太阳能电池组件及其制备方法、系统、电池和用电装置.pdf

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1、(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202311403381.3(22)申请日 2023.10.27(71)申请人 宁德时代新能源科技股份有限公司地址 352100 福建省宁德市蕉城区漳湾镇新港路2号(72)发明人 李学科潘从荣林新宇孙昊(74)专利代理机构 北京华进京联知识产权代理有限公司 11606专利代理师 刘葛(51)Int.Cl.H10K 30/80(2023.01)H10K 30/40(2023.01)H10K 30/50(2023.01)H10K 71/00(2023.01)(54)发明名称太阳能电池组件及其制备方法、。

2、系统、电池和用电装置(57)摘要本申请涉及一种太阳能电池组件及其制备方法、系统、电池和用电装置,太阳能电池组件包括:导电层及功能层组。功能层组包括依次层叠的第一传输层、半导体层、第二传输层及电极层,第一传输层设于导电层上,电极层具有与导电层电连接的连接部;其中,功能层组还包括阻隔层,阻隔层至少部分在预设方向上隔设于连接部与半导体层之间,预设方向与太阳能电池组件的厚度方向相交。在结构设计时,将半导体层与电极层的连接部之间设有阻隔层,使得半导体层与连接部被阻隔层隔开,不与连接部直接接触。这样可有效降低半导体层中阳离子及阴离子向电极层发生离子迁移的几率,提升电池的稳定性。权利要求书3页 说明书14页。

3、 附图5页CN 117135936 A2023.11.28CN 117135936 A1.一种太阳能电池组件,其特征在于,所述太阳能电池组件包括:导电层(20);功能层组(30),包括依次层叠的第一传输层(31)、半导体层(32)、第二传输层(33)及电极层(34),所述第一传输层(31)设于所述导电层(20)上,所述电极层(34)具有与所述导电层(20)电连接的连接部(341);其中,所述功能层组(30)还包括阻隔层(35),所述阻隔层(35)至少部分在预设方向(X)上隔设于所述连接部(341)与所述半导体层(32)之间,所述预设方向(X)与所述太阳能电池组件的厚度方向(Y)相交。2.根据权。

4、利要求1所述的太阳能电池组件,其特征在于,所述阻隔层(35)在所述预设方向(X)上与所述半导体层(32)并列,且所述连接部(341)沿所述厚度方向(Y)贯穿所述阻隔层(35)并与所述导电层(20)电连接。3.根据权利要求2所述的太阳能电池组件,其特征在于,所述连接部(341)在所述预设方向(X)上的宽度记为W1,所述阻隔层(35)在所述预设方向(X)上的宽度记为W2,其中,0W1/W21。4.根据权利要求3所述的太阳能电池组件,其特征在于,所述阻隔层(35)的宽度W2满足的条件为:0W20.3mm。5.根据权利要求4所述的太阳能电池组件,其特征在于,所述阻隔层(35)的宽度W2还满足的条件为:。

5、0W20.2mm。6.根据权利要求3所述的太阳能电池组件,其特征在于,所述连接部(341)的宽度W1满足的条件为:0.04 mmW10.06mm。7.根据权利要求6所述的太阳能电池组件,其特征在于,所述连接部(341)的宽度W1还满足的条件为:0.04 mmW10.05mm。8.根据权利要求1所述的太阳能电池组件,其特征在于,所述半导体层(32)与所述连接部(341)之间在所述预设方向(X)上的间距记为D1,其中,0.025mmD10.035mm。9.根据权利要求8所述的太阳能电池组件,其特征在于,所述间距D1还满足的条件为:0.025mmD10.030mm。10.根据权利要求19任一项所述的。

6、太阳能电池组件,其特征在于,所述功能层组(30)包括两个以上,全部所述功能层组(30)沿所述预设方向(X)间隔,且相邻两个所述功能层组(30)之间具有隔槽(3d)。11.根据权利要求10所述的太阳能电池组件,其特征在于,在所述预设方向(X)上,所述隔槽(3d)远离所述连接部(341)的一侧与对应的所述半导体层(32)之间隔设有部分所述阻隔层(35)。12.根据权利要求19任一项所述的太阳能电池组件,其特征在于,所述阻隔层(35)叠设于所述第一传输层(31)与所述第二传输层(33)之间,所述连接部(341)沿所述厚度方向(Y)依次贯穿所述第一传输层(31)、所述阻隔层(35)及所述第二传输层(3。

