Energy conversion apparatus and method of fabricating energy conversion apparatus

Abstract

An energy conversion apparatus is provided. The energy conversion apparatus includes a first base substrate; a first electrode layer on the first base substrate; a hole transport layer on a side of the first electrode layer away from the first base substrate; a perovskite layer on a side of the hole transport layer away from the first base substrate; an electron transport layer on a side of the perovskite layer away from the first base substrate; and a second electrode layer on a side of the electron transport layer away from the first base substrate. The first electrode layer comprises a first portion and a second portion spaced apart from each other. The first portion is electrically isolated from the second electrode layer. The second portion is electrically connected to the second electrode layer.

Description

ENERGY CONVERSION APPARATUS AND METHOD OF FABRICATING ENERGY CONVERSION APPARATUSTECHNICAL FIELD

[0001] The present invention relates to energy conversion technology, more particularly, to an energy conversion apparatus and a method of fabricating an energy conversion apparatus.BACKGROUND

[0002] With the continuous growth in global energy demand and the increasing awareness of environmental protection, the development and utilization of clean and renewable energy have become increasingly important. Solar energy, as a significant renewable energy source, offers the advantage of being inexhaustible. Photovoltaic cells, particularly perovskite solar cells, have garnered widespread attention and research interest due to their high photoelectric conversion efficiency and relatively simple manufacturing process.SUMMARY

[0003] In one aspect, the present disclosure provides an energy conversion apparatus, comprising a first base substrate; a first electrode layer on the first base substrate; a hole transport layer on a side of the first electrode layer away from the first base substrate; a perovskite layer on a side of the hole transport layer away from the first base substrate; an electron transport layer on a side of the perovskite layer away from the first base substrate; and a second electrode layer on a side of the electron transport layer away from the first base substrate; wherein the first electrode layer comprises a first portion and a second portion spaced apart from each other; the first portion is electrically isolated from the second electrode layer; and the second portion is electrically connected to the second electrode layer.

[0004] Optionally, the first portion is in contact with the hole transport layer; and the second portion is in contact with the hole transport layer.

[0005] Optionally, the energy conversion apparatus comprises a plurality of energy conversion units, and one or more gaps spacing apart the plurality of energy conversion units.

[0006] Optionally, a respective energy conversion unit of the plurality of energy conversion units comprises the first portion and the second portion of the first electrode layer; a hole transport block of the hole transport layer on the first portion and the second portion; a perovskite block of the perovskite layer on a side of the hole transport block away from the hole transport block; an electron transport block of the electron transport layer on a side of the perovskite block away from the hole transport block; and a second electrode block of the second electrode layer on a side of the electron transport block away from the perovskite block.

[0007] Optionally, the second electrode block extends through a respective groove of one or more grooves extending through the electron transport block; the perovskite block; and the hole transport block; to connect to the second portion.

[0008] Optionally, the energy conversion apparatus further comprises at least one of a hole passivation layer on a side of the hole transport layer away from the first base substrate; a perovskite passivation layer on a side of the perovskite layer away from the first base substrate; an electron modification layer on a side of the electron transport layer away from the first base substrate; or a second base substrate on a side of the second electrode layer away from the first base substrate.

[0009] Optionally, the respective energy conversion unit further comprises at least one of a hole passivation block of the hole passivation layer on a side of the hole transport block away from the first portion and the second portion; a perovskite passivation block of the perovskite passivation layer on a side of the perovskite block away from the hole passivation block; or an electron modification block of the electron modification layer on a side of the electron transport block away from the perovskite passivation block.

[0010] Optionally, the energy conversion apparatus further comprises one or more grooves; wherein a respective gap of the one or more gaps extends through the second electrode layer, the electron transport layer, the perovskite layer, and the hole transport layer, exposing a portion of the first electrode layer; a side wall of a respective gap of the one or more gaps has a slope angle in a range of 45 degrees to 90 degrees; a respective groove of the one or more grooves extends through the electron transport layer, the perovskite layer, and the hole transport layer, exposing a portion of a second portion; the respective groove is configured to receive a portion of the second electrode layer; the portion of the second electrode layer extends into the respective groove to connect to the second portion; and a side wall of the respective groove has a slope angle in a range of 45 degrees to 90 degrees.

[0011] Optionally, the energy conversion apparatus comprises an auxiliary electrode layer on a side of the second electrode layer away from the first base substrate; one or more grooves; and one or more second grooves; wherein a respective groove of the one or more grooves extends through the electron transport layer, the perovskite layer, and the hole transport layer, exposing a portion of a second portion; the respective groove of the one or more grooves is configured to receive a portion of the second electrode layer; the portion of the second electrode layer extends into the respective groove to connect to the second portion; a respective second groove of the one or more second grooves is on a side of the portion of the second electrode layer in the respective groove away from the first electrode layer; the auxiliary electrode layer comprises one or more auxiliary electrode blocks; the respective second groove is configured to receive a respective electrode block of the one or more auxiliary electrode blocks; and a respective electrode block of the one or more auxiliary electrode blocks is in contact with the portion of the second electrode layer in the respective groove.

[0012] Optionally, the energy conversion apparatus comprises a planarization layer on a side of the second electrode layer away from the first base substrate; one or more grooves; and one or more second grooves; wherein a respective groove of the one or more grooves extends through the electron transport layer, the perovskite layer, and the hole transport layer, exposing a portion of a second portion; the respective groove of the one or more grooves is configured to receive a portion of the second electrode layer; the portion of the second electrode layer extends into the respective groove to connect to the second portion; a respective second groove of the one or more second grooves is on a side of the portion of the second electrode layer in the respective groove away from the first electrode layer; the planarization layer comprises one or more first planarization blocks and one or more second planarization blocks; a respective gap of the one or more gaps is configured to receive a respective first planarization block of the one or more first planarization blocks; and the respective second groove is configured to receive a respective second planarization block of the one or more second planarization blocks.

[0013] Optionally, the energy conversion apparatus comprises a first terminal; a second terminal; a first lead line connected to the first terminal and to the first portion; and a second lead line connected to the second terminal.

[0014] Optionally, the first lead line is on a side of the first portion away from the first base substrate; and the second lead line is on a side of the second portion away from the first base substrate.

[0015] Optionally, the first lead line and the first portion are in a same layer, and are parts of a unitary structure; and the second lead line and the second portion are in a same layer, and are parts of a unitary structure.

[0016] Optionally, the first lead line comprises a first sublayer and a second sublayer on a side of the first sublayer away from the first base substrate; the first sublayer of the first lead line and the first portion are in a same layer, and are parts of a unitary structure; the second lead line comprises a first sublayer and a second sublayer on a side of the first sublayer away from the first base substrate; and the first sublayer of the second lead line and the second portion are in a same layer, and are parts of a unitary structure.

[0017] Optionally, the energy conversion apparatus comprises a barrier layer on the first base substrate, configured to receive an encapsulating layer and a plurality of the energy conversion units; wherein an orthographic projection of the barrier layer on the first base substrate is a ring; an orthographic projection of the first lead line on the first base substrate is substantially inside the ring; an orthographic projection of the second lead line on the first base substrate is substantially inside the ring; an orthographic projection of the first terminal on the first base substrate is substantially non-overlapping with the ring; an orthographic projection of the second terminal on the first base substrate is substantially non-overlapping with the ring; the first lead line and the first portion are in a same layer, and are parts of a unitary structure; the second lead line and the second portion are in a same layer, and are parts of a unitary structure;  the first terminal comprises a first sublayer and a second sublayer on a side of the first sublayer away from the first base substrate; the first sublayer of the first terminal and the first lead line are in a same layer, and are parts of a unitary structure; the second terminal comprises a first sublayer and a second sublayer on a side of the first sublayer away from the first base substrate; the first sublayer of the second terminal and the second lead line are in a same layer, and are parts of a unitary structure; an orthographic projection of the second sublayer of the first terminal on the first base substrate is substantially non-overlapping with the ring; and an orthographic projection of the second sublayer of the second terminal on the first base substrate is substantially non-overlapping with the ring.

[0018] Optionally, the second lead line is connected to a portion of the second electrode layer; the first lead line and the first portion are in a same layer, and are parts of a unitary structure; and the second lead line and the portion of the second electrode layer are in a same layer, and are parts of a unitary structure.

