[发明专利]一种叠层钙钛矿太阳能电池制备方法

说明书

本发明提供一种叠层钙钛矿太阳能电池制备方法，包括以下步骤：提供第一电池作为底电池；在第一电池上形成第二电池；其中第二电池为钙钛矿太阳能电池，第二电池中包括远离第一电池的透明电极；透明电极通过多步磁控溅射步骤，分步将透明电极材料沉积形成；多步磁控溅射步骤中，每一步磁控溅射过程的溅射功率逐步提高，每一步磁控溅射步骤沉积的透明电极材料的沉积厚度逐渐增加。本发明提供的叠层钙钛矿太阳能电池制备方法，可以兼顾透明电极的生产效率和电池功能层薄膜的完好程度。

技术领域

本发明涉及太阳能电池制造技术领域，具体涉及一种叠层钙钛矿太阳能电池制备方法。

背景技术

在硅/钙钛矿叠层太阳能电池的研究中，相当一部分的研究集中在了开发一种合适的透明电极来代替钙钛矿电池常用的金属电极上。出于其制备工艺简便、重复性好、可以兼顾透光率和导电性能等优点，溅射制备的透明导电氧化物(TransParent ConductiveOxide，TCO)薄膜较早地便被应用到半透明钙钛矿太阳能电池的制备中。但是，由于钙钛矿薄膜较软，同时钙钛矿薄膜上的电子传输层也较薄，难以阻挡携带高能量的溅射基材，如果用高功率能量进行溅射透明电极，容易击穿电子传输层，进而造成钙钛矿薄膜损伤，甚至击穿钙钛矿薄膜，导致钙钛矿薄膜器件不工作；如果用较低能量进行透明电极的沉积溅射，沉积时间又非常长，生产效率不理想。因此需要一种方案，以解决透明电极的生产效率和电池功能层薄膜的完好程度难以兼顾的问题。

发明内容

因此本发明提供一种叠层钙钛矿太阳能电池制备方法，以解决透明电极的生产效率和电池功能层薄膜的完好程度难以兼顾的问题。

本发明提供一种叠层钙钛矿太阳能电池制备方法，包括以下步骤：提供第一电池作为底电池；在第一电池上形成第二电池；其中第二电池为钙钛矿太阳能电池，第二电池中包括远离第一电池的透明电极；透明电极通过多步磁控溅射步骤，分步将透明电极材料沉积形成；多步磁控溅射步骤中，每一步磁控溅射过程的溅射功率逐步提高，每一步磁控溅射步骤沉积的透明电极材料的沉积厚度逐渐增加。

可选的，多步磁控溅射步骤，包括2-10步磁控溅射过程；多步磁控溅射步骤，沉积的透明电极材料的总沉积厚度为80nm-500nm。

可选的，多步磁控溅射步骤，包括4步磁控溅射过程；其中，第1步磁控溅射过程，溅射功率为10w，沉积厚度为10nm；第2步磁控溅射过程，溅射功率为50w，沉积厚度为30nm；第3步磁控溅射过程，溅射功率为150w，沉积厚度为40nm；第4步磁控溅射过程，溅射功率为300w，沉积厚度为100nm。

可选的，单步磁控溅射过程中，溅射沉积的镀膜压力为0.1Pa-0.5Pa。

可选的，单步磁控溅射过程中，溅射沉积的镀膜温度为25℃-200℃；

可选的，单步磁控溅射过程中，溅射沉积的气氛条件中氩气：氧气为20:1-200:1。

可选的，单步磁控溅射过程中，溅射沉积的靶基距为20mm-1000mm。

可选的，第一电池包括CIGS电池、HJT电池、Top-con电池、Perc电池或GaAs电池；第二电池包括正式单节钙钛矿太阳能电池、反式单节钙钛矿太阳能电池、叠层钙钛矿太阳能电池。

可选的，第二电池的钙钛矿吸收层的带隙宽度为1.53eV-1.78eV。

可选的，透明电极包括金属/氧化物/金属三明治电极或透明导电氧化物电极；透明电极材料包括ITO、IZO、AZO或AGO。