7、3)。13.根据权利要求19任一项所述的太阳能电池组件,其特征在于,所述半导体层(32)为钙钛矿层。14.一种太阳能电池组件的制备方法,其特征在于,所述太阳能电池组件的制备方法包括如下步骤:权利要求书1/3 页2CN 117135936 A2在导电层(20)上依次形成第一传输层(31)、工作层(3a)及第二传输层(33),其中,所述工作层(3a)包括沿预设方向(X)并列设置的半导体层(32)与阻隔层(35),所述预设方向(X)与太阳能电池组件的厚度方向(Y)相交;对所述阻隔层(35)沿所述厚度方向(Y)刻槽,形成能通向所述导电层(20)的第一凹槽(3b);在所述第二传输层(33)上形成电极层(。

8、34),并将部分所述电极层(34)填充所述第一凹槽(3b)。15.根据权利要求14所述的太阳能电池组件的制备方法,其特征在于,在导电层(20)上依次形成第一传输层(31)、工作层(3a)及第二传输层(33)的步骤,包括:在所述导电层(20)上形成所述第一传输层(31);在所述第一传输层(31)上涂覆所述半导体层(32)与所述阻隔层(35),使得所述半导体层(32)与所述阻隔层(35)在所述预设方向(X)上依次交替分布;在所述半导体层(32)与所述阻隔层(35)上覆盖形成所述第二传输层(33)。16.根据权利要求15所述的太阳能电池组件的制备方法,其特征在于,在所述第一传输层(31)上涂覆所述半。

9、导体层(32)与所述阻隔层(35),使得所述半导体层(32)与所述阻隔层(35)在所述预设方向(X)上依次交替分布的步骤,包括:将涂布模头的第一出液口(231)与第二出液口(232)分别沿所述预设方向(X)作用在所述第一传输层(31)上;对所述涂布模头内施压,使得半导体浆料和阻隔浆料分别对应从所述第一出液口(231)与所述第二出液口(232)流出,并涂覆在所述第一传输层(31)上。17.根据权利要求16所述的太阳能电池组件的制备方法,其特征在于,在功能层组(30)涂覆步骤中,在所述阻隔浆料中加入反溶剂,所述反溶剂被配置为限制所述半导体浆料与所述阻隔浆料互相溶解。18.根据权利要求16所述的太阳。

10、能电池组件的制备方法,其特征在于,所述第一出液口(231)的宽度记为W3,所述第二出液口(232)的宽度记为W4,其中,0W4/W30.017。19.根据权利要求18所述的太阳能电池组件的制备方法,其特征在于,宽度W4满足的条件为:0mmW40.1mm。20.根据权利要求19所述的太阳能电池组件的制备方法,其特征在于,宽度W4还满足的条件为:0mmW40.08mm。21.根据权利要求1420任一项所述的太阳能电池组件的制备方法,其特征在于,在所述第二传输层(33)上形成电极层(34)的步骤之后,还包括:在所述第二传输层(33)上与所述阻隔层(35)所对应的位置处刻槽,使得所形成的隔槽(3d)沿。

11、所述厚度方向(Y)依次贯穿所述第二传输层(33)、所述阻隔层(35)及所述第一传输层(31)并通向所述导电层(20),其中,所述隔槽(3d)位于所述第一凹槽(3b)沿所述预设方向(X)的一侧。22.一种太阳能电池组件的制备系统,其特征在于,用于制备权利要求113任一项所述的太阳能电池组件;或者,采用权利要求1421任一项所述的太阳能电池组件的制备方法。23.一种电池,其特征在于,所述电池包括权利要求113任一项所述的太阳能电池组件。权利要求书2/3 页3CN 117135936 A324.一种用电装置,其特征在于,所述用电装置包括权利要求23所述的电池。权利要求书3/3 页4CN 117135。

12、936 A4太阳能电池组件及其制备方法、系统、电池和用电装置技术领域0001本申请涉及太阳能电池技术领域,特别是涉及太阳能电池组件及其制备方法、系统、电池和用电装置。背景技术0002太阳能电池组件是指利用光生伏打效应将光能转换为电能的器件,如钙钛矿太阳能电池组件,其包括垂直叠堆的基底玻璃层、导电层、第一传输层、钙钛矿层、第二传输层和电极层。然而,受限于传统的钙钛矿太阳能电池组件的结构设计缺陷,导致钙钛矿层容易诱发严重的离子迁移,影响电池的稳定性下降。发明内容0003基于此,有必要提供一种太阳能电池组件及其制备方法、系统、电池和用电装置,能有效降低离子迁移的发生几率,提升电池的稳定性。0004第。

