本發(fā)明涉及新能源，特別是涉及一種太陽(yáng)能電池及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、鈣鈦礦(perovskitesolarcells，pscs)是第三代薄膜電池的代表之一，該電池的優(yōu)勢(shì)在于較低廉的材料成本和高達(dá)33％的單結(jié)效率。鈣鈦礦電池和晶硅電池的疊層技術(shù)可以綜合以上兩種電池的優(yōu)勢(shì)，是突破單結(jié)電池效率瓶頸的技術(shù)之一。

2、目前，鈣鈦礦電池和晶硅電池的疊層技術(shù)通常采用基于硅異質(zhì)結(jié)(siliconherterojunction，shj)結(jié)構(gòu)晶硅電池作為底電池，該種疊層技術(shù)具有較低的制備溫度，省去了較多高溫的制備流程，節(jié)約了一定的工藝能耗。

3、但是，由于shj結(jié)構(gòu)的晶硅電池中的非晶硅層的制備溫度和鈣鈦礦電池的制備溫度存在較大差異，導(dǎo)致該種疊層技術(shù)存在制備難度大、生產(chǎn)成本高的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能電池及其制備方法，以至少解決相關(guān)技術(shù)中鈣鈦礦電池和異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的晶硅電池的疊層技術(shù)存在制備難度大、生產(chǎn)成本高的問(wèn)題。

2、為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

3、本發(fā)明實(shí)施例提供了一種太陽(yáng)能電池，所述太陽(yáng)能電池包括：底電池、中間層和頂電池，所述底電池和所述頂電池通過(guò)所述中間層進(jìn)行層疊；

4、所述底電池為交叉指式背接觸電池；

5、所述中間層包括第一緩沖層和第一導(dǎo)電薄膜層；其中，所述第一緩沖層與所述底電池層疊，所述第一導(dǎo)電薄膜層與所述頂電池層疊；所述第一緩沖層的厚度為1nm至2nm；所述第一導(dǎo)電薄膜層的方塊電阻為5ω至15ω，所述第一導(dǎo)電薄膜層的可見(jiàn)光透過(guò)率為70％至80％。

6、可選地，所述頂電池包括空穴傳輸層、鈣鈦礦活性層、電子傳輸層、第二緩沖層、第二導(dǎo)電薄膜層和第一金屬電極層；

7、其中，所述空穴傳輸層、所述鈣鈦礦活性層、所述電子傳輸層、所述第二緩沖層、所述第二導(dǎo)電薄膜層和所述第一金屬電極層按照從下到上的方式依次層疊，所述空穴傳輸層與所述第一導(dǎo)電薄膜層層疊；所述空穴傳輸層的厚度為150nm至300nm，所述鈣鈦礦活性層的厚度為600nm至700nm，所述電子傳輸層的厚度為150nm至300nm，所述第一金屬電極層的厚度為50nm至300nm。

8、可選地，所述第一金屬電極層包括金、銀和鋁中的任一種。

9、可選地，所述底電池包括第二金屬電極層、第一鈍化層、磷擴(kuò)散層、硅基底和第二鈍化層；所述第二金屬電極層、所述第一鈍化層、所述磷擴(kuò)散層、所述硅基底和所述第二鈍化層按照從下到上的方式依次層疊；所述第二鈍化層與所述第一緩沖層層疊。

10、可選地，所述磷擴(kuò)散層包括摻雜非晶硅層和多晶氧化硅層；

11、其中，所述多晶氧化硅層與所述硅基底的第一表面層疊，所述摻雜非晶硅層與所述第一鈍化層層疊；所述第一表面與所述硅基底的第二表面相對(duì)，所述第二表面與所述第二鈍化層層疊；所述多晶硅層的厚度為1nm至2nm，所述摻雜非晶硅層的厚度為150nm至200nm。

12、可選地，所述第一鈍化層包括第一氮氧化硅層和第一氧化鋁層；所述第一氮氧化硅層與所述第二金屬電極層層疊，所述第一氧化鋁層與所述磷擴(kuò)散層層疊；

13、所述第二鈍化層包括第二氮氧化硅層和第二氧化鋁層；所述第二氧化鋁層與所述硅基底的第二表面層疊，所述第二氮氧化硅層與所述第一緩沖層層疊；

14、其中，所述第二表面與所述第二鈍化層層疊；所述第一氮氧化硅層和/或所述第二氮氧化硅層的厚度為60nm至70nm，所述第一氧化鋁層和/或所述第二氧化鋁層的厚度為40nm至50nm。

