太阳能电池组件及其制备方法和太阳能电池与流程

本技术涉及电池领域，具体涉及一种太阳能电池组件及其制备方法和太阳能电池。

背景技术：

1、半导体技术的发展对于电子工业的进步具有举足轻重的作用。钙钛矿作为新型半导体，具有载流子扩散长度长、缺陷容忍度高、带隙可调、吸收系数大等诸多优点，相较于传统有机、无机半导体，钙钛矿制备工艺简单、成本较低，在半导体领域具有极大的优势。截至到目前，钙钛矿太阳能电池效率已经突破26％，t95已经超过上千小时。除此之外，其在发光二极管、探测器、激光等方面均有研究和应用。作为一种新兴半导体材料，钙钛矿显示出了巨大的潜力。

2、钙钛矿太阳能电池具有适于大面积低成本制造和光电转化效率高等特点，是光伏电池产业的重点发展方向。但是，钙钛矿太阳能电池仍存在一些问题亟需解决。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种太阳能电池组件及其制备方法和太阳能电池，旨在改善太阳能电池组件效率较低的问题。

2、本技术第一方面实施例提供一种太阳能电池组件，太阳能电池组件包括：衬底；至少两个电池单元，位于衬底的一侧，至少两个电池单元相互电连接；电池单元包括沿远离衬底的方向依次叠层设置的第一电极层、功能层和第二电极层，第一电极层与活性层之间设置有绝缘部，太阳能电池组件还包括贯穿功能层的第一开口，至少部分绝缘部在衬底的正投影位于第一开口在衬底的正投影之内；相邻电池单元的第二电极层间隔设置，在第一开口一侧的电池单元的第二电极层与另一电池单元的第一电极层接触连接，在第一开口的另一侧的电池单元的第二电极层与第一电极层通过绝缘部间隔。

3、根据本技术第一方面的实施方式，相邻电池单元的第二电极层在第一开口内具有第二开口，第二开口在衬底的正投影与绝缘部在衬底的正投影相交或者至少存在部分交叠。

4、根据本技术第一方面前述任一实施方式，第二开口在衬底的正投影位于绝缘部在衬底的正投影之内，第二开口两侧的电池单元的第二电极层均部分设置于绝缘部背离衬底的一侧。

5、根据本技术第一方面前述任一实施方式，第二电极层包括主体部、位于主体部两侧的第一分部和第二分部，第一分部和第二分部分设于主体部两侧的两个第一开口内，第一分部与第一电极层通过绝缘部间隔。