[0019] Optionally, the energy conversion apparatus comprises a first terminal; a second terminal; a first lead line connected to the first terminal and connected to a first electrode portion of the second electrode layer; and a second lead line connected to the second terminal and connected to a second electrode portion of the second electrode layer; wherein the first electrode portion of the second electrode layer is connected to the first portion; the second electrode portion of the second electrode layer is connected to the second portion; and the first electrode portion and the second electrode portion of the second electrode layer are electrically isolated.

[0020] In another aspect, the present disclosure provides a method of fabricating an energy conversion apparatus, comprising forming a first electrode layer on a first base substrate; forming a hole transport layer on a side of the first electrode layer away from the first base substrate; forming a perovskite layer on a side of the hole transport layer away from the first base substrate; forming an electron transport layer on a side of the perovskite layer away from the first base substrate; and forming a second electrode layer on a side of the electron transport layer away from the first base substrate; wherein forming the first electrode layer comprises forming a first portion and forming a second portion spaced apart from the first portion; the first portion is electrically isolated from the second electrode layer; and the second portion is electrically connected to the second electrode layer.

[0021] Optionally, the method further comprises forming a first lead line on the first portion; forming a second lead line on the second portion; welding the first lead line onto the first portion using an ultrasonic cold welding process; and welding the second lead line onto the second portion using an ultrasonic cold welding process.

[0022] Optionally, the method further comprises forming a first lead line on the first portion; forming a second lead line on the second electrode layer; welding the first lead line onto the  first portion using an ultrasonic cold welding process; and welding the second lead line onto the second electrode layer using an ultrasonic cold welding process.

[0023] BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

[0024] The following drawings are merely examples for illustrative purposes according to various disclosed embodiments and are not intended to limit the scope of the present invention.

[0025] FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the structure of an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0026] FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the structure of an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0027] FIG. 3 is a schematic diagram illustrating the structure of a respective energy conversion unit in an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0028] FIG. 4 is a flow chart illustrating a process of fabricating an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0029] FIG. 5 is a flow chart illustrating a process of fabricating an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0030] FIG. 6 is a flow chart illustrating a process of fabricating an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0031] FIG. 7 is a flow chart illustrating a process of fabricating an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0032] FIG. 8 is a schematic diagram illustrating the structure of an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0033] FIG. 9 illustrates one or more gaps and one or more grooves in an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0034] FIG. 10 is a flow chart illustrating a process of fabricating an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0035] FIG. 11 is a flow chart illustrating a process of fabricating an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0036] FIG. 12 is a flow chart illustrating a process of fabricating an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0037] FIG. 13 is a flow chart illustrating a process of fabricating an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0038] FIG. 14 is a schematic diagram illustrating the structure of an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0039] FIG. 15 illustrates one or more grooves in an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0040] FIG. 16 illustrates one or more gaps and one or more second grooves in an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0041] FIG. 17 is a flow chart illustrating a process of fabricating an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0042] FIG. 18 is a flow chart illustrating a process of fabricating an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0043] FIG. 19 is a flow chart illustrating a process of fabricating an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0044] FIG. 20 is a flow chart illustrating a process of fabricating an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0045] FIG. 21 is a schematic diagram illustrating the structure of an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0046] FIG. 22 illustrates one or more grooves in an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0047] FIG. 23 illustrates one or more gaps and one or more second grooves in an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0048] FIG. 24 is a flow chart illustrating a process of fabricating an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0049] FIG. 25 is a flow chart illustrating a process of fabricating an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0050] FIG. 26 is a flow chart illustrating a process of fabricating an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0051] FIG. 27 is a flow chart illustrating a process of fabricating an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0052] FIG. 28 is a plan view of an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0053] FIG. 29 is a cross-sectional view of an energy conversion apparatus along an A-A’ line in FIG. 28.

[0054] FIG. 30 is a plan view of an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0055] FIG. 31 is a cross-sectional view of an energy conversion apparatus along a B-B’ line in FIG. 30.

[0056] FIG. 32 is a cross-sectional view of an energy conversion apparatus along a C-C’ line in FIG. 30.

[0057] FIG. 33 is a plan view of an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0058] FIG. 34 is a cross-sectional view of an energy conversion apparatus along a D-D’ line in FIG. 33.

[0059] FIG. 35 is a cross-sectional view of an energy conversion apparatus along a E-E’ line in FIG. 33.

[0060] FIG. 36 is a plan view of an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0061] FIG. 37 is a cross-sectional view of an energy conversion apparatus along an F-F’ line in FIG. 36.

[0062] FIG. 38 is a cross-sectional view of an energy conversion apparatus along a G-G’ line in FIG. 36.

[0063] FIG. 39 is a plan view of an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0064] FIG. 40 is a cross-sectional view of an energy conversion apparatus along an H-H’ line in FIG. 39.

[0065] FIG. 41 is a cross-sectional view of an energy conversion apparatus along an I-I’ line in FIG. 39.

[0066] FIG. 42 is a schematic diagram illustrating the structure of a respective energy conversion unit in an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0067] FIG. 43 is a schematic diagram illustrating the structure of a respective energy conversion unit in an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0068] FIG. 44 illustrates a process of welding a lead line to an electrode in some embodiments according to the present disclosure.

[0069] FIG. 45 is a plan view of an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0070] FIG. 46 is a cross-sectional view of an energy conversion apparatus along a J-J’ line in FIG. 45.

[0071] FIG. 47 is a plan view of an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure.

[0072] FIG. 48 is a cross-sectional view of an energy conversion apparatus along a K-K’ line in FIG. 47.DETAILED DESCRIPTION

[0073] The disclosure will now be described more specifically with reference to the following embodiments. It is to be noted that the following descriptions of some embodiments are presented herein for purpose of illustration and description only. It is not intended to be exhaustive or to be limited to the precise form disclosed.

[0074] With the growing demand for energy and the increasing awareness of environmental protection, solar energy, as a clean and renewable energy source, has significant development and utilization value. Perovskite solar cells, as a new type of solar cell, have attracted widespread attention due to their high photoelectric conversion efficiency and simple fabrication process. However, the stability of perovskite solar cells remains a challenge, and there is still room for improvement in their photoelectric conversion efficiency. Therefore, developing a highly efficient and stable perovskite solar cell has important practical application value.

[0075] Accordingly, the present disclosure provides, inter alia, an energy conversion apparatus and a method of fabricating an energy conversion apparatus that substantially obviate one or more of the problems due to limitations and disadvantages of the related art. In one aspect, the present disclosure provides an energy conversion apparatus. In some embodiments, the energy conversion apparatus includes a first base substrate; a first electrode layer on the first base substrate; a hole transport layer on a side of the first electrode layer away from the first base substrate; a perovskite layer on a side of the hole transport layer away from the first base substrate; an electron transport layer on a side of the perovskite layer away from the first base substrate; and a second electrode layer on a side of the electron transport layer away from the first base substrate. Optionally, the first electrode layer comprises a first portion and a second portion spaced apart from each other. Optionally, the first portion is electrically isolated from the second electrode layer. Optionally, the second portion is electrically connected to the second electrode layer.

[0076] FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the structure of an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. Referring to FIG. 1, the  energy conversion apparatus in some embodiments includes a first base substrate BS1, a first electrode layer E1 (e.g., an anode layer) on the first base substrate BS1, a hole transport layer HTL on a side of the first electrode layer E1 away from the first base substrate BS1, a hole passivation layer HPL on a side of the hole transport layer HTL away from the first base substrate BS1, a perovskite layer PL on a side of the hole passivation layer HPL away from the first base substrate BS1, a perovskite passivation layer PPL on a side of the perovskite layer PL away from the first base substrate BS1, an electron transport layer ETL on a side of the perovskite passivation layer PPL away from the first base substrate BS1, an electron modification layer EML on a side of the electron transport layer ETL away from the first base substrate BS1, a second electrode layer E2 (e.g., a cathode layer) on a side of the electron modification layer EML away from the first base substrate BS1, and a second base substrate BS2 on a side of the second electrode layer E2 away from the first base substrate BS1.

[0077] Various appropriate conductive materials may be used for making the first electrode layer E1. In some embodiments, the first electrode layer E1 includes a conductive metal oxide. Optionally, the first electrode layer E1 includes a transparent conductive metal oxide. Examples of conductive metal oxide materials suitable for making the first electrode layer E1 include fluorine-doped tin oxide and indium tin oxide.

[0078] The conductive material for making the first electrode layer E1 may be deposited on the first base substrate BS1 using various appropriate methods. For example, the conductive material for making the first electrode layer E1 may be deposited using physical vapor deposition or reactive plasma deposition.

