一种叠层太阳电池的制作方法

1.本实用新型属于太阳电池技术领域，涉及一种叠层太阳电池。


背景技术：

2.由于太阳能光伏发电具有安全可靠、受地域限制因素较少、可方便与建筑物相结合等优势而得到快速发展。若使之能应用于大规模的发电，需降低生产成本，同时提高太阳电池的光电转换效率。硅异质结电池由于其高效低价、低温制备、开压高、稳定性好等优点，发展迅速，吸收光谱广(300-1200nm)，但因为其对短波段、高能量光吸收利用率低而限制效率。而钙钛矿太阳电池由于其低成本、高效率、低耗能等优点在近几年发展迅速，尤其对短波段、高能量光吸收利用率相当高，但由于仅对300～800nm的光进行吸收利用，限制了其电流，影响效率。
3.钙钛矿材料凭借带隙可调的特点能与带隙较低的光吸收材料(如晶体硅) 结合制备两端叠层太阳电池，从而能在成本增加甚微的前提下，实现器件转换效率的显著提高。
4.cn110649111a公开了一种叠层式太阳能电池，包括从上至下依次层叠设置的减反层、上电池、界面层、下电池及下电极，所述减反层的上表面等间距地开设有至少3个槽体，每个所述槽体中均电连接有前电极，所述上电池中含有钛矿结构材料。该实用新型由于其层叠式结构设计可以获得更高的开路电压，并且上、下电池分别吸收不同波长范围的太阳光，能够最大程度地提高太阳光的利用率，提升短路电池，因此可以获得更高的光电转换效率。
5.cn107369767a公开了一种钙钛矿/硅异质结两端叠层太阳电池，所述叠层太阳电池是在顶电池空穴传输层上制备一层中间保护层，以保护空穴传输层不受后续透明电极损伤、防止结构受损，提高叠层电池填充因子进而提高效率。
6.cn110867516a公开了一种新型基于钙钛矿和晶硅背钝化叠层太阳电池及其制造方法，包括底层电池和顶层电池，上电极固定连接在顶层电池上，所述底层电池和顶层电池之间设有中间层，所述底层电池为晶硅背钝化电池，所述中间层为透明导电薄膜，所述顶层电池为钙钛矿电池。
7.一般而言，钙钛矿顶太阳电池需制备电子传输层和空穴传输层，因此叠层太阳电池中从底部到顶部只能是n-p-n-i-p或p-n-p-i-n，对底电池的类型要求有严格限制，从而导致底电池的适用范围较窄，无法进行广泛推广。此外，晶体硅/钙钛矿两端叠层太阳电池结构较为复杂，沉积层数较多，若能在保证器件高效率的前提下，简化电池的结构，去掉部分功能层的制备工艺，则更有利于电池整体制造成本的进一步降低。


技术实现要素：

8.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种叠层太阳电池，本实用新型提供的叠层太阳电池省去了电子传输层和空穴传输层，简化了电池结构，去掉部分功能层的制备工艺，则更有利于电池整体制造成本的进一步降低。
9.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
10.第一方面，本实用新型提供了一种叠层太阳电池，所述的叠层太阳电池包括依次层叠且紧密贴合的晶硅衬底、钙钛矿层、缓冲层、导电层、金属电极层和减反层，所述金属电极层的表面还设置有金属电极。
11.一般情况下，单结钙钛矿太阳电池必须要有电子传输层和空穴传输层，电子传输层和空穴传输层分别设置于钙钛矿层两侧，这样电子传输效率才高，而钙钛矿本身兼具电子和空穴的双重传导性能，可在无电荷传输层的基础上，完成叠层电池的正常工作运行。因此，本实用新型省略了传统的叠层太阳电池中的电子传输层和空穴传输层，钙钛矿层同时作为电子传输层和空穴传输层，直接与复合层接触，同样可以达到传统叠层太阳电池的光电转化率。因此，本实用新型在保证太阳电池高效率运行的前提下，简化了电池结构，去掉电子传输层和空穴传输层，有利于电池整体制造成本的进一步降低。
12.此外，叠层太阳电池的电荷传输需满足顶底电池的电荷种类的匹配传输，有电子传输层和空穴传输层时，叠层太阳电池中从底部到顶部只能是n-p-n-i-p 或p-n-p-i-n。如果省去了电子传输层和空穴传输层，叠层太阳电池从底部到顶部可以是n-p-i或p-n-i，也就意味着晶硅衬底可以有多种结构。当钙钛矿层作为光吸收和电传导的共同功能层时，可接收从底部传导过来的电子或空穴，因此底部硅电池无论n型或p型都可以作为叠层电池的底电池。也即，本实用新型提供的叠层太阳电池对于n型或p型的晶硅衬底类型选择没有限制，拓宽了叠层电池的制备范围，底电池可选择性范围广，具有广阔的商业化应用前景。
