一种异质结钙钛矿叠层电池的电极连接结构的制作方法

1.本技术涉及光伏领域，尤其是涉及一种异质结钙钛矿叠层电池的电极连接结构。


背景技术：

2.清洁能源的开发越来越受到大家的关注，尤其是光伏发电；叠层电池技术的进步，使得光伏发电的转化率不断提高，尤其是将钙钛矿运用至叠层电池中，钙钛矿电池由于其转化效率高，吸光材料带隙较宽，电池电流密度、电压等与硅基电池较为匹配等优势，可称为硅基叠层电池的首选材料，近年来内来受到广泛的研究。
3.但是在将叠层电池中的电流通过电极导出时，电极连接于透明导电膜的接触面较少，导致电子通过电极实现电流的导出并不稳定。


技术实现要素：

4.为了提高叠层电池输出电流的稳定性，本技术提供一种异质结钙钛矿叠层电池的电极连接结构。
5.本技术提供的一种异质结钙钛矿叠层电池的电极连接结构采用如下的技术方案：
6.一种异质结钙钛矿叠层电池的电极连接结构，包括顶层电池、底层电池和位于顶层电池和底层电池之间的结间导电层，顶层电池上设置有正面金属电极，底层电池上设置有背面金属电极，所述顶层电池和所述底层电池均包括透明导电膜，透明导电膜位于背离结间导电层的外侧；所述正面金属电极和所述背面金属电极均部分位于对应内，另一部分延迟出透明导电膜且用于与汇流条连接。
7.通过采用上述技术方案，扩大正面金属电极和背面金属电极接触于透明导电膜的表面积，并且正面金属电极和背面金属电极位于透明导电膜内，使得正面金属电极和背面金属不易损坏，且导电性能更加稳定；位于透明导电膜外的正面金属电极和背面金属电极可实现电流的汇集。
8.可选的，两所述透明导电膜的相背侧壁均设置有减反层。
9.通过采用上述技术方案，减小光线被反射的可能性，使得更多光线进入叠层电池内部，有利于产生更多的活动电子，使得产生的电流会更大。
10.可选的，所述正面金属电极和所述背面金属电极均为蛇形弯曲设置。
11.通过采用上述技术方案，增加正面金属电极和背面金属电极和电子的接触面积，使得电子可更容易接触于正面金属电极或背面金属电极，提高电流的稳定性。
12.可选的，所述正面金属电极和所述背面金属电极沿其一端向外延伸。
13.通过采用上述技术方案，用于实现和汇流条的搭接，以及和其他叠层电池电流输出的汇集，实现叠层电池和相邻叠层电池之间的连接。
14.可选的，所述正面金属电极和所述背面金属电极均包括位于对应透明导电膜的主流条，和设置于主流条上且实现电流汇流的若干凸点，凸点突出于对应减反层。
15.通过采用上述技术方案，也可以通过凸点搭接汇流条，实现该叠层电池的电流汇
集，以此实现若干叠层电池的串联。
16.可选的，所述正面金属电极和所述背面金属电极的透光率在80％以上。
17.通过采用上述技术方案，正面金属电极和背面金属电极提高其透光率，使得更多的光线可以穿过透明导电膜，使得叠层电池获得吸收更多光线。
18.可选的，所述正面金属电极和所述背面金属电极侧面均呈绒面设置。
19.通过采用上述技术方案，减少光线在正面金属电极和背面金属电极上产生较大的反射，继而使得而更多光线可进入叠层电板内。
20.可选的，所述透明导电膜朝向或者背离结间导电层的侧面均呈绒面设置。
21.通过采用上述技术方案，减小光线被反射的可能性，使得更多光线进入叠层电池内部。
22.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
23.1、将正面金属电极和背面金属电极上设置在透明导电膜内，使得正面金属电极和背面金属电极接触到更多流动电子，提高电流的稳定性。
24.2、正面金属电极和背面金属电极侧壁设置绒面，以及设置减反层，有利于使得更多光线进入叠层电池内部。
附图说明
25.图1是本技术实施例的整体结构示意图。
26.图2是本技术实施例的详细示意图。
27.图3是实施例一中正面金属电极位于透明导电膜内的结构。
28.图4是实施例二中正面金属电极位于透明导电膜内的结构。
29.附图标记说明：
30.1、顶层电池；2、底层电池；3、结间导电层；4、正面金属电极；5、背面金属电极；6、透明导电膜；7、凸点；8、减反层；9、电子传输层；10、钙钛矿吸光层；11、空穴传输层；12、第一硅晶层；13、第二硅晶层；14、主流条。
具体实施方式
31.以下结合附图1-4对本技术作进一步详细说明。
32.实施例一：
33.本技术实施例公开一种异质结钙钛矿叠层电池的电极连接结构，参照图1和2，包括顶层电池1、底层电池2以及结间导电层3，结间导电层3位于顶层电池1和底层电池2之间，顶层电池1位于结间导电层3上方，底层电池2位于结间导电层3下方；顶层电池1从上至下，一般包括：电子传输层9、钙钛矿吸光层10、空穴传输层11；空穴传输层11是指收集并传输所述钙钛矿吸光层10中光生空穴的膜层；结间导电层3一般用于实现电子穿过，使得位于顶层电池1内的电子进入底层电池2，结间导电层3的功函数范围为3 .0ev～9 .0ev；底层电池2从上至下，一般包括第一硅晶层12、第二硅晶层13；顶层电池1和底层电池2均包括透明导电膜6，顶层电池1内的透明导电膜6位于电子传输层上方，底层电池2内的透明导电膜6位于第二硅晶层下方；位于上方透明导电膜6内设置有正面金属电极4，位于下方透明导电膜6内设置有背面金属电极5。
