电池组件以及用于制备电池组件的方法与流程

文档序号:26751457发布日期:2021-09-25 02:37阅读:188来源:国知局
电池组件以及用于制备电池组件的方法与流程

1.本技术涉及电池制备领域,尤其涉及一种电池组件以及用于制备电池组件的方法。


背景技术:

2.近年来,以钙钛矿、有机薄膜太阳能电池为代表的新型薄膜太阳能电池取得了颠覆性进展,由于其具备高效率、低成本、工艺简单等优势而成为硅基太阳能电池最潜在的替代者。其中,就效率而言,自2009年钙钛矿太阳能电池获得3.8%的光电转换效率以来,短短十几年间,钙钛矿太阳能电池效率已突破25.2%,逼近晶硅电池的效率记录26.7%,有机太阳能电池光电转换效率也已突破17.4%。
3.然而,现阶段所有高效率的新型薄膜太阳能电池基本仍处于实验室小面积单元电池器件(或者称为子电池)阶段,当电池器件面积变大后,其光电转换效率将急剧下降。如何降低电池器件到大面积电池组件的转变中的光电转换损耗成为亟待解决的问题。


技术实现要素:

4.本技术提供一种电池组件以及用于制备电池组件的方法,能够降低子电池到大面积电池组件的转变中的光电转换损耗。
5.第一方面,提供了一种电池组件,包括:第一子电池、相邻于该第一子电池的第二子电池以及底电极,其中:该第一子电池和该第二子电池均包括p型层、n型层,以及位于该p型层和该n型层之间的吸光层,该第一子电池的该p型层与该第二子电池的该n型层通过该底电极连接。
6.其中,该第一子电池的该p型层与该第二子电池的该n型层通过该底电极连接可以理解为:第一子电池的该p型层与该底电极相连接,第二子电池的该n型层也与该底电极相连接。
7.另外,由于p型层包含p型半导体材料,p型半导体带正电;n型层包含n型半导体材料,n型半导体材料带负电,因此,当第一子电池的p型层与第二子电池的n型层过该底电极电性互连时,还可以理解为:第一子电池的正极第二子电池的负极连接,从而实现两个两个子电池之间的串联连接。相比于目前子电池之间通过切割形成p1、p2以及p3间隙实现互联的方式来说,能够降低子电池之间互联而带来的几何光学损失。
8.本技术实施例提供的电池组件,第一子电池和第二子电池中一个子电池为p

i

n型子电池,另一个子电池为n

i

p型子电池。其中,p

i

n型子电池表示子电池的结构为p

i

n结构,即在p型半导体层和n型半导体层中间插入一层本征(intrinsic)半导体层;n

i

p型子电池表示子电池的结构为n

i

p结构,与p

i

n结构相反。
9.由上述可知,两个子电池之间的互联方式为一个子电池的p型层与另一个子电池的n型层通过底电极连接,具体地,在底电极上设有第一子电池和第二子电池,第一子电池的p型层与底电极接触,第二子电池的n型层与底电极接触。以底电池作为下基板来说,可以
得到,第一子电池为p

i

n型子电池,第二子电池为n

i

p型子电池;以远离底电池的一端(如,下述的背电极)作为下基板来说,可以得到,第一子电池为n

i

p型子电池,第二子电池为p

i

n型子电池。
10.本技术实施例中对于两个相邻的子电池中哪个为p

i

n型子电池,哪个为n

i

p型子电池不做限制。例如,上述的第一子电池为p

i

n型子电池,第二子电池为n

i

p型子电池;还例如,上述的第一子电池为n

i

p型子电池,第二子电池为p

i

n型子电池。
11.需要说明的是,上述的底电极也可以理解为子电池的一部分。例如,子电池包括p型层、n型层、吸光层以及底电极,上述的第一子电池的底电极和第二子电池的底电极为一体结构。
12.示例性地,底电极为透明导电层;或者说,底电极为半透明导电层。
13.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该第一子电池还包括第一背电极,该第二子电池还包括第二背电极,其中:该第一子电池的该n型层与该第一背电极连接,该第二子电池的该p型层与该第二背电极连接。
14.本技术实施例提供的电池组件,两个子电池的背电极呈现指交叉状排列(如,第一子电池的该n型层与该第一背电极连接,该第一背电极为负极背电极;第二子电池的该p型层与该第二背电极连接,该第二背电极为正极背电极),消除了传统太阳电池器件中栅线电极的遮光损失。
15.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该第一子电池、该第二子电池以及该底电极均为多个,一个该第一子电池和一个该第二子电池以及一个该底电极用于构成一个电池单元,至少一个该电池单元构成一个电池组,该电池组为多个,其中,该多个电池组之间并联连接。
16.本技术实施例提供的电池组件,通过串并联混合连接而成,可降低某一子电池因局部缺陷、或受损、或遮挡等因素对组件整体输出性能带来的影响,提升电池组件的可靠性。例如,当某一个子电池因局部缺陷、或受损、或遮挡等因素导致性能变差,但是该子电池与其他子电池之间并联,该子电池性能变差时并不影响其他子电池的性能,因此能够提升电池组件的可靠性。
17.需要说明的是,电池组件中包括的所有电池组可以无需全部参与并联连接。例如,电池组件包括m个电池组,其中m

