、空穴传输层；63、钙钛矿层；64、电子传输层；7、复合层；8、多晶硅底电池；81、硅基底；811、第一掺杂层；812、第一本征层；813、硅基层；814、第二本征层；815、第二掺杂层；82、底透明电极层；9、导电基层。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
可以理解的是，此处描述的具体实施例和附图仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。
可以理解的是，在不冲突的情况下，本发明的各实施例及实施例中的各特征可相互组合。
可以理解的是，为便于描述，本发明的附图中仅示出了与本发明实施例相关的部分，而与本发明实施例无关的部分未在附图中示出。
在一些相关技术中，可采用钙钛矿/多晶硅叠层(钙/硅叠层)太阳电池技术对技术较成熟的多晶硅太阳电池进行升级。
钙钛矿/多晶硅叠层太阳电池包括叠置的钙钛矿顶电池和多晶硅底电池，二者之间通过透明的复合层(由透明导电材料构成)连接，其中钙钛矿顶电池靠近入光侧，主要负责吸收短波光，而多晶硅底电池远离入光侧，主要负责吸收长波光，从而通过二者的配合可实现对全光谱光的有效吸收，大幅提高效率(效率可超过30％)
其中，钙钛矿顶电池可包括电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层、顶透明电极层(由透明导电材料构成)等结构层，而以上顶透明电极层与复合层都需要有较强的横向和纵向导电能力。为保证器件内部光生载流子纵向的高效传输和收集，以上复合层、顶透明电极层(还可包括多晶硅底电池中的底透明电极层等)需在纵向上对齐。
但是，复合层、顶透明电极层等是在不同工艺步骤中分别制备的，由于对位精度的限制，很难保证二者的位置完全重叠，即，二者的边缘可能并不对齐，从而造成载流子分流，影响电荷传输。
同时，钙钛矿层可采用旋涂法、热蒸发法等工艺制备，由于钙钛矿层存在各组分间的自组装现象，故钙钛矿层很难完全均匀(尤其大面积制备时)，其边缘往往存在不均匀，且容易出现结晶较差等情况，成膜质量不好，从而影响电池的性能。
第一方面，本发明实施例提供一种太阳能电池的制备方法。
本发明实施例的方法可用于制备太阳能电池，例如是制备钙钛矿/多晶硅叠层电池。
参照图1，本发明实施例的太阳能电池的制备方法包括：
S101、在导电基层9的第一侧的边缘区Q1中形成隔离结构1。
其中，边缘区Q1为导电基层9从边沿起沿径向向内侧预定尺寸的区域，隔离结构1能阻止与其两侧接触的结构间的电导通。
参照图3、图4，以太阳能电池中的部分结构为导电基层9，而该导电基层9的边缘部分即为边缘区Q1。
参照图5、图6，在导电基层9的一侧(第一侧)的边缘区Q1中的至少部分位置形成隔离结构1，即，隔离结构1直接形成在导电基层9上，与边缘区Q1中的导电基层9接触。
其中，隔离结构1两侧分别与导电基层9和后续形成的导电功能层2接触，而隔离结构1本身的性质，可以保证与其两侧接触的导电基层9和导电功能层2(参照图7、图8，后续说明)之间，无法实现有效的电流传递，即无法有效的电导通。
例如，隔离结构1可以是由绝缘材料构成的，从而实现阻止电导通的目的。
或者，隔离结构1也可以是由不属于绝缘材料，但导电性很差的材料(如导电性很差的非掺杂的半导体)材料构成；由此，与其两侧接触的导电基层9和导电功能层2之间虽然可能存在很小的漏电流，但并不构成有效的电导通。
例如，隔离结构1的电导率可低于<103S/cm，进一步可低于<10S/cm。
S102、在导电基层9的第一侧形成至少一个导电功能层2。
其中，导电功能层2在导电基层9上的正投影的一部分，与隔离结构1在导电基层9上的正投影重合。
参照图7、图8，在形成隔离结构1后，继续在导电基层9的第一侧形成一个或多个能导电的结构层(导电功能层2)，且每个导电功能层2都有一部分与隔离结构1有位置重合(故每个导电功能层2也有部分位置不与隔离结构1重合，而是与导电基层9上没有隔离结构的部分重合)。
