CN116234338A - 太阳能电池 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种太阳能电池。该太阳能电池包括底电池以及顶电池，顶电池至少包括第一载流子传输层、活性层、第二载流子传输层以及第一电极，第一载流子传输层至少覆盖底电池的部分表面，活性层位于第一载流子传输层的远离底电池的一侧，第二载流子传输层位于活性层的远离第一载流子传输层的一侧，第一电极位于第二载流子传输层的远离活性层的一侧，底电池、第二载流子传输层以及第一电极的尺寸依次减小，且第二载流子传输层在底电池中的投影位于底电池中，第一电极在第二载流子传输层中的投影位于第二载流子传输层中。解决了现有技术中的钙钛矿/硅叠层电池容易漏电的问题，保证了太阳能电池的性能较好。

Description

太阳能电池

技术领域

本申请涉及太阳能电池领域，具体而言，涉及一种太阳能电池。

背景技术

目前，随着钙钛矿/硅叠层电池的转换效率的提高，使得对钙钛矿/硅叠层太阳能电池的需求增加，但是，目前高效率的钙钛矿/硅叠层太阳能电池的尺寸多为1 cm²左右的小面积，大面积产业化仍极具挑战性。

另外，由于目前钙钛矿/硅叠层太阳能电池的尺寸相同，使得在制备钙钛矿顶电池时，各膜层或多或少容易出现边缘绕度现象，从而导致漏电问题。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种太阳能电池，以解决现有技术中的钙钛矿/硅叠层电池容易漏电的问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种太阳能电池，所述太阳能电池包括底电池以及顶电池，其中，所述顶电池至少包括第一载流子传输层、活性层、第二载流子传输层以及第一电极，所述第一载流子传输层至少覆盖所述底电池的部分表面，所述活性层位于所述第一载流子传输层的远离所述底电池的一侧，所述第二载流子传输层位于所述活性层的远离所述第一载流子传输层的一侧，所述第一电极位于所述第二载流子传输层的远离所述活性层的一侧，所述底电池、所述第二载流子传输层以及所述第一电极的尺寸依次减小，且所述第二载流子传输层在所述底电池中的投影位于所述底电池中，所述第一电极在所述第二载流子传输层中的投影位于所述第二载流子传输层中。

可选地，所述底电池包括底部电池结构以及复合层，其中，所述复合层至少位于所述底部电池结构的部分表面上，所述第一载流子传输层与所述复合层接触。

可选地，所述复合层位于所述底部电池结构的部分表面上，且所述第一载流子传输层覆盖所述复合层的侧面以及远离所述底部电池结构的表面，所述第一载流子传输层与所述底部电池结构接触。

可选地，所述第二载流子传输层在所述底电池中的投影位于所述底部电池结构中，且所述第二载流子传输层在所述底电池中的投影与所述底部电池结构不存在重合的边，所述第一电极在所述第二载流子传输层中的投影位于所述第二载流子传输层中，且所述第一电极在所述第二载流子传输层中的投影与所述第二载流子传输层不存在重合的边。

可选地，所述顶电池还包括第一界面修饰层以及第二界面修饰层，其中，所述第一界面修饰层至少位于所述第一载流子传输层的远离所述复合层的部分表面上；所述活性层至少位于所述第一界面修饰层的远离所述第一载流子传输层的部分表面上，所述第二载流子传输层至少位于所述活性层的远离所述第一界面修饰层的部分表面上；所述第二界面修饰层至少位于所述第二载流子传输层的远离所述活性层的部分表面上，所述第一电极至少位于所述第二界面修饰层的远离所述第二载流子传输层的部分表面上。

可选地，所述第一载流子传输层、所述第一界面修饰层、所述活性层、所述第二载流子传输层、所述第二界面修饰层以及所述第一电极的尺寸依次减小，且所述顶电池的任意相邻的两层结构层中，远离所述底电池的结构层在靠近所述底电池的结构层中的投影与靠近所述底电池的结构层不存在重合的边。

可选地，所述第一载流子传输层位于所述复合层的远离所述底部电池结构的部分表面上，所述第一载流子传输层、所述第一界面修饰层以及所述活性层的尺寸相同，所述第二载流子传输层位于所述活性层的远离所述第一界面修饰层的部分表面上。

可选地，所述复合层位于所述底部电池结构的部分表面上，且所述第一载流子传输层覆盖所述复合层的侧面以及远离所述底部电池结构的表面，所述第一载流子传输层、所述第一界面修饰层以及所述活性层的尺寸相同，所述第二载流子传输层位于所述活性层的远离所述第一界面修饰层的部分表面上。

可选地，所述第一载流子传输层覆盖所述复合层的侧面、所述底部电池结构的至少部分侧面以及所述复合层的远离所述底部电池结构的表面。

可选地，所述太阳能电池还包括保护层，所述保护层覆盖所述顶电池的侧面以及远离所述底电池的表面。

可选地，所述保护层包括多层保护子层，多层所述保护子层为层叠设置。

可选地，所述保护层的材料包括氮化硅。

可选地，所述第一电极包括透明导电薄膜。

可选地，所述第一载流子传输层以及所述第二载流子传输层均包括空穴传输层以及电子传输层中之一，且所述第一载流子传输层与所述第二载流子传输层不同。

可选地，所述顶电池的数量为一个。

可选地，所述顶电池包括多个，多个所述顶电池间隔设置在所述底电池的表面上。

可选地，所述第一电极的与所述底电池在第一预定平面上的投影的面积比值不小于80%，所述第一预定平面为垂直于所述底电池厚度方向的平面。

可选地，所述第一电极的与所述底电池在第二预定平面上的投影的面积比值为85%-95%，所述第二预定平面为垂直于所述底电池厚度方向的平面。

可选地，所述底电池包括HJT（Heterojunction Tehchnology，异质结太阳能电池）、TOPCon（Tunnel Oxide Passivated Contact，隧穿氧化层钝化接触太阳能电池）、PERC（Passivated Emitter Rear Cell，钝化发射极和背面触点太阳能电池）以及BC（BackContact，背电极接触太阳能电池）中之一，且其朝向所述顶电池的一侧无金属栅线，所述顶电池包括钙钛矿电池。

