[实用新型]一种铜铟镓硒钙钛矿叠层太阳能电池有效

申请号：	201721911114.7	申请日：	2017-12-30
公开（公告）号：	CN207967053U	公开（公告）日：	2018-10-12
发明（设计）人：	何早阳;徐根保;刘小雨;张鑫根	申请（专利权）人：	凯盛光伏材料有限公司
主分类号：	H01L51/42	分类号：	H01L51/42;H01L51/44;H01L51/48
代理公司：	安徽省蚌埠博源专利商标事务所 34113	代理人：	杨晋弘
地址：	233010 安徽***	国省代码：	安徽;34
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摘要：	本实用新型公开一种铜铟镓硒钙钛矿叠层太阳能电池，基板玻璃（1）上设有一组叠层太阳能电池单元，每个单元包括：a.底电池，它是由导电金属层（2）、CIGS背光吸收层（3）、In2S3缓冲层（4）、窗口层（5）和中间电极层（6a）组成；b.前电池，它是由催化电极（7）、空穴传输层（8）、钙钛矿层（9）、致密绝缘层（10）和前电极（6b）组成；d.导电金属层上设有绝缘区P1使相邻电池单元的正极隔开；e.设置串联通道P3前电极（6b）和导电金属层（2）连接，电池输出正负电极设在基板两侧。本实用新型的有点在于光吸收利用率高，叠层电池输出电流相互匹配，串联结构无损失，输出电压及光电转换效率高；一方面调节底电池铜铟镓硒层，实现对太阳光的最佳匹配吸收，极大的提高太阳能电池的光电转换效率。
搜索关键词：	导电金属层叠层太阳能电池光电转换效率本实用新型铜铟镓硒底电池钙钛矿前电极太阳能电池单元背光正极相邻电池单元空穴传输层铜铟镓硒层致密绝缘层中间电极层太阳能电池串联结构催化电极电池输出叠层电池钙钛矿层基板玻璃基板两侧输出电流输出电压正负电极最佳匹配窗口层光吸收缓冲层绝缘区太阳光吸收层隔开组叠匹配串联电池吸收
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【主权项】：

1.一种铜铟镓硒钙钛矿叠层太阳能电池，包括一个基板玻璃（1），基板玻璃上设有一组依次串联的叠层太阳能电池单元，其特征在于每个叠层太阳能电池单元包括：a.底电池，它是由依次设置在基板玻璃（1）上的导电金属层（2）、CIGS背光吸收层（3）、In2S3缓冲层（4）、窗口层（5）和中间电极层（6a）组成；b.前电池，它是由依次设置在中间电极层（6a）上的催化电极（7）、空穴传输层HTM（8）、钙钛矿层（9）、致密绝缘层（10）和前电极（6b）组成；c. 前电极（6b）上依次设有中间层压胶膜（12）和盖板玻璃（13），叠层的底电池和前电池两侧分别设有边缘密封胶（11）；d.基板玻璃（1）上的导电金属层（2）上设有绝缘区P1，使相邻的两个叠层电池单元的底电池的正极隔开；e.设置叠层太阳能电池单元的串联通道P3，其一端与本叠层太阳能电池单元的前电极（6b）相连、另一端与相邻的叠层太阳能电池单元的导电金属层（2）连接，形成正负极串联，叠层太阳能电池单元的一侧设有由致密层绝缘层制成的电池绝缘区P2，P2将串联通道P3与本叠层太阳能电池单元隔开。

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摘要：本发明属于太阳能电池领域，特别涉及一种有机—无机杂化钙钛矿型太阳能电池。溴元素掺杂甲胺铅碘钙钛矿太阳能电池，该太阳能电池的光敏层一种溴元素掺杂的甲胺铅碘钙钛矿CH₃NH₃PbI_3‑xBr_x薄膜，是由甲基碘化胺CH₃NH₃I、碘化铅PbI₂混合后溶解于N，N‑二甲基甲酰胺DMF和二甲基亚砜DMSO混合溶剂中，形成CH₃NH₃PbI₃钙钛矿前驱液，然后通过旋涂、清洗工艺并结合多步气氛退火处理工艺制成的。在CH₃NH₃PbI_3‑_xBr_x薄膜中，溴含量x的值在0.2与0.6之间。本发明还涉及该电池的制作方法。