可见，隔离结构1位于导电基层9的边缘区Q1，故导电功能层2与隔离结构1位置重合的部分必然也位于导电功能层2的边缘；而由于导电功能层2是在隔离结构1后形成的，故导电功能层2与隔离结构1位置重合的部分必然位于隔离结构1的“上方(远离导电基层9一侧)”，即参照图8，导电功能层2的边缘与导电基层9之间被隔离结构1隔开，不能电导通。
显然，太阳能电池中以上的不能电导通的部分中无法实现电流的传输，故其实际上是不起作用的、“无效”的非活性区域；相对的，位于隔离结构1内侧的区域则为“有效”的活性区域。
应当理解，导电基层9、导电功能层2均是太阳能电池中能起到一定作用的导电的结构层，而它们的具体形式由太阳能电池的形式，以及隔离结构1设置的位置决定，即隔离结构1设在哪个结构层上，该结构层即为导电基层9，而在隔离结构1后形成的与其有位置重叠的结构层即为导电功能层2。
应当理解，以上只描述了在导电基层9一侧形成隔离结构1和导电功能层2的过程，而若在导电基层9的另一侧(第二侧)也形成隔离结构1，且后续也形成导电功能层2(如后续的底透明电极层82)，也是可行的。
应当理解，虽然在各附图中，以太阳能电池的表面是“矩形”为例进行说明，但本发明实施例不限于矩形的太阳能电池，其也可用于圆形、六边形等其它任何形状的太阳能电池。
本发明实施例中，先在导电基层9的边缘区Q1制备隔离结构1，再制备导电功能层2，且导电功能层2的边缘与隔离结构1重叠而位于隔离结构1上方，故隔离结构1起到类似“掩膜”的作用，将导电功能层2与隔离结构1的边缘部分隔开，使二者间不能电导通；故导电功能层2的边缘是“无效”的非活性区域，导电功能层2(不同的导电功能层，或导电功能层与导电基层)即使不对齐，则不对齐的部分也处于非活性区域，同样，导电功能层2的边缘即使存在成膜质量不好、不均匀等，也是位于非活性区域；因此，导电功能层2实际“有效”的活性区域(与导电基层9纵向重叠且电导通的区域)是对齐的，且成膜质量好，均匀性好，电荷传输好，电池性能好。
可选的，在沿导电基层9周向的任意位置均设有隔离结构1；
导电功能层2在导电基层9上的正投影，在沿导电基层9周向的任意位置均与隔离结构1在导电基层9上的正投影有重合。
参照图3，边缘区Q1显然是封闭的环形，而作为本发明实施例的一种形式，参照图5，沿着导电基层9的周向，各个位置的边缘区Q1中均可设有隔离结构1，即隔离结构1也可形成“环形”。
相应的，导电功能层2可在导电基层9周向的各个位置，均与隔离结构1有位置重叠，或者说，导电功能层2的理论面积应该比隔离结构1的“内圈”更大，从而参照图7，其各方向的边缘均与隔离结构1有重叠。
由此，可以保证导电功能层2在任何方向的边缘有不对齐、成膜质量不好等问题时，均被隔离结构1隔开而“无效”，均不影响电池的性能。
可选的，隔离结构1布满边缘区Q1。
可选的，导电功能层2布满导电基层9的第一侧。
参照图7，作为本发明实施例的一种方式，隔离结构1可以是“布满”边缘区Q1的，即隔离结构1一直延伸到导电基层9的“最边沿”，从而可保证导电功能层2不会在隔离结构1的外侧与导电基层9电导通。
进一步的，导电功能层2也可以是“布满”导电基层9的表面的，使其制备、对位等更加便利。
应当理解，隔离结构1和导电功能层2的具体分布不限于以上形式。
例如，沿导电基层9的周向，若仅在边缘区Q1的部分位置设有隔离结构1也是可行的，即，隔离结构1可以未构成封闭的环形。
再如，若在边缘区Q1中，隔离结构1仅沿导电基层9的径向分布在部分位置也是可行的，如导电基层9(边缘区Q1)的最外圈可以没有隔离结构1。
再如，若导电功能层2未布满导电基层9也是可行的，如导电基层9(边缘区Q1)的最外圈可以没有导电基层9，或者在活性的部分位置也可没有导电功能层2。
可选的，隔离结构1的厚度在1nm至10cm之间。
作为本发明实施例的一种形式，隔离结构1的厚度(在垂直于导电基层9的方向上的尺寸)可在1nm至10cm，进一步可在10nm至10mm，进一步可在100nm至100μm，进一步可在1μm至10μm。
以上厚度范围内的隔离结构1既可保证起到可靠的隔离作用，又可避免对太阳能电池的基本结构产生不良影响。
