[实用新型]一种叠层太阳电池

说明书

本实用新型提供了一种叠层太阳电池，所述的叠层太阳电池包括依次层叠且紧密贴合的晶硅衬底、钙钛矿层、缓冲层、导电层、金属电极层和减反层，所述金属电极层的表面还设置有金属电极。本实用新型提供的叠层太阳电池省去了电子传输层和空穴传输层，简化了电池结构，去掉部分功能层的制备工艺，则更有利于电池整体制造成本的进一步降低。

技术领域

本实用新型属于太阳电池技术领域，涉及一种叠层太阳电池。

背景技术

由于太阳能光伏发电具有安全可靠、受地域限制因素较少、可方便与建筑物相结合等优势而得到快速发展。若使之能应用于大规模的发电，需降低生产成本，同时提高太阳电池的光电转换效率。硅异质结电池由于其高效低价、低温制备、开压高、稳定性好等优点，发展迅速，吸收光谱广(300-1200nm)，但因为其对短波段、高能量光吸收利用率低而限制效率。而钙钛矿太阳电池由于其低成本、高效率、低耗能等优点在近几年发展迅速，尤其对短波段、高能量光吸收利用率相当高，但由于仅对300～800nm的光进行吸收利用，限制了其电流，影响效率。

钙钛矿材料凭借带隙可调的特点能与带隙较低的光吸收材料(如晶体硅) 结合制备两端叠层太阳电池，从而能在成本增加甚微的前提下，实现器件转换效率的显著提高。

CN110649111A公开了一种叠层式太阳能电池，包括从上至下依次层叠设置的减反层、上电池、界面层、下电池及下电极，所述减反层的上表面等间距地开设有至少3个槽体，每个所述槽体中均电连接有前电极，所述上电池中含有钛矿结构材料。该实用新型由于其层叠式结构设计可以获得更高的开路电压，并且上、下电池分别吸收不同波长范围的太阳光，能够最大程度地提高太阳光的利用率，提升短路电池，因此可以获得更高的光电转换效率。

CN107369767A公开了一种钙钛矿/硅异质结两端叠层太阳电池，所述叠层太阳电池是在顶电池空穴传输层上制备一层中间保护层，以保护空穴传输层不受后续透明电极损伤、防止结构受损，提高叠层电池填充因子进而提高效率。

CN110867516A公开了一种新型基于钙钛矿和晶硅背钝化叠层太阳电池及其制造方法，包括底层电池和顶层电池，上电极固定连接在顶层电池上，所述底层电池和顶层电池之间设有中间层，所述底层电池为晶硅背钝化电池，所述中间层为透明导电薄膜，所述顶层电池为钙钛矿电池。

一般而言，钙钛矿顶太阳电池需制备电子传输层和空穴传输层，因此叠层太阳电池中从底部到顶部只能是N-P-N-i-P或P-N-P-i-N，对底电池的类型要求有严格限制，从而导致底电池的适用范围较窄，无法进行广泛推广。此外，晶体硅/钙钛矿两端叠层太阳电池结构较为复杂，沉积层数较多，若能在保证器件高效率的前提下，简化电池的结构，去掉部分功能层的制备工艺，则更有利于电池整体制造成本的进一步降低。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种叠层太阳电池，本实用新型提供的叠层太阳电池省去了电子传输层和空穴传输层，简化了电池结构，去掉部分功能层的制备工艺，则更有利于电池整体制造成本的进一步降低。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

第一方面，本实用新型提供了一种叠层太阳电池，所述的叠层太阳电池包括依次层叠且紧密贴合的晶硅衬底、钙钛矿层、缓冲层、导电层、金属电极层和减反层，所述金属电极层的表面还设置有金属电极。

一般情况下，单结钙钛矿太阳电池必须要有电子传输层和空穴传输层，电子传输层和空穴传输层分别设置于钙钛矿层两侧，这样电子传输效率才高，而钙钛矿本身兼具电子和空穴的双重传导性能，可在无电荷传输层的基础上，完成叠层电池的正常工作运行。因此，本实用新型省略了传统的叠层太阳电池中的电子传输层和空穴传输层，钙钛矿层同时作为电子传输层和空穴传输层，直接与复合层接触，同样可以达到传统叠层太阳电池的光电转化率。因此，本实用新型在保证太阳电池高效率运行的前提下，简化了电池结构，去掉电子传输层和空穴传输层，有利于电池整体制造成本的进一步降低。