CN205016565U - 一种大面积钙钛矿太阳电池组件 - Google Patents
一种大面积钙钛矿太阳电池组件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205016565U CN205016565U CN201520654018.3U CN201520654018U CN205016565U CN 205016565 U CN205016565 U CN 205016565U CN 201520654018 U CN201520654018 U CN 201520654018U CN 205016565 U CN205016565 U CN 205016565U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- perovskite solar
- layer
- perovskite
- monomer
- solar cell
- 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.)
- Active
Links
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims abstract description 15
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 16
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 15
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 15
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 13
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 8
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims description 5
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 3
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 3
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 claims description 3
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 3
- 229920002620 polyvinyl fluoride Polymers 0.000 claims description 3
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 description 29
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 15
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 13
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 12
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 11
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 7
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 7
- 229910021595 Copper(I) iodide Inorganic materials 0.000 description 5
- 229920000144 PEDOT:PSS Polymers 0.000 description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 5
- XDXWNHPWWKGTKO-UHFFFAOYSA-N 207739-72-8 Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1N(C=1C=C2C3(C4=CC(=CC=C4C2=CC=1)N(C=1C=CC(OC)=CC=1)C=1C=CC(OC)=CC=1)C1=CC(=CC=C1C1=CC=C(C=C13)N(C=1C=CC(OC)=CC=1)C=1C=CC(OC)=CC=1)N(C=1C=CC(OC)=CC=1)C=1C=CC(OC)=CC=1)C1=CC=C(OC)C=C1 XDXWNHPWWKGTKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 4
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 4
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 3
