CN116419582A - 太阳能电池、光伏组件和用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种太阳能电池、光伏组件和用电装置，太阳能电池包括多个子电池，多个子电池沿第一方向依次设置，多个子电池均包括用于光电转换的第一光电转换层，第一方向垂直于子电池的厚度方向；其中，沿第一方向，各子电池的第一光电转换层的厚度变化趋势与各第一光电转换层的垂直于厚度方向的截面积变化趋势呈负相关，以提高各子电池之间输出的光电流的均一性之间的电流的均一性。本申请实施例的太阳能电池能够提高光电转换效率。

Description

太阳能电池、光伏组件和用电装置

技术领域

本申请涉及电池生产技术领域，特别是涉及一种太阳能电池、光伏组件和用电装置。

背景技术

太阳能电池是将光能直接转换成电能的光电转换器件，具有优异的光电性质和简单的制备方法，为光伏发电带来了新的空间和希望。

在太阳能电池的生产过程中，如何提高其光电转换效率是亟待解决的问题。

发明内容

本申请提供一种太阳能电池、光伏组件和用电装置，旨在提高太阳能电池的光电转换效率。

第一方面，本申请提出了一种太阳能电池，太阳能电池包括多个子电池，多个子电池沿第一方向依次设置，多个子电池均包括用于光电转换的第一光电转换层，第一方向垂直于子电池的厚度方向；其中，沿第一方向，各子电池的第一光电转换层的厚度变化趋势与各第一光电转换层的垂直于厚度方向的截面积变化趋势呈负相关，以提高各子电池之间输出的光电流的均一性。

在上述技术方案中，沿第一方向，各子电池的第一光电转换层的厚度变化趋势与各第一光电转换层的垂直于厚度方向的截面积变化趋势呈负相关，各子电池输出转换的光电流基本一致，从而使得多个子电池中的某些子电池不会对太阳能电池造成限流，太阳能电池整体输出的电流得到提高，其功率能够得到提高，从而使得太阳能电池的光电转换效率得到提高；并且由于各子电池的光电流基本一致，能够降低太阳能电池出现热斑现象的风险，从而提高太阳能电池的可靠性和安全性能。

在一些实施方式中，各第一光电转换层沿第一方向上的厚度变化趋势与各第一光电转换层的沿第一方向的尺寸变化趋势呈负相关。在本申请实施例中，各子电池沿第一方向排布，在形成各子电池的过程中，可同时调节各子电池的第一光电转换层的沿第一方向的尺寸大小，从而达到调节截面积大小的目的；调节手段较为简便。

在一些实施方式中，沿第一方向，各第一光电转换层的厚度逐级减小，各第一光电转换层的垂直于厚度方向的截面积逐级增大。在本申请实施例中，各第一光电转换层的垂直于厚度方向的截面积变化趋势与厚度变化趋势呈负相关，能够调节各子电池的转换输出的光电流的均一性。

在一些实施方式中，各第一光电转换层的沿第一方向的尺寸逐级增大，各所述第一光电转换层的垂直于所述厚度方向的截面积逐级增大。在本申请实施例中，通过增大各第一光电转换层的沿第一方向的尺寸，以增大各第一光电转换层的垂直于厚度方向的截面积，其调节截面积的手段较为简便。

在一些实施方式中，太阳能电池包括多个死区，死区设置于相邻两个子电池之间，以实现相邻两个子电池之间的电连接；其中，沿第一方向，各子电池的第一光电转换层的厚度变化趋势与各死区的垂直于厚度方向的截面积的变化趋势呈正相关。在本申请实施例中，死区的垂直于厚度方向的截面积越大，其构成的串联电阻越大；死区的垂直于厚度方向的截面积越小，其构成的串联电阻越小。第一光电转换层较厚的子电池对入射光的吸收能力较强，配合较大的内联串联，可以相对降低子电池的光电流；第一光电转换层较薄的子电池对光的吸收能力较强，配合较小的内联串联，可以相对提高子电池的光电流；以此使得各个子电池输出的光电流基本趋于一致，即均一性得到提高。

