權(quán)利要求書： 1.一種管式鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，包括第一電極、功能層和第二電極，所述功能層包覆于所述第一電極的外側(cè)，所述功能層為包括可位置互換的電子傳輸層和鈣鈦礦吸收層的多層包覆結(jié)構(gòu)，所述第二電極為線狀電極，所述第二電極至少部分嵌入所述功能層的最外層并沿所述管式鈣鈦礦太陽能電池的軸向延伸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述功能層的外壁上沿所述管式鈣鈦礦太陽能電池的軸向開設(shè)有條狀槽，所述第二電極置于所述條狀槽中。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的管式鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述功能層還包括有空穴傳輸層，所述電子傳輸層、所述鈣鈦礦吸收層和所述空穴傳輸層由內(nèi)至外依次排布。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的管式鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述功能層還包括有空穴傳輸層，所述空穴傳輸層、所述鈣鈦礦吸收層和所述電子傳輸層由內(nèi)至外依次排布。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的管式鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述空穴傳輸層厚度為50～300nm，所述空穴傳輸層包括無機(jī)材料和/或有機(jī)材料，所述無機(jī)材料選自金屬氧化物，所述有機(jī)材料選自PEDOT:PSS、Spiro-OMeTAD、酞菁銅和PTAA中的一種或多種。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的管式鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述電子傳輸層包括介孔層和致密層，所述致密層包覆于所述介孔層的外側(cè)，所述條狀槽位于所述致密層的外壁上，所述條狀槽的兩端延伸至所述管式鈣鈦礦太陽能電池的軸向兩端，所述條狀槽的深度小于所述致密層的厚度。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的管式鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述介孔層的厚度為10～100nm，所述介孔層包括介孔TiO2、介孔ZrO2和介孔Al2O3中的一種或多種，所述致密層的厚度為20～50nm，所述致密層包括TiO2和/或ZnO。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述第二電極的數(shù)量為

2個(gè)，2個(gè)所述第二電極分別設(shè)置于所述功能層相背離的兩側(cè)外壁上。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述第一電極包括銀、鈦、金中的一種或多種的金屬絲或碳納米纖維，所述第二電極包括鈦、氧化錫、銅、銀中的一種或多種。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述鈣鈦礦吸收層的厚度為200～400nm。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述管式鈣鈦礦太陽能電池的徑向截面為圓形、方形、六邊形、八邊形或環(huán)形。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述管式鈣鈦礦太陽能電池具有頭端和尾端，所述第一電極在所述頭端的位置部分露出于所述頭端的端面，所述尾端的端面覆蓋有絕緣層，所述絕緣層的厚度10～129μm，所述第二電極由所述功能層的外壁延伸至所述絕緣層的外表面。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于，所述第二電極的寬度為1～200μm。

14.一種太陽能電池組件，其特征在于，包括匯流條和多個(gè)如權(quán)利要求1～13任意一項(xiàng)所述的管式鈣鈦礦太陽能電池，多個(gè)所述管式鈣鈦礦太陽能電池之間通過所述第一電極和所述第二電極相互串聯(lián)和/或并聯(lián)，所述匯流條用于引出所述管式鈣鈦礦太陽能電池的電流。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的太陽能電池組件，其特征在于，多個(gè)所述管式鈣鈦礦太陽能電池在同一平面上平行并排布置，所述管式鈣鈦礦太陽能電池的軸向與所在平面平行，所述第二電極位于所述管式鈣鈦礦太陽能電池相互朝向的側(cè)面上。

16.如權(quán)利要求1～13任意一項(xiàng)所述的管式鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，包括以下操作步驟：獲取芯線，所述芯線包括有第一電極；

在芯線的外部形成鈣鈦礦吸收層，對鈣鈦礦吸收層退火處理；

在鈣鈦礦吸收層的外部形成電子傳輸層，對電子傳輸層退火處理；

在電子傳輸層的外壁沿軸向開設(shè)有條狀槽，在條狀槽中填充形成第二電極。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的管式鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，在第一電極的外表面通過提拉法附著空穴傳輸層，所述空穴傳輸層包括無機(jī)材料和/或有機(jī)材料，所述有機(jī)材料的沸點(diǎn)高于150℃，在70℃～110℃下對空穴傳輸層進(jìn)行退火處理，得到芯線，所述鈣鈦礦吸收層和所述電子傳輸層采用退火溫度低于150℃的材料。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的管式鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，采用蒸鍍或浸泡的方式在所述芯線的外部附著鈣鈦礦吸收層，在70℃～110℃下對鈣鈦礦吸收層進(jìn)行退火處理以使其結(jié)晶。

