钙钛矿太阳能电池片、钙钛矿太阳能电池以及光伏组件的制作方法

本申请涉及太阳能电池，具体涉及一种钙钛矿太阳能电池片、钙钛矿太阳能电池以及光伏组件。

背景技术：

1、钙钛矿太阳能电池通常由多个钙钛矿电池片组成，各钙钛矿电池片之间通过焊带相连接，钙钛矿电池片是一种将光能转化为电能的产品，其通常包括钛矿层、空穴传输层、电子传输层以及透明导电层。空穴传输层和电子传输层分设于钙钛矿层两侧，透明导电层分设于空穴传输层和电子传输层两侧。在该太阳能电池工作过程中，光线自透明导电层照射入钙钛矿层，并与钙钛矿层反应，以产生光生载流子，这些光生载流子被电子传输层和空穴传输层收集，而后经过空穴传输层或电子传输层传输至透明导电层，透明导电层内设有金属栅层，金属栅层用以收集自空穴传输层和电子传输层传递来的光生载流子，最终形成电流。

2、在相关技术中，金属栅层通常包括主栅极、副栅极和焊带，电池片在工作时，电池片所产生的光生载流子首先汇集到最近的副栅极，再通过副栅极再汇集到最近的主栅极，最后经由主栅极传递至焊带，最终产生电流。在该结构下的金属栅层，虽能对光生载流子进行收集和传递，但是也会对射入透明导电层内的光线造成大面积遮挡，影响透明导电层的光线透过率，进而影响钙钛矿太阳能电池片的光能转化效率。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种钙钛矿太阳能电池片以及钙钛矿太阳能电池，旨在解决当前金属栅层制作成本高，遮光面积大的问题。

2、为实现本申请的目的，第一方面，本申请提供了一种钙钛矿太阳能电池片，所述钙钛矿太阳能电池片包括沿第一方向依次层叠设置的第一透明导电层、第一传输层、钙钛矿吸光层、第二传输层以及第二透明导电层；

3、所述第一透明导电层一侧设有第一金属栅层，所述第一金属栅层包括多个第一金属栅和第二金属栅，所述第一金属栅用于收集所述第一透明导电层内的光生载流子，所述第二金属栅用于对所述第一金属栅收集的光生载流子进行汇流；

4、所述第二金属栅的宽度和所述第一金属栅的宽度比值为a，1≤a≤13。

5、在一种可能的实现方式中，各所述第一金属栅沿第二方向间隔设于所述第一透明导电层一侧；

6、各所述第二金属栅沿第三方向间隔设于所述第一金属栅背离所述第一透明导电层一侧；

7、所述第二方向和所述第三方向为相交的两方向，所述第二方向和所述第一方向为相交的两方向，所述第二方向和所述第一方向为相交的两方向。

8、在一种可能的实现方式中，所述第二透明导电层一侧设有第二金属栅层，所述第二金属栅层包括多个第三金属栅和第四金属栅，所述第三金属栅用以收集所述第二透明导电层内的光生载流子，所述第四金属栅用以对所述第三金属栅收集的光生载流子进行汇流；

9、各所述第三金属栅沿第二方向间隔设于所述第二透明导电层一侧；

10、各所述第四金属栅沿第三方向间隔设于所述第三金属栅一侧；

11、所述第四金属栅的宽度和所述第三金属栅的宽度比值为b，1≤b≤13。

12、在一种可能的实现方式中，所述第二金属栅和所述第四金属栅材质包括铜。

13、在一种可能的实现方式中，所述第二金属栅和所述第四金属栅沿第三方向的横截面的形状呈圆形设置；

14、所述第二金属栅的直径为l1，0.05mm≤l1≤0.35mm；

15、所述第四金属栅的直径为l2，0.05mm≤l2≤0.35mm。

16、在一种可能的实现方式中，所述第一金属栅和所述第三金属栅材质包括银。

17、在一种可能的实现方式中，所述第一金属栅沿第一方向的长度为l3，沿第二方向的长度为l4，l3≥1μm，l4≥100nm；

18、所述第三金属栅沿第一方向的长度为l5，沿第二方向的长度为l6，l5≥1μm，l6≥100nm。

19、在一种可能的实现方式中，所述钙钛矿太阳能电池片还包括第一基板，所述第一基板设于所述第二金属栅背离所述第一金属栅一侧；

20、所述第一基板和所述第一透明导电层之间设置有第一胶膜层；

21、所述钙钛矿太阳能电池片还包括第二基板，所述第二基板设于所述第四金属栅背离所述第三金属栅一侧；

22、所述第二基板和所述第二透明导电层之间设置有第二胶膜层。

23、在一种可能的实现方式中，所述第二金属栅至少部分设于所述第一胶膜层内；

24、所述第四金属栅至少部分设于所述第二胶膜层内。

25、在一种可能的实现方式中，所述钙钛矿太阳能电池片还包括第一缓冲层和第二缓冲层；

26、所述第一缓冲层设于所述第一传输层和所述第一透明导电层之间；

27、所述第二缓冲层设于所述第二传输层和所述第二透明导电层之间。

28、第二方面，本申请还提出一种钙钛矿太阳能电池，所述钙钛矿太阳能电池包括所述钙钛矿太阳能电片，所述钙钛矿太阳能电片包括：沿第一方向依次层叠设置的第一透明导电层、第一传输层、钙钛矿吸光层、第二传输层以及第二透明导电层；

