本申請涉及光伏,特別是涉及一種復(fù)合電極、疊層電池及其制備方法、光伏組件及用電裝置。
背景技術(shù):
1、太陽能電池作為一種能夠?qū)⑻柲芨咝мD(zhuǎn)化為電能的半導(dǎo)體器件,受到廣泛應(yīng)用。在光照條件下,太陽能電池內(nèi)部發(fā)生光生伏特效應(yīng),產(chǎn)生光生載流子,進(jìn)而形成光生電流,而電極在其中承擔(dān)著輸出電能的關(guān)鍵作用。將透明導(dǎo)電層與金屬柵線相結(jié)合,利用透明導(dǎo)電層良好的透光性和導(dǎo)電性能,使更多光線能夠進(jìn)入電池內(nèi)部被吸收,同時有效收集光生載流子,而金屬柵線則可進(jìn)一步降低串聯(lián)電阻,提高電池的填充因子。然而,傳統(tǒng)金屬柵線電極與透明導(dǎo)電電極的接觸電阻較高。
2、因此,有必要對傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、基于此,本申請?zhí)峁┝艘环N接觸電阻較低,且穩(wěn)定性能較好的復(fù)合電極、疊層電池及其制備方法、光伏組件及用電裝置。
2、本申請解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下。
3、本申請第一方面提供了一種復(fù)合電極,包括依次層疊設(shè)置的第一透明導(dǎo)電層、第一金屬層和第二金屬柵線層,所述第一金屬層包括具有納米結(jié)構(gòu)的第一金屬。
4、在其中一些實施例中,復(fù)合電極中,
5、所述復(fù)合電極滿足如下特征中的至少一個:
6、(1)所述第一金屬包括第一金屬納米顆粒和第一金屬納米線中的至少一種;
7、(2)所述第一金屬的材質(zhì)包括銀、銅、金、鎳、鋁中的一種或多種。
8、在其中一些實施例中,復(fù)合電極中,所述第一金屬納米顆粒包括銀納米顆粒、銅納米顆粒、金納米顆粒、鎳納米顆粒、鋁納米顆粒、銀包銅納米顆粒和銀包鋁納米顆粒中的至少一種。
9、在其中一些實施例中,復(fù)合電極中,所述第一金屬納米顆粒的平均粒徑為10nm~20μm。
10、在其中一些實施例中,復(fù)合電極中,所述第一金屬納米線包括銀納米線、銅納米線、金納米線、鎳納米線、鋁納米線、銀包銅納米線和銀包鋁納米線中的至少一種。
11、在其中一些實施例中,復(fù)合電極中,所述第一金屬納米線滿足如下特征中的至少一個:
12、(1)所述第一金屬納米線的直徑為5?nm~500?nm;
13、(2)所述第一金屬納米線的長度為0.1?μm~200?μm。
14、在其中一些實施例中,復(fù)合電極中,所述第一金屬層為柵線結(jié)構(gòu),所述第二金屬柵線層至少部分位于所述柵線結(jié)構(gòu)上。
15、在其中一些實施例中,復(fù)合電極中,所述復(fù)合電極滿足如下特征中的至少一個:
16、(1)所述第一金屬層中柵線結(jié)構(gòu)的寬度為1?μm~200?μm;
17、(2)所述第二金屬柵線層的寬度為5?μm~100?μm。
18、本申請第二方面提供了一種復(fù)合電極的制備方法,包括以下步驟:
19、將具有納米結(jié)構(gòu)的第一金屬設(shè)于第一透明導(dǎo)電層上,制備第一金屬層;
20、在所述第一金屬層上制備第二金屬柵線層。
21、在其中一些實施例中,復(fù)合電極的制備方法中,所述復(fù)合電極的制備方法滿足如下特征中的至少一個:
22、(1)制備所述第一金屬層的方式包括噴墨打印、靜電紡絲、涂布、絲網(wǎng)印刷和激光轉(zhuǎn)印中的至少一種;
23、(2)制備所述第二金屬柵線層的方式包括絲網(wǎng)印刷、噴墨打印和激光轉(zhuǎn)印中的至少一種。
24、本申請第三方面提供了一種太陽能電池,包括第一方面提供的復(fù)合電極或第二方面提供的復(fù)合電極的制備方法制得的復(fù)合電極。
25、本申請第四方面提供了一種疊層電池,包括第一方面提供的復(fù)合電極或第二方面提供的復(fù)合電極的制備方法制得的復(fù)合電極。
26、在其中一些實施例中,疊層電池中,所述疊層電池包括依次層疊的底電池、復(fù)合層和頂電池,所述底電池包括晶硅電池、銅銦鎵硒電池和碲化鎘電池中的至少一種,所述頂電池包括鈣鈦礦電池,所述鈣鈦礦電池包括層疊設(shè)置的鈣鈦礦吸光層和所述復(fù)合電極,所述第一透明導(dǎo)電層設(shè)于所述鈣鈦礦吸光層與所述第一金屬層之間。
