CN212967729U

CN212967729U - 一种叠层电池

Info

Publication number: CN212967729U
Application number: CN202022283560.6U
Authority: CN
Inventors: 刘祖辉; 陈龙; 蒋方丹
Original assignee: Jiaxing Atlas Photovoltaic Technology Co Ltd
Current assignee: Jiaxing Canadian Solar Technology Research Institute
Priority date: 2020-10-14
Filing date: 2020-10-14
Publication date: 2021-04-13
Anticipated expiration: 2030-10-14

Abstract

本实用新型涉及一种叠层电池，所述叠层电池包括层叠设置的钙钛矿电池和硅异质结电池；所述钙钛矿电池表面设置有至少一条第一主栅线电极；所述硅异质结电池表面设置有至少一条第二主栅线电极。本实用新型提供的钙钛矿/硅异质结叠层电池，可以通过调节第一主栅线电极和第二主栅线电极的比例来调整正面和背面的进光比例，从而实现对于钙钛矿电池和硅异质结电池中电流的调控，是一种更加高效的太阳能电池。

Description

一种叠层电池

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种叠层电池。

背景技术

近年来，单节硅太阳能电池的效率已经接近其理论极限值，效率的提升变得十分困难。然而，叠层结构电池被普遍认可为可进一步提升电池效率的有效途径，其基本原理是将太阳光谱视为不同部分，用禁带宽度与不同光谱段匹配的太阳能电池材料做成叠层电池结构，最大限度的利用太阳光能转化为电能。特别地，由于钙钛矿材料的高吸光性，带隙可调节性等优点，近几年钙钛矿-硅异质结太阳能叠层电池的迅速发展有目共睹，其转化率从2017年不足23％到2020年的29.1％。因此使用钙钛矿作为顶层电池和硅异质结电池形成叠层电池，在提高电池的短波响应和开路电压具有很大的潜力，钙钛矿-硅异质结叠层电池极可能成为钙钛矿电池商业化的第一步。

同时叠层电池在实际使用中也有一定的限制，钙钛矿硅叠层结构等效于钙钛矿和硅太阳能电池的串联形式，所以叠层电池中的电流会被产生电流较小的一层所限制，进而限制整个叠层电池的效率。因此，最佳的设计应该使得钙钛矿层产生的电流和硅层的电流相等或至少相似，尽量提高各层的电压转化。

通常硅异质结电池层厚度和带隙是相对固定的，会通过改变钙钛层来调节电流的匹配，比如通过改变钙钛矿成分来调节钙钛矿层的带隙，使可利用的光线红移或蓝移；或者直接改变钙钛层的厚度，使钙钛矿层的吸光增加或减少，来调节产生的电流。

调控过程中遇到主要的问题是，降低钙钛矿带隙通常需要在钙钛矿中混合Sn²⁺，Sn²⁺很容易氧化成Sn⁴⁺，会降低钙钛矿的稳定性。改变钙钛矿的厚度，在织构型硅表面沉积时，容易导致不能完全覆盖，引起电流分流。

CN107507928A公开了通过改变ITO薄膜厚度，实现了透明导电薄膜中因干涉相消产生的增透峰的峰位在可见光区域的移动。但ITO层变厚，会导致寄生吸光问题会变严重，进入钙钛矿和硅层的光减少，ITO层变薄，侧向电流方向电阻增大，不利于电极对电荷的收集。所以增透峰的峰位可移动的范围有限，否则以上两个问题可能会抵消增透带来的电流增益，使电池效率得不到明显提升甚至降低。

因此，本领域亟待开发一种可以进行电流匹配的钙钛矿/硅叠层双面电池。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的之一在于提供一种叠层电池，尤其提供一种钙钛矿/硅异质结叠层双面电池。所述叠层电池可以通过调节正面和背面的栅线电极比例来调控电流大小，是一种高效的太阳能电池。

为达此目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供一种叠层电池，所述叠层电池包括层叠设置的钙钛矿电池和硅异质结电池；

