[发明专利]制备太阳电池的方法和太阳电池

说明书

本申请公开了制备太阳电池的方法和太阳电池，制备太阳电池的方法包括：提供异质结底电池，异质结底电池的一侧表面具有依次层叠设置的透明复合层、空穴传输层以及空穴钝化层；在空穴钝化层远离空穴传输层的一侧表面形成第一阳离子层；在第一阳离子层远离空穴钝化层的一侧表面形成骨架层；在骨架层远离第一阳离子层的一侧表面形成第二阳离子层，以获得预成型钙钛矿层；对预成型钙钛矿层进行退火处理；在钙钛矿吸光层远离空穴传输层的一侧表面依次形成钝化层、电子传输层、缓冲层以及第二透明电极层。由此，通过第一阳离子层的设置可以有效改善太阳电池内部的界面接触和电荷传输，提高太阳电池的能量转换效率。

技术领域

本申请涉及电池领域，具体地，涉及制备太阳电池的方法和太阳电池。

背景技术

光伏技术是一种直接将光能转换为电能的技术，已经成为新能源领域的研究热点。在各种太阳电池中，硅基太阳电池因其工艺成熟，稳定性好等优势，已经实现商业化。受限于硅材料的自身特性，其光电转换效率已经达到瓶颈，难以有较大的突破。钙钛矿(Perovskite)太阳电池具有带隙可调、激子结合能低、光吸收系数高等优异的光电特性，单结电池的光电转换效率已经达到了25.7％。通过将钙钛矿太阳电池和异质结硅(HJT)电池进行串联可以提高光谱的利用率。目前钙钛矿-硅叠层电池在工业化生产及应用层面仍然有较多问题有待解决。

申请内容

在本申请的一个方面，本申请提出了一种制备太阳电池的方法，包括：提供异质结底电池，所述异质结底电池的一侧表面具有依次层叠设置的透明复合层、空穴传输层以及空穴钝化层；在所述空穴钝化层远离所述空穴传输层的一侧表面形成第一阳离子层；在所述第一阳离子层远离所述空穴钝化层的一侧表面形成骨架层；在所述骨架层远离所述第一阳离子层的一侧表面形成第二阳离子层，以获得预成型钙钛矿层；对所述预成型钙钛矿层进行退火处理，以令所述第一阳离子层、第二阳离子层和所述骨架层共同形成钙钛矿吸光层；在所述钙钛矿吸光层远离所述空穴传输层的一侧表面依次形成钝化层、电子传输层、缓冲层以及第二透明电极层。由此，通过第一阳离子层的设置可以有效改善太阳电池内部的界面接触和电荷传输，提高太阳电池的能量转换效率。

根据本申请的实施例，所述在所述空穴钝化层远离所述空穴传输层的一侧表面形成第一阳离子层包括：采用第一蒸镀处理形成所述第一阳离子层，所述第一蒸镀处理满足以下条件的至少之一：所述第一蒸镀处理的蒸镀源包括氯化甲脒、溴化甲脒、碘化甲脒、氯化甲胺、溴化甲胺和碘化甲胺中的至少一种；所述第一蒸镀处理的蒸镀速率为所述第一蒸镀处理的真空度不大于10^-3Pa。由此，可以通过第一蒸镀处理形成第一阳离子层。

根据本申请的实施例，所述异质结底电池设置于载板上，所述异质结底电池具有所述空穴钝化层的一侧表面朝向所述蒸镀源设置，所述载板沿水平方向往复运动，所述往复运动的速率为10mm/s-15mm/s。由此，有助于形成厚度均匀的第一阳离子层。

根据本申请的实施例，所述第一蒸镀处理包括至少两个所述蒸镀源，相邻的所述蒸镀源之间的距离固定，相邻所述蒸镀源的连线所在的平面平行于所述载板所在的平面，相邻所述蒸镀源的连线所在的平面与所述载板所在的平面之间的距离固定。由此，有助于提高钙钛矿吸光层的形成效果。

根据本申请的实施例，所述在所述第一阳离子层远离所述空穴钝化层的一侧表面形成骨架层包括：采用第二蒸镀处理形成所述骨架层，所述第二蒸镀处理的蒸镀源包括第一蒸镀源和第二蒸镀源，所述第二蒸镀处理满足以下条件的至少之一：所述第一蒸镀源包括碘化铅；所述第二蒸镀源包括溴化铯、溴化铅和氯化铅中的至少一种；所述第一蒸镀源的蒸镀速率与所述第二蒸镀源的蒸镀速率的比值为7-10。由此，有助于提高骨架层与阳离子层的反应效果。