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 3
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 3
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 3
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- LSXDOTMGLUJQCM-UHFFFAOYSA-M copper(i) iodide Chemical compound I[Cu] LSXDOTMGLUJQCM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IVUHDTWRNCXVCD-UHFFFAOYSA-N methylazanium;iodate Chemical compound [NH3+]C.[O-]I(=O)=O IVUHDTWRNCXVCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000013086 organic photovoltaic Methods 0.000 description 1
- 238000005289 physical deposition Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种大面积钙钛矿太阳电池组件，包括若干单体钙钛矿太阳电池（1）、封装材料（2）以及封装基板（3），其特征在于：相邻单体钙钛矿太阳电池极性相反地设置，相邻单体钙钛矿太阳电池之间设置绝缘体（4）且相邻单体钙钛矿太阳电池的正、负电极电连接。本实用新型减小了串联导体引入的欧姆接触电阻对电池组件性能的影响，降低实际应用环境对钙钛矿太阳电池组件的损害，保证钙钛矿太阳电池组件的长期稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种太阳电池组件，尤其涉及一种大面积钙钛矿太阳电池组件，属于太阳电池组件技术领域。
背景技术
随着全球生态环境和能源短缺问题的日益严峻，太阳能光伏发电受到各国普遍关注。目前，产业化晶体硅的电池转换效率稳定约19%（单晶）和17～18%（多晶），进一步提升效率存在技术和成本的制约瓶颈。尽管一些高效硅电池技术不断得以提出，但是这些高效太阳电池制备工艺复杂、量产中品质不易控制、对设备要求高，因此，难以实现量产。除了硅太阳电池以外，其它类型的化合物薄膜电池、有机太阳电池、染料敏化太阳电池等，其电池转换效率多年来未有显著突破。
近年来，一种称之为“钙钛矿太阳电池”的新型电池技术引起了科研人员的广泛关注，其电池转换效率在短短的数年时间内从3.8%提升至目前的19.3%，并以月为单位不断刷新。钙钛矿体系是指一类与钙钛矿CaTiO3具有相似晶体结构的有机-无机杂化物体系的总称。钙钛矿具有复杂的电学和光学特性，从而使得具有不同工作机理的、构造各异的电池结构得到发展。其中包括基于敏化机理的太阳电池（mesoscopicsensitizedsolarcells）、无空穴传输层的p-n结太阳电池（HTM-freemesoscopicp-nsolarcells）、介观超级太阳电池（meso-superstructuredsolarcells）以及具有p-i-n结的平面异质结太阳电池（planarheterojunctionsolarcells）。
尽管小面积钙钛矿太阳电池的效率不断提升、电池结构趋于多样化。然而，对于所有结构类型的钙钛矿太阳电池，随着电池面积的大面积化，其电池的串联电阻都会显著升高，另外，简单的工艺也会造成电池中缺陷的急剧增加，导致电池的开路电压和填充因子随着局部漏电流的升高而快速降低。同时，由于封装结构的欠缺，现有钙钛矿太阳电池在实际环境条件下的存在不稳定性问题。因此，对钙钛矿太阳电池进行合理的大面积化设计，并对其增加封装结构，是实现高效、稳定的钙钛矿太阳电池组件的重要途径。
发明内容
本实用新型针对现有技术中，小面积钙钛矿太阳电池的光电转换效率快速提高，而大面积钙钛矿太阳电池电池组件的生产工艺却非常复杂且稳定性差的技术问题，提供一种大面积钙钛矿太阳电池组件，减少传统串联太阳电池组件中绝缘体/串联导体/绝缘体的复杂工艺结构，降低串联电阻对电池组件性能的影响，提高生产效率，促进钙钛矿太阳电池的发展和应用。
为此，本实用新型采用如下技术方案：
一种大面积钙钛矿太阳电池组件，包括若干单体钙钛矿太阳电池（1）、封装材料（2）以及封装基板（3），其特征在于：相邻单体钙钛矿太阳电池极性相反地设置，相邻单体钙钛矿太阳电池之间设置绝缘体（4）且相邻单体钙钛矿太阳电池的正、负电极电连接。
进一步地，所述单体钙钛矿太阳电池（1）依次包括：作为负电极的光阳极、电子收集层（12）、光吸收层（13）、空穴传输层（14）、催化层（15）以及作为正电极的对电极，光阳极和对电极的通过一层导电层（11)将电子与空穴传输至外电路。
进一步地，光吸收层（13）由有机-无机类钙钛矿薄膜构成，有机-无机类钙钛矿可用（RNH3）BXmY3-m表示，其中R为CnH2n+1，n为≥1的自然数；B为Pb或Sn；X、Y分别为卤素Cl、Br或者I中的一种，m=1,2,3。
