钙钛矿太阳能电池及其制作方法以及光伏组件与流程

    技术2025-06-11  38


    本技术涉及太阳能电池,具体涉及一种钙钛矿太阳能电池及其制作方法以及光伏组件。


    背景技术:

    1、近年来,钙钛矿太阳能电池以其弱光发电、带隙可调、制备简单、基底可柔性等优点备受光伏领域研究人员的追捧。目前有文献报道,目前单结钙钛矿太阳能电池的光电转化效率已达到25.7%,完全不逊于当前的晶硅太阳能电池,表现出极大的商用价值。现有的钙钛矿太阳能电池多为实验室制备的小面积电池,这种小面积电池虽然光电转化效率高,但是有效发电面积却只有0.09cm2,无法商业化。而经过同样方法制备而来的大面积的钙钛矿太阳能电池,虽然有效发电面积大,却因其电流传输路程变长、传输电阻增大,导致成型后的电池的发电效率,远远不如小面积的电池。

    2、因此,为解决上述问题,本领域技术人员通常会将大面积的钙钛矿太阳能电池分割为多个相互串联的小面积电池单元,以此来提高钙钛矿太阳能电池对于光能的转化率。

    3、然而,在相关技术中,各相邻电池单元主要依靠导电层实现电连接,结构复杂,成型电池单元所需的切割次数多,对钙钛矿太阳能电池的发电结构破坏面积大,成型后的钙钛矿太阳能电池对光能转化效率低。


    技术实现思路

    1、本技术的目的是提供一种钙钛矿太阳能电池及其制作方法以及光伏组件,旨在解决现有的钙钛矿太阳能电池工艺复杂、对光能转化效率低的问题。

    2、为实现本技术的目的,第一方面,本技术提出了一种钙钛矿太阳能电池包括沿第一方向依次层叠的第一基板、功能层以及第二基板;

    3、所述功能层包括依次层叠的第一透明导电层、第一传输层、钙钛矿吸光层、第二传输层以及第二透明导电层;

    4、所述钙钛矿太阳能电池还设有至少一个切割槽,所述切割槽贯通所述第一透明导电层、所述第一传输层、所述钙钛矿吸光层、所述第二传输层、所述第二透明导电层,从而将所述钙钛矿太阳能电池分隔为至少两个电池单元;

    5、所述钙钛矿太阳能电池还包括导电部,各相邻所述电池单元通过所述导电部相互串联。

    6、在一种可能的实现方式中,所述切割槽沿第二方向的长度为l1,0.001μm≤l1≤500μm。

    7、在一种可能的实现方式中,所述切割槽沿第二方向的长度0.1μm≤l1≤100μm。

    8、在一种可能的实现方式中,所述切割槽沿第二方向的长度1μm≤l1≤20μm。

    9、在一种可能的实现方式中,所述钙钛矿太阳能电池设有多个所述切割槽,所述切割槽沿所述钙钛矿太阳能电池第二方向间隔设置,各相邻所述切割槽的间距为l2,9.96mm≤l2≤10mm。

    10、在一种可能的实现方式中,所述功能层还包括第一光刻胶层和第二光刻胶层;

    11、所述第一光刻胶层设于所述第一透明导电层背离所述第一传输层一侧;

    12、所述第二光刻胶层设于所述第二透明导电层背离所述第二传输层一侧。

    13、在一种可能的实现方式中,所述第一光刻胶层沿第一方向的厚度为l3,0.1μm≤l3≤500μm;

    14、所述第二光刻胶层沿第一方向的厚度为l4,0.1μm≤l4≤500μm。

    15、在一种可能的实现方式中,所述第一光刻胶层和所述第二光刻胶层的透光率为a,a≥85%。

    16、在一种可能的实现方式中,所述钙钛矿太阳能电池还包括多个第一栅极和多个第二栅极;

    17、多个所述第一栅极沿第二方向间隔设于所述第一光刻胶层背离所述第一透明导电层一侧,所述第一栅极至少部分嵌入所述第一光刻胶层内;