19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的管式鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，采用蒸鍍的方式在鈣鈦礦吸收層的外部附著介孔層，在70℃～110℃下對介孔層進(jìn)行退火處理；在介孔層的外部涂覆致密層，在70℃～110℃下對致密層進(jìn)行退火處理，所述介孔層和所述致密層組成所述電子傳輸層。

20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的管式鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于，在管式鈣鈦礦太陽能電池的尾端端面沾涂或印刷絕緣層，將第二電極材料涂覆至絕緣層的外表面。

說明書： 一種管式鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法、太陽能電池組件技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明屬于太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種管式鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法、太陽能電池組件。背景技術(shù)[0002] 鈣鈦礦太陽能電池由透明電極，電子傳輸層，鈣鈦礦吸收層，空穴傳輸層和金屬電極組成，其中透明電極主要是以導(dǎo)電玻璃或者柔性材料作為基底，依次向上是致密層，多孔支架層，鈣鈦礦吸收層，空穴傳輸層以及背電極，目前鈣鈦礦太陽能電池從外視上可分為平面結(jié)構(gòu)和管狀結(jié)構(gòu)，從內(nèi)部結(jié)構(gòu)上可以分為順式(p-i-n型)和反式(n-i-p型)，其中順式和反式的平面結(jié)構(gòu)鈣鈦礦電池在市面上均已有報(bào)道，兩者性能各有優(yōu)勢，而管狀的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)卻較少，尤其是反式的管狀鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，這是因?yàn)樵陧樖浇Y(jié)構(gòu)中致密層和介孔層需要高溫退火，而后續(xù)的空穴傳輸層大多為有機(jī)物，不耐高溫，因此常規(guī)的方法是在導(dǎo)電材料上先制備致密層和介孔層，高溫退火后再制備吸光層，空穴傳輸層，最后在表面蒸鍍或者濺射金屬電極導(dǎo)電，但是由于表層金屬電極不透光，由該法制備的管式鈣鈦礦無法從外部光照，光線只能由管內(nèi)傳輸，受光面積十分有限，極大的限制了管式鈣鈦礦電池在組件端發(fā)電的應(yīng)用。[0003] 目前傳統(tǒng)的直接構(gòu)成的管式鈣鈦礦太陽能電池結(jié)構(gòu)中，其制備方法通常是在導(dǎo)電材料上先制備致密層和介孔層，高溫退火后再制備吸光層，空穴傳輸層，最后在表面蒸鍍或者濺射金屬電極導(dǎo)電，但是通常表層金屬電極不透光，由該法制備的管式鈣鈦礦無法從外部光照，光線只能由管內(nèi)傳輸，受光面積十分有限，極大的限制了管式鈣鈦礦電池在組件端發(fā)電的應(yīng)用；即使將表層金屬電極極薄至納米結(jié)構(gòu)，仍然只能透過少部分的光，嚴(yán)重影響鈣鈦礦對光的吸收，從而影響管狀鈣鈦礦太陽能電池的性能，無法有效應(yīng)用到組件端。也有報(bào)道先制備平面反式結(jié)構(gòu)鈣鈦礦電池再卷成管式結(jié)構(gòu)，其受光面依舊是管內(nèi)，受光面積小，難以實(shí)際應(yīng)用于發(fā)電。[0004] 現(xiàn)有另一種管式鈣鈦礦電池采用了透明的碳納米層包覆于外層作為背電極，然而即使是透明的碳納米層依然存在表面反光和自身透光率的問題，對管式鈣鈦礦電池的光線吸收具有一定的影響，仍然難以解決鈣鈦礦電池吸光率低的問題。發(fā)明內(nèi)容[0005] 針對現(xiàn)有管式鈣鈦礦太陽能電池存在表層電極影響電池的光線吸收效率的問題，本發(fā)明提供了一種管式鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法、太陽能電池組件。