13.需要说明的是，减反层只覆盖了金属电极层的部分表面，其他未覆盖的部分设置有金属电极，本实用新型对金属电极的设置形式不过具体要求和特殊限定，本领域技术人员可根据设计需求合理选择电极的设置形式，例如，采用金属浆料印刷。
14.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的晶硅衬底为同质结晶体硅或异质结晶体硅。
15.需要说明的是，异质结晶体硅电池采用如下方法制备得到：首先进行硅片的清洗与制绒，使用cvd法进行双面沉积非晶硅薄膜，使用pvd或rpd制备背面透明导电层，使用丝网印刷进行背面的栅线与烧结。
16.同质结晶体硅电池采用如下方法制备得到：
17.(1)硅片的清洗与制绒；
18.(2)将清洗好的硅片放入管式炉中进行单面扩散，制备正面pn结，同时表面生成磷硅玻璃(psg)；
19.(3)正面进行激光选择性发射极(se)制备；
20.(4)通过单面刻蚀清洗机，对背面使用hf酸去除绕镀psg膜；
21.(5)对背面进行抛光，之后进行rca清洗去除正面psg。抛光药液可以是酸抛或碱抛；
22.(6)将硅片放入管式炉中进行热氧反应制备背面钝化层；
23.(7)使用ald进行背面钝化膜；
24.(8)背面进行丝网印刷栅线并烧结。
25.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的晶硅衬底与钙钛矿层之间还设置有复合层。
26.需要说明的是，叠层太阳电池一般包括复合层，但可以省去。
27.所述复合层的厚度为0～500nm且不包括0，例如可以是5nm、10nm、30nm、 50nm、100nm、150nm、200nm、250nm、300nm、350nm、400nm、450nm或 500nm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
28.需要说明的是，ito即ito导电玻璃，是在钠钙基或硅硼基基片玻璃的基础上，利用磁控溅射的方法镀上一层氧化铟锡；fto为掺杂氟的sno2导电玻璃； izo为铟锌氧化物；azo为铝掺杂的氧化锌透明导电玻璃。
29.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述钙钛矿层的厚度为 100～1000nm，例如可以是100nm、200nm、300nm、400nm、500nm、600nm、 700nm、800nm、900nm或1000nm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
30.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述缓冲层的厚度为0～500nm且不包括0，例如可以是5nm、10nm、30nm、50nm、100nm、150nm、200nm、250nm、 300nm、350nm、400nm、450nm或500nm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
31.在本实用新型中，由于透明电极一般采用溅射工艺，会把钙钛矿层弄坏，因此需要沉积缓冲层用于保护钙钛矿层。
32.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述导电层的厚度为0～500nm且不包括0，例如可以是5nm、10nm、30nm、50nm、100nm、150nm、200nm、250nm、 300nm、350nm、400nm、450nm或500nm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
33.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述金属电极层的厚度为0～500nm 且不包括0，例如可以是5nm、10nm、30nm、50nm、100nm、150nm、200nm、 250nm、300nm、350nm、400nm、450nm或500nm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