其中，当隔离结构1的厚度较高时，还可将其上方的导电功能层2与其内侧的导电功能层2“切断”，起到更好的隔离作用；同时，这样的隔离结构1还与其内侧的导电功能层2的外侧面接触，从而可起到封装导电功能层2的外侧面，避免导电功能层2受损(如避免从外侧面渗入水汽)的作用。
可选的，隔离结构1的宽度在1nm至10cm之间；隔离结构1的宽度为隔离结构1在导电基层9的径向上的尺寸。
作为本发明实施例的一种形式，隔离结构1的宽度(当隔离结构1充满边缘区Q1时，也就是边缘区Q1的宽度)可在1nm至10cm，进一步可在10nm至10mm，进一步可在100nm至100μm，进一步可在1μm至10μm。
以上宽度范围内的隔离结构1既可保证导电功能层2的边缘与隔离结构1有位置重合，又可保证太阳能电池中“有效”的活性面积占比较高，不会因为隔离结构1的存在而严重降低面积利用率。
可选的，隔离结构1的材料包括氮化硅、碳化硅、氧化铝、氧化硅、氧化镁、氧化锆、氧化钛、氧化锌、氧化锡、氧化镍、氮化硼、氮化铝、氮化镓、氮化钛、聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、粘胶纤维、醋酸纤维、尼龙、涤纶、聚丙烯、聚苯乙烯、锦纶、腈纶、维纶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶、聚甲醛、聚碳酸酯、聚砚、聚酰亚胺、聚芳醚、聚芳酰胺、聚硅氧烷、聚氯乙烯中的一种或多种。
作为本发明实施例的一种形式，隔离结构1可采用氮化硅(SiNx)、碳化硅、氧化铝、氧化硅、氧化镁、氧化锆、氧化钛、氧化锌、氧化锡、氧化镍、氮化硼、氮化铝、氮化镓、氮化钛等无机绝缘材料构成，或者也可采用聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、粘胶纤维、醋酸纤维、尼龙、涤纶、聚丙烯、聚苯乙烯、锦纶、腈纶、维纶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶、聚甲醛、聚碳酸酯、聚砚、聚酰亚胺、聚芳醚、聚芳酰胺、聚硅氧烷、聚氯乙烯等有机绝缘材料构成。
应当理解，若隔离结构1的材料为以上无机绝缘材料和有机绝缘材料的混合或结合(如不同位置的隔离结构1采用不同材料)，或者隔离结构1还包括其它能阻止电导通的材料(如导电性不好的半导体材料)，也是可行的。
可选的，隔离结构1通过蒸镀法、溅射法、印刷法、涂布法、化学气相沉积法、原子层沉积法、机械叠加法中的任意一种形成。
作为本发明实施例的一种形式，隔离结构1具体可以通过蒸镀法、溅射法、印刷法、涂布法、化学气相沉积法(CVD)、原子层沉积法(ALD)、机械叠加法等工艺制备。
应当理解，隔离结构1的尺寸、材料、制备工艺均不限于以上的形式。例如，隔离结构1的材料也可采用其它的有机聚合物、陶瓷、玻璃、金属等(只要其能起到阻止电导通的作用即可)，而隔离结构1的制备工艺也可为其它的物理气相沉积(PVD)工艺等。
可选的，参照图2，在导电基层9的第一侧的边缘区Q1中形成隔离结构1之后，还包括：
S103、以隔离结构1所在的位置为支撑位，在导电基层9的第二侧形成至少一个结构层。
其中，第二侧为导电基层9的与第一侧的相对侧。
太阳能电池中，导电基层9的另一侧(第二侧)也可能需要形成一些结构层，而在形成结构层时，都需要将太阳能电池以一定的方式支撑、固定。
本发明实施例中，可在形成隔离结构1之后，根据需要在导电基层9的第二侧继续形成其它的结构层；而在形成这些结构层时，即可用隔离结构1所在的位置为支撑(支撑位)。
在一些相关技术中，太阳能电池的所有面积可均为活性面积，从而在制备太阳能电池一侧的结构层时，就需要以太阳能电池另一侧的其它结构层作为支撑位，而支撑位处的结构层需要与支撑结构接触，从而容易导致相应结构层受损或被污染，引起传输电阻增大等问题。
而本发明实施例中，隔离结构1所在位置为“无效”的非活性区域，故在这些位置设置支撑位，即使相应位置的结构层(如钙钛矿层63)损坏、污染等，也不影响产品的实际性能。