[0006] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：[0007] 一方面，本發(fā)明提供了一種管式鈣鈦礦太陽能電池，包括第一電極、功能層和第二電極，所述功能層包覆于所述第一電極的外側(cè)，所述功能層為包括可位置互換的電子傳輸層和鈣鈦礦吸收層的多層包覆結(jié)構(gòu)，所述第二電極為線狀電極，所述第二電極至少部分嵌入所述功能層的最外層并沿所述管式鈣鈦礦太陽能電池的軸向延伸。[0008] 可選的，所述功能層的外壁上沿所述管式鈣鈦礦太陽能電池的軸向開設(shè)有條狀槽，所述第二電極置于所述條狀槽中。[0009] 可選的，所述功能層還包括有空穴傳輸層，所述電子傳輸層、所述鈣鈦礦吸收層和所述空穴傳輸層由內(nèi)至外依次排布。[0010] 可選的，所述功能層還包括有空穴傳輸層，所述空穴傳輸層、所述鈣鈦礦吸收層和所述電子傳輸層由內(nèi)至外依次排布。[0011] 可選的，所述空穴傳輸層厚度為50～300nm，所述空穴傳輸層包括無機(jī)材料和/或有機(jī)材料，所述無機(jī)材料選自金屬氧化物，所述有機(jī)材料選自PEDOT:PSS、Spiro-OMeTAD、酞菁銅和PTAA中的一種或多種。[0012] 可選的，所述電子傳輸層包括介孔層和致密層，所述致密層包覆于所述介孔層的外側(cè)，所述條狀槽位于所述致密層的外壁上，所述條狀槽的兩端延伸至所述管式鈣鈦礦太陽能電池的軸向兩端，所述條狀槽的深度小于所述致密層的厚度。[0013] 可選的，所述介孔層的厚度為10～100nm，所述介孔層包括介孔TiO2、介孔ZrO2和介孔Al2O3中的一種或多種，所述致密層的厚度為20～50nm，所述致密層包括TiO2和/或ZnO。[0014] 可選的，所述第二電極的數(shù)量為2個(gè)，2個(gè)所述第二電極分別設(shè)置于所述功能層相背離的兩側(cè)外壁上。[0015] 可選的，所述第一電極包括銀、鈦、金中的一種或多種的金屬絲或碳納米纖維，所述第二電極包括鈦、氧化錫、銅、銀中的一種或多種。[0016] 可選的，所述鈣鈦礦吸收層的厚度為200～400nm。[0017] 可選的，所述管式鈣鈦礦太陽能電池的徑向截面為圓形、方形、六邊形、八邊形或環(huán)形。[0018] 可選的，所述管式鈣鈦礦太陽能電池具有頭端和尾端，所述第一電極在所述頭端的位置部分露出于所述頭端的端面，所述尾端的端面覆蓋有絕緣層，所述絕緣層的厚度10～129μm，所述第二電極由所述功能層的外壁延伸至所述絕緣層的外表面。[0019] 可選的，所述第二電極的寬度為1～200μm。[0020] 另一方面，本發(fā)明提供了一種太陽能電池組件，包括匯流條和多個(gè)如上所述的管式鈣鈦礦太陽能電池，多個(gè)所述管式鈣鈦礦太陽能電池之間通過所述第一電極和所述第二電極相互串聯(lián)和/或并聯(lián)，所述匯流條用于引出所述管式鈣鈦礦太陽能電池的電流。[0021] 可選的，多個(gè)所述管式鈣鈦礦太陽能電池在同一平面上平行并排布置，所述管式鈣鈦礦太陽能電池的軸向與所在平面平行，所述第二電極位于所述管式鈣鈦礦太陽能電池相互朝向的側(cè)面。[0022] 另一方面，如上所述的管式鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，包括以下操作步驟：[0023] 獲取芯線，所述芯線包括有第一電極；[0024] 在芯線的外部形成鈣鈦礦吸收層，對鈣鈦礦吸收層退火處理；[0025] 在鈣鈦礦吸收層的外部形成電子傳輸層，對電子傳輸層退火處理；[0026] 在電子傳輸層的外壁沿軸向開設(shè)有條狀槽，在條狀槽中填充形成第二電極。[0027] 可選的，在第一電極的外表面通過提拉法附著空穴傳輸層，所述空穴傳輸層包括無機(jī)材料和/或有機(jī)材料，所述有機(jī)材料的沸點(diǎn)高于150℃，在70℃～110℃下對空穴傳輸層進(jìn)行退火處理，得到芯線，所述鈣鈦礦吸收層和所述電子傳輸層采用退火溫度低于150℃的材料。[0028] 可選的，采用蒸鍍或浸泡的方式在所述芯線的外部附著鈣鈦礦吸收層，在70℃～110℃下對鈣鈦礦吸收層進(jìn)行退火處理以使其結(jié)晶。

