一种叠层电池及叠层电池的制备方法与流程

本申请涉及光伏电池领域，具体地涉及一种叠层电池及叠层电池的制备方法。

背景技术：

1、叠层电池一般由宽禁带带隙的顶电池单元、复合层和窄带隙的底电池三部分依次层叠而成。顶电池单元中包括依次设置的钙钛矿层和空穴传输层。空穴传输层与复合层接触，同时能够起到分隔钙钛矿层和复合层的作用，避免钙钛矿层与复合层接触。但在实际使用过程中，空穴传输层不能完全分隔钙钛矿层和复合层，容易造成钙钛矿层与复合层接触，导致漏电的现象，致使叠层电池性能大幅度下降。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供了一种叠层电池及叠层电池的制备方法，以利于解决现有技术中叠层电池中的钙钛矿层容易与复合层接触，导致叠层电池漏电的技术问题。

2、第一方面，本申请提供了一种叠层电池，所述叠层电池包括顶电池单元、底电池单元以及位于所述顶电池单元和所述底电池单元之间的复合层；沿所述叠层电池的厚度方向，所述复合层具有朝向所述顶电池单元的第一表面，所述第一表面上设置有第一钝化隔离层；所述第一钝化隔离层的表面积小于所述第一表面的表面积。

3、本实施例中，通过在第一表面上设置第一钝化隔离层，能够提升对钙钛矿层和复合层的分隔效果，减少钙钛矿层和复合层接触的现象，显著降低叠层电池出现漏电的可能，从而保证叠层电池的工作性能。且使第一钝化隔离层的表面积小于第一表面的表面积，以使第一钝化隔离层未完全覆盖第一表面，从而避免第一钝化隔离层完全隔开空穴传输层和复合层，以使载流子能够在空穴传输层和复合层之间流通，保证叠层电池能够正常使用。

4、在一种具体的实施例中，所述第一钝化隔离层包括多个间隔设置的隔离部。

5、在一种具体的实施例中，所述顶电池单元包括堆叠设置的钙钛矿层和空穴传输层，所述隔离部包括第一隔离部、第二隔离部和第三隔离部中的任一种或多种的组合，其中，所述第一隔离部的厚度小于所述空穴传输层的厚度，所述第二隔离部的厚度等于所述空穴传输层的厚度，所述第三隔离部的厚度大于所述空穴传输层的厚度；所述第二隔离部和所述第三隔离部与所述钙钛矿层接触。

6、在一种具体的实施例中，所述底电池单元包括与所述复合层连接的非晶硅层，所述非晶硅层具有朝向所述复合层的第二表面，所述第二表面设置有第二钝化隔离层；所述第二钝化隔离层的表面积小于所述第二表面的表面积，所述第二钝化隔离层的厚度小于所述复合层的厚度。

7、在一种具体的实施例中，所述第一钝化隔离层的厚度为0.1nm-200nm，和/或，所述第二钝化隔离层的厚度为0.1nm-30nm。

8、在一种具体的实施例中，所述第一钝化隔离层和所述第二钝化隔离层至少包含金属氧化物或非金属氧化物中的一种。

9、在一种具体的实施例中，所述第一钝化隔离层的表面积与所述第一表面的表面积的比值为0.01-0.8，和/或，所述第二钝化隔离层的表面积与所述第二表面的表面积的比值为0.01-0.8。

