[发明专利]一种新型钙钛矿太阳能电池模块

说明书

本发明提供了一种新型钙钛矿太阳能电池模块，包括：透明导电基板、钙钛矿吸光层、对电极，在所述透明导电基板与所述钙钛矿吸光层中间设有空穴阻挡层、电子传输层和绝缘层，所述对电极兼空穴传输层，在所述透明导电基板上还分布有用于收集电子的导电柵线，所述导电柵线将电子汇总于总柵线，所述总柵线汇聚在所述透明导电基板的两端，形成模块电极；在所述透明导电基板上设有多个并联连接的钙钛矿太阳能电池单元，各钙钛矿太阳能电池单元的正负电极通过刻蚀线隔开。

技术领域

本发明属于太阳能电池领域，具体地，涉及一种新型钙钛矿太阳能电池模块。

背景技术

在过去10年里，钙钛矿太阳能电池发展迅速，其优点十分突出：1、制作简单、成本较低；2、具有较为适宜的带隙宽度，可改变其带隙来控制电池的颜色，制备彩色电池；3、电荷扩散长度高达微米级，电荷寿命较长等。4、其独特的缺陷特性，使钙钛矿晶体材料既可呈现n型半导体的性质，也可呈现p型半导体的性质，因而其应用更加多样化。5、可制备柔性、透明电池。因此，钙钛矿太阳能电池及相关材料已成为光伏领域研究方向，目前获得了超过22％的光电转换效率，应用前景十分广阔。

钙钛矿太阳能电池主要有三部分组成：透明导电基板、钙钛矿吸光层、对电极，在普通结构中、透明导电基板和钙钛矿吸光层中间有电子传输层和空穴阻挡层，对电极和钙钛矿吸光层中有空穴传输层。

钙钛矿电池产业化是目前面临的一个重要问题，目前太阳能电池组件使用的均是小电池通过串并联的方式制作成大组件。如此一来，不但额外增加了工艺环节(多片电池间的导线引出，互相连接、摆放和最终层压)，还会引入额外的电阻(导线、接头处的电阻等)，因而会降低电池性能。

因此，在单基板上制作数个单元电池的串并联成为至关重要的方式。例如专利文献1和专利文献2分别公开了一种电池模块，其模块内部串联结构，但串联电阻大，且需要刻蚀线，开口率小。

现有技术文献：

专利文献1：中国专利公开CN106784321A；

专利文献2：中国专利公开CN106910827A。

发明内容

发明要解决的问题：

鉴于以上所述，本发明所要解决的技术问题在于提供一种新型钙钛矿太阳能电池模块，能够提高电流和电池有效面积。

解决问题的手段：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种新型钙钛矿太阳能电池模块，包括：透明导电基板、钙钛矿吸光层、对电极，在所述透明导电基板与所述钙钛矿吸光层中间设有空穴阻挡层、电子传输层和绝缘层，所述对电极兼空穴传输层，在所述透明导电基板上还分布有用于收集电子的导电柵线，所述导电柵线将电子汇总于总柵线，所述总柵线汇聚在所述透明导电基板的两端，形成模块电极；在所述透明导电基板上设有多个并联连接的钙钛矿太阳能电池单元，各钙钛矿太阳能电池单元的正负电极通过刻蚀线隔开。

根据本发明，将同一透明导电基板上的数个单元并联连接、形成钙钛矿太阳能电池模块，降低了电池串联电阻、提高了电池工作电流，增加有效面积。为将来产业化制作太阳能电池组件，提供了一个崭新的思路。同时，在透明导电基板上分布导电柵线以收集电子，降低电阻，提高负极电子收集。所述透明导电基板为单基板，并在该单基板上用激光将透明导电基板刻蚀成绝缘的刻蚀线，刻蚀线将单元正负电极隔开，从而达到所有的单元正极互连，负极互连，组成并联模块。本发明能够有效地在大面积单基板上制作多个单元并联结构降低电阻，且并联电池数量可根据需要增减。

优选地，所述钙钛矿太阳能电池单元形成为方形、圆形、或多边形。

进一步地，方形的所述钙钛矿太阳能电池单元在所述透明导电基板上排布形成长方向上N行、宽方向上M列的阵列排布；所述钙钛矿太阳能电池单元宽5～15mm，长大于10mm，单元列间距0.25～0.8mm，行间距0.26～1.4mm。