[發明專利]一種由獨立子電池組裝的鈣鈦礦/晶硅疊層太陽電池器件及其制備方法有效

申請號：	202110928622.0	申請日：	2021-08-13
公開（公告）號：	CN113809237B	公開（公告）日：	2023-05-05
發明（設計）人：	袁寧一;倪俊杰;丁建寧;王書博;房香;顧磊磊	申請（專利權）人：	常州大學;江蘇大學
主分類號：	H10K30/15	分類號：	H10K30/15;H10K71/00;H01L31/0687;H01L31/0224
代理公司：	常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258	代理人：	王志慧
地址：	213164 ***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種獨立電池組裝鈣鈦礦晶硅疊層太陽電池器件及其制備方法
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【說明書】：

本發明屬于太陽能電池技術領域，尤其涉及一種由獨立子電池組裝的鈣鈦礦/晶硅疊層太陽電池器件及其制備方法。1.刻蝕透明襯底；2.制備晶硅電池；3.在襯底上覆蓋銀柵線電極；4.使用磁控濺射制備FTO透明導電層；5.制備寬帶隙鈣鈦礦電池功能層；6.使用磁控濺射在空穴傳輸層上制備透明電極；7.通過導電銀漿粘合形成疊層器件，并進行四周密封。在透明襯底上制備寬帶隙鈣鈦礦電池，并在襯底上制備銀柵線，提供了收集電流的新思路，優化了FTO層橫向導電性能差的問題；使用導電銀漿直接將鈣鈦礦電池和晶硅電池粘合形成鈣鈦礦/晶硅疊層電池，可以將兩塊子電池分開制備，避免了傳統疊層電池制備過程中需要達成的工藝兼容問題。

技術領域

本發明屬于太陽能電池技術領域，具體涉及一種由獨立子電池組裝的鈣鈦礦/晶硅疊層太陽電池器件及其制備方法。

背景技術

目前晶硅電池已經占據了光伏市場的絕大部分份額，單節晶硅電池的轉化效率也已經達到了26.7％，逼近其理論極限效率(29.1％)。目前，備受矚目的突破此極限的方法是制備疊層電池。而有機-無機雜化鈣鈦礦電池由于較高的轉換效率，以及帶隙可調等優點，被各方所推崇。尤其是兩端疊層結構，被認為是最符合當前晶硅產線的產品。疊層電池可以充分利用太陽光各個波段的光線。對于晶硅電池來說，為了減少表面反射，增加光的利用，通常表面制備微米級的金字塔陷光結構，目前不少疊層電池都基于制絨的硅片進行制備，如CN111987184A。但目前于硅片上制備鈣鈦礦的方法，如CN112885914A所使用的涂布法，如CN112909187A使用的旋涂法，均會受制于硅片本身的形貌。

發明內容

本發明的目的在于，充分利用鈣鈦礦電池帶隙可調節的特性和硅電池成熟的生產線，將兩者的優勢充分結合，使用導電銀漿將兩者連接起來，并進行封裝，制得鈣鈦礦/晶硅疊層電池，可以在平面制備鈣鈦礦電池的同時不受硅片形貌的影響。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種鈣鈦礦/晶硅疊層太陽電池的制備方法，包括如下操作步驟：

S1.在4cm×4cm的透明玻璃基底(2)上完成刻槽與鉆孔，將透明基底兩面打通；

在透明玻璃基底雙面進行刻槽與鉆孔，最終效果如圖2所示。所刻蝕的槽等間距排列，各條槽之間間距8.5mm，槽寬2mm，槽深0.5mm；鉆孔直徑1mm，孔深1.2mm，間距5mm。

S2.使用工業化的方法制備HIT晶硅電池(12)，其中銀柵線結構如圖4所示，包含主柵(10)和細柵(11)。其中主柵寬2mm，主柵間距8.5mm，細柵寬45μm，細柵間距3mm。

S3.清洗透明基底(2)；

透明玻璃基底超聲清洗順序為去離子水、丙酮、乙醇，每次清洗15min，清洗完成后使用氣槍吹干。

S4.對應玻璃基底激光劃刻部位使用金屬漿料(1)進行覆蓋；

在透明玻璃基底刻槽部位覆蓋金屬漿料，其中覆蓋漿料應將刻槽部分完全填充，厚度兩側均為0.5mm，鉆孔處也應填充滿，孔深1.2mm，形成貫穿式金屬電極，結構如圖3所示的區域。

S5.在玻璃基底一側使用磁控濺射制備FTO透明導電電極(3)；