13、一方面,本申请提供了一种太阳能电池组件,太阳能电池组件包括:导电层;功能层组,包括依次层叠的第一传输层、半导体层、第二传输层及电极层,第一传输层设于导电层上,电极层具有与导电层电连接的连接部;其中,功能层组还包括阻隔层,阻隔层至少部分在预设方向上隔设于连接部与半导体层之间,预设方向与太阳能电池组件的厚度方向相交。0005上述的太阳能电池组件,在结构设计时,将半导体层与电极层的连接部之间设有阻隔层,使得半导体层与连接部被阻隔层隔开,不与连接部直接接触。这样可有效降低半导体层中阳离子及阴离子向电极层发生离子迁移的几率,提升电池的稳定性。0006在一些实施例中,阻隔层在预设方向上与半导体层并列,且连。

14、接部沿厚度方向贯穿阻隔层并与导电层电连接。如此设计,将电极层的连接部直接作用在阻隔层上,使得连接部不与半导体层直接接触,从而有效降低半导体层中离子的迁移几率,提升电池的稳定性。0007在一些实施例中,连接部在预设方向上的宽度记为W1,阻隔层在预设方向上的宽度记为W2,其中,0W1/W21。如此,将连接部的宽度与阻隔层的宽度之比可在01之间,使得阻隔层被连接部贯穿后依然可残留部分隔在连接部和半导体层之间,实现有效隔开,降低离子迁移的发生几率。0008在一些实施例中,阻隔层的宽度W2满足的条件为:0W20.3mm。如此,将阻隔层的宽度控制在0(不含端点值)0.3 mm之间,在满足连接部的贯穿设置的。

15、前提下,尽可能减少太阳能电池组件的死区面积,有效提升组件的发电功率。0009在一些实施例中,阻隔层的宽度W2还满足的条件为:0W20.2mm。如此,将阻隔层的宽度控制在0(不含端点值)0.2 mm之间,进一步减少太阳能电池组件的死区面积,提升组件的发电功率。0010在一些实施例中,连接部的宽度W1满足的条件为:0.04 mmW10.06mm。如此,将连接部的宽度控制在0.04 mm 0.06 mm之间,在满足合适的电阻值的前提下,尽可能减少说明书1/14 页5CN 117135936 A5太阳能电池组件的死区面积,提升组件的发电功率。0011在一些实施例中,连接部的宽度W1还满足的条件为:0.。

16、04 mmW10.05mm。如此,将连接部的宽度控制在0.04 mm 0.05 mm之间,在满足合适的电阻值的前提下,进一步减少太阳能电池组件的死区面积,提升组件的发电功率。0012在一些实施例中,半导体层与连接部之间在预设方向上的间距记为D1,其中,0.025mmD10.035mm。如此,将间距D1控制在0.025mm0.035mm之间,便于半导体层和连接部之间容纳部分阻隔层,以实现稳定的隔开效果;同时,合理设计间距D1,在满足稳定的隔开效果的前提下,尽量缩小死区面积,提升发电功率。0013在一些实施例中,间距D1还满足的条件为:0.025mmD10.030mm。如此,将间距D1进一步控制在。

17、0.025mm0.03mm之间,在满足稳定的隔开效果的前提下,进一步缩小死区面积,提升发电功率。0014在一些实施例中,功能层组包括两个以上,全部功能层组沿预设方向间隔,且相邻两个功能层组之间具有隔槽。如此,利用隔槽将功能层组分隔成相互独立的结构,便于将各个功能层组实现串联,以提升电压输出。0015在一些实施例中,在预设方向上,隔槽远离连接部的一侧与对应的半导体层之间隔设有部分阻隔层。如此,在隔槽与半导体层之间设置阻隔层,使得半导体层不直接暴露在外部环境中,降低半导体层结构降解的发生几率,提升电池结构的稳定性。0016在一些实施例中,阻隔层叠设于第一传输层与第二传输层之间,连接部沿厚度方向依次。

