[发明专利]透明导电薄膜前驱体溶液/浆料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种透明导电薄膜前驱体溶液/浆料及其制备方法和应用，所述透明导电薄膜前驱体溶液/浆料包括第一导电物质0.1wt％～30wt％、第二导电物质1wt％～30wt％、偶联剂0～3wt％、增稠剂0～10wt％、溶剂20wt％～90wt％，以上各组分的重量百分比总和为100％。本发明可以溶液法制备高导电、高透光、多层结构的结间导电层，实现结间导电层的功函数可调，能够很好地匹配两侧的电池能级，且使得能带从底层电池到所述顶层电池的过渡更加连续，从而降低其与两侧电池的接触电阻，有助于改善载流子传输，提升电池FF，有效提高电池转化效率，对叠层电池及光伏行业的发展都有重要的意义。

技术领域

本发明涉及光伏领域，尤其涉及一种透明导电薄膜前驱体溶液/浆料及其制备方法和应用。

背景技术

随着硅基叠层太阳能电池技术的不断进步，特别是异质结电池(HJT)技术的不断发展，单结硅基电池已接近其理论极限(～29％)。为进一步提升电池效率，叠层电池技术逐渐受到开发人员青睐。在硅基异质结叠层电池的顶层电池选择中，钙钛矿电池由于其转化效率高，吸光材料带隙较宽，电池电流密度、电压等与硅基电池较为匹配等优势，可称为硅基叠层电池的首选材料，近年来内来受到广泛的研究。

在一般的叠层电池设计中，两结电池通常使用物理或化学气相沉积方法制备ITO、ZnO等材料制备的薄膜作为中间透明导电层。这些薄膜的功函数一般都在4.0eV～4.8eV，不可调，与两侧电池形成较大的势垒，从而提高电池的串联电阻，降低转化效率。

有鉴于此，有必要提供一种透明导电薄膜前驱体溶液/浆料及其制备方法和应用，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种间接触电阻小的叠层太阳能电池。

一种透明导电薄膜前驱体溶液/浆料，包括第一导电物质1wt％～30wt％、第二导电物质0.1wt％～30wt％、偶联剂0～3wt％、增稠剂0～10wt％、溶剂20wt％～90wt％，以上各组分的重量百分比总和为100％，所述第一导电物质、所述第二导电物质的功函数不同。

进一步地，所述第一导电物质包括导电高分子、微纳米导电颗粒、石墨烯、氧化石墨烯、碳纳米管、C60及其衍生物、C70及其衍生物中的一种或多种的组合。

进一步地，所述导电高分子包括聚乙炔类、聚对苯硫醚类、聚对苯撑类、聚吡咯类、聚噻吩类、聚苯胺聚3，4-乙烯二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)中的一种或多种的组合；

和/或，所述微纳米导电颗粒包括氧化锌、氧化钼、氧化钨、氧化钛等金属氧化物中的一种或多种的组合。

进一步地，所述第二导电物质为金属纳米导电材料，如银纳米线、银纳米颗粒、银纳米片、铜纳米线、金纳米颗粒等中的一种或多种。

进一步地，所述偶联剂为硅烷偶联剂、环氧树脂偶联剂、钛酸酯偶联剂等中的一种或多种；

和/或，所述增稠剂为黄原胶、瓜尔胶、阳离子瓜尔胶、羟丙基瓜尔胶、硅酸铝镁、二氧化硅、硅酸镁钠、水合二氧化硅、蒙脱土、硅酸锂镁钠、水辉石中的一种或多种；

和/或，所述溶剂为水、甲醇、乙醇、异丙醇、甲酸、乙酸、乙醚等的一种或多种。

一种透明导电薄膜前驱体溶液/浆料的制备方法，包括如下步骤：

S1按照权利要求1～5任意一项所述的透明导电薄膜前驱体溶液/浆料的组分及其含量，在加热搅拌的过程中向溶剂中依次间隔地加入其他组分，其他组分的先后加入顺序为第一导电物质、第二导电物质、偶联剂、增稠剂，或其他组分的先后加入顺序为第二导电物质、第一导电物质、偶联剂及增稠剂；

S2将溶液过筛，筛网孔径大小1μm～150μm。