钙钛矿太阳能电池模组及其制备方法

本发明涉及钙钛矿太阳能电池，具体提供一种钙钛矿太阳能电池模组及其制备方法。

背景技术：

1、目前的钙钛矿太阳能电池模组为了降低能量损耗，其相邻的子电池之间主要是以串联方式相连，而非并联形式。具体来讲，实现子电池串联的方式主要是通过在制备各功能层薄膜的过程中，利用激光划线或机械划线的方式，将一整块电池切成一个个子电池，一个子电池的顶电极覆盖过划线部位和下一个子电池的底电极连接，以此形成由多个子电池串联组成的钙钛矿太阳能电池模组。

2、现有制备方式虽然能够形成由多个子电池串联组成的钙钛矿太阳能电池模组，但是，其依然存在以下问题：1、这种制备方式会使顶电极沿着通过激光划线或机械划线形成的凹槽直接接触到钙钛矿材料层的截面，进而诱导钙钛矿发生降解；2、这种制备方式会使各功能层的截面接触到空气。综合以上两种问题，最终导致现有钙钛矿太阳能电池模组存在效率较低及稳定性不足的问题。

3、为了有效缓解钙钛矿的降解问题以更好地保证电池模组的稳定性，现有部分钙钛矿太阳能电池模组会通过在顶电极下沉积一层阻挡层，以借助这个阻挡层来缓解钙钛矿的降解问题。但是，在实际应用中，这个阻挡层的厚度设置很难把握，如果阻挡层太厚，就会增大串联电阻、死区宽度，进而导致效率降低的问题；而如果阻挡层太薄，则会导致其阻挡效果有限，不能很好地保证稳定性的问题。

4、相应地，本领域需要一种新的钙钛矿太阳能电池模组及其制备方法来解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明旨在解决上述技术问题，即，解决现有钙钛矿太阳能电池模组的子电池之间的连接方式不佳容易引发钙钛矿降解，进而导致模组效率降低、稳定性不足的问题。

2、在第一方面，本发明提供了一种钙钛矿太阳能电池模组，所述钙钛矿太阳能电池模组包括通过串联方式连接的多个子电池，

3、所述子电池包括依次层叠设置的第一电极、中间功能层和第二电极，

4、所述第一电极的至少一侧向外延伸以形成第一连接部，以使所述第一电极通过所述第一连接部和与其相邻的子电池的所述第二电极相连以实现串联，并且所述第一连接部与所述中间功能层之间形成有间隙并因此不与其接触。

5、作为上述钙钛矿太阳能电池模组的一种优选实施方式，所述第二电极包括电极主体以及沿所述电极主体的至少一侧向外延伸以形成的第二连接部，所述第二连接部与所述第一连接部对应连接以实现相邻子电池的串联。

6、作为上述钙钛矿太阳能电池模组的一种优选实施方式，所述中间功能层设置于所述第二电极的电极主体上。

7、作为上述钙钛矿太阳能电池模组的一种优选实施方式，所述第一连接部从所述第一电极的一侧沿朝向与其相邻的子电池的方向延伸而形成，以使所述第一连接部和所述第二连接部能够在与其相邻的子电池的侧部实现连接。

8、作为上述钙钛矿太阳能电池模组的一种优选实施方式，所述第一连接部和所述第二连接部的数量均为两个，两个所述第一连接部分别从所述第一电极的两侧向外延伸形成，两个所述第二连接部分别沿所述电极主体的两侧向外延伸形成，两对所述第一连接部和所述第二连接部分别在相对的两侧实现连接。

9、作为上述钙钛矿太阳能电池模组的一种优选实施方式，所述第一连接部通过刻蚀方式形成于所述第一电极上；并且/或者

10、所述第二连接部通过刻蚀方式形成于所述第二电极上。

11、作为上述钙钛矿太阳能电池模组的一种优选实施方式，所述中间功能层包括依次层叠设置的第一功能层、第二功能层和第三功能层，当所述中间功能层的数量为多个时，多个所述中间功能层呈层叠设置，并且相邻的两个所述中间功能层之间通过中间复合层相连。

12、在第二方面，本发明还提供了一种钙钛矿太阳能电池模组的制备方法，所述钙钛矿太阳能电池模组包括通过串联方式连接的多个子电池，所述子电池包括依次层叠设置的第一电极、中间功能层和第二电极，