    18、多个所述第二栅极沿第二方向间隔设于所述第二光刻胶层背离所述第二透明导电层一侧,所述第二栅极至少部分嵌入所述第二光刻胶层内。

    19、在一种可能的实现方式中,所述第一栅极沿第二方向的长度为l5,0.1μm≤l5≤5μm

    20、所述第二栅极沿第二方向的长度为l6,0.1μm≤l6≤5μm。

    21、在一种可能的实现方式中,所述第一栅极沿第一方向的长度为l7,0.1μm≤l7≤5μm

    22、所述第二栅极沿第一方向的长度为l8,0.1μm≤l8≤5μm。

    23、在一种可能的实现方式中,各相邻所述第一栅极的间距为l9,l9≤5mm;

    24、各相邻所述第二栅极的间距为l10,l10≤5mm。

    25、在一种可能的实现方式中,所述第一栅极和所述第二栅极在第一方向上正投影交叠。

    26、在一种可能的实现方式中,所述导电部包括电路板组件,所述电路板组件固定设于所述第一基板或第二基板;

    27、在相邻两个所述电池单元中,一个电池单元的第一栅极与所述电路板组件电连接,另一电池单元的第二栅极与所述电路板组件电连接。

    28、在一种可能的实现方式中,所述功能层还包括第一封装胶膜层和第二封装胶膜层;

    29、所述第一封装胶膜层设于所述第一基板和所述第一光刻胶层之间;

    30、所述第二封装胶膜层设于所述第二基板和所述第二光刻胶层之间。

    31、第二方面,本技术还提出一种钙钛矿太阳能电池的制作方法,包括步骤如下:

    32、提供第一基板;

    33、在所述第一基板上设置功能层,所述功能层包括第一透明导电层、第一传输层、钙钛矿吸光层、第二传输层、第二透明导电层;

    34、在所述第一透明导电层、所述第一传输层、所述钙钛矿吸光层、所述第二传输层、所述第二透明导电层上切割形成至少一个切割槽,以将所述钙钛矿太阳能电池分割为至少两个电池单元;

    35、提供第二基板,通过所述第二基板和所述第一基板封装所述功能层,以形成封装体;

    36、使相邻两个所述电池单元相互电连接,以形成所述钙钛矿太阳能电池。

    37、在一种可能的实现方式中,所述功能层还包括第一光刻胶层和第二光刻胶层;

    38、所述第一光刻胶层涂覆于所述第一透明导电层,所述第二光刻胶层涂覆于所述第二透明导电层上;

    39、所述提供第二基板,通过所述第二基板和所述第一基板封装所述功能层,以形成封装体之后,还包括步骤如下:

    40、在所述第一光刻胶层面向所述第一基板一侧形成多个第一栅极;

    41、在所述第二光刻胶层面向所述第二基板一侧形成多个第二栅极。

    42、在一种可能的实现方式中,所述功能层还包括第一封装胶膜层和第二封装胶膜层;

    43、所述在所述第二光刻胶层面向所述第二基板一侧形成多个第二栅极之后,还包括步骤如下:

    44、在所述第一栅极背离所述第一光刻胶层一侧形成第一封装胶膜层;

    45、在所述第二栅极背离所述第二光刻胶层一侧形成第二封装胶膜层。

    46、第三方面,本技术还提出了一种光伏组件,所述光伏组件包括钙钛矿太阳能电池,钙钛矿太阳能电池包括沿第一方向依次层叠的第一基板、功能层以及第二基板;

    47、所述功能层包括依次层叠的第一透明导电层、第一传输层、钙钛矿吸光层、第二传输层以及第二透明导电层;

    48、所述钙钛矿太阳能电池还设有至少一个切割槽,所述切割槽贯通所述第一透明导电层、所述第一传输层、所述钙钛矿吸光层、所述第二传输层、所述第二透明导电层,从而将所述钙钛矿太阳能电池分隔为至少两个电池单元;

