钙钛矿太阳能电池的制造方法与流程

中已知的阴影掩膜可以被作为第三掩膜m31、m32使用。接着，如图1h所示，第二电极层700形成在一个表面上，例如第二导电电荷传输层600的顶面。此时，第二电极层700可以通过接触部p2接触第一电极层300。形成第二电极层700的工序可以在薄膜沉积腔中于低于大气压力的压力下进行。第二电极层700也会形成在第三掩膜m31、m32的顶面上。亦即，第二电极层700也会形成在第三边缘掩膜图案m31和第三隔器掩膜图案m32的顶面上。第二电极层700可以通过如mocvd或ald等中已知的各种薄膜沉积工艺形成。接着，如图1i所示，第三掩膜m31、m32从第一电极层300的一个表面被移除。然后，形成在第三掩膜m31、m32的顶面上的第二电极层700也被移除，并且因此，形成在接触部p2的内部和第二导电电荷传输层600的顶面上的第二电极层700会被留下。对于多个单元电池来说，多个第二电极层700彼此间隔开且第二分隔件p3插设于这些第二电极层700之间。此时，一个单元电池的第二电极层700会通过接触部p2电性连接到与其相邻的另一单元电池的第一电极层300，且因此多个单元电池会彼此串联。这些单元电池的每一者会包括第一电极层300、第一导电电荷传输层400、光吸收层500、第二导电电荷传输层600和第二电极层700。第二分隔件p3会对应于第三分隔件掩膜图案m32，并且第一电极层300的顶面可以在第二分隔件p3中曝露。此时，第二电极层700未设置在阻障层200或基板100的一端和另一端。而且，第二电极层700未设置在位于一侧和另一侧中的最外侧的第一电极层300的多个端。因此，位于一侧和另一侧中的最外侧的第二电极层700的多个端会位于比位于一侧和另一侧中的最外侧的第一电极层300的多个端更内部的位置，位于一侧和另一侧中的最外侧的第一电极层300的多个端会曝露于外部。位于一侧和另一侧中的最外侧的第二电极层700的多个端可以被图案化为匹配于位于一侧和另一侧中的最外侧的第二导电电荷传输层600的多个端。接着，如图1j所示，第一终端800a会于一侧形成在最外侧的第一电极层300上，并且第二终端800b会于另一侧形成在最外侧的第二电极层700上。形成第一终端800a的区域是设置在最外侧的第一电极层300与第二边缘掩膜图案m21和第三边缘掩膜图案m31重叠的区域。第一终端800a可以作为串联的多个单元电池的(+)终端，并且第二终端800b可以作为串联的多个单元电池的(-)终端。在最外侧的阻障层200或基板100的多个端会曝露于外部，以形成第三分隔件p4。可以通过第三分隔件p4防止其他外部组件与太阳能电池的最外部单元电池之间的短路。如上所述，已参考所附的附图详细描述本公开的实施例，但本公开并不限于实施例且可以在不偏离本公开的技术精神的范围内做各种修正。因此，应理解的是上述实施例从各方面皆为示例性而非限制性的。应解释的是本公开的范围是由下述权利要求界定而不是实施方式，并且权利要求的范围和意义以及从权利要求的同等概念推断出的所有变化或修正形式会包括在本公开的范围中。

背景技术：

1、钙钛矿太阳能电池包括由钙钛矿化合物制成的光吸收层，并且传统上，由钙钛矿化合物制成的光吸收层主要会通过溶液工序来形成。

2、溶液工序包括将钙钛矿化合物溶解于预设的溶剂中以形成钙钛矿溶液，并且通过如旋转涂布(spin coating)、喷涂式涂布(spray coating)或狭缝式涂布(slot die)的方法将钙钛矿溶液施加于基板。

3、同时，在制造钙钛矿太阳能电池的过程中，有串联多个单元电池以提高效率的方法。为此，需要将由溶液工序形成的光吸收层图案化的工序。为了图案化的工序，会进行雷射刻划工序。在此情况下，构成光吸收层的钙钛矿化合物可能会受到不利的影响。

技术实现思路

1、技术问题

2、本公开被设计以解决上述问题，且本公开的一个目的是提供一种钙钛矿太阳能电池的制造方法，在此方法中，会在不进行雷射刻划工序的情况下，通过将钙钛矿化合物所制成的光吸收层图案化以使多个单元电池串联。

