钙钛矿电池及其制备方法、及钙钛矿电池组与流程

本发明涉及光伏电池，尤其涉及一种钙钛矿电池及其制备方法、及钙钛矿电池组。

背景技术：

1、光伏电池的活性层作为吸光层，用于将吸收的光能转换为电池的电能，其吸光系数直接影响着光伏电池的光电转换效率。因此，如何提高光伏电池活性层的吸光系数，以提高光电转换效率，一直是本领域人员的研究重点之一。

2、钙钛矿具有很高的吸光系数，选用钙钛矿作为光伏电池的活性层材料，光伏电池可以得到较高的光电转换效率。针对电池的钙钛矿活性层形成，现有技术方案的做法有：对于平面结构电池，特备是大面积组件，利用平面涂布的方法形成钙钛矿活性层，但是钙钛矿不易涂抹均匀，继而影响钙钛矿活性层的吸光性能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种钙钛矿电池及其制备方法，旨在实现电池中钙钛矿的均匀涂布，以提升钙钛矿活性层的吸光性能。

2、为了实现上述目的，本发明提出的一种钙钛矿电池，所述钙钛矿电池包括前电极叠层、背电极叠层以及钙钛矿活性层，所述钙钛矿活性层包括引料层和设于所述引料层的钙钛矿材质，所述前电极叠层、所述引料层以及所述背电极叠层从下往上依次叠加设置，其中，所述引料层设有多个通孔，所述钙钛矿材质沿着所述通孔的孔隙分布。

3、可选地，所述引料层包括多个第一墙体和多个第二墙体，多个所述第一墙体和多个所述第二墙体交叉围合形成多个所述通孔。

4、可选地，所述前电极叠层包括玻璃基底以及前电极层，所述背电极叠层包括背电极层，所述玻璃基底、所述前电极层、所述引料层以及所述背电极层从下往上依次叠加设置。

5、可选地，所述前电极叠层还包括前电极传输层，所述前电极传输层设于所述引料层和所述前电极层之间。和/或，所述背电极叠层还包括背电极传输层，所述背电极传输层设于所述引料层和所述背电极层之间。

6、可选地，所述前电极叠层还包括前电极传导层，所述前电极传导层设于所述引料层和所述前电极层之间，所述前电极传导层和所述前电极传输层间隔设置于所述前电极层上，所述前电极层上沿着所述前电极传导层和所述前电极传输层的间隙设有所述引料层。和/或，所述背电极叠层还包括背电极传导层，所述背电极传导层叠设于所述背电极层上。

7、可选地，所述引料层的材质为绝缘材料。

8、本发明还提出一种钙钛矿电池组，所述钙钛矿电池组包括多个如上所述的钙钛矿电池，一钙钛矿电池的前电极传导层与另一钙钛矿电池的背电极传导层连接。

9、可选地，所述钙钛矿电池组包括前电极总线和背电极总线，所述前电极总线和所述背电极总线间隔设置于玻璃基底，多个所述钙钛矿电池间隔设于所述前电极总线和背电极总线之间；所述前电极总线通过前电极传导层连接所述钙钛矿电池的前电极层，所述背电极总线通过背电极传导层连接所述钙钛矿电池的背电极层。

10、本发明还提出一种钙钛矿电池的制备方法，包括：

11、a.在前电极层上设置前电极传导层和前电极传输层；

12、b.在前电极传输层上设置开设有通孔的引料层，向所述通孔结构内加入钙钛矿溶液后加热结晶；

13、c.在引料层上设置背电极传输层；

14、d.在背电极传输层上设置背电极层；

15、e.在背电极层上设置背电极传导层，由上至下进行切割，切割至所述背电极传导层与相邻另一所述钙钛矿电池所述前电极层断开；

16、f.在背电极传导层上设置保护层。

17、可选地，所述前电极传导层的制备方法包括磁控溅射法、蒸镀法、印刷浆料、喷涂法中的至少一种。

18、和/或，所述背电极传导层的制备方法包括磁控溅射法、蒸镀法、印刷、喷涂法中的至少一种。

19、和/或，所述前电极传输层的制备方法包括丝网印刷法、涂布法、刮涂法、喷涂法中的至少一种。

20、和/或，所述背电极传输层的制备方法包括狭缝涂布法、蒸镀法、刮涂法、喷涂法、喷墨打印法中的至少一种。

21、和/或，所述背电极层的制备方法包括磁控溅射法、蒸镀法、印刷法、喷涂法中的至少一种。

22、可选地，所述步骤b中，所述引料层通孔结构的制备方法包括印刷、涂布中的至少一种，所述加入钙钛矿溶液的步骤包括涂布、喷墨打印中的至少一种。

23、可选地，所述步骤b中，所述引料层包括多孔材料、介孔材料、无孔材料、感光材料中的至少一种。和/或，当所述引料层使用孔隙材料时，所述钙钛矿溶液将加入到所述引料层的孔隙内。