在一些实施方式中，沿第一方向，各第一光电转换层的厚度逐级减小，各死区的垂直于厚度方向的截面积逐级减小。在本申请实施例中，各死区的垂直于厚度方向的截面积变化趋势均与厚度变化趋势呈正相关，以此调节各子电池的转换输出的光电流的均一性。

在一些实施方式中，沿第一方向，各死区的沿第一方向的尺寸逐级减小，以使死区的垂直于厚度方向的截面积逐级减小。在本申请实施例中，通过减小各死区的沿第一方向的尺寸，以减小各死区的垂直于厚度方向的截面积，其调节截面积的手段较为简便。

在一些实施方式中，多个死区均包括第一电极层、第二光电转换层、第二电极层和贯通部。第二光电转换层包括第一主体部和与第一主体部连接的第一连接部，第一主体部位于第一电极层的表面，第一连接部连接一主体部和第一电极层；第二电极层包括第一本体部和第一延伸部，第一本体部位于第二光电转换层的远离第一电极层的表面，第一延伸部连接第一本体部和第一电极层；贯通部贯通第一本体部并延伸至第一电极层的靠近第二光电转换层的表面；沿第一方向，第一连接部、第一延伸部和贯通部中的至少一者在第一方向的尺寸逐级减小。在本申请实施例中，通过调节第一连接部、第一延伸部和贯通部中的至少一者在第一方向的尺寸，以此调节死区的垂直于厚度方向的截面积，其调节截面积的手段较为简便。

在一些实施方式中，子电池还包括电子传输层，电子传输层与第一光电转换层连接，电子传输层用于传输电子；和/或子电池还包括空穴传输层，空穴传输层与第一光电转换层连接，空穴传输层用于传输空穴。在本申请实施例中，电子传输层和/或空穴传输层能够提高太阳能电池的光电转换效率。

第二方面，本申请实施例还提供了一种光伏组件，包括如本申请第一方面实施例的太阳能电池。

第三方面，本申请实施例还提供了一种用电装置，包括如本申请第二方面实施例的光伏组件。

附图说明

下面将参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图；

图2是本申请一些实施例提供的光伏组件的示意性框图；

图3是本申请一些实施例提供的太阳能电池的结构示意图；

图4是图3所示的太阳能电池的死区的放大结构示意图；

在附图中，附图未必按照实际的比例绘制。

其中，图中各附图标记：

X、厚度方向；Y、第一方向；P1、第一镂空部；P2、第二镂空部；P3、第三镂空部；

1、车辆；2、光伏组件；3、控制器；4、马达；

5、太阳能电池；

50、衬底；

51、第一电极层；

52、光电转换层；521、第一光电转换层；522、第二光电转换层；

53、第二电极层；

6、子电池；6a、第一子电池；6b、第二子电池；

7、死区；7a、第一死区；7b、第二死区；71、第一主体部；72、第一连接部；73、第一本体部；74、第一延伸部；75、贯通部。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理，但不能用来限制本申请的范围，即本申请不限于所描述的实施例。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请实施例中，太阳能电池是一种以光伏效应为理论基础，将光能直接转换成电能的光电转换器件。在光电转换器件中由于采用了不同材料，而不同材料准费米能级的差异，导致光电转换器件的内部会形成内建电场。在光照下，能量较大的光子被吸收，且会激发出光生载流子(电子-空穴对)，由于电荷类型不同，电子与空穴在内建电场的作用下朝相反方向漂移，电子移向负极，空穴移向正极，从而在正负极之间形成电势差，产生电流。

太阳能电池包括用于光电转换的光电转换层，对于特定材质的光电转换层，其光吸收系数为定值，光电转换层的厚度和光电转换层对光的吸收程度呈正相关，而光电转换层对光的吸收程度决定了其可以转换输出的光电流大小，故，光电转换层的厚度和光电流呈正相关。光电转换层的厚度越厚其所能转换输出的光电流越大，光电转换效率越大；厚度越薄其所能转换输出的光电流越小，光电转换效率越小。