所述钙钛矿电池表面设置有至少一条第一主栅线电极；

所述硅异质结电池表面设置有至少一条第二主栅线电极。

本实用新型提供了一种钙钛矿和硅异质结的叠层电池，可以通过调节第一主栅线电极和第二主栅线电极的比例来调整正面(指钙钛矿电池表面)和背面(指硅异质结电池表面)的进光比例，从而实现对于钙钛矿电池和硅异质结电池中电流的调控，是一种更加高效的太阳能电池。

本实用新型中，钙钛矿层作为宽带隙层位于叠层电池的上部，主要可吸收300-800nm短波长范围内的光，硅异质结层置于叠层电池的底部，可吸收300-1200nm范围内的光。具体电流调控方案为：针对具体的某一地区和时间的光谱作为参考，模拟测试出钙钛矿-硅叠层双面电池中各子层的电流，若结果是钙钛矿层电流偏大，则提高正面栅线比例，使得从钙钛矿层进入的光线减弱，降低钙钛矿层产生的电流。同时硅层的电流也会因正面光线减弱而略微下降，但有背面的光线补充，降低程度小于钙钛矿层的程度，所以最终使电流匹配；若结果是硅层电流偏大，则增加背面栅线比例，正面进入的光线不变，而背面反射进入硅层的光线减少，使硅层产生电流降低至与钙钛矿层电流匹配。采用增加栅线比例的方式来控制进入的光线，能实现更高的载流子收集效率，同时实现叠层各子层电流的匹配。其中，调整正面和背面栅线的比例可以是调整栅线的个数、栅线的宽度或者同时调整个数和宽度。

此外，一天中太阳的光谱峰值是会随时间变化的，早晨或傍晚由于穿过的大气层比较厚，短波长的光(如，蓝色光和紫色光)当遇到空气中的障碍物，如水、尘埃、CO₂，因为翻不过去那些障碍被散射掉，长波长的光(如，橙色光和红色光)可以绕过的障碍物，到达地面。而中午的时候经过的大气层比较薄，对不同波长的光散射没有多大差别，接近了太阳的本色，也就是可见光的颜色，呈现黄白色。所以，一天中太阳光谱峰值尽管变化不大，但其移动规律是由长波长向短波长再向长波长移动。而叠层电池的电流匹配按照标准AM1.5G的光谱来设计的，会导致叠层电池在一天的运行中，不可避免地出现电流不匹配的问题，降低电池效率。所以栅线的比例，需要按照实际应用地区，考虑高峰用电时段来设计，以达到最高的发电效率和决定发电高峰时段。

本实用新型中，正面、背面不同的栅线比例可以通过正面和背面不同蒸发或印刷的掩模的设计来实现。

优选地，所述钙钛矿电池表面设置有至少两条第一主栅线电极，且所述至少两条第一主栅线电极平行设置。

优选地，所述钙钛矿电池表面设置有至少两条第二主栅线电极，且所述至少两条第二主栅线电极平行设置。

优选地，所述第一主栅线电极和所述第二主栅线电极平行设置。

优选地，所述第一主栅线电极和所述第二主栅线电极的截面形状均为长方形。

优选地，所述第一主栅线电极和所述第二主栅线电极的截面高度各自独立地为15-40μm，例如16μm、18μm、20μm、22μm、24μm、26μm、28μm、30μm、32μm、34μm、36μm、38μm等。“截面高度”指的是栅线横截面在沿着与钙钛矿电池或硅异质结电池表面垂直方向的长度。

优选地，所述第一主栅线电极和所述第二主栅线电极的截面宽度各自独立地为1000-1500μm，例如1100μm、1200μm、1300μm、1400μm等。“截面宽度”指的是栅线横截面在沿着与钙钛矿电池或硅异质结电池表面平行方向的长度。

优选地，所述钙钛矿电池表面还设置有与所述第一主栅线电极相交的至少一条第一辅栅线电极。

优选地，所述第一主栅线电极与所述第一辅栅线电极垂直。

优选地，所述硅异质结电池表面还设置有与所述第二主栅线电极相交的至少一条第二辅栅线电极。

优选地，所述第二主栅线电极与所述第二辅栅线电极。

优选地，所述第一辅栅线电极和所述第二辅栅线电极的横截面高度各自独立地为30-60μm，例如35μm、40μm、45μm、50μm、55μm、60μm等。“高度”指的是栅线横截面在沿着与钙钛矿电池或硅异质结电池表面垂直方向的长度。

