[发明专利]一种双结叠层电池及其制备方法

权利要求书

1.一种双结叠层电池，其特征在于，包括：

基于半导体材料的底电池，具有P型硅层、形成于所述P型硅层正面的N型掺杂层、在N型掺杂层之上的正面钝化层、在P型硅层背面的背面钝化层；

透明导电层，结合于所述底电池的正面钝化层之上；

基于钙钛矿材料的顶电池，且所述顶电池的钙钛矿层通过背面的电子传输层结合于所述透明导电层之上。

2.根据权利要求1所述的双结叠层电池，其特征在于，所述底电池包括硅基半导体电池、合金半导体电池或氧化物半导体电池；

可选地，合金半导体包括碲化镉基半导体电池、铜铟镓硒基半导体电池或砷化镓基半导体电池；

可选地，所述硅基半导体电池为单晶硅基半导体电池、多晶硅基半导体电池、晶硅基半导体电池或非晶硅基合金半导体。

3.根据权利要求1或2所述的双结叠层电池，其特征在于，所述顶电池包括结合于所述钙钛矿层正面的空穴传输层；

可选地，所述顶电池包括结合于所述空穴传输层之上的缓冲层；

可选地，所述顶电池的电极穿透所述缓冲层与所述空穴传输层结合；

可选地，所述底电池包括结合于所述背面钝化层之下的减反射层。

4.一种双结叠层电池，其特征在于，包括：依次叠层布置的减反射层、背面钝化层、P型硅层、N型掺杂层、正面钝化层、透明导电层、电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层以及缓冲层，所述空穴传输层局部接触结合有正面电极，所述P型硅层通过局部P型掺杂接触结合有背面电极。

5.根据权利要求4所述的双结叠层电池，其特征在于，所述钙钛矿的禁带宽度在1.55eV至1.8eV；

或，所述电子传输层的厚度为80nm至120nm；

或，所述空穴传输层的厚度为60nm至100nm；

或，所述缓冲层的厚度为30nm至60nm；

或，所述透明导电层的厚度为8nm至25nm。

6.根据权利要求4或5所述的双结叠层电池，其特征在于，所述正面电极为银栅指电极，所述背面电极为铝栅指电极；

或，所述缓冲层为氧化钼或氧化钨；

或，所述空穴传输层为氧化镍、铜铝氧化物、锶铜氧化物、2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴、聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]或3-己基噻吩；

或，所述钙钛矿层的制作材料为具有ABX₃型晶体结构，其中的A表示甲基胺或甲脒胺，B表示铅、锡或锑，X表示碘、溴或氯；

或，所述电子传输层为三氧化二铝、氧化锡、氧化锌镁、氧化锌锡或二氧化钛；

或，所述透明导电层为氧化锌锡、氧化铟钨、氧化铟锌、氧化铟钛或氧化锌铝；

或，所述正面钝化层为氮化硅；

或，所述N型掺杂层为三氯氧磷；

或，所述P型硅层的P型掺杂区为铝掺杂；

或，所述背面钝化层是化学式为AlO_x的铝氧化物，所述减反射层是化学式为SiN_x的氮化硅，其中x的取值为0.37至0.52。

7.一种制作如权利要求4所述的双结叠层电池的方法，其特征在于，所述方法包括：

以双面抛光的P型硅层为衬底，在正面进行元素掺杂以形成N型掺杂层；

于所述N型掺杂层之上，制作正面钝化层；

在所述正面钝化层之上，制备透明导电层；

在透明导电层之上，制备电子传输层；

在所述电子传输层之上，制作钙钛矿层；

在钙钛矿层上，制作空穴传输层；

在空穴传输层上，制作缓冲层；

在缓冲层上，制作完成与所述缓冲层接触的正面电极；

在所述P型硅层的背面依次制作叠层的背面钝化层和减反射层；

对所述背面钝化层和减反射层进行局部去除以裸露所述P型硅层的电极区；

对所述电极区进行P型掺杂，并设置与所述电极区接触的背面电极。