一种太阳电池的制作方法

文档序号:33201199发布日期:2023-02-07 18:54阅读:127来源:国知局
一种太阳电池的制作方法

1.本实用新型涉及光伏领域,涉及一种太阳电池。


背景技术:

2.目前,有机金属卤化物钙钛矿太阳电池凭借低成本高效率的特点成为光伏领域的热点之一,该类电池器件的商业化进程也受到了广泛关注。钙钛矿太阳电池一般由基底,钙钛矿层,电子传输层,空穴传输层,外电极组成,电子和空穴传输层统称为电荷传输层。钙钛矿太阳电池板的工作原理为,钙钛矿层吸收光产生电子空穴对,电子空穴在钙钛矿层中迅速分离,并分别被电子传输层和空穴传输层抽取,接着输送至外电路。目前已研究的钙钛矿太阳电池结构中,钙钛矿层通常夹在电子和空穴传输层中,而位于钙钛矿层两侧的电子或空穴传输层会造成一定的寄生吸收,从而影响钙钛矿层的光响应。
3.在现有技术中,一种技术方案公开了一种钙钛矿太阳电池,其中硅基薄膜材料的钙钛矿太阳电池结构,包括:一导电玻璃:一n型电子传输层,其制作在导电玻璃上:一钙钛矿光敏层,其制作在n型电子传输层上:一p型空穴传输层,其制作在钙钛矿光敏层上:一金属对电极,其制作在p型空穴传输层上。公开的太阳能电池结构是传统的钙钛矿太阳能电池结构,p层和n层的设置为钙钛光敏层两端,钙钛矿层两侧的电子或空穴传输层会造成一定的寄生吸收,从而影响钙钛矿层的光响应。
4.另一种技术方案公开了一种正交叉指全背接触钙钛矿太阳电池及其制备方法,该结构从下到上依次是:1)衬底:2)正电极:3)空穴传输层:4)绝缘隔离层:5)负电极:6)电子传输层:7)钙钛矿吸收层;8)钝化层:9)减反保护层。在钙钛矿吸收层上具有减反层,空穴传输层和电子传输层中被负电极隔开。空穴传输层与电子传输层由于被负电极所隔开,电极近距离接触,即使用绝缘隔离层所隔开,仍然存在短路的风险。
5.另一种技术方案公开了一种平行叉指全背接触钙钛矿太阳电池结构。该结构从下到上依次是:1)衬底;2)正电极;3)负电极:4)空穴传输层;5)电子传输层6)钙钛矿吸收层:7)钝化层;8)减反射保户层。在钙钛吸收层上具有减反层,采用了空穴传输层和电子传输层间隔设置的结构,但是从下到上的负电极到电子传输层都是镶嵌在钙钛吸收层内的,使得电池结构的使用只能是确定的结构,不能叠加或者拆分使用,具有局限性。
6.如何利用简单的制备方法,制备出高能量转换效率,充分提高光活性层的光吸收是钙钛矿太阳电池的结构研究的重要方向。


技术实现要素:

7.鉴于现有技术中存在的问题,本实用新型的目的在于提供一种能更充分的提升光活性层的光吸收,从而提高器件的短路电流密度,进而提高能量转换效率的太阳电池。
8.为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:
9.本实用新型的目的之一在于提供一种太阳电池。
10.所述太阳电池的结构包括光活性层。
11.所述光活性层为钙钛矿光活性层,所述光活性层底部设置有至少一个p型区域和至少一个n型区域,所述p型区域和所述n型区域间隔设置,所述p型区域和所述n型区域的下方分别独立地设置有电极。
12.本实用新型中将常规钙钛矿太阳电池结构中的电荷传输层放置在钙钛矿层的同一侧,并在钙钛矿层的另外一侧选择性的沉积减反膜,从而能更充分的提升光活性层的光吸收,从而提高器件的短路电流密度,进而提高能量转换效率。
13.本实用新型中p型层是空穴传输层,n型层是电子传输层,太阳能电池的工作原理是如下:顶部的钙钛矿层吸光后,电子和空穴分别被底部的n型区域和p型区域抽取出薄膜,完成电子空穴对分离,并接着通过电极运输到外电路。
14.作为本实用新型优选的技术方案,所述光活性层与所述n型区域或所述p 型区域接触形成异质结结构。
15.本实用新型中光活性层与n型区域或p型区域之间的连接是不同的两种材料,形成异质结结构。
16.相邻所述p型区域之间设置有一个所述n型区域。
17.所述n型区域和所述p型区域之间的最小间距为0~1cm,其中所述间距可以是0、0.5μm、1μm、10μm、100μm、1mm、3mm、6mm、9mm或1cm 等,但并不限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
18.所述活性层的上方设置减反层和基底。
19.所述基底包括fto导电玻璃、ito导电玻璃、pi柔性衬底或pen柔性衬底中的任意一种。
20.作为本实用新型优选的技术方案,所述光活性层包括有机金属卤化物钙钛矿材料和/或无机金属卤化物钙钛矿材料。
21.所述有机金属卤化物钙钛矿材料和/或无机金属卤化物钙钛矿材料包括三维结构的abx3,所述a为一价阳离子,所述b为二价阳离子,所述x为一价阴离子。
