一种太阳能电池及制备和测试方法与流程

本发明涉及太阳能电池，具体涉及一种太阳能电池及制备和测试方法。

背景技术：

1、新能源领域的快速发展促使廉价可再生能源的需求日益增加，也直接推动了光伏发电等行业的迅速崛起。通常光伏电池也被称为太阳能电池，一般包括光吸收层、两端的缓冲层以及正负电极。根据肖克莱方程可以推导出太阳能电池开路电压的公式：式中kb为玻尔兹曼常数，ta为环境温度，q为电子电量，jsc为短路电流，j0为反向饱和电流。由公式可知反向饱和电流j0与暗电流jdark成正比。根据上述两公式可知，太阳能电池的暗电流jdark增大，开路电压降低。

2、通常制备的单个电池器件面积往往大于实际光照区域，在太阳能电池测试过程中，暗电流是光照区和非光照区的加和，这使得太阳能电池在评估测试过程中，实际测试性能低于其真实值，造成了测试结果的不准确，开路电压的测试值低于真实值。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种太阳能电池及制备和测试方法，解决了小面积太阳能电池器件在测试过程中，实际的电池器件部分区域不受光照，非光照区将产生较大的暗电流，造成太阳能电池性能降低，使得测试结果偏离真实值的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

3、一种太阳能电池，包括：

4、基板；

5、位于所述基板上方的功能层，所述功能层包括多层堆叠设置的功能子层；

6、在测试时的非光照区至少两层相邻的所述功能子层之间设置有绝缘层。

7、可选的，所述功能层包括：

8、致密层；

9、在致密层上形成的介孔电子传输层；

10、在所述介孔电子传输层上面形成的介孔间隔层；

11、在所述介孔间隔层上面形成多孔对电极层；所述多孔对电极层的多孔膜中填充有钙钛矿材料。

12、可选的，所述功能层包括：

13、电子传输层；

14、在所述电子传输层上面形成的钙钛矿层；

15、在所述钙钛矿层上面形成的空穴传输层；

16、在所述空穴传输层上形成的对电极层。

17、可选的，所述绝缘层位于所述基板上的非光照区。

18、可选的，所述绝缘层位于所述电子传输层与所述钙钛矿层之间的非光照区；和/或

19、所述绝缘层位于所述钙钛矿层与所述空穴传输层之间的非光照区；和/或

20、所述绝缘层位于所述空穴传输层与所述对电极层之间的非光照区。

21、可选的，所述绝缘层为无机金属氧化物或者绝缘高分子聚合物。

22、可选的，所述绝缘层的图案与所述基板下方的所述遮光掩模版的透光孔形态相同。

23、一种太阳能电池的制备方法，包括：

24、提供一基板；

25、在所述基板上形成导电衬底；

26、位于所述导电衬底上方形成功能层，所述功能层在测试时的非光照区形成有绝缘层。

27、一种太阳能电池的测试方法，所述太阳能电池为上述太阳能电池，所述测试方法包括：

28、对太阳能电池在光照条件下进行伏安特性测试，获得光照下太阳能电池的伏安特性曲线；

29、根据伏安特性曲线，计算太阳能电池的性能参数，所述性能参数包括：开路电压、短路电流密度、填充因子和转换效率；

30、在暗态遮光条件下，利用万用表测试太阳能电池，得到太阳能电池的暗电流值；

31、根据所述性能参数和所述暗电流值确定太阳能电池的性能值。

32、可选的，对第一太阳能电池进行测试，得到第一太阳能电池的性能值，其中所述第一太阳能电池包含所述绝缘层；

33、对第二太阳能电池进行测试，得到第二太阳能电池的性能值，其中所述第二太阳能电池不含所述绝缘层；

34、对比所述第一太阳能电池的性能值和所述第二太阳能电池的性能值，得到性能差值。

35、本发明的上述方案至少包括以下有益效果：

36、本发明的一种太阳能电池，包括：基板；位于所述基板上方的功能层，所述功能层包括多层堆叠设置的功能子层；在测试时的非光照区至少两层相邻的所述功能子层之间设置有绝缘层。本发明的技术方案，在所述功能层的非光照区设置有绝缘层，所述绝缘层可以有效阻隔所述功能层的非光照区中电荷传输，降低了太阳能电池中的暗电流，使得测试结果接近真实值，提高了测试结果的准确性，并且改进后的太阳能电池结构容易实现，无需投入较大的成本。

技术特征：

1.一种太阳能电池，包括：

2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述功能层包括：

3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述功能层包括：

4.根据权利要求2或3所述的太阳能电池，其特征在于，所述绝缘层(4)位于所述基板(6)上的非光照区(8)。

5.根据权利要求3所述的太阳能电池，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述绝缘层(4)为无机金属氧化物或者绝缘高分子聚合物。

7.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述绝缘层(4)的图案与所述基板(6)下方的所述遮光掩模版(7)的透光孔形态相同。

8.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：

9.一种太阳能电池的测试方法，其特征在于，所述太阳能电池为如权利要求1至7任一项所述的太阳能电池，所述测试方法包括：

10.根据权利要求9所述的太阳能电池的测试方法，其特征在于，还包括：

技术总结
本发明提供了一种太阳能电池及制备和测试方法，涉及太阳能电池技术领域，解决了小面积太阳能电池器件在测试过程中，实际的电池器件部分区域不受光照，非光照区将产生较大的暗电流，造成太阳能电池性能降低，使得测试结果偏离真实值的问题。该太阳能电池包括：基板；位于所述基板上方的功能层，所述功能层包括多层堆叠设置的功能子层；在测试时的非光照区至少两层相邻的所述功能子层之间设置有绝缘层。本发明的技术方案在导电层的非光照区设置绝缘层，可以有效阻隔导电层的非光照区中的电荷传输，降低太阳能电池测试时的暗电流，提高测试结果的准确性。

技术研发人员：陈夏岩,盛余松,蒋友宇
受保护的技术使用者：武汉万度光能研究院有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25