应用本申请的技术方案，所述的太阳能电池包括底电池以及顶电池，其中，所述顶电池至少包括第一载流子传输层、活性层、第二载流子传输层以及第一电极，所述第一载流子传输层至少覆盖所述底电池的部分表面，所述活性层位于所述第一载流子传输层的远离所述底电池的一侧，所述第二载流子传输层位于所述活性层的远离所述第一载流子传输层的一侧，所述第一电极位于所述第二载流子传输层的远离所述活性层的一侧，所述底电池、所述第二载流子传输层以及所述第一电极的尺寸依次减小，且所述第二载流子传输层在所述底电池中的投影位于所述底电池中，所述第一电极在所述第二载流子传输层中的投影位于所述第二载流子传输层中。相比现有技术中的钙钛矿/硅叠层电池容易漏电的问题，本申请的所述太阳能电池，由于所述顶电池中的所述第一载流子传输层至少覆盖所述底电池的部分表面，且第二载流子传输层以及所述第一电极均位于第一载流子传输层的远离底电池的一侧，另外，由于所述底电池、所述第二载流子传输层以及所述第一电极的尺寸依次减小，且所述第二载流子传输层在所述底电池中的投影位于所述底电池中，所述第一电极在所述第二载流子传输层中的投影位于所述第二载流子传输层中，表明所述第二载流子传输层以及所述第一电极的尺寸依次减小，且均小于所述底电池的尺寸，保证所述第二载流子传输层留出一定的边缘，避免了现有技术中由于所述底电池以及所述顶电池的尺寸相同导致边缘绕度现象，进而导致漏电以及尺寸较小的问题，解决了现有技术中的钙钛矿/硅叠层电池容易漏电的问题，保证了所述太阳能电池的性能较好。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本申请的一种实施例的太阳能电池的结构示意图；

图2示出了根据本申请的另一种实施例的太阳能电池的结构示意图；

图3示出了根据本申请的又一种实施例的太阳能电池的结构示意图；

图4示出了根据本申请的再一种实施例的太阳能电池的结构示意图；

图5示出了根据本申请的又一种实施例的太阳能电池的结构示意图；

图6示出了根据本申请的再一种实施例的太阳能电池的结构示意图；

图7示出了根据本申请的又一种实施例的太阳能电池的结构示意图；

图8示出了根据本申请的再一种实施例的太阳能电池的结构示意图；

图9示出了根据本申请的又一种实施例的太阳能电池的结构示意图；

图10示出了根据本申请的再一种实施例的太阳能电池的结构示意图；

图11示出了根据本申请的又一种实施例的太阳能电池的结构示意图；

图12示出了根据本申请的再一种实施例的太阳能电池的结构示意图；

图13示出了根据本申请的又一种实施例的太阳能电池的结构示意图；

图14示出了根据本申请的再一种实施例的太阳能电池的结构示意图；

图15示出了根据本申请的一种实施例的一个底电池上设置多个顶电池的俯视结构示意图；

图16示出了根据本申请的实施例的太阳能电池的制备方法的流程示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、底电池；20、顶电池；30、保护层；101、底部电池结构；102、复合层；201、第一载流子传输层；202、第二载流子传输层；203、第一电极；204、第一界面修饰层；205、活性层；206、第二界面修饰层。

具体实施方式

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。

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。

应该理解的是，当元件（诸如层、膜、区域、或衬底）描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。

正如背景技术中所说的，现有技术中的钙钛矿/硅叠层电池容易漏电的问题，为了解决上述问题，本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种太阳能电池。

根据本申请的实施例，提供了一种太阳能电池，如图1至图14所示，上述太阳能电池包括底电池10以及顶电池20，其中，上述顶电池20至少包括第一载流子传输层201、活性层205、第二载流子传输层202以及第一电极203，上述第一载流子传输层201至少覆盖上述底电池10的部分表面，上述活性层205位于上述第一载流子传输层201的远离上述底电池10的一侧，上述第二载流子传输层202位于上述活性层205的远离上述第一载流子传输层201的一侧，上述第一电极203位于上述第一载流子传输层第二载流子传输层202的远离上述活性层205的一侧，上述底电池10、上述第二载流子传输层202以及上述第一电极203的尺寸依次减小，且上述第二载流子传输层202在上述底电池10中的投影位于上述底电池10中，上述第一电极203在上述第二载流子传输层202中的投影位于上述第二载流子传输层202中。