[0079] In some embodiments, the first electrode layer E1 has a thickness in a range of 100 nm to 700 nm, e.g., 100 nm to 200 nm, 200 nm to 300 nm, 300 nm to 400 nm, 400 nm to 500 nm, 500 nm to 600 nm, or 600 nm to 700 nm. The inventors of the present disclosure discover that, if the thickness is smaller than 100 nm, the resistance of the first electrode layer E1 increases; and if the thickness is greater than 700 nm, the light transmittance of the first electrode layer E1 decreases, adversely affecting the photoelectric conversion efficiency.

[0080] Various appropriate hole transport materials may be used for making the hole transport layer HTL. Examples of hole transport materials suitable for making the hole transport layer HTL include nickel oxide doped with a dopant, dimeric fluorene-based carbazole, and poly [bis (4-phenyl) (2, 4, 6-trimethylphenyl) amine] . Optionally, the dopant for doping nickel oxide to increase conductivity is a metal oxide. Examples of dopants for doping nickel oxide to increase conductivity include one or more of magnesium oxide, lithium oxide, tin oxide, and copper oxide.

[0081] The hole transport material for making the hole transport layer HTL may be deposited on the first electrode layer E1 using various appropriate methods. For example, the hole transport material for making the hole transport layer HTL may be deposited using physical vapor deposition, reactive plasma deposition, or a coating method.

[0082] In some embodiments, the hole transport layer HTL has a thickness in a range of 10 nm to 40 nm, e.g., 10 nm to 15 nm, 15 nm to 20 nm, 20 nm to 25 nm, 25 nm to 30 nm, 30 nm to 35 nm, or 35 nm to 40 nm. The inventors of the present disclosure discover that, if the thickness is smaller than 10 nm, it cannot be guaranteed that the first electrode layer E1 is completely covered; and if the thickness is greater than 40 nm, the light transmittance of the hole transport layer HTL decreases, adversely affecting the photoelectric conversion efficiency.

[0083] Various appropriate hole passivation materials may be used for making the hole passivation layer HPL. In some embodiments, the hole passivation layer HPL includes an insulating oxide material. Examples of insulating oxide materials suitable for making the hole passivation layer HPL include aluminum oxide, silicon dioxide, and zirconium dioxide. The hole passivation layer HPL is a critical component in the energy conversion apparatus. The primary function of the hole passivation layer HPL is to effectively reduce defect states at the surface and interface of the perovskite layer, thereby significantly decreasing the likelihood of charge recombination and enhancing charge transport efficiency. By introducing this highly effective passivation material between the hole transport layer HTL and the perovskite layer PL, the hole passivation layer HPL not only improves photoelectric conversion efficiency but also substantially enhances the long-term stability and reliability of the energy conversion apparatus. The presence of the hole passivation layer HPL ensures that the energy conversion apparatus operates efficiently while offering extended lifespan and superior performance.

[0084] The hole passivation material for making the hole passivation layer HPL may be deposited on the hole transport layer HTL using various appropriate methods. For example, the hole passivation material for making the hole passivation layer HPL may be deposited using reactive plasma deposition, atomic layer deposition, or magnetron sputtering.

[0085] In some embodiments, the hole passivation layer HPL has a thickness no more than 1 nm, e.g., no more than 0.95 nm, no more than 0.90 nm, no more than 0.85 nm, no more than 0.80 nm, no more than 0.75 nm, no more than 0.70 nm, no more than 0.65 nm, no more than 0.60 nm, no more than 0.55 nm, or no more than 0.50 nm. The inventors of the present disclosure discover that, if the thickness is greater than 1 nm, the hole passivation layer HPL cannot form the tunneling effect, leading to the formation of an insulating barrier between the hole transport layer HTL and the perovskite layer PL.

[0086] Various appropriate perovskite materials may be used for making the perovskite layer PL. In some embodiments, the perovskite layer PL includes an organic or inorganic perovskite material. Examples of inorganic perovskite materials suitable for making the perovskite layer PL include cesium lead iodide, cesium lead bromide, cesium tin iodide, cesium tin bromide, rubidium lead iodide, rubidium lead bromide, and formamidinium cesium lead iodide. Examples of organic perovskite materials suitable for making the perovskite layer PL include methylammonium lead iodide, methylammonium lead bromide, formamidinium lead iodide, formamidinium lead bromide, and methylammonium formamidinium lead iodide.

[0087] The perovskite material for making the perovskite layer PL may be deposited on the hole passivation layer HPL using various appropriate methods. For example, the perovskite material for making the perovskite layer PL may be deposited using coating methods or a combination of evaporation and coating methods.

[0088] In some embodiments, the perovskite layer PL has a thickness in a range of 300 nm to 700 nm, e.g., 300 nm to 400 nm, 400 nm to 500 nm, 500 nm to 600 nm, or 600 nm to 700 nm. The inventors of the present disclosure discover that, due to the excellent light absorption properties of perovskite, a thickness of 300 nm is generally sufficient to absorb visible light below 800 nm. When the perovskite thickness exceeds 1 μm, the increased carrier migration distance can lead to internal recombination of holes and electrons. Additionally, an excessively thick perovskite layer can increase internal defects, thereby affecting efficiency.

[0089] Various appropriate perovskite passivation materials may be used for making the perovskite passivation layer PPL. In some embodiments, the perovskite passivation layer PPL includes a passivation material for enhancing the performance and stability of the perovskite layer. Examples of perovskite passivation materials suitable for making the perovskite passivation layer PPL include an inorganic perovskite passivation material or an organic perovskite passivation material. Examples of inorganic perovskite passivation materials suitable for making the perovskite passivation layer PPL include a metal fluoride such as lithium fluoride, sodium fluoride, calcium fluoride, magnesium fluoride. Examples of organic perovskite passivation materials suitable for making the perovskite passivation layer PPL include fullerene derivative, and [6, 6] -phenyl-C61-butyric acid. The perovskite passivation layer PPL plays a crucial role in enhancing the performance and durability of the energy conversion apparatus. The primary function of the perovskite passivation layer PPL is to passivate the surface defects of the perovskite layer, thereby reducing non-radiative recombination losses and improving the overall photoelectric conversion efficiency. By effectively mitigating these defects, the perovskite passivation layer PPL helps maintain the integrity of the perovskite layer, preventing degradation over time. The perovskite passivation layer PPL is essential not only for boosting the immediate efficiency of the energy conversion apparatus but also for ensuring its long-term operational stability. The introduction of the perovskite passivation layer PPL significantly contributes to achieving a high-efficiency and durable energy conversion apparatus.

[0090] The perovskite passivation material for making the perovskite passivation layer PPL may be deposited on the passivation layer PL using various appropriate methods. For example, the perovskite passivation material for making the perovskite passivation layer PPL may be deposited using coating methods such as blade coating or slot-die coating.

[0091] In some embodiments, the perovskite passivation layer PPL has a thickness in a range of 1 nm to 10 nm, e.g., 1 nm to 2 nm, 2 nm to 3 nm, 3 nm to 4 nm, 4 nm to 5 nm, 5 nm to 6 nm, 6 nm to 7 nm, 7 nm to 8 nm, 8 nm to 9 nm, or 9 nm to 10 nm. The inventors of the present  disclosure discover that, if the thickness of the perovskite passivation layer PPL is too small, it cannot be guaranteed that the perovskite layer PL is completely covered; if the thickness of the perovskite passivation layer PPL is too large, it increases the material usage, leading to higher costs.

[0092] Various appropriate electron transport materials may be used for making the electron transport layer ETL. Examples of electron transport materials suitable for making the electron transport layer ETL include an inorganic electron transport material or an organic electron transport material. Examples of organic electron transport materials suitable for making the electron transport layer ETL include fullerenes such as C60 fullerene and C70 fullerene. Examples of inorganic electron transport materials suitable for making the electron transport layer ETL include zinc oxide and titanium oxide.

[0093] The electron transport material for making the electron transport layer ETL may be deposited on the perovskite passivation layer PPL using various appropriate methods. For example, the electron transport material for making the electron transport layer ETL may be deposited using evaporation or coating methods.

[0094] In some embodiments, the electron transport layer ETL has a thickness in a range of 1 nm to 40 nm, e.g., 1 nm to 5 nm, 5 nm to 10 nm, 10 nm to 15 nm, 15 nm to 20 nm, 20 nm to 25 nm, 25 nm to 30 nm, 30 nm to 35 nm, or 35 nm to 40 nm. The inventors of the present disclosure discover that, if the thickness of the electron transport layer ETL is too small, it cannot be guaranteed that the perovskite passivation layer PPL is completely covered; if the thickness of the electron transport layer ETL is too large, it increases the material usage, leading to higher costs.

