钙钛矿叠层太阳能电池的制作方法

本申请涉及太阳能电池，尤其涉及一种钙钛矿叠层太阳能电池、光伏组件、光伏系统。

背景技术：

1、随着光电领域的蓬勃发展，迄今为止，已开发了各种光伏技术，例如基于si的太阳能电池，以铜铟镓硒为代表的薄膜太阳能电池，染料敏化太阳能电池，有机太阳能电池和钙钛矿太阳能电池（psc）。而太阳能电池的商业化往往要求高功率转换效率（pce）和低成本制造工艺以及与柔性技术的兼容性，由于钙钛矿太阳能电池（psc）具有优异的光电性能、高的光电转换效率、溶液法制备成本低及工艺简单等的特点，完全符合商业化需求，在第三代太阳能电池中备受瞩目，因此具有良好的应用前景。

2、钙钛矿吸光层为一种离子型化合物，在实验过程中发现，钙钛矿吸光层中的阴离子和阳离子会在电场的作用下出现离子迁移的现象，导致钙钛矿吸光层物质分解，并且迁移后的离子会与其他功能层发生反应，造成电池性能的下降，进而造成电池性能的严重衰减。

3、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叠层太阳能电池、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、第一方面，本申请实施例提供一种钙钛矿叠层太阳能电池，包括：

3、沿设定方向依次设置的空穴传输层、第一掺杂阻隔层、钙钛矿吸光层、电子传输层；

4、其中，所述第一掺杂阻隔层的掺杂元素为锂（li）、钠（na）、钾（k）、铷（rb）、铯（cs）、铅（pb）、铜（cu）、锌（zn）、镓（ga）、锡（sn）、钙（ca）中的一种或多种。

5、可选地，还包括：

6、第二掺杂阻隔层，所述第二掺杂阻隔层位于所述钙钛矿吸光层和所述电子传输层之间；

7、所述第二掺杂阻隔层的掺杂元素为锂（li）、钠（na）、钾（k）、铷（rb）、铯（cs）、铅（pb）、铜（cu）、锌（zn）、镓（ga）、锡（sn）、钙（ca）中的一种或多种。

8、可选地，所述第一掺杂阻隔层的厚度为0.1~20nm；和/或

9、所述第二掺杂阻隔层的厚度为0.1~20nm。

10、可选地，所述第一掺杂阻隔层的掺杂浓度为1015~1020cm~3；和/或

11、所述第二掺杂阻隔层的掺杂浓度为1015~1020cm~3。

12、可选地，所述第一掺杂阻隔层的材料包括二氧化硅、氮化硅和氧化铝中的一种或多种；和/或

13、所述第二掺杂阻隔层的材料包括二氧化硅、氮化硅和氧化铝中的一种或多种。

14、可选地，沿远离所述钙钛矿吸光层的方向，所述第一掺杂阻隔层包括层叠设置的第一掺杂层和第二掺杂层；

15、所述第一掺杂层和所述第二掺杂层的掺杂元素分别且独立地为锂（li）、钠（na）、钾（k）、铷（rb）、铯（cs）、铅（pb）、铜（cu）、锌（zn）、镓（ga）、锡（sn）、钙（ca）中的一种或多种；

16、且所述第一掺杂层的掺杂元素与所述第二掺杂层的掺杂元素不完全相同。

17、可选地，还包括：

18、位于所述电子传输层上依次层叠设置的第三掺杂阻隔层、第一透明导电层和第一电极；

19、所述第三掺杂阻隔层的掺杂元素为锂（li）、钠（na）、钾（k）、铷（rb）、铯（cs）、铅（pb）、铜（cu）、锌（zn）、镓（ga）、锡（sn）、钙（ca）中的一种或多种。

20、可选地，还包括：

21、底电池单元，所述底电池单元通过中间复合层与所述空穴传输层相联；

22、其中，所述底电池单元为晶硅底电池单元、cigs电池、cdte电池、sb2s3电池和sb2se3电池中的一种；

23、所述中间复合层为非连续透明导电层或非连续金属氧化物层。

24、第二方面，本申请实施例提供一种光伏组件，所述光伏组件包括如上所述的钙钛矿叠层太阳能电池。

25、第三方面，本申请实施例提供一种光伏系统，包括如上述的光伏组件。

26、本申请实施例采用上述技术方案可以包括如下优势：

27、通过在钙钛矿吸光层和空穴传输层之间设置第一掺杂阻隔层，一方面，有效阻止钙钛矿吸光层中的离子向空穴传输层中迁移从而发生反应造成电池性能下降的问题；另一方面，第一掺杂阻隔层中的掺杂元素可以填补钙钛矿吸光层中钙钛矿a位缺陷而导致的电池性能衰减，起到钝化钙钛矿吸光层与空穴传输层之间界面的作用，提高电池效率和稳定性；此外，第一掺杂阻隔层的掺杂元素填补钙钛矿吸光层中钙钛矿a位缺陷与钙钛矿吸光层中的阴离子形成更稳定的化学键，降低钙钛矿吸光层中离子的迁移倾向，使得钙钛矿吸光层中的离子分布更加均匀稳定，从而有效提高电池稳定性。

技术特征：

1.一种钙钛矿叠层太阳能电池，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的钙钛矿叠层太阳能电池，其特征在于，还包括：

3. 根据权利要求1所述的钙钛矿叠层太阳能电池，其特征在于，

4. 根据权利要求1所述的钙钛矿叠层太阳能电池，其特征在于，

5. 根据权利要求1所述的钙钛矿叠层太阳能电池，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的钙钛矿叠层太阳能电池，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的钙钛矿叠层太阳能电池，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求1所述的钙钛矿叠层太阳能电池，其特征在于，还包括：

9.一种光伏组件，其特征在于，所述光伏组件包括权利要求1-8中任一项所述的钙钛矿叠层太阳能电池。

10.一种光伏系统，其特征在于，所述光伏系统包括如权利要求9任所述的光伏组件。

技术总结本申请实施例提供一种钙钛矿叠层太阳能电池。钙钛矿叠层太阳能电池包括：沿设定方向依次层叠设置的空穴传输层、第一掺杂阻隔层、钙钛矿吸光层、电子传输层；其中，第一掺杂阻隔层的掺杂元素为锂、钠、钾、铷、铯、铅、铜、锌、镓、锡、钙中的一种或多种。本申请实施例可以通过设置第一掺杂阻隔层有效阻止钙钛矿吸光层中的离子向空穴传输层中迁移从而发生反应造成电池性能下降的问题；另一方面，第一掺杂阻隔层中的掺杂元素可以填补钙钛矿吸光层中钙钛矿A位缺陷而导致的电池性能衰减，起到钝化钙钛矿吸光层与空穴传输层之间界面的作用，提高电池效率和稳定性。技术研发人员：陈奕峰,徐业,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：2024/12/23