18、贯穿第一传输层、阻隔层及第二传输层。如此,将阻隔层设置在第一传输层与第二传输层之间,在实现对半导体层和连接部之间有效隔开的同时,减少对第一传输层和第二传输层所处空间的占用,从而降低对电子或空穴传输效率的影响。0017在一些实施例中,半导体层为钙钛矿层。如此,利用阻隔层的结构设计,能够隔开钙钛矿层与连接部之间的接触,降低离子迁移的发生几率,提升钙钛矿太阳能电池的稳定性。0018第二方面,本申请提供了一种太阳能电池组件的制备方法,太阳能电池组件的制备方法包括如下步骤:在导电层上依次形成第一传输层、工作层及第二传输层,其中,工作层包括沿预设方向并列设置的半导体层与阻隔层,预设方向与太阳能电池组件的厚。

19、度方向相交;对阻隔层沿厚度方向刻槽,形成能通向导电层的第一凹槽;在第二传输层上形成电极层,并将部分电极层填充第一凹槽。0019上述的太阳能电池组件的制备方法,在形成电极层的过程中,在阻隔层上刻槽,替代传统直接在半导体层上刻槽,这样可有效降低半导体层中阳离子及阴离子向电极层发生离子迁移的几率,提升电池的稳定性。0020在一些实施例中,在导电层上依次形成第一传输层、工作层及第二传输层的步骤,包括:在导电层上形成第一传输层;在第一传输层上涂覆半导体层与阻隔层,使得半导体层与阻隔层在预设方向上依次交替分布;在半导体层与阻隔层上覆盖形成第二传输层。如此,使得阻隔层方便形成在半导体层的一侧,便于后续在阻隔。

20、层上刻槽,以使得电极层和半导体层被有效隔开。0021在一些实施例中,在第一传输层上涂覆半导体层与阻隔层,使得半导体层与阻隔层在预设方向上依次交替分布的步骤,包括:将涂布模头的第一出液口与第二出液口分别说明书2/14 页6CN 117135936 A6沿预设方向作用在第一传输层上;对涂布模头内施压,使得半导体浆料和阻隔浆料分别对应从第一出液口与第二出液口流出,并涂覆在第一传输层上。如此,利用涂布模头的第一出液口和第二出液口,同时成型出半导体层和阻隔层,极大缩短涂覆时间,有利于提升太阳能电池组件的制备效率。0022在一些实施例中,在功能层组涂覆步骤中,在阻隔浆料中加入反溶剂,反溶剂被配置为限制半导。

21、体浆料与阻隔浆料互相溶解。如此,在阻隔浆料中加入反溶剂,限制阻隔浆料和半导体浆料相互溶解,使得两者的界限清晰,方便准确在阻隔层上刻槽;同时,也能降低阻隔浆料对半导体浆料活性的影响。0023在一些实施例中,第一出液口的宽度记为W3,第二出液口的宽度记为W4,其中,0W4/W30.017。如此设计,将宽度W4和宽度W3之比控制在0(不含端点值)0.017之间,便于半导体层和连接部之间容纳部分阻隔层,以实现稳定的隔开效果;同时,合理设计宽度W4和宽度W3之比,在满足稳定的隔开效果的前提下,尽量缩小死区面积,提升发电功率。0024在一些实施例中,宽度W4满足的条件为:0mmW40.1mm。如此设计,将。

22、宽度W4控制在0(不含端点值)0.1mm之间,在满足稳定的隔开效果的前提下,尽量缩小死区面积,提升发电功率。0025在一些实施例中,宽度W4还满足的条件为:0mmW40.08mm。如此设计,将宽度W4控制在0(不含端点值)0.08mm之间,在满足稳定的隔开效果的前提下,进一步尽量缩小死区面积,提升发电功率。0026在一些实施例中,在第二传输层上形成电极层的步骤之后,还包括:在第二传输层上与阻隔层所对应的位置处刻槽,使得所形成的隔槽沿厚度方向依次贯穿第二传输层、阻隔层及第一传输层并通向导电层,其中,隔槽位于第一凹槽沿预设方向的一侧。如此,在阻隔层上刻槽形成隔槽,使得隔槽与半导体层之间残留有部分阻。

23、隔层,从而使得半导体层不直接暴露在外部环境中,降低半导体层结构降解的发生几率,提升电池结构的稳定性。0027第三方面,本申请提供了一种太阳能电池组件的制备系统,用于制备以上任一项的太阳能电池组件;或者,采用以上任一项的太阳能电池组件的制备方法。0028第四方面,本申请提供了一种电池,电池包括以上任一项的太阳能电池组件。0029第五方面,本申请提供了一种用电装置,用电装置包括以上的电池。附图说明0030图1为本申请一些实施例中所述的阻隔层位于第一传输层与第二传输层之间的太阳能电池组件结构示意图。0031图2为本申请一些实施例中所述的阻隔层贯穿第二传输层的太阳能电池组件结构示意图。0032图3为本。