发明人发现，在将太阳能电池分割为多个子电池时，通常将各子电池等宽划分，等宽划分是指各子电池的宽度相等，各死区的宽度相等。但是在制备光电转换层时，由于受限于制备工艺，光电转换层的厚度可能不均等，即部分区域的厚度较厚，而另一部分区域的厚度较薄。厚度较厚的区域，子电池所能转换输出的光电流越大；厚度较薄的区域，子电池所能转换输出的光电流越小。因此由于厚度差异会导致各子电池所能输出的光电流大小存在不一致，当各子电池之间串联连接时，输出光电流较小的子电池会对太阳能电池整体造成限流，从而导致太阳能电池整体的电流较小，进而降低了太阳能电池的光电转换效率。且由于各子电池所能输出的光电流大小不一致，太阳能电池整体温度分布不均，容易出现热斑效应带来的损坏风险。

基于上述问题，发明人提出了一种技术方案，在该技术方案中，根据各子电池的第一光电转换层的厚度来设计各子电池之间的宽度，使得沿第一方向，各子电池的第一光电转换层的厚度变化趋势与各第一光电转换层的垂直于厚度方向的截面积变化趋势呈负相关，进而使得各子电池之间产生的光电流大小基本一致。具有该种结构的太阳能电池中各子电池的电流等效相同，基本不会对太阳能电池整体造成限流，从而能够提高太阳能电池的光电转换效率；并且由于各子电池的光电流基本相同，能够降低太阳能电池出现热斑现象的风险，提高太阳能电池的可靠性和安全性能。

本申请实施例描述的技术方案适用于包含太阳能电池的光伏组件以及使用光伏组件的用电装置。

用电装置可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车；航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等；电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等；电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具，例如，电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本申请实施例对上述用电装置不做特殊限制。

以下实施例为了方便说明，以用电装置为车辆为例进行说明。

图1是本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图。如图1所示，车辆1的内部设置有光伏组件2，光伏组件2可以设置在车辆1的顶部或头部或尾部。光伏组件2可以用于车辆1的供电，例如，光伏组件2可以作为车辆1的操作电源。

车辆1还可以包括控制器3和马达4，控制器3用来控制光伏组件2为马达4供电，例如，用于车辆1的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

在本申请一些实施例中，光伏组件2不仅可以作为车辆1的操作电源，还可以作为车辆1的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1提供驱动力。

图2是本申请一些实施例提供的光伏组件的示意性框图。如图2所示，光伏组件2包括太阳能电池5。太阳能电池5可以是一个，也可以是多个。若太阳能电池5为多个时，多个太阳能电池5之间可串联或并联或混联，混联是指多个太阳能电池5中即有串联又有并联，能够提供较高的电压和容量的。

图3是本申请一些实施例提供的太阳能电池的结构示意图。

如图3所示，本申请实施例提供的太阳能电池5包括多个子电池6，多个子电池6沿第一方向Y依次设置，多个子电池6均包括用于光电转换的第一光电转换层521；其中，沿第一方向Y，各子电池6的第一光电转换层521的厚度变化趋势与各第一光电转换层521的垂直于厚度方向X的截面积变化趋势呈负相关，以提高各子电池6之间输出的光电流的均一性。

太阳能电池5包括多个串联的子电池6，多个子电池6能够提高太阳能电池5的电压和容量。多个子电池6沿第一方向Y依次设置，第一方向Y可以是子电池6的宽度方向或长度方向。图3中示出的X方向表示子电池6的厚度方向，Y方向表示第一方向，第一方向Y与厚度方向X垂直。

第一光电转换层521作为子电池6的核心功能层，其主要作用是吸收外部的光线后，其内部能够形成电子空穴对，电子和空穴分离提取输出后用于对外输出。示例性地，第一光电转换层521可以包括钙钛矿光电转换层、碲锌镉光电转换层、铜铟镓硒光电转换层、铜铟硒光电转换层或铜铟镓硫光电转换层。

