[發明專利]一種新型太陽能電池及其制備方法

在審

• 申請號: 202010087315.X
• 申請日: 2020-02-11
• 公開（公告）號: CN111276614A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 張軍
• 申請（專利權）人: 張軍
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/44;H01L51/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種新型太陽能電池及其制備方法，該方法包括以下步驟：提供一透明基底，在所述透明基底的上表面形成一凹槽，在所述凹槽的底面形成透明導電層，并在凹槽的第一、第三側面上形成多個與所述透明導電層電連接的金屬條，在所述第一側面和所述第三側面上形成第一絕緣介質層以覆蓋所述金屬條；接著在所述凹槽的底面形成空穴傳輸層、鈣鈦礦功能層、電子傳輸層以及金屬電極；接著在所述透明基底的上表面形成第二絕緣介質層，刻蝕所述第二絕緣介質層以暴露所述金屬條的一部分以及所述金屬電極，并用金屬導線進行電極引出，在所述透明基底的下表面形成減反射層，在所述透明基底的上表面覆蓋封裝膠層。本發明的太陽能電池具有優異的穩定性。

技術領域

本發明涉及太陽能電池技術領域，特別是涉及一種新型太陽能電池及其制備方法。

背景技術

鈣鈦礦太陽能電池作為一種新型的太陽能電池，其利用鈣鈦礦型的有機金屬鹵化物半導體作為吸光材料。鈣鈦礦太陽能電池一般由透明導電基底、空穴傳輸層、鈣鈦礦吸收層、電子傳輸層以及金屬電極五個部分組成。在光照條件下，鈣鈦礦吸收層吸收光進而產生電子空穴對，其中，空穴從鈣鈦礦吸收層傳輸到空穴傳輸層進而被透明導電基底收集，電子從鈣鈦礦吸收層傳輸到電子傳輸層進而被金屬電極收集。現有的鈣鈦礦太陽能電池中，潮濕空氣容易進入鈣鈦礦太陽能電池內部，進而導致電池性能迅速下降。如何減少潮濕空氣對鈣鈦礦太陽能電池的影響是業界丞待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是克服上述現有技術的不足，提供一種新型太陽能電池及其制備方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種新型太陽能電池的制備方法，包括以下步驟：1)提供一透明基底，在所述透明基底的上表面形成一凹槽，所述凹槽具備一個底面和四個側面，相對設置的第一、第三側面與所述底面的夾角均為120°-150°，相對設置的第二、第四側面與所述底面的夾角為90°；2)接著在所述透明基底的上表面形成一完全覆蓋所述凹槽的底面的透明導電層，并在所述第一、第三側面上形成多個金屬條，每個金屬條均與所述透明導電層電連接，且延伸穿過所述第一側面或所述第三側面而到達所述透明基底的上表面，在所述第二、第四側面上不存在透明導電材料和金屬材料；3)利用掩膜在所述第一側面和所述第三側面上形成第一絕緣介質層，以確保所述第一絕緣介質層覆蓋所述金屬條。

4)接著在所述凹槽的底面形成空穴傳輸層；5)接著在所述空穴傳輸層上形成鈣鈦礦功能層；6)接著在所述鈣鈦礦功能層上形成電子傳輸層；7)接著在所述電子傳輸層上蒸鍍金屬電極；8)接著利用掩膜在所述透明基底的上表面形成第二絕緣介質層，并在所述透明基底的下表面形成減反射層；9)接著利用蝕刻工藝刻蝕所述第二絕緣介質層，以暴露所述金屬條的一部分以及所述金屬電極，并用金屬導線進行電極引出；10)接著在所述透明基底的上表面覆蓋封裝膠層。

作為優選，在所述步驟2)中，所述透明導電層的材料為ITO或FTO，所述透明導電層的厚度為100-300納米，所述金屬條的材質為銀、銅以及鋁中的一種或多種，所述金屬條的厚度為80-150納米，在所述第一側面以及所述第三側面上的金屬條的個數均為2-5個，且多個所述金屬條平行排列。

作為優選，在所述步驟3)中，所述第一絕緣介質層的材質為氮化硅、氧化硅、氧化鋁、氧化鋯中的一種或多種。

作為優選，在所述步驟4)中，形成空穴傳輸層的具體步驟為：首先在所述凹槽的底面旋涂含有銀納米線的PEDOT：PSS溶液，其中，所述含有銀納米線的PEDOT：PSS溶液中銀納米線的濃度為0.5-2mg/ml，旋涂的轉速為4000-6000轉/分鐘以及旋涂的時間為30-60秒；接著旋涂PEDOT：PSS溶液，旋涂的轉速為2000-3000轉/分鐘以及旋涂的時間為60-90秒，接著在135℃下熱處理30分鐘，以形成所述空穴傳輸層。