优选地，所述第一辅栅线电极和所述第二辅栅线电极的横截面宽度各自独立地为30-70μm，例如35μm、40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm等。“宽度”指的是栅线横截面在沿着与钙钛矿电池或硅异质结电池表面平行方向的长度。

本实用新型中，第一主栅线电极、第二主栅线电极、第一辅栅线电极和第二辅栅线电极的材料可以为银、铜、镍、钛、碳、铝等良好的导电材料。

在本实用新型的一个具体实施方式中，可以通过调节正面与背面不同的主栅和辅栅数量，主栅和辅栅宽度、高度、路径和排布方式等，实现电流的匹配。

优选地，所述钙钛矿电池包括沿所述钙钛矿电池至所述硅异质结电池方向依次层叠设置的减反层、第一透明导电薄膜(TCO)、缓冲层、钙钛矿电子传输层、钙钛矿吸收层、钙钛矿空穴传输层和第二透明导电薄膜(TCO)，所述第一主栅线电极设置在所述减反层膜表面。

优选地，所述钙钛矿电池包括沿所述钙钛矿电池至所述硅异质结电池方向依次层叠设置的减反层、第一透明导电薄膜(TCO)、缓冲层、钙钛矿空穴传输层、钙钛矿吸收层、钙钛矿电子传输层和第二透明导电薄膜(TCO)。

优选地，所述减反层的厚度为80-100nm，例如85nm、90nm、95nm等，优选90nm。

优选地，所述第一透明导电薄膜的厚度为20-300nm，例如50nm、100nm、150nm、200nm、250nm等，优选150nm。

优选地，所述第一透明导电薄膜的方块电阻为10-30Ω/sq。

优选地，所述第一透明导电薄膜在300-1000nm太阳光下的透过率在85％以上。

优选地，所述缓冲层的厚度为10-100nm，例如20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm等，优选35nm。该厚度能有效缓冲溅射损伤，同时不会导致很高的串联电阻，影响电池效率。

优选地，所述钙钛矿电子传输层的厚度为20-100nm，例如30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm等，优选30nm。

优选地，所述钙钛矿吸收层的厚度为500-1500nm，例如600nm、700nm、800nm、900nm、1000nm、1100nm、1200nm、1300nm、1400nm等，优选1000nm。

优选地，所述钙钛矿空穴传输层的厚度为40-100nm，例如50nm、60nm、70nm、80nm、90nm等，优选为50nm。该厚度过厚会增加光的寄生吸收，使到达钙钛矿层的光线减少，厚度过薄电子可能隧穿通过，不能有效分离空穴和电子。

优选地，所述第二透明导电薄膜的厚度为20-160nm，例如30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、110nm、120nm、130nm、140nm、150nm等，优选80nm。

优选地，所述第二透明导电薄膜的方块电阻为20-30Ω/sq。

优选地，所述钙钛矿电池还包括钝化层，所述钝化层设置在所述钙钛矿电子传输层和所述钙钛矿吸收层之间，或者设置在所述钙钛矿吸收层和所述钙钛矿空穴传输层之间。

优选地，所述钝化层的厚度为1-10nm，例如2nm、3nm、4nm、5nm、6nm、7nm、8nm、9nm等。

优选地，所述硅异质结电池包括沿所述钙钛矿电池至所述硅异质结电池方向依次层叠设置的N型非晶硅薄膜、第一本征非晶硅薄膜、N型单晶硅衬底层、第二本征非晶硅薄膜、P型非晶硅薄膜和第三透明导电薄膜(TCO)，所述第二主栅线电极设置在所述第三透明导电薄膜表面。

优选地，所述N型非晶硅薄膜的厚度为2-150nm，例如10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、110nm、120nm、130nm、140nm等，优选20nm。

优选地，所述第一本征非晶硅薄膜的厚度为2-100nm，例如3nm、4nm、5nm、6nm、7nm、8nm、9nm、10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm等，优选5nm。该厚度既有良好的钝化效果，也能保证载流子能隧穿通过。

