[发明专利]一种柔性太阳能电池及其制备方法

说明书

本发明公开了一种柔性太阳能电池及其制备方法，包括第一封装层、第一电极层、PET层、第二封装层、第二电极层、空穴传输层、钙钛矿光电活性层、电子传输层及柔性PET基底；其中，PET层、第二封装层、第二电极层、空穴传输层、钙钛矿光电活性层、电子传输层、第一电极层、柔性PET基底及第一封装层自上到下依次分布，该电池具有较好的水氧阻隔性，电池的稳定性较高，同时制备方法较为简单。

技术领域

本发明属于薄膜太阳能电池器件的设计和制备领域，涉及一种柔性太阳能电池及其制备方法。

背景技术

随着化石能源的日益枯竭和其使用所带来的高昂的环境成本，可再生清洁能源的开发和利用受到广泛的关注。太阳能光伏发电技术和产品在全球范围内得到了高速增长，成为最具潜力的清洁能源。近年来发现的钙钛矿型太阳能电池由于高转换效率、低成本、环境友善、可挠式产品化等优点备受关注。目前主流的晶硅电池由于其硅片本身易碎、易折断的特性，使用时只能将其封装在玻璃基底的电池组件中进行使用，难以弯折或轻量化，这就限制其只能够被用在集中及分布式电站之中。而钙钛矿电池为代表的一类薄膜电池，由于其核心功能层材料厚度为微米级别，因而具有良好的柔性可塑形性质，除了电站以外，其组件还可以在军用、民用领域物品如户外帐篷、衣服、背包等场景使用，以及一些具有不规则或曲面表面的建筑物外立面使用，极大程度上拓展了光伏产品的应用场景。

同时，在目前国内外的研发过程中，人们发现大部分结构的钙钛矿型太阳能电池虽然能够较为容易的获得较高的光电转换效率，但是，在测试和保存较长一段时间之后，电池器件的效能会发生明显的下降。因此稳定性差是影响钙钛矿型太阳能电池走向实际化应用的最大阻碍之一。钙钛矿型太阳能电池稳定性不佳，其电池的封装是一个重要问题，应优化封装步骤以获得更好的水、氧阻隔性，提高电池稳定性。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种柔性太阳能电池及其制备方法，该电池具有较好的水氧阻隔性，电池的稳定性较高，同时制备方法较为简单。

为达到上述目的，本发明所述的柔性太阳能电池包括第一封装层、第一电极层、PET层、第二封装层、第二电极层、空穴传输层、钙钛矿光电活性层、电子传输层及柔性PET基底；

其中，PET层、第二封装层、第二电极层、空穴传输层、钙钛矿光电活性层、电子传输层、第一电极层、柔性PET基底及第一封装层自上到下依次分布。

第一封装层及第二封装层的材质均为氧化铝。

柔性PET基底及第一电极层均为柔性结构。

电子传输层的厚度为15-40nm。

钙钛矿光电活性层的厚度为400-600nm。

空穴传输层的厚度为30-80nm。

第二电极层的厚度为50-80nm。

第一封装层及第二封装层的厚度均为20-30nm。

本发明所述柔性太阳能电池的制备方法包括以下步骤：

1)选取柔性PET基底，再在柔性PET基底上制备第一电极层；

2)采用原子沉积、气相沉积、磁控溅射或旋涂的方法制备电子传输层；

3)采用旋涂的方法制备钙钛矿光电活性层；

4)采用溶液旋涂法制备空穴传输层；

5)采用旋涂的方法制备第二电极层；

6)采用原子层沉积法制备第一封装层及第二封装层；

7)采用胶水粘合的方式固定PET层，得柔性太阳能电池。

电子传输层的材质为氧化锡；