上述的太阳能电池，包括底电池以及顶电池，其中，上述顶电池至少包括第一载流子传输层、活性层、第二载流子传输层以及第一电极，上述第一载流子传输层至少覆盖上述底电池的部分表面，上述活性层位于上述第一载流子传输层的远离上述底电池的一侧，上述第二载流子传输层位于上述活性层的远离上述第一载流子传输层的一侧，上述第一电极位于上述第二载流子传输层的远离上述活性层的一侧，上述底电池、上述第二载流子传输层以及上述第一电极的尺寸依次减小，且上述第二载流子传输层在上述底电池中的投影位于上述底电池中，上述第一电极在上述第二载流子传输层中的投影位于上述第二载流子传输层中。相比现有技术中的钙钛矿/硅叠层电池容易漏电的问题，本申请的上述太阳能电池，由于上述顶电池中的上述第一载流子传输层至少覆盖上述底电池的部分表面，且第二载流子传输层以及上述第一电极均位于第一载流子传输层的远离底电池的一侧，另外，由于上述底电池、上述第二载流子传输层以及上述第一电极的尺寸依次减小，且上述第二载流子传输层在上述底电池中的投影位于上述底电池中，上述第一电极在上述第二载流子传输层中的投影位于上述第二载流子传输层中，表明上述第二载流子传输层以及上述第一电极的尺寸依次减小，且均小于上述底电池的尺寸，保证上述第二载流子传输层留出一定的边缘，避免了现有技术中由于上述底电池以及上述顶电池的尺寸相同导致边缘绕度现象，进而导致漏电以及尺寸较小的问题，解决了现有技术中的钙钛矿/硅叠层电池容易漏电的问题，保证了上述太阳能电池的性能较好。

上述实现过程中，由于上述底电池、上述第二载流子传输层以及上述第一电极的尺寸依次减小，且上述第二载流子传输层在上述底电池中的投影位于上述底电池中，上述第一电极在上述第二载流子传输层中的投影位于上述第二载流子传输层中，那么上述底电池、上述第二载流子传输层以及上述第一电极至少有一个侧面不齐平，即至少有一个侧面为阶梯结构，例如，在上述底电池与上述顶电池的结构均为四边形的情况下，上述底电池、上述第二载流子传输层以及上述第一电极可以存在一侧的侧面齐平，也可以存在两个侧面均齐平，当然，也可以三个侧面均齐平，但是总存在一个侧面为阶梯结构。

现有技术中，由于上述底电池以及上述顶电池的尺寸相同，那么在形成过程中，上述第二载流子传输层以及上述第一电极不仅会形成在已经规划的表面，还会形成在侧面，比如在涂布法中，液态的上述第二载流子传输层以及上述第一电极容易流出边缘，即边缘绕度现象，从而在边缘形成上述第二载流子传输层以及上述第一电极，而边缘多出的上述第二载流子传输层以及上述第一电极容易与上述底电池接触，从而导致漏电，而本申请的上述太阳能电池，由于上述第二载流子传输层以及上述第一电极的尺寸小于上述底电池的尺寸，且四周中至少一个方向留出一定尺寸的边缘，使得上述第二载流子传输层以及上述第一电极在形成过程中，不易在边缘以及侧面形成，从而避免了上述第二载流子传输层以及上述第一电极与上述底电池接触，解决了现有技术中的钙钛矿/硅叠层电池容易漏电的问题，保证了上述太阳能电池的性能较好。

另外，现有技术中为了保证太阳能电池的性能不受边缘绕度问题影响，通常会对太阳能电池边缘绕镀部分进行激光切除或进行掩膜处理，但这种处理方式会造成太阳能电池的尺寸减小，而本申请的上述太阳能电池，由于已经解决了边缘绕度问题，保证了上述太阳能电池的尺寸较大，当然，上述太阳能电池的有效面积主要取决于上述顶电池中尺寸最小的一层，即上述顶电池中尺寸最小的一层的尺寸越大，制作得到的太阳能电池的尺寸越大，因此，为了同时满足上述太阳能的尺寸较大且性能较好，上述第二载流子传输层以及上述第一电极边缘留出的边缘尺寸尽量保证较小。

具体实现过程中，如图1至14所示，上述底电池10包括底部电池结构101以及复合层102，其中，上述复合层102至少位于上述底部电池结构101的部分表面上，上述第一载流子传输层201与上述复合层102接触。

上述实现过程中，上述复合层包括透明导电薄膜、纳米硅、超薄金以及超薄银中至少之一，且可以为多层结构，当然，上述复合层并不限于此，也可以为其他具有相同功能的结构层，其中，上述复合层使得上述顶电池与上述底电池之间的载流子可以进行复合。

当然，上述底电池中也可以不设置上述复合层，在这种情况下，载流子进行带间隧穿复合，例如，载流子可以通过底电池结构中的金属氧化物层和掺杂层进行复合。

为了进一步保证上述太阳能电池的性能较好以及尺寸较大，如图1、图5、图7、图8、图9、图11、图12以及图14所示，上述复合层102位于上述底部电池结构101的部分表面上，且上述第一载流子传输层201覆盖上述复合层102的侧面以及远离上述底部电池结构101的表面，上述第一载流子传输层201与上述底部电池结构101接触。由于上述第一载流子传输层覆盖上述复合层的远离上述底部电池结构的表面以及侧面，使得可以通过上述第一载流子传输层保护上述复合层，保证了位于上述第一载流子传输层的远离上述底电池的一侧的上述第二载流子传输层以及上述第一电极不会因为边缘绕度问题而与上述复合层接触，进一步保证了上述太阳能电池不会出现漏电现象，进一步保证了上述太阳能电池的性能较好。

具体实现过程中，如图1至10中，上述第二载流子传输层202在上述底电池10中的投影位于上述底部电池结构101中，且上述第二载流子传输层202在上述底电池10中的投影与上述底部电池结构101不存在重合的边，上述第一电极203在上述第二载流子传输层202中的投影位于上述第二载流子传输层202中，且上述第一电极203在上述第二载流子传输层202中的投影与上述第二载流子传输层202不存在重合的边。由于上述第二载流子传输层在上述底电池中的投影与上述底部电池结构不存在重合的边，且上述第一电极在上述第二载流子传输层中的投影与上述第二载流子传输层不存在重合的边，使得上述底电池、上述第一载流子传输层以及上述第一电极的尺寸在依次减小的基础上，上述第二载流子传输层的每个方向均有留边，使得上述第一电极与上述底部电池结构不会从侧面接触，进一步保证了上述太阳能电池不会出现边缘绕度问题，进一步保证了上述太阳能电池不会出现漏电现象，进一步保证了上述太阳能电池的性能较好。