24、申请一些实施例中所述的阻隔层贯穿第一传输层的太阳能电池组件结构示意图。0033图4为本申请一些实施例中所述的阻隔层分别贯穿第一传输层与第二传输层的太阳能电池组件结构示意图。0034图5为本申请一些实施例中所述的太阳能电池组件的制备方法的流程图一。0035图6中的(a)(d)分别为太阳能电池组件在制备过程中所处不同阶段的结构示意说明书3/14 页7CN 117135936 A7图。0036图7为本申请一些实施例中所述的太阳能电池组件的制备方法的流程图二。0037图8为本申请一些实施例中所述的太阳能电池组件的制备方法的流程图三。0038图9为本申请的一些实施例中所述的涂布模头结构示意图。0039图。

25、10为本申请一些实施例中所述的太阳能电池组件的制备方法的流程图四。0040100、太阳能电池组件;10、基底;20、导电层;30、功能层组;3a、工作层;3b、第一凹槽;3c、第二凹槽;3d、隔槽;31、第一传输层;32、半导体层;33、第二传输层;34、电极层;341、连接部;35、阻隔层;200、涂布模头;210、上模头;220、下模头;230、垫片;231、第一出液口;232、第二出液口;240、第一储液槽;250、第二储液槽;X、预设方向;Y、厚度方向。具体实施方式0041为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐。

26、述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。0042在本申请的描述中,需要理解的是,若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等,这些术语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申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的。

27、方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。0043此外,若有出现这些术语“第一”、“第二”,这些术语仅用于描述目的,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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,若有出现术语“多个”,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。0044在本申请中,除非另有明确的规定和限定,若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等,这些术语应做广义理解。例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接。

28、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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。0045在本申请中,除非另有明确的规定和限定,若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述,其含义可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度。

29、小于第二特征。0046需要说明的是,若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在,本申请所使用的术语“垂说明书4/14 页8CN 117135936 A8直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。0047随着科学的发展,新能源的开发不断取得突破,比如:以钙钛矿、有机薄膜电池为代表的太阳能电池取得了颠覆性的进展,而这类太阳能电池因其具备高效率、低成本等优势,有望替代硅基太阳能电池。

30、。0048对于太阳能电池组件,为获得合适的电压输出,常通过激光或机械刻划方式进行刻线,实现子电池的分割和串联。比如:以钙钛矿太阳能电池组件的制备为例,在基底上沉积导电层,用激光或机械刻线方式进行第一道刻线,完成子电池的分割。接着,沉积第一传输层、钙钛矿层和第二传输层;再用激光或机械刻线方式进行第二道刻线。最后,沉积顶部电极层,用激光或机械刻线方式进行第三道刻线,完成前电极的分割。0049然而,在进行第二道刻线时,直接刻划在钙钛矿层上,使得电极层在沉积时,其一部分会与钙钛矿层直接接触。这样会导致钙钛矿层中的阳离子(MA+/FA+)以及阴离子(I)向电极层发生离子迁移,从而引发钙钛矿太阳能电池组件。

31、发生降解,影响电池性能的稳定性。0050为此,在结构设计时,将钙钛矿层与电极层的连接部之间设有阻隔层,使得钙钛矿层与连接部被阻隔层隔开,不与连接部直接接触。这样可有效降低钙钛矿层中阳离子及阴离子向电极层发生离子迁移的几率,提升电池的稳定性。0051另外,利用阻隔层隔开钙钛矿层与电极层的连接部,可有效降低钙钛矿层中的碘离子对电极层的腐蚀几率。0052本申请公开的太阳能电池组件可为但不限于钙钛矿太阳能电池组件。同时,本申请公开的电池可用于但不限于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本申请公开的电池等组成该用电装置的电源系统。0053本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置,用电装置可。

32、以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器、空间站等。其中,电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等。0054根据本申请的一些实施例,请参考图1,本申请提供了一种太阳能电池组件100,太阳能电池组件100包括:导电层20和功能层组30。功能层组30包括依次层叠的第一传输层31、半导体层32、第二传输层33及电极层34,第一传输层31设于导电层20上,电极层34具有与导电层20电连接的连接部341。其中,功能层组30还包括阻隔层35,阻隔层35至少部分在预设方向X上隔设于连接部341与半导体层3。