[0029] 可選的，采用蒸鍍的方式在鈣鈦礦吸收層的外部附著介孔層，在70℃～110℃下對介孔層進(jìn)行退火處理；在介孔層的外部涂覆致密層，在70℃～110℃下對致密層進(jìn)行退火處理，所述介孔層和所述致密層組成所述電子傳輸層。[0030] 可選的，在管式鈣鈦礦太陽能電池的尾端端面沾涂或印刷絕緣層，將第二電極材料涂覆至絕緣層的外表面。[0031] 根據(jù)本發(fā)明提供的管式鈣鈦礦太陽能電池，設(shè)置有由電子傳輸層和鈣鈦礦吸收層組成的功能層，所述功能層用于吸收光能產(chǎn)生電子和空穴，通過電子和空穴的定向移動(dòng)產(chǎn)生電流，所述第一電極作為管式鈣鈦礦太陽能電池的內(nèi)部芯線，所述功能層包覆于所述第一電極的外部以形成管狀結(jié)構(gòu)，所述第二電極為沿軸向在所述功能層的最外層上延伸的線狀電極，通過所述第一電極和所述第二電極引出所述管式鈣鈦礦太陽能電池的正負(fù)極電流，形成一個(gè)完整的管式電池結(jié)構(gòu)，相對于平面薄膜結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦電池，管式鈣鈦礦太陽能電池的受光面積為整個(gè)功能層的外圈，在構(gòu)成組件的過程中，由于表面由大量圓柱結(jié)構(gòu)或者多邊形管狀的非平面結(jié)構(gòu)平鋪，與傳統(tǒng)平面結(jié)構(gòu)相比，組件表面的非平面結(jié)構(gòu)通過對光的反射可以增大組件對光線的吸收，線狀的第二電極能夠置于管式鈣鈦礦太陽能電池的側(cè)面，從而減少所述管式鈣鈦礦太陽能電池的正面和反面遮光面積，提高電池的光吸收面積，進(jìn)而提高能量轉(zhuǎn)換效率。附圖說明[0032] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的管式鈣鈦礦太陽能電池的徑向截面示意圖；[0033] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的管式鈣鈦礦太陽能電池的側(cè)面示圖；[0034] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的管式鈣鈦礦太陽能電池的尾端示意圖；[0035] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的太陽能電池組件的連接示意圖；[0036] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的太陽能電池組件的側(cè)面連接示意圖。[0037] 說明書附圖中的附圖標(biāo)記如下：[0038] 1、第一電極；2、功能層；21、空穴傳輸層；22、鈣鈦礦吸收層；23、電子傳輸層；231、介孔層；232、致密層；24、條狀槽；3、第二電極；4、絕緣層；5、匯流條。具體實(shí)施方式[0039] 為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。[0040] 參見圖1～圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種管式鈣鈦礦太陽能電池，包括第一電極1、功能層2和第二電極3，所述功能層2包覆于所述第一電極1的外側(cè)，所述功能層2為包括可位置互換的電子傳輸層23和鈣鈦礦吸收層22的多層包覆結(jié)構(gòu)，所述第二電極3為線狀電極，所述第二電極3至少部分嵌入所述功能層2的最外層并沿所述管式鈣鈦礦太陽能電池的軸向延伸。[0041] 所述管式鈣鈦礦太陽能電池設(shè)置有由電子傳輸層23和鈣鈦礦吸收層22組成的功能層2，所述功能層2用于吸收光能產(chǎn)生電子和空穴，通過電子和空穴的定向移動(dòng)產(chǎn)生電流，所述第一電極1作為管式鈣鈦礦太陽能電池的內(nèi)部芯線，所述功能層2包覆于所述第一電極1的外部以形成管狀結(jié)構(gòu)，所述第二電極3為沿軸向在所述功能層2最外層上延伸的線狀電極，可將所述功能層2的大部分表面露出受光，提高光吸收面積，通過所述第一電極1和所述第二電極3引出所述管式鈣鈦礦太陽能電池的正負(fù)極電流，形成一個(gè)完整的管式電池結(jié)構(gòu)，相對于平面薄膜結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦電池，管式鈣鈦礦太陽能電池的受光面積為整個(gè)功能層2的外圈，在構(gòu)成組件的過程中，由于表面由大量圓柱結(jié)構(gòu)或者多邊形管狀的非平面結(jié)構(gòu)平鋪，與傳統(tǒng)平面結(jié)構(gòu)相比，組件表面的非平面結(jié)構(gòu)通過對光的反射可以增大組件對光線的吸收，線狀的第二電極3能夠置于管式鈣鈦礦太陽能電池的側(cè)面，從而減少所述管式鈣鈦礦太陽能電池的正面和反面遮光面積，提高電池的光吸收面積，進(jìn)而提高能量轉(zhuǎn)換效率。