应当理解，以上S103步骤只要在形成隔离结构1(S101步骤)之后进行即可，其可以是在形成导电功能层2之前进行，也可以是在形成导电功能层2之后进行，还可以是在形成多个导电功能层2中的部分导电功能层2后进行，即S103步骤在S102步骤的之前、之后、之间进行均是可行的，其编号顺序并不代表其必然的执行顺序。
应当理解，若在形成隔离结构1前，导电基层9的第二侧的所有结构已提前制备完成，故不需要进行以上步骤S103，也是可行的。
可选的，太阳能电池为钙钛矿/多晶硅叠层电池；钙钛矿/多晶硅叠层电池包括叠置的钙钛矿顶电池6和多晶硅底电池8，以及连接在钙钛矿顶电池6和多晶硅底电池8间的复合层7。
本发明实施例的方法具体可用于制备钙钛矿/多晶硅叠层电池。
参照图9，钙钛矿/多晶硅叠层电池包括叠置的钙钛矿顶电池6和多晶硅底电池8，其中钙钛矿顶电池6可位于入光侧，而钙钛矿顶电池6和多晶硅底电池8之间可通过复合层7连接。
其中，复合层7可由透明导电材料构成，其用于将钙钛矿顶电池6和多晶硅底电池8导通。
钙钛矿顶电池6可包括依次设置的顶透明电极层61、空穴传输层62(p型电荷传输层)、钙钛矿层63、电子传输层64(n型电荷传输层)，其中电子传输层64可靠近复合层7设置。
而多晶硅底电池8可包括硅基底81，沿逐渐远离复合层7的方向，硅基底81可包括依次设置的单晶硅的第一掺杂层811(如n型掺杂)、单晶硅的第一本征层812、多晶硅的硅基层813(如n型)、单晶硅的第二本征层814、单晶硅的第二掺杂层815(如p型掺杂)；而硅基底81远离复合层7一侧则设有底透明电极层82(由透明导电材料构成)。
参照图9，在顶透明电极层61、底透明电极层82的外侧(远离复合层7一侧)，还可分别设有金属电极5(引线)。
下面对钙钛矿/多晶硅叠层电池中部分结构层的情况进行示例性的介绍，应当理解，钙钛矿/多晶硅叠层电池中结构层的具体情况均不限于以下例子：
(1)空穴传输层62的材料可为NiOx(x在0.1～10之间)、CuFeO2、CuAlO2、CuSCN、Cu2O、WO3、CuI2、MoS2、FeS2、P3HT、Spiro-meoTAD、Poly-TBD、PFN、PEDOT:PSS、PTAA、Spiro-TTB中的一种或多种；而空穴传输层62的制备工艺可选自溶液法、热蒸发法、溅射法、原子层沉积法；空穴传输层62的厚度为可在0.1～1000nm。
(2)电子传输层64的材料为TiO2、SnO2、ZnO、ZrO2、In2O3、CdS、CdSe、BaSnO3、Nb2O5、C60、PCBM中的一种或多种。
(3)钙钛矿层63的材料的通式可为ABX3，其中A选择FA(HC(NH2)2)、MA(CH3NH3)、Cs、Rb中的一种或多种，而B选择Pb、Sn、Sr中的一种或多种，X选择Br、I、Cl中的一种或多种；钙钛矿层63的材料的带隙可在1.40～2.3eV；钙钛矿层63的厚度可在1～5000nm。
(4)各透明导电层(如复合层7、底透明电极层82、顶透明电极层61)的材料可选择ITO、IZO、IWO、TiO2、SnO2、ZnO、ZrO2、GZO、AZO、FTO、BaSnO3、掺Ti的SnO2、掺Zn的SnO2中的一种或多种。
(5)金属电极5的材料可选自Cu、Al、Ag中的一种或多种，厚度可在1～1000μm。
应当理解，本发明实施例的钙钛矿/多晶硅叠层电池的具体形式也不限于以上例子，例如，其中还可包括更多其它已知的结构层。
应当理解，本发明实施例不限于用于钙钛矿/多晶硅叠层电池，而是也可用于其它任何形式的具有多个结构层的太阳能电池。
可选的，导电基层9为多晶硅底电池8的硅基底81；导电功能层2包括复合层7、钙钛矿顶电池6的顶透明电极层61、钙钛矿顶电池6的钙钛矿层63。
作为本发明实施例的一种方式，参照图9，对于钙钛矿/多晶硅叠层电池，可以多晶硅底电池8的硅基底81作为导电基层9，而硅基底81朝向钙钛矿顶电池6一侧为第一侧，从而，至少复合层7，以及钙钛矿顶电池6的钙钛矿层63和顶透明电极层61均为以上的导电功能层2。
由此，本发明实施例可实现复合层7、顶透明电极层61的对齐，提高电荷传输效率；同时使钙钛矿层63边缘结晶不好、均匀性差的部分位于非活性区域。