1个电池组之间并联连接,另外一个电池组作为备用电池组。
18.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该多个电池组之间并联连接包括:该多个电池组中的每个电池组最外侧的第一背电极通过第二导电体连接,以及该多个电池组中的每个电池组最外侧的第二背电极通过该第二导电体连接。
19.本技术实施例提供的电池组件,电池组之间的连接是通过电池组之间相应正背电极与正背电极并联而成,避免了传统组件中通过切割进行金属背电极与底电极的直接接触所产生的接触电阻损耗、以及金属背电极与功能层的直接接触带来的漏电损耗等,从而优化传统组件的电损耗。
20.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,电池组中包括的电池单元为多个,其中,多个电池单元中相邻的两个电池单元的一个所述电池单元中的所述第二背电极与另一个所述电池单元中的所述第一背电极通过第一导电体连接。
21.本技术实施例提供的电池组件,两个子电池之间串联连接构成一个电池单元,两个电池单元之间串联连接,串联方式为:一个电池单元的负极背电极和另一个电池单元的正极背电极相连接。也就是说电池单元之间的连接是通过电池单元之间相应正背电极与负背电极串联而成,避免了传统组件中通过切割进行金属背电极与底电极的直接接触所产生的接触电阻损耗、以及金属背电极与功能层的直接接触带来的漏电损耗等,从而优化传统组件的电损耗。
22.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该第一子电池和该第二子电池之间设置有第一开槽,该第一开槽位于该第一子电池的第一背电极和该第二子电池的第二背电极之间,以及该第一子电池的n型层和该第四子电池的p型层之间,以及该第一子电池的p型层和该第二子电池的n型层之间,以及该第一子电池的吸光层和该第二子电池的吸光层之间;或者,
23.该第一子电池和该第二子电池包括的吸光层为同一个吸光层,该第一子电池和该第二子电池之间设置有第一开槽,该第一开槽位于该第一子电池的第一背电极和该第二子电池的第二背电极之间,以及该第一子电池的n型层和该第四子电池的p型层之间,以及该第一子电池的p型层和该第二子电池的n型层之间。
24.本技术实施例提供的电池组件,相对于传统的以p1、p2、p3三道切割工艺构成的子电池串联型组件结构,其中p1、p2、p3所构成的子电池串联区域形成死区或者无效区域,子电池与子电池之间仅有一道间隙形成死区,可大幅减小组件死区,从而优化传统组件的结构损耗。
25.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,两个相邻的该电池单元之间设置有第二开槽,该第二开槽位于第三子电池的第一背电极和第二子电池的第二背电极之间,以及该第三子电池的n型层和该第二子电池的p型层之间,以及该第三子电池的p型层和该第二子电池的n型层之间,以及该第三子电池的吸光层和该第二子电池的吸光层之间,以及第一底电极和第二底电极之间;或者,
26.两个相邻的该电池单元之间设置有第二开槽,该第二开槽位于第三子电池的第一背电极和第二子电池的第二背电极之间,以及该第三子电池的n型层和该第二子电池的p型层之间,以及该第三子电池的p型层和该第二子电池的n型层之间,以及第一底电极和第二底电极之间,
27.该第三子电池和该第二子电池为:该两个相邻的电池单元分别包括的两个子电池中相邻的电池单元,该第一底电极和第二底电极为该两个相邻的电池单元分别包括的底电极。
28.本技术实施例提供的电池组件,相对于传统的以p1、p2、p3三道切割工艺构成的子电池串联型组件结构,电池单元之间仅有一道间隙形成死区,可大幅减小组件死区,从而优化传统组件的结构损耗。
29.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,当吸光层由单晶钙钛矿制成时,相邻子电池分别包括两个吸光层,且吸光层之间设置有开槽;或者,当吸光层由多晶钙钛矿制成时,相邻子电池的所述吸光层为一体结构。
30.本技术实施例提供的电池组件,吸光层的制备材料可以由多种,提高方案的灵活性。例如,吸光层为多晶钙钛矿,则载流子横向扩散长度小,微米级,相邻子电池包括的吸光
层之间无需开槽;还如,吸光层为单晶钙钛矿,则载流子横向扩散长度相对较大数十甚至上百微米,相邻子电池包括的吸光层之间需要开槽。
31.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该第一开槽和/或该第二开槽中填充有绝缘材料。
32.子电池之间设置的开槽,和/或,电池单元之间设置的开槽中可以填充绝缘材料避免各层之间电气连接,而造成连接干扰。
33.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该绝缘材料包括以下至少一种:三氧化二铝al2o3、二氧化硅sio2、陶瓷材料、聚苯乙烯、聚丙烯、环氧塑料、聚酯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯、聚酰亚胺。
34.绝缘材料可以有多种选择,能够实现绝缘即可,提高了方案的灵活性。
35.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该底电极采用以下至少一种材料制成:透明导电氧化物tco、导电聚合物、金属纳米线、金属网格、石墨烯、碳纳米管、金属或合金和金属氧化物。
36.制备底电极的材料可以有多种选择,能够实现底电极导电且透光的功能即可,提高了方案的灵活性。
37.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该子电池的结构为依次包括背电极、功能层、底电极和透明基底;或者,该子电池的结构为依次包括底电极、功能层、背电极和基底,其中,功能层包括p型层、n型层,以及位于该p型层和该n型层之间的吸光层,该基底采用以下至少一种材料制成:玻璃、金属、纤维织物、聚酰亚胺pi、聚对苯二甲酸乙二酯pet、聚对苯二甲酸丁二酯pbt、聚萘二甲酸乙二醇酯pen、聚二甲基硅氧烷pdms和pdms衍生物;该透明基底采用以下至少一种材料制成:pet、pen、聚酰亚胺pi、pdms、玻璃。
38.本技术实施例提供的电池组件,子电池的结构可以为以上两种,增加方案的灵活性。制备基底或透明基底的材料可以有多种选择,提高了方案的灵活性。
39.第二方面,提供了用于制备电池组件的方法,方法一包括:制备底电极;在该底电极上交替制备第一p型层和第一n型层;在该第一p型层和第一n型层上制备吸光层;其中,底电极上相邻的第一p型层和第一n型层通过底电极连接;
40.或者,
41.方法二包括:制备吸光层;在该吸光层上交替制备第一p型层和第一n型层;在该第一p型层和第一n型层上制备底电极;其中,底电极上相邻的第一p型层和第一n型层通过底电极连接;
42.具体地,一个该底电极、一个该第一p型层、一个该吸光层用于构成一个第一子电池;一个该底电极、相邻于该第一p型层的一个该第一n型层、一个该吸光层用于构成一个第二子电池,该第一子电池的底电极和该第二子电池的底电极为一体结构。
43.本技术实施例提供的制备电池组件的方法所制备的电池组件,两个子电池之间的互联方式为一个子电池的p型层与另一个子电池的n型层通过底电极连接,从而实现两个两个子电池之间的串联,相比于目前子电池之间通过切割形成p1、p2以及p3间隙实现互联的方式来说,能够降低子电池之间互联而带来的几何光学损失。
44.结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,对应于上述的方法一,该方法还包括:在该吸光层上交替制备第二n型层和第二p型层;在该第二n型层上制备第一背电极,该
第二p型层上制备第二背电极;或者
45.对应于上述的方法二,在该制备吸光层之前,该方法还包括:交替制备第一背电极和第二背电极;在该第一背电极上制备第二n型层,该第二背电极上制备第二p型层;
46.其中,该第二n型层与该第一背电极连接,该第二p型层与该第二背电极连接;一个该第二n型层和一个第一背电极用于构成一个第一子电池;相邻于该第二n型层的一个该第二p型层和一个第二背电极用于构成一个第二子电池。
47.本技术实施例提供的制备电池组件的方法所制备的电池组件,两个子电池的背电极呈现指交叉状排列(如,第一子电池的该n型层与该第一背电极连接,该第一背电极为负极背电极;第二子电池的该p型层与该第二背电极连接,该第二背电极为正极背电极),消除了传统太阳电池器件中栅线电极的遮光损失。
48.结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,一个该第一子电池和一个该第二子电池以及一个该底电极用于构成一个电池单元,至少一个该电池单元构成一个电池组,该电池组为多个,该方法还包括:通过第二导电体将该多个电池组中的每个电池组最外侧的第一背电极通过第二导电体连接,以及该多个电池组中的每个电池组最外侧的第二背电极通过该第二导电体连接。
49.本技术实施例提供的制备电池组件的方法所制备的电池组件,电池组之间的连接是通过电池组之间相应正背电极与正背电极并联而成,避免了传统组件中通过切割进行金属背电极与底电极的直接接触所产生的接触电阻损耗、以及金属背电极与功能层的直接接触带来的漏电损耗等,从而优化传统组件的电损耗。
50.结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,电池组中包括的电池单元为多个,该方法还包括:通过第一导电体连接多个电池单元中相邻的两个电池单元的一个所述电池单元的所述第二背电极与另一个所述电池单元中的所述第一背电极。
51.本技术实施例提供的制备电池组件的方法所制备的电池组件,两个电池单元之间串联连接,串联方式为:一个电池单元的负极背电极和另一个电池单元的正极背电极相连接。也就是说电池单元之间的连接是通过电池单元之间相应正背电极与负背电极串联而成,避免了传统组件中通过切割进行金属背电极与底电极的直接接触所产生的接触电阻损耗、以及金属背电极与功能层的直接接触带来的漏电损耗等,从而优化传统组件的电损耗。
52.结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该方法还包括:
53.在该第一子电池的第一背电极和该第二子电池的第二背电极之间,以及该第一子电池的n型层和该第二子电池的p型层之间,以及该第一子电池的p型层和该第二子电池的n型层之间,以及该第一子电池的吸光层和该第二子电池的吸光层之间设置第一开槽;或者
54.该第一子电池的所述吸光层和所述第二子电池的所述吸光层为一体结构,该方法还包括:
55.在该第一子电池的第一背电极和该第二子电池的第二背电极之间,以及该第一子电池的n型层和该第二子电池的p型层之间,以及该第一子电池的p型层和该第二子电池的n型层之间设置第一开槽。
56.本技术实施例提供的制备电池组件的方法所制备的电池组件,相对于传统的以p1、p2、p3三道切割工艺构成的子电池串联型组件结构,其中p1、p2、p3所构成的子电池串联区域形成死区或者无效区域,子电池与子电池之间仅有一道间隙形成死区,可大幅减小组
件死区,从而优化传统组件的结构损耗。
57.结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该方法还包括:在第三子电池的第一背电极和第四子电池的第二背电极之间,以及该第三子电池的n型层和该第二子电池的p型层、该第三子电池的p型层和该第四子电池的n型层之间,以及该第三子电池的吸光层和该第四子电池的吸光层之间,以及第一底电极和第二底电极之间设置第二开槽,
58.或者,
59.两个相邻的电池单元的所述吸光层为一体结构,该方法还包括:
60.在第三子电池的第一背电极和第四子电池的第二背电极之间,以及该第三子电池的n型层和该第二子电池的p型层之间,以及该第三子电池的p型层和该第四子电池的n型层之间,以及第一底电极和第二底电极之间设置第二开槽,
61.其中,该第三子电池和该第四子电池为:该两个相邻的电池单元分别包括的两个子电池中相邻的电池单元,该第一底电极和第二底电极为该两个相邻的电池单元分别包括的底电极。
62.本技术实施例提供的制备电池组件的方法所制备的电池组件,相对于传统的以p1、p2、p3三道切割工艺构成的子电池串联型组件结构,电池单元之间仅有一道间隙形成死区,可大幅减小组件死区,从而优化传统组件的结构损耗。
63.结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该方法还包括:在该第一开槽和/或该第二开槽中填充绝缘材料。
64.子电池之间设置的开槽,和/或,电池单元之间设置的开槽中可以填充绝缘材料避免各层之间电气连接,而造成连接干扰。
65.第三方面,提供一种电子设备包括用电模块以及第一方面所示的电池组件或者包括第二方面该的制备方法制得的电池组件,该电池组件用于对该用电模块供电。
66.示例性地,电子设备还可以为手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备,以及各种形式的终端、移动台(mobile station,ms)、终端(terminal)或软终端等等。例如,水表、电表、传感器等。
67.作为示例而非限定,在本技术实施例中,可穿戴设备也可以称为穿戴式智能设备,是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称,如眼镜、手套、手表、服饰及鞋等。可穿戴设备即直接穿在身上,或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备,更是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能。广义穿戴式智能设备包括功能全、尺寸大、可不依赖智能手机实现完整或者部分的功能,例如:智能手表或智能眼镜等,以及只专注于某一类应用功能,需要和其它设备如智能手机配合使用,如各类进行体征监测的智能手环、智能首饰等。
68.作为一种示例,电子设备可以为智能眼镜,上述第一方面所示的电池组件用于构成该智能眼镜的镜片,用电模块设置于该智能眼镜的眼镜框和/或眼镜腿上。
69.该用电模块可以为智能眼镜的处理模块、输入输出模块、显示模块等需要用电的模块。
附图说明
70.图1是一种太阳能电池器件结构示意图。
71.图2是一种太阳能电池组件结构示意图。
72.图3中的(a)和(b)是本技术实施例提供的电池组件的结构示意图。
73.图4是本技术实施例提供的一种电池单元之间连接方式的示意图。
74.图5是本技术实施例提供的一种电池组之间连接方式的示意图。
75.图6是本技术实施例提供的一种电池单体之间连接方式的示意图。
76.图7中的(a)和(b)是本技术实施例提供的一种子电池的结构示意图。
77.图8中(a)和(b)是本技术实施例提供的一种两个电池单元的结构形式。
78.图9中的(a)和(b)是本技术实施例提供的另一种子电池的结构示意图。
79.图10中(a)和(b)是本技术实施例提供的另一种两个电池单元的结构形式。
80.图11中的(a)和(b)是本技术实施例提供的一种开槽示意图。
81.图12中的(a)和(b)是本技术实施例提供的另一种开槽示意图。
82.图13是本技术实施例提供的一种电池组件截面图的示意图。
83.图14是本技术实施例提供的一种电池组件俯视图的示意图。
84.图15是本技术实施例提供的另一种电池组件截面图的示意图。
85.图16是本技术实施例提供的另一种电池组件俯视图的示意图。
86.图17是本技术实施例提供的又一种电池组件截面图的示意图。
87.图18是本技术实施例提供的又一种电池组件截面图的示意图。
88.图19是本技术实施例提供的一种电子设备的示意性框图。
89.图20是本技术实施例提供的一种用于制备电池组件的方法的示意性流程图。
90.图21是本技术实施例提供的一种电池组件的制备流程示意图。
91.图22是本技术实施例提供的另一种用于制备电池组件的方法的示意性流程图。
92.图23是本技术实施例提供的另一种电池组件的制备流程示意图。
93.图24是本技术实施例提供的一种钙钛矿太阳能电池组件的截面示意图。
94.图25是本技术实施例提供的一种钙钛矿太阳能电池组件的俯视图。
95.图26是本技术提供的用于制备电池组件的装置2600的示意图。
96.图27是适用于本技术实施例的用于制备电池组件的装置2700的结构示意图。
具体实施方式
97.下面将结合附图,对本技术中的技术方案进行描述。
98.本技术提供的电池制备方法可以实现大面积太阳能电池组件制备,太阳能电池的一般结构如图1所示,图1是一种太阳能电池器件结构示意图。从图1中可以看出,太阳能电池器件包括:
99.底电极、功能层以及背电极。
100.具体地,底电极为透明导电电极(或者称为透明导电层),功能层包括载流子传输层一、吸光层、载流子传输层二。其中,载流子传输层分别为电子传输层(n型层)或空穴传输层(p型层),入射光由底电极入射至吸光层,吸光层材料吸收光子受激发产生电子空穴对,载流子传输层一、载流子传输层二则分别对电子或空穴进行提取并传输至底电极和背电极。
101.进一步地,对太阳能电池器件进行p1、p2、p3开槽构成子电池串联的电池组件形
式。如图2所示,图2是一种太阳能电池组件结构示意图。从图2中可以看出:
102.相邻两个电池器件的互联区域(如图2中所示的p1到p3之间的长度)无法产生光电流,因此该互联区域被称为“死区”,“死区”的存在会带来几何损耗;电池器件中不存在开槽区域的部分称为“有效区域”。
103.理想情况下应尽量减小p1、p2和p3的切割宽度以减小几何光学损失。
104.另外,图2所示的电池组件结构还存在接触电阻问题。例如,背电极和底电极之间受材料接触势能、表面条件等影响可能存在虚接、空泡等行为,导致较大的接触电阻;还例如,金属电极与n型层或p型层材料的直接接触导致的漏电流问题;又例如,大面积电池组件对底电极方阻要求较高,底电极将增加成本。
105.进一步地,电池器件纯串联的电池组件结构设计,电池组件性能对单个电池器件性能依赖性较强,单个电池器件的性能(如局部缺陷密度、受损坏、受遮挡等)将直接影响整个电池组件性能。
106.本技术实施例中涉及的“电池器件”指单个电池单元,包括底电极、功能层以及背电极;“电池组件”指多个电池单元通过连接(如串联和/或并联等)组合成以满足特定要求(如,功率、电压或电流需求)的电池结构。
107.应理解,本技术实施例中对于结构的名称不做限定。例如,上述的“电池器件”和“电池组件”只是举例,对本技术的保护范围不构成任何的限定。其中,“电池器件”可以称为“子电池”、“电池”或“单个电池”等;“电池组件”可以称为“电池集合”或“电池包”等,这里不一一举例说明。
108.还应理解,本技术实施例提供的用于制备电池组件的方法并不限定仅用于太阳能电池组件制备,还可以用于其他类型的电池组件的制备,上述太阳能电池器件以及太阳能电池器件构成的太阳能电池组件只是举例,对本技术的保护范围不构成任何的限定。
109.为了解决目前的电池器件连接组成的电池组件结构所存在的问题,本技术提出一种电池组件以及用于制备电池组件的方法,通过避免上述的对太阳能电池器件进行p1、p2、p3开槽,能够降低单元电池器件到大面积组件的转变中的光电转换损耗。
110.为便于理解本技术实施例,首先对本技术实施例中涉及的几个基本概念做简单说明。应理解,下文中所介绍的基本概念是以目前的相关技术中记载为例进行简单说明,本技术中对于具体名称并不限定。
111.1、叉指背接触(interdigitated back contact,ibc)。
112.ibc硅太阳电池是克服了传统硅太阳电池中栅线电极的遮光损失,具有优异的光电转换效率。具体地,ibc硅太阳电池的正负极都位于电池器件的背面呈指交叉状排列,消除了传统太阳电池器件中栅线电极的遮光损失。
113.2、p