34.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述减反层的厚度为0～5mm且不包括0，例如可以是0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm、3.5mm、 4.0mm、4.5mm或5.0mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
35.作为本实用新型一种优选的技术方案，述的钙钛矿层采用的钙钛矿材料的化学通式为abx3，其中，a为一价阳离子，b为二价阳离子，x为一价阴离子。
36.a为钾、铯、铷、甲胺基或甲脒基中的任意一种。
37.b为铅和/或锡。
38.x为碘、溴或氯中的任意一种。
39.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述复合层的材质为纳米晶硅、多晶硅、sno2、tio2、zno2、ito、fto、izo或azo中的任意一种。
40.所述缓冲层的材质为氧化钼、lif、sno2、tio2、sio2或非晶硅中的任意一种。
41.所述导电层的材质为sno2、tio2、izo、azo、石墨烯或纳米银中的任意一种。
42.所述金属电极层的材质为au、ag、al或cu中的任意一种。
43.所述减反层的材质为lif、mgf2、si3n4、sio2或者pdms中的任意一种。
44.为了辅助本领域技术人员更好地通过本实用新型说明书记载重现本实用新型限定的技术方案，分别选择了各层的其中一种制备方法作出具体的示例性描述，具体包括：
45.(1)复合层的制备方法以等离子体增强化学的气相沉积法(pecvd)为例：采用甚高
频pecvd方法在晶硅衬底表面制备材质为纳米晶硅的复合层，工艺气体为h2和sih4，体积流量比为95:1，功率密度为65mw/cm2；
46.(2)钙钛矿层的制备方法以旋涂法为例：首先配制钙钛矿前驱体溶液，将 232.16mg的fai、31.92mg的csbr、414.9mg的pbi2和220.2mg的pbbr2溶于 800微升的dmf和200微升dmso的混合溶剂中，搅拌2小时至完全溶解。在制备钙钛矿层前，使用紫外光清洗机对底材处理10分钟后，送至手套箱进行钙钛矿层旋涂制备，具体操作包括：滴加80微升至底材上，以1000rpm的速度旋涂10秒后，加速至3000rpm，旋涂30秒，在此速度下旋涂进行10秒时，快速滴加110微升的氯苯，待旋涂结束后，将样品放在100摄氏度加热台上，加热处理30分钟；
47.(3)缓冲层的制备方法以热蒸发法为例：在热蒸发仪中进行缓冲层的制备，称取100mg的lif，蒸发过程真空度为5
×
10-4
pa，加热电流为30a，蒸发速率保持为
48.(4)导电层的制备方法以磁控溅射法为例：ito靶材与基底的距离为6cm，工作过程中先依次使用机械泵和分子泵将腔体真空度抽至5
×
10-4
pa，再通入氩气，保持气流量为35ml/min，通入10分钟后，将工作气压调整至0.5pa，预溅射15分钟后开始在基底上沉积ito薄膜，沉积时间为5分钟，沉积完成后取出；
49.(5)金属电极层的制备方法以热蒸发法为例：在导电层表面盖上掩模板，送至热蒸发仪进行金属电极层的制备，称取1g金，蒸发过程真空度为5
×
10-4
pa，加热电流为55a，蒸发速率保持为
50.(6)减反层的制备方法以蒸镀法为例：更换掩模板，送至热蒸发仪进行 mgf2减反层的制备，称取100mg的mgf2，蒸发过程真空度为5
×
10-4
pa，加热电流为50a，蒸发速率保持为
51.可以理解的是，上述制备方法及采用的具体工艺参数仅为示例性描述，供本领域技术人员参考，并不构成对本实用新型技术方案的进一步限定，不落入本实用新型的保护范围和公开范围之内。
52.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
53.(1)一般情况下，单结钙钛矿太阳电池必须要有电子传输层和空穴传输层，电子传输层和空穴传输层分别设置于钙钛矿层两侧，这样电子传输效率才高，而钙钛矿本身兼具电子和空穴的双重传导性能，可在无电荷传输层的基础上，完成叠层电池的正常工作运行。因此，本实用新型省略了传统的叠层太阳电池中的电子传输层和空穴传输层，钙钛矿层同时作为电子传输层和空穴传输层，直接与复合层接触，同样可以达到传统叠层太阳电池的光电转化率。因此，本实用新型在保证太阳电池高效率运行的前提下，简化了电池结构，去掉电子传输层和空穴传输层，有利于电池整体制造成本的进一步降低。