33、2之间,预设方向X与太阳能电池组件100的厚度方向Y相交。0055导电层20可以是透明导电氧化物(transparent conductive oxide简称TCO)薄膜是一种在可见光范围内(波长380nm760nm对应能量为3.26ev(电子伏特)1.63ev),具有平均约80%以上的穿透率,而且导电性高,电阻率低于1103cm(欧姆厘米)。其材料有多种选择,比如:可为但不限于掺铟氧化锡(indium doped tin oxide,ITO)、掺氟氧化锡(fluorine doped tin oxide,FTO)和掺铝氧化锌(aluminum doped zincoxide,AZO)等。00。

34、56功能层组30是指太阳能电池组件100中核心结构,能将吸收的光能转换为电能的部件。其中,第一传输层31和第二传输层33分别是指叠设于半导体层32两侧的层结构,主要起到传输电子或空穴的作用。第一传输层31可为电子传输层,第二传输层33为空穴传输层,说明书5/14 页9CN 117135936 A9此时该太阳能电池组件100为nip型(正式结构);或者,第一传输层31可为空穴传输层,第二传输层33为电子传输层,此时该太阳能电池组件100为pin型(反式结构)。电子传输层除了传输电子作用外,还能起到阻挡空穴的作用,其材料有多种选择,比如:TiO2、ZnO、SnO2或有机材料等。而空穴传输层除了传输。

35、空穴外,还能阻挡电子的作用,其材料可为但不限于spiroOMeTAD、PTAA(聚双(4苯基)(2,4,6三甲基苯基)胺)、NiOX等。0057半导体层32是指吸光能激发出电子/空穴对的结构,比如:钙钛矿层等。电极层34也称金属电极层34、背阴极等,其材料可为但不限于Ag、Au、Pt、Cu等。而连接部341是指电极层34上的一部分结构,比如:在进行第二道刻线之后,电极层34的一部分会沉积在第二道刻线内,以形成连接部341。0058阻隔层35,也可称为钝化阻隔层,是指能够隔开半导体层32与连接部341直接接触的结构,其材料可有多种选择,比如:阻隔层35的材料可为但不限于苯乙胺(PEA)、聚酰亚胺。

36、(PI)、聚丙烯酸(PAA)、噻吩、吡啶、三苯胺中的至少一者。0059同时,至少部分阻隔层35隔设在半导体层32与连接部341之间,其结构设计可有多种,例如:全部的阻隔层35隔在半导体层32与连接部341之间;或者,一部分阻隔层35隔在半导体层32与连接部341之间,另一部分设置在连接部341背向半导体层32的一侧等。其中,当一部分阻隔层35在半导体层32与连接部341之间,另一部分设置在连接部341背向半导体层32的一侧时,其实现方式也可有多种,比如:在形成阻隔层35之后,可在阻隔层35上开槽,使得连接部341能沉积在两部分阻隔层35之间;或者,在形成阻隔层35的过程中,在半导体层32一侧设。

37、置分隔板,在分隔板两侧分别沉积阻隔层35;接着,在两侧的阻隔层35之间沉积连接部341等。0060另外,阻隔层35分别与第一传输层31和第二传输层33之间的结构关系可有多种设计,比如:请参考图1,阻隔层35位于第一传输层31与第二传输层33之间;或者,请参考图2,阻隔层35位于第一传输层31背向导电层20的一侧面,且分别与半导体层32和第二传输层33并列设置,即阻隔层35一端贯穿第二传输层33;又或者,请参考图3,阻隔层35位于导电层20的一侧面,且分别与半导体层32、第一传输层31并列设置,即阻隔层35的相对两端分别贯穿第一传输层31和第二传输层33;再或者,请参考图4,阻隔层35位于导电层。

38、20的一侧面,且分别与半导体层32、第一传输层31及第二传输层33并列设置,即阻隔层35的相对两端分别贯穿第一传输层31和第二传输层33。0061还需说明的是,为使太阳能电池组件100能够具有一定结构强度,太阳能电池组件100可以包括基底10,导电层20设置在基底10上。其中,基底10是指也称基板、衬底。基底10的材质可以为但不限于玻璃、钢化玻璃、石英、有机柔性材料等;当然,也可以是透明导电玻璃、不锈钢导电柔性衬底、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene glycol terephthalate,PET)导电柔性衬底等。0062如此设计,可有效降低半导体层32中阳离子及阴离子向电极层3。