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摘要：本发明公开了一种空气中制备的高效率、稳定的钙钛矿太阳电池及其制备方法，钙钛矿太阳电池包括透明导电基底、空穴传输层、钙钛矿材料光吸收层、电子传输层以及电极五部分。本发明的制备方法是在空气中使用原位热旋涂方式制备钙钛矿材料薄膜，热退火处理后，再经甲胺蒸汽处理，得到连续、致密的钙钛矿材料光吸收层。本发明的在空气中制备的产品具有能量转换效率高、空气中稳定等优点，具有重要的应用前景。

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摘要：本实用新型公开了一种钙钛矿硅基异质结太阳能电池，包括n型单晶硅衬底，n型单晶硅衬底的第一面设置n型硅纳米柱周期阵列结构，n型单晶硅衬底的第二面设置金属背电极，n型硅纳米柱周期阵列结构表面设置钙钛矿纳米柱周期阵列结构，n型硅纳米柱和钙钛矿纳米柱上下对齐构成轴向异质结柱体，n型单晶硅衬底的第一面及轴向异质结柱体的表面设置透明导电薄膜，透明导电薄膜引出导电电极与金属背电极对外供电。本实用新型利用光子在纳米柱阵列中的多次折射散射提高器件太阳能波段的光子吸收效率，同时结合轴向异质结载流子收集效率高的特点，提高器件性能。

一种掺杂抗氧化剂的钙钛矿薄膜及其制备方法和应用-201810380934.0
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申请日： 2018-04-25 - 公布日： 2019-11-01 - 主分类号： H01L51/42
摘要：本发明涉及一种掺杂抗氧化剂的钙钛矿薄膜，在所述钙钛矿薄膜内掺杂有抗氧化剂，所述抗氧化剂为胺类、酚类、亚磷酸酯类、硫代酯类、螯合剂类中的至少一种，其分子量范围为：1000‑100000。本发明还公开了一种掺杂抗氧化剂的钙钛矿薄膜的制备方法和应用，通过掺杂本发明中的抗氧化剂，制备得到掺杂的钙钛矿太阳能电池，提高电池性能，并提高太阳能电池的稳定性。本发明在钙钛矿薄膜的制备过程中，掺入适量的抗氧化剂，通过抑制碘离子的氧化反应，从而达到稳定材料本身的作用，使得由此制备的钙钛矿电池的长期稳定性得到提升，使用寿命显著延长，而且还促进工业化生产。

一种太阳能电池片及其制备方法和一种太阳能电池组件-201810067074.5
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申请日： 2018-01-24 - 公布日： 2019-11-01 - 主分类号： H01L51/42
摘要：本发明提供了一种太阳能电池组件，其从下到上依次包括太阳能电池背板、第一EVA封装胶、太阳能电池片层、第二EVA封装胶以及玻璃盖板，所述太阳能电池片层包括多个串联连接的太阳能电池片，所述太阳能电池片的制备方法具体包括以下步骤：配置改性的Spiro‑OMeTAD溶液以及PEDOT:PSS溶液、n型硅片的清洗、在n型硅片的上表面通过通过金属离子辅助刻蚀法形成硅纳米线阵列、在所述硅纳米线阵列的表面依次旋涂三种改性溶液、在所述n型硅片的下表面旋涂聚甲基丙烯酸甲酯的甲苯溶液、正面电极的制备以及背面电极的制备。通过改善太阳能电池的结构以及具体制备工艺，进而得到光电转换效率稳定的太阳能电池组件。

