CN116528602A - 太阳能叠层电池及其制作方法 - Google Patents

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CN116528602A CN202310524004.9A CN202310524004A CN116528602A CN 116528602 A CN116528602 A CN 116528602A CN 202310524004 A CN202310524004 A CN 202310524004A CN 116528602 A CN116528602 A CN 116528602A
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Abstract

本申请涉及一种太阳能叠层电池及其制作方法。该太阳能叠层电池包括依次层叠设置的钙钛矿电池、中间层和硅基底电池；钙钛矿电池包括沿远离所述中间层的方向依次层叠设置的第一传输层、钙钛矿层和第二传输层；钙钛矿电池上开设至少一个凹槽，凹槽沿第一方向至少贯穿钙钛矿层和第二传输层；第一方向为钙钛矿电池的厚度方向；钙钛矿电池还包括绝缘层，绝缘层包括第一绝缘部，第一绝缘部设置在凹槽内，并至少覆盖被凹槽暴露的第一传输层，以抑制第一传输层中的载流子和第二传输层中的载流子在凹槽处复合。本申请可在减小硅片厚度的同时，能够实现钙钛矿顶电池与晶硅底电池电流密度的匹配，降低太阳能叠层电池的生产成本。

Description

太阳能叠层电池及其制作方法
技术领域
本申请涉及太阳能电池技术领域，特别是涉及太阳能叠层电池及其制作方法。
背景技术
随着太阳能电池技术的发展，提高能量转换效率，同时降低器件的成本成为太阳能电池技术走向大规模应用的关键。目前，太阳能电池的研究和实际应用以单节器件为主，以晶体硅太阳能电池为例，其效率已经接近其理论极限值，进一步提升效率难度较大。
叠层结构电池，因其用禁带宽度与不同光谱段匹配的太阳能电池材料做成，可最大限度的利用太阳光能转化为电能，而被普遍认可为能够进一步提升电池效率的有效途径。由于钙钛矿材料具有高吸光性、带隙可调节、吸收的太阳光谱区域与硅电池互补等特性，以钙钛矿材料作为顶电池、晶硅电池作为底电池的叠层结构电池被广泛关注和研究，其效率目前已突破32％。
相关技术中，为保证钙钛矿顶电池和晶硅底电池的电流密度相匹配，晶硅底电池中的硅片厚度较大，厚度通常在260-280um，与常规晶体硅电池中硅片的厚度差异较大，这样，使得叠层结构电池在批量化生产中，无法兼容现有的量产工艺及设备，极大增加量产成本，从而增加叠层结构电池的生产成本。
发明内容
基于此，本申请提供一种太阳能叠层电池及其制作方法，可在减小硅片厚度的同时，能够实现钙钛矿顶电池与晶硅底电池电流密度的匹配，进而降低太阳能叠层电池的生产成本。
本申请第一方面的实施例提供了一种太阳能叠层电池，包括依次层叠设置的钙钛矿电池、中间层和硅基底电池；所述钙钛矿电池包括沿远离所述中间层的方向依次层叠设置的第一传输层、钙钛矿层和第二传输层；所述钙钛矿电池上开设至少一个凹槽，所述凹槽沿第一方向至少贯穿所述钙钛矿层和所述第二传输层；所述第一方向为钙钛矿电池的厚度方向；所述钙钛矿电池还包括绝缘层，所述绝缘层包括第一绝缘部，所述第一绝缘部设置在所述凹槽内，并至少覆盖被所述凹槽暴露的所述第一传输层，以抑制所述第一传输层中的载流子和所述第二传输层中的载流子在所述凹槽处复合。
在其中一些实施例中，所述凹槽沿所述第一方向贯穿所述钙钛矿层和所述第二传输层，所述第一绝缘部至少覆盖所述第一传输层的背离所述中间层的一侧。