54.(2)叠层太阳电池的电荷传输需满足顶底电池的电荷种类的匹配传输，有电子传输层和空穴传输层时，叠层太阳电池中从底部到顶部只能是n-p-n-i-p或 p-n-p-i-n。如果省去了电子传输层和空穴传输层，叠层太阳电池从底部到顶部可以是n-p-i或p-n-i，也就意味着晶硅衬底可以有多种结构。当钙钛矿层作为光吸收和电传导的共同功能层时，可接收从底部传导过来的电子或空穴，因此底部硅电池无论n型或p型都可以作为叠层电池的底电池。也即，本实用新型提供的叠层太阳电池对于n型或p型的晶硅衬底类型选择没有限制，
拓宽了叠层电池的制备范围。
附图说明
55.图1为本实用新型实施例1提供的叠层太阳电池的结构示意图；
56.图2为本实用新型对比例1提供的叠层太阳电池的结构示意图；
57.图3为本实用新型实施例1和对比例1提供的叠层太阳电池的j-v对比图；
58.其中，1-晶硅衬底；2-复合层；3-钙钛矿层；4-缓冲层；5-导电层；6-减反层；7-金属电极；8-电子传输层；9-空穴传输层。
具体实施方式
59.需要理解的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
60.需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
61.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
62.在一个具体实施方式中，本实用新型提供了一种叠层太阳电池，所述的叠层太阳电池如图1所示，包括依次层叠且紧密贴合的晶硅衬底1、复合层2、钙钛矿层3、缓冲层4、导电层5、金属电极层和减反层6，金属电极层的表面还设置有金属电极7。
63.进一步地，晶硅衬底1为同质结晶体硅或异质结晶体硅。
64.进一步地，复合层2的厚度为0～500nm且不包括0，复合层2的材质包括纳米晶硅、多晶硅、sno2、tio2、zno2、ito、fto、izo或azo中的一种或至少两种的组合。
65.进一步地，钙钛矿层3的厚度为100～1000nm，钙钛矿层3采用的钙钛矿材料的化学通式为abx3，其中，a为一价阳离子，a包括钾、铯、铷、甲胺基或甲脒基中的一种或至少两种的组合；b为二价阳离子，b包括铅和/或锡；x为一价阴离子，x包括碘、溴或氯中的一种或至少两种的组合。
66.进一步地，缓冲层4的厚度为0～500nm且不包括0，缓冲层4的材质包括氧化钼、lif、sno2、tio2、sio2或非晶硅中的一种或至少两种的组合。
67.进一步地，导电层5的厚度为0～500nm且不包括0，导电层5的材质包括 sno2、tio2、izo、azo、石墨烯或纳米银中的一种或至少两种的组合。
68.进一步地，金属电极层的厚度为0～500nm且不包括0，金属电极层的材质包括au、
ag、al或cu中的一种或至少两种的组合。
69.进一步地，减反层6的厚度为0～5mm且不包括0，减反层6的材质包括lif、 mgf2、si3n4、sio2或者绒面柔性贴膜。
70.在另一个具体实施方式中，本实用新型提供了一种上述叠层太阳电池的制备方法，所述的制备方法包括：
71.在晶硅衬底1表面依次制备得到复合层2、钙钛矿层3、缓冲层4、导电层 5、金属电极层和减反层6，并在金属电极层上接入金属电极7。
72.其中，复合层2采用等离子体增强化学的气相沉积法、原子层沉积法、磁控溅射法、溶液法和热蒸法制备得到；钙钛矿层3采用旋涂法、喷雾热解法、热蒸发法、刮涂法、涂布法或印刷法制备得到；缓冲层4采用原子沉积法、等离子体增强化学的气相沉积法、旋涂法、溅射法或热蒸发法制备得到；导电层5 采用原子沉积法、等离子体增强化学的气相沉积法、旋涂法、溅射法或热蒸发法制备得到；金属电极层采用热蒸发法和丝网印刷法制备得到；减反层6采用蒸镀法、溅射法或原子沉积法制备得到。
73.实施例1
74.本实施例提供了一种叠层太阳电池，所述的叠层太阳电池如图1所示，包括依次层叠且紧密贴合的晶硅衬底1、复合层2、钙钛矿层3、缓冲层4、导电层5、金属电极层和减反层6，金属电极层的表面还设置有金属电极7。
