CN212542484U - 以金属箔为基材的钙钛矿太阳能电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种以金属箔为基材的钙钛矿太阳能电池，钙钛矿太阳能电池包括：多个叠瓦互联设置的长条状电池条，电池条由钙钛矿电池大片切割而成，钙钛矿电池大片以金属箔为基材，在金属箔基材由近至远依次包括：空穴传输层、钙钛矿层、电子传输层以及透明导电层；相邻电池条的正负极边缘通过导电胶或焊料连接。本实用新型提供一种以金属箔为基材的钙钛矿太阳能电池，可以省略高成本的ITO导电膜这一材料和在ITO导电膜上激光或机械刻划工序，提高了钙钛矿太阳能电池的有效电池面积占比，而且在钙钛矿太阳能电池生产过程中可以对电性能不一致的区域进行剔除后进行互联封装，避免了低效单体子电池对钙钛矿太阳能电池整体效率的影响。

Description

以金属箔为基材的钙钛矿太阳能电池

技术领域

本实用新型属于光伏发电领域，具体涉及一种以金属箔为基材的钙钛矿太阳能电池。

背景技术

近年来，钙钛矿太阳能电池因其较高的光电转换效率、较低的制备成本受到了广泛关注。但是目前柔性钙钛矿太阳能电池所需要的关键材料柔性透明导电膜成本较高，不利于柔性钙钛矿电池的产业化、规模化发展。而且组件上单个子电池电性能的不均匀会严重影响整块组件的转换效率和可靠性。

前柔性钙钛矿电池的生产工艺基本都是在ITO导电膜上涂布电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层，通过多次激光刻划、蒸镀或印刷背电极来完成大面积电池的制作和小面积单体电池的互联，最后进行封装成太阳能电池组件。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种以金属箔为基材的钙钛矿太阳能电池。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

本实用新型公开一种以金属箔为基材的钙钛矿太阳能电池，包括：多个叠瓦互联设置的长条状电池条，电池条由钙钛矿电池大片切割而成，钙钛矿电池大片以金属箔为基材，在金属箔基材由近至远依次包括：空穴传输层、钙钛矿层、电子传输层以及透明导电层；相邻电池条的正负极边缘通过导电胶或焊料连接。

本实用新型提供一种以金属箔为基材的钙钛矿太阳能电池，可以省略高成本的ITO导电膜这一材料和在ITO导电膜上激光或机械刻划工序，提高了钙钛矿太阳能电池的有效电池面积占比，而且在钙钛矿太阳能电池生产过程中可以对电性能不一致的区域进行剔除后进行互联封装，避免了低效单体子电池对钙钛矿太阳能电池整体效率的影响。

在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：

作为优选的方案，金属箔为铜箔、银箔、铝箔、不锈钢箔、多层复合导电箔中的一种或多种。

采用上述优选的方案，根据具体情形进行选择。

作为优选的方案，透明导电层为透明导电氧化物薄膜。

采用上述优选的方案，透明导电氧化物薄膜(Transparent Conductive Oxide简称TCO)为重掺杂、高简并半导体，具有良好的导电性能和较高的透光率。

作为优选的方案，电池条包括：正面重叠区域、正面非重叠区域、背面重叠区域、背面非重叠区域，正面重叠区域面积占电池条正面全部面积的0.1％-5％；背面重叠区域面积占电池条背面全部面积的0.1％-5％。

采用上述优选的方案，根据具体情形进行选择。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的钙钛矿电池大片的剖视图。

图2为本实用新型实施例提供的钙钛矿电池大片分割成电池条的流程示意图。

图3为本实用新型实施例提供的以金属箔为基材的钙钛矿太阳能电池结构示意图。

图4为本实用新型实施例提供的以金属箔为基材的钙钛矿太阳能电池局部侧视图。

其中：1-钙钛矿电池大片，11-金属箔，12-空穴传输层，13-钙钛矿层，14-电子传输层，15-透明导电层，2-电池条，3-导电胶或焊料。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施方式。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-4所示，本实用新型实施例提出一种以金属箔为基材的钙钛矿太阳能电池，包括：多个叠瓦互联设置的长条状电池条2，电池条2由钙钛矿电池大片1切割而成，钙钛矿电池大片1以金属箔11为基材，在金属箔11基材由近至远依次包括：空穴传输层12、钙钛矿层13、电子传输层14以及透明导电层15；相邻电池条2的正负极边缘通过导电胶或焊料3连接。

