[实用新型]一种叠层电池结构

说明书

本实用新型公开了一种叠层电池结构，包括顶电池单元、底电池单元以及位于所述顶电池单元与所述底电池单元之间的中间层；所述中间层构造为p+/n+双层晶硅薄膜组成的隧穿结；所述顶电池单元包括在自远离至靠近所述中间层方向上依次层叠设置的电子传输层、钙钛矿光敏层、空穴传输层和在所述电子传输层上设有的正面电极；所述底电池单元为PERC太阳能电池。本实用新型通过采用纳米硅隧穿结结构可以获得良好的钙钛矿电池性能。该结构叠层电池结构光电转换效率高。

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种由PERC底电池和钙钛矿顶电池组成的两端叠层电池结构。

背景技术

太阳能电池是一种将太阳的光能直接转化为电能的半导体器件，利用光能这一可再生资源，在当今能源短缺的情形下太阳能电池具有广阔的发展前景。

目前行业PERC电池、异质结电池、topcon电池等电池规模量产效率不断提升，逐渐逼近转换效率极限，叠层太阳能电池是进一步大幅提升电池转换效率的手段。叠层太阳能电池是将不同光伏响应的电池采用各种手段集成到一起，在叠层太阳能电池结构中两端(2T)叠层电池更具应用前景。在各种叠层电池中，GIGS、硅薄膜等电池成本较高，且无法和行业量产电池结构直接兼容。尽管有报道异质结电池和钙钛矿电池组成叠层太阳能电池，目前行业规模最大的电池结构是PERC电池，以PERC电池和钙钛矿电池组成2T电池鲜有报道。此外，由于钙钛矿电池制备的工艺特性，多数报道的叠层电池中，钙钛矿电池制备都是基于底电池为平面结构。而平面结构大幅提升了电池反射率，造成底电池的转换效率急剧降低，无法充分发挥电池光电转换性能。

因此亟待一种成本低廉、转换效率高且可以量产的叠层太阳能电池。

实用新型内容

为了解决现有技术的问题，本实用新型提出了一种新的钙钛矿和晶硅电池组成的2T叠层太阳能电池。

本实用新型提供了一种叠层电池结构，包括顶电池单元、底电池单元以及位于所述顶电池单元与所述底电池单元之间的中间层；所述中间层构造为p+/n+双层晶硅薄膜组成的隧穿结；

所述顶电池单元包括在自远离至靠近所述中间层方向上依次层叠设置的电子传输层、钙钛矿光敏层、空穴传输层和在所述电子传输层上设有的正面电极；

所述底电池单元为PERC太阳能电池。

作为本实用新型实施方式的进一步改进，所述顶电池单元还包括在自远离至靠近所述电子传输层方向上依次层叠设置减反射层、透明导电层、钝化保护膜层。

作为本实用新型实施方式的进一步改进，所述底电池单元包括在自靠近至远离所述中间层方向上依次层叠设置的钝化接触层、氧化硅层、单晶硅基底层、背面钝化膜层、背面导电保护层和背面电极。

作为本实用新型实施方式的进一步改进，所述空穴传输层为氧化镍层；所述电子传输层为氧化锌层或氟化锂层。

作为本实用新型实施方式的进一步改进，所述底电池单元的钝化接触层为n层硅薄膜钝化接触层，构造为绒面结构。

作为本实用新型实施方式的进一步改进，所述钝化接触层在面向所述中间层的表面形成有内接电极。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型中底电池表面采用了碱制绒金字塔绒面结构，克服了由于钙钛矿电池制备过程中如果相接面是绒面会造成钙钛矿层沉积不均匀进而整体电性能很差，可以大幅提升电池光学性能；

2、本实用新型底电池采用PERC电池，可以和产业进行无缝升级，实现叠层结构电池低成本量产；

3、本实用新型在钙钛矿电池与晶硅太阳能电池组成2T叠层太阳能电池时采用了隧穿结作为两个电池的链接层，克服了现有技术种需要专门的沉积设备或在TCO上面制备的钙钛矿电池很不均匀、性能较差的技术缺陷。