进一步地，在所述电子收集层（12）上设置有一层纳米多孔薄膜支架层（16），所述光吸收层（13）分散吸附在该纳米多孔薄膜支架层（16）上。
进一步地，所述光吸收层（13）通过在纳米多孔薄膜支架层（16）上旋涂或者印刷钙钛矿的分散液，经70-170℃的烧结处理制备得到吸附在纳米多孔薄膜支架层（16）表面的钙钛矿光吸收层；或者，在纳米多孔薄膜支架层（16）上制备一层钙钛矿前驱反应物的薄膜，并将样片浸于钙钛矿另一反应物的溶液，再经70-170℃的烧结处理后，制备出吸附在纳米多孔薄膜支架层（16）表面的钙钛矿光吸收层。
进一步地，所述封装基板（3）至少有一侧由玻璃构成，另一侧由玻璃、陶瓷或者TPT聚氟乙烯复合膜构成。
进一步地，所述电子收集层（12）为一层致密的金属氧化物半导体薄膜，通过旋涂法、丝网印刷、溶胶凝胶法、磁控溅射或者原子层沉积在导电层（11）上制膜，并经过150-550℃的烧结处理。
进一步地，所述空穴传输层（14）由Spiro-OMeTAD或PEDOT：PSS或CuI薄膜构成，通过旋涂、印刷空穴传输材料的分散液，并经干燥处理，形成空穴传输层。其中，Spiro-OMeTAD为（2,2’,7,7’-tetrakis-(N,N-di-p-methoxyphenyl-amine)-9,9’-spirobifluorene）、PEDOT：PSS为（poly(3,4-ethylenedioxythiophene)polystyrenesulfonate）或CuI为碘化亚铜。
进一步地，所述催化层（15）是由一层形成在空穴传输层（14）上的金属或非金属的催化薄膜构成，该催化材料是Pt、Au、Ag或者炭黑，催化层通过溅射、蒸镀或者丝网印刷方法形成。
进一步地，所述绝缘体（4）由玻璃、陶瓷、有机高分子材料。
本实用新型的大面积钙钛矿太阳电池组件，通过将相邻电池组件单体极性相反地设置并通过导电层串联起来，降低了串联导体引入的欧姆接触电阻对电池组件性能的影响，降低实际应用环境对钙钛矿太阳电池组件的损害，保证钙钛矿太阳电池组件的长期稳定性；本实用新型的大面积钙钛矿太阳电池组件制备方法，通过通过合理的设计，在制备过程中织构化，使相邻单体钙钛矿太阳电池极性反置同时相邻单体钙钛矿太阳电池一侧的通过作为电池一部分的导电层连接，实现无需额外串联导体连结的W型串联钙钛矿太阳电池组件，从而减小串联导体引入的欧姆接触电阻对电池组件性能的影响；通过大面积电池组件的封装，降低实际应用环境对钙钛矿太阳电池组件的损害，保证钙钛矿太阳电池组件的长期稳定性。
附图说明
图1为本实用新型的大面积钙钛矿太阳电池组件的结构示意图；
图2为本实用新型的单体钙钛矿太阳电池的结构示意图一
图3为本实用新型的单体钙钛矿太阳电池的又一结构示意图；
其中，1为单体钙钛矿太阳电池，11为导电层，11a为上导电层，11b为下导电层，12为电子收集层，13为光吸收层，14为空穴传输层，15为催化层，16为纳米多孔薄膜支架层，2为封装材料，3为封装基板，4为绝缘体。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本实用新型方案，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，本实用新型中与现有技术相同的部分将参考现有技术。
实施例1：
如图1所示，以由三个单体钙钛矿太阳电池1串联形成的电池组件为例，本实施例的大面积钙钛矿太阳电池组件，包括三个单体钙钛矿太阳电池1、封装材料2以及封装基板3，三个单体钙钛矿太阳电池1极性相反地设置。
如图2所示，单体钙钛矿太阳电池1依次包括：作为负电极的光阳极、电子收集层12、光吸收层13、空穴传输层14、催化层15以及作为正电极的对电极，光阳极和对电极的通过一层导电层11将电子与空穴传输至外电路；在本实施例中，导电层11为ITO或者FTO，是一层透明的薄膜。光吸收层13由有机-无机类钙钛矿薄膜构成，有机-无机类钙钛矿可用（RNH3）BXmY3-m表示，其中R为CnH2n+1，n为≥1的自然数；B为Pb或Sn；X、Y分别为卤素Cl、Br或者I中的一种，m=1,2,3。
电子收集层12为一层致密的金属氧化物半导体薄膜，优选TiO2，通过旋涂法、丝网印刷、溶胶凝胶法、磁控溅射或者原子层沉积在导电层11上制膜，并经过150-550℃的烧结处理形成。
如图2所示，在电子收集层12上还设置有一层纳米多孔薄膜支架层16，所述光吸收层13分散吸附在该纳米多孔薄膜支架层16上；具体地，光吸收层13通过在纳米多孔薄膜支架层16上旋涂或者印刷钙钛矿的分散液，经70-170℃的烧结处理制备得到分散吸附在纳米多孔薄膜支架层16表面的钙钛矿光吸收层；
或者，在纳米多孔薄膜支架层16上制备一层钙钛矿前驱反应物的薄膜，并将样片浸于钙钛矿另一反应物的溶液，再经70-170℃的烧结处理后，制备出分散吸附在纳米多孔薄膜支架层16表面的钙钛矿光吸收层。具体地，如，可通过下述步骤实现：首先将含有碘化铅PbI的反应物溶液形成在纳米多孔薄膜支架层16表面，经70-100℃烧结后，将样片浸于含有碘化甲胺CH3NH3I的另一反应物溶液中，取出后再经70-170℃的烧结处理后，制备出吸附在纳米多孔薄膜支架层16表面的钙钛矿光吸收层。
纳米多孔薄膜支架层16为光吸收层13中的光吸收材料提供一个较大的比表面积，使光吸收材料均匀吸附在支架层表面。
空穴传输层14由Spiro-OMeTAD、PEDOT：PSS或CuI薄膜构成，通过旋涂、印刷空穴传输材料的分散液，并经干燥处理形成。
