[发明专利]一种2-T钙钛矿叠层太阳能电池模块及其制备方法

说明书

本发明公开了一种2‑T钙钛矿叠层太阳能电池模块及其制备方法，由若干单节2‑T钙钛矿叠层太阳能电池通过连接结构串联而成，所述连接结构包括分割相邻两个所述单节2‑T钙钛矿叠层太阳能电池TCO导电层的P1绝缘区、串联相邻两个所述单节2‑T钙钛矿叠层太阳能电池的P2连接区以及分割相邻两个所述单节2‑T钙钛矿叠层太阳能电池对电极层的P3隔断区，若干所述单节2‑T钙钛矿叠层太阳能电池分置于同一块基底透明导电玻璃上。采用本发明提供的制备工艺可以将整块大面积2‑T钙钛矿叠层太阳能电池分成子电池串联结构，该结构稳定，不仅仅提升了填充因子，还增大开路电压，太阳光利用率高，进而提高大面积电池模块的转换效率，体现出叠层太阳能电池的商业价值制备的电池模块。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种2-T钙钛矿叠层太阳能电池模块及其制备方法。

背景技术

近几年来叠层太阳能电池由于其光谱利用率较高，具有比单节太阳能电池更高的转换效率的特点受到了越来越多的关注。钙钛矿太阳能电池(PSC)的迅速崛起，使研究人员的目光不约而同地汇聚到了钙钛矿叠层太阳能电池上，经过大量研究，目前PSC/Si、PSC/CIGS等叠层结构的电池取得了较大成果，但由于大部分叠层电池采用4-T叠层方式，因其顶电池与底电池需分别制备，工艺繁杂，损耗较多，成本较高，不适用于大面积模块制备。

现有申请号为201920080160.X的中国专利公开了一种2-T锡钙钛矿-钙钛矿电池叠层电池，该电池利用两种不同成分钙钛矿的带隙不同，从而使得太阳光得到充分有效地吸收，提高电池的光电转换效率，但是该叠层电池与钙钛矿电池的固有限制一样，仅能在小面积的器件上有所建树，无法在大面积电池上体现出更高的转换效率，从而无法实现其商业化价值。现有申请公布号为CN110797460A的中国专利公开了一次切割的钙钛矿太阳能电池组件及其制备方法，其包括若干个依次串联的子电池，每个子电池由下往上包括基底、导电层、前电性传输层、钙钛矿层、后电性传输层和背电极，相邻两个子电池之间设置切割线，切割线从上往下依次切断背电极、后电性传输层、钙钛矿层、前电性传输层和导电层，从第二个子电池开始往后至第n个子电池的一侧分别设置了刮膜线，刮膜线从上往下依次切断背电极、后电性传输层、钙钛矿层和前电性传输层，使得该子电池在其导电层上露出导电段；在电池组件上还设置了若干导线将前一个子电池的背电极与后一个子电池的导电段连接。但是，该现有技术只涉及到单种带隙的钙钛矿材料，太阳光无法得到更有效地利用，继而减弱其竞争力，且在实际操作上较难实现将导电线焊于厚度仅有微米级的子电池两侧，这样成本也比较高。

因此设计提供一种适用于大面积、可一体化制备的叠层太阳能电池模块及其制备方法是业界亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种2-T钙钛矿叠层太阳能电池模块及其制备方法，该电池模块结构稳定，太阳光利用率高，且具有较高的光电转换效率。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

本发明第一方面提供一种2-T钙钛矿叠层太阳能电池模块，由若干单节2-T钙钛矿叠层太阳能电池通过连接结构串联而成，所述连接结构包括分割相邻两个所述单节2-T钙钛矿叠层太阳能电池TCO导电层的P1绝缘区、串联相邻两个所述单节2-T钙钛矿叠层太阳能电池的P2连接区以及分割相邻两个所述单节2-T钙钛矿叠层太阳能电池对电极层的P3隔断区，若干所述单节2-T钙钛矿叠层太阳能电池分置于同一块基底透明导电玻璃上。

优选地，所述单节2-T钙钛矿叠层太阳能电池包括依次连接的基底透明导电玻璃、TCO导电层、第一电荷传输层、至少能吸收短波长光线而使长波长光线完全通过的第一钙钛矿吸光层、第二电荷传输层、透明导电电极、第三电荷传输层、能吸收太阳光绝大部分波长光线的第二钙钛矿吸光层、第四电荷传输层和对电极层，所述单节2-T钙钛矿叠层太阳能电池的对电极层与其相邻所述单节2-T钙钛矿叠层太阳能电池的TCO导电层串联连接。