34.通过将正面金属电极4和背面金属电极5设置于透明导电膜6内，提高正面金属电极4和背面金属电极5和电子接触的面积，以此提高电流的稳定性。
35.参照图1和3，正面金属电极4和背面金属电极5均呈蛇形弯曲设置，且水平位于透明导电膜6内，使得正面金属电极4和背面金属电极5接触电子的面积更多；正面金属电极4和背面金属电极5的一端向透明导电膜6外延伸，便于实现电流的导出以及设置汇流条，实现若干叠层电池的串联。
36.参照图1和3，正面金属电极4和背面金属电极5的透光率在80%以上，其材料可以采用高透光的au和ag中的任一种；且正面金属电极4和背面金属电极5侧壁均设置有绒面，都有利于增加光线进入钙钛矿吸光层10。
37.参照图1和3，透明导电膜6的上表面和下表面也均设置有绒面，以及上方透明导电膜6和下方透明导电膜6的相背侧壁均设置有减反层8，该方式均具有减小光的反射，提高光线进入钙钛矿吸光层10的可能性。
38.本技术实施例一种异质结钙钛矿叠层电池的电极连接结构的实施原理为：光线经过减反层8，以此进入顶层电池1、结间导电层3、底层电池2，促使钙钛矿吸光层10内的电子向下流动，穿过结间导电层3，进入底层电池2，实现电子的定向流动；在此过程中，由于增大了正面金属电极4和背面金属电极5接触于透明导电膜6的面积，使得电流更加稳定。
39.实施例二：
40.本实施例和实施例一的区别在于：参照图1和4，正面金属电极4和背面金属电极5呈直线设置，且在正面金属电极4和背面金属电极5均包括主流条14，和一体成型于主流条14上的若干凸点7；主流条14位于对应透明导电膜6内，凸点7位于正面金属电极4的上表面和背面金属电极5的下表面，且凸点7向凸出于减反层8，以此实现后期在覆盖汇流条时，便于电流的汇集和流通。
41.本技术实施例一种异质结钙钛矿叠层电池的电极连接结构的实施原理为：电子通过凸起实现和汇流条的连接，一方面保证主流条14位于透明导电膜6内，另一方面实现便于汇流条的连接。
42.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种异质结钙钛矿叠层电池的电极连接结构，包括顶层电池(1)、底层电池(2)和位于顶层电池(1)和底层电池(2)之间的结间导电层(3)，顶层电池(1)上设置有正面金属电极(4)，底层电池(2)上设置有背面金属电极(5)，其特征在于：所述顶层电池(1)和所述底层电池(2)均包括透明导电膜(6)，透明导电膜(6)位于背离结间导电层(3)的外侧；所述正面金属电极(4)和所述背面金属电极(5)均部分位于透明导电膜(6)内，另一部分延伸出透明导电膜(6)且用于与汇流条连接。2.根据权利要求1所述的一种异质结钙钛矿叠层电池的电极连接结构，其特征在于：两所述透明导电膜(6)的相背侧壁均设置有减反层(8)。3.根据权利要求2所述的一种异质结钙钛矿叠层电池的电极连接结构，其特征在于：所述正面金属电极(4)和所述背面金属电极(5)均为蛇形弯曲设置。4.根据权利要求3所述的一种异质结钙钛矿叠层电池的电极连接结构，其特征在于：所述正面金属电极(4)和所述背面金属电极(5)沿其一端向外延伸。5.根据权利要求2所述的一种异质结钙钛矿叠层电池的电极连接结构，其特征在于：所述正面金属电极(4)和所述背面金属电极(5)均包括位于对应透明导电膜(6)的主流条(14)，和设置于主流条(14)上且实现电流汇流的若干凸点(7)，凸点(7)突出于对应减反层(8)。6.根据权利要求4或5所述的一种异质结钙钛矿叠层电池的电极连接结构，其特征在于：所述正面金属电极(4)和所述背面金属电极(5)的透光率在80％以上。7.根据权利要求6所述的一种异质结钙钛矿叠层电池的电极连接结构，其特征在于：所述正面金属电极(4)和所述背面金属电极(5)侧面均呈绒面设置。8.根据权利要求7所述的一种异质结钙钛矿叠层电池的电极连接结构，其特征在于：所述透明导电膜(6)朝向或者背离结间导电层(3)的侧面均呈绒面设置。

技术总结
本申请公开了一种异质结钙钛矿叠层电池的电极连接结构，涉及光伏领域，包括顶层电池、底层电池和位于顶层电池和底层电池之间的结间导电层，顶层电池上设置有正面金属电极，底层电池上设置有背面金属电极，所述顶层电池和所述底层电池均包括透明导电膜，透明导电膜位于背离结间导电层的外侧；所述正面金属电极和所述背面金属电极均部分位于透明导电膜内，另一部分延伸出透明导电膜且用于与汇流条连接。本申请具有提高叠层电池输出电流稳定性的效果。果。果。


技术研发人员：张群芳 陶利松 许进 杨再生 任建强
受保护的技术使用者：浙江合特光电有限公司
技术研发日：2022.09.19
技术公布日：2023/2/9