3、技术方案

4、为了达成上述目的，根据本公开的一个实施例，钙钛矿太阳能电池的制造方法包括制备其上形成有第一导电电荷传输层的基板的步骤；在基板上定位具有开口图案的掩膜的步骤；以及在基板和掩膜上形成钙钛矿层的步骤。

5、形成钙钛矿层的步骤可以在低于大气压力的压力下进行。

6、定位具有开口图案的掩膜的步骤可以包括用静电力使基板与掩膜紧密接触。

7、所述方法可以进一步包括通过移除掩膜并在基板上留下钙钛矿层来将钙钛矿层分隔为多个单元电池的步骤。

8、掩膜可以包括边缘掩膜图案、接触掩膜图案和分隔件掩膜图案，边缘掩膜图案可以形成在基板的一端和另一端，并且接触掩膜图案和分隔件掩膜图案可以在基板的中心侧形成为彼此间隔开。

9、所述方法可以进一步包括在移除掩膜的步骤之前于基板和掩膜上形成第二导电电荷传输层的步骤，以及在移除掩膜的步骤期间通过于基板上留下第二导电电荷传输层来将第二导电电荷传输层分隔为多个单元电池的步骤。

10、根据本公开的一个实施例，钙钛矿太阳能电池的制造方法包括制备基板的步骤、在基板上定位具有开口图案的掩膜的步骤以及在基板和掩膜上形成第一导电电荷传输层和钙钛矿层的步骤。

11、形成钙钛矿层的步骤可以在低于大气压力的压力下进行。

12、定位具有开口图案的掩膜的步骤可以包括用静电力使基板与掩膜紧密接触。

13、所述方法可以进一步包括通过移除掩膜并在基板上留下钙钛矿层来将钙钛矿层分隔为多个单元电池的步骤。

14、掩膜可以包括边缘掩膜图案、接触掩膜图案和分隔件掩膜图案，边缘掩膜图案可以形成在基板的一端和另一端，并且接触掩膜图案和分隔件掩膜图案可以在基板的中心侧形成为彼此间隔开。

15、所述方法可以进一步包括在移除掩膜的步骤之前于基板和掩膜上形成第二导电电荷传输层的步骤，以及在移除掩膜的步骤期间通过于基板上留下第二导电电荷传输层来将第二导电电荷传输层分隔为多个单元电池的步骤。

16、根据本公开的一个实施例，钙钛矿太阳能电池的制造方法包括在基板上定位第一掩膜并且使用第一掩膜形成由多个单元电池分隔的第一电极层的步骤；在第一电极层上定位第二掩膜并且使用第二掩膜形成各自被这些单元电池分隔的第一导电电荷传输层、由钙钛矿化合物制成的光吸收层和第二导电电荷传输层的步骤；以及在第一电极层上定位第三掩膜并且使用第三掩膜形成被这些单元电池分隔的第二电极层的步骤。

17、第一掩膜可以包括形成在基板的一端和另一端的第一边缘掩膜图案和形成在基板的中心的第一分隔件掩膜图案，第二掩膜可以包括形成在基板的一端和另一端的第二边缘掩膜图案，以及形成在基板的中心而彼此间隔开的第二接触掩膜图案和第二分隔件掩膜图案，并且第三掩膜可以包括形成在基板的一端和另一端的第三边缘掩膜图案和形成在基板的中心的第三分隔件掩膜图案。

18、这些第一电极层可以分隔且第一分隔件插设于这些第一电极层之间，这些第二电极层可以分隔且第二分隔件插设于这些第二电极层之间，在一个单元电池中的第二电极层可以通过接触部连接到在另一相邻的单元电池中的第一电极层，第一分隔件掩膜图案可以对应于第一分隔件，第二分隔件掩膜图案和第三分隔件掩膜图案可以对应第二分隔件，并且第二接触掩膜图案可以对应于接触部。

19、用于防止短路的第三分隔件可以进一步被设置在对应于第一边缘掩膜图案的区域中。

20、第二边缘掩膜图案和第三边缘掩膜图案可以被形成为与设置在最外侧的第一电极层的一部分重叠，并且第一终端可以形成在与第一电极层的一部分重叠的区域中。

21、第二接触掩膜图案和第二边缘掩膜图案可以形成在除了设置在最外侧的一个第一电极层之外的其余第一电极层上。

22、有益效果

23、根据上述本公开，有以下功效。

24、根据本公开的一个实施例，可以通过使用如阴影掩膜的掩膜将由钙钛矿化合物制成的光吸收层图案化来获得在没有雷射刻划工序的情况下多个单元电池串联的钙钛矿太阳能电池。