[发明专利]一种半透明钙钛矿层、半透明钙钛矿光伏组件及制备方法

说明书

本发明提供了一种半透明钙钛矿层、半透明钙钛矿光伏组件及制备方法，所述的制备方法包括：加工具有结构图案的第一钙钛矿前驱体层，覆盖制备第二钙钛矿前驱体层，退火后，有第一钙钛矿前驱体层的区域转换为钙钛矿层，无第一钙钛矿前驱体层的区域为透明层，由此达到半透明的效果。本发明通过直接加工的方式制备得到半透明钙钛矿层，无需采用激光实现刻蚀透明，降低了设备成本，简化了生产工艺。

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，涉及一种半透明钙钛矿层、半透明钙钛矿光伏组件及制备方法。

背景技术

随着化石能源的消耗，发展低碳、绿色建筑，优化企业耗能结构，光伏与建筑相结合，成为工业建筑首选。其中，光伏幕墙玻璃是太阳能应用于建筑的产品之一。与普通幕墙玻璃相比，光伏幕墙玻璃可以通过太阳能进行发电，降低建筑能耗，具有节约能源，保护环境的有益效果。但是与普通光伏组件产品相比，应用于光伏幕墙玻璃的光伏组件还得具有透光和外观可调的性能，以达到建筑幕墙对于透光度和外观性的要求。

传统的晶硅组件难以制备半透明组件，传统的薄膜组件如CdTe和CIGS，为了实现半透的效果，通常采用激光划刻的方法，在组件上划去部分功能层，增加透光率，实现半透明组件。但是该方法工艺复杂，且激光设备的成本非常高。钙钛矿组件中的钙钛矿吸光层，可以通过钙钛矿组分的调控，来调控薄膜的颜色和透光率，但是单纯依靠钙钛矿组分的调控，颜色和透光率的调节范围有限。

专利CN112382727A公开了一种半透明镂空钙钛矿太阳能电池的制备方法，通过激光烧蚀若干个半镂空孔，来实现半透明的钙钛矿太阳能电池。这种方法对激光设备的要求比较高，激光设备的价格非常昂贵，且工艺复杂，使得组件的成本也比较高。

因此，如何提供一种工艺简便和成本低的半透明钙钛矿组件的制备方法，成为目前迫切需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种半透明钙钛矿层、半透明钙钛矿光伏组件及制备方法，通过加工具有半透明的图案结构的第一钙钛矿前驱体层，覆盖设置第二钙钛矿前驱体层，退火后，具有第一钙钛矿前驱体层的区域转换为钙钛矿层，无第一钙钛矿前驱体层的区域为透明层，制备得到半透明钙钛矿层，避免了现有技术中后续激光刻蚀透明区域的问题，降低了设备成本，简化了生产工艺。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种半透明钙钛矿层的制备方法，所述的制备方法包括：

加工具有图案结构的第一钙钛矿前驱体层，覆盖制备第二钙钛矿前驱体层，退火后，具有第一钙钛矿前驱体层的区域转换为钙钛矿层，无第一钙钛矿前驱体层的区域为透明层，制备得到半透明钙钛矿层。

本发明通过制备具有图案的第一钙钛矿前驱体层，进一步地覆盖第二钙钛矿前驱体层后退火，具有第一钙钛矿前驱体层的区域转换为钙钛矿层，无第一钙钛矿前驱体层的区域为透明层，使部分区域透光，从而制备得到半透明钙钛矿层，本发明通过直接加工的方式制备得到半透明钙钛矿层，无需采用激光实现刻蚀透明，同时透明层阻隔在正电极和负电极之间，避免正负电极直接接触引起短路，本发明的透光率能够达到20～80％，满足光伏玻璃幕墙不同应用场景的透光度定制化调节。

需要说明的是，本发明中钙钛矿前驱体层图案形式可根据具体透光率要求进行调控，例如图案呈格栅状或间隔条状，从而形成半透明的透光结构，可选地，通过调节钙钛矿前驱体层之间的间隔大小，从而调节透光度。

需要说明的是，本领域技术人员公知的是，在制备半透明钙钛矿光伏组件时，能够通过在衬底、钙钛矿层和背电极上进行激光滑刻，从而阻断导通，从而形成单独的模块。

作为本发明的一个优选技术方案，所述图案的加工方式包括掩膜。

优选地，所述第一钙钛矿前驱体层的制备方式包括沉积。