[发明专利]一种钙钛矿光伏组件及其制备方法

说明书

本发明涉及一种钙钛矿光伏组件，包括基底、导电材料层、第一载流子传输层、钙钛矿层、第二载流子传输层、顶电极层，在导电材料层上设置切割线槽P1，切割线槽P1将导电材料层划断，在切割线槽P1内填充满与第一载流子传输层一样的制备材料，在顶电极层上设置切割线槽P4，其底部露出导电材料层，每条切割线槽P4两侧的钙钛矿层的侧面分别设有2D钙钛矿保护层将其遮蔽，在切割线槽P4的一侧填充有与顶电极层一样的制备材料并与顶电极层导电连接。本发明还公开该钙钛矿光伏组件的制备方法。本发明在钙钛矿薄膜层切割后暴露面引入2D钙钛矿保护层保护，避免钙钛矿活性物质避免水氧侵蚀及金属‑卤素离子的化学反应，提高光伏组件的稳定性。

技术领域

本发明属于钙钛矿光伏组件制备技术领域，特别涉及一种钙钛矿光伏组件及其制备方法。

背景技术

钙钛矿是一类具有ABX₃晶体结构的材料总称。在有机卤化物钙钛矿结构中，A通常为甲铵（MA）、甲脒(FA)等阳离子，B为铅、锡等金属阳离子，X为氯、溴、碘等阴离子，这种有机卤化物钙钛矿具有优良的半导体特性，可以实现高质量的光能与电能的互相转换，因而可以制成光伏电池、发光二极管、探测器等。

工业上大面积制作光电器件的工艺中，通常将活性材料隔离成若干单个的小部分，再串联起来，从而提高整个活性区域的性能。对于钙钛矿材料，隔离后暴露出的活性侧面具有极高的反应活性，与空气中的水、氧接触反应导致材料的降解；此外，钙钛矿中的卤素阴离子与金属电极接触，发生化学反应导致金属的导电性下降。因而，对钙钛矿材料的侧面进行保护有助于提高器件的性能和稳定性。

在公开号为CN110534651A的专利中公开了钙钛矿太阳能电池和模块及其制备方法，采用高分子聚合物、氧化物、石墨烯等材料做为钙钛矿薄膜切割后侧面的隔离层，应用于钙钛矿太阳能电池。但该专利中采用的点胶法涂覆隔离层在实际应用中存在较多的缺陷，例如，点胶操作在空气中暴露时间长，钙钛矿受水氧侵蚀严重；点胶法所需要的切割间隔区较大，使光活性区域面积变小；胶水固化使用的高能紫外线会导致钙钛矿降解；胶水固化后存在体积的膨胀或收缩，影响对钙钛矿侧面的保护效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种钙钛矿光伏组件及其制备方法，在钙钛矿薄膜层切割后暴露面引入2D钙钛矿保护层保护，避免钙钛矿活性物质避免水氧侵蚀及金属-卤素离子的化学反应，提高光伏组件的稳定性。

本发明是这样实现的，提供一种钙钛矿光伏组件，其内部结构从下往上依次包括基底、导电材料层、第一载流子传输层、钙钛矿层、第二载流子传输层、顶电极层，在导电材料层上设置有n-1条切割线槽P1，切割线槽P1将导电材料层划断，在切割线槽P1内填充满与第一载流子传输层一样的制备材料并与第一载流子传输层导电连接，在顶电极层上设置有n-1条切割线槽P4，每条切割线槽P4位于对应的切割线槽P1一侧，切割线槽P4的底部露出导电材料层，在切割线槽P4两侧的钙钛矿层的侧面分别设有2D钙钛矿保护层将其遮蔽，在切割线槽P4的一侧填充有与顶电极层一样的制备材料并与顶电极层导电连接，所述钙钛矿光伏组件在n-1条切割线槽P1和切割线槽P4的共同作用下被分割成n个钙钛矿光伏子组件。

本发明是这样实现的，提供一种钙钛矿光伏组件，其内部结构从下往上依次包括基底、导电材料层、第一载流子传输层、钙钛矿层、第二载流子传输层、顶电极层，在导电材料层上设置有n-1条切割线槽P1，切割线槽P1将导电材料层划断，在切割线槽P1内填充满与第一载流子传输层一样的制备材料并与第一载流子传输层导电连接，在顶电极层上设置有n-1条切割线槽P4，每条切割线槽P4位于对应的切割线槽P1一侧，切割线槽P4的底部露出导电材料层，在切割线槽P4两侧的钙钛矿层的侧面及其顶面分别设有2D钙钛矿保护层将其遮蔽，在切割线槽P4的一侧填充有与顶电极层一样的制备材料并与顶电极层导电连接，所述钙钛矿光伏组件在n-1条切割线槽P1和切割线槽P4的共同作用下被分割成n个钙钛矿光伏子组件。

本发明是这样实现的，提供一种如前所述的钙钛矿光伏组件的制备方法，包括如下步骤：