在其中一些实施例中，所述第一绝缘部包括沿第一方向相对设置的第一端面和第二端面，以及连接于所述第一端面和所述第二端面之间的连接侧面；所述第一端面覆盖所述第一传输层的背离所述中间层的一侧；所述第二端面与所述第二传输层的背离所述中间层的一侧平齐；所述连接侧面覆盖所述钙钛矿层和所述第二传输层被所述凹槽暴露的侧面。
在其中一些实施例中，所述凹槽沿第一方向贯穿所述第一传输层、钙钛矿层和第二传输层；所述第一绝缘部设置在所述中间层的背离所述硅基底电池的一侧。
在其中一些实施例中，所述第一绝缘部被构造为环形构件，所述环形构件的外侧面覆盖所述第一传输层、所述钙钛矿层以及所述第二传输层被所述凹槽暴露的侧面。
在其中一些实施例中，所述第一绝缘部包括沿第一方向相对设置的第一端面和第二端面，以及连接于所述第一端面和所述第二端面之间的连接侧面；所述第一端面覆盖所述中间层的背离所述硅基底电池的一侧；所述第二端面与所述第二传输层的背离所述中间层的一侧平齐；所述连接侧面覆盖所述第一传输层、所述钙钛矿层和所述第二传输层被所述凹槽暴露的侧面。
在其中一些实施例中，所述第一绝缘部的第二端面设置有沿靠近所述中间层的方向下凹的凹陷部。
在其中一些实施例中，所述绝缘层还包括第二绝缘部，所述第二绝缘部与所述第一绝缘部连接，并覆盖所述第二传输层的背离所述中间层的一侧表面，所述第二绝缘部上开设暴露所述第二传输层的开口。
在其中一些实施例中，所述开口在所述中间层上的正投影与所述凹槽在所述中间层上的正投影不存在交叠。
在其中一些实施例中，所述凹槽的数量为多个，任意相邻的所述第二绝缘部通过位于所述凹槽内的所述第一绝缘部连接。
在其中一些实施例中，所述钙钛矿电池的第一导电层位于所述绝缘层的背离所述中间层的一侧，并通过所述开口与所述第二传输层电连接。
在其中一些实施例中，所述太阳能叠层电池还包括第一电极，所述第一电极设置在所述第一导电层的背离中间层的一侧；所述第一电极在所述中间层上的正投影不超出所述开口在所述中间层上的正投影范围。
在其中一些实施例中，所述硅基底电池包括硅片，所述硅片的厚度在120-250μm。
在其中一些实施例中，所述中间层的材质为透明导电薄膜、纳米晶硅或掺杂非晶硅。
本申请第二方面的实施例提供了一种太阳能叠层电池的制作方法，所述太阳能叠层电池包括依次层叠设置的钙钛矿电池、中间层和硅基底电池；所述钙钛矿电池包括沿远离所述中间层的方向依次层叠设置的第一传输层、钙钛矿层和第二传输层；该制作方法包括：
在钙钛矿电池上形成至少一个凹槽，使所述凹槽沿第一方向至少贯穿所述钙钛矿层和所述第二传输层，所述第一方向为所述钙钛矿电池的厚度方向；
在所述凹槽内形成第一绝缘部，使第一绝缘部至少覆盖被所述凹槽暴露的所述第一传输层，以抑制所述第一传输层中的载流子和所述第二传输层中的载流子在所述凹槽处复合。
上述太阳能叠层电池，通过在钙钛矿电池上开设至少一个凹槽，凹槽沿钙钛矿电池的厚度方向至少贯穿钙钛矿层和第二传输层，从而使得更多的可被硅基底电池吸收的光能到达硅基底电池，这样，在减小硅基底电池的硅片厚度的同时，由于到达硅基底电池的光能的增加，硅基底电池的电流密度增加，仍可实现钙钛矿电池和硅基底电池的电流密度的匹配。另外，可通过调整凹槽的大小和数量，也就是调整钙钛矿电池图案化的面积，使更多的可被硅基底电池吸收的光能到达硅基底电池，保证钙钛矿电池和硅基底电池的电流密度的匹配的同时，使硅基底电池中硅片的厚度可落在常规硅片厚度范围，从而使得叠层结构电池在批量化生产中，可兼容现有的量产工艺及设备，进而降低太阳能叠层电池的生产成本。
附图说明
图1为本申请一些实施例中的太阳能叠层电池的第一种结构示意图。