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申请日： 2018-04-16 - 公布日： 2019-10-29 - 主分类号： H01L51/42
摘要：一种聚合物太阳能电池，包括一阳极电极、一光活性层和一阴极电极依次层叠设置，所述光活性层包括一聚合物层和分散在该聚合物层中的多个碳纳米管，每一碳纳米管具有相对的第一端和第二端，所述聚合物太阳能电池进一步包括一绝缘层，该绝缘层设置在所述光活性层和阴极电极之间，所述第一端穿过绝缘层与阴极电极直接接触，所述第二端包埋在聚合物层中。

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申请日： 2019-08-01 - 公布日： 2019-10-29 - 主分类号： H01L51/42
摘要：本发明涉及一种碱金属氢氧化物界面修饰层及其在钙钛矿太阳能电池中的应用，公开了一种太阳能电池，所述太阳能电池的结构由下至上包括：导电基底、电荷阻挡层、碱金属氢氧化物界面修饰层、钙钛矿层、电荷传输层和电极层，其中，所述碱金属氢氧化物界面修饰层包含LiOH、NaOH、KOH、RbOH、CsOH中的一种或几种的混合物。碱金属氢氧化物能够有效地钝化电荷阻挡层材料的缺陷态，通过碱金属氢氧化物修饰，电荷阻挡层的缺陷态密度减少，从而导电率提高。将其应用在钙钛矿太阳能电池中，能够得到高效稳定的钙钛矿太阳能电池。

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申请日： 2018-04-03 - 公布日： 2019-10-29 - 主分类号： H01L51/42
摘要：一种双色有机光电探测器，独立的对不同光波长或不同光波段敏感的第一有机工作层、第二有机工作层、连接第一有机工作层和第二有机工作层并在界面处形成双电层从而产生位移电流的离子液体以及作为电极的铝(Al)、金(Au)和氧化铟锡(ITO)，组成第一探测单元和第二探测单元；第一探测单元包括附着在玻璃基片上作为负电极的第一铝电极Al、第一正电极的Au、作为主要工作物质的第一有机工作层和离子液体；第二探测单元包括附着在玻璃基片上作为第二正电极的ITO、作为第二负电极的Al、作为主要工作物质的第二有机工作层和离子液体；离子液体系第一探测单元与第二探测单元所共用。

基于二维过渡金属碳化物或氮化物的钙钛矿太阳能电池及其制备方法-201810267605.5
发明人：高立国;马廷丽;王立坤;曹俊媚 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2018-03-29 - 公布日： 2019-10-29 - 主分类号： H01L51/42
摘要：本发明属于光伏太阳能电池技术领域，提供一种基于二维过渡金属碳化物或氮化物的钙钛矿太阳能电池及其制备方法。钙钛矿太阳能电池基本结构包括透明电极、电子传输层、钙钛矿光吸收层、空穴传输层、对电极。二维过渡金属碳化物或氮化物MXenes可以透明电极、空穴传输层、对电极的任意一层；或同时替代透明电极、空穴传输层、对电极的任意两层；也或作为掺杂材料掺杂到钙钛矿吸收层、空穴传输层的材料中；或作为导电性材料涂覆于透明电极表面，增加透明电极的导电性；其它材料与常规钙钛矿太阳能电池材料相同。利用二维过渡金属碳化物或氮化物导电性良好的性质，可以增强透明电极的导电性；增加钙钛矿太阳能电池的稳定性及提高电池的效率。

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申请日： 2018-06-19 - 公布日： 2019-10-29 - 主分类号： H01L51/42
摘要：本发明公开一种三元全聚合物太阳能电池，属于光伏技术领域。将强结晶性的非富勒烯小分子受体作为第三组分加入到二元全聚合物太阳能电池的光活性层中，该电池采用反型结构，光活性层的重量百分比组成为：电子给体41.6～50％，电子受体41.6～50％，强结晶性非富勒烯小分子受体0～16.6％。在光活性层中加入强结晶性的非富勒烯小分子受体材料，拓宽光谱吸收，改善相分离，可以抑制双分子电荷重组，从而导致更有效的电荷产生和传输，提高器件的短路电流密度，最终提升器件的光电转换性能。本发明的三元全聚合物太阳能电池具有光电转换性能高、制备工艺简单、制程短、成本低等优点。