i

n结构。
114.在p型半导体层和n型半导体层中间插入一层本征(intrinsic)半导体层。灵敏度比一般的p

n结构高。
115.其中,在半导体中掺入施主杂质,就得到n型半导体;在半导体中掺入受主杂质,就得到p型半导体。由p型半导体或n型半导体单体构成的产品有热敏电阻器、压敏电阻器等电阻体。由p型与n型半导体结合而构成的单结半导体元件,最常见的是二极管。
116.另外,本征半导体(intrinsic semiconductor)是指完全不含杂质且无晶格缺陷
的纯净半导体,一般是指其导电能力主要由材料的本征激发决定的纯净半导体。典型的本征半导体有硅(si)、锗(ge)及砷化镓(gaas)等。
117.3、n

i

p结构。
118.与p

i

n结构相反。在n型半导体层和p型半导体层中间插入一层本征半导体层。
119.另外,为了便于理解本技术实施例,做出以下说明。
120.在本技术中示出的第一、第二以及各种数字编号(例如,“#1”、“#2”等)仅为描述方便,用于区分的对象,并不用来限制本技术实施例的范围。应该理解这样描述的对象在适当情况下可以互换,以便能够描述本技术的实施例以外的方案。
121.下文示出的实施例并未对本技术实施例提供的方法的执行主体的具体结构特别限定,只要能够通过运行记录有本技术实施例的提供的方法的代码的程序,以根据本技术实施例提供的方法进行制备电池组件即可,例如,本技术实施例提供的方法的执行主体可以是制备电池组件的设备,或者,是制备电池组件的设备中能够调用程序并执行程序的功能模块。
122.以下,不失一般性,以制备电池组件设备实现制备电池组件为例详细说明本技术实施例提供的电池组件以及用于制备电池组件的方法。
123.具体地,本技术提出一种电池组件,该电池组件包括:
124.第一子电池、相邻于该第一子电池的第二子电池以及底电极,其中,第一子电池和第二子电池均包括p型层、n型层,以及位于p型层和n型层之间的吸光层,第一子电池的p型层与第二子电池的n型层通过底电极连接。
125.具体地,本技术实施例中涉及的电池组件至少包括两个串联的子电池,且子电池之间的串联方式为:两个子电池的底电极为一体结构,一个子电池的p型层和另一个子电池的n型层通过底电极连接。
126.通过该串联方式进行串联连接,相比于上述图2中所示的子电池之间通过切割形成p1、p2以及p3间隙实现互联的方式来说,能够降低子电池之间互联而带来的几何光学损失。
127.由上述描述可知,相邻的两个子电池,一个子电池为p

i

n型子电池,另一个子电池为n

i

p型子电池。例如,上述的第一子电池为p

i

n型子电池,第二子电池为n

i

p型子电池;还例如,上述的第一子电池为n

i

p型子电池,第二子电池为p

i

n型子电池。
128.进一步地,第一子电池还包括第一背电极,第二子电池还包括第二背电极,其中,第一子电池的n型层与第一背电极连接,第二子电池的所述p型层与第二背电极连接。
129.具体地,本技术实施例中涉及的电池组件中相邻的两个字电池的背电极呈现指交叉状排列,可以理解为串联的两个子电池中一个子电池的背电极为负极背电极,另一个子电池的背电极为正极背电极(如,第一子电池的该n型层与该第一背电极连接,该第一背电极为负极背电极;第二子电池的该p型层与该第二背电极连接,该第二背电极为正极背电极),消除了传统太阳电池器件中栅线电极的遮光损失。
130.另外,需要说明的是,子电池还包括基底,当基底与底电极相连时,基底应该为透明基底,能够使得太阳光穿过;当基底与背电极相连时,基底不透光也可以。
131.示例性地,上述的底电极为透明导电层,或者称为透明导电电极。
132.示例性地,上述的底电极为半透明导电层,或者称为半透明导电电极。
133.为了便于描述,下文中以底电极为透明导电层为例进行说明。
134.为了便于理解结合图3说明电池组件的结构形式,图3中的(a)和(b)是本技术实施例提供的电池组件的结构示意图。
135.从图3中的(a)和(b)中可以看出,电池组件包括第一子电池和第二子电池,该第一子电池的底电极和该第二子电池的底电极为一体结构。图3中的(a)所示的子电池的透明基底与底电极相连、图3中的(b)所示的子电池的基底与背电极相连。
136.应理解,图3只是一种示例,对本技术的保护范围不构成任何的限定,本技术实施例中涉及的电池组件可以包括2n个子电池,n为正整数,每两个相邻子电池(或者说n对子电池,如第一个子电池和第二个子电池为相邻的子电池、第三个子电池和第四个子电池为相邻的子电池
……
)之间的串联连接方式与图3中所示的第一子电池和第二子电池的串联方式相同,这里不再赘述。
137.示例性地,上述的第一子电池、所述第二子电池以及所述底电极均为多个,一个所述第一子电池和一个所述第二子电池以及一个所述底电极用于构成一个电池单元(如图3中的(a)或如图3中的(b)所示为一个电池单元)。
138.示例性地,至少一个所述电池单元构成一个电池组,所述电池组为多个,其中,所述多个电池组之间并联连接。所述多个电池组之间并联连接包括:所述多个电池组中的每个电池组最外侧的第一背电极通过第二导电体连接,以及所述多个电池组中的每个电池组最外侧的第二背电极通过所述第二导电体连接。
139.进一步地,电池组中包括的电池单元为多个,其中,多个电池单元中相邻的两个电池单元的一个所述电池单元的所述第二背电极与另一个所述电池单元中的所述第一背电极通过第一导电体连接。
140.当上述的电池组件包括电池组的情况下,可以理解为,该电池组件包括:至少一个电池单体,
141.该电池单体包括一个或者多个电池组,该多个电池组之间并联连接,该电池组包括至少一个或者多个电池单元,该多个电池单元之间串联连接,该电池单元包括两个子电池,该两个子电池之间串联连接,其中,该两个子电池分别为p

i

n型子电池和n

i

p型子电池,两个子电池的背电极分别为正极背电极和负极背电极,可以理解为该电池单元所包括的背电极为正负交替的两个背电极。
142.示例性地,电池组件由k(k≥1)个电池单体串联和/或并联构成;k个电池单体中的每个电池单体由m(m≥1)个电池组并联构成,m个电池组中的每个电池组由n(n≥1)个电池单元串联构成,n个电池单元中的每个电池单元由两个子电池串联构成。
143.需要说明的是,本技术实施例中涉及的电池单元串联指的是电池组中的电池单元是串联连接的,如果每个电池组中只包括一个电池单元,那么由于电池组之间并联,则电池单元之间并联。
144.具体地,电池组中的多个电池单元之间串联连接包括:第一电池单元的正极背电极和第二电池单元的负极背电极通过第一导电体相连接(或者说第一电池单元的负极背电极和第二电池单元的正极背电极通过第一导电体相连接),第一电池单元和第二电池单元为多个电池单元中相邻的两个电池单元。
145.例如,如上述可知有n个电池单元,该n个电池单元依次排列(如,第一个电池单元、
第二个电池单元、
……
、第n个电池单元),相邻的两个电池单元之间连接方式为:一个电池单元的正极背电极(如图4中所示的背电极+(正极))和另一个电池单元的负极背电极(如图4中所示的背电极

(负极))相连接。
146.为了便于理解,结合图4说明n个电池单元之间的串联方式,图4是本技术实施例提供的一种电池单元之间连接方式的示意图。
147.应理解,图4只是举例说明电池组中的电池单元之间可能的连接方式,对本技术的保护范围不构成任何限定,电池组中的n个电池单元之间还可以通过其他形式进行串联,本技术中该n个电池单元之间可以通过串联的形式连接即可,具体的连接顺序不做任何的限定。
148.示例性地,第一电池单元的第一背电极和第二电池单元的第二背电极通过第一导电体相连接,第三电池单元的第一背电极和第四电池单元的第二背电极通过第一导电体相连接;第一电池组包括该第一电池单元和该第二电池单元,第二电池组包括该第三电池单元和该第四电池单元,该多个电池组之间并联连接包括:
149.该第一电池单元的第二背电极和该第三电池单元的第二背电极通过第二导电体相连接,该第二电池单元的该第一背电极和该第四电池单元的第一背电极通过第二导电体相连接,
150.该第一电池组和该第二电池组为该多个电池组中的任意两个电池组,
151.其中,该第一背电极为正极背电极,该第二背电极为负极背电极;或者,该第一背电极为负极背电极,该第二背电极为正极背电极。
152.例如,该第一电池单元的该正极背电极和该第三电池单元的该正极背电极通过第二导电体相连接,该第二电池单元的该负极背电极和该第四电池单元的该负极背电极通过通过第二导电体相连接(如,第一电池组中该第一电池单元的该负极背电极和该第二电池单元的该正极背电极通过第一导电体串联连接;第二电池组中该第三电池单元的该负极背电极和该第四电池单元的该正极背电极通过第一导电体串联连接)。
153.还例如,该第一电池单元的该负极背电极和该第三电池单元的该负极背电极通过第二导电体相连接,该第二电池单元的该正极背电极和该第四电池单元的该正极背电极通过第二导电体相连接(如,第一电池组中该第一电池单元的该正极背电极和该第二电池单元的该负极背电极通过第一导电体串联连接,第二电池组中该第三电池单元的该正极背电极和该第四电池单元的该负极背电极通过第一导电体串联连接)。
154.例如,如上述可知有m个电池组,该m个电池组中任意两个电池组之间连接方式为:一个电池组的正极背电极(如图5中所示的背电极+(正极))和另一个电池组的正极背电极(如图5中所示的背电极+(正极))相连接;一个电池组的负极背电极(如图5中所示的背电极