催化层15是由一层形成在空穴传输层14上的金属或非金属的催化薄膜构成，该催化材料是Pt、Au、Ag或者炭黑，催化层通过溅射、蒸镀、丝网印刷方法形成。
绝缘体4由玻璃、陶瓷、有机高分子材料。
封装基板3至少有一侧由玻璃构成，另一侧由玻璃、陶瓷或者TPT聚氟乙烯复合膜构成。
如图1所示，三个单体钙钛矿太阳电池1极性相反地设置，相邻单体钙钛矿太阳电池之间设置绝缘体4，每一单体钙钛矿太阳电池1的两侧分别具有一层透明的导电层，为描述方便，在此分别命名为上导电层11a和下导电层11b，上、下在此处用于描述相对位置关系，靠近单体钙钛矿太阳电池1正极的导电层为成为上导电层11a，靠近单体钙钛矿太阳电池1负极的导电层被成为下导电层11b；如图所示，第一个单体钙钛矿太阳电池1的上导电层11a与第二个单体钙钛矿太阳电池1的下导电层11b相连接；第二个单体钙钛矿太阳电池1的上导电层11a与第三个相连接单体钙钛矿太阳电池1的下导电层11b相连接，从而使三个单体钙钛矿太阳电池1之间形成W形状的串联结构；第一个单体钙钛矿太阳电池1的下导电层11b与第三个单体钙钛矿太阳电池1的上导电层11a则分别形成本实用新型的大面积钙钛矿太阳电池组件的负极和正极。
在此需要说明的是，上导电层11a和下导电层11b仅仅是为了描述的方便而进行的命名，并不代表它们为具有不同结构的部件，在本实用新型中，它们可以为相同材质的同一结构，也可为不同结构，本实用新型对此不做限定。
实施例2：
如图3所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：在所述电子收集层12上直接形成由有机-无机类钙钛矿薄膜构成的光吸收层13，光吸收层13采用丝网印刷、气相沉积、物理沉积或者蒸镀方法直接在电子收集层上形成。
本实用新型的大面积钙钛矿太阳电池组件的制备方法，包括如下步骤：
A.封装基板的处理：对封装基板进行预处理，使其适合用于制备太阳电池，其中，预处理包括将用作封装基板3的玻璃经过洗洁剂、乙醇、丙酮、去离子水超声清洗后，再用氮气吹干；对用作封装基板的其他材料的预处理参照现有技术，此处不详述；
B.封装基板上导电层的制备和织构化：采用蒸镀、溅射、溶胶凝胶或者印刷方法，在掩膜后的封装基板上按照设计的织构化图形制备一层的导电薄膜，或者将制备的整片导电基板经激光刻蚀或化学刻蚀去除部分导电层，得到设计的织计构化图形；所述导电薄膜为ITO或者FTO，膜厚在500-2000nm之间；此导电薄膜将作为导电层11或者导电层11的一部分；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；导电薄膜可以是FTO、ITO，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。
C.电子收集层12的制备：电子收集层12由一层致密的半导体薄膜构成，厚度在5-50nm之间，通过旋涂法、印刷或者溶胶凝胶法在具有导电层的封装基板上涂覆一层半导体材料的料浆，将样品放入马弗炉中，从室温开始，选择5-10℃为梯度逐步升温，并在150、200、300、400、500和550℃分别停留5-30分钟，烧结处理后得到电子收集层12；
C1.纳米多孔薄膜支架层16的制备：通过旋涂法、印刷或者溶胶凝胶法在电子收集层之上涂覆一层以TiO2、Al2O3或者SiO2为材料的纳米多孔薄膜支架层，厚度在200-1000nm之间，之后将制得的半成品放入马弗炉中，从室温开始，选择5-10℃为梯度逐步升温，并在150、200、300、400、500、550℃停留5-30分钟，烧结处理后得到所述纳米多孔薄膜支架层16；
D.光吸收层13的制备：在电子收集层12上形成一层由有机-无机类钙钛矿薄膜构成的光吸收层13，光吸收层13的厚度在200-1000nm之间；通过在纳米多孔薄膜支架层16之上旋涂或者印刷钙钛矿的分散液，经70-170℃的烧结处理制备得到分散吸附在纳米多孔薄膜支架层16表面的光吸收层13；或者，在纳米多孔薄膜支架层16上旋涂或印刷一层钙钛矿前驱反应物的料浆，再将样片浸于钙钛矿的另一反应物的溶液，经70-170℃的烧结处理后，分散吸附在纳米多孔薄膜支架层16表面的光吸收层13；
E空穴传输层14的制备：空穴传输层14是Spiro-OMeTAD或者PEDOT：PSS或者CuI，厚度在300-800nm之间，通过在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；
F.催化层15的制备：通过溅射或蒸镀方法在空穴传输层14上形成一层催化层15，催化层15由一层形成在空穴传输层上的金属或非金属的催化薄膜构成，该催化材料可以是Pt、Au、Ag或者炭黑，厚度在3-10nm之间；
I.绝缘体4的制备：导电基板上制备形成电子收集层、支架层、光吸收层以及催化层之后，将绝缘体的料浆印刷在织构化的导电基板上，或者将有机高分子薄膜铺设在织构化的导电基板上，之后将绝缘材料在热承压过程中固化，从而在单体钙钛矿太阳电池间起到绝缘分割作用；绝缘体4可由玻璃、陶瓷、有机高分子材料或其它绝缘材料构成；
J.单体钙钛矿太阳电池上导电层的制备和织构化：在绝缘体4形成之后，在经步骤I后得到的器件的上制备一层导电层；采用蒸镀、溅射、溶胶凝胶或者印刷方法，在掩膜后的器件上按照设计的织构化图形制备导电薄膜，或者将制备的导电薄膜经激光刻蚀或化学刻蚀去除部分导电层，得到设计的织计构化图形；导电层11为ITO或者FTO，为一层透明的薄膜；