22.所述a包括铯、铷、甲胺基或甲脒中的任意一种或至少两种的组合,所述组合典型但非限制性实例有:铯和铷的组合、铷和甲胺基的组合、甲胺基和甲脒的组合或铷、甲胺基和甲脒的组合等。
23.所述b包括铅、铜、锌、镓、锡或钙中的任意一种或至少两种的组合,所述组合典型但非限制性实例有:铅和铜的组合、铜和锌的组合、镓和锡的组合或锡和钙的组合等。
24.所述x包括碘、溴、氯、氟或硫氰根离子中的任意一种或至少两种的组合,所述组合典型但非限制性实例有:碘和溴的组合、溴和氯的组合或氯和氟和硫氰根离子的组合等。
25.所述光活性层为无开口孔隙率的光活性层。
26.所述光活性层的厚度≤100μm,所述厚度可以是0.3μm、0.5μm、1μm、5μm、 10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm或100μm 等,但并不限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
27.所述光活性层的吸收带隙为0.9~3.0ev。所述带隙可以是0.9ev、1.2ev、 1.5ev、1.8ev、2.1ev、2.4ev、2.7ev或3.0ev等,但并不限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
28.作为优选的技术方案,所述减反射层的材料包括lif、mgf2、si3n4、sio2或聚二甲基
硅氧烷中的任意一种或至少两种的组合,所述组合典型但非限制性实例有:lif和mgf2的组合、mgf2和si3n4的组合、si3n4和sio2的组合或sio2和聚二甲基硅氧烷的组合等。
29.所述减反射层的厚度为≤5mm,所述厚度可以是1μm、5μm、10μm、1mm、 2mm、3mm、4mm或5mm等,但并不限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
30.作为优选的技术方案,所述n型区域包括至少一个n型层。
31.所述n型层的材料包括n型单晶硅、n型多晶硅、n型非晶硅、tio2、sno2、 zno、zro2、gzo、izo、fto、ito、basno3、tisno
x
、snzno
x
或富勒烯及衍生物中的任意一种或至少两种的组合,所述组合典型但非限制性实例有:n型单晶硅和n型多晶硅的组合、n型非晶硅和tio2的组合、sno2和zno和zro2和 gzo的组合、izo和fto和ito的组合或basno3和tisno
x
和snzno
x
和富勒烯及衍生物的组合等,其中0《x≤4,所述x的值可以是0、1、2、3或4等,但并不限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
32.所述n型区域的厚度为≤100μm,所述厚度可以是50nm、100nm、500nm、 1μm、10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm 或100μm等,但并不限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
33.作为本实用新型优选的技术方案,所述p型区域包括至少一个p型层。
34.所述p型层的材料包括p型单晶硅、p型多晶硅、p型非晶硅、2,2',7,7'-四[n,n
‑ꢀ
二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴、聚对苯二甲酸乙二醇酯、3-己基噻吩的聚合物、pedot:pss、spiro-ttb、f4-tcnq、f6tcnnq、tapc、niox、cuscn、 cualo2或v2o5中的任意一种或至少两种的组合,所述组合典型但非限制性实例有:p型单晶硅和p型多晶硅的组合、p型非晶硅和2,2',7,7'-四[n,n-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴的组合、聚对苯二甲酸乙二醇酯和3-己基噻吩的聚合物和 pedot:pss和spiro-ttb的组合或cualo2和v2o5的组合等。
[0035]
所述p型区域的厚度为≤100μm,所述厚度可以是50nm、100nm、500nm、1μm、10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm 或100μm等,但并不限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0036]
