[发明专利]一种叠层光伏器件

说明书

本申请提供了一种叠层光伏器件，涉及太阳能光伏技术领域。其中，叠层光伏器件包括钙钛矿吸收层、晶体硅吸收层，及串联两吸收层的单层电学功能层，钙钛矿吸收层与单层电学功能层的接触界面为第一串联界面，晶体硅吸收层与单层电学功能层的接触界面为第二串联界面；其中，第二串联界面处的导电类型与第一串联界面处的导电类型不同，且功函数的差值≥‑0.3eV，且≤0.3eV。由于叠层光伏器件的钙钛矿吸收层与晶体硅吸收层在接触界面处功函数的差值≥‑0.3eV，且≤0.3eV，因此，两吸收层功函数匹配，避免了功函数失配造成的电压损失，且中间串联结构无需能带缓冲为单层，可以降低由于多层电学功能层引入导致的载流子寄生性吸收，降低由界面电阻和缺陷引入的传输损失。

技术领域

本申请涉及太阳能光伏技术领域，特别是涉及一种叠层光伏器件。

背景技术

叠层光伏器件是采用在晶体硅器件上叠加宽带隙钙钛矿器件构成两端两结叠层结构，以期望突破晶体硅器件光电转换效率(Power Conversion Efficiency,PCE)约29.4％的理论极限，获得光电转换效率超过30％的光伏器件。

目前叠层电池常采用多层电学功能层对上下电池进行串联，这种串联方法虽然实现了能带缓冲、载流子运输以及复合串联等功能，也引起了较高的寄生性吸收，且多层电学功能层叠加的多界面会引入更多的界面电阻以及缺陷损耗，导致电流损失；另外，叠层光伏器件为晶体硅、钙钛矿器件串联叠加结构，理论电压值应为两器件输出电压总和，但是实际情况是存在电压损失使得实际输出电压低于理论电压。

因此，如何降低叠层光伏器件的电流、电压损失是进一步提升叠层光伏器件的光电转换效率的关键。

发明内容

本申请提供一种叠层光伏器件，旨在降低叠层光伏器件的电流、电压损失，进一步提升叠层光伏器件的光电转换效率。

第一方面，本申请实施例提供了一种叠层光伏器件，所述叠层光伏器件包括钙钛矿吸收层、晶体硅吸收层，以及串联所述钙钛矿吸收层与所述晶体硅吸收层的单层电学功能层；其中，

所述第二串联界面处所述晶体硅吸收层的导电类型与所述第一串联界面处所述钙钛矿吸收层的导电类型不同；

所述第二串联界面处所述晶体硅吸收层的功函数与所述第一串联界面处所述钙钛矿吸收层的功函数的差值≥-0.3eV，且≤0.3eV。

可选地，所述单层电学功能层的功函数位于第一功函数与第二功函数之间，且包括所述第一功函数、所述第二功函数的范围内；

所述第一功函数为所述钙钛矿吸收层上所述第一串联界面处所述钙钛矿吸收层的功函数；

所述第二功函数为所述晶体硅吸收层上所述第二串联界面处所述晶体硅吸收层的功函数。

可选地，所述单层电学功能层的电导率大于或等于第一电导率与第二电导率中的最大值；

所述第一电导率为所述钙钛矿吸收层上所述第一串联界面处所述钙钛矿吸收层的电导率；

所述第二电导率为所述晶体硅吸收层上所述第二串联界面处所述晶体硅吸收层的电导率。

可选地，所述钙钛矿吸收层采用的钙钛矿材料带隙宽度为1.5eV～2.3eV。

可选地，所述叠层光伏器件还包括第一界面钝化层、第二界面钝化层中的至少一个；

所述第一界面钝化层的厚度小于或等于5nm，且位于所述钙钛矿吸收层和所述单层电学功能层之间；

所述第二界面钝化层的厚度小于或等于5nm，且位于所述晶体硅吸收层和所述单层电学功能层之间。

可选地，所述叠层光伏器件还包括第一功能层、第二功能层、第一电极和第二电极；