15、可選地，所述第一鈍化層和/或所述第二鈍化層的反射率為2至2.5。

16、可選地，所述第二金屬電極層包括鋁和銀；所述第二金屬電極層的厚度為4μm至6μm。

17、可選地，所述硅基底為p型硅片，所述p型硅片的厚度為150μm至180μm。

18、本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種太陽(yáng)能電池的制備方法，所述方法包括：

19、在底電池的上表面沉積第一緩沖層；所述第一緩沖層的厚度為1nm至2nm；所述第一緩沖層的沉積環(huán)境氣體壓力為10^(-3)pa、沉積時(shí)長(zhǎng)為25min至30min、沉積溫度為500℃至800℃；

20、在所述第一緩沖層上沉積第一導(dǎo)電薄膜層，所述緩沖層和所述第一導(dǎo)電薄膜層構(gòu)成所述太陽(yáng)能電池的中間層；所述第一導(dǎo)電薄膜層的方塊電阻為5ω至15ω、可見(jiàn)光透過(guò)率為70％至80％；所述第一導(dǎo)電薄膜層的沉積功率為80w，沉積時(shí)長(zhǎng)為1500s；

21、在所述第一導(dǎo)電薄膜層上制備頂電池，得到所述太陽(yáng)能電池。

22、可選地，所述在所述第一導(dǎo)電薄膜層上制備頂電池，得到所述太陽(yáng)能電池，包括：

23、在所述第一導(dǎo)電薄膜層上涂布ptaa溶液，并進(jìn)行高溫退火，得到空穴傳輸層；其中，所述空穴傳輸層的厚度為150nm至300nm；涂布速度為3000rpm，涂布加速度為3000rpm/s，涂布時(shí)長(zhǎng)為25s；高溫退火溫度為100℃，高溫退火時(shí)長(zhǎng)為5min；

24、在所述空穴傳輸層上涂布鈣鈦礦前驅(qū)體溶液，并進(jìn)行高溫退火，得到鈣鈦礦活性層；所述鈣鈦礦活性層的厚度為600nm至700nm；

25、在所述鈣鈦礦活性層上涂布電子傳輸層溶液，并進(jìn)高溫退火，得到電子傳輸層；其中，所述電子傳輸層的厚度為150nm至300nm；高溫退火溫度為100℃至150℃，高溫退火時(shí)長(zhǎng)為5min至10min；

26、在所述電子傳輸層上依次沉積第二緩沖層、第二導(dǎo)電薄膜層和第一金屬電極層，得到所述太陽(yáng)能電池；所述第一金屬電極層的厚度為50nm至300nm；所述第一金屬電極包括金、銀和鋁中的任一種。

27、可選地，所述在底電池的上表面沉積第一緩沖層之前，所述方法還包括：

28、在硅基底的第一表面沉積多晶氧化硅層；所述第一表面與所述硅基底的第二表面相對(duì)，所述第二表面與所述底電池的第二鈍化層層疊；所述多晶氧化硅層的厚度為1nm至2nm；

29、在所述多晶氧化硅層的下表面沉積摻雜非晶硅層；所述摻雜非晶硅層的厚度為150nm至200nm；所述多晶氧化硅層和所述摻雜非晶硅層構(gòu)成所述底電池的磷擴(kuò)散層；

30、在所述摻雜非晶硅層的下表面進(jìn)行磷擴(kuò)散，得到磷摻雜非晶硅層；所述磷擴(kuò)散的溫度為800℃至1000℃，所述磷擴(kuò)散的時(shí)長(zhǎng)為5min至10min；

31、按照預(yù)設(shè)的激光開(kāi)槽規(guī)則，對(duì)所述磷擴(kuò)散層進(jìn)行激光開(kāi)槽處理，得到激光開(kāi)槽處理后的磷擴(kuò)散層；

32、在所述激光開(kāi)槽處理后的磷擴(kuò)散層的下表面依次沉積第一氧化鋁層和第一氮化硅層，得到所述底電池的第一鈍化層；

33、在所述硅基底的所述第二表面依次沉積第二氧化鋁層和第二氮化硅層，得到所述底電池的第二鈍化層；

34、在所述第一氮化硅層的下表面沉積第二金屬電極層；所述第二金屬電極層的厚度為4μm至6μm；

35、所述第二金屬電極層、所述第一鈍化層、所述磷擴(kuò)散層、所述硅基底和所述第二鈍化層構(gòu)成所述太陽(yáng)能電池的所述底電池；

36、其中，所述第二表面與所述第二鈍化層層疊；所述第一氮氧化硅層和/或所述第二氮氧化硅層的厚度為60nm至70nm，所述第一氧化鋁層和/或所述第二氧化鋁層的厚度為40nm至50nm；所述第一鈍化層和/或所述第二鈍化層的反射率為2至2.5。