在一些实施例上，如图1至图14所示，上述顶电池20还包括第一界面修饰层204以及第二界面修饰层206，其中，上述第一界面修饰层204至少位于上述第一载流子传输层201的远离上述复合层102的部分表面上，上述活性层205至少位于上述第一界面修饰层204的远离上述第一载流子传输层201的部分表面上，上述第二载流子传输层202至少位于上述活性层205的远离上述第一界面修饰层204的部分表面上；上述第二界面修饰层206至少位于上述第二载流子传输层202的远离上述活性层205的部分表面上，上述第一电极203至少位于上述第二界面修饰层206的远离上述第二载流子传输层202的部分表面上。由于上述顶电池还包括上述第一界面修饰层、上述活性层以及上述第二界面修饰层，使得上述顶电池可以实现电池的性能。

具体实现过程中，如图1至图3所示，上述第一载流子传输层201、上述第一界面修饰层204、上述活性层205、上述第二载流子传输层202、上述第二界面修饰层206以及上述第一电极203的尺寸依次减小，且上述顶电池20的任意相邻的两层结构层中，远离上述底电池10的结构层在靠近上述底电池10的结构层中的投影与靠近上述底电池10的结构层不存在重合的边。由于上述第一载流子传输层、上述第一界面修饰层、上述活性层、上述第二载流子传输层、上述第二界面修饰层以及上述第一电极的尺寸依次减小，且远离上述底电池的结构层在靠近上述底电池的结构层中的投影与靠近上述底电池的结构层不存在重合的边，即上述顶电池的多层中间结构均有留边，进一步保证了上述太阳能电池不会出现漏电现象，进一步保证了上述太阳能电池的性能较好。

在一些实施例上，如图4所示，上述第一载流子传输层201位于上述复合层102的远离上述底部电池结构101的部分表面上，上述第一载流子传输层201、上述第一界面修饰层204以及上述活性层205的尺寸相同，上述第二载流子传输层202位于上述活性层205的远离上述第一界面修饰层204的部分表面上。

具体实现过程中，如图5以及图8所示，上述复合层102位于上述底部电池结构101的部分表面上，且上述第一载流子传输层201覆盖上述复合层102的侧面以及远离上述底部电池结构101的表面，上述第一载流子传输层201、上述第一界面修饰层204以及上述活性层205的尺寸相同，上述第二载流子传输层202位于上述活性层205的远离上述第一界面修饰层204的部分表面上。

在一些实施例上，如图9以及图10所示，上述第一载流子传输层201覆盖上述复合层102的侧面、上述底部电池结构101的至少部分侧面以及上述复合层102的远离上述底部电池结构101的表面。

当然，上述第一载流子传输层覆盖上述复合层的侧面以及上述底部电池结构的至少部分侧面的情况并不限于图9以及图10，可以适用于图1至图8中任意一种情况。

另外，图11至图14示出了上述顶电池20中至少部分结构的至少一个侧面齐平的情况，当然，部分结构的至少一个侧面齐平的情况并不限于上述图11至图14，可以是图1至图10中任意一个情况的至少一个侧面齐平。当然，上述太阳能电池必须满足上述底电池、上述第二载流子传输层以及上述第一电极的尺寸依次减小，且上述第二载流子传输层在上述底电池中的投影位于上述底电池中，上述第一电极在上述第二载流子传输层中的投影位于上述第二载流子传输层中，另外，远离上述底电池的结构层在靠近上述底电池中的结构层中的投影，需要位于靠近上述底电池的结构层中，即远离上述底电池的结构层的边缘相对于靠近上述底电池的结构层来说，上层结构层不能突出下层结构层。

为了进一步保证上述太阳能电池的性能较好，如图1至图5所示、图11、图12以及图13所示，上述太阳能电池还包括保护层30，上述保护层30覆盖上述顶电池20的侧面以及远离上述底电池10的表面。由于上述太阳能电池还包括上述保护层，且上述保护层覆盖上述顶电池的侧面以及远离上述底电池的表面，保证了可以通过上述保护层保护上述顶电池，避免了上述顶电池与水氧发生反应，从而造成上述太阳能电池的稳定性较差，保证了上述太阳能电池的稳定性较好，从而保证了上述太阳能电池的性能较好。

当然，如图6至图10以及图14所示，上述保护层覆盖上述顶电池20中的部分结构的侧面以及远离上述底电池10的表面。即上述保护层覆盖上述第一电极以及上述第二载流子传输层的侧面，以及覆盖上述第一电极的远离上述底电池的表面。

上述实现过程中，上述保护层的材料包括氮化硅，上述保护层包括多层保护子层，多层上述保护子层为层叠设置，由于SiN具有耐高温、耐潮湿、耐腐蚀、结构致密以及强度较大等优点，且具有保护膜的作用，可以隔绝水氧与上述顶电池发生反应，保证了上述太阳能电池的稳定性较好，此外，上述保护层还可以降低上述太阳能电池的反射，保证了上述太阳能电池的光吸收较好，从而保证了上述太阳能电池的光电转换效率较高。

另外，上述太阳能电池还包括金属电极（图中未示出）以及多个间隔设置的金属接触柱（图中未示出），上述金属电极位于上述第一电极的远离上述底电池的表面上，上述金属接触柱的一端连接上述金属电极，上述金属接触柱的另一端至少与上述保护层的远离上述底电池的表面齐平，上述金属电极以及多个上述金属接触柱用于引出上述第一电极，保护层远离上述底电池的表面上开设有若干通孔，若干通孔与上述金属接触柱一一对应，以便上述金属接触柱通过上述通孔穿透上述保护层。具体地，上述金属电极与上述金属接触柱的材料至少包括金、银、铝、铜、镍以及金属合金中之一，上述通孔可通过掩膜形成。