[0095] Various appropriate conductive materials may be used for making the electron modification layer EML. Examples of electron modification materials suitable for making the electron modification layer EML include tin oxide. The electron modification layer EML is a vital component that significantly enhances the overall performance of the energy conversion apparatus. The primary function of the electron modification layer EML is to improve the interface properties between the electron transport layer ETL and the subsequent layers, specifically by blocking holes and facilitating the efficient transport of electrons. The electron modification layer EML helps to reduce the likelihood of charge recombination at the interface, thereby increasing the photoelectric conversion efficiency. Additionally, the electron modification layer EML contributes to the stability of the energy conversion apparatus by ensuring a more stable and effective charge extraction process. The presence of the electron modification layer EML is crucial for optimizing the electron transport pathway, which in turn leads to better efficiency and long-term reliability of the energy conversion apparatus.

[0096] The electron modification material for making the electron modification layer EML may be deposited on the electron transport layer ETL using various appropriate methods. For  example, the electron modification material for making the electron modification layer EML may be deposited using atomic layer deposition.

[0097] In some embodiments, the electron modification layer EML has a thickness in a range of 1 nm to 40 nm, e.g., 1 nm to 5 nm, 5 nm to 10 nm, 10 nm to 15 nm, 15 nm to 20 nm, 20 nm to 25 nm, 25 nm to 30 nm, 30 nm to 35 nm, or 35 nm to 40 nm. The inventors of the present disclosure discover that, if the thickness of the electron modification layer EML is too small, it cannot be guaranteed that the electron transport layer ETL is completely covered; if the thickness of the electron modification layer EML is too large, it increases the material usage, leading to higher costs.

[0098] Various appropriate conductive materials may be used for making the second electrode layer E2. Examples of conductive materials suitable for making the second electrode layer E2 include indium tin oxide, copper, silver, indium tungsten oxide, bismuth, molybdenum, and chromium. In some embodiments, the second electrode layer E2 includes a stacked structure comprising indium tin oxide, copper, and molybdenum. In one particular example, the stacked structure includes a first sublayer comprising indium tin oxide, a second sublayer comprising copper on the first sublayer, and a third sublayer comprising molybdenum on a side of the second sublayer away from the first sublayer. The inventors of the present disclosure discover that the first sublayer comprising indium tin oxide can effectively prevent diffusion of metal elements into the light emitting layers (e.g., the perovskite layer PL) ; the third sublayer comprising molybdenum can prevent edge lifting and / or cratering of the second sublayer after laser scribing.

[0099] The conductive material for making the second electrode layer E2 may be deposited on the electron modification layer EML using various appropriate methods. For example, the conductive material for making the second electrode layer E2 may be deposited using physical vapor deposition, reactive plasma deposition, evaporation methods, or a combination of reactive plasma deposition and physical vapor deposition.

[0100] In some embodiments, the second electrode layer E2 has a thickness of no more than 500 nm, e.g., no more than 450 nm, no more than 400 nm, no more than 350 nm, or no more than 300 nm. The inventors of the present disclosure discover that, if the thickness of the second electrode layer E2 is too small, the resistance of the second electrode layer E2 increases; if the thickness of the second electrode layer E2 is too large, it increases the material usage, leading to higher costs.

[0101] In some embodiments, during the fabrication process of the energy conversion apparatus, laser scribing is utilized to enhance the output voltage and reduce resistance losses. In some embodiments, a first laser scribing is performed subsequent to depositing a conductive material for making the first electrode layer E1, thereby forming the first electrode layer E1. Optionally, the first laser scribing is performed with a scribe width of 30-50 μm. In some embodiments, a second laser scribing is performed subsequent to depositing an electrode  modification material for making the electrode modification layer EML, thereby forming the electrode modification layer EML, the electron transport layer ETL, the perovskite passivation layer PPL, the perovskite layer PL, the hole passivation layer HPL, and the hole transport layer HTL. Optionally, the second laser scribing is performed with a scribe width of 30-200 μm. In some embodiments, a third laser scribing is performed subsequent to depositing a conductive material for making the second electrode layer E2, thereby forming the second electrode layer E2. Optionally, the third laser scribing is performed with a scribe width of 30-200 μm.

[0102] FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the structure of an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. Referring to FIG. 2, the energy conversion apparatus in some embodiments includes a first base substrate BS1, a first electrode layer E1 (e.g., an anode layer) on the first base substrate BS1, a hole transport layer HTL on a side of the first electrode layer E1 away from the first base substrate BS1, a hole passivation layer HPL on a side of the hole transport layer HTL away from the first base substrate BS1, a perovskite layer PL on a side of the hole passivation layer HPL away from the first base substrate BS1, a perovskite passivation layer PPL on a side of the perovskite layer PL away from the first base substrate BS1, an electron transport layer ETL on a side of the perovskite passivation layer PPL away from the first base substrate BS1, an electron modification layer EML on a side of the electron transport layer ETL away from the first base substrate BS1, a second electrode layer E2 (e.g., a cathode layer) on a side of the electron modification layer EML away from the first base substrate BS1, and a second base substrate BS2 on a side of the second electrode layer E2 away from the first base substrate BS1.

[0103] In some embodiments, the first electrode layer E1 includes a first portion P1 and a second portion P2 spaced apart from each other. In some embodiments, the first portion P1 is electrically connected to the second electrode layer E2, and the second portion P2 is electrically connected to the second electrode layer E2. In some embodiments, the first portion P1 is in contact with the hole transport layer HTL, and the second portion P2 is in contact with the hole transport layer HTL.

[0104] In some embodiments, the energy conversion apparatus includes a plurality of energy conversion units UN, and one or more gaps GP spacing apart the plurality of energy conversion units UN. FIG. 3 is a schematic diagram illustrating the structure of a respective energy conversion unit in an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. Referring to FIG. 3, in some embodiments, a respective energy conversion unit of the plurality of energy conversion units UN includes a first portion P1 and a second portion P2 of the first electrode layer E1, a hole transport block HTLB of the hole transport layer HTL on the first portion P1 and the second portion P2, a hole passivation block HPLB of the hole passivation layer HPL on a side of the hole transport block HTLB away from the first portion P1 and the second portion P2, a perovskite block PLB of the perovskite layer PL on a side of the hole passivation block HPLB away from the hole transport block HTLB, a perovskite passivation block PPLB of the perovskite passivation layer PPL on a side of the  perovskite block PLB away from the hole passivation block HPLB, an electron transport block ETLB of the electron transport layer ETL on a side of the perovskite passivation block PPLB away from the perovskite block PLB, an electron modification block EMLB of the electron modification layer EML on a side of the electron transport block ETLB away from the perovskite passivation block PPLB, and a second electrode block E2B of the second electrode layer E2 on a side of the electron modification block EMLB away from the electron transport block ETLB. In some embodiments, the second electrode block E2B extends through a respective groove of one or more grooves GV extending through the electron modification block EMLB, the electron transport block ETLB, the perovskite passivation block PPLB, the perovskite block PLB, the hole passivation block HPLB, and the hole transport block HTLB, to connect to the second portion P2.

[0105] Referring to FIG. 2, the energy conversion apparatus in some embodiments further includes a first lead line LL1 connected to the first portion P1, and a second lead line LL2 connected to the second portion P2. Optionally, the first lead line LL1 is on a side of the first portion P1 away from the first base substrate BS1, and the second lead line LL2 is on a side of the second portion P2 away from the first base substrate BS1. In one example, the first lead line LL1 and the second lead line LL2 include a conductive adhesive material, e.g., a conductive adhesive tape.

[0106] In some embodiments, the energy conversion apparatus further includes an encapsulating layer EN on a side of the second electrode layer E2 away from the first base substrate BS1, encapsulating the plurality of energy conversion units UN. Optionally, the encapsulating layer EN extends into the one or more gaps GP. In one example, the encapsulating layer EN includes a polyolefin elastomer.

[0107] In some embodiments, the energy conversion apparatus further includes a barrier layer BL on the first base substrate BS1, configured to receive the encapsulating layer EN and the plurality of the energy conversion units UN. In one example, the barrier layer includes butyl rubber.

[0108] In some embodiments, the energy conversion apparatus further includes a second base substrate BS2 on a side of the encapsulating layer EN and the barrier layer BL away from the first base substrate BS1.

