钙钛矿吸光层制备方法及其电池、电池制备方法、光伏组件、光伏系统与流程

本申请涉及太阳能电池，尤其涉及一种钙钛矿吸光层制备方法及其电池、电池制备方法、光伏组件、光伏系统。

背景技术：

1、随着钙钛矿硅叠层太阳能电池的快速发展，其认证的功率转换效率(powerconversion efficiency，pce)已达到33.9％。

2、在工业绒面的钙钛矿硅叠层电池领域，大多数使用双源共蒸pbi2(碘化铅)和csbr(溴化铯)来制备无机框架层，然后采用有机盐溶液法在无机框架层上制备钙钛矿薄膜，这种制备方法得较好的效率。

3、然而，使用双源共蒸pbi2(碘化铅)和csbr(溴化铯)制备得到的无机框架层较为致密，导致有机盐溶液渗透障碍，进而使得无机框架层底部残留了较多的pbi2，而较多的pbi2会导致制得的电池器件的不稳定性和电流密度-电压(j-v)特性较大滞后。

4、需要说明的是，上述内容并不必然是现有技术，也不用于限制本申请的专利保护范围。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种钙钛矿吸光层制备方法及其电池、电池制备方法、光伏组件、光伏系统，以解决或缓解上面提出的一项或更多项技术问题。

2、本申请实施例第一方面提供一种钙钛矿吸光层制备方法，包括：

3、提供绒面基底，在所述绒面基底上三源共蒸第一化合物、第二化合物及第三化合物形成无机框架层，其中，所述第一化合物为碘化铅，所述第二化合物为碘化铯、溴化铯或氯化铯，所述第三化合物为氯化铷、碘化铷或溴化铷；

4、采用旋涂法或狭缝涂布法在所述无机框架层上涂覆有机盐溶液，得到钙钛矿薄膜；

5、对所述钙钛矿薄膜进行退火处理，得到钙钛矿吸光层。

6、可选地，在所述钙钛矿吸光层中，铷的质量比为0.1％-1％；

7、和/或，所述钙钛矿吸光层的厚度为400-800纳米。

8、可选地，所述绒面基底的制备包括：

9、提供晶硅底电池；

10、在所述晶硅底电池上依次制备隧穿层以及空穴传输层，得到所述绒面基底。

11、可选地，所述晶硅底电池的制备包括：

12、提供具有绒面的n型硅片衬底，所述硅片衬底具有相对的第一面和第二面；

13、在所述硅片衬底的第一面依次制备第一本征非晶硅层及n型非晶硅层；

14、在所述硅片衬底的第二面依次制备第二本征非晶硅层、p型非晶硅层及第一导电层及第一金属电极层。

15、可选地，所述第一导电层为第一透明导电氧化物层；

16、和/或，所述隧穿层为第二透明导电氧化物层。

17、可选地，所述无机框架层的厚度为300-500纳米。

18、可选地，所述有机盐溶液的制备包括：

19、将甲脒碘、甲脒溴及硫氰酸甲胺溶于异丙酮溶剂中；

20、搅拌所述异丙酮溶剂，直至所述甲脒碘及所述甲脒溴完全溶解，得到所述有机盐溶液，其中，所述甲脒碘的浓度在第一预设范围内，所述甲脒溴的浓度在第二预设范围内、所述硫氰酸甲胺的浓度在第三预设范围内。

21、本申请实施例第二方面提供一种钙钛矿晶体硅叠层电池的制备方法，包括：

22、制备钙钛矿吸光层，所述钙钛矿吸光层采用上述所述的钙钛矿吸光层制备方法进行制备得到；

23、在所述钙钛矿吸光层上依次制备电子传输层、第二导电层及第二金属电极层，得到钙钛矿晶体硅叠层电池。

24、可选地，所述方法还包括：

25、在所述电子传输层及第二导电层之间制备缓冲层。

26、可选地，所述方法还包括：

27、在所述缓冲层和所述电子传输层之间制备缓冲修饰层。

28、可选地，所述缓冲修饰层的材料为氧化锌铝、氧化锌、氧化钨纳米粒子中的至少一种；

29、和/或，所述缓冲修饰层的厚度为1-10纳米。

30、本申请实施例第三方面提供一种钙钛矿晶体硅叠层电池，包括：绒面基底，以及依次叠层设置在所述绒面基底上的钙钛矿吸光层、电子传输层、第二导电层及第二金属电极层，其中，所述钙钛矿吸光层采用上述所述的钙钛矿吸光层制备方法进行制备得到。