本实用新型提供一种以金属箔为基材的钙钛矿太阳能电池，可以省略高成本的ITO导电膜这一材料和在ITO导电膜上激光或机械刻划工序，提高了钙钛矿太阳能电池的有效电池面积占比，而且在钙钛矿太阳能电池生产过程中可以对电性能不一致的区域进行剔除后进行互联封装，避免了低效单体子电池对钙钛矿太阳能电池整体效率的影响。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，金属箔11为铜箔、银箔、铝箔、不锈钢箔、多层复合导电箔中的一种或多种。

采用上述优选的方案，根据具体情形进行选择。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，透明导电层15为透明导电氧化物薄膜。

采用上述优选的方案，透明导电氧化物薄膜(Transparent Conductive Oxide简称TCO)为重掺杂、高简并半导体，具有良好的导电性能和较高的透光率。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，电池条2包括：正面重叠区域、正面非重叠区域、背面重叠区域、背面非重叠区域，正面重叠区域面积占电池条2正面全部面积的0.1％-5％；背面重叠区域面积占电池条2背面全部面积的0.1％-5％。

本实用新型还公开一种叠瓦互联生产方法，用于生产以金属箔为基材的钙钛矿太阳能电池，具体包括以下步骤：

步骤一、制作钙钛矿电池大片1，以金属箔11为基材，各层材料依次沉积于金属箔11上，形成柔性大面积钙钛矿电池大片1；

步骤二、对步骤一制得的电池大片进行整片预切割；

步骤三、根据步骤二的预切割方式，将电池大片通过激光分割方式或机械分割方式分割成多个细长条状的电池条2；

步骤四、对电池条2的重叠区域，进行导电胶印刷或涂覆焊料；

步骤五、叠片呈串。

本实用新型以金属箔11为基材，各层材料依次沉积形成柔性大面积钙钛矿电池大片1，然后将大面积钙钛矿电池大片1切割成一定宽度的细条状单体电池条2，切割方法可以是机械切割、激光切割等，通过导电胶或者焊料焊接将各个单体电池条2的正负极边缘重叠互联再封装成所要求的钙钛矿太阳能电池。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，步骤一具体为：以金属箔11为基材，各层材料通过涂布、蒸镀、溅射依次沉积形成柔性大面积钙钛矿电池大片1。

采用上述优选的方案，形成柔性大面积钙钛矿电池大片1。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，步骤四具体为：在电池条2的重叠区域上阶段式印刷导电胶，依次包括一次印刷导电胶、抽真空和二次印刷导电胶。

采用上述优选的方案，一次印刷导电胶浸润、抽真空将一次印刷导电胶中的气体排出，再进行二次印刷导电胶，提高连接导电胶的连接紧密度。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，在步骤三与步骤四之间还包括以下内容：对步骤三得到的电池条2进行性能测试，性能测试合格的电池条2进行步骤四的操作；

性能测试具体包括以下一种或多种：外观检测、EL检测、PL检测和功率档分选检测。

采用上述优选的方案，根据具体要求，选择合适的电池条2进行叠片成串。

以上多种实施方式可交叉并行实现。

对于本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.以金属箔为基材的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，包括：多个叠瓦互联设置的长条状电池条，所述电池条由钙钛矿电池大片切割而成，所述钙钛矿电池大片以金属箔为基材，在所述金属箔基材由近至远依次包括：空穴传输层、钙钛矿层、电子传输层以及透明导电层；相邻所述电池条的正负极边缘通过导电胶或焊料连接。

2.根据权利要求1所述的以金属箔为基材的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述金属箔为铜箔、银箔、铝箔、不锈钢箔、多层复合导电箔中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的以金属箔为基材的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述透明导电层为透明导电氧化物薄膜。

4.根据权利要求1-3任一项所述的以金属箔为基材的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述电池条包括：正面重叠区域、正面非重叠区域、背面重叠区域、背面非重叠区域，所述正面重叠区域面积占所述电池条正面全部面积的0.1％-5％；所述背面重叠区域面积占所述电池条背面全部面积的0.1％-5％。

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