图2为本申请一些实施例中的太阳能叠层电池的第二种结构示意图。
图3为本申请一些实施例中的太阳能叠层电池的第三种结构示意图。
图4为本申请一些实施例中的太阳能叠层电池的第四种结构示意图。
图5为本申请一些实施例中的太阳能叠层电池的第五种结构示意图。
图6为本申请一些实施例中的一种太阳能叠层电池的制作方法的流程图。
附图标记说明：
10、太阳能叠层电池；
110、钙钛矿电池；120、中间层；130、硅基底电池；140、第一电极；150、第二电极；
110a、凹槽；110b、开口；111、第一传输层；112、钙钛矿层；113、第二传输层；114、绝缘层；1141、第一绝缘部；1141a、第一端面；1141b、第二端面；1141c、连接侧面；1141d、凹陷部；1142、第二绝缘部；115、第一导电层；131、硅片；X、第一方向。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所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，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
叠层结构电池，因其用禁带宽度与不同光谱段匹配的太阳能电池材料做成，可最大限度的利用太阳光能转化为电能，而被普遍认可为能够进一步提升电池效率的有效途径。由于钙钛矿材料具有高吸光性、带隙可调节、吸收的太阳光谱区域与硅电池互补等特性，以钙钛矿材料作为顶电池、晶硅电池作为底电池的叠层结构电池被广泛关注和研究，其效率目前已突破32％。
相关技术中，为保证钙钛矿顶电池和晶硅底电池的电流密度相匹配，晶硅底电池中的硅片厚度较大，厚度通常在260-280um，与常规晶体硅电池中硅片的厚度差异较大，这样，使得叠层结构电池在批量化生产中，无法兼容现有的量产工艺及设备，极大增加量产成本，从而增加叠层结构电池的生产成本。
基于上述问题，本申请提供一种太阳能叠层电池及其制作方法，可在减小硅片厚度的同时，能够实现钙钛矿顶电池与晶硅底电池电流密度的匹配，进而降低太阳能叠层电池的生产成本。
图1示出了本申请一些实施例中的太阳能叠层电池的第一种结构示意图；图2示出了本申请一些实施例中的太阳能叠层电池的第二种结构示意图。图3示出了本申请一些实施例中的太阳能叠层电池的第三种结构示意图。图4示出了本申请一些实施例中的太阳能叠层电池的第四种结构示意图。图5示出了本申请一些实施例中的太阳能叠层电池的第五种结构示意图。结合图1至图5所示，本申请第一方面的实施例提供了一种太阳能叠层电池，包括依次层叠设置的钙钛矿电池110、中间层120和硅基底电池130；钙钛矿电池110包括沿远离中间层120的方向依次层叠设置的第一传输层111、钙钛矿层112和第二传输层113；钙钛矿电池110上开设至少一个凹槽110a，凹槽110a沿第一方向X至少贯穿钙钛矿层112和第二传输层113；第一方向X为钙钛矿电池110的厚度方向；钙钛矿电池110还包括绝缘层114，绝缘层114包括第一绝缘部1141，第一绝缘部1141设置在凹槽110a内，并至少覆盖被凹槽110a暴露的第一传输层111，以抑制第一传输层111中的载流子和第二传输层113中的载流子在凹槽110a处复合。