在一些实施例上，上述第一电极包括透明导电薄膜。

上述实现过程中，上述第一电极为透明导电薄膜（Transparent ConductiveOxide，简称TCO），具体地，上述透明导电薄膜主要为ITO、FTO以及AZO中之一，优选ITO，当然，还可以选择其他的透明导电薄膜，只要保证导电性较好以及透光率较高即可。

在一些实施例上，上述第一载流子传输层以及上述第二载流子传输层均包括空穴传输层以及电子传输层中之一，且上述第一载流子传输层与上述第二载流子传输层不同。

具体地，在上述第一载流子传输层为上述空穴传输层的情况下，上述第二载流子传输层为上述电子传输层；在上述第一载流子传输层为上述电子传输层的情况下，上述第二载流子传输层为上述空穴传输层。

在一些实施例中，上述顶电池有且仅有一个。

在另一些实施例中，如图15所示，上述顶电池20包括多个，多个上述顶电池20间隔设置在上述底电池10的表面上。

具体实现过程中，上述第一电极与上述底电池在第一预定平面上的投影的面积比值不小于80%，上述第一预定平面为垂直于上述底电池厚度方向的平面。

在一些实施例上，上述第一电极的与上述底电池在第二预定平面上的投影的面积比值为85%-95%，上述第二预定平面为垂直于上述底电池厚度方向的平面。

具体实现过程中，上述底电池包括HJT、TOPCon、PERC以及BC中之一，且上述底电池朝向上述顶电池的一侧无金属栅线，上述顶电池包括钙钛矿电池。

上述实现过程中，上述底电池没有特别的限制，比如在上述底电池为HJT的情况下，上述底电池主要包括晶硅衬底、位于晶硅衬底两个相对表面的本征层、位于两个本征层的远离上述晶硅衬底的表面上的P型掺杂层以及N型掺杂层，还有位于最外侧的TCO薄膜。

另外，上述顶电池包括n-i-p型或者p-i-n型钙钛矿太阳能电池。

如图1至图14所示，以下为上述太阳能电池的几种主要实施方式，但本申请的实施方式不限于此。

实施例1，如图1所示，上述太阳能电池包括底电池10、顶电池20以及保护层30，上述底电池10包括层叠的底部电池结构101以及复合层102，上述顶电池20包括层叠的上述第一载流子传输层201、上述第一界面修饰层204、上述活性层205、上述第二载流子传输层202、上述第二界面修饰层206、上述第一电极203以及设置在上述第一电极203上的金属电极（图中未示出）。其中，上述第一载流子传输层覆盖上述复合层的侧面以及远离上述底部电池结构的表面，且上述顶电池中的各层沿着远离上述底电池的方向，尺寸逐渐减小，且均有四周留边；

实施例2，如图2所示，图2与图1的区别在于，图2中的上述第一载流子传输层201只位于上述复合层102的远离上述底部电池结构101的部分表面上，且上述复合层102的四周也具有留边；

实施例3，如图3所示，图3与图2的区别在于，图3中的上述复合层102的尺寸与上述底部电池结构101的尺寸相同；

实施例4，如图4所示，图4与图3的区别在于，图4中的上述第一载流子传输层201、上述第一界面修饰层204以及上述活性层205的尺寸相同，上述第二载流子传输层202、上述第二界面修饰层206以及上述第一电极203的尺寸依次减小且有留边；

实施例5，如图5所示，图5与图1的区别在于，图5中的上述第一界面修饰层204、上述活性层205与上述第一载流子传输层201的尺寸相同，上述第二载流子传输层202、上述第二界面修饰层206以及上述第一电极203的尺寸依次减小，上述活性层205、上述第二载流子传输层202以及上述第二界面修饰层206均有留边；

实施例6，如图6所示，图6与图4的区别在于，图6中的上述第一载流子传输层201、上述第一界面修饰层204、上述活性层205的尺寸均与上述复合层102的尺寸相同，上述第二载流子传输层202、上述第二界面修饰层206以及上述第一电极203的尺寸依次减小，上述活性层205、上述第二载流子传输层202以及上述第二界面修饰层206均有留边；

实施例7，如图7所示，图7与图1的区别在于，图7中的上述复合层102位于上述底部电池结构101的部分表面上，上述第一载流子传输层201的尺寸与上述底部电池结构101的尺寸相同，尺寸主要是指大小，例如，在上述第一载流子传输层与上述底部电池结构均为四边形的情况下，上述第一载流子传输层与上述底部电池结构的长和宽均相同，且接触的面的边缘重合，在上述第一载流子传输层与上述底部电池结构为圆形或者椭圆形的情况下，上述第一载流子传输层与上述底部电池结构的接触的面的边缘完全重合，即上述第一载流子传输层与上述底部电池结构形状没有限制，但是在垂直于厚度方向上的尺寸相同；

实施例8，如图8所示，图8与图7的区别在于，图8中的上述第一界面修饰层204以及活性层205的尺寸均与上述第一载流子传输层201的尺寸相同，尺寸如实施例7的解释，即在垂直于厚度方向上的尺寸相同；

实施例9，如图9所示，图9与图8的区别在于，图9中的上述第一载流子传输层201不仅覆盖上述复合层102的侧面以及远离上述底部电池结构101的表面，上述第一载流子传输层201还覆盖上述底部电池结构101的部分侧面；

实施例10，如图10所示，图10与图6的区别在于，图10中的上述第一载流子传输层201不仅覆盖上述复合层102的远离上述底部电池结构101的表面，上述第一载流子传输层201还覆盖上述复合层102的侧面以及上述底部电池结构101的部分侧面；