(负极))和另一个电池组的负极背电极(如图5中所示的背电极

(负极))相连接。
155.为了便于理解,结合图5说明m个电池组(如图5中所示的电池组#1、电池组#2、

、电池组#m

1、电池组#m)之间的并联方式,图5是本技术实施例提供的一种电池组之间连接方式的示意图。
156.应理解,图5只是举例说明电池组之间可能的连接方式,对本技术的保护范围不构成任何限定,m个电池组之间还可以通过其他形式进行并联,本技术中该m个电池组之间可以通过并联的形式连接即可,具体的连接顺序不做任何的限定。
157.具体地,多个电池单体之间串联和/或并联包括:第一电池单体和第二电池单体之间串联或者并联,第二电池单体和第三电池单体之间串联或者并联。
158.例如,如上述可知有k个电池单体,该k个电池单体中任意两个电池单体之间可以通过串联形式或者并联形式连接。
159.为了便于理解,结合图6说明k个电池单体(如图6中所示的电池单体#1、电池单体#2、

、电池单体#k

1、电池单体#k)之间的连接方式,图6是本技术实施例提供的一种电池单体之间连接方式的示意图。
160.应理解,图6只是举例说明电池单体之间可能的连接方式,对本技术的保护范围不构成任何限定,k个电池单体之间还可以通过其他形式进行串联和/或并联,这里不再一一举例说明。
161.为了区分,用于连接不同背电极之间的导电体可以用“第一”、“第二”、“第三
”……
等进行区分。
162.示例性地,本技术实施例中涉及的导电体包括以下导电结构中的至少一种:
163.导电柱、导电线或导电片。
164.示例性地,本技术实施例中涉及的导电体通过以下任意一种方式形成:
165.焊带、蒸镀或磁控溅射。
166.本技术实施例提供的串并联混合型电池组件,所有的子电池之间不是单纯的采用串联的方式连接(不同的电池单元所包括的子电池之间并联),可降低某一子电池因局部缺陷、或受损、或遮挡等因素对电池组件整体输出性能带来的影响,提升电池组件的可靠性。例如,某个电池单元包括的一个子电池受损无法工作,但是该子电池和电池组件中的其他电池单元所包括的子电池之间是并联的方式,对其他的电池单元的性能影响小,从而对电池组件整体输出性能带来的影响小。
167.作为一种可能的实现方式,上述的第一电池单元包括第一子电池和第二子电池,第二电池单元包括第三子电池和第四子电池,第一子电池和第二子电池中一个为p

i

n型子电池另一个为n

i

p型子电池,第三子电池和第四子电池中一个为p

i

n型子电池另一个为n

i

p型子电池。
168.例如,第一子电池为n

i

p型子电池,第二子电池为p

i

n型子电池;或者,第二子电池为n

i

p型子电池,第一子电池为p

i

n型子电池。
169.还例如,第三子电池为n

i

p型子电池,第四子电池为p

i

n型子电池;或者,第四子电池为n

i

p型子电池,第三子电池为p

i

n型子电池。
170.本技术实施例中涉及的子电池的结构包括以下两种可能:
171.可能一、子电池包括透明基底、透明导电层、功能层和背电极,该功能层包括n型层、吸光层和p型层。
172.其中,透明基底、透明导电层、功能层和背电极呈自下而上的排列顺序;n型层、吸光层和p型层呈自下而上的排列顺序或者呈自上而下的排列顺序。
173.为了便于理解,结合图7说明可能一中子电池的结构形式,图7中的(a)和(b)是本技术实施例提供的一种子电池的结构示意图。
174.从图7中可以看出,图7中的(a)所示n型层、吸光层和p型层呈自上而下的排列顺序;图7中的(b)所示n型层、吸光层和p型层呈自下而上的排列顺序。
175.示例性地,如果上述的第一电池单元包括的第一子电池和第二子电池,第二电池单元包括的第三子电池和第四子电池的结构为可能一中所示的结构,即:
176.第一子电池包括透明基底、透明导电层、功能层和第一背电极,功能层包括n型层、吸光层和p型层。透明基底、透明导电层、功能层和第一背电极自下而上依次排列,n型层、吸光层和p型层按照第一顺序依次排列,第一顺序包括自下而上或者自上而下;
177.第二子电池包括透明基底、透明导电层、功能层和第二背电极,功能层包括n型层、吸光层和p型层。透明基底、透明导电层、功能层和第二背电极自下而上依次排列,n型层、吸光层和p型层按照第二顺序依次排列,第二顺序包括自下而上或者自上而下,且第一顺序和第二顺序相反;
178.第三子电池的结构与第一子电池相同;
179.第四子电池的结构与第二子电池相同。
180.其中,第一至第四子电池的透明基底为一体结构,第一子电池和第二子电池的透明导电层为一体结构、第三子电池和第四子电池的透明导电层为一体结构。
181.为了便于理解,结合图8说明可能一中第一电池单元和第二电池单元结构形式,图8中(a)和(b)是本技术实施例提供的一种两个电池单元的结构形式。
182.从图8中可以看出,图8中的(a)所示第一顺序为自上而下依次排列,第二顺序为自下而上依次排列;图8中的(b)所示第一顺序为自下而上依次排列,第二顺序为自上而下依次排列。
183.可能二、子电池包括基底、背电极、功能层和透明导电层,该功能层包括n型层、吸光层和p型层。
184.其中,基底、背电极、功能层和透明导电层呈自下而上的排列顺序;n型层、吸光层和p型层呈自下而上的排列顺序或者呈自上而下的排列顺序。
185.为了便于理解,结合图9说明可能二中子电池的结构形式,图9中的(a)和(b)是本技术实施例提供的另一种子电池的结构示意图。
186.从图9中可以看出,图9中的(a)所示n型层、吸光层和p型层呈自上而下的排列顺序;图9中的(b)所示n型层、吸光层和p型层呈自下而上的排列顺序。
187.示例性地,如果上述的第一电池单元包括的第一子电池和第二子电池,第二电池单元包括的第三子电池和第四子电池的结构为可能二中所示的结构,即:
188.第一子电池包括基底、第一背电极、功能层和透明导电层,功能层包括n型层、吸光层和p型层。基底、第一背电极、功能层和透明导电层自下而上依次排列,n型层、吸光层和p型层按照第一顺序依次排列,第一顺序包括自下而上或者自上而下;
189.第二子电池包括基底、第二背电极、功能层和透明导电层,功能层包括n型层、吸光层和p型层。基底、第二背电极、功能层和透明导电层自下而上依次排列,n型层、吸光层和p型层按照第二顺序依次排列,第二顺序包括自下而上或者自上而下,且第一顺序和第二顺序相反;
190.第三子电池的结构与第一子电池相同;
191.第四子电池的结构与第二子电池相同。
192.其中,第一至第四子电池的基底为一体结构,第一子电池和第二子电池的透明导电层为一体结构、第三子电池和第四子电池的透明导电层为一体结构。
193.为了便于理解,结合图10说明可能一中第一电池单元和第二电池单元结构形式,图10中(a)和(b)是本技术实施例提供的另一种两个电池单元的结构形式。
194.从图10中可以看出,图10中的(a)所示第一顺序为自上而下依次排列,第二顺序为自下而上依次排列;图10中的(b)所示第一顺序为自下而上依次排列,第二顺序为自上而下依次排列。
195.需要说明的是,可能二中子电池可以使用不透光的基底材料,基底材料选择面更广,能进一步降低组件成本,以及增加使用场景。
196.另外,本技术实施例提供的串并联混合型电池组件,电池单元是通过共用透明导电层的p

