[發明專利]一種疊層電池及其制作方法

在審

• 申請號: 202011073513.7
• 申請日: 2020-10-09
• 公開（公告）號: CN112259686A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 徐琛
• 申請（專利權）人: 隆基綠能科技股份有限公司
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L31/20;H01L31/0747;H01L31/0725;H01L51/48
• 代理公司: 北京知迪知識產權代理有限公司 11628
• 代理人: 付珍;王勝利

1.一種疊層電池，其特征在于，包括：

底電池；

形成在所述底電池上的空穴傳輸層，所述空穴傳輸層的材料包括p型銅鐵礦結構的半導體材料，在背離所述底電池的方向上，所述空穴傳輸層的價帶頂能級逐漸降低；

形成在所述空穴傳輸層上的鈣鈦礦吸收層；

以及形成在所述鈣鈦礦吸收層上方的透明導電層。

2.根據權利要求1所述的疊層電池，其特征在于，所述p型銅鐵礦結構的半導體材料的化學通式為ABC_x，其中，A包括Cu⁺、Ag⁺、Pd⁺、Sr⁺、Pt⁺中的一種或多種，B包括B³⁺、Al³⁺、Ga³⁺、In³⁺、Cr³⁺、Fe³⁺、Sc³⁺及三價稀土陽離子中的一種或多種，C為氧族元素，包括O、S、Se、Te中的一種或多種，x在1.95～2.6之間。

3.根據權利要求1所述的疊層電池，其特征在于，所述空穴傳輸層在厚度方向上具有變化的元素分布或化學配比，使得在背離所述底電池的方向上，所述空穴傳輸層的價帶頂能級逐漸降低。

4.根據權利要求1所述的疊層電池，其特征在于，所述空穴傳輸層的厚度為5nm～100nm；和/或，

所述空穴傳輸層的價帶頂能級的變化范圍為-4.5eV～-5.4eV。

5.根據權利要求1-4任一項所述的疊層電池，其特征在于，所述底電池的頂層為n型重摻雜層，所述n型重摻雜層與所述空穴傳輸層接觸而形成載流子復合界面。

6.根據權利要求5所述的疊層電池，其特征在于，所述疊層電池還包括位于所述底電池和所述n型重摻雜層之間的鈍化層。

7.根據權利要求1～4任一項所述的疊層電池，其特征在于，所述底電池為晶體硅底電池、多晶硅底電池、鑄錠單晶硅底電池、銅銦鎵硒底電池、鈣鈦礦底電池、砷化鎵底電池、有機光伏底電池中的任一種。

8.一種權利要求1～7任一項所述的疊層電池的制作方法，其特征在于，包括：

提供一底電池；

采用真空沉積工藝在所述底電池上形成空穴傳輸層，所述空穴傳輸層的材料包括p型銅鐵礦結構的半導體材料，在背離所述底電池的方向上，所述空穴傳輸層的價帶頂能級逐漸降低；

在所述空穴傳輸層上形成鈣鈦礦吸收層；

在所述鈣鈦礦吸收層上形成電子傳輸層和透明導電層。

9.根據權利要求8所述的疊層電池的制作方法，其特征在于，所述真空沉積工藝為磁控濺射工藝、激光脈沖沉積工藝或熱蒸發鍍膜工藝。

10.根據權利要求8或9所述的疊層電池的制作方法，其特征在于，在所述空穴傳輸層上形成鈣鈦礦吸收層包括：

采用共蒸法在所述空穴傳輸層上形成碘化鉛和溴化銫，

在碘化鉛和溴化銫上涂布甲脒氫碘酸鹽及甲脒氫溴酸鹽混合溶液，形成鈣鈦礦材料薄膜；

對鈣鈦礦材料薄膜進行退火處理，形成鈣鈦礦吸收層。