实施例11，如图11所示，图11与图1的区别在于，图11中的上述活性层205、上述第二载流子传输层202、上述第二界面修饰层206以及上述第一电极203的至少一个边齐平，且至少有一个边为阶梯结构；

实施例12，如图12所示，图12与图11的区别在于，图12中的上述顶电池20的所有层至少有一个边齐平，且至少有一个边为阶梯结构；

实施例13，如图13所示，图13与图2的区别在于，图13中的上述顶电池20的所有层以及上述复合层至少有一个边齐平，且至少有一个边为阶梯结构；

实施例14，如图14所示，图14与图7的区别在于，图14中的上述顶电池20的所有层以及上述复合层至少有一个边齐平，且至少有一个边为阶梯结构。

当然，上述太阳能电池并不限于上述14个实施例，只要沿着上述底电池到上述顶电池的方向上，上述底电池、上述第二载流子传输层以及上述第一电极的尺寸依次减小，且上述第二载流子传输层在上述底电池中的投影位于上述底电池中，上述第一电极在上述第二载流子传输层中的投影位于上述第二载流子传输层中即可。

根据本申请的实施例，还提供了一种太阳能电池的制备方法。

图16是根据本申请实施例的太阳能电池的制备方法的流程图。如图16所示，该方法包括以下步骤：

步骤S1601，提供底电池；

步骤S1602，至少在上述底电池的部分表面上形成顶电池，上述顶电池至少包括第一载流子传输层、活性层、第二载流子传输层以及第一电极，上述第一载流子传输层至少覆盖上述底电池的部分表面，上述活性层位于上述第一载流子传输层的远离上述底电池的一侧，上述第二载流子传输层位于上述活性层的远离上述第一载流子传输层的一侧，上述第一电极位于上述第二载流子传输层的远离上述活性层的一侧，上述底电池、上述第二载流子传输层以及上述第一电极的尺寸依次减小，且上述第二载流子传输层在上述底电池中的投影位于上述底电池中，上述第一电极在上述第二载流子传输层中的投影位于上述第二载流子传输层中。

上述太阳能电池的制备方法中，首先，提供底电池；然后，至少在上述底电池的部分表面上形成顶电池，上述顶电池至少包括第一载流子传输层、活性层、第二载流子传输层以及第一电极，上述第一载流子传输层至少覆盖上述底电池的部分表面，上述活性层位于上述第一载流子传输层的远离上述底电池的一侧，上述第二载流子传输层位于上述活性层的远离上述第一载流子传输层的一侧，上述第一电极位于上述第二载流子传输层的远离上述活性层的一侧，上述底电池、上述第二载流子传输层以及上述第一电极的尺寸依次减小，且上述第二载流子传输层在上述底电池中的投影位于上述底电池中，上述第一电极在上述第二载流子传输层中的投影位于上述第二载流子传输层中。相比现有技术中的钙钛矿/硅叠层电池容易漏电的问题，本申请的上述太阳能电池，由于上述顶电池中的上述第一载流子传输层至少覆盖上述底电池的部分表面，且第二载流子传输层以及上述第一电极均位于第一载流子传输层的远离底电池的一侧，另外，由于上述底电池、上述第二载流子传输层以及上述第一电极的尺寸依次减小，且上述第二载流子传输层在上述底电池中的投影位于上述底电池中，上述第一电极在上述第二载流子传输层中的投影位于上述第二载流子传输层中，表明上述第二载流子传输层以及上述第一电极的尺寸依次减小，且均小于上述底电池的尺寸，上述第二载流子传输层留出一定的边缘，避免了现有技术中由于上述底电池以及上述顶电池的尺寸相同导致边缘绕度现象，进而导致漏电的问题，解决了现有技术中的钙钛矿/硅叠层电池容易漏电的问题，保证了上述太阳能电池的性能较好。

具体实现过程中，提供底电池，包括：提供底部电池结构；至少在上述底部电池结构的部分表面上形成复合层，上述第一载流子传输层与上述复合层接触。

为了进一步保证上述太阳能电池的性能较好以及尺寸较大，上述复合层位于上述底部电池结构的部分表面上，至少在上述底电池的部分表面上形成顶电池，包括：在上述复合层的侧面以及上述复合层的远离上述底部电池结构的表面上形成上述第一载流子传输层；在上述第一载流子传输层的远离上述复合层的一侧形成上述第二载流子传输层；在上述第二载流子传输层的远离上述第一载流子传输层的一侧形成上述第一电极。由于上述第一载流子传输层覆盖上述复合层的侧面以及远离上述底部电池结构的表面，使得可以通过上述第一载流子传输层保护上述复合层，保证了位于上述第一载流子传输层的远离上述底电池的一侧的上述第二载流子传输层以及上述第一电极不会因为边缘绕度问题而与上述复合层接触，进一步保证了上述太阳能电池不会出现漏电现象，进一步保证了上述太阳能电池的性能较好。

在一些实施例中，至少在上述底电池的部分表面上形成顶电池，包括：在上述复合层的远离上述底部电池结构的部分表面上形成上述第一载流子传输层，上述第一载流子传输层在上述复合层中的投影位于上述复合层中，且上述第一载流子传输层在上述复合层中的投影与上述复合层不存在重合的边；在上述第一载流子传输层的远离上述底电池的一侧形成上述第二载流子传输层，上述第二载流子传输层在上述第一载流子传输层中的投影位于上述第一载流子传输层中，且上述第二载流子传输层在上述第一载流子传输层中的投影与上述第一载流子传输层不存在重合的边；在上述第二载流子传输层的远离上述复合层的一侧形成上述第一电极，上述第一电极在上述第二载流子传输层中的投影位于上述第二载流子传输层中，且上述第一电极在上述第二载流子传输层中的投影与上述第二载流子传输层不存在重合的边。由于上述第一载流子传输层、上述第二载流子传输层以及上述第一电极中，远离上述底电池的结构在靠近上述底电池的结构中的投影与靠近上述底电池的结构不存在重合的边，即上述复合层、上述第一载流子传输层以及上述第二载流子传输层均有留边，进一步保证了上述太阳能电池不会出现漏电现象，进一步保证了上述太阳能电池的性能较好。