K.组件封装：将绝缘体的料浆印刷在封装基板四周上，或者将有机高分子薄膜铺设在导电基板边缘，之后将绝缘材料在热承压过程中固化，完成钙钛矿太阳电池组件的封装，封装材料2可由玻璃、陶瓷、有机高分子材料或其它绝缘材料构成。
当然，本实用新型还有其他实施方式，上文所列仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围，凡依本申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本实用新型的技术范畴。
Claims (6)
1.一种大面积钙钛矿太阳电池组件，包括若干单体钙钛矿太阳电池(1)、封装材料(2)以及封装基板(3)，其特征在于：相邻单体钙钛矿太阳电池极性相反地设置，相邻单体钙钛矿太阳电池之间设置绝缘体(4)且相邻单体钙钛矿太阳电池的正、负电极电连接。
2.根据权利要求1所述的大面积钙钛矿太阳电池组件，其特征在于：所述单体钙钛矿太阳电池(1)依次包括：作为负电极的光阳极、电子收集层(12)、光吸收层(13)、空穴传输层(14)、催化层(15)以及作为正电极的对电极，光阳极和对电极通过一层导电层(11)将电子与空穴传输至外电路。
3.根据权利要求2所述的大面积钙钛矿太阳电池组件，其特征在于：光吸收层(13)由有机-无机类钙钛矿薄膜构成，有机-无机类钙钛矿可用(RNH3)BXmY3-m表示，其中R为CnH2n+1，n为≥1的自然数；B为Pb或Sn；X、Y分别为卤素Cl、Br或者I中的一种，m＝1,2,3。
4.根据权利要求2所述的大面积钙钛矿太阳电池组件，其特征在于：在所述电子收集层(12)上设置有一层纳米多孔薄膜支架层(16)，所述光吸收层(13)分散吸附在该纳米多孔薄膜支架层(16)上。
5.根据权利要求2所述的大面积钙钛矿太阳电池组件，其特征在于：所述封装基板(3)至少有一侧由玻璃构成，另一侧由玻璃、陶瓷或者TPT聚氟乙烯复合膜构成。
6.根据权利要求2所述的大面积钙钛矿太阳电池组件，其特征在于：所述绝缘体(4)由玻璃、陶瓷或者有机高分子材料制备而成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520654018.3U CN205016565U (zh) | 2015-08-27 | 2015-08-27 | 一种大面积钙钛矿太阳电池组件 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520654018.3U CN205016565U (zh) | 2015-08-27 | 2015-08-27 | 一种大面积钙钛矿太阳电池组件 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205016565U true CN205016565U (zh) | 2016-02-03 |
Family
ID=55215152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520654018.3U Active CN205016565U (zh) | 2015-08-27 | 2015-08-27 | 一种大面积钙钛矿太阳电池组件 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205016565U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105185913A (zh) * | 2015-08-27 | 2015-12-23 | 常州天合光能有限公司 | 一种大面积钙钛矿太阳电池组件及其制备方法 |
| CN105957969A (zh) * | 2016-06-06 | 2016-09-21 | 南京大学昆山创新研究院 | 一种封装的钙钛矿太阳能电池及其制备方法 |
| CN107516682A (zh) * | 2017-07-26 | 2017-12-26 | 中节能万润股份有限公司 | 一种钙钛矿太阳能电池组件及其制备方法 |
| CN108987586A (zh) * | 2017-06-02 | 2018-12-11 | 颜步 | 一种钙钛矿太阳能电池组件及其制备方法 |
-
2015
- 2015-08-27 CN CN201520654018.3U patent/CN205016565U/zh active Active
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105185913A (zh) * | 2015-08-27 | 2015-12-23 | 常州天合光能有限公司 | 一种大面积钙钛矿太阳电池组件及其制备方法 |
| CN105957969A (zh) * | 2016-06-06 | 2016-09-21 | 南京大学昆山创新研究院 | 一种封装的钙钛矿太阳能电池及其制备方法 |
| CN108987586A (zh) * | 2017-06-02 | 2018-12-11 | 颜步 | 一种钙钛矿太阳能电池组件及其制备方法 |
