[發(fā)明專利]一種2-T鈣鈦礦疊層太陽能電池模塊及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010956503.1
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112133830A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 畢恩兵;陳漢;邵冒磊
• 申請（專利權(quán)）人: 上海黎元新能源科技有限公司
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/48;H01L27/30
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 郎祺

本發(fā)明公開了一種2?T鈣鈦礦疊層太陽能電池模塊及其制備方法，由若干單節(jié)2?T鈣鈦礦疊層太陽能電池通過連接結(jié)構(gòu)串聯(lián)而成，所述連接結(jié)構(gòu)包括分割相鄰兩個所述單節(jié)2?T鈣鈦礦疊層太陽能電池TCO導(dǎo)電層的P1絕緣區(qū)、串聯(lián)相鄰兩個所述單節(jié)2?T鈣鈦礦疊層太陽能電池的P2連接區(qū)以及分割相鄰兩個所述單節(jié)2?T鈣鈦礦疊層太陽能電池對電極層的P3隔斷區(qū)，若干所述單節(jié)2?T鈣鈦礦疊層太陽能電池分置于同一塊基底透明導(dǎo)電玻璃上。采用本發(fā)明提供的制備工藝可以將整塊大面積2?T鈣鈦礦疊層太陽能電池分成子電池串聯(lián)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不僅僅提升了填充因子，還增大開路電壓，太陽光利用率高，進(jìn)而提高大面積電池模塊的轉(zhuǎn)換效率，體現(xiàn)出疊層太陽能電池的商業(yè)價值制備的電池模塊。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種2-T鈣鈦礦疊層太陽能電池模塊及其制備方法。

背景技術(shù)

近幾年來疊層太陽能電池由于其光譜利用率較高，具有比單節(jié)太陽能電池更高的轉(zhuǎn)換效率的特點受到了越來越多的關(guān)注。鈣鈦礦太陽能電池(PSC)的迅速崛起，使研究人員的目光不約而同地匯聚到了鈣鈦礦疊層太陽能電池上，經(jīng)過大量研究，目前PSC/Si、PSC/CIGS等疊層結(jié)構(gòu)的電池取得了較大成果，但由于大部分疊層電池采用4-T疊層方式，因其頂電池與底電池需分別制備，工藝繁雜，損耗較多，成本較高，不適用于大面積模塊制備。

現(xiàn)有申請?zhí)枮?01920080160.X的中國專利公開了一種2-T錫鈣鈦礦-鈣鈦礦電池疊層電池，該電池利用兩種不同成分鈣鈦礦的帶隙不同，從而使得太陽光得到充分有效地吸收，提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率，但是該疊層電池與鈣鈦礦電池的固有限制一樣，僅能在小面積的器件上有所建樹，無法在大面積電池上體現(xiàn)出更高的轉(zhuǎn)換效率，從而無法實現(xiàn)其商業(yè)化價值。現(xiàn)有申請公布號為CN110797460A的中國專利公開了一次切割的鈣鈦礦太陽能電池組件及其制備方法，其包括若干個依次串聯(lián)的子電池，每個子電池由下往上包括基底、導(dǎo)電層、前電性傳輸層、鈣鈦礦層、后電性傳輸層和背電極，相鄰兩個子電池之間設(shè)置切割線，切割線從上往下依次切斷背電極、后電性傳輸層、鈣鈦礦層、前電性傳輸層和導(dǎo)電層，從第二個子電池開始往后至第n個子電池的一側(cè)分別設(shè)置了刮膜線，刮膜線從上往下依次切斷背電極、后電性傳輸層、鈣鈦礦層和前電性傳輸層，使得該子電池在其導(dǎo)電層上露出導(dǎo)電段；在電池組件上還設(shè)置了若干導(dǎo)線將前一個子電池的背電極與后一個子電池的導(dǎo)電段連接。但是，該現(xiàn)有技術(shù)只涉及到單種帶隙的鈣鈦礦材料，太陽光無法得到更有效地利用，繼而減弱其競爭力，且在實際操作上較難實現(xiàn)將導(dǎo)電線焊于厚度僅有微米級的子電池兩側(cè)，這樣成本也比較高。

因此設(shè)計提供一種適用于大面積、可一體化制備的疊層太陽能電池模塊及其制備方法是業(yè)界亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種2-T鈣鈦礦疊層太陽能電池模塊及其制備方法，該電池模塊結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，太陽光利用率高，且具有較高的光電轉(zhuǎn)換效率。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

本發(fā)明第一方面提供一種2-T鈣鈦礦疊層太陽能電池模塊，由若干單節(jié)2-T鈣鈦礦疊層太陽能電池通過連接結(jié)構(gòu)串聯(lián)而成，所述連接結(jié)構(gòu)包括分割相鄰兩個所述單節(jié)2-T鈣鈦礦疊層太陽能電池TCO導(dǎo)電層的P1絕緣區(qū)、串聯(lián)相鄰兩個所述單節(jié)2-T鈣鈦礦疊層太陽能電池的P2連接區(qū)以及分割相鄰兩個所述單節(jié)2-T鈣鈦礦疊層太陽能電池對電極層的P3隔斷區(qū)，若干所述單節(jié)2-T鈣鈦礦疊層太陽能電池分置于同一塊基底透明導(dǎo)電玻璃上。

優(yōu)選地，所述單節(jié)2-T鈣鈦礦疊層太陽能電池包括依次連接的基底透明導(dǎo)電玻璃、TCO導(dǎo)電層、第一電荷傳輸層、至少能吸收短波長光線而使長波長光線完全通過的第一鈣鈦礦吸光層、第二電荷傳輸層、透明導(dǎo)電電極、第三電荷傳輸層、能吸收太陽光絕大部分波長光線的第二鈣鈦礦吸光層、第四電荷傳輸層和對電極層，所述單節(jié)2-T鈣鈦礦疊層太陽能電池的對電極層與其相鄰所述單節(jié)2-T鈣鈦礦疊層太陽能電池的TCO導(dǎo)電層串聯(lián)連接。