[發明專利]基于金屬網格互聯的兩端式疊層太陽能電池及其制備方法

在審

• 申請號: 202210910284.2
• 申請日: 2022-07-29
• 公開（公告）號: CN115312563A
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 高鵬;宋志成;郭永剛;劉大偉;張春福;倪玉鳳;張敏;楊超;劉建達;張博
• 申請（專利權）人: 青海黃河上游水電開發有限責任公司;國家電投集團黃河上游水電開發有限責任公司;青海黃河上游水電開發有限責任公司西寧太陽能電力分公司;青海黃河上游水電開發有限責任公司西安太陽能電力分公司;西安電子科技大學
• 主分類號: H01L27/30
• 分類號: H01L27/30;H01L51/42;H01L51/44;H01L51/48
• 代理公司: 深圳市銘粵知識產權代理有限公司 44304
• 代理人: 孫偉峰;黃進

1.一種基于金屬網格互聯的兩端式疊層太陽能電池，其特征在于，包括鈣鈦礦底電池、金屬網格互聯層和有機頂電池；所述金屬網格互聯層沉積形成在所述鈣鈦礦底電池上，所述有機頂電池鍵合結合在所述金屬網格互聯層上。

2.根據權利要求1所述的兩端式疊層太陽能電池，其特征在于，所述金屬網格互聯層的材料選自鎳、銅、金、銀、鈦金屬以及以上金屬的氧化物中的任意一種。

3.根據權利要求2所述的兩端式疊層太陽能電池，其特征在于，所述金屬網格互聯層的厚度為10nm～300nm，所述金屬網格互聯層是由金屬絲線交叉分布形成的形狀規則的網格，金屬絲線的線寬為5μm～30μm。

4.根據權利要求1所述的兩端式疊層太陽能電池，其特征在于，所述鈣鈦礦底電池包括依次疊層設置的第一導電玻璃基底、第一電子傳輸層、鈣鈦礦光吸收層、第一空穴傳輸層、傳輸緩沖層、第一透明導電層和頂電極層，所述第一導電玻璃基底上連接有第一引出電極；所述有機頂電池包括依次疊層設置的第二導電玻璃基底、第二空穴傳輸層、有機光吸收層、第二電子傳輸層和第二透明導電層，所述第二導電玻璃基底上連接有第二引出電極；其中，所述金屬網格互聯層沉積形成在所述頂電極層上，所述第二透明導電層鍵合結合在所述金屬網格互聯層上。

5.根據權利要求1所述的兩端式疊層太陽能電池，其特征在于，所述鈣鈦礦底電池包括依次疊層設置的第一導電玻璃基底、第一空穴傳輸層、鈣鈦礦光吸收層、第一電子傳輸層、傳輸緩沖層、第一透明導電層和頂電極層，所述第一導電玻璃基底上連接有第一引出電極；所述有機頂電池包括依次疊層設置的第二導電玻璃基底、第二電子傳輸層、有機光吸收層、第二空穴傳輸層和第二透明導電層，所述第二導電玻璃基底上連接有第二引出電極；其中，所述金屬網格互聯層沉積形成在所述頂電極層上，所述第二透明導電層鍵合結合在所述金屬網格互聯層上。

6.根據權利要求4或5所述的兩端式疊層太陽能電池，其特征在于，所述鈣鈦礦底電池中，所述第一導電玻璃基底為ITO導電玻璃，所述第一電子傳輸層的材料為SnO₂，所述鈣鈦礦光吸收層的材料為MA_0.72FA_0.28Pb(I_0.85Cl_0.15)₃或FA_0.83Cs_0.17PbI_2.8Cl_0.2，所述第一空穴傳輸層的材料為Spiro-OMeTAD，所述傳輸緩沖層的材料為MoO_x，第一透明導電層的材料為IZO，所述頂電極層和所述第一引出電極的材料為Ag；

所述有機頂電池中，所述第二導電玻璃基底為ITO導電玻璃，所述第二空穴傳輸層的材料為PEDOT:PSS，所述有機光吸收層的材料為PM6:Y6，所述第二電子傳輸層的材料為PNDIT-F3N，所述第二透明導電層的材料為IZO，所述第二引出電極的材料為Ag。

7.根據權利要求6所述的兩端式疊層太陽能電池，其特征在于，所述鈣鈦礦底電池中，所述第一導電玻璃基底的厚度為0.5mm～1mm且具有50nm～200nm厚的ITO導電層，所述第一電子傳輸層的厚度為50nm～100nm，所述鈣鈦礦光吸收層的厚度為100nm～800nm，所述第一空穴傳輸層的厚度為10nm～100nm，所述傳輸緩沖層的厚度為10nm～80nm，第一透明導電層的厚度為50nm～200nm，所述頂電極層和所述第一引出電極的厚度分別為30nm～150nm；

所述有機頂電池中，所述第二導電玻璃基底的厚度為0.5mm～1mm且具有50nm～200nm厚的ITO導電層，所述第二空穴傳輸層的厚度為10nm～100nm，所述有機光吸收層的厚度為300nm～600nm，所述第二電子傳輸層的厚度為50nm～100nm，所述第二透明導電層的厚度為50nm～200nm，所述第二引出電極的厚度為30nm～150nm。