i

n型和n

i

p型子电池串联而成,不同的电池组之间是通过不同的电池组中的电池单元之间相应正背电极与正背电极、相应负背电极与负背电极并联而成,避免了传统组件中通过p2切割进行金属背电极与底电极的直接接触所产生的接触电阻损耗、以及金属背电极与功能层的直接接触带来的漏电损耗等,从而优化传统组件的电损耗。
197.可选地,当吸光层由单晶钙钛矿制成时,相邻子电池分别包括两个吸光层,且吸光层之间设置有开槽。
198.例如,第一子电池和所述第二子电池之间设置有第一开槽,所述第一开槽位于所述第一子电池的第一背电极和所述第二子电池的第二背电极之间,以及所述第一子电池的n型层和所述第二子电池的p型层之间,以及所述第一子电池的p型层和所述第二子电池的n型层之间,以及所述第一子电池的吸光层和所述第二子电池的吸光层之间。
199.可选地,当吸光层由单晶钙钛矿制成时,两个相邻的所述电池单元之间设置有第二开槽,所述第二开槽位于第三子电池的第一背电极和第二子电池的第二背电极之间,以及所述第三子电池的n型层和所述第二子电池的p型层之间,以及所述第三子电池的p型层和所述第二子电池的n型层之间,以及所述第三子电池的吸光层和所述第二子电池的吸光层之间,以及第一底电极和第二底电极之间,
200.所述第三子电池(如图11中所示的第三子电池)和所述第二子电池(如图11中所示的第二子电池)为:所述两个相邻的电池单元分别包括的两个子电池中相邻的电池单元,所述第一底电极和第二底电极(如图11中所示的两个透明导电层)为所述两个相邻的电池单元分别包括的底电极。
201.两个相邻的所述电池单元之间设置有第二开槽可以理解为:两个电池单元之间以透明导电层之间的间隔槽(如图11所示的开槽#1)为基准在两个子电池的功能层之间设置有开槽,和/或,在两个子电池的背电极之间设置有开槽。
202.为了便于理解,结合图11说明两个子电池之间可能设置的开槽,以及两个电池单元之间可能设置的开槽。
203.图11中的(a)和(b)是本技术实施例提供的一种开槽示意图,从图11中可以看出,图11中的(a)所示子电池结构为上述的可能一所示的结构;图11中的(b)所示子电池结构为上述的可能二所示的结构。
204.应理解,图11中的(a)和(b)仅示出上述的可能一和可能二中功能层的排序为一种(第一顺序为自上而下依次排列,第二顺序为自下而上依次排列)的情况,功能层的排序为另一种(第一顺序为自下而上依次排列,第二顺序为自上而下依次排列)情况与该排序情况下类似,不进行赘述。
205.示例性地,上述的第一子电池的功能层和第二子电池的功能层之间设置有第开槽#2。如上述的图11中所示的第开槽#2。
206.示例性地,上述的第三子电池的功能层和第四子电池的功能层之间设置有开槽#4。如上述的图11中所示的开槽#4。
207.示例性地,上述的第一子电池的第一背电极和第二子电池的第二背电极之间设置有开槽#5。如上述的图11中所示的开槽#5。
208.示例性地,上述的第三子电池的第一背电极和第四子电池的第二背电极之间设置有开槽#7。如上述的图11中所示的开槽#7。
209.示例性地,上述的第二子电池的功能层和第三子电池的功能层之间设置有开槽#3。开槽#3的位置和开槽#1的位置相对应。如上述的图11中所示的开槽#3。
210.示例性地,上述的第二子电池的第二背电极和第三子电池的第一背电极之间设置有开槽#6。开槽#6的位置和开槽#1的位置相对应。如上述的图11中所示的开槽#6。
211.可选地,开槽#1、开槽#2、开槽#3、开槽#4、开槽#5、开槽#6和开槽#7中至少一个开槽中填充有绝缘材料。
212.其中,开槽#2和开槽#5可以统称为第一子电池和第二子电池之间设置的第一开槽;开槽#4和开槽#7可以统称为第三子电池和第四子电池之间设置的第一开槽;开槽#1、开槽#3和开槽#6可以统称为第一电池单元和第二电池单元之间设置的第二开槽。
213.可选地,当吸光层由多晶钙钛矿制成时,吸光层采用多晶态钙钛矿或有机吸光材料等时考虑其载流子扩散长度较短,吸光层可以不开槽,相邻子电池的所述吸光层为一体结构。
214.例如,所述第一子电池和所述第二子电池之间设置有第一开槽,所述第一开槽位于所述第一子电池的第一背电极和所述第二子电池的第二背电极之间,以及所述第一子电池的n型层和所述第二子电池的p型层之间,以及所述第一子电池的p型层和所述第二子电池的n型层之间。
215.可选地,当吸光层由多晶钙钛矿制成时,两个相邻的所述电池单元之间设置有第二开槽,所述第二开槽位于第三子电池的第一背电极和第二子电池的第二背电极之间,以及所述第三子电池的n型层和所述第二子电池的p型层之间,以及所述第三子电池的p型层和所述第二子电池的n型层之间,以及第一底电极和第二底电极之间,
216.所述第三子电池(如图12中所示的第三子电池)和所述第二子电池(如图12中所示的第二子电池):所述两个相邻的电池单元分别包括的两个子电池中相邻的电池单元,所述第一底电极和第二底电极(如图12中所示的两个透明导电层)为所述两个相邻的电池单元分别包括的底电极。
217.两个相邻的所述电池单元之间设置有第二开槽可以理解为:两个电池单元之间以透明导电层之间的间隔槽(如图12所示的开槽#1)为基准在两个子电池的功能层中的n型层和p型层之间设置有开槽,和/或,两个子电池的背电极之间设置有开槽。
218.为了便于理解,结合图12说明两个子电池之间可能设置的开槽,以及两个电池单元之间可能设置的开槽。
219.图12中的(a)和(b)是本技术实施例提供的另一种开槽示意图,从图12中可以看出,图12中的(a)所示子电池结构为上述的可能一所示的结构;图12中的(b)所示子电池结
构为上述的可能二所示的结构。
220.应理解,图12中的(a)和(b)仅示出上述的可能一和可能二中功能层的排序为一种(第一顺序为自上而下依次排列,第二顺序为自下而上依次排列)的情况,功能层的排序为另一种(第一顺序为自下而上依次排列,第二顺序为自上而下依次排列)情况与该排序情况下类似,不进行赘述。
221.示例性地,上述的第一子电池的n型层和第二子电池的p型层之间设置有开槽#8。如上述的图12中所示的开槽#8。
222.示例性地,上述的第一子电池的p型层和第二子电池的n型层之间设置有开槽#11。如上述的图12中所示的开槽#11。
223.示例性地,上述的第三子电池的n型层和第四子电池的p型层之间设置有开槽#10。如上述的图12中所示的开槽#10。
224.示例性地,上述的第三子电池的p型层和第四子电池的n型层之间设置有开槽#13。如上述的图12中所示的开槽#13。
225.示例性地,上述的第一子电池的第一背电极和第二子电池的第二背电极之间设置有开槽#5。如上述的图12中所示的开槽#5。
226.示例性地,上述的第三子电池的第一背电极和第四子电池的第二背电极之间设置有开槽#7。如上述的图12中所示的开槽#7。
227.示例性地,上述的第二子电池的n型层和第三子电池的p型层之间设置有开槽#12。开槽#12的位置和开槽#1的位置相对应。如上述的图12中所示的开槽#12。
228.示例性地,上述的第二子电池的p型层和第三子电池的n型层之间设置有开槽#9。开槽#9的位置和开槽#1的位置相对应。如上述的图12中所示的开槽#9。
229.示例性地,上述的第二子电池的第二背电极和第三子电池的第一背电极之间设置有开槽#6。开槽#6的位置和开槽#1的位置相对应。如上述的图12中所示的开槽#6。
230.可选地,开槽#1、开槽#5、开槽#6、开槽#7、开槽#8、开槽#9、开槽#10、开槽#11、开槽#12和开槽#13中至少一个开槽中填充有绝缘材料。
231.其中,开槽#5、开槽#8和开槽#11可以统称为第一子电池和第二子电池之间设置的第一开槽;开槽#10、开槽#13和开槽#7可以统称为第三子电池和第四子电池之间设置的第一开槽;开槽#1、开槽#6、开槽#9和开槽#12可以统称为第一电池单元和第二电池单元之间设置的第二开槽。
232.示例性地,本技术实施例中涉及的绝缘材料包括但不限于三氧化二铝al2o3、二氧化硅sio2、陶瓷材料、聚苯乙烯、聚丙烯、环氧塑料、聚酯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯、聚酰亚胺等绝缘材料中的一种或者多种。
233.示例性地,本技术实施例中涉及的透明导电层(如上文中所示的第一透明导电层至第四透明导电层)可以采用以下至少一种材料制成:
234.透明导电氧化物tco、导电聚合物、金属纳米线、金属网格、石墨烯、碳纳米管、金属或合金、金属氧化物等。
235.示例性地,本技术实施例中涉及的n型层(如上文中所示的第一n型层至第四n型层)可以采用以下至少一种材料制成:
236.二氧化钛tio2、二氧化锡sno2、氧化锌zno等n型氧化物,或者富勒烯、富勒烯衍生物
(如pcbm)、聚苯乙烯磺酸盐(如pssa)等n型有机物、金属酞菁分子材料(如酞菁铜cupc)等化合物及其衍生物。
237.示例性地,本技术实施例中涉及的p型层(如上文中所示的第一p型层至第四p型层)可以采用以下至少一种材料制成:
238.氧化镍(niox)、氧化钼(moox)、氧化钨(wox)、五氧化二钒(v2o5)、硫氰酸亚铜(cuscn)、聚(3,4

乙烯二氧噻吩)

聚苯乙烯磺酸盐(如pedot:pss)、聚(3

己基噻吩

2,5

二基)(p3ht)、3,4

乙烯二氧噻吩(edot)、4

丁基

n,n

二苯基苯胺均聚物(poly

tpd)、聚[双(4

苯基)(2,4,6

三甲基苯基)胺](ptaa)、2,2',7,7'

四[n,n

二(4

甲氧基苯基)氨基]

9,9'

螺二芴(spiro

ome

tad)等。
[0239]
示例性地,本技术实施例中涉及的吸光层(如上文中所示的第一吸光层至第四吸光层)可以采用钙钛矿和/或有机材料制成。
[0240]
示例性地,本技术实施例中涉及的背电极(如上文中所示的第一背电极和第二背电极)可以采用以下至少一种材料制成:
[0241]
铝(al)、金(au)、银(ag)、铜(cu)、钛(ti)等金属或者合金、透明导电氧化物tco、导电聚合物、金属纳米线、金属网格、碳材料等。
[0242]
示例性地,本技术实施例中涉及的透明基底(如上文中所示的第一透明基底至第四透明基底)可以是柔性基底,例如采用以下至少一种材料制成:
[0243]
聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、聚酰亚胺(pi)、聚二甲基硅氧烷(pdms)等。
[0244]
作为另一种可能的实现方式,本技术实施例中涉及的透明基底(如上文中所示的第一透明基底至第四透明基底)可以是刚性基底,如玻璃等。
[0245]
示例性地,本技术实施例中涉及的基底(如上文中所示的第一基底至第四基底)可以采用以下至少一种材料制成:
[0246]
玻璃、不锈钢等金属、纤维织物、聚酰亚胺(pi)、聚对苯二甲酸乙二酯(pet)、聚对苯二甲酸丁二酯(pbt)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、聚二甲基硅氧烷(pdms)及其衍生物等柔性或刚性衬底,具有透明或不透明特性。
[0247]
为了便于理解本技术,下面以k=1,m=2,n=2以及k=1,m=3,n=1为例介绍上述电池组件的结构。
[0248]
k=1,m=2,n=2:
[0249]
图13是本技术实施例提供的一种电池组件截面图的示意图。
[0250]
从图13中可以看出,该电池组件包括1个电池单体。
[0251]
该电池单体包括2个电池组,如图13中所示的电池组#1和电池组#2。
[0252]
每个电池组分别包括2个电池单元,其中,电池组#1包括电池单元#1和电池单元#2,电池组#2包括电池单元#3和电池单元#4。
[0253]
每个电池单元分别包括2个子电池,其中,电池单元#1包括子电池#1和子电池#2,子电池#1为p