37、可選地，所述激光開(kāi)槽處理后的磷擴(kuò)散層包括第一區(qū)域和第二區(qū)域，所述第一區(qū)域?yàn)椴话ㄋ隽讛U(kuò)散層的區(qū)域，所述第二區(qū)域?yàn)榘ㄋ隽讛U(kuò)散層的區(qū)域；所述第一區(qū)域的寬度為0.6mm，相鄰兩個(gè)第一區(qū)域的間距為19mm。

38、可選地，所述第二金屬電極層包括第三區(qū)域和第四區(qū)域；所述第三區(qū)域與所述第一區(qū)域相匹配，且所述第三區(qū)域中的金屬電極為鋁；所述第四區(qū)域與所述第二區(qū)域向匹配，且所述第四區(qū)域中的金屬電極為銀。

39、可選地，所述在所述硅基底的所述第二表面依次沉積第二氧化鋁層和第二氮化硅層，得到所述底電池的第二鈍化層之前，所述方法還包括：

40、采用酸性溶液對(duì)所述第二表面進(jìn)行刻蝕處理，去除所述第二表面的磷硅玻璃層和第一鈍化層上的磷硅玻璃層；

41、采用第一堿性溶液對(duì)所述第二表面進(jìn)行拋光處理，去除第二表面的氧化硅層，得到拋光處理后的第二表面；

42、其中，所述酸性溶液為鹽酸溶液、氫氟酸溶液中的任一種，所述鹽酸溶液和/或所述氫氟酸溶液的濃度為0.5wt.％至1wt.％；所述第一堿性溶液為氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液；所述氫氧化鈉溶液和/或所述氫氧化鉀溶液的濃度為2wt.％至10wt.％，所述刻蝕處理和/或所述拋光處理的時(shí)長(zhǎng)為250s至300s。

43、可選地，所述對(duì)所述磷擴(kuò)散層進(jìn)行激光開(kāi)槽處理，得到激光開(kāi)槽處理后的磷擴(kuò)散層，包括：

44、對(duì)所述磷摻雜非晶硅層進(jìn)行飛秒激光處理，得到飛秒激光處理后的磷擴(kuò)散層；所述飛秒激光處理對(duì)應(yīng)的激光功率為5w至15w、頻率為1000khz至2000khz、掃描速度為10000mm/s至15000mm/s。

45、可選地，所述在硅基底的第一表面沉積多晶氧化硅層之前，所述方法還包括：

46、將p型硅片依次放入酸性溶液和第二堿性溶液中分別浸泡250s至300s、清洗并烘干，得到絨面化的p型硅片；

47、在所述絨面化的p型硅片表面沉積厚度為0.5nm至2nm的氧化硅層；沉積溫度為500℃至700℃，沉積時(shí)長(zhǎng)為30min至60min；

48、采用第三堿性溶液對(duì)表面沉積有氧化硅層的p型硅片的第一表面進(jìn)行拋光處理，得到所述硅基底；所述拋光處理的時(shí)長(zhǎng)為200s至300s。

49、可選地，所述第二堿性溶液為氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液中的任一種，所述氫氧化鈉溶液和/或所述氫氧化鉀溶液的濃度為0.5wt.％至1wt.％；

50、所述第三堿性溶液為氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液中的任一種，所述氫氧化鈉溶液和/或所述氫氧化鉀溶液的濃度為5wt.％至8wt.％。

51、在本發(fā)明實(shí)施例中，太陽(yáng)能電池包括：底電池、中間層和頂電池，底電池和頂電池通過(guò)所述中間層進(jìn)行層疊；底電池為交叉指式背接觸電池；中間層包括第一緩沖層和第一導(dǎo)電薄膜層，并且第一緩沖層與底電池層疊，第一導(dǎo)電薄膜層與頂電池層疊；而且，第一緩沖層的厚度為1nm至2nm；第一導(dǎo)電薄膜層的方塊電阻為5ω至15ω，第一導(dǎo)電薄膜層的可見(jiàn)光透過(guò)率為70％至80％。通過(guò)中間層中第一緩沖層和第二導(dǎo)電薄膜層連接，實(shí)現(xiàn)了底電池和頂電池兩種不同的電池之間的層疊，使得底電池和頂電池具有彼此獨(dú)立的光電流，提高了太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率；同時(shí)，由于交叉指式背接觸電池不包括非晶硅層，避免了異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的晶硅電池中非晶硅層的制備溫度和鈣鈦礦電池的制備溫度不匹配的問(wèn)題，可以兼容主流鈍化發(fā)射極和背面電池的生產(chǎn)設(shè)備，降低了太陽(yáng)能電池的制備難度和生產(chǎn)成本。