串联太阳能电池和该串联太阳能电池的制造方法与流程

本公开涉及一种串联太阳能电池，更具体地，涉及一种包括钙钛矿太阳能电池的串联太阳能电池。

背景技术：

1、串联太阳能电池是通过垂直层叠两个太阳能电池来增加电池效率的太阳能电池。

2、在相关技术中，已经进行了将使用钙钛矿化合物的太阳能电池应用于串联太阳能电池的尝试。作为尝试的示例，已经提出准备体型太阳能电池以及通过使用钙钛矿化合物的沉积工艺和涂覆工艺在体型(bulk-type)太阳能电池上层叠太阳能电池来制造串联太阳能电池。

3、然而，相关技术的制造串联太阳能电池的方法具有制造工序复杂并且体型太阳能电池与使用钙钛矿化合物的太阳能电池之间的电流匹配困难的问题。

技术实现思路

1、技术问题

2、本公开旨在解决上述问题，并且提供一种制造工序简单并且体型太阳能电池与使用钙钛矿化合物的太阳能电池之间的电流匹配容易的串联太阳能电池和制造该串联太阳能电池的方法。

3、技术方案

4、为了实现上述目的，本公开可以包括制造串联太阳能电池的方法，该方法包括：在基板上制备包括第一导电电荷传输层、光吸收层和第二导电电荷传输层的钙钛矿太阳能电池的步骤；在钙钛矿太阳能电池中形成分隔部以形成第一钙钛矿单元太阳能电池和第二钙钛矿单元太阳能电池的步骤；在第一钙钛矿单元太阳能电池中形成接触部以暴露第一钙钛矿单元太阳能电池的特定区域的步骤；在第一钙钛矿单元太阳能电池和所述第二钙钛矿单元太阳能电池中的每一个的顶表面上形成缓冲层的步骤；制备多个第二太阳能电池的步骤；将多个第二太阳能电池结合到缓冲层以形成第一钙钛矿单元太阳能电池、缓冲层和第二太阳能电池依次层叠的第一单元串联太阳能电池以及第二钙钛矿单元太阳能电池、缓冲层和第二太阳能电池依次层叠的第二单元串联太阳能电池的步骤；以及将第一单元串联太阳能电池电连接到第二单元串联太阳能电池的步骤。

5、制备钙钛矿太阳能电池的步骤可以包括在基板上依次形成第一导电电荷传输层、光吸收层和第二导电电荷传输层的步骤。

6、形成分隔部的步骤可以包括去除第一导电电荷传输层、光吸收层和第二导电电荷传输层中的每一个的特定区域以暴露基板的顶表面的工序。

7、形成接触部的步骤可以包括去除光吸收层和第二导电电荷传输层中的每一个的特定区域以暴露第一导电电荷传输层的顶表面的工序。

8、形成缓冲层的步骤可以包括在第一钙钛矿单元太阳能电池和第二钙钛矿单元太阳能电池中的每一个的顶表面上形成包括多个孔的膜的工序以及将导电层填充在包括在膜中的所述多个孔中的工序。

9、形成包括多个孔的膜的步骤可以包括以半干状态形成膜的工序，并且形成第一单元串联太阳能电池和第二单元串联太阳能电池的步骤可以包括将第二太阳能电池置于缓冲层上，然后固化半干状态的膜的工序。

10、包括在膜中的多个孔可以包括穿透膜并且在第一方向上延伸的多个第一孔以及穿透膜并且在与第一方向相交的第二方向上延伸的多个第二孔，并且导电层可以接触第一钙钛矿单元太阳能电池和第二钙钛矿单元太阳能电池中的每一个的顶表面和第二太阳能电池的底表面。

11、膜可以不与接触部重叠，并且接触部可以不被膜覆盖并且被暴露。

12、将第一单元串联太阳能电池电连接到第二单元串联太阳能电池的步骤可以通过使用连接线将包括在第二单元串联太阳能电池的第二太阳能电池的顶表面上的电极图案电连接到在第一单元串联太阳能电池的接触部处暴露的第一钙钛矿单元太阳能电池的第一导电电荷传输层。