优选地，所述N型单晶硅衬底层的厚度为100-250μm，例如110μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm、170μm、180μm、190μm、200μm、210μm、220μm、230μm、240μm等，优选150μm。

优选地，所述第二本征非晶硅薄膜的厚度为2-100nm，例如10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm等，优选5nm。该厚度既有良好的钝化效果，也能保证载流子能隧穿通过。

优选地，所述P型非晶硅薄膜的厚度为2-150nm，例如10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、110nm、120nm、130nm、140nm等，优选20nm。

优选地，所述第三透明导电薄膜的厚度为20-160nm，例如30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、110nm、120nm、130nm、140nm、150nm等，优选80nm。

优选地，所述第三透明导电薄膜的方块电阻为20-30Ω/sq。

在本实用新型的一个具体实施方式中，所述叠层电池具有如图1所示的结构，其示例性地制备方法如下：

步骤一，因N型异质结电池的开路电压和转换效率高于P型异质结电池和晶硅同质结电池，选用N型单晶硅衬底层11作为基片。将厚度为100-250μm的n型抛光单晶硅衬底在KOH溶液中腐蚀得到金字塔表面结构，溶液温度约到90℃，时间15-20分钟，结束后对硅片进行清洗。优先选择硅衬底厚度为150μm。

步骤二，在上述晶硅层的正面和背面使用等离子增强化学相沉积法(PECVD)分别沉积第一本征非晶硅薄膜层10和第二本征非晶硅薄膜层12，利用本征非晶硅薄膜层可以钝化单晶硅层的缺陷，厚度为2-100nm，优选5nm，该厚度既有良好的钝化效果，也能保证载流子能隧穿通过。

步骤三，在第二本征非晶硅薄膜12背面使用等离子增强化学相沉积法(PECVD)沉积下P型非晶硅薄膜13，厚度为2-150nm，优选20nm。

步骤四，在第一本征非晶硅薄膜10正面使用等离子增强化学相沉积法(PECVD)沉积下N型非晶硅薄膜9，厚度为2-150nm，优选20nm。

步骤五，在N型非晶硅薄膜9的正面采用磁控溅射法、气相沉积(CVD)或等离子增强化学相沉积法(PECVD)沉积下第二透明导电薄膜8。可选择材料为氧化铟锡(ITO)、掺氟氧化锡(FTO)、掺铟氧化锌(IZO)、氧化铟钨(IWO)、掺铝氧化锌(AZO)、掺硼氧化锌(BZO)等，厚度为20-160nm，优先选择ITO，厚度80nm，方块电阻约为20-30Ω/sq。

步骤六，用旋涂法、喷涂法、溅射法、化学气相沉积方法在第二透明导电薄膜8上制作钙钛矿空穴传输层7。材质包括聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](PTAA)、聚乙撑二氧噻吩-聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT：PSS)、氧化镍(NiO)，2,2',7,7'-四-(二甲氧基二苯胺)-螺芴(Spiro-MeTAD)、氧化钼(MoO₃)、硫氰酸亚铜(CuSCN)等，此处优选为NiO，厚度为40-100nm，优选为50nm，该厚度过厚会增加光的寄生吸收，使到达钙钛矿层的光线减少，厚度过薄电子可能隧穿通过，不能有效分离空穴和电子。

步骤七，在钙钛矿空穴传输层7正面用旋涂法、气相辅助旋涂法、喷涂法、涂布法或者气相沉积法制作混合阳离子混合卤素的钙钛矿吸收层6，混合阳离子混合卤素钙钛矿一般分子式为Cs_xMA_yFA_z(Pb_aSn_b)(I_nBr_mCl_L)₃，其中x+y+z＝1，m+n+L＝1，a+b＝1，其中MA代表CH₃NH₃ ⁺甲胺离子，FA代表CH₄N₂ ⁺甲脒离子,其禁带宽度可在1.55eV-1.85eV调节，厚度为500-1500nm，为匹配异质结禁带宽度，这里优先选择禁带宽度为1.65eV，因载流子在钙钛矿的扩散长度可超过1μm，为使光在钙钛矿层中充分被吸收，厚度优选为1000nm。