24、可选地，所述步骤e中，所述切割的方式包括激光刻蚀法。

25、本发明的技术方案中，首先，钙钛矿电池的钙钛矿分布于引料层开设的多个通孔，且通过所述通孔的形成通道，实现对于前电极叠层和背电极叠层的接触连接。接着，光线照射于钙钛矿，钙钛矿发生光电效应，使得前电极叠层和背电极叠层两者之间产生光生电动势。其次，相较于平面结构电池，钙钛矿采用平面涂布的方式不易涂抹均匀。本发明方案的钙钛矿沿着引料层预先开设好的通孔进行分布，通过通孔形成的引流通道，可以实现钙钛矿的均匀涂抹分布。

技术特征：

1.一种钙钛矿电池，其特征在于，所述钙钛矿电池包括：

2.如权利要求1所述的钙钛矿电池，其特征在于，所述引料层包括多个第一墙体和多个第二墙体，多个所述第一墙体和多个所述第二墙体交叉围合形成多个所述通孔。

3.如权利要求1所述的钙钛矿电池，其特征在于，所述前电极叠层包括玻璃基底以及前电极层，所述背电极叠层包括背电极层，所述玻璃基底、所述前电极层、所述引料层以及所述背电极层从下往上依次叠加设置。

4.如权利要求3所述的钙钛矿电池，其特征在于，所述前电极叠层还包括前电极传输层，所述前电极传输层设于所述引料层和所述前电极层之间；

5.如权利要求4所述的钙钛矿电池，其特征在于，所述前电极叠层还包括前电极传导层，所述前电极传导层设于所述引料层和所述前电极层之间，所述前电极传导层和所述前电极传输层间隔设置于所述前电极层上，所述前电极层上沿着所述前电极传导层和所述前电极传输层的间隙设有所述引料层；

6.如权利要求1至5任一所述的钙钛矿电池，其特征在于，所述引料层的材质为绝缘材料。

7.一种钙钛矿电池组，其特征在于，所述钙钛矿电池组包括多个如权利要求1所述的钙钛矿电池，一钙钛矿电池的前电极传导层与另一钙钛矿电池的背电极传导层连接。

8.如权利要求7所述的钙钛矿电池组，其特征在于，所述钙钛矿电池组包括前电极总线和背电极总线，所述前电极总线和所述背电极总线间隔设置于玻璃基底，多个所述钙钛矿电池间隔设于所述前电极总线和背电极总线之间；

9.一种钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，包括：

10.如权利要求9所述的钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，

11.如权利要求9所述的钙钛矿电池片的制备方法，其特征在于，所述步骤b中，所述引料层通孔结构的制备方法包括印刷、涂布中的至少一种，所述加入钙钛矿溶液的步骤包括涂布、喷墨打印中的至少一种。

12.如权利要求9所述的钙钛矿电池片的制备方法，其特征在于，所述步骤b中，所述引料层包括多孔材料、介孔材料、无孔材料、感光材料中的至少一种；

13.如权利要求9所述的钙钛矿电池片的制备方法，其特征在于，所述步骤e中，所述切割的方式包括激光刻蚀法。

技术总结
本发明公开一种钙钛矿电池及其制备方法、及钙钛矿电池组，所述钙钛矿电池包括前电极叠层、背电极叠层以及钙钛矿活性层，所述钙钛矿活性层包括引料层和设于所述引料层的钙钛矿材质，所述前电极叠层、所述引料层以及所述背电极叠层从下往上依次叠加设置，其中，所述引料层设有多个通孔，所述钙钛矿材质沿着所述通孔的孔隙分布。本发明方案的钙钛矿电池实现钙钛矿的均匀涂布，以及具有较多的吸光面积，以提升钙钛矿活性层的吸光性能。

技术研发人员：请求不公布姓名
受保护的技术使用者：旗滨新能源发展（深圳）有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13