钙钛矿-硅叠层太阳能电池的制备方法与流程

本发明涉及钙钛矿叠层电池，尤其涉及一种钙钛矿-硅叠层太阳能电池的制备方法。

背景技术：

1、大面积钙钛矿/硅异质结两端叠层电池制备中，常用的钙钛矿层的制备方法是狭缝涂布。狭缝式涂布的工作原理为：涂布液体在一定压力下，并保持一定流量，沿着涂布模具的缝隙唇口，挤压喷出而涂覆到基材表面上。溶液通过两个模具之间的进料槽从分配室流向基板。涂布珠通过上游和下游弯月面形成。流速、涂布速度、液体粘度和涂布间隙都会影响狭缝涂布膜的质量。在钙钛矿/硅异质结两端叠层电池制备时，是在硅片上涂布，整个硅片区域内，都需要能够涂覆上钙钛矿层，不存在预留区，因此涂布的起始位置和终止位置是需要将整个硅片覆盖的。全覆盖的涂布，往往会造成涂布时钙钛矿溶液易渗漏到硅片的背面，造成硅片污染。硅片背部的污染是不利于最终叠层电池的制备的。而且硅片的形状多样，当硅片有倒角存在使得硅片上在涂布过程中涂布宽幅有变化，更容易造成背部渗漏污染硅片。

技术实现思路

1、本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：硅片在狭缝涂布过程中容易受到钙钛矿溶液污染。本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为此，本发明的实施例提出一种钙钛矿-硅叠层太阳能电池制备方法，该钙钛矿-硅叠层太阳能电池的制备方法具有保护硅片质量和提高涂布质量的优点。

3、根据本发明实施例的钙钛矿-硅叠层太阳能电池的制备方法，钙钛矿-硅叠层太阳能电池的制备方法包括以下步骤：

4、在硅片的第一面涂布pdms并在预设温度下加热预设时间，得到附着pdms胶膜的硅片；

5、对附着pdms胶膜的硅片的第二面涂布钙钛矿溶液，得到一层钙钛矿湿膜；

6、对钙钛矿湿膜进行干燥结晶处理，硅片上钙钛矿层制备完成；

7、去除硅片上的pdms胶膜，对硅片继续加工得到叠层电池片。

8、根据本发明实施例的钙钛矿-硅叠层太阳能电池制备方法具有保护硅片质量和提高涂布质量的优点。本申请通过对硅片加工过程中涂布制作保护性胶膜减少硅片受到的污染，克服了狭缝涂布中涂布误差和涂布预留区的缺点，提高了涂布精度。本申请与相关技术相比，无需制作高精度模具等适应异形硅片形状，生产成本低，无需通过模具底部的吹风口吹走可能渗漏到高精度模具里面的钙钛矿溶液，避免造成硅片背部污染的同时节省模具加工和增加送风设备造成的生产成本。

9、在一些实施例中，在硅片的第一面涂布pdms前，在硅片的第二面贴附保护片，所述保护片围绕所述硅片的边缘布置形成保护圈。

10、在一些实施例中，将pdms涂布至pdms覆盖硅片的第一面以使pdms与保护圈的保护片相接触。

11、在一些实施例中，硅片的第一面形成pdms胶膜后，去除所述硅片的第二面的保护片，进行钙钛矿溶液涂布。

12、在一些实施例中，涂布钙钛矿溶液时，从所述硅片第二面的pdms区域为起点开始涂布。

13、在一些实施例中，所述硅片第一面的pdms胶膜在60℃～85℃范围内加热，固化时间40～80min。

14、在一些实施例中，对钙钛矿湿膜进行干燥结晶处理时，带有钙钛矿湿膜的硅片在100～180℃条件下加热5～60min。

15、在一些实施例中，所述pdms为硅类聚合体和交联剂按重量比例10：1进行混合后得到的溶液。

16、在一些实施例中，所述pdms胶膜在所述硅片的第一面所在平面上的面积大于所述硅片的第一面的面积。

技术特征：

1.一种钙钛矿-硅叠层太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的钙钛矿-硅叠层太阳能电池的制备方法，其特征在于，在硅片的第一面涂布pdms前，在硅片的第二面贴附保护片，所述保护片围绕所述硅片的边缘布置形成保护圈。

3.根据权利要求2所述的钙钛矿-硅叠层太阳能电池的制备方法，其特征在于，将pdms涂布至pdms覆盖硅片的第一面以使pdms与保护圈的保护片相接触。

4.根据权利要求3所述的钙钛矿-硅叠层太阳能电池的制备方法，其特征在于，硅片的第一面形成pdms胶膜后，去除所述硅片的第二面的保护片，进行钙钛矿溶液涂布。

5.根据权利要求1所述的钙钛矿-硅叠层太阳能电池的制备方法，其特征在于，涂布钙钛矿溶液时，从所述硅片第二面的pdms区域为起点开始涂布。

6.根据权利要求1所述的钙钛矿-硅叠层太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述硅片第一面的pdms胶膜在60℃～85℃范围内加热，固化时间40～80min。

7.根据权利要求1所述的钙钛矿-硅叠层太阳能电池的制备方法，其特征在于，对钙钛矿湿膜进行干燥结晶处理时，带有钙钛矿湿膜的硅片在100～180℃条件下加热5～60min。

8.根据权利要求1所述的钙钛矿-硅叠层太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述pdms为硅类聚合体和交联剂按重量比例10：1进行混合后得到的溶液。

9.根据权利要求1所述的钙钛矿-硅叠层太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述pdms胶膜在所述硅片的第一面所在平面上的面积大于所述硅片的第一面的面积。

技术总结
本发明公开一种钙钛矿‑硅叠层太阳能电池的制备方法，钙钛矿‑硅叠层太阳能电池的制备方法包括在硅片的第一面涂布PDMS并在预设温度下加热预设时间，得到附着PDMS胶膜的硅片；对附着PDMS胶膜的硅片的第二面涂布钙钛矿溶液，得到一层钙钛矿湿膜；对钙钛矿湿膜进行干燥结晶处理，硅片上钙钛矿层制备完成；去除硅片上的PDMS胶膜，对硅片继续加工得到叠层电池片。本发明提供的钙钛矿‑硅叠层太阳能电池的制备方法具备保护硅片质量和提高涂布质量的优点。

技术研发人员：刘伟,王彩霞,墙子跃,高翔,赵晓霞
受保护的技术使用者：国家电投集团科学技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24