[实用新型]一种钙钛矿/硅基异质结叠层太阳能电池

说明书

本实用新型公开了一种钙钛矿/硅基异质结叠层太阳能电池，具体的，钙钛矿/硅基异质结叠层太阳能电池包括钙钛矿电池、硅基异质结电池以及所述钙钛矿电池和所述硅基异质结电池之间的隧穿结，所述钙钛矿电池层上设置有正极，所述硅基异质结电池层下设置有负极，所述钙钛矿电池为光照入射方向。本实用新型的叠层太阳能电池正极靠近光的入射处，有效减小空穴移动到太阳能电池正极的距离，进而提高叠层太阳能电池的载流子收集效率、提高太阳能电池的性能。

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，特别是指一种钙钛矿/硅基异质结叠层太阳能电池。

背景技术

钙钛矿太阳能电池由于具有光电转换效率高、成本低、制作简单等突出优点成为最具前景的太阳能电池并且成为研究热点。宽带隙的钙钛矿吸收层非常有利于和晶硅太阳能电池组成双结电池，光电转换效率高同时具有优于钙钛矿单结电池的稳定性。

目前研究的钙钛矿/硅基异质结(SHJ，Silicon Hetero-junction solar cell)叠层太阳能电池一般采用负极入光的结构，即光从钙钛矿/SHJ叠层太阳能电池的负极入射。具体如图1所示，光照射到太阳电池后，进入钙钛矿/SHJ叠层太阳电池的次序依次为钙钛矿太阳能电池的电子传输层112、钙钛矿吸收层111、空穴传输层110、隧穿结的纳米硅p层109、隧穿结的纳米硅n层108、SHJ电池的非晶硅n层107(即SHJ电池的负极)、SHJ电池的第一本征非晶硅层106、SHJ吸收层硅片105、SHJ电池的第二本征非晶硅层104和SHJ电池的非晶硅p层103(即SHJ电池的正极)，叠层太阳能电池的电子向正面透明导电层113和正面导电栅线114移动且被收集，正面导线栅线114作为叠层太阳能电池的负极，叠层太阳能电池的空穴向背面透明导电层102和背面导电栅线101移动且被收集，背面导电栅线101作为叠层太阳能电池的正极。这样的结构中，太阳电池的效率和理论效率依然有较大的差距，进一步优化电池结构，优化器件设计，是未来的提高太阳电池效率的工作重点之一。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种钙钛矿/硅基异质结叠层太阳能电池，提高太阳能电池的转化效率。

基于上述目的本实用新型提供的一种钙钛矿/硅基异质结叠层太阳能电池，包括钙钛矿电池、硅基异质结电池以及所述钙钛矿电池和所述硅基异质结电池之间的隧穿结，所述钙钛矿电池层上设置有正极，所述硅基异质结电池层下设置有负极，所述钙钛矿电池为光照入射方向。

进一步的，所述隧穿结为金属氧化物层。

进一步的，所述金属氧化物层的材料选自SnO₂、ZnO或TiO₂。

进一步的，所述钙钛矿电池包括依次设置在所述隧穿结上的电子传输层、吸收层和空穴传输层。

进一步的，所述硅基异质结电池包括依次设置在所述隧穿结下的非晶硅p层、第一本征非晶硅层、晶体硅片、第二本征非晶硅层和非晶硅n层。

进一步的，所述隧穿结和所述电子传输层为同一层且材料为金属氧化物。

进一步的，所述隧穿结的厚度为10nm至200nm。

进一步的，还包括设置在所述空穴传输层上的正面透明导电层以及设置在所述非晶硅n层下的背面透明导电层。

进一步的，所述正面透明导电层上设置有所述正极，所述背面透明导电层下设置有所述负极。