太阳能电池5在形成各子电池6的第一光电转换层521时，由于受限于制备工艺，各子电池6的第一光电转换层521沿第一方向Y上的厚度不均等，具有厚度变化趋势。具体的，厚度变化趋势可以是沿第一方向Y上逐级减小或逐级增大；也可以是沿第一方向Y上先增大后减小；或者沿第一方向Y上先减小后增大。在申请实施例中，厚度变化趋势可以是呈线性变化，也可以是呈非线性变化，本申请实施例对此不做限定。

第一光电转换层521的厚度与对光的吸收程度呈正相关，厚度越厚，对光的吸收程度越大，子电池6转换输出的光电流越大；厚度越小，对光的吸收程度越小，子电池6转换输出的光电流越小。当各子电池6的第一光电转换层521的具有一定的厚度变化趋势时，各子电池6的输出的光电流的大小也呈相应的变化趋势。

当第一光电转换层521的厚度为定值时，第一光电转换层521的光电转换面积与光电流也呈正相关。光电转换面积是指第一光电转换层521能够有效利用光并进行光电转换的面积，具体为第一光电转换层521的垂直于厚度方向X的截面积。光电转换面积越大，可吸收的光能量越多，第一光电转换层521转换输出的光电流越大；光电转换面积越小，可吸收的光能量越少，第一光电转换层521输出的光电流越小。本申请实施例根据第一光电转换层521的厚度对应调整光电转换面积，以此实现各子电池6的光电流的有效调控。换言之，在第一光电转换层521的厚度相对较大时，其对入射光的吸收能力较强，配合采用较小的光电转换面积，减少受光区域，可以相对降低子电池的光电流；在第一光电转换层521的厚度相对较小时，其对入射光的吸收能力较差，配合采用较大的光电转换面积，增加受光区域，可以相对提高子电池的光电流，以此来调节各子电池6输出的光电流基本趋于一致，即均一性得到提高。均一性具体是指各个子电池输出的光电流的大小基本相同。

在本申请实施例中，沿第一方向Y上，各子电池6的第一光电转换层521的厚度变化趋势与各第一光电转换层521的垂直于厚度方向X的截面积变化趋势呈负相关。也即，相对较大厚度的第一光电转换层521配合相对较小的光电转换面积，相对较小厚度的第一光电转换层521配合相对较大的光电转换面积，以此调节各子电池6之间转换输出光电流的均一性。一方面，能够使得太阳能电池5整体温度分布均匀，从而降低了太阳能电池5出现热斑的风险，提高太阳能电池5的可靠性和安全性能；另一方面，能够避免各子电池6中的某些子电池6造成限流，提高了太阳能电池5整体的电流，进而能够提高太阳能电池5整体的光电转换效率。

第一光电转换层521的垂直于厚度方向X的截面积为第一光电转换层521的宽度和长度的乘积。可通过调节第一光电转换层521的宽度和/或长度尺寸，调节第一光电转换层521的垂直于厚度方向X的截面积。

请继续参阅图3，在一些实施方式中，各第一光电转换层521沿第一方向Y上的厚度变化趋势与各第一光电转换层521的沿第一方向Y的尺寸变化趋势呈负相关。各子电池6沿第一方向Y排布，在形成各子电池6的过程中，可同时调节各子电池6的第一光电转换层521的沿第一方向Y的尺寸大小，从而达到调节第一光电转换层521的垂直于厚度方向X的截面积大小的目的。

第一光电转换层521的厚度变化趋势与具体的制备工艺相关，可呈现多种变化趋势。无论第一光电转换层521的厚度呈现何种变化趋势，各第一光电转换层521的垂直于厚度方向X的截面积变化趋势均与厚度变化趋势呈负相关，以此调节各子电池6的转换输出的光电流的均一性。