[0109] In another aspect, the present disclosure provides a method of forming an energy conversion apparatus. FIG. 4 is a flow chart illustrating a process of fabricating an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. Referring to FIG. 4, the method in some embodiments includes forming a first electrode layer on a first base substrate, forming a hole transport layer on a side of the first electrode layer away from the first base substrate, forming a hole passivation layer on a side of the hole transport layer away from the first base substrate, forming a perovskite layer on a side of the hole passivation layer away from the first base substrate, forming a perovskite passivation layer on a side of the perovskite  layer away from the first base substrate, forming an electron transport layer on a side of the perovskite passivation layer away from the first base substrate, forming an electron modification layer on a side of the electron transport layer away from the first base substrate, forming a second electrode layer on a side of the electron modification layer away from the first base substrate, and forming a second base substrate on a side of the second electrode layer away from the first base substrate.

[0110] In some embodiments, the method further includes forming a plurality of energy conversion units, and forming one or more gaps spacing apart the plurality of energy conversion units. FIG. 5 is a flow chart illustrating a process of fabricating an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. Referring to FIG. 5, in some embodiments, forming the first electrode layer includes forming a first electrode material layer on a first base substrate; and performing a first laser scribing on the first electrode material layer, thereby forming a first portion and a second portion spaced apart from each other.

[0111] FIG. 6 is a flow chart illustrating a process of fabricating an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. Referring to FIG. 6, in some embodiments, the method further includes forming a hole transport material layer on the first portion and the second portion, forming a hole passivation material layer on a side of the hole transport material layer away from the first portion and the second portion, forming a perovskite material layer on a side of the hole passivation material layer away from the hole transport material layer, forming a perovskite passivation material layer on a side of the perovskite material layer away from the hole passivation material layer, forming an electron transport material layer on a side of the perovskite passivation material layer away from the perovskite material layer, forming an electron modification material layer on a side of the electron transport material layer away from the perovskite passivation material layer, and performing a second laser scribing on the electrode modification material layer, the electron transport material layer, the perovskite passivation material layer, the perovskite material layer, the hole passivation material layer, and the hole transport material layer, thereby forming one or more grooves exposing a surface of the second portion.

[0112] FIG. 7 is a flow chart illustrating a process of fabricating an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. Referring to FIG. 7, the method in some embodiments further includes forming a second electrode material layer on a side of the electrode modification material layer away from the first base substrate, the second electrode material layer extending through a respective groove of the one or more grooves to connect to the second portion; and performing a third laser scribing on the second electrode material layer, thereby forming one or more gaps, the electrode modification layer, the electron transport layer, the perovskite passivation layer, the perovskite layer, the hole passivation layer, and the hole transport layer. Optionally, the one or more gaps space apart the plurality of energy conversion units. A respective energy conversion unit of the plurality of energy  conversion units includes a first portion and a second portion of the first electrode layer, a hole transport block of the hole transport layer on the first portion and the second portion, a hole passivation block of the hole passivation layer on a side of the hole transport block away from the first portion and the second portion, a perovskite block of the perovskite layer on a side of the hole passivation block away from the hole transport block, a perovskite passivation block of the perovskite passivation layer on a side of the perovskite block away from the hole passivation block, an electron transport block of the electron transport layer on a side of the perovskite passivation block away from the perovskite block, an electron modification block of the electron modification layer on a side of the electron transport block away from the perovskite passivation block, and a second electrode block of the second electrode layer on a side of the electron modification block away from the electron transport block.

[0113] To illustrate the process of forming the energy conversion apparatus according to the present disclosure, certain exemplary embodiments are provided below. Various alternative implementations may be practiced in the present disclosure.

[0114] In one example, an indium tin oxide layer with a thickness of 150 nm is formed on a substrate using the physical vapor deposition method. Subsequently, a first laser scribing is performed with a scribe width of 50 μm, thereby forming the first electrode layer. On the first electrode layer, a hole transport layer with a thickness of 20 nm is fabricated using the physical vapor deposition method and nickel oxide as the hole transport material. On the hole transport layer, an aluminum oxide hole passivation layer with a thickness of 0.3 nm is fabricated using the atomic layer deposition method to form an effective tunneling effect. On the hole passivation layer, an organic-inorganic perovskite solution is coated using the coating method. Subsequently, vacuum concentration drying and high-temperature annealing (not exceeding 150℃) are applied to form large-grain α-phase perovskite with a controlled thickness of 500 nm.This ensures sufficient absorption of visible light while avoiding internal recombination and an increase in defects. On the perovskite layer, a lithium fluoride perovskite passivation layer with a thickness of 1.6 nm is fabricated using the evaporation method. This layer is designed to passivate defects in the perovskite layer and improve photoelectric conversion efficiency. On the perovskite passivation layer, a C60 fullerent electron transport layer with a thickness of 25 nm is fabricated using the evaporation method. This ensures efficient electron transport while controlling costs. On the electron transport layer, a tin (IV) oxide electron modification layer with a thickness of 20 nm is fabricated using the atomic layer deposition method to act as a hole-blocking layer. Subsequently, a second laser scribing is performed with a scribe width of 50 μm. On the electron modification layer, an indium tin oxide and copper cathode layer is fabricated using a combination of reactive plasma deposition and physical vapor deposition methods. The thickness of the indium tin oxide is 40 nm, and the thickness of the copper is 50 nm. Subsequently, a third laser scribing is performed with a scribe width of 50 μm. Subsequently, a laser edge cleaning is performed, followed by attaching conductive adhesive tapes to the cathode and anode, extending them outward. Butyl rubber is applied  around the edges of the glass. A POE film (acopolymer of ethylene and a high-carbon α-olefin) is then applied over all the layers and the conductive adhesive tapes. Subsequently, a cover glass is placed on top to complete the lamination process. The laminated cell is subjected to lamination and heating (at a temperature below 150℃) to melt the POE film. After cooling and solidifying, the energy conversion apparatus is formed.

[0115] In another example, a glass substrate coated with fluorine-doped tin oxide, having a thickness of 500 nm, is used. A first laser scribing is performed on the fluorine-doped tin oxide with a scribe width of 35 μm, thereby forming the first electrode layer. On the first electrode layer, a nickel oxide hole transport layer with a thickness of 20 nm is fabricated using the physical vapor deposition method. On the hole transport layer, an aluminum oxide hole passivation layer with a thickness of 0.3 nm is fabricated using the atomic layer deposition method to form an effective tunneling effect. On the hole passivation layer, an organic-inorganic perovskite solution is coated using the coating method. Subsequently, vacuum concentration drying and high-temperature annealing (not exceeding 150℃) are applied to form large-grain α-phase perovskite with a controlled thickness of 500 nm. This ensures sufficient absorption of visible light while avoiding internal recombination and an increase in defects. On the perovskite layer, a lithium fluoride perovskite passivation layer with a thickness of 1.5 nm is fabricated using the evaporation method. This passivation layer is designed to reduce defects in the perovskite layer and improve photoelectric conversion efficiency. On the perovskite passivation layer, a C60 fullerene electron transport layer with a thickness of 20 nm is fabricated using the evaporation method. This ensures efficient electron transport while controlling costs. On the electron transport layer, a tin (IV) oxide electron modification layer with a thickness of 20 nm is fabricated using the atomic layer deposition method to act as a hole-blocking layer. Subsequently, a second laser scribing is then performed with a scribe width of 50 μm. On the electron modification layer, an indium tin oxide and copper cathode layer is fabricated using a combination of reactive plasma deposition and physical vapor deposition methods. The thickness of the indium tin oxide is 40 nm, and the thickness of the copper is 35 nm. Subsequently, a third laser scribing is performed with a scribe width of 50 μm. Subsequently, a laser edge cleaning is performed. Subsequently, conductive adhesive tapes are attached to the cathode and anode and extended outward. Butyl rubber is applied around the edges of the glass. A POE film (acopolymer of ethylene and high-carbon α-olefin) is then applied over all the layers and the conductive adhesive tapes. Subsequently, a cover glass is placed on top to complete the lamination process. The laminated cell is subjected to lamination and heating (at a temperature below 150℃) to melt the POE film. After cooling and solidifying, the energy conversion apparatus is formed.

[0116] FIG. 8 is a schematic diagram illustrating the structure of an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. Referring to FIG. 8, the energy conversion apparatus in some embodiments includes a first base substrate BS1, a first electrode layer E1 (e.g., an anode layer) on the first base substrate BS1, a hole transport layer  HTL on a side of the first electrode layer E1 away from the first base substrate BS1, a perovskite layer PL on a side of the hole transport layer HTL away from the first base substrate BS1, an electron transport layer ETL on a side of the perovskite layer PL away from the first base substrate BS1, and a second electrode layer E2 (e.g., a cathode layer) on a side of the electron transport layer ETL away from the first base substrate BS1.