[0042] 需要說明的是，上述描述中，術(shù)語“側(cè)面”、“正面”和“反面”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，其中“側(cè)面”指的是所述管式鈣鈦礦太陽能電池相互朝向的側(cè)面，“正面”指的是所述管式鈣鈦礦太陽能電池用于朝向光源的表面，“反面”指的是所述管式鈣鈦礦太陽能電池背離光源的表面，僅是為了便于描述本發(fā)明的簡化描述，因此不能理解為對發(fā)明的限制。[0043] 如圖1所示，在一實(shí)施例中，所述功能層2的外壁上沿所述管式鈣鈦礦太陽能電池的軸向開設(shè)有條狀槽24，所述第二電極3置于所述條狀槽24中。[0044] 具體的，在不同實(shí)施例中所述第二電極3部分或全部置于所述條狀槽24中。[0045] 本實(shí)施例通過開設(shè)條狀槽24的方式將第二電極3埋置于所述功能層2中的結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)：一方面，增大了第二電極3與功能層2之間的接觸面積，進(jìn)而提高了功能層2與第二電極3之間電子或空穴的傳導(dǎo)能力，降低了界面接觸電阻；另一方面，能夠有效避免在管式鈣鈦礦太陽能電池的徑向上形成突出結(jié)構(gòu)，當(dāng)所述管式鈣鈦礦太陽能電池并排排布的時(shí)候，能夠避免第二電極3對橫向?qū)挾鹊挠绊?，在相同的表面面積下能夠排布更多數(shù)量的管式鈣鈦礦太陽能電池，降低安裝組件的土地成本。[0046] 在一實(shí)施例中，所述功能層還包括有空穴傳輸層，所述電子傳輸層、所述鈣鈦礦吸收層和所述空穴傳輸層由內(nèi)至外依次排布，以形成順式(p-i-n型)鈣鈦礦太陽能電池結(jié)構(gòu)(未圖示)。[0047] 在另一實(shí)施例中，所述功能層2還包括有空穴傳輸層21，所述空穴傳輸層21、所述鈣鈦礦吸收層22和所述電子傳輸層23由內(nèi)至外依次排布，以形成如圖1所示的反式(n-i-p型)鈣鈦礦太陽能電池結(jié)構(gòu)。[0048] 具體的，在本實(shí)施例中，所述空穴傳輸層21的內(nèi)表面與所述第一電極1接觸，所述空穴傳輸層21的外表面與所述鈣鈦礦吸收層22的內(nèi)表面接觸，所述鈣鈦礦吸收層22的外表面與所述電子傳輸層23的內(nèi)表面接觸，所述電子傳輸層23與所述第二電極3接觸。[0049] 在功能層2中增加所述空穴傳輸層21可以優(yōu)化界面，調(diào)節(jié)各層的能級匹配，促進(jìn)電子和空穴的分離，加快空穴的運(yùn)輸，提高電池性能。[0050] 所述鈣鈦礦吸收層22吸收光能產(chǎn)生電子和空穴后，通過所述電子傳輸層23誘導(dǎo)電子朝第二電極3方向傳輸，通過所述空穴傳輸層21誘導(dǎo)空穴朝第一電極1方向傳輸。[0051] 在一些實(shí)施例中，所述空穴傳輸層21厚度為50～300nm，所述空穴傳輸層21包括無機(jī)材料和/或有機(jī)材料，所述無機(jī)材料包括但不限于金屬氧化物，所述有機(jī)材料包括但不限于PEDOT:PSS(聚3，4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸鹽)、Spiro-OMeTAD(2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴)、酞菁銅和PTAA(聚[雙(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺])中的一種或多種。[0052] 具體的，所述無機(jī)材料包括但不限于NiO、GuI、GuSCN中的一種或多種。[0053] 所述鈣鈦礦吸收層22可采用現(xiàn)有各類鈣鈦礦光吸收材料，在一些實(shí)施例中，所述鈣鈦礦吸收層為有機(jī)金屬三鹵化物AMX3，A為有機(jī)陽離子，如CH3NH+3及HN＝CH(NH+)等，M為二2+ 2+

