一种钙钛矿太阳能电池组件及其制备方法、钙钛矿太阳能电池和用电设备与流程

本发明涉及钙钛矿薄膜太阳能电池，具体而言，涉及一种钙钛矿太阳能电池组件及其制备方法、钙钛矿太阳能电池和用电设备。

背景技术：

1、钙钛矿太阳能电池组件是一种新型的太阳能电池技术，利用钙钛矿材料作为光电转换层。钙钛矿是一种具有优异光电转换性能的材料，能够将太阳光转化为电能。钙钛矿太阳能电池组件通常由多个层次组成，包括透明导电玻璃基板、导电层、钙钛矿光电转换层、电子传输层和背电极等。光线通过透明导电玻璃基板进入钙钛矿光电转换层，经过光电转换层后，电子被传输到电子传输层，最终通过背电极输出电能。

2、反式大面积组件电池的制备工艺包括：fto导电透明玻璃→激光p1划线→空穴传输层制备→钙钛矿层制备→电子传输层制备→激光p2划线→背电极制备→激光p3划线→激光p4清边→封装组件。其中，在激光p2划线之后，p2槽内的钙钛矿裸露在空气之中，极易被空气中的水和氧破坏，如图1所示。

3、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的第一目的在于提供一种钙钛矿太阳能电池组件，通过在p2刻蚀槽的内表面上设置pbso4保护层，既可以修复p2刻蚀槽被激光损失的钙钛矿结构，又能够对裸露的钙钛矿薄膜进行保护，实现隔绝水和氧气，进而提升了钙钛矿太阳能电池组件的稳定性。

2、本发明的第二目的在于提供一种钙钛矿太阳能电池组件的制备方法。

3、本发明的第三目的在于提供一种钙钛矿太阳能电池。

4、本发明的第四目的在于提供一种用电设备。

5、为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

6、本发明首先提供了一种钙钛矿太阳能电池组件，包括p2刻蚀槽，所述p2刻蚀槽内设置有至少覆盖在钙钛矿层表面上的pbso4保护层；

7、其中，所述pbso4保护层主要由含有so42-的涂覆液与所述钙钛矿层中的pb2+经反应后形成。

8、本发明其次提供了所述钙钛矿太阳能电池组件的制备方法，包括如下步骤：

9、在激光p2划刻后形成的p2刻蚀槽内涂覆含有so42-的涂覆液，使所述含有so42-的涂覆液中的so42-与所述钙钛矿层中的pb2+进行反应，然后进行退火处理，修复钙钛矿层裸漏的表面并同时形成pbso4保护层。

10、本发明另外提供了一种钙钛矿太阳能电池，包括所述钙钛矿太阳能电池组件。

11、本发明还提供了一种用电设备，包括所述钙钛矿太阳能电池。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

13、(1)本发明通过在p2刻蚀槽的内表面上设置pbso4保护层，既可以修复p2刻蚀槽被激光损失的钙钛矿结构，又能够对裸露的钙钛矿薄膜进行保护，隔绝了水和氧气，提升了钙钛矿太阳能电池组件的稳定性，且能够避免裸漏在外面的钙钛矿直接与电极接触而被电极破坏。

14、(2)本发明通过设置pbso4保护层，其具有宽能带结构，能够减少激子的表面复合概率，大大降低钙钛矿太阳能电池器件中的界面电荷转移势垒。

15、(3)本发明设置的pbso4保护层与p2刻蚀槽中的钙钛矿之间具有很强的化学键合，从而具有一定的机械强度，更有利之后的封装处理。

技术特征：

1.一种钙钛矿太阳能电池组件，其特征在于，包括p2刻蚀槽，所述p2刻蚀槽内设置有至少覆盖在钙钛矿层表面上的pbso4保护层；

2.根据权利要求1所述钙钛矿太阳能电池组件，其特征在于，所述含有so42-的涂覆液中的so42-的质量浓度为1～3mg/ml。

3.根据权利要求1所述钙钛矿太阳能电池组件，其特征在于，所述pbso4保护层的厚度为4～10nm。

4.根据权利要求1所述钙钛矿太阳能电池组件，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池组件包括导电玻璃层和所述钙钛矿层；其中，所述p2刻蚀槽贯穿所述钙钛矿层且到达所述导电玻璃层。

5.如权利要求1～4任一项所述钙钛矿太阳能电池组件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述钙钛矿太阳能电池组件的制备方法，其特征在于，所述含有so42-的涂覆液主要由硫酸盐和有机溶剂制得；

7.根据权利要求6所述钙钛矿太阳能电池组件的制备方法，其特征在于，所述硫酸盐包括硫酸铅、硫酸铵、硫酸钾、硫酸钠、硫酸镁和甲胺硫酸盐中的至少一种；

8.根据权利要求5所述钙钛矿太阳能电池组件的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池组件的制备方法具体包括：在经过p1划刻后的导电玻璃上依次形成空穴传输层、钙钛矿层和电子传输层，然后进行p2划刻形成裸露有钙钛矿层的p2刻蚀槽，并在所述钙钛矿层的表面上涂覆所述含有so42-的涂覆液修复钙钛矿层裸漏的表面并同时形成pbso4保护层，再沉积金属电极层，并依次进行p3划刻、p4清边处理和封装处理，得到所述钙钛矿太阳能电池组件。

9.一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，包括如权利要求1～4任一项所述钙钛矿太阳能电池组件。

10.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求9所述钙钛矿太阳能电池。

技术总结
本发明涉及钙钛矿薄膜太阳能电池技术领域，具体而言，涉及一种钙钛矿太阳能电池组件及其制备方法、钙钛矿太阳能电池和用电设备。钙钛矿太阳能电池组件包括P2刻蚀槽，P2刻蚀槽内设置有至少覆盖在钙钛矿层表面上的PbSO<subgt;4</subgt;保护层；其中，PbSO<subgt;4</subgt;保护层主要由含有SO<subgt;4</subgt;<supgt;2‑</supgt;的涂覆液与钙钛矿层中的Pb<supgt;2+</supgt;经反应后形成。本发明通过在P2刻蚀槽的内表面上设置PbSO<subgt;4</subgt;保护层，既可以修复P2刻蚀槽被激光损失的钙钛矿结构，又能够对裸露的钙钛矿薄膜进行保护，隔绝了水和氧气，提升了钙钛矿太阳能电池组件的稳定性，且能够避免裸漏在外面的钙钛矿直接与电极接触而被电极破坏。

技术研发人员：朱荣志,卫宁,倪俊杰,邵君,于振瑞
受保护的技术使用者：极电光能有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15