10、第二方面，本申请提供了一种叠层电池的制备方法，所述叠层电池的制备方法包括：

11、制备底电池单元；

12、在所述底电池单元的顶部制备复合层；

13、在所述复合层的第一表面上制备第一钝化隔离层，并使所述第一钝化隔离层的表面积小于所述第一表面的表面积；

14、在所述复合层和所述第一钝化隔离层上制备顶电池单元。

15、在一种具体的实施例中，制备所述底电池单元之后、制备所述复合层之前，所述叠层电池的制备方法包括：

16、在所述底电池单元的第二表面制备第二钝化隔离层，其中，所述第二钝化隔离层的表面积小于所述第二表面的表面积；

17、在制备所述复合层时，所述叠层电池的制备方法具体包括：

18、在所述第二表面和所述第二钝化隔离层上制备所述复合层，以使所述复合层包覆所述第二钝化隔离层。

19、在一种具体的实施例中，在所述复合层的第一表面上制备所述第一钝化隔离层时，所述叠层电池的制备方法具体包括：

20、在所述复合层的第一表面上旋涂氧化物溶液，得到所述第一钝化隔离层；

21、在所述底电池单元的第二表面制备第二钝化隔离层时，所述叠层电池的制备方法具体包括：

22、在所述底电池单元的第二表面上旋涂氧化物溶液，得到所述第二钝化隔离层；

23、其中，所述氧化物溶液的粒径为10nm-200nm，旋涂转速为2000rpm-8000rpm，氧化物溶液的溶度为0.2wt％-20wt％。

24、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

技术特征：

1.一种叠层电池，其特征在于，所述叠层电池(1)包括顶电池单元(11)、底电池单元(12)以及位于所述顶电池单元(11)和所述底电池单元(12)之间的复合层(13)；

2.根据权利要求1所述的叠层电池，其特征在于，所述第一钝化隔离层(14)包括多个间隔设置的隔离部(141)。

3.根据权利要求2所述的叠层电池，其特征在于，所述顶电池单元(11)包括堆叠设置的钙钛矿层(112)和空穴传输层(111)，所述隔离部(141)包括第一隔离部(141a)、第二隔离部(141b)和第三隔离部(141c)中的任一种或多种的组合，其中，所述第一隔离部(141a)的厚度小于所述空穴传输层(111)的厚度，所述第二隔离部(141b)的厚度等于所述空穴传输层(111)的厚度，所述第三隔离部(141c)的厚度大于所述空穴传输层(111)的厚度；

4.根据权利要求2所述的叠层电池，其特征在于，所述底电池单元(12)包括与所述复合层(13)连接的非晶硅层(122)，所述非晶硅层(122)具有朝向所述复合层(13)的第二表面(124)，所述第二表面(124)设置有第二钝化隔离层(15)；

5.根据权利要求4所述的叠层电池，其特征在于，所述第一钝化隔离层(14)的厚度为0.1nm-200nm，和/或，所述第二钝化隔离层(15)的厚度为0.1nm-30nm。

6.根据权利要求4所述的叠层电池，其特征在于，所述第一钝化隔离层(14)和所述第二钝化隔离层(15)至少包含金属氧化物或非金属氧化物中的一种。

7.根据权利要求4所述的叠层电池，其特征在于，所述第一钝化隔离层(14)的表面积与所述第一表面(131)的表面积的比值为0.01-0.8，和/或，所述第二钝化隔离层(15)的表面积与所述第二表面(124)的表面积的比值为0.01-0.8。

8.一种叠层电池的制备方法，用于制备权利要求1-7中任一项所述的叠层电池(1)，其特征在于，所述叠层电池(1)的制备方法包括：

9.根据权利要求8所述的叠层电池的制备方法，其特征在于，制备所述底电池单元(12)之后、制备所述复合层(13)之前，所述叠层电池(1)的制备方法包括：

10.根据权利要求9所述的叠层电池的制备方法，其特征在于，在所述复合层(13)的第一表面(131)上制备所述第一钝化隔离层(14)时，所述叠层电池(1)的制备方法具体包括：

技术总结
本申请实施例提供了一种叠层电池及叠层电池的制备方法，该叠层电池包括顶电池单元、底电池单元以及位于顶电池单元和底电池单元之间的复合层，沿叠层电池的厚度方向，复合层具有朝向顶电池单元的第一表面，第一表面上设置有第一钝化隔离层，第一钝化隔离层的表面积小于第一表面的表面积。通过在第一表面上设置第一钝化隔离层，能够提升对钙钛矿层和复合层的分隔效果，减少钙钛矿层和复合层接触的现象，显著降低叠层电池出现漏电的可能，从而保证叠层电池的工作性能。且使第一钝化隔离层的表面积小于第一表面的表面积，以使载流子能够在空穴传输层和复合层之间流通，保证叠层电池能够正常使用。

技术研发人员：王俊淦,闫循磊,徐孟雷,杨洁,张昕宇
受保护的技术使用者：晶科能源（上饶）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/2/24