[0117] In some embodiments, the first electrode layer E1 includes a first portion P1 and a second portion P2 spaced apart from each other. In some embodiments, the first portion P1 is electrically isolated from the second electrode layer E2, and the second portion P2 is electrically connected to the second electrode layer E2. In some embodiments, the first portion P1 is in contact with the hole transport layer HTL, and the second portion P2 is in contact with the hole transport layer HTL.

[0118] In some embodiments, the energy conversion apparatus includes a plurality of energy conversion units UN, and one or more gaps GP spacing apart the plurality of energy conversion units UN. A respective gap of the one or more gaps GP extends through the second electrode layer E2, the electron transport layer ETL, the perovskite layer PL, and the hole transport layer HTL, exposing a portion of the first electrode layer E1.

[0119] FIG. 9 illustrates one or more gaps and one or more grooves in an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. In some embodiments, the energy conversion apparatus includes one or more grooves GV. A respective groove of the one or more grooves GV extends through the electron transport layer ETL, the perovskite layer PL, and the hole transport layer HTL, exposing a portion of a second portion P2. Referring to FIG. 8 and FIG. 9, the respective groove of the one or more grooves GV is configured to receive a portion of the second electrode layer E2. The portion of the second electrode layer E2 extends into the respective groove to connect to the second portion P2.

[0120] In some embodiments, a side wall of the respective gap has a slope angle α in a range of 45 degrees to 90 degrees, e.g., 45 degrees to 50 degrees, 55 degrees to 60 degrees, 65 degrees to 70 degrees, 75 degrees to 80 degrees, or 85 degrees to 90 degrees. The inventors of the present disclosure discover that, by having the slope angle α in this range, collapse of the second electrode layer E2 and the formation of a short circuit with the first electrode layer E1 during subsequent encapsulation and lamination processes can be prevented, thereby ensuring the performance of the energy conversion apparatus.

[0121] In some embodiments, a portion of the first electrode layer E1 exposed by the respective gap has an average width in a range of 30 μm to 100 μm, e.g., 30 μm to 40 μm, 40 μm to 50 μm, 50 μm to 60 μm, 60 μm to 70 μm, 70 μm to 80 μm, 80 μm to 90 μm, or 90 μm to 100 μm.

[0122] In some embodiments, a side wall of the respective groove has a slope angle β in a range of 45 degrees to 90 degrees, e.g., 45 degrees to 50 degrees, 55 degrees to 60 degrees, 65  degrees to 70 degrees, 75 degrees to 80 degrees, or 85 degrees to 90 degrees. The inventors of the present disclosure discover that, by having the slope angle β in this range, resistance of the connection formed between the second electrode layer E2 and the second portion P2 can be reduced.

[0123] In some embodiments, a portion of the first electrode layer E1 exposed by the respective groove has an average width in a range of 30 μm to 100 μm, e.g., 30 μm to 40 μm, 40 μm to 50 μm, 50 μm to 60 μm, 60 μm to 70 μm, 70 μm to 80 μm, 80 μm to 90 μm, or 90 μm to 100 μm.

[0124] FIG. 10 is a flow chart illustrating a process of fabricating an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. Referring to FIG. 10, the method in some embodiments includes forming a first electrode layer on a first base substrate; forming a hole transport layer on a side of the first electrode layer away from the first base substrate; forming a perovskite layer on a side of the hole passivation layer away from the first base substrate; forming an electron transport layer on a side of the perovskite passivation layer away from the first base substrate; and forming a second electrode layer on a side of the electron transport layer away from the first base substrate.

[0125] FIG. 11 is a flow chart illustrating a process of fabricating an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. Referring to FIG. 11, the method in some embodiments includes forming a first electrode material layer on a first base substrate; and performing a first laser scribing on the first electrode material layer, thereby forming a first portion and a second portion spaced apart from each other.

[0126] FIG. 12 is a flow chart illustrating a process of fabricating an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. Referring to FIG. 12, the method in some embodiments includes forming a hole transport material layer on the first portion and the second portion; forming a perovskite material layer on a side of the hole passivation material layer away from the hole transport material layer; forming an electron transport material layer on a side of the perovskite passivation material layer away from the perovskite material layer; and performing a second laser scribing on the electron transport material layer, the perovskite material layer, and the hole transport material layer, thereby forming one or more grooves exposing a surface of the first electrode layer.

[0127] FIG. 13 is a flow chart illustrating a process of fabricating an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. Referring to FIG. 13, the method in some embodiments includes forming a second electrode material layer on a side of the hole transport material layer away from the first base substrate, the second electrode material layer extending through a respective groove of the one or more grooves to connect to the second portion; and performing a third laser scribing on the second electrode material layer, thereby forming one or more gaps, the electron transport layer, the perovskite layer, and the hole transport layer.

[0128] To illustrate the process of forming the energy conversion apparatus according to the present disclosure, certain exemplary embodiments are provided below. Various alternative implementations may be practiced in the present disclosure.

[0129] In one example, a glass substrate coated with fluorine-doped tin oxide is used. A first laser scribing is performed on the fluorine-doped tin oxide with a scribe width in a range of 30 μm to 100 μm, thereby forming the first electrode layer comprising a plurality of electrode blocks (including the first portion and the second portion) of a plurality of energy conversion units. A width of a respective energy conversion unit of the plurality of energy conversion units is in a range of 3 to 7 mm. On the first electrode layer, a hole transport layer, a perovskite layer, and an electron transport layer are sequentially formed. Subsequently, a second laser scribing is performed with a scribe width in a range of 30 μm to 100 μm. The distance between the second laser scribing line and the first laser scribing line is in a range of 10 to 50 μm. The first electrode layer in the second scribing area is retained, while the layers above the first electrode layer are etched away by the laser. The etching slope angle of the layers above the first electrode layer is in a range of 45 degrees to 90 degrees. A cathode layer is deposited on the electron transport layer using a process such as sputtering or reactive plasma deposition. The cathode layer may be made of a conductive material such as indium tin oxide, indium zinc oxide, indium tungsten oxide, copper, silver, or other appropriate metal oxides or metal materials. Subsequently, a third laser scribing is performed with a scribe width in a range of 30 μm to 100 μm. The distance between the third laser scribing line and the second laser scribing line is in a range of 10 to 50 μm. The first electrode layer in the third scribing area is retained, while the layers above the first electrode layer are etched away by the laser. The etching slope angle of the layers above the first electrode layer is in a range of 45 degrees to 90 degrees. Subsequently, a laser edge cleaning is performed with a cleaning width in a range of 5 to 20 mm. Subsequently, processes of applying busbars, encapsulating with PIB (Polyisobutylene) & POE (Polyolefin Elastomer) films, and subsequent junction box assembly are performed.

[0130] FIG. 14 is a schematic diagram illustrating the structure of an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. Referring to FIG. 14, the energy conversion apparatus in some embodiments includes a first base substrate BS1, a first electrode layer E1 (e.g., an anode layer) on the first base substrate BS1, a hole transport layer HTL on a side of the first electrode layer E1 away from the first base substrate BS1, a perovskite layer PL on a side of the hole transport layer HTL away from the first base substrate BS1, an electron transport layer ETL on a side of the perovskite layer PL away from the first base substrate BS1, a second electrode layer E2 (e.g., a cathode layer) on a side of the electron transport layer ETL away from the first base substrate BS1, and an auxiliary electrode layer AEL on a side of the second electrode layer E2 away from the first base substrate BS1.

[0131] In some embodiments, the first electrode layer E1 includes a first portion P1 and a second portion P2 spaced apart from each other. In some embodiments, the first portion P1 is electrically isolated from the second electrode layer E2, and the second portion P2 is  electrically connected to the second electrode layer E2. In some embodiments, the first portion P1 is in contact with the hole transport layer HTL, and the second portion P2 is in contact with the hole transport layer HTL.

[0132] In some embodiments, the energy conversion apparatus includes a plurality of energy conversion units UN, and one or more gaps GP spacing apart the plurality of energy conversion units UN. A respective gap of the one or more gaps GP extends through the second electrode layer E2, the electron transport layer ETL, the perovskite layer PL, and the hole transport layer HTL, exposing a portion of the first electrode layer E1.