作为一些示例，沿第一方向Y，各第一光电转换层521的厚度逐级减小，各第一光电转换层521的垂直于厚度方向X的截面积逐级增大。具体地，沿第一方向Y，各第一光电转换层521的沿第一方向Y的尺寸逐级增大。

作为另一些示例，沿第一方向Y，各第一光电转换层521的厚度逐级增大，各第一光电转换层521的垂直于厚度方向X的截面积逐级减小。具体地，沿第一方向Y，各第一光电转换层521的沿第一方向Y的尺寸逐级减小。

作为再一些示例，沿第一方向Y，各第一光电转换层521的厚度先逐级增大后逐级减小，厚度呈现两边薄中间厚的趋势。在厚度逐级增大时，各第一光电转换层521的垂直于厚度方向X的截面积逐级减小，具体地，沿第一方向Y，各第一光电转换层521的沿第一方向Y的尺寸逐级减小；在厚度逐级减小时，各第一光电转换层521的垂直于厚度方向X的截面积逐级增大，具体地，沿第一方向Y，各第一光电转换层521的沿第一方向Y的尺寸逐级增大。

作为再一些示例，沿第一方向Y，各第一光电转换层521的厚度先逐级减小后逐级增大，厚度呈现两边厚中间薄的趋势。在厚度逐级减小时，各第一光电转换层521的垂直于厚度方向X的截面积逐级增大，具体地，沿第一方向Y，各第一光电转换层521的沿第一方向Y的尺寸逐级增大；在厚度逐级增大时，各第一光电转换层521的垂直于厚度方向X的截面积逐级减小，沿第一方向Y，各第一光电转换层521的沿第一方向Y的尺寸逐级减小。

图3中示出了沿第一方向Y，第一光电转换层521的厚度呈现两边薄中间厚的趋势。示例性地，多个子电池6至少包括第一子电池6a和第二子电池6b，第一子电池6a中的第一光电转换层521的厚度大于第二子电池6b中的第一光电转换层521的厚度，相应地，第一子电池6a中的第一光电转换层521沿第一方向Y的尺寸为D1，第二子电池6b中的第一光电转换层521沿第一方向Y的尺寸为D2，D1小于D2。

请继续参阅图3，本申请实施例的太阳能电池5包括沿其自身厚度方向X依次层叠设置的衬底50、第一电极层51、光电转换层52和第二电极层53。第一电极层51和第二电极层53的极性相反，第一电极层51和第二电极层53用于将电流引出。

在一些实施例中，太阳能电池5的制备方法包括以下步骤：提供衬底50；在衬底50上形成第一电极层51，对第一电极层51进行第一刻划，以使第一电极层51中形成多个贯穿第一电极层51的第一镂空部P1；在第一电极层51的背离衬底50的一侧形成光电转换层52，对光电转换层52进行第二刻划，以使光电转换层52中形成多个第二镂空部P2；在光电转换层52的背离衬底50的一侧形成第二电极层53，第二电极层53延伸至第二镂空部P2内，且对第二电极层53和光电转换层52进行第三刻划，以使第二电极层53和光电转换层52中形成多个第三镂空部P3，从而得到多个串联的子电池6。

在一些实施例中，为了提高电子的传输效率，太阳能电池5的各子电池6可以包括与光电转换层52连接的电子传输层，用于传输电子并能够阻挡空穴传输，并能够减少电子和空穴的复合，提高光电转换效率。

在一些实施例中，为了提高空穴的传输效率，太阳能电池5的各子电池6可以包括与光电转换层52连接的空穴传输层，用于传输空穴并能够阻挡电子传输，并能够减少空穴和电子的复合，提高光电转换效率。

在下文中，以太阳能电池5为钙钛矿太阳能电池为例进行太阳能电池5结构的具体说明。钙钛矿太阳能电池可以为正式结构(n-i-p)或反式结构(p-i-n)。

正式结构钙钛矿太阳能电池包括沿其自身厚度方向依次层叠设置的透明导电电极、电子传输层、钙钛矿光电转换层、空穴传输层和金属电极。示例性地，透明导电电极包括氧化铟锡ITO或掺杂氟的氧化锡FTO。电子传输层包括氧化钛层等。空穴传输层包括2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴(Spiro-OMeTAD)等。金属电极包括金层、银层或铝层。

