本申請涉及光伏電池，具體而言，涉及一種太陽能電池及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、近年來，有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦太陽能電池(pscs，perovskite?solar?cells)的鈣鈦礦膜層的結(jié)晶度對器件性能至關(guān)重要，但晶粒較大的鈣鈦礦膜層通常具有較低的陷阱態(tài)密度和較高的載流子遷移率，這會(huì)導(dǎo)致pscs的載流子復(fù)合減少和光伏性能增強(qiáng)鈦礦薄膜的退火條件不利于鈣鈦礦晶粒的生長。然而，鈣鈦礦膜層的熱退火工藝耗時(shí)耗能，并且與某些器件(如塑料基底上的柔性pscs所需的低溫制造不兼容，且太陽能電池的結(jié)構(gòu)在退火過程中容易受熱不均勻?qū)е骡}鈦礦膜層的結(jié)晶度差。盡管已經(jīng)報(bào)道了一些使用激光退火鈣鈦礦膜層的嘗試，但到目前為止，還沒有實(shí)現(xiàn)基于該技術(shù)的高性能psc。然而，這些方法會(huì)引起高基板溫度，并且器件效率甚至低于控制器件。

2、發(fā)明中容

3、本申請?zhí)峁┮环N太陽能電池及其制備方法，以解決相關(guān)技術(shù)中太陽能電池的結(jié)構(gòu)在進(jìn)行退火之后無法形成結(jié)晶度高的鈣鈦礦膜層的問題。

4、根據(jù)本申請的一個(gè)方面，提供了一種太陽能電池，包括：襯底；鈣鈦礦膜層，位于所述襯底的一側(cè)，所述鈣鈦礦膜層具有多個(gè)間隔的第一劃片區(qū)域，所述第一劃片區(qū)域?qū)⑺鲡}鈦礦膜層劃分為多個(gè)部分；電子傳輸層，位于所述鈣鈦礦膜層背離所述襯底的一側(cè)，所述電子傳輸層具有多個(gè)間隔的第二劃片區(qū)域，所述第二劃片區(qū)域?qū)⑺鲭娮觽鬏攲觿澐譃槎鄠€(gè)部分，所述第二劃片區(qū)域與所述第一劃片區(qū)域在所述襯底表面上的投影具有交疊區(qū)域，所述第二劃片區(qū)域和所述第一劃片區(qū)域一一對應(yīng)，部分所述電子傳輸層填充于所述第一劃片區(qū)域中。

5、可選地，所述太陽能電池還包括：空穴傳輸層，位于所述鈣鈦礦膜層背離所述電子傳輸層的一側(cè)，所述空穴傳輸層具有多個(gè)間隔的第三劃片區(qū)域，所述第三劃片區(qū)域?qū)⑺隹昭▊鬏攲觿澐譃槎鄠€(gè)部分，所述第三劃片區(qū)域中填充有所述鈣鈦礦膜層，所述第三劃片區(qū)域與所述第一劃片區(qū)域在所述襯底表面上的投影具有交疊區(qū)域，所述第三劃片區(qū)域和所述第一劃片區(qū)域一一對應(yīng)。

6、可選地，所述太陽能電池還包括：透明導(dǎo)電層，位于所述襯底和所述空穴傳輸層之間，所述透明導(dǎo)電層具有多個(gè)間隔的第四劃片區(qū)域，所述第四劃片區(qū)域?qū)⑺鐾该鲗?dǎo)電層劃分為多個(gè)部分，所述第四劃片區(qū)域中填充有所述空穴傳輸層。

7、可選地，所述太陽能電池還包括：電極層，位于所述電子傳輸層背離所述鈣鈦礦膜層的一側(cè)，部分所述電極層填充于所述第二劃片區(qū)域中。

8、可選地，所述太陽能電池具有多個(gè)間隔的第五劃片區(qū)域，所述第五劃片區(qū)域至少將所述太陽能電池的所述電子傳輸層、所述鈣鈦礦膜層、所述空穴傳輸層和所述電極層形成的多層膜層劃分為多個(gè)部分。

9、可選地，所述鈣鈦礦膜層采用快速退火的工藝制備得到。

10、可選地，所述快速退火的激光輸出功率為20w～30w。

11、可選地，所述快速退火的激光掃描速率為40mm/min～60mm/min。

12、根據(jù)本申請的另一方面，提供了一種太陽能電池的制備方法，包括：提供襯底；在所述襯底的一側(cè)形成鈣鈦礦膜層，所述鈣鈦礦膜層具有多個(gè)間隔第一劃片區(qū)域，所述第一劃片區(qū)域?qū)⑺鲡}鈦礦膜層劃分為多個(gè)部分；在所述鈣鈦礦膜層背離所述襯底的一側(cè)形成電子傳輸層，所述電子傳輸層具有多個(gè)間隔的第二劃片區(qū)域，將所述電子傳輸層劃分為多個(gè)部分，所述第二劃片區(qū)域與所述第一劃片區(qū)域在所述襯底表面上的投影具有交疊區(qū)域，所述第二劃片區(qū)域和所述第一劃片區(qū)域一一對應(yīng)，部分所述電子傳輸層填充于所述第一劃片區(qū)域中。