需要说明的是，第一传输层111为空穴传输层，第二传输层113为电子传输层；钙钛矿电池110包括位于绝缘层114的背离中间层120的第一导电层115，第一导电层115可为透明导电薄膜(TCO)，第一导电层115的厚度在80-130nm，第一导电层115的背离中间层120的一侧设置第一电极140。硅基底电池130的最远离中间层120的一侧设置有第二电极150。硅基底电池130可为发射极背面钝化电池(Passivated Emitterand Rear Cell，简称PREC电池)、硅异质结电池(Hereto-junction with Intrinsic Thin-layer，简称HJT电池)或隧穿氧化层钝化接触太阳能电池(Tunnel Oxide Passivated Contact solar cell，简称TOPcon电池)。
本申请实施例提供的太阳能叠层电池10，通过在钙钛矿电池110上开设至少一个凹槽110a，凹槽110a沿钙钛矿电池110的厚度方向至少贯穿钙钛矿层112和第二传输层113，从而使得更多的可被硅基底电池130吸收的光能到达硅基底电池130，这样，在减小硅基底电池130的硅片131厚度的同时，由于到达硅基底电池130的光能的增加，硅基底电池130的电流密度增加，仍可实现钙钛矿电池110和硅基底电池130的电流密度的匹配。另外，可通过调整凹槽110a的大小和数量，也就是调整钙钛矿电池110图案化的面积，使更多的可被硅基底电池130吸收的光能到达硅基底电池130，保证钙钛矿电池110和硅基底电池130的电流密度的匹配的同时，使硅基底电池130中硅片131的厚度可落在常规硅片厚度范围，从而使得叠层结构电池在批量化生产中，可兼容现有的量产工艺及设备，进而降低太阳能叠层电池10的生产成本。综上，本申请可在减小硅片131厚度的同时，能够实现钙钛矿顶电池与晶硅底电池电流密度的匹配，降低太阳能叠层电池10的生产成本。
如图1所示，在其中一些实施例中，凹槽110a沿第一方向X贯穿钙钛矿层112和第二传输层113，第一绝缘部1141至少覆盖第一传输层111的背离中间层120的一侧。如此，可抑制第一传输层111中的载流子和第二传输层113中的载流子在第一传输层111的被凹槽110a暴露且背离中间层120的一侧处复合，提高电池转换效率。
结合图1和图2所示，在其中一些实施例中，第一绝缘部1141包括沿第一方向X相对设置的第一端面1141a和第二端面1141b，以及连接于第一端面1141a和第二端面1141b之间的连接侧面1141c；第一端面1141a覆盖第一传输层111的背离中间层120的一侧；第二端面1141b与第二传输层113的背离中间层120的一侧平齐；连接侧面1141c覆盖钙钛矿层112和第二传输层113被凹槽110a暴露的侧面。如此，不仅可抑制第一传输层111中的载流子和第二传输层113中的载流子在第一传输层111的被凹槽110a暴露且背离中间层120的一侧处复合，而且可抑制第一传输层111中的载流子和第二传输层113中的载流子在钙钛矿层112和第二传输层113被凹槽110a暴露的侧面处复合，提高电池转换效率。
结合图3至图5所示，在其中一些实施例中，凹槽110a沿第一方向X贯穿第一传输层111、钙钛矿层112和第二传输层113；第一绝缘部1141设置在中间层120的背离硅基底电池130的一侧。如此，硅基底电池130所产生的一半载流子向第一电极140运动时，可穿过凹槽110a、第一导电层115到达第一电极140，从而可减少载流子在穿透钙钛矿电池110到达第一电极140的过程中因复合造成的损失，提高电池转换效率。
如图3所示，在其中一些实施例中，第一绝缘部1141被构造为环形构件，环形构件的外侧面覆盖第一传输层111、钙钛矿层112以及第二传输层113被凹槽110a暴露的侧面。如此，可抑制第一传输层111中的载流子和第二传输层113中的载流子在第一传输层111、钙钛矿层112以及第二传输层113被凹槽110a暴露的侧面处复合，提高电池转换效率。