反式结构钙钛矿太阳能电池包括沿其自身厚度方向依次层叠设置的透明导电电极、空穴传输层、钙钛矿光电转换层、电子传输层和金属电极。示例性地，透明导电电极包括氧化铟锡ITO层或掺杂氟的氧化锡FTO层。空穴传输层包括PEDOT:PSS层，其中，PEDOT表示EDOT(3，4-乙烯二氧噻吩单体)的聚合物，PSS表示聚苯乙烯磺酸盐。电子传输层包括富勒烯衍生物([6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester)层、或C60层。金属电极包括金层、银层或铝层。该种结构的太阳能电池5的制备工艺相对简单。

作为反式结构钙钛矿太阳能电池的制备示例，具体制备过程如下：

提供衬底；

在衬底的表面通过磁控溅射或化学方式形成透明导电电极；

采用激光刻划、掩膜或曝光方式进行第一刻划，以使透明导电电极中形成多个贯穿透明导电电极的第一镂空部；

在透明导电电极的背离衬底的表面通过磁控溅射、化学沉积、原子层沉积ALD或涂覆方式形成空穴传输层；

在空穴传输层的背离衬底的表面通过涂布、喷涂、旋涂、蒸镀或化学沉积方式形成钙钛矿光电转换层；

在钙钛矿光电转换层的背离衬底的表面通过磁控溅射、化学沉积、原子层沉积ALD或涂覆方式形成电子传输层；

采用激光刻划、掩膜或曝光方式进行第二刻划，以使空穴传输层、钙钛矿电转换层和电子传输层中形成多个空穴传输层、钙钛矿光电转换层和电子传输层的第二镂空部；

在电子传输层的背离衬底的表面通过磁控溅射、化学沉积、原子层沉积ALD或涂覆方式形成金属电极；

采用激光刻划、掩膜或曝光方式进行第三刻划，以使金属电极、空穴传输层、钙钛矿光电转换层和电子传输层中形成第三镂空部。

在上述步骤的基础上，还可以通过导电胶带粘结、超声焊接、激光焊接或焊接剂焊接正极输出极和负极输出极，用于形成对外输出电极。然后在金属电极的背离衬底的表面上辐射形成胶膜，将盖板玻璃设置于胶膜背离衬底的一侧，最后将整体送入层压机或高压釜进行压合封装。

在一些实施例中，太阳能电池5包括多个死区7，死区7设置于相邻两个子电池6之间，以实现相邻两个子电池6之间的电连接；其中，沿第一方向Y，各子电池6的第一光电转换层521的厚度变化趋势与各死区7的垂直于厚度方向X的截面积的变化趋势呈正相关。

太阳能电池5在分割形成多个子电池6中的过程中会形成多个死区7。死区7设置于相邻两个子电池6之间，以实现相邻两个子电池6之间的电连接。本申请实施例在第一光电转换层521的厚度具有变化趋势的基础上，调节死区7的垂直于厚度方向X的截面积大小，能够优化太阳能电池5的填充因子和光电转换效率。

位于死区7的第一电极层51和第二电极层53之间存在接触电阻，且位于死区7的光电转换层52本身具有一定的电阻，上述各电阻构成串联电阻。死区7的垂直于厚度方向X的截面积越大，光损失的面积越大；并且死区7越大，其自身构成的串联电阻越大，会降低子电池6输出的光电流；死区7的垂直于厚度方向X的截面积越小，光损失的面积较小；并且其自身构成的串联电阻越小，会提高子电池6输出的光电流。通过调节死区7的垂直于厚度方向X的截面积大小能够优化串联电阻，能够改善光电流，从而改善太阳能电池5的光电转换效率。