i

n型子电池,子电池#2为n

i

p型子电池;电池单元#2包括子电池#3和子电池#4,子电池#3为p

i

n型子电池,子电池#4为n

i

p为型子电池;
[0254]
电池单元#3包括子电池#5和子电池#6,子电池#5为p

i

n型子电池,子电池#6为n

i

p型子电池;电池单元#4包括子电池#7和子电池#8,子电池#7为p

i

n型子电池,子电池#8
为n

i

p为型子电池。
[0255]
具体地,子电池#1自上而下依次包括背电极#1、n型层#1、吸光层#1、p型层#1、透明导电层#1、透明基底;
[0256]
子电池#2自上而下依次包括背电极#2、p型层#2、吸光层#2、n型层#2、透明导电层#1、透明基底;
[0257]
子电池#3自上而下依次包括背电极#3、n型层#3、吸光层#3、p型层#3、透明导电层#2、透明基底;
[0258]
子电池#4自上而下依次包括背电极#4、p型层#4、吸光层#4、n型层#4、透明导电层#2、透明基底;
[0259]
子电池#5自上而下依次包括背电极#5、n型层#5、吸光层#5、p型层#5、透明导电层#3、透明基底;
[0260]
子电池#6自上而下依次包括背电极#6、p型层#6、吸光层#6、n型层#6、透明导电层#3、透明基底;
[0261]
子电池#7自上而下依次包括背电极#7、n型层#7、吸光层#7、p型层#7、透明导电层#4、透明基底;
[0262]
子电池#8自上而下依次包括背电极#8、p型层#8、吸光层#8、n型层#8、透明导电层#4、透明基底。
[0263]
从图13中可以看出,子电池#1和子电池#2的透明导电层为一体结构、子电池#3和子电池#4的透明导电层为一体结构、子电池#5和子电池#6的透明导电层为一体结构、子电池#7和子电池#8的透明导电层为一体结构;子电池#1、子电池#2、子电池#3、子电池#4、子电池#5、子电池#6、子电池#7和子电池#8的透明基底为一体结构。
[0264]
进一步地,从图13中可以看出,透明导电层#1和透明导电层#2之间设置有开槽,或者说电池单元#1和电池单元#2之间设置有开槽;透明导电层#2和透明导电层#3之间设置有开槽,或者说电池单元#2和电池单元#3之间设置有开槽;透明导电层#3和透明导电层#4之间设置有开槽,或者说电池单元#3和电池单元#4之间设置有开槽;
[0265]
进一步地,从图13中还可以看出,两个子电池的功能层之间设置有开槽、两个子电池的背电极之间设置有开槽。
[0266]
应理解,图13只是举例说明k=1,m=2,n=2的情况下。本技术中电池组件可能的结构形式,对本技术的保护范围不构成任何的限定,还可以为其他的结构形式。
[0267]
例如,子电池#1为n

i

p型子电池,子电池#2为p

i

n型子电池。
[0268]
还例如,两个子电池的功能层中的n型层和p型层之间设置有开槽,吸光层之间未设置开槽。
[0269]
还例如,设置的开槽中填充有绝缘材料。
[0270]
还例如,子电池的结构可以为自上而下依次包括透明导电层、功能层、背电极和基底。
[0271]
这里不一一举例说明k=1,m=2,n=2的情况下,电池组件可能的结构形式。
[0272]
图14是本技术实施例提供的一种电池组件俯视图的示意图。该俯视图与图13所示的截面图对应同一个结构的电池组件。
[0273]
从图14中可以看出每个电池单元的背电极包括正极背电极和负极背电极(如图14
中所示的背电极(+)和背电极(

))。
[0274]
第二个背电极(背电极(+))和第三个背电极(背电极(

))通过第一导电体连接,标识电池单元#1和电池单元#2串联连接;第六个背电极(背电极(+))和第七个背电极(背电极(

))通过第一导电体连接,标识电池单元#3和电池单元#4串联连接。
[0275]
第一个背电极(背电极(

))和第五个背电极(背电极(

))通过第二导电体连接,第四个背电极(背电极(+))和第八个背电极(背电极(+))通过第二导电体连接,标识电池组#1和电池组#2并联连接。其中,第一个背电极和第四个背电极均可以称为电池组#1最外侧的背电极;第五个背电极和第八个背电极均可以称为电池组#2最外侧的背电极。
[0276]
k=1,m=3,n=1:
[0277]
图15是本技术实施例提供的另一种电池组件截面图的示意图。
[0278]
从图15中可以看出,该电池组件包括1个电池单体。
[0279]
该电池单体包括3个电池组,如图15中所示的电池组#1、电池组#2和电池组#1。
[0280]
每个电池组分别包括1个电池单元,其中,电池组#1包括电池单元#1、电池组#2包括电池单元#2、电池组#3包括电池单元#3。
[0281]
每个电池单元分别包括2个子电池,其中,电池单元#1包括子电池#1和子电池#2,子电池#1为p

i

n型子电池,子电池#2为n

i

p型子电池;电池单元#2包括子电池#3和子电池#4,子电池#3为p

i

n型子电池,子电池#4为n

i

p为型子电池;电池单元#3包括子电池#5和子电池#6,子电池#5为p

i

n型子电池,子电池#6为n

i

p型子电池。
[0282]
具体地,子电池#1自上而下依次包括背电极#1、n型层#1、吸光层、p型层#1、透明导电层#1、透明基底;
[0283]
子电池#2自上而下依次包括背电极#2、p型层#2、吸光层、n型层#2、透明导电层#1、透明基底;
[0284]
子电池#3自上而下依次包括背电极#3、n型层#3、吸光层、p型层#3、透明导电层#2、透明基底;
[0285]
子电池#4自上而下依次包括背电极#4、p型层#4、吸光层、n型层#4、透明导电层#2、透明基底;
[0286]
子电池#5自上而下依次包括背电极#5、n型层#5、吸光层、p型层#5、透明导电层#3、透明基底;
[0287]
子电池#6自上而下依次包括背电极#6、p型层#6、吸光层、n型层#6、透明导电层#3、透明基底。
[0288]
从图15中可以看出,子电池#1和子电池#2的透明导电层为一体结构,子电池#3和子电池#4的透明导电层为一体结构(或者说共用一个透明导电层),子电池#5和子电池#6的透明导电层为一体结构;子电池#1,子电池#2,子电池#3,子电池#4,子电池#5和子电池#6的透明基底为一体结构(或者说共用一个透明基底);子电池#1,子电池#2,子电池#3,子电池#4,子电池#5和子电池#6的吸光层为一体结构(或者说共用一个吸光层)。
[0289]
进一步地,从图15中可以看出,透明导电层#1和透明导电层#2之间设置有开槽,或者说电池单元#1和电池单元#2之间设置有开槽;透明导电层#2和透明导电层#3之间设置有开槽,或者说电池单元#2和电池单元#3之间设置有开槽;
[0290]
进一步地,从图15中还可以看出,两个子电池的功能层中的n型层和p型层之间设
置有开槽,吸光层之间未设置开槽;两个子电池的背电极之间设置有开槽。
[0291]
示例性地,n型层和p型层之间的开槽中填充有绝缘材料(如图15中所示的p型层#1和n型层#2之间的开槽、n型层#2和p型层#3之间的开槽、p型层#3和n型层#4之间的开槽、n型层#4和p型层#5之间的开槽、p型层#5和n型层#6之间的开槽中填充有绝缘材料)。
[0292]
示例性地,透明导电层之间设置的开槽中填充有绝缘材料(如图15中所示的透明导电层#1和透明导电层#2之间的开槽、透明导电层#2和透明导电层#3之间的开槽中填充有绝缘材料)
[0293]
图16是本技术实施例提供的另一种电池组件俯视图的示意图。该俯视图与图15所示的截面图对应同一个结构的电池组件。
[0294]
从图16中可以看出每个电池单元的背电极包括正极背电极和负极背电极(如图16中所示的背电极(+)和背电极(

))。
[0295]
由于图15中所示的电池组件每个电池组只包括一个电池单元,电池组之间并联连接,所以电池单元之间也为并联连接。
[0296]
第一个背电极(背电极(

))和第三个背电极(背电极(

))以及第三个背电极(背电极(

))和第五个背电极(背电极(

))通过第二导电体连接,第二个背电极(背电极(+))和第四个背电极(背电极(+))以及第四个背电极(背电极(+))和第流个背电极(背电极(+))通过第二导电体连接,标识电池组#1、电池组#2和电池组#3之间并联连接。其中,第一个背电极和第二个背电极均可以称为电池组#1最外侧的背电极;第三个背电极和第四个背电极均可以称为电池组#2最外侧的背电极;第五个背电极和第六个背电极均可以称为电池组#3最外侧的背电极。
[0297]
图17是本技术实施例提供的又一种电池组件截面图的示意图。
[0298]
从图17中可以看出,该电池组件包括1个电池单体。
[0299]
该电池单体包括3个电池组,如图17中所示的电池组#1、电池组#2和电池组#3。
[0300]
每个电池组分别包括1个电池单元,其中,电池组#1包括电池单元#1、电池组#2包括电池单元#2、电池组#3包括电池单元#3。
[0301]
每个电池单元分别包括2个子电池,其中,电池单元#1包括子电池#1和子电池#2,子电池#1为p

i

n型子电池,子电池#2为n

i

p型子电池;电池单元#2包括子电池#3和子电池#4,子电池#3为p

i

n型子电池,子电池#4为n

i

p为型子电池;电池单元#3包括子电池#5和子电池#6,子电池#5为p

i

n型子电池,子电池#6为n

i

p型子电池。
[0302]
具体地,子电池#1自上而下依次包括透明导电层#1、n型层#1、吸光层#1、p型层#1、背电极#1、基底;
[0303]
子电池#2自上而下依次包括透明导电层#1、p型层#2、吸光层#2、n型层#2、背电极#2、基底;
[0304]
子电池#3自上而下依次包括透明导电层#2、n型层#3、吸光层#3、p型层#3、背电极#3、基底;
[0305]
子电池#4自上而下依次包括透明导电层#2、p型层#4、吸光层#4、n型层#4、背电极#4、基底;
[0306]
子电池#5自上而下依次包括透明导电层#3、n型层#5、吸光层#5、p型层#5、背电极#5、基底;
[0307]
子电池#6自上而下依次包括透明导电层#3、p型层#6、吸光层#6、n型层#6、背电极#6、基底。
[0308]
从图17中可以看出,子电池#1和子电池#2的透明导电层为一体结构、子电池#3和子电池#4的透明导电层为一体结构、子电池#5和子电池#6的透明导电层为一体结构;子电池#1、子电池#2、子电池#3、子电池#4、子电池#5、子电池#6的基底为一体结构。
[0309]
进一步地,从图17中可以看出,透明导电层#1和透明导电层#2之间设置有开槽,或者说电池单元#1和电池单元#2之间设置有开槽;透明导电层#2和透明导电层#3之间设置有开槽,或者说电池单元#2和电池单元#3之间设置有开槽;
[0310]
进一步地,从图17中还可以看出,两个子电池的功能层之间设置有开槽;两个子电池的背电极之间设置有开槽。
[0311]
示例性地,功能层之间的开槽和/或背电极之间的开槽中还可以填充绝缘材料(如图17中所示的背电极#1和背电极#2之间的开槽、背电极#2和背电极#3之间的开槽、背电极#3和背电极#4之间的开槽、背电极#4和背电极#5之间的开槽、背电极#5和背电极#6之间的开槽中填充有绝缘材料;如图17中所示的功能层#1和功能层#2之间的开槽、功能层#2和功能层#3之间的开槽、功能层#3和功能层#4之间的开槽、功能层#4和功能层#5之间的开槽、功能层#5和功能层#6之间的开槽中填充有绝缘材料)。
[0312]
示例性地,图17中的子电池#1,子电池#2,子电池#3,子电池#4,子电池#5,子电池#6可以的吸光层为一体结构,如图18所示,图18是本技术实施例提供的又一种电池组件截面图的示意图。
[0313]
从图18中可以看出,两个子电池的功能层中的n型层和p型层之间设置有开槽,吸光层之间未设置开槽;两个子电池的背电极之间设置有开槽。
[0314]
示例性地,n型层和p型层之间的开槽中填充有绝缘材料(如图18中所示的p型层#1和n型层#2之间的开槽、n型层#2和p型层#3之间的开槽、p型层#3和n型层#4之间的开槽、n型层#4和p型层#5之间的开槽、p型层#5和n型层#6之间的开槽中填充有绝缘材料)。
[0315]
示例性地,背电极之间的开槽中还可以填充绝缘材料(如图18中所示的背电极#1和背电极#2之间的开槽、背电极#2和背电极#3之间的开槽、背电极#3和背电极#4之间的开槽、背电极#4和背电极#5之间的开槽、背电极#5和背电极#6之间的开槽中填充有绝缘材料)。
[0316]
应理解,图15至图18只是举例说明k=1,m=3,n=1的情况下。本技术中电池组件可能的结构形式,对本技术的保护范围不构成任何的限定,还可以为其他的结构形式。
[0317]
例如,子电池#1为n