價(jià)金屬離子，如Pb 或Sn 等，X為鹵素離子，如Cl、Br或I等。

[0054] 在一實(shí)施例中，所述電子傳輸層23包括介孔層231和致密層232，所述致密層232包覆于所述介孔層231的外側(cè)，所述介孔層231包覆于所述鈣鈦礦吸收層22的外側(cè)，所述條狀槽24位于所述致密層232的外壁上，所述條狀槽24的兩端延伸至所述管式鈣鈦礦太陽能電池的軸向兩端，所述條狀槽24的深度小于所述致密層232的厚度。[0055] 在另一實(shí)施例中，當(dāng)所述方形管式鈣鈦礦太陽能電池采用順式(p-i-n型)鈣鈦礦太陽能電池結(jié)構(gòu)時(shí)，所述介孔層和致密層的位置互換。[0056] 相對于順式(p-i-n型)鈣鈦礦太陽能電池結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例采用的反式(n-i-p型)鈣鈦礦太陽能電池結(jié)構(gòu)將電子傳輸層23的致密層232置于最外層，由于致密層232通常采用致密的金屬氧化物成型，能夠?qū)ζ鋬?nèi)部的空穴傳輸層21和鈣鈦礦吸收層22進(jìn)行有效地保護(hù)，尤其是將穩(wěn)定性最差的空穴傳輸層21置于內(nèi)部，避免空穴傳輸層21中有機(jī)材料的老化，具有較好的防水性和透光性。[0057] 在其他實(shí)施例中，所述電子傳輸層23也可單獨(dú)保留所述介孔層231或所述致密層232。