75.晶硅衬底1为同质结晶体硅，复合层2的厚度为100nm，钙钛矿层3的厚度为500m，缓冲层4的厚度为2nm，导电层5的厚度为100nm，金属电极层的厚度为60nm，减反层6的厚度为150nm。
76.本实施例还提供了一种上述叠层太阳电池的制备方法，所述的制备方法具体包括如下步骤：
77.(1)制备复合层2：采用甚高频pecvd方法在晶硅衬底1表面制备材质为纳米晶硅的复合层2，工艺气体为h2和sih4，体积流量比为95:1，功率密度为65mw/cm2，厚度约为100nm；
78.(2)制备钙钛矿层3：首先配制钙钛矿前驱体溶液，将232.16mg的fai、 31.92mg的csbr、414.9mg的pbi2和220.2mg的pbbr2溶于800微升的dmf和 200微升dmso的混合溶剂中，搅拌2小时至完全溶解。在制备前，使用紫外光清洗机对底材处理10分钟后，送至手套箱进行钙钛矿层3旋涂制备，具体操作包括：滴加80微升至底材上，以1000rpm的速度旋涂10秒后，加速至3000rpm，旋涂30秒，在此速度下旋涂进行10秒时，快速滴加110微升的氯苯，待旋涂结束后，将样品放在100℃的加热台上，加热处理30分钟；
79.(3)制备缓冲层4：在热蒸发仪中进行缓冲层4的制备，称取100mg的lif，蒸发过程真空度为5
×
10-4
pa，加热电流为30a，蒸发速率保持为蒸发完成后缓冲层4的厚度为2nm；
80.(4)制备导电层5：采用磁控溅射法制备材质为ito的导电层5，ito靶材与基底的距离为6cm，工作过程中先依次使用机械泵和分子泵将腔体真空度抽至5
×
10-4
pa，再通入氩气，保持气流量为35ml/min，通入10分钟后，将工作气压调整至0.5pa，预溅射15分钟后开始在基底上沉积ito薄膜，沉积时间为5分钟，沉积完成后取出，导电层5的厚度为100nm；
81.(4)制备金属电极层：在导电层5表面盖上掩模板，送至热蒸发仪进行金属电极层
的制备，称取1g金，蒸发过程真空度为5
×
10-4
pa，加热电流为55a，蒸发速率保持为蒸发完成后金属电极层的厚度为60nm；
82.(5)制备减反层6：更换掩模板，送至热蒸发仪进行mgf2减反层6的制备，称取100mg的mgf2，蒸发过程真空度为5
×
10-4pa，加热电流为50a，蒸发速率保持为蒸发完减反层6的厚度为150nm。
83.实施例2
84.本实施例提供了一种叠层太阳电池，所述的叠层太阳电池如图1所示，包括依次层叠且紧密贴合的晶硅衬底1、复合层2、钙钛矿层3、缓冲层4、导电层5、金属电极层和减反层6，金属电极层的表面还设置有金属电极7。
85.晶硅衬底1为异质结晶体硅，复合层2的厚度为50nm，复合层2的材质为纳米晶硅。钙钛矿层3的厚度为400nm，钙钛矿层3采用的钙钛矿材料的化学通式为cspbi3。缓冲层4的厚度为5nm，缓冲层4的材质为氧化钼。导电层5 的厚度为150nm，导电层5的材质为sno2。金属电极层的厚度为80nm，金属电极层的材质为au。减反层6的厚度为1mm，减反层6的材质为pdms。
86.实施例3
87.本实施例提供了一种叠层太阳电池，所述的叠层太阳电池如图1所示，包括依次层叠且紧密贴合的晶硅衬底1、复合层2、钙钛矿层3、缓冲层4、导电层5、金属电极层和减反层6，金属电极层的表面还设置有金属电极7。
88.晶硅衬底1为同质结晶体硅，复合层2的厚度为200nm，复合层2的材质为多晶硅。钙钛矿层3的厚度为300nm，钙钛矿层3采用的钙钛矿材料的化学通式为cs
0.1
fa
0.9
pb(i
0.7
br
0.3
)3。缓冲层4的厚度为2nm，缓冲层4的材质为lif。导电层5的厚度为200nm，导电层5的材质为tio2。金属电极层的厚度为200nm，金属电极层的材质为ag。减反层6的厚度为200nm，减反层6的材质为mgf2。
89.实施例4
90.本实施例提供了一种叠层太阳电池，所述的叠层太阳电池如图1所示，包括依次层叠且紧密贴合的晶硅衬底1、复合层2、钙钛矿层3、缓冲层4、导电层5、金属电极层和减反层6，金属电极层的表面还设置有金属电极7。
91.晶硅衬底1为异质结晶体硅，复合层2的厚度为100nm，复合层2的材质为sno2。钙钛矿层3的厚度为500nm，钙钛矿层3采用的钙钛矿材料的化学通式为cs
0.1
ma
0.15
fa
0.8
pb(i
0.8
br
0.2
)3。缓冲层4的厚度为30nm，缓冲层4的材质为 moo
