[实用新型]一种自封装叠层光电器件

说明书

本申请涉及叠层光电器件领域，具体而言，涉及一种自封装叠层光电器件，其包括埋栅玻璃、钙钛矿顶电池、硅基电池和封装层；钙钛矿电池沉积在具有顶电极的埋栅玻璃上；钙钛矿电池与不同结构的硅基电池串联后封装，形成叠层光电器件；将硅基电池与钙钛矿电池通过硅基电池的前电极连接；与现有的叠层光电器件相比，本实用新型独立制备两种电池，通过金属电极串联两种电池，避免了顶电池和硅基电池界面及绒面形貌的影响，简化结构。

技术领域

本申请涉及叠层光电器件技术领域，具体而言，涉及一种自封装叠层光电器件。

背景技术

太阳能是一种储量大，清洁高效的可再生能源，太阳能发电技术是解决能源问题的重要技术之一。目前钙钛矿太阳能电池因其具有成本低、制备简单、光电转换效率高等优点，是当前的一个研究热点。硅太阳能电池因其具有制作工艺温度低、简单的工艺流程、开路电压高、转换效率高、温度系数低、优异高温/弱光发电特性和衰减低等特点，已经取得了非常大的研究进展。

太阳光谱的能量分布较宽，一种太阳能电池器件只能吸收其中一部分能量，而其余的能量不能被利用，以热能的形式被释放，导致单结的太阳能电池的光电转换效率比较低。由于钙钛矿电池的钙钛矿材料具有高的禁带宽度，硅的禁带宽度较窄，因此将钙钛矿电池作为第一吸光层，使其吸收短波的光，比如紫光，而长波的光则透过钙钛矿层，被底层的硅基电池所吸收，比如红光，这样就能最大程度将太阳能转换为电能，提高太阳能电池的转换效率。

将钙钛矿电池与硅基电池组合的方案理论上能有效提高光电转换效率。目前的叠层光电器件采用在硅基电池上制备钙钛矿电池，由于硅基电池表面具有不平整的绒面，若直接在其表面制备钙钛矿电池，第一，钙钛矿电池的每一层并不能做的很平整，甚至会破坏钙钛矿层，从而造成短路电流损失严重，不利于提高叠层器件的光电转换效率；第二，钙钛矿电池与硅基电池在相同受光面积下的短路电流不匹配，造成叠层器件光电转换效率不高，通过调整受光面积来使电流匹配存在难点，比如若将硅基电池表面做成光滑平面，硅基电池没有的绒面的陷光效果，不能实现光电转换效率的最大化，因此，叠层器件中钙钛矿电池与硅基电池的界面接触问题成为了叠层器件最难攻克的难题；第三，现有的钙钛矿电池采用在玻璃上沉积功能层、剥离部分功能层后制作阴阳电极，导致连接处贴合度差，普通阴阳电极不利于收集电荷。

因此，本实用新型提出了一种自封装叠层光电器件，解决以上问题。

发明内容

本申请实施例的目的在于，提供一种自封装叠层光电器件以解决上述问题。

第一方面，本申请实施例提供的一种自封装叠层光电器件，包括：

从上至下连接的埋栅玻璃、钙钛矿电池、硅基电池和封装层，所述埋栅玻璃的槽内设置顶电极，所述顶电极上设置钙钛矿电池，所述硅基电池通过硅基电池的前电极连接所述钙钛矿电池，所述硅基电池的背电极与所述埋栅玻璃内的顶电极形成电流回路，所述硅基电池的背电极与封装层粘接。

优选地，所述硅基电池包括PERC电池或者异质结电池或者N 型PERT电池。

优选地，所述钙钛矿电池包括从上至下设置的第一透明导电层、空穴传输层、钙钛矿吸光层、电子传输层和第二透明导电层，所述第二透明导电层与所述硅基电池的前电极连接。

优选地，所述钙钛矿电池包括从上至下设置的第一透明导电层、电子传输层、钙钛矿吸光层、空穴传输层和第二透明导电层，所述第二透明导电层与所述硅基电池的前电极连接。

优选地，所述所述顶电极、硅基电池的前电极和硅基电池的背电极厚度为1-2000μm。

优选地，所述顶电极包括垂直相交的n条主栅线和m条副栅线。

优选地，所述顶电极深度范围为1-2000μm，所述主栅线和副栅线长度与埋栅玻璃相等，所述主栅线宽度范围为10-1000μm，所述副栅线宽度范围为10-500μm。