如图4所示，在其中一些实施例中，第一绝缘部1141包括沿第一方向X相对设置的第一端面1141a和第二端面1141b，以及连接于第一端面1141a和所述第二端面1141b之间的连接侧面1141c；第一端面1141a覆盖中间层120的背离硅基底电池130的一侧；第二端面1141b与第二传输层113的背离中间层120的一侧平齐；连接侧面1141c覆盖第一传输层111、钙钛矿层112和第二传输层113被所述凹槽110a暴露的侧面。如此，不仅可抑制第一传输层111中的载流子和第二传输层113中的载流子在第一传输层111、钙钛矿层112以及第二传输层113被凹槽110a暴露的侧面处复合，还可抑制第一传输层111中的载流子和第二传输层113中的载流子在中间层120的被凹槽110a暴露的一侧处复合，提高电池转换效率。
结合图2和图5所示，在其中一些实施例中，第一绝缘部1141的第二端面1141b设置有沿靠近中间层120的方向下凹的凹陷部1141d。如此，可减小第一绝缘部1141对应凹陷部1141d处沿第一方向X的厚度，提高第一绝缘部1141的透光性，利于第一绝缘部1141采用等离子增强化学相沉积工艺(PECVD)工艺制作形成。
进一步的，凹陷部1141d的截面形状与所述凹槽110a的截面形状相同。
进一步地，第一绝缘部1141的材质可为碳化硅或二氧化硅等。
结合图1至图5所示，在其中一些实施例中，绝缘层114还包括第二绝缘部1142，第二绝缘部1142与第一绝缘部1141连接，并覆盖第二传输层113的背离中间层120的一侧表面，第二绝缘部1142上开设暴露第二传输层113的开口110b。如此，可减小电池制作过程中对绝缘层114的刻蚀量，提高制作效率，同时可减小刻蚀过程中对第二传输层113的损伤，提高电池可靠性。另外，可使钙钛矿电池110的第一导电层115通过开口110b与第二传输层113电连接，以保证第一电极140与钙钛矿电池110以及硅基底电池130电连接。
进一步地，第二绝缘部1142的材质可为碳化硅或二氧化硅等。
结合图1至图5所示，在其中一些实施例中，开口110b在中间层120上的正投影与凹槽110a在中间层120上的正投影不存在交叠。也就是说，开口110b位于第二绝缘部1142的背离中间层120的一侧，如此，可方便通过刻蚀工艺在第二绝缘部1142上形成开口110b，降低工艺难度，提高电池制作效率。
结合图1至图5所示，在其中一些实施例中，凹槽110a的数量为多个，任意相邻的第二绝缘部1142通过位于凹槽110a内的第一绝缘部1141连接。如此，可提高第二绝缘部1142之间的连续性，使得第一绝缘部1141和第二绝缘部1142可同步制作形成，例如，可采用等离子增强化学相沉积工艺(PECVD)工艺整面制作绝缘层114，然后通过激光刻蚀绝缘层114得到第一绝缘部1141和第二绝缘部1142，简化制作工艺，提高制作效率。
结合图1至图5所示，在其中一些实施例中，太阳能叠层电池10还包括第一电极140，第一电极140设置在第一导电层115的背离中间层120的一侧；第一电极140在中间层120上的正投影不超出开口110b在中间层120上的正投影范围。如此，可提高钙钛矿电池110以及硅基底电池130的载流子向第一电极140的传输速率，并减小电池串阻。
结合图1至图5所示，在其中一些实施例中，硅基底电池130包括硅片131，硅片131的厚度在120-250μm。薄的硅片131可提高叠层电池整体的开压，降低串阻，提高填充因子，进而提高电池效率。
在其中一些实施例，中间层120的厚度可为5nm-150nm。