为了进一步保证上述太阳能电池的性能较好，在一些实施例中，在上述复合层的远离上述底部电池结构的部分表面上形成上述第一载流子传输层，包括：在上述复合层的远离上述底部电池结构的部分表面上形成第一掩膜结构，上述第一掩膜结构覆盖上述复合层的远离上述底部电池结构的边缘；以上述第一掩膜结构为掩膜，在上述复合层的远离上述底部电池结构的部分表面上形成上述第一载流子传输层。通过在上述复合层的远离上述底部电池结构的边缘形成上述第一掩膜结构，再以上述第一掩膜结构为掩膜，形成上述第一载流子传输层，保证了上述第一载流子传输层不会形成在下层结构的边缘位置以及侧面位置，进一步保证了上述顶电池中的上述复合层可以留边，避免了上述太阳能电池漏电，进一步保证了上述太阳能电池的性能较好。

在一些实施例中，在上述第一载流子传输层的远离上述底电池的一侧形成上述第二载流子传输层，包括：在上述第一载流子传输层的远离上述复合层的部分表面上形成第二掩膜结构，上述第二掩膜结构覆盖上述第一载流子传输层的远离上述复合层的边缘；以上述第二掩膜结构为掩膜，在上述第一载流子传输层的远离上述复合层的一侧形成上述第二载流子传输层。通过在上述第一载流子传输层的远离上述复合层的边缘形成上述第二掩膜结构，再以上述第二掩膜结构为掩膜，形成上述第二载流子传输层，保证了上述第二载流子传输层不会形成在下层结构的边缘位置以及侧面位置，进一步保证了上述顶电池中的上述第一载流子传输层可以留边，避免了上述第二载流子传输层与上述复合层接触形成漏电，进一步保证了上述太阳能电池的性能较好。

在一些实施例中，在上述第二载流子传输层的远离上述第一载流子传输层的一侧形成上述第一电极，包括：在上述第二载流子传输层的远离上述第一载流子传输层的部分表面上形成第三掩膜结构，上述第三掩膜结构覆盖上述第二载流子传输层的远离上述第一载流子传输层的边缘；以上述第三掩膜结构为掩膜，在上述第二载流子传输层的远离上述第一载流子传输层的一侧形成上述第一电极。通过在上述第二载流子传输层的远离上述第一载流子传输层的边缘形成上述第三掩膜结构，再以上述第三掩膜结构为掩膜，形成上述第一电极，保证了上述第一电极不会形成在下层结构的边缘位置以及侧面位置，进一步保证了上述顶电池中的上述第二载流子传输层可以留边，避免了上述第一电极与上述复合层接触形成漏电，进一步保证了上述太阳能电池的性能较好。

上述实现过程中，上述第一掩膜结构、上述第二掩膜结构以及上述第三掩膜结构使得各膜层与底电池边缘或下层膜层边缘有小于10mm的留边，同一膜层内和不同膜层间的留边可相同也可不同，上述顶电池中上一膜层和下一层留边需相同或稍小，即沿着上述底电池到上述顶电池的方向为从下至上的情况下，上一膜层和下一膜层相比，上一膜层的留边宽度小于等于下一膜层的留边宽度。

当然，除了上述第一载流子传输层、上述第二载流子传输层以及上述第一电极的形成过程以外，上述顶电池中的其他膜层的制作过程中，在需要制作留边的情况下，也同样需要使用掩膜结构来实现。

具体实现过程中，在至少在上述底电池的部分表面上形成顶电池之后，上述方法还包括：在上述顶电池的侧面以及远离上述底电池的表面形成保护层。由于上述保护层覆盖上述顶电池的侧面以及远离上述底电池的表面，保证了可以通过上述保护层保护上述顶电池，避免了上述顶电池与水氧发生反应，从而造成上述太阳能电池的稳定性较差，保证了上述太阳能电池的稳定性较好，从而保证了上述太阳能电池的性能较好。

上述实现过程中，上述保护层主要是采用电感耦合等离子体化学气相沉积方法(Inductively Coupled Plasma Chemical Vapor Deposition，ICPCVD)，通过SiH₄和NH₃或N₂反应沉积一层或多层10nm-100nm的SiN_x，且沉积温度不高于70℃，上述保护层将上述顶电池用SiN_x完全包覆，再通过掩模留出电极连接点。

具体实现过程中，上述预定方法包括PVD（Physical Vapor Deposition，物理气相沉积）、涂布法、ALD（Atomic Layer Deposition，原子层沉积）以及蒸镀法中至少之一。

上述实现过程中，上述第一载流子传输层一般通过PVD方法形成，上述第二载流子传输层一般通过PVD或者ALD方法形成，上述涂布法以及上述蒸镀法适用于上述顶电池的所有层。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