13、所述制备方法包括：

14、使所述第一电极的至少一侧向外延伸以形成第一连接部，并使所述第一连接部和与其相邻的子电池的所述第二电极相连；

15、其中，所述第一连接部与所述中间功能层之间形成有间隙并因此不与其接触。

16、在第三方面，本发明还提供了一种钙钛矿太阳能电池模组的制备方法，所述钙钛矿太阳能电池模组包括通过串联方式连接的多个子电池，

17、所述制备方法包括：

18、在基底上沉积出第二电极；

19、对所述第二电极进行刻蚀处理，以使所述第二电极形成电极主体以及沿所述电极主体的至少一侧向外延伸出的第二连接部；

20、在所述第二电极上沉积出中间功能层；

21、对所述中间功能层进行刻蚀处理，以使所述中间功能层仅覆设于所述电极主体上；

22、在所述中间功能层上沉积出第一电极；

23、在所述第一电极上进行三次划线，以形成两个通过串联方式连接的子电池；其中，第一次划线划断所述第二电极，第二次划线划断至所述第二电极的第二连接部上并使所述第一电极的至少一侧形成第一连接部与所述第二连接部相应连接，第三次划线划断至所述基底上；

24、其中，所述第二次划线的两端分别与所述第一次划线和所述第三次划线相交，所述第一连接部与所述中间功能层之间形成有间隙并因此不与其接触。

25、在第四方面，本发明还提供了一种钙钛矿太阳能电池模组的制备方法，所述钙钛矿太阳能电池模组包括通过串联方式连接的多个子电池，

26、所述制备方法包括：

27、在基底上沉积出第二电极；

28、在所述第二电极上沉积出中间功能层；

29、对所述第二电极和所述中间功能层同时进行刻蚀处理，以使所述第二电极形成电极主体以及沿所述电极主体的至少一侧向外延伸出的第二连接部，并且使所述中间功能层仅覆设于所述电极主体上；

30、在所述中间功能层上沉积出第一电极；

31、在所述第一电极上进行三次划线，以形成两个通过串联方式连接的子电池；其中，第一次划线划断所述第二电极，第二次划线划断至所述第二电极的第二连接部上并使所述第一电极的至少一侧形成第一连接部与所述第二连接部相应连接，第三次划线划断至所述基底上；

32、其中，所述第二次划线的两端分别与所述第一次划线和所述第三次划线相交，所述第一连接部与所述中间功能层之间形成有间隙并因此不与其接触。

33、在采用上述技术方案的情况下，本发明通过使所述第一电极的至少一侧向外延伸以形成第一连接部，以使所述第一电极能够通过所述第一连接部和与其相邻的子电池的所述第二电极相连以实现串联，并且所述第一连接部与所述中间功能层之间形成有间隙并因此不与其接触。基于此，相邻两个子电池的串联部分从两个子电池之间的区域转移到子电池侧部的区域，这种方式能够有效避免所述第一电极与所述中间功能层的大面积直接接触，进而有效避免因接触而引发的钙钛矿降解问题；尤其是对于层叠电池而言，其中间功能层的导电性很高，因而对边缘的复合和缺陷也非常敏感，这种设置方式能够有效保证其工作效率以及稳定性。

34、进一步的，本发明还通过使所述第二电极的电极主体的至少一侧向外延伸以形成第二连接部，以使所述第一电极能够通过延伸出的所述第一连接部和所述第二连接部与所述第二电极相连，从而在简化连接过程的同时，还能够更好地保证连接的可靠性。

35、更进一步的，本发明还通过将所述中间功能层仅设置于所述第二电极的电极主体上，从而有效保证各部分之间能够以预设连接方式相连，进而最大程度地保证其可靠性。

36、更进一步的，本发明还通过使所述第一连接部和所述第二连接部在与其相邻的子电池的两侧实现连接，以便更好地规划相邻子电池的具体连接方式。

37、更进一步的，本发明还通过将所述第一连接部和所述第二连接部的横截面形状均为矩形，以便在简化加工难度的同时，更好地保证连接的可靠性。

38、更进一步的，本发明的第一连接部通过刻蚀方式形成于所述第一电极上，所述第二连接部通过刻蚀方式形成于所述第二电极上，以便在电池模组加工的过程中就能够直接实现该连接方式，进而有效提升生产效率。

39、此外，本发明还提供了三种制备方法，基于这三种制备方法而加工出的钙钛矿太阳能电池模组同样具备上述技术效果，在此就不再赘述。