    49、所述钙钛矿太阳能电池还包括导电部,各相邻所述电池单元通过所述导电部相互串联。

    50、在本技术技术方案中,钙钛矿太阳能电池的相邻电池单元通过导电件相连,相邻电池单元的导电层不需要直接相连。如此,只需通过一个切割槽p,就实现两个电池单元的分割;电池单元成型所需要切割次数更少,成型所需成本更低。且各电池单元分割完成后,钙钛矿太阳能电池的“死区”范围仅存在于切割槽p处,“死区”面积更小,钙钛矿太阳能电池发电效率提高。


    技术特征:

    1.一种钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述钙钛矿太阳能电池包括沿第一方向依次层叠的第一基板、功能层以及第二基板;

    2.如权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述切割槽沿第二方向的长度为l1,0.001μm≤l1≤500μm。

    3.如权利要求2所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述切割槽沿第二方向的长度0.1μm≤l1≤100μm。

    4.如权利要求3所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述切割槽沿第二方向的长度1μm≤l1≤20μm。

    5.如权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述钙钛矿太阳能电池设有多个所述切割槽,所述切割槽沿所述钙钛矿太阳能电池第二方向间隔设置,各相邻所述切割槽的间距为l2,9.96mm≤l2≤10mm。

    6.如权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述功能层还包括第一光刻胶层和第二光刻胶层;

    7.如权利要求6所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述第一光刻胶层沿第一方向的厚度为l3,0.1μm≤l3≤500μm;

    8.如权利要求6所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述第一光刻胶层的透光率为a,a≥85%;

    9.如权利要求6所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述钙钛矿太阳能电池还包括多个第一栅极和多个第二栅极;

    10.如权利要求9所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述第一栅极沿第二方向的长度为l5,0.1μm≤l5≤5μm;

    11.如权利要求9所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述第一栅极沿第一方向的长度为l7,0.1μm≤l7≤5μm;

    12.如权利要求9所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,各相邻所述第一栅极的间距为l9,l9≤5mm;

    13.如权利要求9所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述第一栅极和所述第二栅极在第一方向上正投影交叠。

    14.如权利要求9所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述导电部包括电路板组件,所述电路板组件固定设于所述第一基板或第二基板;

    15.如权利要求14所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述功能层还包括第一封装胶膜层和第二封装胶膜层;

    16.一种钙钛矿太阳能电池的制作方法,其特征在于,包括步骤如下:

    17.如权利要求16所述的钙钛矿太阳能电池的制作方法,其特征在于,所述功能层还包括第一光刻胶层和第二光刻胶层;

    18.如权利要求17所述的钙钛矿太阳能电池的制作方法,其特征在于,所述功能层还包括第一封装胶膜层和第二封装胶膜层;

    19.一种光伏组件,其特征在于,包括如权利要求1至15任意一项所述的钙钛矿太阳能电池。


    技术总结
    一种钙钛矿太阳能电池及其制作方法以及光伏组件,钙钛矿太阳能电池包括沿第一方向依次层叠的第一基板、功能层以及第二基板;功能层包括依次层叠的第一透明导电层、第一传输层、钙钛矿吸光层、第二传输层以及第二透明导电层;钙钛矿太阳能电池还设有至少一个切割槽,切割槽贯通第一透明导电层、第一传输层、钙钛矿吸光层、第二传输层、第二透明导电层,从而将钙钛矿太阳能电池分隔为至少两个电池单元;钙钛矿太阳能电池还包括导电部,各相邻电池单元通过导电部相互串联。在本申请技术方案中,相邻电池单元通过导电件相连,相邻电池单元的导电层不需要直接相连。电池单元成型所需要切割次数更少,成型所需成本更低。

    技术研发人员:郑艾彬,田野,孙翔,向昱任
    受保护的技术使用者:比亚迪股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
    转载请注明原文地址:https://symbian.8miu.com/read-32261.html

    最新回复(0)