[0133] FIG. 15 illustrates one or more grooves in an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. In some embodiments, the energy conversion apparatus includes one or more grooves GV. A respective groove of the one or more grooves GV extends through the electron transport layer ETL, the perovskite layer PL, and the hole transport layer HTL, exposing a portion of a second portion P2. Referring to FIG. 14 and FIG. 15, the respective groove of the one or more grooves GV is configured to receive a portion of the second electrode layer E2. The portion of the second electrode layer E2 extends into the respective groove to connect to the second portion P2.

[0134] FIG. 16 illustrates one or more gaps and one or more second grooves in an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. In some embodiments, the energy conversion apparatus includes one or more second grooves GV2. A respective second groove of the one or more second grooves GV2 is on a side of the portion of the second electrode layer E2 in the respective groove away from the first electrode layer E1.

[0135] In some embodiments, the auxiliary electrode layer AEL includes one or more auxiliary electrode blocks AEB. The respective second groove of the one or more second grooves GV2 is configured to receive a respective electrode block of the one or more auxiliary electrode blocks AEB. The respective electrode block of the one or more auxiliary electrode blocks AEB is in contact with the portion of the second electrode layer E2 in the respective groove. The inventors of the present disclosure discover that, by having the auxiliary electrode layer AEL, the efficiency of the energy conversion apparatus can be enhanced. Various appropriate conductive materials may be used for making the auxiliary electrode layer AEL. Examples of conductive materials suitable for making the auxiliary electrode layer AEL include indium tin oxide, copper, silver, indium tungsten oxide, bismuth, molybdenum, and chromium. In one particular example, the auxiliary electrode layer AEL is made of silver. In another example, the auxiliary electrode layer AEL is fabricated using a screen printing process.

[0136] FIG. 17 is a flow chart illustrating a process of fabricating an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. Referring to FIG. 17, the method in some embodiments includes forming a first electrode layer on a first base substrate; forming a hole transport layer on a side of the first electrode layer away from the first base substrate; forming a perovskite layer on a side of the hole passivation layer away from the first  base substrate; forming an electron transport layer on a side of the perovskite passivation layer away from the first base substrate; forming a second electrode layer on a side of the electron transport layer away from the first base substrate; and forming an auxiliary electrode layer on a side of the second electrode layer away from the first base substrate.

[0137] FIG. 18 is a flow chart illustrating a process of fabricating an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. Referring to FIG. 18, the method in some embodiments includes forming a first electrode material layer on a first base substrate; and performing a first laser scribing on the first electrode material layer, thereby forming a first portion and a second portion spaced apart from each other.

[0138] FIG. 19 is a flow chart illustrating a process of fabricating an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. Referring to FIG. 19, the method in some embodiments includes forming a hole transport material layer on the first portion and the second portion; forming a perovskite material layer on a side of the hole passivation material layer away from the hole transport material layer; forming an electron transport material layer on a side of the perovskite passivation material layer away from the perovskite material layer; and performing a second laser scribing on the electron transport material layer, the perovskite material layer, and the hole transport material layer, thereby forming one or more grooves exposing a surface of the first electrode layer.

[0139] FIG. 20 is a flow chart illustrating a process of fabricating an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. Referring to FIG. 20, the method in some embodiments includes forming a second electrode material layer on a side of the hole transport material layer away from the first base substrate, the second electrode material layer extending through a respective groove of the one or more grooves to connect to the second portion; and performing a third laser scribing on the second electrode material layer, thereby forming one or more gaps, the electron transport layer, the perovskite layer, and the hole transport layer.

[0140] To illustrate the process of forming the energy conversion apparatus according to the present disclosure, certain exemplary embodiments are provided below. Various alternative implementations may be practiced in the present disclosure.

[0141] In one example, a glass substrate coated with fluorine-doped tin oxide is used. A first laser scribing is performed on the fluorine-doped tin oxide with a scribe width in a range of 30 μm to 100 μm, thereby forming the first electrode layer comprising a plurality of electrode blocks (including the first portion and the second portion) of a plurality of energy conversion units. A width of a respective energy conversion unit of the plurality of energy conversion units is in a range of 3 to 7 mm. On the first electrode layer, a hole transport layer, a perovskite layer, and an electron transport layer are sequentially formed. Subsequently, a second laser scribing is performed with a scribe width in a range of 30 μm to 100 μm. The distance between the second laser scribing line and the first laser scribing line is in a range of 10 to 50  μm. The first electrode layer in the second scribing area is retained, while the layers above the first electrode layer are etched away by the laser. A cathode layer is deposited on the electron transport layer using a process such as sputtering or reactive plasma deposition. The cathode layer may be made of a conductive material such as indium tin oxide, indium zinc oxide, indium tungsten oxide, copper, silver, or other appropriate metal oxides or metal materials. The cathode layer is formed so that one or more second grooves are on a side of the cathode layer away from the first electrode layer. Subsequently, a third laser scribing is performed with a scribe width in a range of 30 μm to 100 μm. The distance between the third laser scribing line and the second laser scribing line is in a range of 10 to 50 μm. The first electrode layer in the third scribing area is retained, while the layers above the first electrode layer are etched away by the laser. Subsequently, an auxiliary electrode layer is formed on the second electrode layer using processes such as screen printing and dispenser coating. The auxiliary electrode layer is formed to include one or more auxiliary electrode blocks. A respective second groove of the one or more second grooves is configured to receive a respective electrode block of the one or more auxiliary electrode blocks. The respective electrode block of the one or more auxiliary electrode blocks is in contact with the portion of the second electrode layer in a respective groove. Subsequently, a laser edge cleaning is performed with a cleaning width in a range of 5 to 20 mm. Subsequently, processes of applying busbars, encapsulating with PIB (Polyisobutylene) & POE (Polyolefin Elastomer) films, and subsequent junction box assembly are performed.

[0142] FIG. 21 is a schematic diagram illustrating the structure of an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. Referring to FIG. 21, the energy conversion apparatus in some embodiments includes a first base substrate BS1, a first electrode layer E1 (e.g., an anode layer) on the first base substrate BS1, a hole transport layer HTL on a side of the first electrode layer E1 away from the first base substrate BS1, a perovskite layer PL on a side of the hole transport layer HTL away from the first base substrate BS1, an electron transport layer ETL on a side of the perovskite layer PL away from the first base substrate BS1, a second electrode layer E2 (e.g., a cathode layer) on a side of the electron transport layer ETL away from the first base substrate BS1, a planarization layer PLN on a side of the second electrode layer E2 away from the first base substrate BS1, and an encapsulating layer EN on a side of the planarization layer PLN away from the first base substrate BS1.

[0143] In some embodiments, the first electrode layer E1 includes a first portion P1 and a second portion P2 spaced apart from each other. In some embodiments, the first portion P1 is electrically isolated from the second electrode layer E2, and the second portion P2 is electrically connected to the second electrode layer E2. In some embodiments, the first portion P1 is in contact with the hole transport layer HTL, and the second portion P2 is in contact with the hole transport layer HTL.

[0144] FIG. 22 illustrates one or more grooves in an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. FIG. 23 illustrates one or more gaps and one  or more second grooves in an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. Referring to FIG. 21 to FIG. 23, in some embodiments, the energy conversion apparatus includes one or more grooves GV. In some embodiments, the energy conversion apparatus includes a plurality of energy conversion units UN, and one or more gaps GP spacing apart the plurality of energy conversion units UN. A respective gap of the one or more gaps GP extends through the second electrode layer E2, the electron transport layer ETL, the perovskite layer PL, and the hole transport layer HTL, exposing a portion of the first electrode layer E1.

[0145] A respective groove of the one or more grooves GV extends through the electron transport layer ETL, the perovskite layer PL, and the hole transport layer HTL, exposing a portion of a second portion P2. In some embodiments, the respective groove of the one or more grooves GV is configured to receive a portion of the second electrode layer E2. The portion of the second electrode layer E2 extends into the respective groove to connect to the second portion P2.

[0146] In some embodiments, the energy conversion apparatus includes one or more second grooves GV2. A respective second groove of the one or more second grooves GV2 is on a side of the portion of the second electrode layer E2 in the respective groove away from the first electrode layer E1.

[0147] In some embodiments, the planarization layer PLN includes one or more first planarization blocks PLB1 and one or more second planarization blocks PLB2. A respective gap of the one or more gaps GP is configured to receive a respective first planarization block of the one or more first planarization blocks PLB1. A respective second groove of the one or more second grooves GV2 is configured to receive a respective second planarization block of the one or more second planarization blocks PLB2. The inventors of the present disclosure discover that, by having the planarization layer PLN, delamination of layers caused by forming of the encapsulating layer can be prevented, thereby enhancing the performance of the energy conversion apparatus.

