本技術(shù)涉及儲(chǔ)能,具體涉及太陽(yáng)能電池組件及其制備方法和太陽(yáng)能電池。
背景技術(shù):
1、太陽(yáng)能電池,例如鈣鈦礦太陽(yáng)能電池(perovskite?solar?cells,簡(jiǎn)稱為pscs),在光伏建筑一體化(building?integrated?photovoltaics,簡(jiǎn)稱為bipv)、車載光伏(carintegrated?photovoltaic,簡(jiǎn)稱為cipv)和穿戴電子設(shè)備等場(chǎng)景下的應(yīng)用需求越來越多,對(duì)于透明、柔性的pscs需求日益增加。然而,受相關(guān)技術(shù)的限制,目前的柔性鈣鈦礦太陽(yáng)能電池仍不能滿足要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此,本技術(shù)實(shí)施例提供了一種太陽(yáng)能電池組件及其制備方法和太陽(yáng)能電池。
2、本技術(shù)第一方面提供了一種太陽(yáng)能電池組件的制備方法,該制備方法包括:
3、提供一襯底;
4、在襯底的一側(cè)制備第一氧化物層;
5、采用離子束輔助沉積的方式在第一氧化物層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備第一金屬層;
6、在第一金屬層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備第二金屬層;
7、在第二金屬層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備第二氧化物層;
8、在第二氧化物層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備光活性層;
9、在光活性層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備第二電極層。
10、在一個(gè)實(shí)施例中,采用離子束輔助沉積的方式在第一氧化物層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備第一金屬層包括:在離子束輔助條件下,采用磁控濺射的方式在第一氧化物層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備第一金屬層;
11、優(yōu)選地,在離子束輔助條件下,采用磁控濺射的方式在第一氧化物層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備第一金屬層包括以下條件中的一種或多種:
12、離子源放電電流為0.1a~3a;
13、直流電壓為110v~130v;
14、離子束輔助的離子源包括氬離子;沉積前真空度為10-3pa~10-6pa;
15、原料包括銀、金和銅中的一種或多種;
16、濺射壓力為0.1pa~2pa;
17、第一金屬層的沉積速率為和,
18、第一金屬層的厚度為0.5nm~3nm;
19、優(yōu)選地,在襯底的一側(cè)制備第一氧化物層、采用離子束輔助沉積的方式在第一氧化物層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備第一金屬層、在第一金屬層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備第二金屬層、在第二金屬層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備第二氧化物層、在第二氧化物層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備光活性層和在光活性層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備第二電極層均采用鍍膜工藝。
20、在一個(gè)實(shí)施例中,在第一金屬層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備第二金屬層包括:采用磁控濺射的方式在第一金屬層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備第二金屬層;
21、優(yōu)選地,采用磁控濺射的方式在第一金屬層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備第二金屬層包括以下條件中的一種或多種:
22、沉積前真空度為10-3pa~10-6pa;
23、濺射氣體包括氬氣;
24、濺射壓力為0.1pa~2pa;
25、原料包括銀;和,
26、第二金屬層的厚度為1nm~10nm;
27、優(yōu)選地,采用離子束輔助沉積的方式在第一氧化物層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備第一金屬層和在第一金屬層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備第二金屬層在同一設(shè)備中進(jìn)行。
28、在一個(gè)實(shí)施例中,在第二氧化物層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備光活性層包括:
29、在第二氧化物層遠(yuǎn)離襯底一側(cè)制備層疊設(shè)置的多層光活性材料層,每層光活性材料層的材料為單一材料;
30、對(duì)多層光活性材料層進(jìn)行退火處理,得到光活性層;
31、優(yōu)選地,在第二氧化物層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備層疊設(shè)置的多層光活性材料層包括:以碘化銫、碘化甲胺和碘化甲脒中的一種或多種和碘化鉛為原料,采用熱蒸鍍的方式在第二氧化物層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備層疊設(shè)置的多層光活性材料層;
32、優(yōu)選地,采用熱蒸鍍的方式在第二氧化物層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備層疊設(shè)置的多層光活性材料層滿足以下條件:蒸鍍前真空度為10-4pa~10-5pa;
33、優(yōu)選地,每層光活性材料層的制備方式為單源蒸鍍,每層光活性材料層的厚度為0.5nm~30nm,光活性層的厚度為200nm~800nm;
34、優(yōu)選地,對(duì)多層光活性材料層進(jìn)行退火處理的條件包括:退火溫度為100℃~300℃,退火時(shí)間為2分鐘~30分鐘。
35、在一個(gè)實(shí)施例中,在襯底的一側(cè)制備第一氧化物層包括:采用電子束蒸鍍的方式在襯底的一側(cè)制備第一氧化物層;
36、優(yōu)選地,采用電子束蒸鍍的方式在襯底的一側(cè)制備第一氧化物層包括以下條件中的一種或多種:
37、蒸鍍前真空度為10-3pa~10-4pa;
38、原料包括氧化鋅、氧化鎢和氧化鉬中的一種或多種;
39、蒸鍍速率控制為和,
40、第一氧化物層的厚度為5nm~50nm;
41、優(yōu)選地,在第二金屬層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備第二氧化物層包括:采用電子束蒸鍍的方式在第二金屬層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備第二氧化物層;