作为本实用新型优选的技术方案,所述电极包括至少一个电极层。
[0037]
所述电极的材料包括au、ag、al、cu、石墨烯或ito中的任意一种或至少两种的组合,所述组合典型但非限制性实例有:au和ag的组合、al和cu 的组合或石墨烯和ito的组合等。
[0038]
所述电极层的厚度为≤10μm,所述厚度可以是50nm、100nm、500nm、1μm、 2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm或10μm等,但并不限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0039]
作为本实用新型优选的技术方案,所述n型区域或所述p型区域与电极之间还设置有至少一个活性层。
[0040]
所述活性层包括从上到下依次连接的中间层、第二p型区域、硅材料层和第二n型区域或中间层、第二n型区域、硅材料层和第二p型区域。
[0041]
本实用新型中设置活性层起到了完成光电转换的作用,可以起到单独吸收某一波段的光谱的作用,或起到其他材料如硅材料层和钙钛矿光活性层结合起来起到分配光谱的作用,达到吸收不同波段的光,提升电池效率的目的。
[0042]
本实用新型中活性层中设置的中间层具有良好的光透过性和电传输性能,可以起到连接上下电池结构的作用。第二p型区域起到抽取和传导空穴的作用,第二n型区域起到抽取和传导电子的作用,硅材料层起到吸收长波段光从而提升效率的作用。
[0043]
作为本实用新型优选的技术方案,所述中间层的材料包括多晶硅、非晶硅、 tio2、sno2、zno、zro2、gzo、izo、fto、ito、basno3、tisno
x
、snzno
x
或富勒烯及衍生物中的任意一种或至少两种的组合,所述组合典型但非限制性实例有:多晶硅和非晶硅的组合、tio2和sno2和zno的组合、zro2和gzo和 izo的组合、fto和ito的组合或basno3和tisno
x
和snzno
x
和富勒烯及衍生物的组合等。
[0044]
所述中间层的厚度为≤100μm,所述厚度可以是0nm、30nm、50nm、1μm、5μm、10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm 或100μm等,但并不限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0045]
作为本实用新型优选的技术方案,所述第二p型区域包括至少一个第二p 型层。
[0046]
所述第二p型层的材料包括p型单晶硅、p型多晶硅或p型非晶硅中任意一种或至少两种的组合,所述组合典型但非限制性实例有:p型单晶硅和p型多晶硅的组合、p型多晶硅和p型非晶硅的组合或p型单晶硅和p型非晶硅的组合等。
[0047]
优选地,所述硅材料层包括n型多晶硅、i型多晶硅、p型多晶硅中的任意一种或至少两种的组合,所述组合典型但非限制性实例有:n型多晶硅和i型多晶硅的组合、i型多晶硅和p型多晶硅的组合、n型多晶硅和p型多晶硅的组合等。
[0048]
所述第二n型区域包括至少一个第二n型层。
[0049]
所述第二n型层的材料包括n型单晶硅、n型多晶硅或n型非晶硅中任意一种或至少两种的组合,所述组合典型但非限制性实例有:n型单晶硅和n型多晶硅的组合、n型多晶硅和n型非晶硅的组合或n型单晶硅和n型非晶硅的组合等。
[0050]
所述第二n型层和所述第二p型层的厚度为≤100μm,所述厚度可以是0nm、 30nm、50nm、100nm、500nm、1μm、5μm、10μm、20μm、30μm、40μm、 50μm、60μm、70μm、80μm、90μm或100μm等,但并不限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0051]
本实用新型中所用的材料都是公知材料。
[0052]
与现有技术方案相比,本实用新型至少具有以下有益效果:
[0053]
(1)本实用新型将常规钙钛矿太阳电池结构中的电荷传输层放置在钙钛矿层的同一侧,并在钙钛矿层的另外一侧选择性的沉积减反膜,从而能更充分的提升光活性层的光吸收,从而提高器件的短路电流密度,进而提高能量转换效率;
[0054]
(2)适合叠层使用;
[0055]
(3)制备简单。
附图说明
[0056]
图1是本实用新型中实施例1-7中基底位置的示意图。
[0057]
图2是本实用新型中实施例1中的基底上的涂层结构示意图。
[0058]
图3是本实用新型中实施例2中的基底上的涂层结构示意图。
[0059]
图4是本实用新型中实施例3中的基底上的涂层结构示意图。