13、可選地，形成所述形成鈣鈦礦膜層和所述電子傳輸層的步驟包括：在所述襯底上形成空穴傳輸層，對所述空穴傳輸層進(jìn)行劃線，以使所述空穴傳輸層具有多個(gè)間隔的第三劃片區(qū)域；在所述空穴傳輸層上形成所述鈣鈦礦膜層，對所述鈣鈦礦膜層依次進(jìn)行快速退火和劃線，以使所述鈣鈦礦膜層具有多個(gè)間隔的第一劃片區(qū)域，部分所述鈣鈦礦膜層填充于所述第三劃片區(qū)域中，形成所述鈣鈦礦膜層；在所述鈣鈦礦膜層上形成電子傳輸層，對所述電子傳輸層進(jìn)行劃線，以使所述電子傳輸層具有多個(gè)間隔的第二劃片區(qū)域，部分所述電子傳輸層填充于所述第一劃片區(qū)域中，形成所述電子傳輸層。

14、應(yīng)用本申請的技術(shù)方案，提出一種太陽能電池，包括襯底、鈣鈦礦膜層和電子傳輸層，其中，鈣鈦礦膜層具有多個(gè)第一劃片區(qū)域，多個(gè)上述第一劃片區(qū)域?qū)⑸鲜鲡}鈦礦膜層分割成了多個(gè)部分，電子傳輸層的部分位于上述第一劃片區(qū)域中，上述電子傳輸層具有多個(gè)第二劃片區(qū)域，上述第二劃片區(qū)域?qū)⑸鲜鲭娮觽鬏攲臃指畛啥鄠€(gè)區(qū)域，第二劃片區(qū)域與第一劃片區(qū)域在上述襯底的表面上的投影具有至少部分重疊區(qū)域。通過在鈣鈦礦膜層上形成多個(gè)第一劃片區(qū)域，在空穴傳輸層上形成多個(gè)第二劃片區(qū)域，降低了鈣鈦礦膜層的接觸電阻，且后續(xù)在對太陽能電池進(jìn)行退火的過程中，多個(gè)第一劃片區(qū)域使得鈣鈦礦膜層產(chǎn)生的熱應(yīng)力釋放，減少了退火對鈣鈦礦膜層的熱邊際效應(yīng)的影響，提高鈣鈦礦膜層的結(jié)晶度。解決了相關(guān)技術(shù)中太陽能電池的結(jié)構(gòu)在進(jìn)行退火之后無法形成結(jié)晶度高的鈣鈦礦膜層的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

技術(shù)特征：

1.一種太陽能電池，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池，其特征在于，所述太陽能電池還包括：空穴傳輸層，位于所述鈣鈦礦膜層背離所述電子傳輸層的一側(cè)，所述空穴傳輸層具有多個(gè)間隔的第三劃片區(qū)域，所述第三劃片區(qū)域?qū)⑺隹昭▊鬏攲觿澐譃槎鄠€(gè)部分，所述第三劃片區(qū)域中填充有所述鈣鈦礦膜層，所述第三劃片區(qū)域與所述第一劃片區(qū)域在所述襯底表面上的投影具有交疊區(qū)域，所述第三劃片區(qū)域和所述第一劃片區(qū)域一一對應(yīng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能電池，其特征在于，所述太陽能電池還包括：透明導(dǎo)電層，位于所述襯底和所述空穴傳輸層之間，所述透明導(dǎo)電層具有多個(gè)間隔的第四劃片區(qū)域，所述第四劃片區(qū)域?qū)⑺鐾该鲗?dǎo)電層劃分為多個(gè)部分，所述第四劃片區(qū)域中填充有所述空穴傳輸層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能電池，其特征在于，所述太陽能電池還包括：電極層，位于所述電子傳輸層背離所述鈣鈦礦膜層的一側(cè)，部分所述電極層填充于所述第二劃片區(qū)域中。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能電池，其特征在于，所述太陽能電池具有多個(gè)間隔的第五劃片區(qū)域，所述第五劃片區(qū)域至少將所述太陽能電池的所述電子傳輸層、所述鈣鈦礦膜層、所述空穴傳輸層和所述電極層形成的多層膜層劃分為多個(gè)部分。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的太陽能電池，其特征在于，所述鈣鈦礦膜層采用快速退火的工藝制備得到。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能電池，其特征在于，所述快速退火的激光輸出功率為20w～30w。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能電池，其特征在于，所述快速退火的激光掃描速率為40mm/min～60mm/min。

9.一種根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的太陽能電池的制備方法，其特征在于，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，形成所述形成鈣鈦礦膜層和所述電子傳輸層的步驟包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┝艘环N太陽能電池及其制備方法，該電池包括：襯底；鈣鈦礦膜層，位于襯底的一側(cè)，鈣鈦礦膜層具有多個(gè)間隔的第一劃片區(qū)域，第一劃片區(qū)域?qū)⑩}鈦礦膜層劃分為多個(gè)部分；電子傳輸層，位于鈣鈦礦膜層背離襯底的一側(cè)，電子傳輸層具有多個(gè)間隔的第二劃片區(qū)域，第二劃片區(qū)域?qū)㈦娮觽鬏攲觿澐譃槎鄠€(gè)部分，第二劃片區(qū)域與第一劃片區(qū)域在襯底表面上的投影具有交疊區(qū)域，第二劃片區(qū)域和第一劃片區(qū)域一一對應(yīng)，部分電子傳輸層填充于第一劃片區(qū)域中。該太陽能電池后續(xù)在退火的過程中，多個(gè)第一劃片區(qū)域使得鈣鈦礦膜層產(chǎn)生的熱應(yīng)力釋放，提高鈣鈦礦膜層的結(jié)晶度。解決了相關(guān)技術(shù)中太陽能電池的結(jié)構(gòu)在進(jìn)行退火之后無法形成結(jié)晶度高的鈣鈦礦膜層的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：夏淵,肖平,趙志國,趙東明,秦校軍,李新連,張赟,熊繼光
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華能青海發(fā)電有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30