钙钛矿电池的制作方法、钙钛矿电池及叠层电池与流程

钙钛矿电池的制作方法、钙钛矿电池及叠层电池与流程

钙钛矿电池作为一种新型太阳能电池，具有高光电转换效率和低成本的潜力。本文介绍了一种创新的钙钛矿电池制作方法，通过在钙钛矿吸收层中引入钝化层和钝化剂，实现了界面能级的优化和结晶质量的提升。这种方法不仅提高了电池性能，还缩短了生产周期，降低了制造成本。

背景技术

钙钛矿/晶硅叠层太阳电池性能提升主要来源于钙钛矿结晶质量的改善。高质量的钙钛矿薄膜可以有更高效的载流子产生和传输，进而提升电池的性能。目前提升钙钛矿结晶质量的方法包含以下几种：添加剂工程和表面修饰工程。通常为了实现钙钛矿太阳能电池效率的快速增长，通常需要同时采取多种修饰工艺，这样会拉长电池的生产节拍，提高其生产成本。

技术实现思路

本发明的主要目的在于提供一种钙钛矿电池的制作方法、钙钛矿电池及叠层电池，以至少解决现有技术中钙钛矿吸收层的结晶质量较差及界面缺陷较多的问题。

制作方法

1. 提供半导体基体，上述半导体基体的一侧具有空穴传输层；
2. 在上述空穴传输层远离上述半导体基体的一侧形成钝化层；
3. 将添加有钝化剂的钙钛矿前驱体溶液涂覆在上述钝化层远离上述空穴传输层的一侧，形成钙钛矿吸收层，上述钝化层和上述钝化剂的材料相同；
4. 在上述钙钛矿吸收层远离上述钝化层的一侧形成电子传输层；
5. 在电子传输层远离上述钙钛矿吸收层的一侧形成电极层。

钝化层形成步骤

1. 将钝化材料溶解至有机溶剂中，以制备得到钝化溶液；
2. 将上述钝化溶液涂覆至上述空穴传输层远离上述半导体基体的一侧，以形成钝化前驱体薄膜；
3. 对上述钝化前驱体薄膜进行热处理，以形成上述钝化层。

具体参数

• 采用旋涂工艺形成上述钝化前驱体薄膜，上述旋涂工艺的旋涂转速为3000rpm～5000rpm，上述旋涂工艺的旋涂时间为30s～40s。
• 上述钝化溶液的浓度为0.1mg/ml～1mg/ml。
• 上述钝化剂为6-溴己基三乙基溴化铵。
• 上述钝化剂在钙钛矿前驱体溶液中的浓度为0.1mg/ml～1mg/ml。

钙钛矿电池结构

采用上述制作方法制作形成的钙钛矿电池包括顺序层叠的半导体基体、空穴传输层、钝化层、钙钛矿吸收层、电子传输层和电极层。其中，上述钝化层的厚度为10～15nm。

叠层电池结构

提供了一种叠层电池，包括层叠设置的第一电池和第二电池，上述第一电池和上述第二电池中的至少一个为上述钙钛矿电池。进一步地，上述第一电池为晶硅电池，上述第二电池为上述钙钛矿电池。

技术优势

采用本申请的制作方法制作钙钛矿电池时，能够使用同一种材料达到同步改善界面能级和提升钙钛矿吸收层的结晶质量的目的，且实现了双向效率的提升，使得钙钛矿电池可以具有更快的生产节拍，从而可以提高钙钛矿电池的产量，同时还解决了现有技术中由于生产节拍长导致的钙钛矿电池的生产成本高的问题。

技术研发信息

• 技术研发人员：宗贝贝,王宏涛,吴涛,邱开富,王永谦,陈刚
• 受保护的技术使用者：浙江爱旭太阳能科技有限公司
• 技术研发日：
• 技术公布日：2025/3/27