[0058] 在本實(shí)施例中，所述介孔層231的厚度為10～100nm，所述介孔層231包括但不限于介孔TiO2、介孔ZrO2和介孔Al2O3中的一種或多種，所述致密層232的厚度為20～50nm，所述致密層232包括但不限于TiO2和ZnO中的一種或多種。[0059] 在一實(shí)施例中，所述第二電極3的數(shù)量為2個(gè)，2個(gè)所述第二電極3分別設(shè)置于所述功能層2相背離的兩側(cè)外壁上，即2個(gè)所述第二電極3位于經(jīng)過所述管式鈣鈦礦太陽能電池中心軸線的同一平面上。[0060] 本實(shí)施例中將2個(gè)所述第二電極3設(shè)置于所述功能層2相背離的兩側(cè)外壁上，當(dāng)采用多個(gè)所述管式鈣鈦礦太陽能電池并排組合形成太陽能電池組件時(shí)，相鄰的2個(gè)所述管式鈣鈦礦太陽能電池的側(cè)面相對，可將2個(gè)所述第二電極3分別設(shè)置于管式鈣鈦礦太陽能電池的兩側(cè)受遮擋位置，使所述管式鈣鈦礦太陽能電池的正面和反面露出以接收光線，表層無其他透明電極或者金屬層的遮擋，圓弧狀的表面可以加強(qiáng)光的折射，增大對光的利用。[0061] 同時(shí)，相對于設(shè)置1個(gè)所述第二電極3，設(shè)置2個(gè)所述第二電極3分布于所述功能層2的兩側(cè)，能夠縮短電子或空穴傳輸至第二電極3的傳輸距離，提高電子或空穴收集能力。[0062] 在一實(shí)施例中，所述第一電極1包括但不限于銀、鈦、金中的一種或多種的金屬絲或碳納米纖維，所述第一電極1為實(shí)心結(jié)構(gòu)或空心結(jié)構(gòu)，所述第二電極3包括但不限于鈦、氧化錫、銅、銀中的一種或多種。[0063] 相對于采用玻璃基底的導(dǎo)電材料作為電極，本實(shí)施例采用銀、鈦、金中的一種或多種的金屬絲或碳納米纖維作為第一電極1，由于金屬絲和碳納米纖維具有較好的柔韌性，能夠使得制得的管式鈣鈦礦太陽能電池具有較好的可彎曲性，需要說明的是，在不同的實(shí)施例中，本發(fā)明提供的管式鈣鈦礦太陽能電池的各層厚度和長度可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，以制備不同截面尺寸大小和長度的管式鈣鈦礦太陽能電池，當(dāng)所述管式鈣鈦礦太陽能電池的截面尺寸大小足夠小時(shí)，可將其作為纖維材料，應(yīng)用于可穿戴發(fā)電織物上，或是纏繞于其他物件上進(jìn)行發(fā)電，當(dāng)所述管式鈣鈦礦太陽能電池的截面尺寸大小足夠大時(shí)，可將其作為獨(dú)立的發(fā)電電池單元進(jìn)行組裝。[0064] 需要說明的是，所述第二電極3并不限于上述導(dǎo)電材料，在其他實(shí)施例中，所述第二電極3也可采用其他導(dǎo)電材料，如鋁等。[0065] 在一實(shí)施例中，所述鈣鈦礦吸收層22的厚度為200～400nm。[0066] 在一些實(shí)施例中，所述管式鈣鈦礦太陽能電池的徑向截面為圓形、方形、六邊形、八邊形或環(huán)形。[0067] 如圖2和圖3所示，在一實(shí)施例中，所述管式鈣鈦礦太陽能電池具有頭端和尾端，所述第一電極1在所述頭端的位置部分露出于所述頭端的端面，所述尾端的端面覆蓋有絕緣層4，所述第二電極3由所述功能層2的外壁延伸至所述絕緣層4的外表面，所述絕緣層4用于避免所述第二電極3與所述管式鈣鈦礦太陽能電池上其他層的接觸。[0068] 當(dāng)所述第二電極3的數(shù)量為2個(gè)時(shí)，2個(gè)所述第二電極3均延伸至所述絕緣層4的外表面并形成電連接，所述絕緣層4的外表面沿所述管式鈣鈦礦太陽能電池的徑向開設(shè)有橫槽，所述橫槽的兩端分別連通所述管式鈣鈦礦太陽能電池兩側(cè)的第二電極3，在橫槽中填充導(dǎo)電材料以電連接2個(gè)所述第二電極3。[0069] 在其他實(shí)施例中，所述絕緣層4的外表面整體涂布導(dǎo)電材料以連通2個(gè)所述第二電極3。[0070] 所述第一電極露出于所述頭端端面的部分用于相鄰的所述管式鈣鈦礦太陽能電池之間的電連接或是與匯流條5、導(dǎo)線等結(jié)構(gòu)的電連接。[0071] 在一實(shí)施例中，所述第二電極3的寬度為1～200μm。[0072] 參見圖4和圖5所示，本發(fā)明的另一實(shí)施例提供了一種太陽能電池組件，包括匯流條5和多個(gè)如上所述的管式鈣鈦礦太陽能電池，多個(gè)所述管式鈣鈦礦太陽能電池之間通過所述第一電極1和所述第二電極3相互串聯(lián)和/或并聯(lián)，所述匯流條5用于引出所述管式鈣鈦礦太陽能電池的電流。[0073] 所述太陽能電池組件的正面或反面均為受光面。[0074] 在一實(shí)施例中，多個(gè)所述管式鈣鈦礦太陽能電池在同一平面上平行并排布置，所述管式鈣鈦礦太陽能電池的軸向與所在平面平行，所述第二電極3位于所述管式鈣鈦礦太陽能電池相互朝向的側(cè)面。