31、本申请实施例第四方面提供一种光伏组件，包括至少一个电池串，电池串包括至少两个如上述的钙钛矿晶体硅叠层电池。

32、本申请实施例第四方面提供一种光伏系统，包括如上述的光伏组件。

33、本申请实施例采用上述技术方案可以包括如下优势：

34、通过先采用三源共蒸发的方式在绒面基底中形成一层无机框架层作为支撑骨架，之后，通过旋涂法或狭缝涂布法在所述无机框架层上涂覆有机盐溶液，从而形成钙钛矿薄膜，最后，通过对钙钛矿薄膜进行退火处理得到钙钛矿吸光层。本实施例中的钙钛矿吸光层制备方法通过先采用三源共蒸发的方式在绒面基底上的微米级的金字塔上保形生长一层无机框架层作为支撑骨架，从而使得后续在该无机框架层经过狭缝涂布有机盐溶液后形成的钙钛矿薄膜形成的钙钛矿薄膜可以很好的在微米级的金字塔上保形生长。此外，由于引入的第三化合物(如rbcl)中的rb离子有着较大的原子半径，这种改性在无机框架层内产生了扩大的晶体晶面间距，有利于无机框架层与有机盐溶液之间的充分反应，进而提高了钙钛矿薄膜的质量。除此之外，引入的第三化合物(如rbcl)可以与残留的pbi2形成非活性的(pbi2)2rbcl来稳定钙钛矿，这可以进一步提高钙钛矿层的稳定性与质量。

技术特征：

1.一种钙钛矿吸光层制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的钙钛矿吸光层制备方法，其特征在于，在所述钙钛矿吸光层中，铷的质量比为0.1％-1％；

3.根据权利要求1至2任一项所述的钙钛矿吸光层制备方法，其特征在于，所述绒面基底的制备包括：

4.根据权利要求3所述的钙钛矿吸光层制备方法，其特征在于，所述晶硅底电池的制备包括：

5.根据权利要求4所述的钙钛矿吸光层制备方法，其特征在于，所述第一导电层为第一透明导电氧化物层；

6.根据权利要求1所述的钙钛矿吸光层制备方法，其特征在于，所述无机框架层的厚度为300-500纳米。

7.根据权利要求1所述的钙钛矿吸光层制备方法，其特征在于，所述有机盐溶液的制备包括：

8.一种钙钛矿晶体硅叠层电池的制备方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的钙钛矿晶体硅叠层电池的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：

10.根据权利要求9所述的钙钛矿晶体硅叠层电池的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：

11.根据权利要求11所述的钙钛矿晶体硅叠层电池的制备方法，所述缓冲修饰层的材料为氧化锌铝、氧化锌、氧化钨纳米粒子中的至少一种；

12.一种钙钛矿晶体硅叠层电池，其特征在于，包括：绒面基底，以及依次叠层设置在所述绒面基底上的钙钛矿吸光层、电子传输层、第二导电层及第二金属电极层，其中，所述钙钛矿吸光层采用权利要求1至7任一项所述的钙钛矿吸光层制备方法进行制备得到。

13.一种光伏组件，其特征在于，包括：

14.一种光伏系统，其特征在于，所述光伏系统包括如权利要求13所述的光伏组件。

技术总结本申请实施例提供一种钙钛矿吸光层制备方法及其电池、电池制备方法、光伏组件、光伏系统。涉及太阳能电池技术领域。钙钛矿吸光层制备方法包括：提供绒面基底，在所述绒面基底上三源共蒸第一化合物、第二化合物及第三化合物形成无机框架层；采用旋涂法或狭缝涂布法在所述无机框架层上涂覆有机盐溶液，得到钙钛矿薄膜；对所述钙钛矿薄膜进行退火处理，得到钙钛矿吸光层。本申请实施例可以提高钙钛矿吸光层的质量和稳定性。技术研发人员：刘杰,夏锐,苏兆俊,罗文杰,姜文辉,张学玲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：2024/11/18