[实用新型]一种双结叠层电池

说明书

一种双结叠层电池，属于太阳能电池领域。双结叠层电池包括底电池、顶电池以及透明导电层。其中，底电池基于半导体材料，具有P型硅层、形成于述P型硅层正面的N型掺杂层、在N型掺杂层之上的正面钝化层、在P型硅层背面的背面钝化层。透明导电层结合于底电池的正面钝化层之上。顶电池基于钙钛矿材料且钙钛矿层正面具有空穴传输层、背面具有电子传输层。钙钛矿层通过背面的电子传输层结合于所述透明导电层之上。本申请中的双结叠层电池结合了半导体太阳能电池和钙钛矿太阳能电池，从而能够扩展吸收波长范围，从而对更多的光能进行利用。

技术领域

本申请涉及太阳能电池领域，具体而言，涉及一种双结叠层电池。

背景技术

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。如果光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被吸收，具有足够能量的光子能够在P型硅和N型硅中将电子从共价键中激发，以致产生电子－空穴对。界面层附近的电子和空穴在复合之前，将通过空间电荷的电场作用被相互分离。电子向带正电的N 区和空穴向带负电的P区运动。太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结内建电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。

目前，太阳能电池主要以晶体硅作为基底材料。由于硅片表面周期性破坏，会产生大量垂悬键(dangling bond)，使得晶体表面存在大量位于带隙中的缺陷能级。除此之外，位错、化学残留物、表面金属的沉积均会导入缺陷能级，使得硅片表面成为复合中心，造成较大的表面复合速率，进而限制了转换效率。

基于此，太阳能电池背钝化技术被开发，背钝化(Passivate Emitter RearContact，PERC)太阳能电池相较于常规太阳能电池，由于可大幅提升开路电压和短路电流，大幅提高转换效率，制备工艺简单，与产线兼容性好，可以有效控制太阳能电池的制作成本。然而，基于现有的背钝化技术的太阳能电池电池转换效率有待提高。

实用新型内容

基于上述的不足，本申请提供了一种双结叠层电池，以部分或全部地改善、甚至解决相关技术中背钝化技术导致太阳能电池的电池转换效率难以进一步提高的问题。

本申请是这样实现的：

在第一方面，本申请的示例提供了一种双结叠层电池。

双结叠层电池包括底电池、透明导电层和顶电池。

底电池基于半导体材料，并具有P型硅层、形成于P型硅层正面的N 型掺杂层、在N型掺杂层之上的正面钝化层、在P型硅层背面的背面钝化层。

透明导电层结合于底电池的正面钝化层之上。

顶电池基于钙钛矿材料，且钙钛矿层正面具有空穴传输层、背面具有电子传输层。顶电池的钙钛矿层通过背面的电子传输层结合于透明导电层之上。

在以上实现过程中，本申请实施例提供的双结叠层电池结合了半导体太阳能电池和钙钛矿太阳能电池，因此，其光谱响应范围被扩展，从而能够对近红外光实现强吸收作用。双电池的配置方式，有利于实现电流匹配，提高电池开路电压，进而提升转换效率。由于双电池配置，其中的钙钛矿电池作为顶电池吸收波长较短的光子，将禁带宽度较小的硅太阳电池作为底电池吸收长波长的光子。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为一种背钝化太阳能电池的结构示意图；

图2示出了本申请实施例提供的双结叠层电池的结构示意图。