在本申请实施例中，光电转换层52在第一方向Y上的厚度变化趋势和第一光电转换层521在第一方向Y上的厚度变化趋势基本一致，光电转换层52在第一方向Y上的厚度变化趋势和第二光电转换层522在第一方向Y上的厚度变化趋势基本一致。

在本申请实施例中，各子电池6的第一光电转换层521的厚度变化趋势与各死区7的垂直于厚度方向X的截面积的变化趋势呈正相关，即相对较厚的第一光电转换层521配合相对较大截面积的死区7，相对较薄的第一光电转换层521配合相对较小截面积的死区7，能够进一步调节各子电池6之间的转换输出电流的均一性。

无论第一光电转换层521的厚度呈现何种变化趋势，各死区7的垂直于厚度方向X的截面积变化趋势均与厚度变化趋势呈正相关，以此调节各子电池6的转换输出的光电流的均一性。具体的，可通过调节死区7的长度或宽度尺寸调节死区7的垂直于厚度方向X的截面积。

作为一些示例，沿第一方向Y，各第一光电转换层521的厚度逐级减小，各死区7的垂直于厚度方向X的截面积逐级减小。具体地，沿第一方向Y，各死区7的沿第一方向Y的尺寸逐级减小。

作为另一些示例，沿第一方向Y，各第一光电转换层521的厚度逐级增大，各死区7的垂直于厚度方向X的截面积逐级增大。具体地，沿第一方向Y，各死区7的沿第一方向Y的尺寸逐级增大。

作为再一些示例，沿第一方向Y，各第一光电转换层521的厚度先逐级增大后逐级减小，在厚度逐级增大时，各死区7的垂直于厚度方向X的截面积逐级增大，具体地，沿第一方向Y，各死区7的沿第一方向Y的尺寸逐级增大；在厚度逐级减小时，各死区7的垂直于厚度方向X的截面积逐级减小，具体地，沿第一方向Y，各死区7的沿第一方向Y的尺寸逐级减小。

作为再一些示例，沿第一方向Y，各第一光电转换层521的厚度先逐级减小后逐级增大，在厚度逐级减小时，各死区7的垂直于厚度方向X的截面积逐级减小，具体地，沿第一方向Y，各死区7的沿第一方向Y的尺寸逐级减小；在厚度逐级增大时，各死区7的垂直于厚度方向X的截面积逐级增大，沿第一方向Y，各死区7的沿第一方向Y的尺寸逐级增大。

图3中示出的太阳能电池5的光电转换层52沿第一方向Y上具有厚度先逐级增大后逐级减小的变化趋势。示例性地，多个死区7至少包括第一死区7a和第二死区7b，由第一死区7a指向第二死区7b的方向，光电转换层52的厚度逐级减小，相应地，调节第一死区7a的宽度W1大于第二死区7b的宽度W2，从而能够减小死区7垂直于厚度方向X的截面积，从而减小串联电阻。

死区7包括位于第一镂空部P1至第三镂空部P3的区域。在本申请实施例中，第一电极层51、光电转换层52和第二电极层53的一部分位于多个子电池6区域，另一部分位于死区7。其中将光电转换层52划分为两部分，包括第一光电转换层521和第二光电转换层522，第一光电转换层521位于子电池6区域，第二光电转换层522位于死区7。

图4是图3所示的太阳能电池的死区的放大结构示意图。

如图3和图4所示，在一些实施方式中，位于死区7的第二光电转换层522包括第一主体部71和第一连接部72，第一主体部71位于第一电极层51的表面，第一连接部72连接第一主体部71和第一电极层51。位于死区7的第二电极层53包括第一本体部73和第一延伸部74，第一本体部73位于第一主体部71的背离第一电极层51的表面，第一延伸部74连接第一本体部73和位于死区7的第一电极层51。死区7还包括贯通部75，贯通部75即上文中的第三镂空部P3，贯通部75贯通第一本体部73并延伸至第一电极层51的靠近第二光电转换层522的表面。此种结构形式的制备工艺简单，成本较低。