29、所述第一透明导电层一侧设有第一金属栅层，所述第一金属栅层包括多个第一金属栅和第二金属栅，所述第一金属栅用于收集所述第一透明导电层内的光生载流子，所述第二金属栅用于对所述第一金属栅收集的光生载流子进行汇流；

30、所述第二金属栅的宽度和所述第一金属栅的宽度比值为a，1≤a≤13。

31、第三方面，本申请还提出了一种光伏组件，所述光伏组件包括钙钛矿太阳能电池，所述钙钛矿太阳能电池包括所述钙钛矿太阳能电片，所述钙钛矿太阳能电片包括：沿第一方向依次层叠设置的第一透明导电层、第一传输层、钙钛矿吸光层、第二传输层以及第二透明导电层；

32、所述第一透明导电层一侧设有第一金属栅层，所述第一金属栅层包括多个第一金属栅和第二金属栅，所述第一金属栅用于收集所述第一透明导电层内的光生载流子，所述第二金属栅用于对所述第一金属栅收集的光生载流子进行汇流；

33、所述第二金属栅的宽度和所述第一金属栅的宽度比值为a，1≤a≤13。

34、本申请的技术方案取消了主栅极，改用与第一金属栅宽度比值在1≤a≤13之间的第二金属栅进行替代，钙钛矿太阳能电池片产生的光生载流子经过第一金属栅汇流后，不再通过主栅极，而是直接通过第二金属栅向外部电路传递。如此设置，一方面，取消了主栅极，降低银耗，节省成本，同时，与同版型组件0bb(无主栅)相比，本申请的第二金属栅宽度更窄，遮光面积更小，第一透明导电层的光线透过率更高，钙钛矿太阳能电池片的光能转化效率更高。第二方面，第二金属栅宽度减小，单位面积内可布置数量增加，第二金属栅和第一金属栅在单位面积内的接触点增多，光生载流子在第一金属栅和第二金属栅之间的传输距离变短，传输电阻变小，传输损耗降低。

技术特征：

1.一种钙钛矿太阳能电池片，其特征在于，包括沿第一方向依次层叠设置的第一透明导电层、第一传输层、钙钛矿吸光层、第二传输层以及第二透明导电层；

2.如权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池片，其特征在于，各所述第一金属栅沿第二方向间隔设于所述第一透明导电层一侧；

3.如权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池片，其特征在于，所述第二透明导电层一侧设有第二金属栅层，所述第二金属栅层包括多个第三金属栅和第四金属栅，所述第三金属栅用以收集所述第二透明导电层内的光生载流子，所述第四金属栅用以对所述第三金属栅收集的光生载流子进行汇流；

4.如权利要求3所述的钙钛矿太阳能电池片，其特征在于，所述第二金属栅和所述第四金属栅材质包括铜。

5.如权利要求3所述的钙钛矿太阳能电池片，其特征在于，所述第二金属栅和所述第四金属栅沿第三方向的横截面的形状呈圆形设置；

6.如权利要求3所述的钙钛矿太阳能电池片，其特征在于，所述第一金属栅和所述第三金属栅材质包括银。

7.如权利要求3所述的钙钛矿太阳能电池片，其特征在于，所述第一金属栅沿第一方向的长度为l3，沿第二方向的长度为l4，l3≥1μm，l4≥100nm；

8.如权利要求3所述的钙钛矿太阳能电池片，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池片还包括第一基板，所述第一基板设于所述第二金属栅背离所述第一金属栅一侧；

9.如权利要求8所述的钙钛矿太阳能电池片，其特征在于，所述第二金属栅至少部分设于所述第一胶膜层内；

10.如权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池片，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池片还包括第一缓冲层和第二缓冲层；

11.一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，包括如权利要求1至10任意一项所述的钙钛矿太阳能电池片。

12.一种光伏组件，其特征在于，包括如权利要求11所述的钙钛矿太阳能电池。

技术总结
一种钙钛矿太阳能电池片、钙钛矿太阳能电池以及光伏组件，钙钛矿太阳能电池片包括：沿第一方向依次层叠设置的第一透明导电层、第一传输层、钙钛矿吸光层、第二传输层以及第二透明导电层；第二金属栅的宽度和第一金属栅的宽度比值为A，1≤A≤13。本申请的技术方案取消了主栅极，如此设置，一方面，取消了主栅极，降低银耗，节省成本，同时，相对同版型组件0BB第二金属栅更细，遮光面积更小，第一透明导电层的光线透过率更高。第二方面，第二金属栅宽度减小，单位面积内可布置数量增加，第二金属栅和第一金属栅在单位面积内的接触点增多，光生载流子在第一金属栅和第二金属栅之间的传输距离变短，传输损耗降低。

技术研发人员：谢佩,田野,郑艾彬,童旻,孙翔
受保护的技术使用者：比亚迪股份有限公司
技术研发日：20230927
技术公布日：2024/5/10