27、在其中一些實施例中,疊層電池中,所述晶硅電池包括perc電池、hjt電池、topcon電池和bc電池中的至少一種。
28、本申請第五方面提供了一種疊層電池的制備方法,包括以下步驟:
29、在晶硅電池上依次制備鈣鈦礦吸光層和第一透明導(dǎo)電層;
30、將具有納米結(jié)構(gòu)的第一金屬設(shè)于所述第一透明導(dǎo)電層上,制備第一金屬層;
31、在所述第一金屬層上制備第二金屬柵線層。
32、本申請第六方面提供了一種光伏組件,包括第三方面提供的太陽能電池、第四方面提供的疊層電池或第五方面提供的疊層電池的制備方法制得的疊層電池。
33、本申請第七方面提供了一種用電裝置,包括第三方面提供的太陽能電池、第四方面提供的疊層電池、第五方面提供的疊層電池的制備方法制得的疊層電池或第六方面提供的光伏組件。
34、本申請?zhí)峁┑膹?fù)合電極,通過在第一透明導(dǎo)電層與第二金屬柵線層之間設(shè)置第一金屬層,第一金屬層作為第一透明導(dǎo)電層與第二金屬柵線層間的導(dǎo)電橋梁,有效降低第二金屬柵線層與第一透明導(dǎo)電的接觸電阻。
1.一種復(fù)合電極,其特征在于,包括依次層疊設(shè)置的第一透明導(dǎo)電層、第一金屬層和第二金屬柵線層,所述第一金屬層包括具有納米結(jié)構(gòu)的第一金屬。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合電極,其特征在于,所述復(fù)合電極滿足如下特征中的至少一個:
3.如權(quán)利要求2所述的復(fù)合電極,其特征在于,所述第一金屬納米顆粒包括銀納米顆粒、銅納米顆粒、金納米顆粒、鎳納米顆粒、鋁納米顆粒、銀包銅納米顆粒和銀包鋁納米顆粒中的至少一種。
4.如權(quán)利要求3所述的復(fù)合電極,其特征在于,所述第一金屬納米顆粒的平均粒徑為10nm~20μm。
5.如權(quán)利要求2所述的復(fù)合電極,其特征在于,所述第一金屬納米線包括銀納米線、銅納米線、金納米線、鎳納米線、鋁納米線、銀包銅納米線和銀包鋁納米線中的至少一種。
6.如權(quán)利要求5所述的復(fù)合電極,其特征在于,所述第一金屬納米線滿足如下特征中的至少一個:
7.如權(quán)利要求1~6任一項所述的復(fù)合電極,其特征在于,所述第一金屬層為柵線結(jié)構(gòu),所述第二金屬柵線層至少部分位于所述柵線結(jié)構(gòu)上。
8.如權(quán)利要求7所述的復(fù)合電極,其特征在于,所述復(fù)合電極滿足如下特征中的至少一個:
9.一種復(fù)合電極的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
10.如權(quán)利要求9所述的復(fù)合電極的制備方法,其特征在于,所述復(fù)合電極的制備方法滿足如下特征中的至少一個:
11.一種太陽能電池,其特征在于,包括權(quán)利要求1~8任一項所述的復(fù)合電極或權(quán)利要求9~10任一項所述的復(fù)合電極的制備方法制得的復(fù)合電極。
12.一種疊層電池,其特征在于,包括權(quán)利要求1~8任一項所述的復(fù)合電極或權(quán)利要求9~10任一項所述的復(fù)合電極的制備方法制得的復(fù)合電極。
13.如權(quán)利要求12所述的疊層電池,其特征在于,所述疊層電池包括依次層疊的底電池、復(fù)合層和頂電池,所述底電池包括晶硅電池、銅銦鎵硒電池和碲化鎘電池中的至少一種,所述頂電池包括鈣鈦礦電池,所述鈣鈦礦電池包括層疊設(shè)置的鈣鈦礦吸光層和所述復(fù)合電極,所述第一透明導(dǎo)電層設(shè)于所述鈣鈦礦吸光層與所述第一金屬層之間。
14.如權(quán)利要求13所述的疊層電池,其特征在于,所述晶硅電池包括perc電池、hjt電池、topcon電池和bc電池中的至少一種。
15.一種疊層電池的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
16.一種光伏組件,其特征在于,包括權(quán)利要求11所述的太陽能電池、權(quán)利要求12~14任一項所述的疊層電池或權(quán)利要求15所述的疊層電池的制備方法制得的疊層電池。
17.一種用電裝置,其特征在于,包括權(quán)利要求11所述的太陽能電池、權(quán)利要求12~14任一項所述的疊層電池、權(quán)利要求15所述的疊層電池的制備方法制得的疊層電池或權(quán)利要求16所述的光伏組件。