13、连接线可以沿着第二单元串联太阳能电池的第二太阳能电池的侧面以及第二太阳能电池下方的缓冲层的侧面延伸、横穿分隔部、沿着第二导电电荷传输层的顶表面和侧面以及设置在接触部的一个侧部处的第一钙钛矿单元太阳能电池的光吸收层的侧面延伸、并且延伸到在接触部处暴露的第一钙钛矿单元太阳能电池的第一导电电荷传输层的顶表面。

14、制备多个第二太阳能电池的步骤可以包括形成具有与导电层的图案相同的图案的电极图案的工序，并且结合多个第二太阳能电池的步骤可以包括使导电层与电极图案重叠的工序。

15、本公开提供一种串联太阳能电池，包括：设置在基板上的第一钙钛矿单元太阳能电池、缓冲层和第二太阳能电池依次层叠的第一单元串联太阳能电池；第二钙钛矿单元太阳能电池、缓冲层和第二太阳能电池依次层叠的第二单元串联太阳能电池，第二单元串联太阳能电池设置在基板上并且通过分隔部与第一单元串联太阳能电池间隔开；以及将第一单元串联太阳能电池连接到第二单元串联太阳能电池的连接线。

16、第一钙钛矿单元太阳能电池可以包括设置在基板上的第一导电电荷传输层、形成在第一导电电荷传输层上的光吸收层和形成在光吸收层上的第二导电电荷传输层以及通过去除光吸收层和第二导电电荷传输层中的每一个的特定区域暴露第一导电电荷传输层的顶表面的接触部，在第二太阳能电池的顶表面上可以设置有电极图案，并且连接线可以将设置在第二单元串联太阳能电池的第二太阳能电池的顶表面上的电极图案连接到在第一钙钛矿单元太阳能电池的接触部处暴露的第一导电电荷传输层。

17、接触部可以不与缓冲层重叠。

18、连接线可以沿着第二单元串联太阳能电池的第二太阳能电池的侧面以及第二太阳能电池下方的缓冲层的侧面延伸、横穿分隔部、沿着第二导电电荷传输层的顶表面和侧面以及设置在接触部的一个侧部处的第一钙钛矿单元太阳能电池的光吸收层的侧面延伸、并且延伸到在接触部处暴露的第一钙钛矿单元太阳能电池的第一导电电荷传输层的顶表面。

19、缓冲层可以包括：包括在第一方向上延伸的多个第一孔以及在与第一方向相交的第二方向上延伸的多个第二孔的膜；以及填充在多个第一孔和多个第二孔中的导电层，并且导电层接触第一钙钛矿单元太阳能电池和第二钙钛矿单元太阳能电池中的每一个的顶表面以及第二太阳能电池的底表面。

20、在第二太阳能电池的顶表面上可以设置有与导电层的图案相同的图案的电极图案，并且电极图案可以与导电层重叠。

21、有益效果

22、根据本公开，可以实现以下效果。

23、根据本公开的实施例，因为通过在多个钙钛矿单元太阳能电池上形成缓冲层并且在缓冲层上层叠单独制造的第二太阳能电池的工序来制造串联太阳能电池，所以制造工序简单，并且钙钛矿单元太阳能电池与第二太阳能电池之间的电流匹配容易。

技术特征：

1.一种制造串联太阳能电池的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，制备所述钙钛矿太阳能电池的步骤包括在所述基板上依次形成所述第一导电电荷传输层、所述光吸收层和所述第二导电电荷传输层的步骤。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述分隔部的步骤包括去除所述第一导电电荷传输层、所述光吸收层和所述第二导电电荷传输层中的每一个的特定区域以暴露所述基板的顶表面的工序。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述接触部的步骤包括去除所述光吸收层和所述第二导电电荷传输层中的每一个的特定区域以暴露所述第一导电电荷传输层的顶表面的工序。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述缓冲层的步骤包括在所述第一钙钛矿单元太阳能电池和所述第二钙钛矿单元太阳能电池中的每一个的顶表面上形成包括多个孔的膜的工序以及将导电层填充在包括在所述膜中的所述多个孔中的工序。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，形成包括所述多个孔的所述膜的步骤包括以半干状态形成所述膜的工序，并且

