[發明專利]一種柔性鈣鈦礦薄膜太陽能電池及其制備方法

在審

• 申請號: 202010846448.0
• 申請日: 2020-08-21
• 公開（公告）號: CN112002777A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 趙德威
• 申請（專利權）人: 理天光電科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: H01L31/0725
• 分類號: H01L31/0725;H01L31/0445;H01L31/0336;H01L31/0392;H01L31/048;H01L31/18
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1.一種柔性鈣鈦礦薄膜太陽能電池，其特征在于：包括框架（1）、含溴薄膜層（2）、超薄氧化錫層（3）、吸收層（4）、柔性襯底層（5）、鈣鈦礦薄膜層（6）、鉀銫離子層（7）、電荷復合層（8）和柔性玻璃層（9），所述含溴薄膜層（2）設置在框架（1）最下部，所述含溴薄膜層（2）上部設置超薄氧化錫層（3），所述柔性襯底層（5）設置在超薄氧化錫層（3）上，所述柔性襯底層（5）與超薄氧化錫層（3）之間形成加強區域，所述加強區域內設置吸收層（4），所述柔性襯底層（5）設置為規則的起伏式結構，所述鉀銫離子層（7）間隔設置在柔性襯底層（5）的凸起上，所述鈣鈦礦薄膜層（6）扣合設置在柔性襯底層（5）上，所述電荷復合層（8）設置在鈣鈦礦薄膜層（6）上，所述電荷復合層（8）呈凹陷結構線性陣列設置有全無機空穴傳輸層（81），所述柔性柔性玻璃層（9）密封固定設置在電荷復合層（8）頂部。

2.根據權利要求1所述的柔性鈣鈦礦薄膜太陽能電池，其特征在于：所述電荷復合層（8）由超薄氧化錫SnO2電子傳輸層、鋁摻雜氧化鋅AZO和氧化銦錫ITO復合組成。

3.根據權利要求1所述的柔性鈣鈦礦薄膜太陽能電池，其特征在于：所述柔性襯底層（5）波峰與波谷的差值為5m～6.3mm。

4.根據權利要求1所述的柔性鈣鈦礦薄膜太陽能電池，其特征在于：所述全無機空穴傳輸層（81）的表面均勻設置有直徑為0.5mm～0.8mm的凸起點。

5.根據權利要求1所述的柔性鈣鈦礦薄膜太陽能電池，其特征在于：兩個全無機空穴傳輸層（81）之間的間隔為3cm～5cm。

6.根據權利要求1-5任意一項所述的柔性鈣鈦礦薄膜太陽能電池的制備方法，其特征在于：包括以下步驟，

A：含溴薄膜層封裝設置在框架下部作為基底，將基底輸送至集電器腔中，采用磁控濺射將弱取向的多晶膜進行沉積；

B、將金屬吸收層采用紅外激光加熱，并在真空環境下退火后分塊封裝設置在含溴薄膜層上，各個金屬吸收層之間的間隙為2mm～3mm；

C、將柔性襯底層冷卻到-20℃～-25℃后粘結設置在各個金屬吸收層上；

D、將厚度為3mm～5mm的鉀銫離子層在折彎機上折彎為與柔性襯底層、鈣鈦礦薄膜層相配合的凹陷狀結構后，采用分隔式分布的方式固定粘結扣合在柔性襯底層，鈣鈦礦薄膜層密封設置在柔性襯底層，并且柔性襯底層上設置有與鉀銫離子層相配合的凹槽，鉀銫離子層頂部粘結在柔性襯底層上的凹槽內，然后進行60℃～80℃加熱；

E、電荷復合層中的超薄氧化錫SnO2電子傳輸層、鋁摻雜氧化鋅AZO和氧化銦錫ITO通過粘合的方式在60℃～80℃的條件下粘結復合組成，所述超薄氧化錫SnO2電子傳輸層位于最上層，所述鋁摻雜氧化鋅AZO位于中層，所述氧化銦錫ITO位于最下層；

F、柔性玻璃層在外表面印刷完成后粘合設置在超薄氧化錫SnO2電子傳輸層上，所述柔性玻璃層與框架之間粘結密封符合。

7.根據權利要求6所述的柔性鈣鈦礦薄膜太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述步驟C中將柔性襯底層的冷卻溫度設置為-22℃。

8.根據權利要求6所述的柔性鈣鈦礦薄膜太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述步驟D中鉀銫離子層頂部粘結在柔性襯底層上的凹槽內后進行加熱的溫度設置68℃。

9.根據權利要求6所述的柔性鈣鈦礦薄膜太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述步驟D中鉀銫離子層頂部粘結在柔性襯底層上的凹槽內后進行60℃～80℃加熱的時間為8～10min。

10.根據權利要求6所述的柔性鈣鈦礦薄膜太陽能電池的制備方法，其特征在于：所述超薄氧化錫SnO2電子傳輸層、鋁摻雜氧化鋅AZO和氧化銦錫ITO通過粘合的方式在65℃的條件下粘結復合組成。