应当理解，当采用钙钛矿/多晶硅叠层电池时，其中的导电功能层2、导电基层9也不限于以上具体例子。
例如，可参照图9，空穴传输层62、电子传输层64等结构层也是导电功能层2。
再如，在硅基底81的另一侧也可形成隔离结构1，从而使底透明电极层82也作为导电功能层2，实现顶透明电极层61、复合层7、底透明电极层82三个透明导电层的对齐。
再如，隔离结构1也位于其它位置，如位于复合层7远离硅基底81一侧，从而复合层7是导电基层9。
第二方面，参照图1至图9，本发明实施例提供一种太阳能电池，其包括：
导电基层9，导电基层9的第一侧的边缘区Q1中设有隔离结构1；边缘区Q1为导电基层9从边沿起沿径向向内侧预定尺寸的区域，隔离结构1能阻止与其两侧接触的结构间的电导通；
设于隔离结构1远离导电基层9一侧的至少一个导电功能层2；导电功能层2在导电基层9上的正投影，与隔离结构1在导电基层9上的正投影有重合。
本发明实施例的太阳能电池是由以上的制备方法得到的，故其中导电功能层2的边缘与导电基层9之间被隔离结构1隔开，实际“有效”的活性区域中，导电功能层2对齐且成膜质量好，电池性能好。
可选的，在沿导电基层9周向的任意位置均设有隔离结构1；
导电功能层2在导电基层9上的正投影，在沿导电基层9周向的任意位置均与隔离结构1在导电基层9上的正投影有重合；
隔离结构1布满边缘区Q1。
可选的，隔离结构1的厚度在1nm至10cm之间；
隔离结构1的宽度在1nm至10cm之间；隔离结构1的宽度为隔离结构1在导电基层9的径向上的尺寸；
隔离结构1的材料包括氮化硅、碳化硅、氧化铝、氧化硅、氧化镁、氧化锆、氧化钛、氧化锌、氧化锡、氧化镍、氮化硼、氮化铝、氮化镓、氮化钛、聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、粘胶纤维、醋酸纤维、尼龙、涤纶、聚丙烯、聚苯乙烯、锦纶、腈纶、维纶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶、聚甲醛、聚碳酸酯、聚砚、聚酰亚胺、聚芳醚、聚芳酰胺、聚硅氧烷、聚氯乙烯中的一种或多种。
可选的，太阳能电池为钙钛矿/多晶硅叠层电池；钙钛矿/多晶硅叠层电池包括叠置的钙钛矿顶电池6和多晶硅底电池8，以及连接在钙钛矿顶电池6和多晶硅底电池8间的复合层7；
导电基层9为多晶硅底电池8的硅基底81；
导电功能层2包括复合层7、钙钛矿顶电池6的顶透明电极层61、钙钛矿顶电池6的钙钛矿层63。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (15)
1.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：
在导电基层的第一侧的边缘区中形成隔离结构；所述边缘区为所述导电基层从边沿起沿径向向内侧预定尺寸的区域，所述隔离结构能阻止与其两侧接触的结构间的电导通；
在所述导电基层的第一侧形成至少一个导电功能层；所述导电功能层在所述导电基层上的正投影的一部分，与所述隔离结构在所述导电基层上的正投影重合。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
在沿所述导电基层周向的任意位置均设有所述隔离结构；
所述导电功能层在所述导电基层上的正投影，在沿所述导电基层周向的任意位置均与所述隔离结构在所述导电基层上的正投影有重合。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，
所述隔离结构布满所述边缘区。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，