在其中一些实施例中，中间层120的材质可为透明导电薄膜，透明导电薄膜可为ITO、IWO或ICO等。
在其中一些实施例中，中间层120的材质可为纳米晶硅或掺杂非晶硅，可降低中间层120在垂直于第一方向X的导电能力，也就是中间层120的横向导电能力，降低电子和空穴的横向复合，提高电池转换效率。
图6示出了本申请一些实施例中的一种太阳能叠层电池10的制作方法的流程图，参阅图6，本申请第二方面的实施例提供了一种太阳能叠层电池10的制作方法，所述太阳能叠层电池10包括依次层叠设置的钙钛矿电池110、中间层120和硅基底电池130；所述钙钛矿电池110包括沿远离所述中间层120的方向依次层叠设置的第一传输层111、钙钛矿层112和第二传输层113；该制作方法包括：
S1、在钙钛矿电池110上形成至少一个凹槽110a，使凹槽110a沿第一方向X至少贯穿钙钛矿层112和第二传输层113，第一方向X为钙钛矿电池110的厚度方向；
可采用掩膜法、激光刻蚀法在钙钛矿电池110上形成凹槽110a，其中激光刻蚀法可使用的激光为飞秒激光、纳秒激光、皮秒激光。可在钙钛矿电池110的第一传输层111、钙钛矿层112和第二传输层113制备完成后，一体刻蚀相应层(相应层为钙钛矿层112和第二传输层113，或者为第一传输层111、钙钛矿层112和第二传输层113)得到凹槽110a。也可以在相应层中的每一层制作完成之后进行刻蚀，以最终得到凹槽110a。形成的凹槽110a的数量以及大小可根据需要进行调节，以保证钙钛矿电池110和硅基底电池130的电流密度相匹配。
S2、在凹槽110a内形成第一绝缘部1141，使第一绝缘部1141至少覆盖被凹槽110a暴露的第一传输层111，以抑制第一传输层111中的载流子和第二传输层113中的载流子在凹槽110a处复合。
本申请实施例提供的太阳能叠层电池10的制作方法，通过在钙钛矿电池110上开设至少一个凹槽110a，凹槽110a沿钙钛矿电池110的厚度方向至少贯穿钙钛矿层112和第二传输层113，从而使得更多的可被硅基底电池130吸收的光能到达硅基底电池130，这样，在减小硅基底电池130的硅片131厚度的同时，由于到达硅基底电池130的光能的增加，硅基底电池130的电流密度增加，仍可实现钙钛矿电池110和硅基底电池130的电流密度的匹配。另外，可通过调整凹槽110a的大小和数量，也就是调整钙钛矿电池110图案化的面积，使更多的可被硅基底电池130吸收的光能到达硅基底电池130，保证钙钛矿电池110和硅基底电池130的电流密度的匹配的同时，使硅基底电池130中硅片131的厚度可落在常规硅片厚度范围，从而使得叠层结构电池在批量化生产中，可兼容现有的量产工艺及设备，进而降低太阳能叠层电池10的生产成本。综上，本申请可在减小硅片131厚度的同时，能够实现钙钛矿顶电池与晶硅底电池电流密度的匹配，降低太阳能叠层电池10的生产成本。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (15)

1.一种太阳能叠层电池，其特征在于，包括依次层叠设置的钙钛矿电池、中间层和硅基底电池；
所述钙钛矿电池包括沿远离所述中间层的方向依次层叠设置的第一传输层、钙钛矿层和第二传输层；
所述钙钛矿电池上开设至少一个凹槽，所述凹槽沿第一方向至少贯穿所述钙钛矿层和所述第二传输层；所述第一方向为钙钛矿电池的厚度方向；
所述钙钛矿电池还包括绝缘层，所述绝缘层包括第一绝缘部，所述第一绝缘部设置在所述凹槽内，并至少覆盖被所述凹槽暴露的所述第一传输层，以抑制所述第一传输层中的载流子和所述第二传输层中的载流子在所述凹槽处复合。