42、優(yōu)選地,采用電子束蒸鍍的方式在第二金屬層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備第二氧化物層包括以下條件中的一種或多種:
43、沉積前真空度為10-3pa~10-4pa;
44、原料包括氧化鋅、氧化鎢和氧化鉬中的一種或多種;
45、蒸鍍速率控制為和,
46、第二氧化物層的厚度為5nm~50nm;
47、優(yōu)選地,在第二金屬層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備第二氧化物層之后,在第二氧化物層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備光活性層之前,還包括:在第二氧化物層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備第一傳輸層;
48、優(yōu)選地,在第二氧化物層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備第一傳輸層包括:采用磁控濺射的方式在第二氧化物層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備第一傳輸層;
49、優(yōu)選地,采用磁控濺射的方式在第二氧化物層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備第一傳輸層包括以下條件中的一種或多種:
50、氣氛為惰性氣體和氧氣的混合氣,氧氣占比為0.01%~2%;
51、氣壓為1mtorr~8mtorr;
52、第一傳輸層的沉積速率為和,
53、厚度為5nm~40nm;
54、優(yōu)選地,在第二氧化物層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備光活性層之后,在光活性層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備第二電極層之前,還包括:
55、在光活性層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備第二傳輸層;
56、優(yōu)選地,在光活性層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備第二傳輸層包括:采用熱蒸鍍的方式在光活性層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備第二傳輸層;
57、優(yōu)選地,采用熱蒸鍍的方式在光活性層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備第二傳輸層的條件包括:蒸鍍速率為
58、優(yōu)選地,在光活性層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備第二電極層包括:采用熱蒸鍍的方式在光活性層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備第二電極層;
59、優(yōu)選地,在第二氧化物層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備光活性層、在光活性層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備第二傳輸層以及在光活性層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備第二電極層在同一個(gè)設(shè)備中進(jìn)行。
60、本技術(shù)第二方面提供了一種太陽(yáng)能電池組件的制備方法,包括:
61、提供一襯底;
62、在襯底的一側(cè)制備第一電極層;
63、在第一電極層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備層疊設(shè)置的多層光活性材料層,每層光活性材料層的材料為單一材料;
64、對(duì)多層光活性材料層進(jìn)行退火處理,得到光活性層;
65、在光活性層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備第二電極層。
66、在一個(gè)實(shí)施例中,在第一電極層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備層疊設(shè)置的多層光活性材料層包括:以碘化銫、碘化甲胺和碘化甲脒中的一種或多種和碘化鉛為原料,采用熱蒸鍍的方式在第一電極層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備層疊設(shè)置的多層光活性材料層;
67、優(yōu)選地,采用熱蒸鍍的方式在第一電極層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)制備層疊設(shè)置的多層光活性材料層滿足以下條件:蒸鍍前真空度為10-4pa~10-5pa;
68、優(yōu)選地,每層光活性材料層的制備方式為單源蒸鍍,每層光活性材料層的厚度為0.5nm~30nm,光活性層的厚度為200nm~800nm;
69、優(yōu)選地,對(duì)多層光活性材料層進(jìn)行退火處理的條件包括:退火溫度為100℃~300℃,退火時(shí)間為2分鐘~30分鐘。
70、本技術(shù)第三方面提供了一種太陽(yáng)能電池組件,包括:
71、襯底;
72、第一電極層,位于襯底的一側(cè),第一電極層包括第一氧化物層、第一金屬層、第二金屬層和第二氧化物層,第一氧化物層位于第一金屬層靠近襯底的一側(cè);
73、光活性層,位于第一電極層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè);
74、第二電極層,位于光活性層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè);
75、第一電極層的面電阻為5ω~35ω。
76、在一個(gè)實(shí)施例中,第一電極層的面電阻為5ω~10ω;
77、優(yōu)選地,第一金屬層的厚度為0.5nm~3nm;
78、優(yōu)選地,第二金屬層的厚度為1nm~10nm;
79、優(yōu)選地,第一金屬層包括銀、金和銅中的一種或多種;
80、優(yōu)選地,第二金屬層包括銀;
81、優(yōu)選地,第一電極層的對(duì)400~800nm波長(zhǎng)的光的透過率為70~90%。
82、本技術(shù)第四方面提供了一種太陽(yáng)能電池,包括上述的制備方法制備得到的太陽(yáng)能電池組件,或者,包括上述的太陽(yáng)能電池組件。
83、本技術(shù)第四方面提供了一種太陽(yáng)能電池,包括上述的太陽(yáng)能電池組件。
84、本技術(shù)實(shí)施例的太陽(yáng)能電池組件的制備方法中,利用離子束輔助沉積,離子束對(duì)第一金屬層有一定的轟擊效果,使得第一金屬層比較致密,利于后續(xù)第二金屬層的生長(zhǎng),利于得到致密的、整面完整的且厚度較薄的第二金屬層,進(jìn)而使得層疊設(shè)置的第一氧化物層、第一金屬層、第二金屬層和第二氧化物層形成的電極層的透過率較高、面電阻較低、機(jī)械柔韌性較強(qiáng),從而利于獲得耐彎折、透明度高且光電轉(zhuǎn)換效率(power?conversionefficiency,簡(jiǎn)稱為pce)較高的太陽(yáng)能電池組件。