6、根据本技术第一方面前述任一实施方式，第二分部在衬底的正投影位于绝缘部在衬底的正投影之外。

7、根据本技术第一方面前述任一实施方式，第二分部在衬底的正投影与绝缘部在衬底的正投影交叠。

8、根据本技术第一方面前述任一实施方式，相邻两个电池单元中，一者的第二分部与另一者的第一电极层电连接。

9、根据本技术第一方面前述任一实施方式，第一分部覆盖电池单元朝向一侧第一开口的侧壁。

10、根据本技术第一方面前述任一实施方式，第二分部覆盖电池单元朝向另一侧第一开口的侧壁。

11、根据本技术第一方面前述任一实施方式，相邻两个电池单元中，一者的第一分部与另一者的第二分部通过第二开口隔断。

12、根据本技术第一方面前述任一实施方式，第二开口在衬底的正投影位于第一开口在衬底的正投影之内。

13、根据本技术第一方面前述任一实施方式，沿第一方向，第一开口在衬底的正投影的宽度为第一宽度，第二开口在衬底的正投影的宽度为第二宽度，第一宽度大于第二宽度。

14、根据本技术第一方面前述任一实施方式，第一宽度为50μm～150μm。

15、根据本技术第一方面前述任一实施方式，第二宽度为20μm～50μm。

16、根据本技术第一方面前述任一实施方式，沿第一方向，绝缘部在衬底的正投影与第二开口在衬底的正投影交叠部分的宽度为第三宽度，第三宽度为1μm～50μm。

17、根据本技术第一方面前述任一实施方式，沿第一方向，第二分部在衬底的正投影的宽度为第四宽度，第四宽度为10μm～130μm。

18、根据本技术第一方面前述任一实施方式，电池单元上开设有贯穿第一电极层的第三开口，相邻两个电池单元中，一者的第一电极层与另一者的第一电极层通过第三开口隔断。

19、根据本技术第一方面前述任一实施方式，第三开口在衬底的正投影位于主体部在衬底的正投影之内。

20、根据本技术第一方面前述任一实施方式，功能层包括沿远离衬底的方向包括依次叠层设置的第一传输层、活性层和第二传输层，绝缘部位于第一电极层和第一传输层之间，或者，绝缘部位于第一传输层和活性层之间。

21、根据本技术第一方面前述任一实施方式，绝缘层在衬底的正投影与活性层在衬底的正投影交叠。

22、根据本技术第一方面前述任一实施方式，绝缘部位于第一传输层和活性层之间，第一传输层在衬底的正投影与第一开口在衬底的正投影部分交叠。

23、根据本技术第一方面前述任一实施方式，第一传输层在第一开口内与相邻电池单元的第一传输层间隔设置。

24、根据本技术第一方面前述任一实施方式，绝缘部在衬底的正投影位于第一传输层在衬底的正投影之内。

25、根据本技术第一方面前述任一实施方式，沿第一方向，绝缘部在衬底的正投影与活性层在衬底的正投影交叠部分的宽度为第五宽度，第五宽度为5μm～50μm。

26、根据本技术第一方面前述任一实施方式，沿第一方向，绝缘部在衬底的正投影的宽度为第六宽度，第六宽度为6μm～190μm。

27、根据本技术第一方面前述任一实施方式，绝缘部的厚度为0.01μm～1μm。

28、根据本技术第一方面前述任一实施方式，绝缘部的厚度为0.1μm～0.2μm。

29、根据本技术第一方面前述任一实施方式，绝缘部的材料包括绝缘材料。

30、根据本技术第一方面前述任一实施方式，绝缘材料包括无机绝缘材料。

31、根据本技术第一方面前述任一实施方式，无机绝缘材料包括sinx或者sio2中的至少一种。

32、根据本技术第一方面前述任一实施方式，太阳能电池组件还包括：封装结构，密封连接于电池单元远离衬底的一侧。

33、根据本技术第一方面前述任一实施方式，封装结构包括密封件和盖板，密封件密封连接于盖板和衬底之间。

34、根据本技术第一方面前述任一实施方式，衬底与密封件、盖板之间间隔形成密闭空间，密闭空间内设置有填充部。

35、根据本技术第一方面前述任一实施方式，填充部的材料包括封装胶。

36、根据本技术第一方面前述任一实施方式，太阳能电池组件还包括：汇流线，位于第二电极层背离衬底的一侧，汇流线与第二电极层电连接；电流引出线，与汇流线连接，盖板上开设有电极引出孔，电流引出线通过电极引出孔引出至盖板背离密闭空间的一侧。

37、太阳能电池组件本技术第二方面的实施例提供一种太阳能电池组件的封装结构的制备方法，包括：

38、在衬底上制备第一电极层；

39、在第一电极层背离衬底的一侧制备绝缘材料层，并对绝缘材料层进行图案化处理获得相互间隔的多个绝缘部；

40、在第一电极层背离衬底的一侧制备功能层；

41、对功能层进行刻蚀，以形成贯穿功能层的第一开口，至少部分绝缘部在衬底的正投影位于第一开口在衬底的正投影之内；

42、在功能层背离衬底的一侧制备第二电极层，第一电极层、功能层和第二电极层叠层设置以形成至少两个电池单元，至少两个电池单元相互电连接，相邻电池单元的第二电极层间隔设置，在第一开口一侧的电池单元的第二电极层与另一电池单元的第一电极层接触连接，在第一开口的另一侧的电池单元的第二电极层与第一电极层通过绝缘部间隔。

