[发明专利]曲面陷光结构的钙钛矿/硅叠层太阳电池及其制作方法在审
申请号: | 202010860333.7 | 申请日: | 2020-08-24 |
公开(公告)号: | CN111952377A | 公开(公告)日: | 2020-11-17 |
发明(设计)人: | 刘孔;王智杰;曲胜春;吴玉林;岳世忠;孙阳;李其聪;杨诚 | 申请(专利权)人: | 中国科学院半导体研究所 |
主分类号: | H01L31/0216 | 分类号: | H01L31/0216;H01L31/0224;H01L31/028;H01L31/032;H01L31/0687;H01L31/0725;H01L31/18 |
代理公司: | 中科专利商标代理有限责任公司 11021 | 代理人: | 刘歌 |
地址: | 100083 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 曲面 结构 钙钛矿 硅叠层 太阳电池 及其 制作方法 | ||
1.一种钙钛矿/硅叠层太阳电池,其特征在于,包括:
硅下电池;
曲面陷光结构,设置在硅下电池上;
载流子复合层,设置在曲面陷光结构上;
钙钛矿上电池,设置在载流子复合层上;
透明电极,设置在钙钛矿上电池上;以及
金属电极,设置在透明电极上。
2.根据权利要求1所述的钙钛矿/硅叠层太阳电池,其特征在于,
所述的曲面陷光结构的特征尺寸范围在1μm至20μm之间;曲面陷光结构中相邻两个凸起之间的间距范围在1μm至20μm之间;
所述载流子复合层、钙钛矿上电池、透明电极与曲面陷光结构的曲面保持相同形状,或钙钛矿上电池将曲面陷光结构填平。
3.根据权利要求1所述的钙钛矿/硅叠层太阳电池,其特征在于,
所述载流子复合层包括透明导电复合结或掺杂隧穿结中的任一种;
所述载流子复合层的厚度范围在5nm至20nm之间。
4.根据权利要求1所述的钙钛矿/硅叠层太阳电池,其特征在于,
所述硅下电池包括晶硅电池、本征膜异质结电池、钝化发射极背面电池中的任一种。
5.根据权利要求1所述的钙钛矿/硅叠层太阳电池,其特征在于,
所述钙钛矿上电池吸光层材料结构为ABX3,其中A为甲胺、甲脒、Cs、Rb中的任一种或四者阳离子的混合物,B为Pb或Sn,X为Cl、Br、I中的任一种或三者阴离子的混合物;
所述钙钛矿上电池的带隙范围在1.5eV至1.8eV之间;
所述透明电极采用的材料包括氧化铟锡、氧化铟锌、掺铝氧化锌、氟掺杂氧化锡中的至少一种;
所述金属电极包括金属栅线电极。
6.根据权利要求1所述的钙钛矿/硅叠层太阳电池,其特征在于,
所述钙钛矿/硅叠层太阳电池还包括设置在透明电极上的减反增透膜。
7.一种钙钛矿/硅叠层太阳电池的制作方法,包括:
在硅下电池表面制作减反结构;
将减反结构制作成曲面陷光结构;
在曲面陷光结构上制作载流子复合层;
在载流子复合层上制作钙钛矿上电池;
在钙钛矿上电池上制作透明电极;
在透明电极上制作金属电极,得到所述钙钛矿/硅叠层太阳电池。
8.根据权利要求7所述的制作方法,其特征在于,
所述减反结构包括金字塔阵列结构或者纳米线阵列结构中的任一种;
制作所述减反结构采用的方法包括湿化学法。
9.根据权利要求7所述的制作方法,其特征在于,
所述的曲面陷光结构的特征尺寸范围在1μm至20μm之间,曲面陷光结构中相邻两个凸起之间的间距范围在1μm至20μm之间;
所述载流子复合层、钙钛矿上电池、透明电极与曲面陷光结构的曲面保持相同形状;
所述载流子复合层包括透明导电复合结或掺杂非晶硅隧穿结中的任一种;
所述载流子复合层的厚度范围在5nm至20nm之间;
所述金属电极包括金属栅线电极。
10.根据权利要求7所述的制作方法,其特征在于,
所述曲面陷光结构的制作方法包括激光烧蚀法;
所述制作方法还包括在透明电极上制作减反增透膜。
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