[实用新型]一种钙钛矿太阳能电池

说明书

本实用新型涉及钙钛矿太阳能电池，包括导电基底、钙钛矿吸光层和对电极；导电基底和钙钛矿吸光层之间设有空穴阻挡层、电子传输层和绝缘层；对电极和钙钛矿吸光层之间设有空穴传输层；导电基底上设有若干个钙钛矿太阳能电池单元，若干个钙钛矿太阳能电池单元之间并联成钙钛矿太阳能电池模块；导电基底上排布有用于收集电子的栅线，栅线由导电栅线和总栅线组成，导电栅线汇总于总栅线作为钙钛矿太阳能电池模块的两个电极。本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了一种并联结构的钙钛矿太阳能电池，与以往的串联结构相比能降低电池的串联电阻，提高了电池工作电流，增加了电池有效面积。而刻蚀线可以将电池正负极隔开，从而实现稳定的并联结构。

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池领域，具体涉及一种钙钛矿太阳能电池。

背景技术

在过去10年里，钙钛矿太阳能电池因其十分突出的优点而发展迅速，具体地，钙钛矿太阳能电池制作简单、成本较低，可制备柔性、透明电池。同时，其还具有较为适宜的带隙宽度，可通过改变其带隙来控制电池的颜色，制备彩色电池。再者，其电荷扩散长度高达微米级，电荷寿命较长。另外，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。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23％的光电转换效率，且成本低，应用前景十分广阔。

钙钛矿太阳能电池主要由三部分组成：透明导电电极、钙钛矿吸光层以及对电极。在钙钛矿电池中，由于钙钛矿材料本身空穴传输能力有限，需要在钙钛矿层与电极之间插入一层空穴传输材料以获得更高的能量转换效率。普通结构中，透明导电电极的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。

目前钙钛矿太阳能电池的产业化是面临的一个重要问题，而钙钛矿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，由此会带来额外的工艺工序，例如：多片电池间的导线引出、互相连接、摆放和最终层压等。再者，还会引入额外的电阻，例如导线或接头处的电阻等，从而导致电池性能降低。因此，在单基板上制作数个单元电池的串并联成为钙钛矿太阳能电池的产业化的重要途径。

相对于此，专利CN106784321A公开了一种单节钙钛矿太阳能电池及其钙钛矿太阳能电池模块，并且专利CN106910827A公开了一种钙钛矿太阳能电池模块及其制备方法。上述方法虽然提供了由单节钙钛矿太阳能电池串联而成的钙钛矿太阳能电池模块，但模块内部的串联结构会导致串联电阻较大，并且需要刻蚀线，开口率小，生产使用时存在弊端。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种由多个电池单元并联而成的大面积单基板的钙钛矿太阳能电池。

这种钙钛矿太阳能电池，包括导电基底、钙钛矿吸光层和对电极；导电基底和钙钛矿吸光层之间设有空穴阻挡层、电子传输层和绝缘层；对电极和钙钛矿吸光层之间设有空穴传输层；导电基底上设有若干个钙钛矿太阳能电池单元，若干个钙钛矿太阳能电池单元之间并联成钙钛矿太阳能电池模块；导电基底上排布有用于收集电子的栅线，栅线由导电栅线和总栅线组成，导电栅线汇总于总栅线作为钙钛矿太阳能电池模块的两个电极，两个电极间由刻蚀线隔开；导电基底上设有通过激光刻蚀的刻蚀线。

作为优选：每个钙钛矿太阳能电池单元从下至上依次包括空穴阻挡层、电子传输层、绝缘层、钙钛矿吸光层、空穴传输层和对电极；绝缘层设于对电极与导电基底中间隔开钙钛矿太阳能电池单元的对电极与导电基底。

作为优选：钙钛矿太阳能电池单元之间互相隔开，导电栅线设于钙钛矿太阳能电池单元之间的间隙中，导电栅线汇总于钙钛矿太阳能电池模块两端的总栅线并作为钙钛矿太阳能电池模块的两个电极。

作为优选：刻蚀线位于钙钛矿太阳能电池模块的两个电极之间，隔开钙钛矿太阳能电池模块的两极，从而在导电基底上形成并联结构；刻蚀线通过激光刻蚀形成，刻蚀线长度必须够长，保证处于刻蚀线两侧的导电基底完全分离；刻蚀线宽度为0.01mm～1mm。