所述导电功能层布满所述导电基层的第一侧。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述隔离结构的厚度在1nm至10cm之间。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述隔离结构的宽度在1nm至10cm之间；所述隔离结构的宽度为所述隔离结构在所述导电基层的径向上的尺寸。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述隔离结构的材料包括氮化硅、碳化硅、氧化铝、氧化硅、氧化镁、氧化锆、氧化钛、氧化锌、氧化锡、氧化镍、氮化硼、氮化铝、氮化镓、氮化钛、聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、粘胶纤维、醋酸纤维、尼龙、涤纶、聚丙烯、聚苯乙烯、锦纶、腈纶、维纶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶、聚甲醛、聚碳酸酯、聚砚、聚酰亚胺、聚芳醚、聚芳酰胺、聚硅氧烷、聚氯乙烯中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述隔离结构通过蒸镀法、溅射法、印刷法、涂布法、化学气相沉积法、原子层沉积法、机械叠加法中的任意一种形成。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述在导电基层的第一侧的边缘区中形成隔离结构之后，还包括：
以所述隔离结构所在的位置为支撑位，在所述导电基层的第二侧形成至少一个结构层；所述第二侧为所述导电基层的与所述第一侧的相对侧。
10.根据权利要求1至8中任意一项所述的制备方法，其特征在于，
所述太阳能电池为钙钛矿/多晶硅叠层电池；所述钙钛矿/多晶硅叠层电池包括叠置的钙钛矿顶电池和多晶硅底电池，以及连接在所述钙钛矿顶电池和多晶硅底电池间的复合层。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，
所述导电基层为所述多晶硅底电池的硅基底；
所述导电功能层包括所述复合层、所述钙钛矿顶电池的顶透明电极层、所述钙钛矿顶电池的钙钛矿层。
12.一种太阳能电池，其特征在于，包括：
导电基层，所述导电基层的第一侧的边缘区中设有隔离结构；所述边缘区为所述导电基层从边沿起沿径向向内侧预定尺寸的区域，所述隔离结构能阻止与其两侧接触的结构间的电导通；
设于所述隔离结构远离所述导电基层一侧的至少一个导电功能层；所述导电功能层在所述导电基层上的正投影的一部分，与所述隔离结构在所述导电基层上的正投影重合。
13.根据权利要求12所述的太阳能电池，其特征在于，
在沿所述导电基层周向的任意位置均设有所述隔离结构；
所述导电功能层在所述导电基层上的正投影，在沿所述导电基层周向的任意位置均与所述隔离结构在所述导电基层上的正投影有重合；
所述隔离结构布满所述边缘区。
14.根据权利要求12所述的太阳能电池，其特征在于，
所述隔离结构的厚度在1nm至10cm之间；
所述隔离结构的宽度在1nm至10cm之间；所述隔离结构的宽度为所述隔离结构在所述导电基层的径向上的尺寸；
所述隔离结构包括氮化硅、碳化硅、氧化铝、氧化硅、氧化镁、氧化锆、氧化钛、氧化锌、氧化锡、氧化镍、氮化硼、氮化铝、氮化镓、氮化钛、聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、粘胶纤维、醋酸纤维、尼龙、涤纶、聚丙烯、聚苯乙烯、锦纶、腈纶、维纶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶、聚甲醛、聚碳酸酯、聚砚、聚酰亚胺、聚芳醚、聚芳酰胺、聚硅氧烷、聚氯乙烯中的一种或多种。
15.根据权利要求12至14中任意一项所述的太阳能电池，其特征在于，
所述太阳能电池为钙钛矿/多晶硅叠层电池；所述钙钛矿/多晶硅叠层电池包括叠置的钙钛矿顶电池和多晶硅底电池，以及连接在所述钙钛矿顶电池和多晶硅底电池间的复合层；
所述导电基层为所述多晶硅底电池的硅基底；
所述导电功能层包括所述复合层、所述钙钛矿顶电池的顶透明电极层、所述钙钛矿顶电池的钙钛矿层。
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