[发明专利]一种钙钛矿太阳能组件及其制备方法

说明书

本发明公开了一种钙钛矿太阳能组件及其制备方法，包括玻璃衬底层、透明导电薄膜层、第一接触层、钙钛矿吸光层、第二接触层、金属电极，一种钙钛矿太阳能组件的制备方法，包括如下步骤：步骤一：透明导电薄膜表面涂敷保护层；步骤二：透明导电薄膜层形成若干个狭缝；步骤三：玻璃衬底层也形成若干个狭缝；步骤四：清除残留保护层；步骤五：填埋金属栅线得到金属栅线镶嵌的透明导电玻璃衬底；步骤六：得到洁净的金属栅线镶嵌的透明导电玻璃衬底；步骤七：表面沉积第一接触层；步骤八：沉积钙钛矿吸光层；步骤九：沉积第二接触层；步骤十：在第二接触层上真空蒸镀Ag、Cu、Al、Ni、Ti中的至少一种，得到太阳能组件成品。本发明栅线填埋工艺简单且成本低廉，性能优良且重复性高。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，更具体地，涉及一种钙钛矿太阳能组件及其制备方法。

背景技术

作为新型光伏技术的一种，钙钛矿太阳能电池凭借其超高的能量转换效率、低廉的制作成本和广泛的原料来源等诸多优势，在短短数年内呈现出指数式发展。越来越多的研究人员认为钙钛矿光伏技术具备进入主流光伏技术如晶硅技术、CIGS薄膜技术等领域的潜力，因而，实现钙钛矿光伏技术从实验室制备过渡到规模化和机械化生产的过程变得尤为重要。众所周知，大面积钙钛矿太阳能组件中金属栅线的填埋工艺十分关键，栅线填埋效果的好坏直接决定着组件的光电性能和制作良率，优化改进钙钛矿太阳能组件的栅线填埋工艺，提升组件的效率和重复率。

发明内容

本发明的目的是克服现有产品中的不足，提供一种钙钛矿太阳能组件及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种钙钛矿太阳能组件，包括玻璃衬底层、透明导电薄膜层、第一接触层、钙钛矿吸光层、第二接触层、金属电极，所述玻璃衬底层、金属栅线、透明导电薄膜层、第一接触层、钙钛矿吸光层、第二接触层、金属电极依次从下到上依次排列，所述玻璃衬底层通过透明导电薄膜层与第一接触层固定连接，所述第一接触层通过钙钛矿吸光层与第二接触层固定连接，所述第二接触层与金属电极固定连接，所述玻璃衬底层内、透明导电薄膜层内都设有金属栅线。

作为优选，透明导电薄膜层的材料为FTO氟掺氧化锡、ITO铟掺氧化锡、AZO铝掺氧化锌、ATO铝掺氧化锡、IGO铟掺氧化鎵中的至少一种。

作为优选，金属栅线为银栅线、铜栅线、铝栅线、钼栅线、镍栅线中的至少一种。

作为优选，所述钙钛矿吸光层包括QMZ₃型钙钛矿材料，其中，所述Q为Cs⁺、K+、CH₃NH₃⁺、C(NH₂)₃⁺、CH(NH₂)₂⁺中的至少一种，所述M为Pb²⁺、Sn²⁺中的至少一种，所述Z为Br^-、I^-、Cl^-中的至少一种。

作为优选，第一接触层、第二接触层都由p型半导体、n型半导体组成，所述p型半导体为NiO、CuSCN、CuI、ADO₂型铜铁矿半导体材料中的至少一种，所述n型半导体为富勒烯、富勒烯衍生物、TiO₂、XBO₃型钙钛矿半导体材料、Zn₂SnO₄、SnO₂、ZnO中的至少一种。

作为优选，金属电极为Ag、Cu、Al、Cr、Ni、Ti中的至少一种。

作为优选，金属栅线的宽度应不小于100nm，所述金属栅线的高度不低于1μm。

一种钙钛矿太阳能组件的制备方法，包括如下步骤：