[0060]
图5是本实用新型中实施例4中的基底上的涂层结构示意图。
[0061]
图6是本实用新型中实施例5中的基底上的涂层结构示意图。
[0062]
图7是本实用新型中实施例6中的基底上的涂层结构示意图。
[0063]
图8是本实用新型中实施例7中的基底上的涂层结构示意图。
[0064]
图9是本实用新型中对比例1中的涂层结构示意图。
[0065]
图10是本实用新型中对比例2中的涂层结构示意图。
[0066]
图中:1-减反射层;2-光活性层;3-p型区域;4-n型区域;5-电极;6-中间层;7-第二n型区域;8-硅材料层;9-第二p型区域;10-基底。
具体实施方式
[0067]
下面对本实用新型进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本实用新型的简易例子,并不代表或限制本实用新型的权利保护范围,本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
[0068]
本实用新型提供一种太阳电池,所述太阳电池的结构包括光活性层2。
[0069]
进一步地,所述光活性层2为钙钛矿光活性层。
[0070]
进一步地,所述光活性层2底部设置有至少一个p型区域3和至少一个n 型区域4,所述p型区域3和所述n型区域4间隔设置,所述p型区域3和所述 n型区域4的下方分别独立地设置有电极5。
[0071]
本实用新型中将常规钙钛矿太阳电池结构中的电荷传输层放置在钙钛矿层的同一侧,并在钙钛矿层的另外一侧选择性的沉积减反膜,从而能更充分的提升光活性层2的光吸收,从而提高器件的短路电流密度,进而提高能量转换效率。
[0072]
本实用新型中p型区域3是空穴传输层,n型区域4是电子传输层,太阳能电池的工作原理是如下:顶部的钙钛矿层吸光后,电子和空穴分别被底部的n 型区域和p型区域抽取出薄膜,完成电子空穴对分离,并接着通过电极运输到外电路。
[0073]
进一步地,所述光活性层2与所述n型区域4或所述p型区域3接触形成异质结结构。
[0074]
进一步地,相邻所述p型区域3之间设置有一个所述n型区域4。
[0075]
进一步地,所述n型区域4和所述p型区域3之间的最小间距为0~1cm。
[0076]
进一步地,所述光活性层2的上方设置减反射层1和基底10。
[0077]
进一步地,所述基底10包括fto导电玻璃、ito导电玻璃、pi柔性衬底或pen柔性衬底中的任意一种。
[0078]
进一步地,所述光活性层2包括有机金属卤化物钙钛矿材料和/或无机金属卤化物钙钛矿材料。
[0079]
进一步地,所述有机金属卤化物钙钛矿材料和/或无机金属卤化物钙钛矿材料包括三维结构的abx3,其中,a为一价阳离子,b为二价阳离子,x为一价阴离子。
[0080]
进一步地,所述a包括铯、铷、甲胺基或甲脒中的任意一种或至少两种的组合。
[0081]
进一步地,所述b包括铅、铜、锌、镓、锡或钙中的任意一种或至少两种的组合。
[0082]
进一步地,所述x包括碘、溴、氯、氟或硫氰根离子中的任意一种或至少两种的组合。
[0083]
进一步地,所述光活性层2为无开口孔隙率的光活性层。
[0084]
进一步地,所述光活性层2的厚度≤100μm。
[0085]
进一步地,所述光活性层2的吸收带隙为0.9~3.0ev。
[0086]
进一步地,所述减反射层1的材料包括lif、mgf2、si3n4、sio2或聚二甲基硅氧烷中的任意一种或至少两种的组合。
[0087]
进一步地,所述减反射层1的厚度为≤5mm。
[0088]
进一步地,所述n型区域4包括至少一个n型层。
[0089]
进一步地,所述n型层的材料包括n型单晶硅、n型多晶硅、n型非晶硅、 tio2、sno2、zno、zro2、gzo、izo、fto、ito、basno3、tisno
x
、snzno
x
或富勒烯及衍生物中的任意一种或至少两种的组合,其中,0《x≤4。
[0090]
进一步地,所述n型区域4的厚度为≤100μm。
[0091]
进一步地,所述p型区域3包括至少一个p型层。
[0092]
进一步地,所述p型层的材料包括p型单晶硅、p型多晶硅、p型非晶硅、 2,2',7,7'-四[n,n-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴、聚对苯二甲酸乙二醇酯、3
‑ꢀ
己基噻吩的聚合物、pedot:pss、spiro-ttb、f4-tcnq、f6tcnnq、tapc、niox、cuscn、cualo2或v2o5中的任意一种或至少两种的组合。
[0093]
进一步地,所述p型区域3的厚度为≤100μm。