i

p型子电池,子电池#2为p

i

n型子电池。这里不一一举例说明k=1,m=3,n=1的情况下,电池组件可能的结构形式。
[0318]
还应理解,上述只是举例说明本技术实施例中涉及的电池组件可能的形式,对本技术的保护范围不构成任何的限定,当k的取值,和/或,m的取值,和/或,n的取值发生变化时,电池组件的结构也会发生变化,具体的结构与上述的图13至图18中所示的类似,这里不再赘述。
[0319]
另外,需要说明的是,当k的取值大于1时,表示该电池组件包括的电池单体个数大于1,该多个电池单体之间可以通过串联和/或并联的形式连接,本技术实施例主要介绍了某个电池单体的结构,对多个电池单体之间的连接未结合附图进行说明,可以参考目前串
联和/或并联的方式实现连接即可。
[0320]
本技术实施例中还提供一种电子设备,该电子设备包括如上述的电池组件以及用电模块,该电池组件用于对该用电模块供电。
[0321]
为了便于理解,下面结合图19简单介绍本技术实施例涉及的电子设备。
[0322]
图19是本技术实施例提供的一种电子设备的示意性框图。
[0323]
从图19中可以看出电子设备包括用电模块1910和电池组件1920。用电模块1910和电池组件1920之间通过供电线路相连接,以保证电池组件1920能够对用电模块1910进行供电,其中,供电线路的设计可以参考目前相关技术中的描述,本技术中不做限定,能够实现电池组件1920为用电模块1910供电即可。
[0324]
本技术实施例中对于电子设备的具体形式不做限定,可以为手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备,以及各种形式的终端、移动台、终端或软终端等等。例如,水表、电表、传感器等。
[0325]
另外,本技术实施例中对于电子设备的用电模块1910的具体形式也不做限定,可以为电子设备上设置的任何需要用电的模块,如,电子设备的处理模块、输入输出模块、显示模块等。
[0326]
作为一种示例,电子设备可以为智能眼镜,用电模块1910可以是智能眼镜的音乐输出模块、处理模块或显示模块等。电池组件1920可以设置于智能眼镜的镜片上,用电模块1910可以设置于该智能眼镜的眼镜框和/或眼镜腿上。
[0327]
作为另一种示例,电子设备可以为智能手机,用电模块1910可以是智能手机中的输入输出模块、处理模块或显示模块等。电池组件1920可以设置于智能手机的后盖上(如,智能手机的玻璃后盖)。
[0328]
本技术实施例中还提供两种能够用于制备上述电池组件的用于制备电池组件的方法。为了便于理解,下面结合附图详细说明本技术实施例中涉及的用于制备电池组件的方法。
[0329]
图20是本技术实施例提供的一种用于制备电池组件的方法的示意性流程图,该用于制备电池组件的方法至少包括以下部分步骤:
[0330]
s2010,制备透明导电层。
[0331]
具体地,制备透明导电层包括:
[0332]
利用激光等方式在包含透明导电层的透明基底上层的透明导电层上设置开槽#1,该开槽#1两侧均为透明导电层(如图11中所示的两个透明导电层)。
[0333]
具体地,在透明基底上层的透明导电层上设置开槽#1包括:
[0334]
在包含透明导电层的透明基底上划线,剥落切线上的透明导电层形成开槽#1。
[0335]
需要说明的是,该实施例中以制备组成电池组件的某个电池单体为例进行说明。
[0336]
当组成电池组件的电池单体为多个的情况下,可以在包含透明导电层的透明基底上划多个线,并分别剥落切线上的透明导电层形成多个开槽#1。
[0337]
透明导电层形成之后,需要在透明导电层上交替制备第一p型层和第一n型层,图20所示的方法流程还包括:
[0338]
s2020,在透明导电层上交替制备第一p型层和第一n型层。
[0339]
具体地,相邻的第一p型层和第一n型层通过底电极连接。
[0340]
例如,在第一透明导电层上从左至右依次制备第一层和第二层,在第二透明导电层上从左至右依次制备第三层和第四层,第一层和第三层为第一p型层,第二层和第四层为第一n型层,或者,第一层和第三层为第一n型层,第二层和第四层为第一p型层。
[0341]
其中,第一透明导电层和第二透明导电层为任意的相邻的两个透明导电层。
[0342]
示例性地,第一层和第二层之间设置有开槽#11、第二层和第三层之间设置有开槽#12、第三层和第四层之间设置有开槽#13。
[0343]
示例性地,开槽#11、开槽#12和开槽#13中的至少一个开槽中填充有绝缘材料。
[0344]
例如,第一透明导电层上依次制备p型层和n型层,在第二透明导电层上依次制备p型层和n型层;或者,
[0345]
还例如,在第一透明导电层上依次制备n型层和p型层,在第二透明导电层上依次制备n型层和p型层。
[0346]
示例性地,通过溅射或蒸镀或涂布等工艺,在透明导电层上交替制备第一p型层和第一n型层。
[0347]
示例性地,可以在制备好的多个透明导电层上交替制备p型层和n型层。例如,在多个透明导电层上先分别制备多个p型层,然后在多个透明导电层上分别制备多个n型层。
[0348]
可选地,透明导电层上交替制备有多个p型层和多个n型层的情况下,p型层和n型层之间设置有开槽。
[0349]
透明导电层上的p型层和n型层形成之后,需要在第一p型层和第一n型层上制备吸光层,图20所示的方法流程还包括:
[0350]
s2030,在第一p型层和第一n型层上制备吸光层。
[0351]
例如,在第一层、第二层、第三层和第四层上制备至少一个吸光层。
[0352]
示例性地,在第一层、第二层、第三层和第四层上制备同一个吸光层;或者,
[0353]
在第一层、第二层、第三型层和第四层上分别制备第一吸光层、第二吸光层、第三吸光层和第四吸光层。
[0354]
其中,第一吸光层和第二吸光层之间设置有开槽#2、第二吸光层和第三吸光层之间设置有开槽#3、第三吸光层和第四吸光层之间设置有开槽#4。
[0355]
示例性地,开槽#2、开槽#3和开槽#4中的至少一个开槽中填充有绝缘材料。
[0356]
示例性地,通过气相或液相等工艺,在第一层、第二层、第三层和第四层上制备至少一个吸光层。
[0357]
应理解,本技术实施例中吸光层的个数可以是为一个;或者,
[0358]
吸光层的个数可以和透明导电层上交替制备的第一p型层和第一n型层的个数总和相等;或者,
[0359]
吸光层的个数可以大于1个且小于透明导电层上交替制备的第一p型层和第一n型层的个数总和。
[0360]
例如,在第一层、第二层上制备同一个吸光层;在第三层、第四层上制备另一个吸光层。
[0361]
可选地,当吸光层的个数大于1的情况下,多个吸光层中每两个吸光层之间设置有开槽。
[0362]
吸光层形成之后,需要在吸光层上交替制备第二n型层和第二p型层,图20所示的
方法流程还包括:
[0363]
s2040,在吸光层上交替制备第二n型层和第二p型层。
[0364]
例如,在至少一个吸光层上从左至右依次制备第五层、第六层、第七层和第八层。
[0365]
其中,第五层和第七层为第二p型层,第六层和第八层为第二n型层,或者,第五层和第七层为第二n型层,第六层和第八层为第二p型层。且第一层和第五层中一个为第二n型层另一个为第二p型层,第二层和第六层中一个为第二n型层另一个为第二p型层,第三层和第七层中一个为第二n型层另一个为第二p型层,第四层和第八层中一个为第二n型层另一个为第二p型层。
[0366]
示例性地,通过溅射或蒸镀或涂布等工艺,在至少一个吸光层上依次制备第五层、第六层、第七层和第八层。
[0367]
例如,s2030中制备有一个吸光层,在该吸光层之上从左至右依次制备第五层、第六层、第七层和第八层层。
[0368]
其中,第五层和第六层之间设置有开槽#8、第六层和第七层之间设置有开槽#9、第七层和第八层之间设置有开槽#10。
[0369]
示例性地,开槽#8、开槽#9和开槽#10中的至少一个开槽中填充有绝缘材料。
[0370]
吸光层上的第二p型层和第二n型层形成之后,需要在第二p型层和第二n型层上制备背电极,图20所示的方法流程还包括:
[0371]
s2050,在第二n型层上制备第一背电极,第二p型层上制备第二背电极。
[0372]
例如,在第五层、第六层、第七层和第八层上分别制备第一背电极、第二背电极、第一背电极和第二背电极。
[0373]
其中,第五层上的第一背电极和第六层上的第二背电极之间设置有开槽#5、第六层上的第二背电极和第七层上的第一背电极之间设置有开槽#6、第七层上的第一背电极和第八层上的第二背电极之间设置有开槽#7。
[0374]
示例性地,开槽#5、开槽#6和开槽#7中的至少一个开槽中填充有绝缘材料。
[0375]
示例性地,通过磁控溅射或蒸镀或其他工艺等,在第五层、第六层、第七层和第八层上分别制备第一背电极、第二背电极、第一背电极和第二背电极。
[0376]
背电极形成之后,需要将对应的背电极连接起来,图20所示的方法流程还包括:
[0377]
s2060,连接对应的背电极。
[0378]
一个所述底电极、一个所述第一p型层、一个所述吸光层、一个所述第二n型层和一个第一背电极用于构成一个第一子电池;
[0379]
一个所述底电极、相邻于所述第一p型层的一个所述第一n型层、一个所述吸光层、相邻于所述第二n型层的一个所述第二p型层和一个第二背电极用于构成一个第二子电池,所述第一子电池和所述第二子电池的底电极为一体结构(或者说共用一个底电极)。
[0380]
一个所述第一子电池和一个所述第二子电池以及一个所述底电极用于构成一个电池单元。
[0381]
对应的背电极之间电气连接包括:
[0382]
通过第一导电体连接所述电池单元中的所述第二背电极与另一个所述电池单元中的所述第一背电极。
[0383]
至少一个所述电池单元构成一个电池组,所述电池组为多个,对应的背电极之间
电气连接还包括:
[0384]
通过第二导电体将所述多个电池组中的每个电池组最外侧的第一背电极通过第二导电体连接,以及所述多个电池组中的每个电池组最外侧的第二背电极通过所述第二导电体连接。
[0385]
示例性地,对应的背电极之间电气连接方式包括:焊带或蒸镀或磁控溅射等方式。
[0386]
为了便于理解,结合图21说明上述图20所示的制备流程,图21是本技术实施例提供的一种电池组件的制备流程示意图。
[0387]
图22是本技术实施例提供的另一种用于制备电池组件的方法的示意性流程图,该用于制备电池组件的方法至少包括以下部分步骤:
[0388]
s2210,交替制备第一背电极和第二背电极。
[0389]
例如,在基底上制备第一个第一背电极、第一个第二背电极、第二个第一背电极、第二个第二背电极。
[0390]
其中,第一个第一背电极和第一个第二背电极之间设置有开槽#5、第一个第二背电极和第二个第一背电极之间设置有开槽#6、第二个第一背电极和第二个第二背电极之间设置有开槽#7。
[0391]
示例性地,开槽#5、开槽#6和开槽#7中的至少一个开槽中填充有绝缘材料。
[0392]
示例性地,通过磁控溅射或蒸镀或其他工艺等,在基底上交替制备第一背电极和第二背电极。
[0393]
可选地,在基底上交替制备第一背电极和第二背电极之前对该基底进行清洗。
[0394]
背电极制备成功之后,需要在背电极上制备第二n型层和第二p型层,图22所示的方法流程还包括:
[0395]
s2220,在第一背电极上制备第二n型层,第二背电极上制备第二p型层。
[0396]
示例性地,通过溅射或蒸镀或涂布等工艺,在第一背电极上制备第二n型层,第二背电极上制备第二p型层。
[0397]
背电极上的第二p型层和第二n型层形成之后,需要在第二p型层和第二n型层上制备吸光层,图22所示的方法流程还包括:
[0398]
s2230,在第二p型层和第二n型层上制备吸光层。
[0399]
可以参考上述s2030中的描述,这里不再赘述。
[0400]
吸光层形成之后,需要在吸光层上制备第一n型层和第一p型层,图22所示的方法流程还包括:
[0401]
s2040,在吸光层上交替制备第一p型层和第一n型层。
[0402]
可以参考上述s2040中的描述,这里不再赘述。
[0403]
吸光层上的第一p型层和第一n型层形成之后,需要在第一p型层和第一n型层上制备透明导电层,图22所示的方法流程还包括:
[0404]
s2250,在第一p型层和第一n型层上制备透明导电层。
[0405]
其中,底电极上相邻的第一p型层和第一n型层通过底电极连接。
[0406]
示例性地,通过磁控溅射或蒸镀或其他工艺等,在第一p型层和第一n型层上制备透明导电层。
[0407]
背电极形成之后,需要将对应的背电极连接起来,图22所示的方法流程还包括:
[0408]
s2260,连接对应的背电极。
[0409]
可以参考上述s2060中的描述,这里不再赘述。
[0410]
为了便于理解,结合图23说明上述图22所示的制备流程,图23是本技术实施例提供的另一种电池组件的制备流程示意图。
[0411]
下面结合一个具体的例子说明本技术实施例中提供的电池组件以及该电池组件的制备方法。
[0412]
制备电池组件的方法包括以下步骤:
[0413]
步骤一、处理透明基底。
[0414]
以ito玻璃为透明基底材料,利用激光切割ito玻璃上的透明导电层,切线间隔20mm,线宽50um左右,再采用洗洁精水溶液、去离子水和乙醇依次超声清洗各15min,氮气流吹干后在紫外光下照射处理10min。
[0415]
步骤二、制备空穴传输层(p型层)。
[0416]
在透明导电层上制备p型层,通过特定掩模版在未遮挡区域上蒸镀酞菁铜(cupc),从而在ito玻璃上的透明导电层的表面特定区域形成cupc薄膜,生成大面积空穴传输层。
[0417]
步骤三、制备电子传输层(n型层)。
[0418]
在透明导电层上制备n型层,通过另一特定掩模版在未遮挡区域上蒸镀富勒烯c60,从而在ito玻璃上的透明导电层的表面特定区域间隔形成c60薄膜,生成大面积电子传输层,大面积空穴传输层与大面积电子传输层之间间隔宽度50um左右,ito玻璃上的透明导电层之间的间隔槽中、以及p型层与n型层的间隔槽中填充绝缘材料sio2纳米颗粒相互隔断。
[0419]
步骤四、制备钙钛矿活性层。
[0420]
在已制备的电子或空穴传输层上热蒸发一层30nm卤素铯盐(csi或csbr或cscl),再热蒸发一层铅盐165nm(pbi2或pbbr2或pbcl2),再在其上蒸镀一层甲咪胺盐并进160℃加热处理5min,甲咪胺盐、溴化铯与碘化铅反应生成钙钛矿活性层。
[0421]
步骤五、制备电子传输层(n型层)。
[0422]
在钙钛矿活性层上制备电子传输层,将经过上述步骤一至步骤四处理之后的基底放置在真空室内,在4
×
10

