钙钛矿组件及其制造方法与流程

本发明主要涉及太阳能电池，尤其涉及一种钙钛矿组件及其制造方法。

背景技术：

1、在钙钛矿电池生产过程中，至少需要进行三次激光开槽流程，通过p1/p2/p3激光切割流程将整块电池板分隔为若干条矩形区间，然后将若干条矩形区间串联起来得到钙钛矿组件。由于采用串联的方式制作，串联后组件的电压累积叠加，电流大小为最小单个电池电流。理想情况下，各个子电池开压、电流密度基本一致。但在实际生产中，蒸镀或是涂布工艺都无法保证组件每个区域效果一致，进一步造成子电池之间电流略有不同，此时若某一电池单元出现工艺问题导致电流较小，则会导致组件的总体功率大幅下降，影响电池组的发电效率。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种钙钛矿组件及其制造方法，解决各个子电池不均一导致组件的发电效率降低的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种钙钛矿组件，包括划线区域和补偿区域，所述补偿区域和划线区域都包括基底层、底部电极层、电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层和顶部金属电极层；其中，所述划线区域包括第一刻蚀槽、第二刻蚀槽和第三刻蚀槽，所述第一刻蚀槽贯穿所述底部电极层，所述第三刻蚀槽贯穿所述顶部金属电极层，所述补偿区域仅包括第四刻蚀槽，所述第四刻蚀槽贯穿所述补偿区域的所述底部电极层、电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层和顶部金属电极层，所述第一刻蚀槽、第二刻蚀槽和第三刻蚀槽将所述划线区域划分为多个钙钛矿子电池，所述补偿区域包括多条第四刻蚀槽，所述多条第四刻蚀槽将所述补偿区域划分为多个子补偿区域，每个所述钙钛矿子电池与至少一个所述子补偿区域电性连接。

3、可选地，所述钙钛矿子电池连接的所述子补偿区域的面积与所述钙钛矿子电池的电流密度呈反比关系。

4、可选地，所述补偿区域位于所述第一刻蚀槽、第二刻蚀槽和第三刻蚀槽的垂直方向上。

5、可选地，所述钙钛矿组件的尺寸为5*5cm~100*200cm。

6、可选地，所述补偿区域的面积为所述钙钛矿组件的面积的5%~15%。

7、可选地，所述底部电极层厚度为300~600nm，所述电子传输层的厚度为20~50nm，所述钙钛矿层的厚度为300~700nm，所述空穴传输层的厚度为10~30nm，所述顶部金属电极层的厚度为70~200nm。

8、可选地，所述第四刻蚀槽的开槽宽度为100μm~300μm。

9、为解决上述技术问题，本发明提供了一种钙钛矿组件的制造方法，包括将基底层划分为划线区域和补偿区域；在所述基底层上沉积底部电极层、电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层和顶部金属电极层，在沉积过程中，在所述划线区域刻化出第一刻蚀槽、第二刻蚀槽和第三刻蚀槽，所述第一刻蚀槽贯穿所述底部电极层，所述第三刻蚀槽贯穿所述顶部金属电极层，所述第一刻蚀槽、第二刻蚀槽和第三刻蚀槽将所述划线区域划分为多个钙钛矿子电池；在所述补偿区域设置多条第四刻蚀槽，所述多条第四刻蚀槽将所述补偿区域划分为多个子补偿区域，每个所述钙钛矿子电池与至少一个所述子补偿区域电性连接，所述第四刻蚀槽贯穿所述补偿区域的底部电极层、电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层和顶部金属电极层；将所述钙钛矿子电池串联连接，得到钙钛矿组件。

10、可选地，方法还包括在所述第三刻蚀槽完成后，对所述划线区域进行光致发光测试，获得各个所述钙钛矿子电池的电流密度；根据各个所述钙钛矿子电池的电流密度设置所述第四刻蚀槽的位置。

11、可选地，根据各个所述钙钛矿子电池的电流密度设置所述第四刻蚀槽的位置包括：将所述第四刻蚀槽的位置设置为所述钙钛矿子电池连接的所述子补偿区域的面积与所述钙钛矿子电池的电流密度呈反比关系。

12、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

13、本申请钙钛矿组件及其制造方法，划线区域包括第一刻蚀槽、第二刻蚀槽和第三刻蚀槽，第一刻蚀槽贯穿底部电极层，第三刻蚀槽贯穿顶部金属电极层，补偿区域仅包括第四刻蚀槽，第四刻蚀槽贯穿补偿区域的底部电极层、电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层和顶部金属电极层，第四刻蚀槽与划线区域的第一刻蚀槽或第三刻蚀槽电性连接，本申请通过多条第四刻蚀槽将补偿区域划分为多个子补偿区域，通过子补偿区域对不同的电流密度钙钛矿子电池进行面积补偿，可以减少由于钙钛矿子电池不均一导致的串联电流损失，可以有效提高组件的发电效率。

技术特征：

1.一种钙钛矿组件，其特征在于，包括划线区域和补偿区域，所述补偿区域和划线区域都包括基底层、底部电极层、电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层和顶部金属电极层；

2.如权利要求1所述的钙钛矿组件，其特征在于，所述钙钛矿子电池连接的所述子补偿区域的面积与所述钙钛矿子电池的电流密度呈反比关系。

3.如权利要求1所述的钙钛矿组件，其特征在于，所述补偿区域位于所述第一刻蚀槽、第二刻蚀槽和第三刻蚀槽的垂直方向上。

4.如权利要求1所述的钙钛矿组件，其特征在于，所述钙钛矿组件的尺寸为5*5cm~100*200cm。

5.如权利要求4所述的钙钛矿组件，其特征在于，所述补偿区域的面积为所述钙钛矿组件的面积的5%~15%。

6.如权利要求1所述的钙钛矿组件，其特征在于，所述底部电极层厚度为300~600nm，所述电子传输层的厚度为20~50nm，所述钙钛矿层的厚度为300~700nm，所述空穴传输层的厚度为10~30nm，所述顶部金属电极层的厚度为70~200nm。

7.如权利要求1~6任一项所述的钙钛矿组件，其特征在于，所述第四刻蚀槽的开槽宽度为100μm~300μm。

8.一种钙钛矿组件的制造方法，其特征在于，包括：

9.如权利要求8所述的钙钛矿组件的制造方法，其特征在于，还包括：

10.如权利要求9所述的钙钛矿组件的制造方法，其特征在于，根据各个所述钙钛矿子电池的电流密度设置所述第四刻蚀槽的位置包括：

技术总结本发明主要涉及太阳能电池技术领域，提供了一种钙钛矿组件及其制造方法。钙钛矿组件包括划线区域和补偿区域，补偿区域和划线区域都包括基底层、底部电极层、电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层和顶部金属电极层；其中，划线区域包括第一刻蚀槽、第二刻蚀槽和第三刻蚀槽，第一刻蚀槽贯穿底部电极层，第三刻蚀槽贯穿顶部金属电极层，补偿区域仅包括第四刻蚀槽，第四刻蚀槽贯穿补偿区域的底部电极层、电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层和顶部金属电极层，第四刻蚀槽与划线区域的第一刻蚀槽或第三刻蚀槽电性连接。本发明通过子补偿区域对不同的电流密度钙钛矿子电池进行面积补偿，可以减少由于钙钛矿子电池不均一导致的串联电流损失。技术研发人员：杨蒙蒙,卢晨星,张学玲,冯志强受保护的技术使用者：天合光能股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20