[0094]
进一步地,所述电极5的材料包括au、ag、al、cu、石墨烯或ito中的任意一种或至少两种的组合。
[0095]
进一步地,所述电极5的厚度为≤10μm。
[0096]
进一步地,所述n型区域4或所述p型区域3与电极5之间还设置有至少一个活性层。
[0097]
进一步地,所述活性层包括从上到下依次连接的中间层6、第二p型区域9、硅材料层8和第二n型区域7或中间层6、第二n型区域7、硅材料层8和第二 p型区域9。
[0098]
进一步地,所述中间层6的材料包括多晶硅、非晶硅、tio2、sno2、zno、 zro2、gzo、izo、fto、ito、basno3、tisno
x
、snzno
x
或富勒烯及衍生物中的任意一种或至少两种的组合。
[0099]
优选地,所述中间层6的厚度≤100μm。
[0100]
优选地,所述第二p型区域9包括至少一个第二p型层。
[0101]
优选地,所述第二p型层的材料包括p型单晶硅、p型多晶硅或p型非晶硅中任意一种或至少两种的组合。
[0102]
优选地,所述硅材料层8包括n型多晶硅、i型多晶硅、p型多晶硅中的任意一种或至少两种的组合。
[0103]
优选地,所述第二n型区域7包括至少一个第二n型层。
[0104]
优选地,所述第二n型层的材料包括n型单晶硅、n型多晶硅或n型非晶硅中任意一种或至少两种的组合。
[0105]
优选地,所述第二n型层7和所述第二p型层9的厚度≤100μm。
[0106]
本实用新型中所有材料都是已知材料。
[0107]
为更好地说明本实用新型,便于理解本实用新型的技术方案,本实用新型的典型但非限制性的实施例如下:
[0108]
实施例1
[0109]
先取fto玻璃衬底10,置于太阳电池最上层(基底位置如图1所示)。
[0110]
本实施例提供一种如图2所示的在基底上的涂层结构,将100
×
100cm2面积的fto
导电玻璃洗净,在fto导电玻璃上制备1μm厚度的mgf2层,即减反射层1。mapbi3作为前驱体溶液在减反射层上制备厚度为500nm的钙钛矿薄膜,即光活性层2。在光活性层2表面制备sno2层,即n型区域4,厚度为50nm,制备面积为49.99
×
100cm2。在光活性层2表面制备spiro-ttb层,即p型区域 3,厚度为150nm,制备面积为49.99
×
100cm2。p型区域和n型区域不接触,间隔为1μm。最后在p型区域3以及n型区域4表面制备电极au,即电极5,厚度为60nm。
[0111]
实施例2
[0112]
先取基底10,基底需置于太阳电池最上层(基底位置如图1所示)。
[0113]
本实施例提供一种如图3所示的在基底上的涂层结构,在200
×
100cm2面积的ito导电玻璃上制备2mm厚度的si3n4层,即减反射层1。cs
0.2
fa
0.8
pbi
2.4
br
0.6
作为前驱体溶液在ito导电玻璃上制备厚度为1μm的钙钛矿薄膜,即光吸收层 2。在光活性层2表面制备pcbm,即n型区域4,厚度为100nm,面积为24.99
×
100 cm2。在光活性层2表面制备f4-tcnq层,即p型区域3,厚度为100nm,面积为24.99
×
100cm2,n型区域和p型区域不接触,在p型区域3以及n型区域4 表面制备电极ag,即电极5,厚度为80nm。
[0114]
实施例3
[0115]
先取基底10,基底需置于太阳电池最上层(基底位置如图1所示)。
[0116]
本实施例提供一种如图4所示的在基底上的涂层结构,在300
×
100cm2面积的pi柔性衬底上制备1mm厚度的lif层,即减反射层1。ch3nh3pbbr3作为前驱体溶液在pi柔性衬底上制备厚度为400nm的钙钛矿薄膜,即光活性层2。在光活性层2表面制备izo,即n型区域4,厚度为100nm,面积为16
×
100cm2。在光活性层2表面制备cualo2,即p型区域3,厚度为150nm,面积为16
×
100 cm2,p型区域和n型区域不接触,间隔为1μm。最后在p型区域3以及n型区域4表面制备电极al,即电极5,厚度为1μm。
[0117]
实施例4
[0118]
先取fto基底10,基底需置于太阳电池最上层(基底位置如图1所示)。
[0119]
本实施例提供一种如图5所示的在基底上的涂层结构,在200
×
100cm2面积的fto衬底上制备400nm厚度的sio2层,即减反射层1,在fto衬底上制备 500nm的fa
0.8
ma
0.2
pbi3钙钛矿薄膜,即光活性层2。在光活性层2表面制备sno2层,即n型区域4,厚度为100nm,面积为49.99
×
100cm2。继续在n型层上制备ito层,即中间层6,厚度为40nm,面积为49.99