4pa的条件下,通过特定掩模版,使用有机蒸发源在钙钛矿活性层的表面特定区域蒸镀一层20nm厚的c60,形成电子传输层。
[0423]
步骤六、制备空穴传输层(p型层)。
[0424]
在钙钛矿活性层上制备电子传输层,将经过上述步骤一至步骤四处理之后的基底放置在刮涂机上,在表面特定位置刮涂一层200nm spiro,形成空穴传输层。
[0425]
步骤七、制备金属背电极。
[0426]
在经过步骤五和步骤六制备的空穴传输层和电子传输层上沉积一层金属,形成金属背电极。具体可以是利用掩膜板将基板固定放置于高电阻真空镀膜仪中,待高电阻真空镀膜仪内的真空度达到10

5~10

4pa后,加热蒸发舟,以的蒸发速率在电子传输层和空穴传输层的表面沉积一层金电极,形成叉指状背接触电极。
[0427]
步骤八、连接背电极。
[0428]
最后通过对相应背电极的电气连接(如,相应的背电极电气连接以实现电池组之间并联,电池组中包括的电池单元之间串联)完成整个钙钛矿太阳能电池组件的制备。
[0429]
制备成的电池组件的截面图如图24和图25所示,图24是本技术实施例提供的一种钙钛矿太阳能电池组件的截面示意图。图25是本技术实施例提供的一种钙钛矿太阳能电池组件的俯视图。
[0430]
应理解,上述方法实施例中制备电池组件的设备可以执行施例中的部分或全部步骤,这些步骤或操作仅是示例,本技术实施例还可以包括执行其它操作或者各种操作的变形。
[0431]
可以理解的是,上述方法实施例中,由制备电池组件的设备实现的方法,也可以由可用于制备电池组件的设备的部件(例如芯片或者电路等)实现。
[0432]
还应理解,在本技术的各个实施例中,如果没有特殊说明以及逻辑冲突,不同的实施例之间的术语和/或描述可以具有一致性、且可以相互引用,不同的实施例中的技术特征根据其内在的逻辑关系可以组合形成新的实施例。
[0433]
上面结合图20和图22详细介绍了本技术实施例中的用于制备电池组件的方法,下面结合图26和图27详细介绍本技术实施例提供用于制备电池组件的装置。
[0434]
参见图26,图26是本技术提供的用于制备电池组件的装置2600的示意图。如图26所示,装置2600包括处理单元2610和获取单元2620。
[0435]
可选地,获取单元2620用于确定处理单元需要执行的步骤。如,获取指令,指令用于指示处理单元的执行的步骤。
[0436]
处理单元2610,用于执行图20和图22中所示的步骤。
[0437]
装置2600和方法实施例中的制备电池组件的装置对应,用于制备电池组件。装置2600可以是方法实施例中的制备电池组件的装置,或者方法实施例中的制备电池组件的装置内部的芯片或功能模块。装置2600的相应单元用于执行图20和图22中所示的方法实施例中由制备电池组件的装置执行的相应步骤。
[0438]
其中,装置2600中的处理单元2610用于执行方法实施例中制备电池组件的装置对应与处理相关的步骤。
[0439]
可选的,装置2600还可以包括存储单元,该存储单元用于存储数据和/或信令,处理单元2610、获取单元2620可以与存储单元交互或者耦合,例如读取或者调用存储单元中的数据和/或信令,以使得上述实施例的方法被执行。
[0440]
以上各个单元可以独立存在,也可以全部或者部分集成。
[0441]
参见图27,图27是适用于本技术实施例的用于制备电池组件的装置2700的结构示意图,可以用于实现上述用于制备电池组件的装置的功能。
[0442]
该用于制备电池组件的装置2700包括处理器2510,存储器2720,其中,存储器2720中存储指令或程序,处理器2710用于执行或调用存储器2720中存储的指令或程序,以使得用于制备电池组件的装置2700实现上述用于制备电池组件的方法中的用于制备电池组件的装置的功能。存储器2720中存储的指令或程序被执行时,处理器2710用于执行图26所示的实施例中的处理单元2710执行的操作。
[0443]
在一些实施例中,处理器2710用于执行所述指令或程序,以执图20和图22中所示的步骤。
[0444]
本领域技术人员可以理解,为了便于说明,图27仅示出了一个存储器和处理器。在实际的用户设备中,可以存在多个处理器和存储器。存储器也可以称为存储介质或者存储
设备等,本技术实施例对此不做限制。
[0445]
上述各个附图对应的流程的描述各有侧重,某个流程中没有详述的部分,可以参见其他流程的相关描述。
[0446]
上述实施例,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时,上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令或计算机程序。在计算机上加载或执行所述计算机指令或计算机程序时,全部或部分地产生按照本技术实施例所述的流程或功能。所述计算机可以为通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集合的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,数字多功能光盘(digital versatile disc,dvd))、或者半导体介质。半导体介质可以是固态硬盘。
[0447]
应理解,本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况,其中a,b可以是单数或者复数。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系,但也可能表示的是一种“和/或”的关系,具体可参考前后文进行理解。
[0448]
本技术中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b,或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,a

b,a

c,b

c,或a

b

c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
[0449]
应理解,在本技术的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
[0450]
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元、模块及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
[0451]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
[0452]
在本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
[0453]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0454]
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(read only memory,rom)、随机存取存储器(random access memory,ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0455]
以上所述,仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
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