[发明专利]一种钙钛矿/硅异质结太阳能叠层电池结构及其制作方法

权利要求书

1.一种钙钛矿/硅异质结太阳能叠层电池结构，其特征在于：包括上下设置的顶电池层和底电池层，所述顶电池层和底电池层之间设置有隧穿层(6)，所述顶电池层包括从正面到背面依次设置的上透明导电薄膜(2)、电子或空穴传输层(3)、混合阳离子混合卤素钙钛矿层(4)和空穴或电子传输层(5)，所述透明导电薄膜(2)上面设置有电镀铜栅线正面电极(1)，所述底电池层包括从正面到背面依次设置的n或p型非晶硅薄膜(7)和上本征非晶硅薄膜(8)、单晶硅层(9)、下本征非晶硅薄膜(10)、p型或n型非晶硅薄膜(11)和下透明导电薄膜(12)，所述下透明导电薄膜(12)下面设置有电镀铜栅线背面电极(13a)或者非结构化电镀铜背电极(13b)。

2.根据权利要求1所述的一种钙钛矿/硅异质结太阳能叠层电池结构，其特征在于：所述单晶硅层(9)为n型单晶硅衬底，厚度为70～250μm。

3.根据权利要求1所述的一种钙钛矿/硅异质结太阳能叠层电池结构，其特征在于：所述p型或n型非晶硅薄膜(11)为p型非晶硅薄膜，所述n或p型非晶硅薄膜(7)为n型非晶硅薄膜。

4.根据权利要求1所述的一种钙钛矿/硅异质结太阳能叠层电池结构，其特征在于：所述p型或n型非晶硅薄膜(11)为n型非晶硅薄膜，所述n或p型非晶硅薄膜(7)为p型非晶硅薄膜。

5.根据权利要求1所述的一种钙钛矿/硅异质结太阳能叠层电池结构，其特征在于：所述隧穿层(6)的材质包括ITO或者SiO₂，厚度为3～20nm。

6.根据权利要求1所述的一种钙钛矿/硅异质结太阳能叠层电池结构，其特征在于：所述顶电池层正面覆盖有一层PDMS薄膜。

7.一种钙钛矿/硅异质结太阳能叠层电池结构制作方法，其特征在于：包括以下步骤：

S01，制作单晶硅层(9)；

S02，在单晶硅层(9)的背面使用PECVD法依次沉积下本征非晶硅薄膜(10)和p型或n型非晶硅薄膜(11)；

S03，在单晶硅层(9)的正面使用PECVD法依次沉积上本征非晶硅薄膜(8)和n或p型非晶硅薄膜(7)；

S04，在p型或n型非晶硅薄膜(11)的背面采用溅射法，气相沉积或者反应等离子体沉积方法沉积下透明导电薄膜(12)；

S05，在n或p型非晶硅薄膜(7)正面用溅射法或者PECVD法制成隧穿层(6)；

S06，在隧穿层(6)正面通过旋涂法、喷涂法、溅射或者化学气相沉积方法制作空穴或电子传输层(5)，当S02中，p型或n型非晶硅薄膜(11)为p型非晶硅薄膜时，此时空穴或电子传输层(5)选为空穴传输层；当S02中，p型或n型非晶硅薄膜(11)为n型非晶硅薄膜时，此时空穴或电子传输层(5)选为电子传输层；

S07，在空穴或电子传输层(5)正面通过喷涂法、两步旋涂法、气相辅助旋涂法或者固态沉积法制作混合阳离子混合卤素钙钛矿层(4)；

S08，当S06中空穴或电子传输层(5)选为空穴传输层时，混合阳离子混合卤素钙钛矿层(4)正面通过旋涂或者原子沉积的方式制作电子或空穴传输层(3)，此时电子或空穴传输层(3)为电子传输层；当S06中空穴或电子传输层(5)选为电子传输层时，混合阳离子混合卤素钙钛矿层(4)正面通过旋涂或者气相沉积等方法制作电子或空穴传输层(3)，此时电子或空穴传输层(3)为空穴传输层；

S09，在电子或空穴传输层(3)正面通过溅射、气相沉积或者反应等离子体沉积方法制作上透明导电薄膜(2)；

S10，在上透明导电薄膜(2)正面制作电镀铜栅线正面电极(1)；

S11，在下透明导电薄膜(12)背面制作电镀铜栅线背面电极(13a)或者非结构化电镀铜背电极(13b)。

8.根据权利要求7所述的一种钙钛矿/硅异质结太阳能叠层电池结构制作方法，其特征在于：S10和S11中，制作电镀铜栅线正面电极(1)和镀铜栅线背面电极(13a)包括图形化掩膜、电镀金属和掩膜剥离三个过程。