步骤八，在钙钛矿吸收层6正面用旋涂法、喷涂法、涂布法、化学气相沉积方法制作钙钛矿电子传输层5，电子传输层材质包括氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO₂)、富勒烯(C60)等，优先选择C60，厚度为20-100nm，为尽量降低钙钛矿电子传输层的寄生光吸收和叠层电池的串联电阻Rs，同时保证电子的有效分离，优选30nm。

步骤九，在钙钛矿电子传输层5正面采用气相沉积(CVD)、等离子增强化学相沉积法(PECVD)或原子层沉积(ALD)制成缓冲层4，防止接下来溅射TCO透明导电薄层过程中，损坏空穴、电子传输层和钙钛矿层。材料厚度为10-100nm，优选为ALD法制35nm厚度的SnO₂，该厚度能有效缓冲溅射损伤，同时不会导致很高的串联电阻，影响电池效率。

步骤十，在缓冲层4正面采用溅射法，气相沉积(CVD)或等离子增强化学相沉积法(PECVD)制成第一透明导电薄膜3，透明导电薄层材料厚度为20-300nm，优选为磁控溅射法制150nm厚度的ITO，其方阻约为10-30Ω/sq，在300-1000nm太阳光下的透过率在85％以上。

步骤十一，通过热蒸发，在第一透明导电薄膜3正面，沉积一层90nm的减反层2，减少入射光线反射，增加电池电流。

步骤十二，减反层2正面制作银金属栅线，采用热蒸发或掩模印刷工艺，在按照一定比例设计的正面金属掩膜下沉积或印刷银(Ag)栅线，栅线宽20-60μm，高15-40μm，即可得到太阳能电池正面的第一主栅线电极1。

步骤十三，在P型非晶硅薄膜13的背面采用溅射法，气相沉积(CVD)或等离子增强化学相沉积法(PECVD)沉积下第三透明导电薄膜14，可选择材料为氧化铟锡(ITO)、掺氟氧化锡(FTO)、掺铟氧化锌(IZO)、氧化铟钨(IWO)、掺铝氧化锌(AZO)、掺硼氧化锌(BZO)等，厚度为20-160nm，优先选择ITO，厚度80nm，方块电阻约为20-30Ω/sq。

步骤十四，在第三透明导电薄膜14背面制作银金属栅线，其工艺为热蒸发或掩模印刷工艺，在根据比例设计的背面金属掩膜下沉积银(Ag)，栅线宽20-60μm，高15-40μm，即可得到利于太阳能电池电流匹配的背面的第二主栅线电极15。

上述“正面”指的是靠近钙钛矿电池的一面，“背面”指的是靠近硅异质结电池的一面。

相较于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

(1)本实用新型在钙钛矿/异质结叠层双面电池上采用正、背面不对称的栅线设计，来调控叠层电池电流匹配的问题。可以在不增加任何设备、原料的情况下，仅需要改动丝网印刷或热蒸发的掩模，控制前后金属栅线的比例，即可实现对钙钛矿层或硅异质结层电流的调控，来实现高效率的叠层电池。

(2)叠层电流会被较小的电流层所限制，本实用新型提供的叠层电池可以采用增加正面或背面的金属栅线来减少光的进入。金属栅线的作用是收集电池中产生的载流子，增加金属栅线在减少光线进入的同时，也增加载流子的收集效率，是叠层电池的效率得到进一步提高。

附图说明

图1是本实用新型的一个具体实施方式中钙钛矿/硅异质结叠层双面电池的剖面结构示意图；

其中，1-第一主栅线电极，2-减反层，3-第一透明导电薄膜层，4-缓冲层，5-钙钛矿电子传输层，6-钙钛矿吸收层，7-钙钛矿空穴传输层，8-第二透明导电薄膜层，9-N型非晶硅薄膜，10-第一本征非晶硅层，11-N型单晶硅衬底层，12-第二本征非晶硅层，13-P型非晶硅薄膜，14-第三透明导电薄膜层，15-第二主栅线电极。