43、根据本技术第二方面的实施方式，在功能层背离衬底的一侧制备第二电极层的步骤中，方法还包括：

44、在功能层背离衬底的一侧制备第二电极材料层，并在第一开口内对第二电极材料层进行刻蚀，以形成贯穿第二电极层的第二开口，相邻电池单元的第二电极层通过第二开口间隔设置。

45、根据本技术第二方面前述任一实施方式，在衬底上制备第一电极层的步骤中，方法还包括：

46、在衬底上制备第一电极材料层，并对第一电极材料层进行刻蚀，以形成第一电极层以及贯穿第一电极层的第三开口，相邻两个电池单元中，一者的第一电极层与另一者的第一电极层通过第三开口隔断。

47、根据本技术第二方面前述任一实施方式，绝缘部在衬底上的正投影位于第三开口在衬底上的正投影之外。

48、根据本技术第二方面前述任一实施方式，第三开口在衬底的正投影位于第一开口以及绝缘部在衬底的正投影之外。

49、根据本技术第二方面前述任一实施方式，第三开口在衬底的正投影与两侧第一开口在衬底的正投影距离不同。

50、太阳能电池组件本技术第三方面的实施例提供一种太阳能电池组件的封装结构的制备方法，包括：

51、在衬底上依次制备第一电极层和第一传输层；

52、在第一传输层背离衬底的一侧制备绝缘材料层，并对绝缘材料层进行图案化处理获得相互间隔的多个绝缘部；

53、在第一传输层背离衬底的一侧依次制备活性层和第二传输层；

54、对第一传输层、活性层和第二传输层进行刻蚀，以形成第一开口，至少部分绝缘部在衬底的正投影位于第一开口在衬底的正投影之内，第一传输层在衬底的正投影与第一开口在衬底的正投影部分交叠，第一开口包括第一区域和第二区域，第一区域贯穿第一传输层、活性层和第二传输层，第二区域贯穿活性层和第二传输层；

55、在第二传输层背离衬底的一侧制备第二电极层，第一电极层、第一传输层、活性层、第二传输层和第二电极层叠层设置以形成至少两个电池单元，至少两个电池单元相互电连接，相邻电池单元的第二电极层间隔设置，在第一开口一侧的电池单元的第二电极层与另一电池单元的第一电极层在第一区域接触连接，在第一开口的另一侧的电池单元的第二电极层的与第一电极层在第二区域通过绝缘部间隔。

56、本技术第四方面的实施例提供一种太阳能电池，其包括上述任一实施方式的太阳能电池组件或任一实施方式的制备方法制备的太阳能电池组件。

57、根据本技术实施例的太阳能电池组件，太阳能电池组件包括衬底和至少两个电池单元。多个电池单元相互电连接，从而形成效率较高的太阳能电池组件。电池单元包括依次叠层设置的第一电极层、功能层和第二电极层，第一电极层、功能层和第二电极层实现电池单元的正常器件功能。第一开口贯穿功能层，后续制备第二电极层时，第二电极层能够沉积至第一开口内，以使在第一开口一侧的电池单元的第二电极层能够在第一开口内与相邻电池单元的第一电极层电连接，实现相邻电池单元的电连接。在第一电极层背离衬底的一侧设置有绝缘部，且至少部分绝缘部在衬底的正投影位于第一开口在衬底的正投影之内，即至少部分绝缘部有第一开口露出，当制备第二电极层时，在第一开口的另一侧的电池单元的第二电极层沉积至第一开口内的绝缘部上，从而使得同一电池单元内的第二电极层通过绝缘部与第一电极层间隔，避免同一电池单元内的第二电极层与第一电极层接触发生短路的问题。由于相邻电池单元的第二电极层在第一开口内间隔设置，因此无需对功能层进行划刻，减小边框区范围，增大有效工作区域的面积，从而提高太阳能电池组件的光电转换效率，还能够避免功能层裸露并与其他极性材料接触导致功能层光电转换效率和使用寿命降低的问题。