CN216054780U - 一种基于硅量子点集中器的四端叠层钙钛矿太阳能电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于硅量子点集中器的四端叠层钙钛矿太阳能电池，包括基板，所述基板的上端固定连接有导电板，所述导电板的上端中部穿插固定连接有集中器本体，所述集中器本体的上端中部固定连接有若干个太阳能电池组件，若干个所述太阳能电池组件的外表面下部之间共同固定连接有密封圈，且密封圈的下端与导电板的的上端固定连接，所述导电板的上端左部固定连接有正电极引出端，所述导电板的上端右部固定连接有负电极引出端，所述导电板的上端周边之间共同固定连接有封装机构。本实用新型所述的一种基于硅量子点集中器的四端叠层钙钛矿太阳能电池，提高了光电转化效率，加强了钙钛矿太阳能电池的封装效果，适合广泛使用。

Description

一种基于硅量子点集中器的四端叠层钙钛矿太阳能电池

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种基于硅量子点集中器的四端叠层钙钛矿太阳能电池。

背景技术

太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。它只要被满足一定照度条件的光照到，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流，在物理学上称为太阳能光伏，简称光伏，在现有太阳能电池的使用过程中至少有以下弊端：1、现有的太阳能电池无法将入射光全光谱能量完全吸收，且无法与其他种类太阳能电池直接组合提高光电转化效率和稳定性；2、现有的太阳能电池的封装效果较差，湿气和氧气都容易进入到太阳能电池内部，从而影响了太阳能电池的使用寿命，故此，我们推出一种基于硅量子点集中器的四端叠层钙钛矿太阳能电池。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种基于硅量子点集中器的四端叠层钙钛矿太阳能电池，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种基于硅量子点集中器的四端叠层钙钛矿太阳能电池，包括基板，所述基板的上端固定连接有导电板，所述导电板的上端中部穿插固定连接有集中器本体，所述集中器本体的上端中部固定连接有若干个太阳能电池组件，若干个所述太阳能电池组件的外表面下部之间共同固定连接有密封圈，且密封圈的下端与导电板的的上端固定连接，所述导电板的上端左部固定连接有正电极引出端，所述导电板的上端右部固定连接有负电极引出端，所述导电板的上端周边之间共同固定连接有封装机构。

优选的，所述太阳能电池组件包括空穴阻挡层，所述空穴阻挡层的上端固定连接有电子传输层，所述电子传输层的上端固定连接有钙钛矿层，所述钙钛矿层的上端固定连接有空穴传输层，所述空穴传输层的上端固定连接有对电极层，所述空穴阻挡层的下端与集中器本体的上端固定连接。

优选的，所述钙钛矿层包括高效吸光层，所述高效吸光层的上端固定连接有活性吸光层，所述活性吸光层的上端固定连接有加强吸光层，所述加强吸光层的上端与空穴传输层的下端固定连接，所述高效吸光层的下端与电子传输层的上端固定连接。

优选的，所述封装机构包括封装盖，所述封装盖的外表面下部固定连接有固定框，所述固定框的下端和封装盖的下端之间均涂有封装胶，所述固定框的上端四角均穿插活动连接有螺栓，所述封装盖的上盖壁中部穿插固定连接有背板，所述固定框的下端通过封装胶和螺栓与导电板的上端固定连接。

优选的，所述对电极层与封装盖之间充填有惰性气体，所述电子传输层设置为氧化锡薄层。

优选的，所述固定框的长度小于正电极引出端的左端到负电极引出端的右端之间的距离，所述背板的材质设置为钢化玻璃。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型中，通过设置太阳能电池组件，通过钙钛矿层可将入射光全光谱能量完全吸收，提高了钙钛矿太阳能电池的光生电流，从而提高了光电转化效率，且可叠加不同光谱波段响应的薄膜太阳能电池，有效拓宽了钙钛矿太阳能电池的光吸收波长范围；

2、本实用新型中，通过设置封装机构，通过封装胶的密封和螺栓的加固，加强了该钙钛矿太阳能电池的封装效果，再通过密封圈可进行进一步的密封，有效隔离了空气中湿气和氧气的进入，从而提高了钙钛矿太阳能电池的稳定性，延长了钙钛矿太阳能电池的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型一种基于硅量子点集中器的四端叠层钙钛矿太阳能电池的整体结构示意图；

图2为本实用新型一种基于硅量子点集中器的四端叠层钙钛矿太阳能电池的太阳能电池组件整体结构示意图；

图3为本实用新型一种基于硅量子点集中器的四端叠层钙钛矿太阳能电池的钙钛矿层整体结构示意图；

图4为本实用新型一种基于硅量子点集中器的四端叠层钙钛矿太阳能电池的封装机构整体结构示意图。

图中：1、基板；2、导电板；3、集中器本体；4、太阳能电池组件；5、正电极引出端；6、负电极引出端；7、封装机构；8、密封圈；41、空穴阻挡层；42、电子传输层；43、钙钛矿层；44、空穴传输层；45、对电极层；431、高效吸光层；432、活性吸光层；433、加强吸光层；71、封装盖；72、固定框；73、封装胶；74、背板；75、螺栓。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：

一种基于硅量子点集中器的四端叠层钙钛矿太阳能电池，包括基板1，基板1的上端固定连接有导电板2，导电板2的上端中部穿插固定连接有集中器本体3，集中器本体3的上端中部固定连接有若干个太阳能电池组件4，若干个太阳能电池组件4的外表面下部之间共同固定连接有密封圈8，且密封圈8的下端与导电板2的的上端固定连接，导电板2的上端左部固定连接有正电极引出端5，导电板2的上端右部固定连接有负电极引出端6，导电板2的上端周边之间共同固定连接有封装机构7。

