[發(fā)明專利]一種單節(jié)鈣鈦礦太陽能電池及其鈣鈦礦太陽能電池模塊

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• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106784321A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳漢;畢恩兵;唐文濤;楊旭東;韓禮元
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州黎元新能源科技有限公司
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/48
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11127
• 代理人: 姚亮,沈金輝

1.一種單節(jié)鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，該單節(jié)鈣鈦礦太陽能電池導(dǎo)電層的至少一個(gè)斷開端具有第一斜坡結(jié)構(gòu)，所述第一斜坡結(jié)構(gòu)具有與基底成110-170°的第一坡面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單節(jié)鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述斜坡結(jié)構(gòu)具有與基底成120-160°的第一坡面；優(yōu)選為130-155°；進(jìn)一步優(yōu)選為140-150°。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單節(jié)鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述第一坡面為平面狀坡面或階梯狀坡面；

優(yōu)選地，所述階梯狀坡面由若干臺階單元組成，所述臺階單元的拐角角度大于90°。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單節(jié)鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，該單節(jié)鈣鈦礦太陽能電池包括基底、導(dǎo)電層、對電極，以及設(shè)于所述導(dǎo)電層和對電極之間用于實(shí)現(xiàn)電子傳輸、光吸收和空穴傳輸功能的光生電單元；所述光生電單元由一層或多層功能材料組成；

優(yōu)選地，所述光生電單元由三層功能材料組成，具體結(jié)構(gòu)為：鈣鈦礦光吸收層為中間層，電子傳輸層和空穴傳輸層分置于鈣鈦礦光吸收層的兩側(cè)；

更優(yōu)選地，所述基底、導(dǎo)電層、對電極或功能材料之間設(shè)置有輔助層，所述輔助層用于改善相應(yīng)層材料的強(qiáng)度、平整度、粘接性或透光率。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單節(jié)鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，

所述導(dǎo)電層包括氧化銦錫層、摻雜鋁的氧化鋅層或摻雜氟的氧化錫層；

所述基底包括玻璃基底、金屬基底、陶瓷基底或耐高溫有機(jī)聚合物基底；

所述電子傳輸層選自無機(jī)電子傳輸材料或有機(jī)電子傳輸材料中的一種或幾種的組合；其中，所述無機(jī)電子傳輸材料包括TiO₂、ZnO或SnO₂；所述有機(jī)電子傳輸材料包括PCBM；

所述空穴傳輸層選自無機(jī)空穴傳輸材料或有機(jī)空穴傳輸材料中的一種或幾種的組合；其中，所述無機(jī)空穴傳輸材料包括NiO、Cu₂O或MoO₃；所述有機(jī)空穴傳輸材料包括Spiro-OMeTAD、PEDOT:PSS或PTAA；

所述鈣鈦礦光吸收層中包含一種或幾種鈣鈦礦材料ABX₃，A為NH＝CHNH₃、CH₃NH₃或Cs；B為Pb或Sn；X為I、Cl或Br；

所述對電極為金屬電極或非金屬電極，所述金屬電極包括Al、Ag、Au、Mo和Cr中的一種或多種的組合；所述非金屬電極包括碳電極。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單節(jié)鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，在所述第一坡面上方形成的功能材料層中的一層或多層，具有順勢形成的第一斜坡段；

優(yōu)選地，所述電子傳輸層、鈣鈦礦光吸收層和空穴傳輸層具有順勢形成的第一斜坡段；

進(jìn)一步優(yōu)選地，在所述功能材料層的斜坡段上方形成的對電極層，具有順勢形成的第一斜坡段。

7.根據(jù)權(quán)利要求4-6任一項(xiàng)所述的單節(jié)鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述功能材料層的斷開端具有第二斜坡結(jié)構(gòu)；所述第二斜坡結(jié)構(gòu)具有與基底成110-170°的第二坡面；優(yōu)選為120-160；進(jìn)一步優(yōu)選為130-155°；更優(yōu)選為140-150°。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的單節(jié)鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，在所述功能材料層的第二坡面上方形成的對電極層，具有順勢形成的第二斜坡段。

9.一種鈣鈦礦太陽能電池模塊，其特征在于，該鈣鈦礦太陽能電池模塊包括兩個(gè)以上權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的單節(jié)鈣鈦礦太陽能電池；各單節(jié)鈣鈦礦太陽能電池分置于一塊整體基底材料上。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鈣鈦礦太陽能電池模塊，其特征在于，該鈣鈦礦太陽能電池模塊中的功能材料層或?qū)﹄姌O層的斷開段具有第一斜坡結(jié)構(gòu)，所述第一斜坡結(jié)構(gòu)具有與基底成110-170°的第一坡面；優(yōu)選為120-160；進(jìn)一步優(yōu)選為130-155°；更優(yōu)選為140-150°。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鈣鈦礦太陽能電池模塊，其特征在于，相鄰的單節(jié)鈣鈦礦太陽能電池之間為串聯(lián)連接；

優(yōu)選地，所述串聯(lián)連接的具體方式為：前一個(gè)單節(jié)鈣鈦礦太陽能電池的對電極層與后一個(gè)單節(jié)鈣鈦礦太陽能電池的導(dǎo)電層聯(lián)通；

進(jìn)一步優(yōu)選地，與對電極層相連通的導(dǎo)電層的段開端具有第一斜坡結(jié)構(gòu)。