在本申请实施例中，可以通过调节第一镂空部P1、第二镂空部P2和第三镂空部P3中的至少一者的尺寸大小，以此调节第一连接部72、第一延伸部74和贯通部75的尺寸大小，从而达到调节死区7的垂直于厚度方向X的截面积大小的目的。示例性地，需调节死区7的截面积逐级减小，则调节第一镂空部P1、第二镂空部P2和第三镂空部P3中的至少一者的在第一方向Y的尺寸逐级减小，相应地，第一连接部72、第一延伸部74和贯通部75中的至少一者在第一方向Y的尺寸逐级减小。或者，需调节死区7的截面积逐级增大，则调节第一镂空部P1、第二镂空部P2和第三镂空部P3中的至少一者的在第一方向Y的尺寸逐级增大，相应地，第一连接部72、第一延伸部74和贯通部75中的至少一者在第一方向Y的尺寸逐级增大。本申请实施例通过在刻划过程中调节各镂空部的尺寸来实现调节死区7大小的目的，进而提高光电转换效率。

虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述，但在不脱离本申请的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (11)

1.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池包括多个子电池，多个所述子电池沿第一方向依次设置，多个所述子电池均包括用于光电转换的第一光电转换层，所述第一方向垂直于所述子电池的厚度方向；

其中，沿所述第一方向，各所述子电池的所述第一光电转换层的厚度变化趋势与各所述第一光电转换层的垂直于所述厚度方向的截面积变化趋势呈负相关，以提高各所述子电池之间输出的光电流的均一性。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，

各所述第一光电转换层沿所述第一方向上的厚度变化趋势与各所述第一光电转换层的沿所述第一方向上的尺寸变化趋势呈负相关。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，

沿所述第一方向，各所述第一光电转换层的厚度逐级减小，各所述第一光电转换层的垂直于所述厚度方向的截面积逐级增大。

4.根据权利要求3所述的太阳能电池，其特征在于，

各所述第一光电转换层的沿所述第一方向的尺寸逐级增大，以使各所述第一光电转换层的垂直于所述厚度方向的截面积逐级增大。

5.根据权利要求1至4任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池包括：

多个死区，所述死区设置于相邻两个所述子电池之间，以实现相邻两个所述子电池之间的电连接；

其中，沿所述第一方向，各所述子电池的所述第一光电转换层的厚度变化趋势与各所述死区的垂直于所述厚度方向的截面积的变化趋势呈正相关。

6.根据权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，

沿所述第一方向，各所述第一光电转换层的厚度逐级减小，各所述死区的垂直于所述厚度方向的截面积逐级减小。

7.根据权利要求6所述的太阳能电池，其特征在于，

沿所述第一方向，各所述死区的沿所述第一方向的尺寸逐级减小，以使各所述死区的垂直于所述厚度方向的截面积逐级减小。

8.根据权利要求7所述的太阳能电池，其特征在于，

多个所述死区均包括：

第一电极层；

第二光电转换层，包括第一主体部和与所述第一主体部连接的第一连接部，所述第一主体部位于所述第一电极层的表面，所述第一连接部连接所述一主体部和所述第一电极层；

第二电极层，包括第一本体部和第一延伸部，所述第一本体部位于所述第二光电转换层的远离所述第一电极层的表面，所述第一延伸部连接所述第一本体部和所述第一电极层；

贯通部，贯通所述第一本体部并延伸至所述第一电极层的靠近所述第二光电转换层的表面；

沿所述第一方向，所述第一连接部、所述第一延伸部和所述贯通部中的至少一者在所述第一方向的尺寸逐级减小。

9.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述子电池还包括：

电子传输层，与所述第一光电转换层连接，所述电子传输层用于传输电子；和/或

空穴传输层，与所述第一光电转换层连接，所述空穴传输层用于传输空穴。

10.一种光伏组件，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的太阳能电池。

11.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求10所述的光伏组件。

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