本申请上述的太阳能电池包括底电池以及顶电池，其中，上述顶电池至少包括第一载流子传输层、活性层、第二载流子传输层以及第一电极，上述第一载流子传输层至少覆盖上述底电池的部分表面，上述活性层位于上述第一载流子传输层的远离上述底电池的一侧，上述第二载流子传输层位于上述活性层的远离上述第一载流子传输层的一侧，上述第一电极位于上述第二载流子传输层的远离上述活性层的一侧，上述底电池、上述第二载流子传输层以及上述第一电极的尺寸依次减小，且上述第二载流子传输层在上述底电池中的投影位于上述底电池中，上述第一电极在上述第二载流子传输层中的投影位于上述第二载流子传输层中。相比现有技术中的钙钛矿/硅叠层电池容易漏电的问题，本申请的上述太阳能电池，由于上述顶电池中的上述第一载流子传输层至少覆盖上述底电池的部分表面，且第二载流子传输层以及上述第一电极均位于第一载流子传输层的远离底电池的一侧，另外，由于上述底电池、上述第二载流子传输层以及上述第一电极的尺寸依次减小，且上述第二载流子传输层在上述底电池中的投影位于上述底电池中，上述第一电极在上述第二载流子传输层中的投影位于上述第二载流子传输层中，表明上述第二载流子传输层以及上述第一电极的尺寸依次减小，且均小于上述底电池的尺寸，保证上述第二载流子传输层留出一定的边缘，避免了现有技术中由于上述底电池以及上述顶电池的尺寸相同导致边缘绕度现象，进而导致漏电以及尺寸较小的问题，解决了现有技术中的钙钛矿/硅叠层电池容易漏电的问题，保证了上述太阳能电池的性能较好。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池包括：

底电池；

顶电池，所述顶电池至少包括第一载流子传输层、活性层、第二载流子传输层以及第一电极，所述第一载流子传输层至少覆盖所述底电池的部分表面，所述活性层位于所述第一载流子传输层的远离所述底电池的一侧，所述第二载流子传输层位于所述活性层的远离所述第一载流子传输层的一侧，所述第一电极位于所述第二载流子传输层的远离所述活性层的一侧，所述底电池、所述第二载流子传输层以及所述第一电极的尺寸依次减小，且所述第二载流子传输层在所述底电池中的投影位于所述底电池中，所述第一电极在所述第二载流子传输层中的投影位于所述第二载流子传输层中。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述底电池包括：

底部电池结构；

复合层，至少位于所述底部电池结构的部分表面上，所述第一载流子传输层与所述复合层接触。

3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述复合层位于所述底部电池结构的部分表面上，且所述第一载流子传输层覆盖所述复合层的侧面以及远离所述底部电池结构的表面，所述第一载流子传输层与所述底部电池结构接触。

4.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二载流子传输层在所述底电池中的投影位于所述底部电池结构中，且所述第二载流子传输层在所述底电池中的投影与所述底部电池结构不存在重合的边，所述第一电极在所述第二载流子传输层中的投影位于所述第二载流子传输层中，且所述第一电极在所述第二载流子传输层中的投影与所述第二载流子传输层不存在重合的边。

5.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述顶电池还包括：

第一界面修饰层，至少位于所述第一载流子传输层的远离所述复合层的部分表面上，所述活性层至少位于所述第一界面修饰层的远离所述第一载流子传输层的部分表面上，所述第二载流子传输层至少位于所述活性层的远离所述第一界面修饰层的部分表面上；

第二界面修饰层，至少位于所述第二载流子传输层的远离所述活性层的部分表面上，所述第一电极至少位于所述第二界面修饰层的远离所述第二载流子传输层的部分表面上。

6.根据权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一载流子传输层、所述第一界面修饰层、所述活性层、所述第二载流子传输层、所述第二界面修饰层以及所述第一电极的尺寸依次减小，且所述顶电池的任意相邻的两层结构层中，远离所述底电池的结构层在靠近所述底电池的结构层中的投影与靠近所述底电池的结构层不存在重合的边。

7.根据权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一载流子传输层位于所述复合层的远离所述底部电池结构的部分表面上，所述第一载流子传输层、所述第一界面修饰层以及所述活性层的尺寸相同，所述第二载流子传输层位于所述活性层的远离所述第一界面修饰层的部分表面上。

8.根据权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，所述复合层位于所述底部电池结构的部分表面上，且所述第一载流子传输层覆盖所述复合层的侧面以及远离所述底部电池结构的表面，所述第一载流子传输层、所述第一界面修饰层以及所述活性层的尺寸相同，所述第二载流子传输层位于所述活性层的远离所述第一界面修饰层的部分表面上。

9.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一载流子传输层覆盖所述复合层的侧面、所述底部电池结构的至少部分侧面以及所述复合层的远离所述底部电池结构的表面。

10.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池还包括：

保护层，所述保护层覆盖所述顶电池的侧面以及远离所述底电池的表面。

11.根据权利要求10所述的太阳能电池，其特征在于，所述保护层包括：

多层保护子层，多层所述保护子层为层叠设置。

12.根据权利要求10所述的太阳能电池，其特征在于，所述保护层的材料包括氮化硅。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一电极包括透明导电薄膜。

14.根据权利要求1至12中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一载流子传输层以及所述第二载流子传输层均包括空穴传输层以及电子传输层中之一，且所述第一载流子传输层与所述第二载流子传输层不同。

15.根据权利要求1至12中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述顶电池的数量为一个。

16.根据权利要求1至12中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述顶电池包括多个，多个所述顶电池间隔设置在所述底电池的表面上。

17.根据权利要求1至12中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一电极的与所述底电池在第一预定平面上的投影的面积比值不小于80%，所述第一预定平面为垂直于所述底电池厚度方向的平面。

18.根据权利要求1至12中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一电极的与所述底电池在第二预定平面上的投影的面积比值为85%-95%，所述第二预定平面为垂直于所述底电池厚度方向的平面。

19.根据权利要求1至12中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述底电池包括HJT、TOPCon、PERC以及BC中之一，且其朝向所述顶电池的一侧无金属栅线，所述顶电池包括钙钛矿电池。

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