7.根据权利要求5所述的方法，其中，包括在所述膜中的所述多个孔包括穿透所述膜并且在第一方向上延伸的多个第一孔以及穿透所述膜并且在与所述第一方向相交的第二方向上延伸的多个第二孔，并且

8.根据权利要求5所述的方法，其中，所述膜不与所述接触部重叠，并且所述接触部不被所述膜覆盖并且被暴露。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述第一单元串联太阳能电池电连接到所述第二单元串联太阳能电池的步骤通过使用连接线将包括在所述第二单元串联太阳能电池的所述第二太阳能电池的顶表面上的电极图案电连接到在所述第一单元串联太阳能电池的接触部处暴露的所述第一钙钛矿单元太阳能电池的所述第一导电电荷传输层。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述连接线沿着所述第二单元串联太阳能电池的所述第二太阳能电池的侧面以及所述第二太阳能电池下方的所述缓冲层的侧面延伸、横穿所述分隔部、沿着所述第二导电电荷传输层的顶表面和侧面以及设置在所述接触部的一个侧部处的所述第一钙钛矿单元太阳能电池的光吸收层的侧面延伸、并且延伸到在所述接触部处暴露的所述第一钙钛矿单元太阳能电池的所述第一导电电荷传输层的顶表面。

11.根据权利要求5所述的方法，其中，制备所述多个第二太阳能电池的步骤包括形成具有与所述导电层的图案相同的图案的电极图案的工序，并且

12.一种串联太阳能电池，包括：

13.根据权利要求12所述的串联太阳能电池，其中，所述第一钙钛矿单元太阳能电池包括设置在所述基板上的第一导电电荷传输层、形成在所述第一导电电荷传输层上的光吸收层和形成在所述光吸收层上的第二导电电荷传输层以及通过去除所述光吸收层和所述第二导电电荷传输层中的每一个的特定区域暴露所述第一导电电荷传输层的顶表面的接触部，

14.根据权利要求12所述的串联太阳能电池，其中，所述接触部不与所述缓冲层重叠。

15.根据权利要求13所述的串联太阳能电池，其中，所述连接线沿着所述第二单元串联太阳能电池的所述第二太阳能电池的侧面以及所述第二太阳能电池下方的所述缓冲层的侧面延伸、横穿所述分隔部、沿着所述第二导电电荷传输层的顶表面和侧面以及设置在所述接触部的一个侧部处的所述第一钙钛矿单元太阳能电池的光吸收层的侧面、并且延伸到在所述接触部处暴露的所述第一钙钛矿单元太阳能电池的所述第一导电电荷传输层的顶表面。

16.根据权利要求12所述的串联太阳能电池，其中，所述缓冲层包括：

17.根据权利要求16所述的串联太阳能电池，其中，在所述第二太阳能电池的顶表面上设置有与所述导电层的图案相同的图案的电极图案，并且所述电极图案与所述导电层重叠。

技术总结
本公开涉及一种制造串联太阳能电池的方法，该方法包括：在基板上制备包括第一导电电荷传输层、光吸收层和第二导电电荷传输层的钙钛矿太阳能电池的步骤；在钙钛矿太阳能电池中形成分隔部以形成第一钙钛矿单元太阳能电池和第二钙钛矿单元太阳能电池的步骤；在第一钙钛矿单元太阳能电池中形成接触部以暴露第一钙钛矿单元太阳能电池的特定区域的步骤；在第一钙钛矿单元太阳能电池和所述第二钙钛矿单元太阳能电池中的每一个的顶表面上形成缓冲层的步骤；制备多个第二太阳能电池的步骤；将多个第二太阳能电池结合到缓冲层以形成第一钙钛矿单元太阳能电池、缓冲层和第二太阳能电池依次层叠的第一单元串联太阳能电池以及第二钙钛矿单元太阳能电池、缓冲层和第二太阳能电池依次层叠的第二单元串联太阳能电池的步骤；以及将第一单元串联太阳能电池电连接到第二单元串联太阳能电池的步骤。

技术研发人员：金宰湖
受保护的技术使用者：周星工程股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15