【技術實現步驟摘要】
本申請涉及電池，尤其涉及一種具有增阻凸起結構的疊層電池。
技術介紹
1、單晶硅太陽能電池因其轉換效率高、低成本等優勢，占據了絕大多數光伏市場。目前，世界單晶硅太陽能電池最高轉換效率是由隆基的異質結技術創造的26.81％，已經十分接近理論效率29.4％。一種有效突破理論極限的方法是發展疊層電池技術，即將不同帶隙的吸收層堆疊在一起以減少熱損失，模擬計算表面兩端疊層電池即可達到43％的理論效率。鈣鈦礦因其易加工、低成本、帶隙易調，成為了疊層電池中絕佳的頂電池材料，近期由柏林亥姆霍茲中心(hzb)創造出了32.5％的轉換效率。
2、在鈣鈦礦/晶硅疊層太陽能電池制備過程中，需要在金字塔絨面二氧化硅隧穿層上沉積仿形鈣鈦礦薄膜，確保鈣鈦礦/晶硅疊層電池具有高陷光結構，以獲得更高的光電轉換效率。然而，異質結晶硅電池的表面紋理結構使得難以沉積厚度均勻的鈣鈦礦薄膜，將導致最終的電池短路。
技術實現思路
1、本申請旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本申請的目的在于提出一種具有增阻凸起結構的疊層電池，通過增阻層上具有納米尺度的分散態納米顆粒，解決在鈣鈦礦光吸收層沉積時，鈣鈦礦光吸收層不均勻且露導致的電池短路問題，提高了疊層電池的光電轉換效率。
2、根據本申請的實施例提出了一種具有增阻凸起結構的疊層電池，包括依次層疊設置的異質結晶硅電池、隧穿結、導電層、第一載流子傳輸層、增阻層、鈣鈦礦光吸收層、第二載流子傳輸層和透明電極層，其中所述增阻層為具有納米尺度凸起的絨面
3、在一些實施例中，其中所述增阻層中分散態納米顆粒的粒徑為10-300nm。
4、在一些實施例中，所述增阻層中分散態納米顆呈隨機均勻分布，間距為20-200nm。
5、在一些實施例中，所述鈣鈦礦光吸收層覆蓋所述增阻層。
6、在一些實施例中，其中所述異質結晶硅電池為n型或p型。
7、在一些實施例中，隧穿結的結構選自摻氫的n型微晶硅堆疊摻氫的p型微晶硅結構、摻氧的n型非晶硅堆疊摻氧的p型非晶硅結構、以及微晶硅堆疊氧化硅結構中的至少一種。
8、在一些實施例中，其中所述隧穿結的厚度為8-15nm。
9、在一些實施例中，其中所述導電層的厚度為0.5-20nm且電導率大于1500s/m；
10、和/或，所述導電層的材料為金屬氧化物。
11、在一些實施例中，其中所述第一載流子傳輸層厚度為20-120nm，選自選自tio2、sno2、zno中的一種或選自pedot、pedot:pss、p3ht、p3oht、p3oddt、ptaa、nio中的一種。
12、在一些實施例中，其中所述疊層電池還包括分別設置在所述異質結晶硅電池和所述透明電極層遠離所述鈣鈦礦吸收層一側的金屬電極。
13、本申請相較于相關技術具有如下技術效果：
14、本申請的在第一載流子傳輸層上設置具有納米尺度的分散態納米顆粒的增阻層，以對鈣鈦礦光吸收層起增阻作用，能夠增強具有增阻凸起結構的疊層電池的陷光效果，有效解決了因鈣鈦礦薄膜裸露導致的電池短路問題，提高了鈣鈦礦/晶硅疊層電池的光電轉換效率。
15、本申請附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本申請的實踐了解到。
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1.一種具有增阻凸起結構的疊層電池，其特征在于，包括依次層疊設置的異質結晶硅電池、隧穿結、導電層、第一載流子傳輸層、增阻層、鈣鈦礦光吸收層、第二載流子傳輸層和透明電極層，其中所述增阻層為具有納米尺度凸起的絨面。
2.根據權利要求1所述的具有增阻凸起結構的疊層電池，其特征在于，其中所述增阻層中分散態納米顆粒的粒徑為10-300nm。
3.根據權利要求1所述的具有增阻凸起結構的疊層電池，其特征在于，所述增阻層中分散態納米顆呈隨機均勻分布，間距為20-200nm。
4.根據權利要求1所述的具有增阻凸起結構的疊層電池，其特征在于，所述鈣鈦礦光吸收層覆蓋所述增阻層。
5.根據權利要求1-4任一所述的具有增阻凸起結構的疊層電池，其特征在于，其中所述異質結晶硅電池為n型或p型。
6.根據權利要求5所述的具有增阻凸起結構的疊層電池，其特征在于，隧穿結的結構選自摻氫的n型微晶硅堆疊摻氫的p型微晶硅結構、摻氧的n型非晶硅堆疊摻氧的p型非晶硅結構、以及微晶硅堆疊氧化硅結構中的至少一種。
7.根據權利要求6所述的具有增阻凸起結構的疊
8.根據權利要求5所述的具有增阻凸起結構的疊層電池，其特征在于，其中所述導電層的厚度為0.5-20nm且電導率大于1500S/m；
9.根據權利要求5所述的具有增阻凸起結構的疊層電池，其特征在于，其中所述第一載流子傳輸層厚度為20-120nm，選自選自TiO2、SnO2、ZnO中的一種或選自PEDOT、PEDOT:PSS、P3HT、P3OHT、P3ODDT、PTAA、NiO中的一種。
10.根據權利要求5所述的具有增阻凸起結構的疊層電池，其特征在于，其中所述疊層電池還包括分別設置在所述異質結晶硅電池和所述透明電極層遠離所述鈣鈦礦吸收層一側的金屬電極。
...【技術特征摘要】
1.一種具有增阻凸起結構的疊層電池，其特征在于，包括依次層疊設置的異質結晶硅電池、隧穿結、導電層、第一載流子傳輸層、增阻層、鈣鈦礦光吸收層、第二載流子傳輸層和透明電極層，其中所述增阻層為具有納米尺度凸起的絨面。
2.根據權利要求1所述的具有增阻凸起結構的疊層電池，其特征在于，其中所述增阻層中分散態納米顆粒的粒徑為10-300nm。
3.根據權利要求1所述的具有增阻凸起結構的疊層電池，其特征在于，所述增阻層中分散態納米顆呈隨機均勻分布，間距為20-200nm。
4.根據權利要求1所述的具有增阻凸起結構的疊層電池，其特征在于，所述鈣鈦礦光吸收層覆蓋所述增阻層。
5.根據權利要求1-4任一所述的具有增阻凸起結構的疊層電池，其特征在于，其中所述異質結晶硅電池為n型或p型。
6.根據權利要求5所述的具有增阻凸起結構的疊層電池，其特征在于，隧穿結的結構選自摻氫的n...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳傳科，陳國軍，王瑋，楊斌，王志澤，張錦輝，牛靖凱，羅麗珍，藺子甄，李曉磊，
申請(專利權)人：華能嘉峪關新能源有限公司，
類型：發明
國別省市：
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