基于隧穿效应的钙钛矿光电器件及其制备方法-201810466776.0
发明人：贾仁需;李欢;汪钰成;庞体强 -专利权人：西安电子科技大学
申请日： 2018-05-16 - 公布日： 2019-10-29 - 主分类号： H01L51/42
摘要：本发明涉及一种基于隧穿效应的钙钛矿光电器件及其制备方法，所述制备方法包括：选取Si衬底；在所述Si衬底的一侧表面沉积金属材料形成下电极；在所述Si衬底的另一侧表面沉积HfO₂形成隧穿层；在所述隧穿层上沉积CH₃NH₃PbI₃形成光吸收层；在所述光吸收层上沉积金属材料形成上电极，形成基于隧穿效应的钙钛矿光电器件。所述钙钛矿光电器件依次包括上电极、CH₃NH₃PbI₃光吸收层、HfO₂隧穿层、Si衬底和下电极。本发明的钙钛矿光电器件在Si衬底与CH₃NH₃PbI₃之间包括HfO₂隧穿层，结构和制备工艺简单，减少光生电子与光生空穴的复合，增大光电流，提高光电器件的灵敏度和效率。

一种多通道叠层有机光电探测器-201810357514.0
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申请日： 2018-04-20 - 公布日： 2019-10-29 - 主分类号： H01L51/42
摘要：一种多通道叠层有机光电探测器，由多个结构相同的基础层通过叠加的方式组成。其中每一个基础层包括两套独立的有机工作层，连接两套独立的有机工作层并在界面处形成双电层从而产生位移电流的离子液体以及作为电极的铝(Al)和氧化铟锡(ITO)。每一个基础层有单通道或双通道两种工作模式：在单通道工作模式下，层内两套独立的有机工作层将采用相同的材料，仅对一个波长或一个波段的光信号进行检测，外电路通过并联实现光电流的放大；在双通道工作模式下，层内两套独立的有机工作层分别采用对两个不同光波长或不同光波段敏感的材料，从而实现双波长或双波段光信号的同时分立检测。通过基础层的叠加，组建多通道，实现探测器的多光谱检测。

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摘要：本发明实施例提供一种钙钛矿红外光电晶体管及其制备方法，包括：基础衬底；源漏金属电极沉积于基础衬底上表面；金属氧化物半导体薄膜和源漏金属电极在同一平面上；电荷传输界面层将图形化的有机无机杂化红外探测钙钛矿材料层与源漏金属电极、金属氧化物半导体薄膜分隔开；图形化的有机无机杂化红外探测钙钛矿材料层完全覆盖于电荷传输界面层上、位于金属氧化物半导体薄膜正上方，并且投影面积等于金属氧化物半导体薄膜；钝化层将所述电荷传输界面层、图形化的有机无机杂化红外探测钙钛矿材料层全部覆盖，投影面积等于基础衬底；疏水层薄膜覆盖除金属氧化物半导体薄膜外的所有钙钛矿红外光晶体导管器件部分。

一种新型大面积钙钛矿太阳能电池器件-201910609268.8
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发明人：郎焘 -专利权人：郎焘
申请日： 2017-05-20 - 公布日： 2019-10-25 - 主分类号： H01L51/42
摘要：本实用新型公开了一种太阳能电池增效膜，它属于太阳能电池技术领域，所述增效膜贴覆于硅电池上，所述增效膜包括透光绝缘层和依次层叠于所述透光绝缘层上的底部透明电极、电子传输层、钙钛矿吸光层或有机吸光层、空穴传输层和迎光透明电极，所述透光绝缘层贴覆于所述硅电池表面；本实用新型可以直接贴覆于现有的硅太阳能电池的表面上，能够有效的提高现有的太阳能电池的光电转换效率，避免了直接更换现有的硅太阳能电池而造成的资源的严重浪费，并且易于安装和推广普及应用。