图2是本实用新型的一个具体实施方式中钙钛矿/硅异质结叠层双面电池的俯视图；

其中，1-第一主栅线电极，16-第一辅栅线电极。

具体实施方式

为便于理解本实用新型，本实用新型列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本实用新型，不应视为对本实用新型的具体限制。

实施例1

本实施例提供一种钙钛矿/硅异质结叠层双面电池，其剖面结构如图1所示，包括依次层叠设置的减反层2(厚度为90nm)，第一透明导电薄膜层3(厚度150nm，ITO)，缓冲层4(厚度为35nm，SnO₂)，钙钛矿电子传输层5(厚度为30nm，C60)，钙钛矿吸收层6(厚度为1000nm)，钙钛矿空穴传输层7(厚度为50nm，NiO)，第二透明导电薄膜层8(厚度为80nm，ITO)，N型非晶硅薄膜9(厚度为20nm)，第一本征非晶硅层10(厚度为5nm)，N型单晶硅衬底层11(厚度为150μm)，第二本征非晶硅层12(厚度为5nm)，P型非晶硅薄膜13(厚度为20nm)，第三透明导电薄膜层14(厚度为80nm，ITO)，在所述减反层2表面设置有垂直相交的四条第一主栅线电极1(高30μm，宽1100μm，银)和50条第一辅栅线电极(高30μm，宽70μm，银)，在所述第三透明导电薄膜14表面设置有垂直相交的六条第二主栅线电极15(高30μm，宽1100μm，银)和70条第二辅栅线电极(高30μm，宽70μm，银)。

图2是本实施例的钙钛矿/硅异质结叠层双面电池的俯视图，图中显示垂直相交设置的第一主栅线电极1和第一辅栅线电极16(图中第一主栅线电极和第一辅栅线电极的数目为示意数目，不代表真实数目，真实数目以文字部分为准，以下实施例同理)。

通过SunSolve软件模拟，得到本实施例提供的钙钛矿/硅异质结叠层双面电池的顶电流密度(钙钛矿的电流)为16.9mA/cm²，底电流密度(硅异质电池的电流)为19.2mA/cm²。以下实施例均以同样的软件进行模拟。

实施例2

本实施例提供一种钙钛矿/硅异质结叠层双面电池，其剖面结构如图1所示(图中第一主栅线电极和第二主栅线电极的数目为示意数目，不代表真实数目，真实数目以文字部分为准，以下实施例同理)，包括依次层叠设置的减反层2(厚度为100nm)，第一透明导电薄膜层3(厚度100nm，ITO)，缓冲层4(厚度为35nm，SnO₂)，钙钛矿电子传输层5(厚度为20nm，C60)，钙钛矿吸收层6(厚度为1500nm)，钙钛矿空穴传输层7(厚度为20nm，NiO)，第二透明导电薄膜层8(厚度为100nm，ITO)，N型非晶硅薄膜9(厚度为5nm)，第一本征非晶硅层10(厚度为5nm)，N型单晶硅衬底层11(厚度为100μm)，第二本征非晶硅层12(厚度为5nm)，P型非晶硅薄膜13(厚度为20nm)，第三透明导电薄膜层14(厚度为80nm，ITO)，在所述减反层2表面设置有垂直相交的四条第一主栅线电极1(高40μm，宽1100μm，银)和60条第一辅栅线电极(高40μm，宽40μm，银)，在所述第三透明导电薄膜14表面设置有垂直相交的十二条第二主栅线电极15(高40μm，宽1100μm，银)和60条第二辅栅线电极(高40μm，宽40μm，银)。