[0075] 從太陽能電池組件的受光面積來看，由管式鈣鈦礦太陽能電池拼接形成的組件，由于管式鈣鈦礦太陽能電池為圓柱型，排列成組件后，相較于平面的鈣鈦礦太陽能電池結(jié)構(gòu)，太陽能電池組件表面由圓弧狀表面構(gòu)成，所述第二電極3位于側(cè)面不會(huì)對正面和反面受光造成影響，光照射至表面，由于光的折射，使得太陽能電池組件表面具有陷光作用，增大了太陽能電池組件對光的吸收，提升了光的利用效率，從而提升電池的光電轉(zhuǎn)化效率。[0076] 如圖4和圖5所示，在一實(shí)施例中，頭尾連接的2個(gè)所述管式鈣鈦礦太陽能電池之間，后一個(gè)所述管式鈣鈦礦太陽能電池頭端的第一電極1與前一個(gè)所述管式鈣鈦礦太陽能電池尾端的第二電極3電連接，形成串聯(lián)的電池串，多個(gè)電池串尾端的第二電極3通過一匯流條5相互電連接，多個(gè)電池串頭端的第一電極1通過另一匯流條5相互電連接，以引出所述太陽能電池組件的正負(fù)極，將多個(gè)所述電池串并聯(lián)。[0077] 本發(fā)明的另一實(shí)施例提供了如上所述的管式鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，包括以下操作步驟：[0078] 獲取芯線，所述芯線包括有第一電極1；[0079] 在芯線的外部形成鈣鈦礦吸收層22，對鈣鈦礦吸收層22退火處理；[0080] 在鈣鈦礦吸收層22的外部形成電子傳輸層23，對電子傳輸層23退火處理；[0081] 在電子傳輸層23的外壁沿軸向開設(shè)有條狀槽24，在條狀槽24中填充第二電極3。[0082] 在一些實(shí)施例中，在第一電極1的外表面通過提拉法附著空穴傳輸層21，所述空穴傳輸層21包括無機(jī)材料和/或有機(jī)材料。[0083] 所述無機(jī)材料包括但不限于金屬氧化物，所述有機(jī)材料包括但不限于PEDOT:PSS(聚3，4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸鹽)、Spiro-OMeTAD(2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴)、酞菁銅和PTAA(聚[雙(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺])中的一種或多種。[0084] 具體的，所述無機(jī)材料包括但不限于NiO、GuI、GuSCN中的一種或多種。[0085] 在更優(yōu)選的實(shí)施例中，所述有機(jī)材料的沸點(diǎn)高于150℃，在70℃～110℃下對空穴傳輸層21進(jìn)行退火處理，得到芯線，所述鈣鈦礦吸收層22和所述電子傳輸層23采用退火溫度低于150℃的材料。[0086] 通過采用無機(jī)材料或高沸點(diǎn)的有機(jī)材料作為空穴傳輸層21，以及低退火溫度的鈣鈦礦吸收層22和電子傳輸層23，使得該反式(n-i-p型)鈣鈦礦太陽能電池結(jié)構(gòu)在制備時(shí)，避免高溫退火導(dǎo)致的空穴傳輸層21劣化的問題，同時(shí)，該反式(n-i-p型)鈣鈦礦太陽能電池結(jié)構(gòu)將穩(wěn)定性最差的空穴傳輸層21置于內(nèi)部能夠提高電池的穩(wěn)定性。[0087] 在一實(shí)施例中，采用稀鹽酸對第一電極1進(jìn)行酸洗，然后采用有機(jī)極性溶劑對第一電極1進(jìn)行清洗，所述有機(jī)極性溶劑包括但不限于丙酮、異丙酮和乙醇的一種或多種，然后用大量去離子水進(jìn)行表面沖洗，以得到表面潔凈的第一電極1，避免表面油污等物質(zhì)影響空穴傳輸層21的附著和表面接觸。[0088] 具體的，采用蒸鍍或浸泡的方式在所述芯線的外部附著鈣鈦礦吸收層22，在70℃～110℃下對鈣鈦礦吸收層22進(jìn)行退火處理以使其結(jié)晶。[0089] 采用蒸鍍的方式在鈣鈦礦吸收層22的外部附著介孔層231，在70℃～110℃下對介孔層231進(jìn)行退火處理；在介孔層231的外部涂覆致密層232，在70℃～110℃下對致密層232進(jìn)行退火處理，所述介孔層231和所述致密層232組成所述電子傳輸層23。[0090] 在一實(shí)施例中，在管式鈣鈦礦太陽能電池的尾端端面沾涂或印刷絕緣層4，將第二電極材料涂覆至絕緣層4的外表面，從而在所述絕緣層4的外表面形成第二電極的延伸。[0091] 在一實(shí)施例中，在所述致密層232兩個(gè)端部之間的外表面沿軸向激光開設(shè)條狀槽24，條狀槽24的深度不超過所述致密層232的厚度，在所述絕緣層4的外表面沿徑向開設(shè)橫槽，所述橫槽的深度不超過所述絕緣層4的厚度，通過導(dǎo)電漿料印刷、注入燒結(jié)或蒸鍍的方式填充于所述條狀槽24和所述橫槽中。

[0092] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。