×
100cm2,在ito层上制备p型多晶硅层,即第二p型区域9,厚度为3μm,面积为49.99
×
100cm2,在 p型多晶硅上制备n型硅材料层,即硅材料层8,厚度为1μm,面积为49.99
×
100 cm2,在硅材料层上制备ito层,即第二n型区域7,厚度为100nm,制备面积为49.99
×
100cm2。在光活性层2制备cualo2层,即p型区域3,厚度为100nm,面积为49.99
×
100cm2。最后在p型区域3以及n型区域4表面制备电极au,即电极5,厚度为100nm。
[0120]
实施例5
[0121]
先取基底10,基底需置于太阳电池最上层(基底位置如图1所示)。
[0122]
本实施例提供一种如图6所示的在基底上的涂层结构,在400
×
100cm2面积的ito导电玻璃上制备1μm厚度的mgf2层,即减反射层1。在减反射层1上制备600nm mapbi3,即光活性层2。在光活性层2表面制备basno3层,即n 型区域4,厚度为70nm,面积为49.99
×
100cm2,在n型区域上制备izo层,即中间层6,厚度为50nm,面积为49.99
×
100cm2,在izo层上制备p型多晶硅层,即第二p型区域9,厚度为2μm,制备面积为49.99
×
100cm2,在p型单晶硅上制备
n型多晶硅材料,得到硅材料层8,即第二n型区域7,厚度为1.5μm,面积为49.99
×
100cm2。在光活性层2表面制备ptaa层,即p型区域3,厚度为175nm,面积同样为49.99
×
100cm2。在p型区域3以及n型区域4表面制备电极al,即电极5,厚度为1μm。
[0123]
实施例6
[0124]
本实施例提供一种如图7所示的在基底上的涂层结构,在本实施例中,在 spiro-ttb上制备ito,得到中间层6,厚度为40nm,制备为49.99
×
100cm2,在ito上制备n型非晶硅,即第二n型区域7,厚度为1μm,制备面积为49.99
×
100 cm2,在n型非晶硅上制备硅材料层8,厚度为1μm,制备面积为49.99
×
100cm2,在硅材料层8上使用pvd法制备p型多晶硅,即第二p型区域9,厚度为500nm,制备面积为49.99
×
100cm2,其余条件均与实施例1相同。
[0125]
实施例7
[0126]
本实施例提供一种如图8所示的在基底上的涂层结构,在本实施例中,将n 型层上的tio2、p型单晶硅、硅材料层、n型单晶硅去掉,在v2o5上制备tisno
x
,即中间层6,厚度为150nm,制备面积为49.9
×
100cm2,在tisno
x
层上制备n 型多晶硅,即第二n型区域7,厚度为2.5μm,制备面积为49.9
×
100cm2,在n 型多晶硅上制备硅材料层8,厚度为1μm,制备面积为49.9
×
100cm2,在硅材料层8上制备p型非晶硅,即第二p型区域9,厚度为1.3μm,制备面积为49.9
×
100 cm2,其余条件均与实施例5相同。
[0127]
对比例1
[0128]
本对比例提供一种如图9所示的在基底上的涂层结构,在本对比例中,依次在基底10上制备n型层4,制备光活性层2,制备p型区域3和制备金属电极5,制备厚度与实施例1相同。
[0129]
对比例2
[0130]
本对比例提供一种如图10所示的在基底上的涂层结构,在本对比例中,依次在基底10上制备p型区域3,制备光活性层2,制备n型区域4和金属电极5,制备厚度与实施例2相同。
[0131]
将实施例1-7和对比例1-2提供的太阳电池的电流密度和能量转换效率进行测试,其结果如表1所示。
[0132]
其中,电流密度的测试方法为通过测试太阳电池在不同波长光下的量子效率并积分获得。
[0133]
表1
[0134][0135][0136]
对比例为目前常用的钙钛矿电池结构,通过上述结果可以看出本实用新型具有明显的提升器件短路电流密度的作用。
[0137]
申请人声明,本实用新型通过上述实施例来说明本实用新型的详细结构特征,但本实用新型并不局限于上述详细结构特征,即不意味着本实用新型必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本实用新型的任何改进,对本实用新型所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等,均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。
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