本申請(qǐng)涉及太陽(yáng)能電池，尤其涉及一種鈣鈦礦太陽(yáng)能電池及其制備方法、光伏組件、光伏系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、鈣鈦礦太陽(yáng)能電池因其制備成本低，光電轉(zhuǎn)化效率高，可柔性器件制備等優(yōu)勢(shì)，成為了光伏領(lǐng)域較為有前景的太陽(yáng)能電池之一，目前實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)化效率已超過(guò)26%。較為經(jīng)典的結(jié)構(gòu)為abx3，其中a為有機(jī)陽(yáng)離子（一般為ma+、fa+等），b為金屬陽(yáng)離子（pb+2、sn+2等），c為溴化物陰離子（i-、br-、cl-等）。

2、鈣鈦礦太陽(yáng)能電池在空氣中時(shí)，空氣中的水氧會(huì)對(duì)鈣鈦礦層的侵蝕產(chǎn)生缺陷態(tài)，缺陷態(tài)的存在會(huì)促進(jìn)電子空穴對(duì)的復(fù)合，從而影響電池效率。

3、需要說(shuō)明的是，上述內(nèi)容并不必然是現(xiàn)有技術(shù)，也不用于限制本申請(qǐng)的專利保護(hù)范圍。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種鈣鈦礦太陽(yáng)能電池及其制備方法、光伏組件、光伏系統(tǒng)，以解決或緩解上面提出的一項(xiàng)或更多項(xiàng)技術(shù)問(wèn)題。

2、本申請(qǐng)實(shí)施例第一方面提供一種鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，所述鈣鈦礦太陽(yáng)能電池為反式鈣鈦礦太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)；

3、所述鈣鈦礦太陽(yáng)能電池包括依次層疊的透明導(dǎo)電玻璃、空穴傳輸層和鈣鈦礦活性層,所述鈣鈦礦活性層遠(yuǎn)離所述空穴傳輸層的一側(cè)摻雜有電負(fù)性離子。

4、本申請(qǐng)實(shí)施例第一方面，通過(guò)鈣鈦礦吸光層表面富含電負(fù)性離子形成場(chǎng)鈍化，阻止空穴進(jìn)入電子傳輸層導(dǎo)帶中的傳輸電子復(fù)合；同時(shí)因?yàn)殡娯?fù)性離子的電負(fù)性強(qiáng)于鈣鈦礦吸光層中的金屬陽(yáng)離子，可以填補(bǔ)鈣鈦礦活性層表面的金屬懸掛鍵缺陷態(tài)，減少俄歇復(fù)合，提升電池穩(wěn)定性，改善光電轉(zhuǎn)化效率。

5、本申請(qǐng)實(shí)施例第二方面提供一種鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備方法，包括：

6、提供表面設(shè)有空穴傳輸層的透明導(dǎo)電玻璃；

7、在空穴傳輸層上制備鈣鈦礦活性層；

8、將包含有所述鈣鈦礦活性層的透明導(dǎo)電玻璃的整體進(jìn)行第一退火處理；

9、在第一退火處理完成后，將包含有所述鈣鈦礦活性層的透明導(dǎo)電玻璃的整體作為襯底，采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積在所述鈣鈦礦活性層上摻雜電負(fù)性離子。

10、由此，得到本申請(qǐng)實(shí)施例第一方面的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。

11、本申請(qǐng)實(shí)施例第三方面提供一種光伏組件，所述光伏組件包括多個(gè)串聯(lián)和/或并聯(lián)連接的太陽(yáng)能電池；其中，至少一個(gè)太陽(yáng)能電池如上所述的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。

12、本申請(qǐng)實(shí)施例第四方面提供一種光伏系統(tǒng)，包括如上述的光伏組件。

技術(shù)特征：

1.一種鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述鈣鈦礦太陽(yáng)能電池為反式鈣鈦礦太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述電負(fù)性離子包括h+、ti2+、al3+中的至少一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述鈣鈦礦活性層包括faxcs1-xpbbryi3-y，其中x=0.6～1，y=0～0.6；和/或

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述空穴傳輸層包括聚(3,4-亞乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)和聚苯乙烯磺酸鹽的組合物、niox、2,2',7,7'-四[n,n-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴中的至少一種；和/或

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述鈣鈦礦太陽(yáng)能電池還包括：電子傳輸層和電極；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，其特征在于，滿足以下特征的至少一種：

7.一種權(quán)利要求1～6任一項(xiàng)所述的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備方法，其特征在于，包括以下操作：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備方法，其特征在于，所述采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積在所述鈣鈦礦活性層上摻雜電負(fù)性離子滿足以下條件的至少一種：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備方法，其特征在于，所述供體氣體包括h2、ticl4、三甲基鋁中的至少一種。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備方法，其特征在于，所述第一退火處理包括：

11.一種光伏組件，其特征在于，所述光伏組件包括多個(gè)串聯(lián)和/或并聯(lián)連接的太陽(yáng)能電池；其中，至少一個(gè)太陽(yáng)能電池為權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。

12.一種光伏系統(tǒng)，其特征在于，所述光伏系統(tǒng)包括如權(quán)利要求11所述的光伏組件。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及太陽(yáng)能電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鈣鈦礦太陽(yáng)能電池及其制備方法、光伏組件、光伏系統(tǒng)。本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，所述鈣鈦礦太陽(yáng)能電池為反式鈣鈦礦太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)；所述鈣鈦礦太陽(yáng)能電池包括依次層疊的透明導(dǎo)電玻璃、空穴傳輸層和鈣鈦礦活性層，所述鈣鈦礦活性層遠(yuǎn)離所述空穴傳輸層的一側(cè)摻雜有電負(fù)性離子。本申請(qǐng)通過(guò)鈣鈦礦吸光層表面富含電負(fù)性離子形成場(chǎng)鈍化，阻止空穴進(jìn)入電子傳輸層導(dǎo)帶中的傳輸電子復(fù)合；同時(shí)填補(bǔ)鈣鈦礦活性層表面的金屬懸掛鍵缺陷態(tài)，改善光電轉(zhuǎn)化效率。

技術(shù)研發(fā)人員：潘聞景,簡(jiǎn)磊,黃海濤,辛體偉,李松江,郭超,夏斯陽(yáng),孟承啟
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天合光能股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8