图2是本实施例的钙钛矿/硅异质结叠层双面电池的俯视图，图中显示垂直相交设置的第一主栅线电极15和第一辅栅线电极16。

本实施例提供的钙钛矿/硅异质结叠层双面电池的顶电流密度为18.3mA/cm²，底电流密度为19.7mA/cm²。

实施例3

本实施例提供一种钙钛矿/硅异质结叠层双面电池，其剖面结构如图1所示，包括依次层叠设置的减反层2(厚度为80nm)，第一透明导电薄膜层3(厚度100nm，ITO)，缓冲层4(厚度为10nm，SnO₂)，钙钛矿电子传输层5(厚度为10nm，C60)，钙钛矿吸收层6(厚度为1500nm)，钙钛矿空穴传输层7(厚度为40nm，NiO)，第二透明导电薄膜层8(厚度为20nm，ITO)，N型非晶硅薄膜9(厚度为2nm)，第一本征非晶硅层10(厚度为2nm)，N型单晶硅衬底层11(厚度为250μm)，第二本征非晶硅层12(厚度为5nm)，P型非晶硅薄膜13(厚度为20nm)，第三透明导电薄膜层14(厚度为80nm，ITO)，在所述减反层2表面设置有垂直相交的四条第一主栅线电极1(高40μm，宽1100μm，银)和160条第一辅栅线电极(高40μm，宽40μm，银)，在所述第三透明导电薄膜14表面设置有垂直相交的六条第二主栅线电极15(高40μm，宽1100μm，银)和180条第二辅栅线电极(高40μm，宽40μm，银)。

图2是本实施例的钙钛矿/硅异质结叠层双面电池的俯视图，图中显示垂直相交设置的第一主栅线电极1和第一辅栅线电极16。

本实施例提供的钙钛矿/硅异质结叠层双面电池的顶电流密度为18.1mA/cm²，底电流密度为20.2mA/cm²。

实施例4

与实施例2的区别在于，在所述减反层2表面设置有四条第一主栅线电极1(高40μm，宽1100μm)，在所述第三透明导电薄膜14表面设置有二十四条第二主栅线电极15(高40μm，宽1100μm)。

本实施例提供的钙钛矿/硅异质结叠层双面电池的顶电流密度为18.3mA/cm²，底电流为19.4mA/cm²。

申请人声明，本实用新型通过上述实施例来说明本实用新型的详细结构，但本实用新型并不局限于上述详细结构，即不意味着本实用新型必须依赖上述详细结构才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本实用新型的任何改进，对本实用新型产品各结构的等效替换及辅助结构的添加、具体方式的选择等，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

Claims

1.一种叠层电池，其特征在于，所述叠层电池包括层叠设置的钙钛矿电池和硅异质结电池；

所述钙钛矿电池表面设置有至少一条第一主栅线电极；

所述硅异质结电池表面设置有至少一条第二主栅线电极。

2.根据权利要求1所述的叠层电池，其特征在于，所述钙钛矿电池表面设置有至少两条第一主栅线电极，且所述至少两条第一主栅线电极平行设置。

3.根据权利要求1所述的叠层电池，其特征在于，所述第一主栅线电极和所述第二主栅线电极平行设置。

4.根据权利要求1所述的叠层电池，其特征在于，所述第一主栅线电极和所述第二主栅线电极的截面形状均为长方形。

5.根据权利要求1所述的叠层电池，其特征在于，所述第一主栅线电极和所述第二主栅线电极的截面高度各自独立地为15-40μm。

6.根据权利要求1所述的叠层电池，其特征在于，所述第一主栅线电极和所述第二主栅线电极的截面宽度各自独立地为1000-1500μm。

7.根据权利要求1所述的叠层电池，其特征在于，所述钙钛矿电池表面还设置有与所述第一主栅线电极相交的至少一条第一辅栅线电极。

8.根据权利要求1所述的叠层电池，其特征在于，所述硅异质结电池表面还设置有与所述第二主栅线电极相交的至少一条第二辅栅线电极。

9.根据权利要求1所述的叠层电池，其特征在于，所述钙钛矿电池包括沿所述钙钛矿电池至所述硅异质结电池方向依次层叠设置的减反层、第一透明导电薄膜、缓冲层、钙钛矿电子传输层、钙钛矿吸收层、钙钛矿空穴传输层和第二透明导电薄膜，所述第一主栅线电极设置在所述减反层膜表面。

10.根据权利要求1所述的叠层电池，其特征在于，所述硅异质结电池包括沿所述钙钛矿电池至所述硅异质结电池方向依次层叠设置的N型非晶硅薄膜、第一本征非晶硅薄膜、N型单晶硅衬底层、第二本征非晶硅薄膜、P型非晶硅薄膜和第三透明导电薄膜，所述第二主栅线电极设置在所述第三透明导电薄膜表面。