x
。导电层5的厚度为300nm，导电层5的材质为izo。金属电极层的厚度为100nm，金属电极层的材质为al。减反层6的厚度为30nm，减反层6的材质为si3n4。
92.实施例5
93.本实施例提供了一种叠层太阳电池，所述的叠层太阳电池如图1所示，包括依次层叠且紧密贴合的晶硅衬底1、复合层2、钙钛矿层3、缓冲层4、导电层5、金属电极层和减反层6，金属电极层的表面还设置有金属电极7。
94.晶硅衬底1为同质结晶体硅，复合层2的厚度为400nm，复合层2的材质为tio2。钙钛矿层3的厚度为700nm，钙钛矿层3采用的钙钛矿材料的化学通式为mapbi3。缓冲层4的厚度
为5nm，缓冲层4的材质为tio2。导电层5的厚度为400nm，导电层5的材质为azo。金属电极层的厚度为150nm，金属电极层的材质为cu。减反层6的厚度为100nm减反层6的材质为sio2。
95.实施例6
96.本实施例提供了一种叠层太阳电池，所述的叠层太阳电池如图1所示，包括依次层叠且紧密贴合的晶硅衬底1、复合层2、钙钛矿层3、缓冲层4、导电层5、金属电极层和减反层6，金属电极层的表面还设置有金属电极7。
97.晶硅衬底1为异质结晶体硅，复合层2的厚度为200nm，复合层2的材质为zno2。钙钛矿层3的厚度为800nm，钙钛矿层3采用的钙钛矿材料的化学通式为cs
0.1
rb
0.05
fa
0.85
pb(i
0.75
br
0.25
)3。缓冲层4的厚度为5nm，缓冲层4的材质为 sio2。导电层5的厚度为50nm，导电层5的材质为石墨烯。金属电极层的厚度为50nm，金属电极层的材质为ag。减反层6的厚度为1mm，减反层6的材质为pdms。
98.对比例1
99.本对比例提供了一种叠层太阳电池，所述的叠层太阳电池如图2所示，包括依次层叠且紧密贴合的晶硅衬底1、复合层2、空穴传输层9、钙钛矿层3、电子传输层8、缓冲层4、导电层5、金属电极层和减反层6，金属电极层的表面还设置有金属电极7。
100.晶硅衬底1为同质结晶体硅，复合层2的厚度为100nm，空穴传输层9的厚度为200mm，钙钛矿层3的厚度为500m，电子传输层8的厚度为200mm，缓冲层4的厚度为2nm，导电层5的厚度为100nm，金属电极层的厚度为60nm，减反层6的厚度为150nm。
101.其中，晶硅衬底1、复合层2、钙钛矿层3、缓冲层4、导电层5、金属电极层和减反层6的制备方法参见实施例1。
102.空穴传输层4采用蒸发法制备得到，具体地：称取100mg的spiro-ttb至蒸发舟中，蒸发过程真空度为5
×
10-4
pa，加热电流为30a，蒸发速率保持为
103.电子传输层8采用磁控溅射法制备得到，具体地：采用ito靶材与基底的距离为6cm，工作过程中先依次使用机械泵和分子泵将腔体真空度抽至5
×
10-4
pa，再通入氩气，保持气流量为35ml/min，通入10分钟后，将工作气压调整至0.5pa，预溅射15分钟后开始在基底上沉积ito薄膜，沉积时间为10分钟。
104.对上述实施例1和对比例1制备得到的太阳电池进行光电转化率性能测试，所述的测试方法包括：将所制备的太阳电池放置在am1.5的模拟光源下(光源模拟器型号为newport oriel 94043a)，光源能量密度为100mw/cm2，光源使用标准晶硅电池校准，使用keithley 2420源表测试太阳电池的j-v曲线，光直射太阳电池表面，太阳电池的有效面积为0.5cm2，j-v曲线如图3所示。
105.测试结果如表1所示。
106.表1
[0107] 光电转化率/％实施例117.60对比例117.67
[0108]
由表1和图3可以看出，实施例1中的叠层电池的光电转化率为17.60％，短路电流密度j
sc
为18.07ma/cm2，开路电压为1.778v，填充因子为54.8％。对比例1中的叠层电池的光
电转化率为17.67％，短路电流密度j
sc
为16.79ma/cm2，开路电压1.841v，填充因子为57.1％，由此可以看出，虽然本实用新型提供的叠层太阳电池省略了电子传输层和空穴传输层，但其光电转化率、短路电流密度、开路电压和填充因子与设置了电子传输层和空穴传输层的叠层太阳电池相当。
[0109]
申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。