39、4发生离子迁移的几率,提升电池的稳定性。0063根据本申请的一些实施例,可选地,请参考图1,阻隔层35在预设方向X上与半导体层32并列,且连接部341沿厚度方向Y贯穿阻隔层35并与导电层20电连接。0064阻隔层35与半导体层32沿预设方向X并列分布,其目的在于,当太阳能电池组件100需开槽将电极层34与导电层20连接时,该开槽可作用在阻隔层35上,代替在半导体层32说明书6/14 页10CN 117135936 A10上开槽,这样可使得电极层34上的连接部341不会与半导体层32直接接触。其中,预设方向X与厚度方向Y之间可成非垂直相交;也可为垂直设置。具体到一些实施例中,预设方向X与厚度方向。

40、Y垂直。0065阻隔层35在与半导体层32并列分布的同时,阻隔层35可层叠在第一传输层31和第二传输层33之间。当然,在一些实施例中,其也可与第一传输层31和/或第二传输层33并列分布,比如:阻隔层35的一端伸入至第一传输层31所在的一层上,并与第一传输层31沿预设方向X并列等。0066当阻隔层35层叠于第一传输层31和第二传输层33之间时,电极层34的连接部341为实现与导电层20的电连接,其沿厚度方向Y依次贯穿第一传输层31、阻隔层35和第二传输层33。0067如此设计,将电极层34的连接部341直接作用在阻隔层35上,使得连接部341不与半导体层32直接接触,从而有效降低半导体层32中离。

41、子的迁移几率,提升电池的稳定性。0068根据本申请的一些实施例,可选地,请参考图1,连接部341在预设方向X上的宽度记为W1,阻隔层35在预设方向X上的宽度记为W2,其中,0W1/W21。0069连接部341的宽度应小于阻隔层35的宽度,这样当连接部341贯穿在阻隔层35时,连接部341与半导体层32之间还可残留部分的阻隔层35。连接部341的宽度与阻隔层35的宽度之比可在01(不包含两端点值)取值,比如:连接部341的宽度与阻隔层35的宽度之比可为0.1、0.133、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9等。0070将连接部341的宽度与阻隔层35的宽度之比可在01之。

42、间,使得阻隔层35被连接部341贯穿后依然可残留部分隔在连接部341和半导体层32之间,实现有效隔开,降低离子迁移的发生几率。0071根据本申请的一些实施例,可选地,阻隔层35的宽度W2满足的条件为:0W20.3mm。0072阻隔层35的宽度设计时,需考虑到阻隔层35中能允许连接部341贯穿,并能有效隔开半导体层32与连接部341。同时,还需考虑到,阻隔层35的存在,会缩小半导体层32的宽度。即阻隔层35越宽,死区面积越大,组件的发电功率越小。其中,死区面积应理解为:太阳能电池组件100上存在一区域,该区域无法接受光子,更无法将光能转化为电能,该区域为死区面积。0073为此,阻隔层35的宽度可。

43、在0(不含端点值)0.3 mm之间取值,比如:阻隔层35的宽度可为但不限于0.1 mm、0.15 mm、0.20 mm、0.25 mm、0.3mm等。0074将阻隔层35的宽度控制在0(不含端点值)0.3 mm之间,在满足连接部341的贯穿设置的前提下,尽可能减少太阳能电池组件100的死区面积,有效提升组件的发电功率。0075根据本申请的一些实施例,可选地,阻隔层35的宽度W2还满足的条件为:0W20.2mm。0076阻隔层35的宽度可在0(不含端点值)0.2mm之间取值,比如:阻隔层35的宽度可为但不限于0.1 mm、0.11 mm、0.12 mm、0.13 mm、0.14mm、0.15mm。

44、、0.16mm、0.17mm、0.18mm、0.19mm、0.20mm等。0077将阻隔层35的宽度控制在0(不含端点值)0.2 mm之间,进一步减少太阳能电池组件100的死区面积,提升组件的发电功率。说明书7/14 页11CN 117135936 A110078根据本申请的一些实施例,可选地,连接部341的宽度W1满足的条件为:0.04 mmW10.06mm。0079连接部341的作用是连接电极层34和导电层20,实现电池的串联,其宽度大小对组件的串联电阻值起决定性作用,其宽度越窄,电阻值越大。但连接部341并不具备吸收光能转换为电能的功能,因此,连接部341的存在,也一定程度会造成电池的死。