| CN107516682A (zh) * | 2017-07-26 | 2017-12-26 | 中节能万润股份有限公司 | 一种钙钛矿太阳能电池组件及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105185913A (zh) | 一种大面积钙钛矿太阳电池组件及其制备方法 | |
| CN103872248B (zh) | 一种钙钛矿薄膜光伏电池及其制备方法 | |
| CN104979477A (zh) | Z型串联钙钛矿太阳电池组件及其制备方法 | |
| CN104157788B (zh) | 一种基于SnO2的钙钛矿薄膜光伏电池及其制备方法 | |
| CN106025085B (zh) | 基于Spiro‑OMeTAD/CuXS复合空穴传输层的钙钛矿太阳能电池及其制备方法 | |
| CN104993058B (zh) | 一种层状钙钛矿结构材料及在甲胺铅碘钙钛矿薄膜太阳能电池中的应用 | |
| CN205016565U (zh) | 一种大面积钙钛矿太阳电池组件 | |
| CN104733617A (zh) | 利用大晶粒形成来制备高效率钙钛矿型太阳能电池 | |
| CN105244441A (zh) | 基于四苯乙烯聚合物空穴传输层的钙钛矿太阳能电池 | |
| CN104900808A (zh) | 利用溶剂处理钙钛矿晶体薄膜的方法及其应用 | |
| CN109841740A (zh) | 一种基于氧化镍空穴传输层的钙钛矿太阳电池的制备方法 | |
| CN105047826A (zh) | 一种在钙钛矿层中掺入硫化镉的钙钛矿太阳能电池及其制备方法 | |
| CN103296211B (zh) | 有机-二维晶体-无机杂化的异质结太阳能电池器件及其制备方法 | |
| CN105140406A (zh) | 一种可双面进光的钙钛矿太阳能电池及其制备方法 | |
| CN104103759A (zh) | 一种基于钙钛矿型有机铅碘化合物的纤维状太阳电池及其制备方法 | |
| CN105470399A (zh) | 基于无掺杂有机空穴传输层的钙钛矿太阳能电池及制备方法 | |
| CN105304819A (zh) | 一种包含钙钛矿材料的太阳能电池及其制备方法 | |
| CN105237745A (zh) | 含季膦盐基团共轭聚电解质及其在有机光电器件中的应用 | |
| CN105541644A (zh) | 一种新型空穴传输层材料及其构成的钙钛矿太阳电池 | |
| CN105280818B (zh) | 一种稳定的平面异质结钙钛矿太阳能电池及其制备方法 | |
| CN204407369U (zh) | 一种氧化锡电子传输层介观钙钛矿光伏电池 | |
| CN105336816A (zh) | 溶液法制备MoO3/硅纳米线阵列异质结太阳能电池的方法 | |
| CN103618047B (zh) | 一种环保无重金属量子点太阳能电池及其制作方法 | |
| CN104821374A (zh) | 基于共轭聚电解质的有机光电器件阴极界面层的制备方法及应用 | |
| Huang et al. | Comparison of mesoporous materials based on mixed-organic-cation hole-conductor-free perovskite solar cells |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: Solar photovoltaic industry park Tianhe Road 213031 north of Jiangsu Province, Changzhou City, No. 2 Co-patentee after: CHANGZHOU CAMPUS OF HOHAI University Patentee after: trina solar Ltd. Address before: Solar photovoltaic industry park Tianhe Road 213031 north of Jiangsu Province, Changzhou City, No. 2 Co-patentee before: CHANGZHOU CAMPUS OF HOHAI University Patentee before: CHANGZHOU TRINA SOLAR ENERGY Co.,Ltd. Address after: Solar photovoltaic industry park Tianhe Road 213031 north of Jiangsu Province, Changzhou City, No. 2 Co-patentee after: CHANGZHOU CAMPUS OF HOHAI University Patentee after: TRINASOLAR Co.,Ltd. Address before: Solar photovoltaic industry park Tianhe Road 213031 north of Jiangsu Province, Changzhou City, No. 2 Co-patentee before: CHANGZHOU CAMPUS OF HOHAI University Patentee before: trina solar Ltd. |