一种用于弱光探测的钙钛矿量子点光电晶体管及制备方法-201910525986.7
发明人：周航;于浩 -专利权人：北京大学深圳研究生院
申请日： 2019-06-18 - 公布日： 2019-10-22 - 主分类号： H01L51/42
摘要：本发明实施例提供一种用于弱光探测的钙钛矿量子点光电晶体管，其特征在于，包括：上表面水平的基础衬底；栅电极位于基础衬底上；栅介电层和基础衬底全包围栅电极，且投影面积等于基础衬底；金属氧化物半导体薄膜位于栅介电层上；源漏金属电极位于栅介电层和金属氧化物半导体薄膜上；电荷传输界面层位于源漏金属电极中间；钙钛矿量子点材料层位于电荷传输界面层正上方且完全覆盖电荷传输界面层；金属氧化物半导体薄膜、电荷传输界面层薄膜、钙钛矿量子点材料层投影面积等于栅电极。

量子点光电探测器以及制备方法-201910640177.0
发明人：王恺;李晨昊;孙小卫;郑凡凯;刘皓宸 -专利权人：南方科技大学
申请日： 2019-07-16 - 公布日： 2019-10-22 - 主分类号： H01L51/42
摘要：本发明实施例公开了一种量子点光电探测器以及制备方法，包括：基底；形成在所述基底上的阳极；形成在所述阳极上的空穴传输层；形成在所述空穴传输层上的电子阻挡层；形成在所述电子阻挡层上的量子点有源层；形成在所述量子点有源层上的空穴阻挡层；形成在所述空穴阻挡层上的电子传输层；形成在所述电子传输层上的阴极。本发明实施例提供的技术方案，通过空穴阻挡层阻挡阴极的注入空穴从阴极向量子点有源层传输，电子阻挡层阻挡阳极的注入电子从阳极向量子点有源层传输，减小了暗电流，从而增强了光电探测器的光电性能。

封装太阳能电池-201920253119.8
发明人：耿显葳;赵春;赵策洲;杨莉;尹力 -专利权人：西交利物浦大学
申请日： 2019-02-28 - 公布日： 2019-10-22 - 主分类号： H01L51/42
摘要：一种封装太阳能电池，属于太阳能电池技术领域。所述封装太阳能电池包括基片和凹形玻璃盖；基片的顶面上设有两间隔设置的透明导电层，两透明导电层顶面上设置有TiO₂膜层，TiO₂膜层顶面上设有铯掺杂钙钛矿吸光层，铯掺杂钙钛矿吸光层顶面上设有空穴传输层，空穴传输层一侧向下延伸接于TiO₂膜层顶面上、呈L形，空穴传输层顶面上设有对电极，对电极沿着空穴传输层顶面延伸至TiO₂膜层顶面上、呈阶梯形；凹形玻璃盖上一侧与TiO₂膜层顶面直接粘结密封，凹形玻璃盖上另一侧与TiO₂膜层顶面上的对电极粘结密封，对电极上部分结构露出凹形玻璃盖，凹形玻璃盖内壁顶部与对电极顶面之间设有间隙并粘结有干燥剂。本实用新型具有长期高稳定性，适合大面积太阳能电池的应用。

一步法制备钙钛矿吸收层的方法及钙钛矿太阳能电池-201910447751.0
发明人：向艳;唐泽国 -专利权人：北京宏泰创新科技有限公司
申请日： 2019-05-27 - 公布日： 2019-10-18 - 主分类号： H01L51/42
摘要：本发明公开了一种一步法制备钙钛矿吸收层的方法，包括方法1：在前驱体溶液中加入水，不进行后处理；和方法2：前驱体溶液中不添加水，采用有机溶剂‑水溶液对钙钛矿吸收层进行后处理。上述有效的改善了钙钛矿膜层的粗糙度和平整度，降低了薄膜的针孔率。将上述方法所制备的钙钛矿吸收层应用于钙钛矿太阳能电池，电池的性能得到明显的提升。