45、区面积,影响组件的发电功率。0080为此,连接部341的宽度可在0.04 mm 0.06 mm之间取值,比如:连接部341的宽度可为但不限于0.04 mm、0.042mm、0.044 mm、0.046 mm、0.048mm、0.05mm、0.052 mm、0.054 mm、0.056mm、0.058mm、0.06 mm等。0081将连接部341的宽度控制在0.04 mm 0.06 mm之间,在满足合适的电阻值的前提下,尽可能减少太阳能电池组件100的死区面积,提升组件的发电功率。0082根据本申请的一些实施例,可选地,连接部341的宽度W1还满足的条件为:0.04 mmW10.05mm。008。

46、3连接部341的宽度可在0.04 mm 0.05 mm之间取值,比如:连接部341的宽度可为但不限于0.04 mm、0.041mm、0.042 mm、0.043mm、0.044mm、0.045mm、0.046mm、0.047mm、0.048mm、0.049mm、0.05 mm等。0084将连接部341的宽度控制在0.04 mm 0.05 mm之间,在满足合适的电阻值的前提下,进一步减少太阳能电池组件100的死区面积,提升组件的发电功率。0085根据本申请的一些实施例,可选地,请参考图1,半导体层32与连接部341之间在预设方向X上的间距记为D1,其中,0.025mmD10.035mm。0086。

47、半导体层32与连接部341之间的间距,可容纳部分阻隔层35,以隔断半导体层32和连接部341之间的接触。间距D1的取值大小,不仅对半导体层32和连接部341之间的隔开效果有影响;而且还对电池的发动功率也有影响,因为间距D1的存在,会造成电池存在一定的死区面积。0087另外,间距D1的取值不同,对在阻隔层35上刻槽工艺精度要求也不同。比如:间距D1的取值越小,对阻隔层35上的刻槽工艺精度要求越高,制备难度越大。0088为此,间距D1可在0.025mm0.035mm之间取值,比如:间距D1可为但不限于0.025mm、0.026mm、0.027mm、0.028mm、0.029mm、0.03mm、0.。

48、031mm、0.032mm、0.033mm、0.034mm、0.035mm等。0089如此设计,将间距D1控制在0.025mm0.035mm之间,便于半导体层32和连接部341之间容纳部分阻隔层35,以实现稳定的隔开效果;同时,合理设计间距D1,在满足稳定的隔开效果的前提下,尽量缩小死区面积,提升发电功率。0090根据本申请的一些实施例,可选地,间距D1还满足的条件为:0.025mmD10.030mm。0091间距D1可在0.025mm0.030mm之间取值,比如:间距D1可为但不限于0.025mm、0.026mm、0.027mm、0.028mm、0.029mm、0.03mm等。0092如此设。

49、计,将间距D1进一步控制在0.025mm0.03mm之间,在满足稳定的隔开效果的前提下,进一步缩小死区面积,提升发电功率。0093根据本申请的一些实施例,可选地,请参考图1,功能层组30包括两个以上。全部功说明书8/14 页12CN 117135936 A12能层组30沿预设方向X间隔,且相邻两个功能层组30之间具有隔槽3d。0094隔槽3d是指隔在相邻两个功能层组30之间的槽状结构,其设计目的是将导电层20上的一整块功能层组30分隔成若干独立的子电池,并通过电极层34上的连接部341连接在导电层20上,实现电池的串联,提升电压输出。0095当然,要实现各个子电池的串联,导电层20也需沿预设方。

50、向X分隔成若干个,与功能层组30一一对应。比如:导电层20包括两个以上,全部导电层20沿预设方向X间隔分布,相邻两个导电层20之间形成有第二凹槽3c,功能层组30一对一设置于导电层20,且各功能层组30的连接部341连接在与之相邻的功能层组30上的导电层20上,实现电池串联。0096利用隔槽3d将功能层组30分隔成相互独立的结构,便于将各个功能层组30实现串联,以提升电压输出。0097根据本申请的一些实施例,可选地,请参考图1,在预设方向X上,隔槽3d远离连接部341的一侧与对应的半导体层32之间隔设有部分阻隔层35。0098隔槽3d在预设方向X上具有两侧,一侧靠近其中一个功能层组30的连接部。

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内容关键字: 太阳能电池 组件 及其 制备 方法 系统 电池 用电 装置
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