本实施例中，太阳能电池组件4包括空穴阻挡层41，空穴阻挡层41的上端固定连接有电子传输层42，电子传输层42的上端固定连接有钙钛矿层43，钙钛矿层43的上端固定连接有空穴传输层44，空穴传输层44的上端固定连接有对电极层45，空穴阻挡层41的下端与集中器本体3的上端固定连接；钙钛矿层43包括高效吸光层431，高效吸光层431的上端固定连接有活性吸光层432，活性吸光层432的上端固定连接有加强吸光层433，加强吸光层433的上端与空穴传输层44的下端固定连接，高效吸光层431的下端与电子传输层42的上端固定连接；对电极层45与封装盖71之间充填有惰性气体，惰性气体可对太阳能电池组件4起到防护作用，电子传输层42设置为氧化锡薄层；通过设置钙钛矿层43，拓宽了该钙钛矿太阳能电池的光吸收波长范围。

本实施例中，封装机构7包括封装盖71，封装盖71的外表面下部固定连接有固定框72，固定框72的下端和封装盖71的下端之间均涂有封装胶73，固定框72的上端四角均穿插活动连接有螺栓75，封装盖71的上盖壁中部穿插固定连接有背板74，固定框72的下端通过封装胶73和螺栓75与导电板2的上端固定连接；固定框72的长度小于正电极引出端5的左端到负电极引出端6的右端之间的距离，使固定框72与正电极引出端5和负电极引出端6之间互不接触，不影响对太阳能电池组件4的封装，背板74的材质设置为钢化玻璃，钢化玻璃材质的背板74有利于太阳光的穿透；通过封装胶73可对湿气和氧气的侵入进行物理阻隔，提高了电池封装的密封性。

需要说明的是，本实用新型为一种基于硅量子点集中器的四端叠层钙钛矿太阳能电池，在使用过程中，首先将通过封装胶73，将固定框72和封装盖71固定在导电板2上，从而实现了对太阳能电池组件4的封装，然后通过螺栓75的加固和密封圈8的进一步密封，可对湿气和氧气进行高效隔离，使湿气和氧气都不能进入到太阳能电池内部，有效加强了该钙钛矿太阳能电池的封装效果，从而提高了钙钛矿太阳能电池的稳定性，延长了钙钛矿太阳能电池的使用寿命，在使用时，太阳光通过钢化玻璃材质的背板74照射进到封装盖71的内部，然后利用其多层叠加制备的特点，通过叠加不同光谱波段响应的薄膜太阳能电池，有效拓宽了钙钛矿太阳能电池的光吸收波长范围，再通过高效吸光层431、活性吸光层432和加强吸光层433，可将入射光全光谱能量完全吸收，从而提高了钙钛矿太阳能电池的光生电流，也提高了光电转化效率。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种基于硅量子点集中器的四端叠层钙钛矿太阳能电池，包括基板(1)，其特征在于：所述基板(1)的上端固定连接有导电板(2)，所述导电板(2)的上端中部穿插固定连接有集中器本体(3)，所述集中器本体(3)的上端中部固定连接有若干个太阳能电池组件(4)，若干个所述太阳能电池组件(4)的外表面下部之间共同固定连接有密封圈(8)，且密封圈(8)的下端与导电板(2)的上端固定连接，所述导电板(2)的上端左部固定连接有正电极引出端(5)，所述导电板(2)的上端右部固定连接有负电极引出端(6)，所述导电板(2)的上端周边之间共同固定连接有封装机构(7)。

2.根据权利要求1所述的一种基于硅量子点集中器的四端叠层钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述太阳能电池组件(4)包括空穴阻挡层(41)，所述空穴阻挡层(41)的上端固定连接有电子传输层(42)，所述电子传输层(42)的上端固定连接有钙钛矿层(43)，所述钙钛矿层(43)的上端固定连接有空穴传输层(44)，所述空穴传输层(44)的上端固定连接有对电极层(45)，所述空穴阻挡层(41)的下端与集中器本体(3)的上端固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于硅量子点集中器的四端叠层钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述钙钛矿层(43)包括高效吸光层(431)，所述高效吸光层(431)的上端固定连接有活性吸光层(432)，所述活性吸光层(432)的上端固定连接有加强吸光层(433)，所述加强吸光层(433)的上端与空穴传输层(44)的下端固定连接，所述高效吸光层(431)的下端与电子传输层(42)的上端固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于硅量子点集中器的四端叠层钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述封装机构(7)包括封装盖(71)，所述封装盖(71)的外表面下部固定连接有固定框(72)，所述固定框(72)的下端和封装盖(71)的下端之间均涂有封装胶(73)，所述固定框(72)的上端四角均穿插活动连接有螺栓(75)，所述封装盖(71)的上盖壁中部穿插固定连接有背板(74)，所述固定框(72)的下端通过封装胶(73)和螺栓(75)与导电板(2)的上端固定连接。

5.根据权利要求3所述的一种基于硅量子点集中器的四端叠层钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述对电极层(45)与封装盖(71)之间充填有惰性气体，所述电子传输层(42)设置为氧化锡薄层。

6.根据权利要求4所述的一种基于硅量子点集中器的四端叠层钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述固定框(72)的长度小于正电极引出端(5)的左端到负电极引出端(6)的右端之间的距离，所述背板(74)的材质设置为钢化玻璃。

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