[发明专利]一种双层钙钛矿太阳能电池及其制备方法

说明书

本发明提供一种双层钙钛矿太阳能电池及其制备方法，方法包括：提供一具有钙钛矿层的顶电池片和具有钙钛矿层的底电池片；在所述顶电池片上施加聚氨酯热熔胶，对所述聚氨酯热熔胶处理后得到流体熔胶；将所述底电池片与所述顶电池片对向放置，与所述流体熔胶接触，且使所述底电池片与所述流体熔胶之间无气泡产生；将所述顶电池片通过所述流体熔胶与所述底电池片固定粘接；在所述顶电池片和所述底电池片的四周加装边框，并用密封胶固定所述边框。本发明提供的方案能够提升钙钛矿太阳能电池的稳定性以及太阳能电池片的单位面积光利用率。

技术领域

本发明涉及钙钛矿太阳能电池技术领域，特别是指一种双层钙钛矿太阳能电池及其制备方法。

背景技术

随着全球生态环境和能源短缺问题的日益严峻，太阳能光伏发电受到各国普遍关注。目前，产业化晶体硅的电池转换效率约为19％(单晶)和17～18％(多晶)，进一步提升效率存在技术和成本的制约瓶颈。尽管一些高效硅电池技术不断得以提出，但是这些高效太阳电池制备工艺复杂、量产中品质不易控制、对设备要求高，因此，难以实现量产。除了硅太阳电池以外，其它类型的化合物薄膜电池、有机太阳电池、染料敏化太阳电池等，其电池转换效率多年来未有显著突破。

近年来，一种称之为“钙钛矿太阳电池”的新型太阳能光伏发电技术备受各国关注，其电池转换效率在短短的数年时间内从3.8％提升至目前的25.5％。钙钛矿是具有ABX₃晶体结构材料的统称，与钙钛矿CaTiO₃具有相似晶体结构。钙钛矿材料具有较长的载流子扩散长度、光学带隙可调、高的摩尔消光系数及双极性传输等优良的光电特性。同时，钙钛矿电池器件具有可全溶液法制备，制作工艺简单，原材料来源广泛和光电转化效率高等特点，这为规模化生产制作创造了条件。

但是，钙钛矿太阳电池在工作中易受环境中高温、高湿、氧气、腐蚀性化学物质和外力冲击等极端条件的影响，导致器件损坏、性能下降甚至失效，无法长期稳定地在自然环境中工作。为了保证电池能够长期高效并且稳定地工作，必须对电池片进行封装，隔绝水分和氧气，提升钙钛矿太阳能电池的稳定性。

值得关注的是，钙钛矿太阳能电池片在实际运作时，存在很多未完全利用的光，如散射损失光、透射损失光、折射损失光。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种双层钙钛矿太阳能电池及其制备方法，以减少外界水氧及温度对电池的影响，保证电池能够长期高效地工作，提升钙钛矿太阳能电池的稳定性，提高光利用率。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种双层钙钛矿太阳能电池的制备方法，包括：

提供一具有钙钛矿层的顶电池片和具有钙钛矿层的底电池片；

在所述顶电池片上施加聚氨酯热熔胶，对所述聚氨酯热熔胶处理后得到流体熔胶；

将所述底电池片与所述顶电池片对向放置，与所述流体熔胶接触，且使所述底电池片与所述流体熔胶之间无气泡产生；

将所述顶电池片通过所述流体熔胶与所述底电池片固定粘接；

在所述顶电池片和所述底电池片的四周加装边框，并用密封胶固定所述边框。

可选的，双层钙钛矿太阳能电池的制备方法，还包括：

将所述顶电池片和所述底电池片分别与不同的汇流线相接，并入不同的电网。

可选的，在所述顶电池片上施加聚氨酯热熔胶，对所述聚氨酯热熔胶处理后得到流体熔胶，包括：

在所述顶电池片上施加聚氨酯热熔胶，通过加热设备对所述聚氨酯热熔胶进行加热处理，使所述聚氨酯热熔胶在70～120℃下保持10～30分钟，得到流体熔胶。

可选的，所述加热设备以5～10℃/分钟的升温速度升至70～120℃。