钙钛矿/硅异质结太阳能电池的制备方法及叠层太阳能电池-201910465500.5
发明人：陈东升;唐泽国 -专利权人：北京宏泰创新科技有限公司
申请日： 2019-05-30 - 公布日： 2019-10-18 - 主分类号： H01L51/42
摘要：本发明公开了一种钙钛矿/硅异质结太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：在硅异质结底电池上制备钙钛矿顶电池的第一传输层；在所述第一传输层上，旋涂第一前驱体的溶液制备第一薄膜层；在所述第一薄膜层上，蒸镀第二前驱体制备第二薄膜层；将制备好第二薄膜层的钙钛矿/硅异质结太阳能电池浸没于有机卤化物溶液中反应，退火，得到钙钛矿吸收层；在所述钙钛矿吸收层上制备第二传输层；在所述第二传输层上制备顶电极。本发明还提供了一种采用上述方法所制备的太阳能叠层电池，所制备的太阳能叠层电池的光电转换效率等性能得到明显的提升。

有机光电探测器及其制备方法-201910588299.X
发明人：张建华;李意 -专利权人：上海大学
申请日： 2019-07-02 - 公布日： 2019-10-18 - 主分类号： H01L51/42
摘要：本发明公开了一种有机光电探测器及制备方法，采用的溶液旋转涂布法制备主要功能层，该方法制备工艺简单，成本低廉，机械性能高，适合制备柔性可穿戴设备。功能层材料都采用的是纳米颗粒分散液，且该分散液的溶剂是易挥发性的溶剂，可在旋涂之后低温或者室温中去除溶剂，形成高效的器件功能层材料，无需经过高真空蒸镀或者高温退火结晶等复杂工艺方式制备，成本低廉，更加适合大规模制造。活性层有机材料是体异质结的PN结材料，该材料可与多种功能层材料形成有效接触，且能和功能层材料形成功函数匹配。本发明有机光电探测器材料制备方法简单，可实现低温或者室温制备，工艺要求低、成本低廉、机械性能，好适合刚性和柔性基板的器件制备。

一种基于水醇溶性聚合物混合阴极界面层的本体异质结太阳电池及其制备方法-201711176454.4
发明人：何志才;易淑旺;庞小雷;王晓静 -专利权人：华南理工大学
申请日： 2017-11-22 - 公布日： 2019-10-18 - 主分类号： H01L51/42
摘要：本发明公开了一种基于水醇溶性聚合物混合阴极界面层的本体异质结太阳电池及其制备方法。该太阳电池由入射光方向，依次包括玻璃衬底、阳极、阳极界面层、光活性层、阴极界面层和阴极；所述阴极界面层的材料为高效电子传输材料掺杂水醇溶性聚合物的混合物。本发明的太阳电池通过采用高效电子传输材料对水醇溶性聚合物界面层进行掺杂，可大幅提高阴极界面层的电荷传输性能，且不影响有机界面层能级、功函数和偶极作用，提高聚合物本体异质结太阳电池的性能。同时，本发明基于水醇溶性聚合物混合阴极界面层的本体异质结太阳电池涉及的水醇溶性聚合物界和高效电子传输材料混合界面层可以采用溶液加工技术，制备工艺简单，制作成本低。

专利分类

H 电学

H01 基本电气元件
H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L51-00 使用有机材料作有源部分或使用有机材料与其他材料的组合作有源部分的固态器件；专门适用于制造或处理这些器件或其部件的工艺方法或设备
H01L51-05 .专门适用于整流、放大、振荡或切换且并具有至少一个电位跃变势垒或表面势垒的；具有至少一个电位跃变势垒或表面势垒的电容器或电阻器
H01L51-42 .专门适用于感应红外线辐射、光、较短波长的电磁辐射或微粒辐射；专门适用于将这些辐射能转换为电能，或者适用于通过这样的辐射进行电能的控制
H01L51-50 .专门适用于光发射的，如有机发光二极管
H01L51-52 ..器件的零部件
H01L51-54 .. 材料选择

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[实用新型]一种铜铟镓硒钙钛矿叠层太阳能电池有效

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