2.根据权利要求1所述的太阳能叠层电池，其特征在于，
所述凹槽沿所述第一方向贯穿所述钙钛矿层和所述第二传输层，所述第一绝缘部至少覆盖所述第一传输层的背离所述中间层的一侧。
3.根据权利要求2所述的太阳能叠层电池，其特征在于，
所述第一绝缘部包括沿第一方向相对设置的第一端面和第二端面，以及连接于所述第一端面和所述第二端面之间的连接侧面；
所述第一端面覆盖所述第一传输层的背离所述中间层的一侧；
所述第二端面与所述第二传输层的背离所述中间层的一侧平齐；
所述连接侧面覆盖所述钙钛矿层和所述第二传输层被所述凹槽暴露的侧面。
4.根据权利要求1所述的太阳能叠层电池，其特征在于，
所述凹槽沿第一方向贯穿所述第一传输层、所述钙钛矿层和所述第二传输层；所述第一绝缘部设置在所述中间层的背离所述硅基底电池的一侧。
5.根据权利要求4所述的太阳能叠层电池，其特征在于，
所述第一绝缘部被构造为环形构件，所述环形构件的外侧面覆盖所述第一传输层、所述钙钛矿层以及所述第二传输层被所述凹槽暴露的侧面。
6.根据权利要求4所述的太阳能叠层电池，其特征在于，
所述第一绝缘部包括沿第一方向相对设置的第一端面和第二端面，以及连接于所述第一端面和所述第二端面之间的连接侧面；
所述第一端面覆盖所述中间层的背离所述硅基底电池的一侧；
所述第二端面与所述第二传输层的背离所述中间层的一侧平齐；
所述连接侧面覆盖所述第一传输层、所述钙钛矿层和所述第二传输层被所述凹槽暴露的侧面。
7.根据权利要求3或6所述的太阳能叠层电池，其特征在于，
所述第一绝缘部的第二端面设置有沿靠近所述中间层的方向下凹的凹陷部。
8.根据权利要求1至6任一项所述的太阳能叠层电池，其特征在于，所述绝缘层还包括第二绝缘部，所述第二绝缘部与所述第一绝缘部连接，并覆盖所述第二传输层的背离所述中间层的一侧表面，所述第二绝缘部上开设暴露所述第二传输层的开口。
9.根据权利要求8所述的太阳能叠层电池，其特征在于，所述开口在所述中间层上的正投影与所述凹槽在所述中间层上的正投影不存在交叠。
10.根据权利要求8所述的太阳能叠层电池，其特征在于，所述凹槽的数量为多个，任意相邻的所述第二绝缘部通过位于所述凹槽内的所述第一绝缘部连接。
11.根据权利要求8所述的太阳能叠层电池，其特征在于，所述钙钛矿电池的第一导电层位于所述绝缘层的背离所述中间层的一侧，并通过所述开口与所述第二传输层电连接。
12.根据权利要求11所述的太阳能叠层电池，其特征在于，所述太阳能叠层电池还包括第一电极，所述第一电极设置在所述第一导电层的背离所述中间层的一侧；所述第一电极在所述中间层上的正投影不超出所述开口在所述中间层上的正投影范围。
13.根据权利要求1所述的太阳能叠层电池，其特征在于，所述硅基底电池包括硅片，所述硅片的厚度在120-250μm。
14.根据权利要求1所述的太阳能叠层电池，其特征在于，所述中间层的材质为透明导电薄膜、纳米晶硅或掺杂非晶硅。
15.一种太阳能叠层电池的制作方法，所述太阳能叠层电池包括依次层叠设置的钙钛矿电池、中间层和硅基底电池；所述钙钛矿电池包括沿远离所述中间层的方向依次层叠设置的第一传输层、钙钛矿层和第二传输层；其特征在于，该制作方法包括：
在所述钙钛矿电池上形成至少一个凹槽，使所述凹槽沿第一方向至少贯穿所述钙钛矿层和所述第二传输层，所述第一方向为所述钙钛矿电池的厚度方向；
在所述凹槽内形成第一绝缘部，使所述第一绝缘部至少覆盖被所述凹槽暴露的所述第一传输层，以抑制所述第一传输层中的载流子和所述第二传输层中的载流子在所述凹槽处复合。
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