[0148] FIG. 24 is a flow chart illustrating a process of fabricating an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. Referring to FIG. 24, the method in some embodiments includes forming a first electrode layer on a first base substrate; forming a hole transport layer on a side of the first electrode layer away from the first base substrate; forming a perovskite layer on a side of the hole passivation layer away from the first base substrate; forming an electron transport layer on a side of the perovskite passivation layer away from the first base substrate; forming a second electrode layer on a side of the electron transport layer away from the first base substrate; forming a planarization layer on a side of the second electrode layer away from the first base substrate; and forming an encapsulating layer on a side of the planarization layer away from the first base substrate.

[0149] FIG. 25 is a flow chart illustrating a process of fabricating an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. Referring to FIG. 25, the method in some embodiments includes forming a first electrode material layer on a first base substrate; and performing a first laser scribing on the first electrode material layer, thereby forming a first portion and a second portion spaced apart from each other.

[0150] FIG. 26 is a flow chart illustrating a process of fabricating an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. Referring to FIG. 26, the method in some embodiments includes forming a hole transport material layer on the first portion and the second portion; forming a perovskite material layer on a side of the hole passivation material layer away from the hole transport material layer; forming an electron transport material layer on a side of the perovskite passivation material layer away from the perovskite material layer; and performing a second laser scribing on the electron transport material layer, the perovskite material layer, and the hole transport material layer, thereby forming one or more grooves exposing a surface of the first electrode layer.

[0151] FIG. 27 is a flow chart illustrating a process of fabricating an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. Referring to FIG. 27, the method in some embodiments includes forming a second electrode material layer on a side of the hole transport material layer away from the first base substrate, the second electrode material layer extending through a respective groove of the one or more grooves to connect to the second portion; and performing a third laser scribing on the second electrode material layer, thereby forming one or more gaps, the electron transport layer, the perovskite layer, and the hole transport layer.

[0152] To illustrate the process of forming the energy conversion apparatus according to the present disclosure, certain exemplary embodiments are provided below. Various alternative implementations may be practiced in the present disclosure.

[0153] In one example, a glass substrate coated with fluorine-doped tin oxide is used. A first laser scribing is performed on the fluorine-doped tin oxide with a scribe width in a range of 30 μm to 100 μm, thereby forming the first electrode layer comprising a plurality of electrode blocks (including the first portion and the second portion) of a plurality of energy conversion units. A width of a respective energy conversion unit of the plurality of energy conversion units is in a range of 3 to 7 mm. On the first electrode layer, a hole transport layer, a perovskite layer, and an electron transport layer are sequentially formed. Subsequently, a second laser scribing is performed with a scribe width in a range of 30 μm to 100 μm. The distance between the second laser scribing line and the first laser scribing line is in a range of 10 to 50 μm. The first electrode layer in the second scribing area is retained, while the layers above the first electrode layer are etched away by the laser. A cathode layer is deposited on the electron transport layer using a process such as sputtering or reactive plasma deposition. The cathode layer may be made of a conductive material such as indium tin oxide, indium zinc oxide,  indium tungsten oxide, copper, silver, or other appropriate metal oxides or metal materials. The cathode layer is formed so that one or more second grooves are on a side of the cathode layer away from the first electrode layer. Subsequently, a third laser scribing is performed with a scribe width in a range of 30 μm to 100 μm. The distance between the third laser scribing line and the second laser scribing line is in a range of 10 to 50 μm. The first electrode layer in the third scribing area is retained, while the layers above the first electrode layer are etched away by the laser. Subsequently, a planarization layer is formed on the second electrode layer using processes such as screen printing and dispenser coating. The planarization layer may be formed using a resin material such as epoxy resin or acrylic. The resin material is then cured using methods such as thermal curing or UV irradiation. The auxiliary electrode layer is formed to include one or more auxiliary electrode blocks. A respective second groove of the one or more second grooves is configured to receive a respective electrode block of the one or more auxiliary electrode blocks. The respective electrode block of the one or more auxiliary electrode blocks is in contact with the portion of the second electrode layer in a respective groove. Subsequently, a laser edge cleaning is performed with a cleaning width in a range of 5 to 20 mm. Subsequently, processes of applying busbars, encapsulating with PIB (Polyisobutylene) & POE (Polyolefin Elastomer) films, and subsequent junction box assembly are performed.

[0154] FIG. 28 is a plan view of an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. FIG. 29 is a cross-sectional view of an energy conversion apparatus along an A-A’ line in FIG. 28. Referring to FIG. 28 and FIG. 29, the energy conversion apparatus in some embodiments further includes a first lead line LL1 connected to the first portion P1, and a second lead line LL2 connected to the second portion P2. The first lead line LL1 is connected to a first terminal TM1 of the energy conversion apparatus, the second lead line LL2 is connected to a second terminal TM2 of the energy conversion apparatus.

[0155] In some embodiments, an orthographic projection of the barrier layer BL on the first base substrate BS1 is a ring. In some embodiments, an orthographic projection of the first lead line LL1 on the first base substrate BS1 is substantially (e.g., at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 95%, at least 99%, or 100%) inside the ring, an orthographic projection of the second lead line LL2 on the first base substrate BS1 is substantially (e.g., at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 95%, at least 99%, or 100%) inside the ring. In some embodiments, an orthographic projection of the first terminal TM1 on the first base substrate BS1 is at least partially outside the ring, an orthographic projection of the second terminal TM2 on the first base substrate BS1 is at least partially outside the ring. In some embodiments, the orthographic projection of the first terminal TM1 on the first base substrate BS1 at least partially overlaps with the ring, an orthographic projection of the second terminal TM2 on the first base substrate BS1 at least partially overlaps with the ring.

[0156] In some embodiments, the first lead line LL1 includes a first conductive adhesive material (e.g., a first conductive adhesive tape) , the second lead line LL2 includes a second conductive adhesive material (e.g., a second conductive adhesive tape) .

[0157] In some embodiments, the first terminal TM1 includes a first conductive adhesive material (e.g., a first conductive adhesive tape) , the second terminal TM2 includes a second conductive adhesive material (e.g., a second conductive adhesive tape) .

[0158] FIG. 30 is a plan view of an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. FIG. 31 is a cross-sectional view of an energy conversion apparatus along a B-B’ line in FIG. 30. FIG. 32 is a cross-sectional view of an energy conversion apparatus along a C-C’ line in FIG. 30. Referring to FIG. 30 to FIG. 32, the energy conversion apparatus in some embodiments further includes a first lead line LL1 connected to the first portion P1, and a second lead line LL2 connected to the second portion P2. The first lead line LL1 is connected to a first terminal TM1 of the energy conversion apparatus, the second lead line LL2 is connected to a second terminal TM2 of the energy conversion apparatus.

[0159] In some embodiments, an orthographic projection of the barrier layer BL on the first base substrate BS1 is a ring. In some embodiments, an orthographic projection of the first lead line LL1 on the first base substrate BS1 is substantially (e.g., at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 95%, at least 99%, or 100%) inside the ring, an orthographic projection of the second lead line LL2 on the first base substrate BS1 is substantially (e.g., at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 95%, at least 99%, or 100%) inside the ring. In some embodiments, an orthographic projection of the first terminal TM1 on the first base substrate BS1 is at least partially outside the ring, an orthographic projection of the second terminal TM2 on the first base substrate BS1 is at least partially outside the ring. In some embodiments, the orthographic projection of the first terminal TM1 on the first base substrate BS1 at least partially overlaps with the ring, an orthographic projection of the second terminal TM2 on the first base substrate BS1 at least partially overlaps with the ring.

[0160] In some embodiments, the first lead line LL1 and the first portion P1 are in a same layer. Optionally, the first lead line LL1 and the first portion P1 are parts of a unitary structure. In one example, the first lead line LL1 and the first portion P1 are made of a same conductive material, e.g., indium tin oxide or fluorine-doped tin oxide. In some embodiments, the second lead line LL2 and the second portion P2 are in a same layer. Optionally, the second lead line LL2 and the second portion P2 are parts of a unitary structure. In one example, the second lead line LL2 and the second portion P2 are made of a same conductive material, e.g., indium tin oxide or fluorine-doped tin oxide.

[0161] In some embodiments, the first terminal TM1 includes a first sublayer SUB1 and a second sublayer SUB2 on a side of the first sublayer SUB1 away from the first base substrate BS1. In some embodiments, the first sublayer SUB1 of the first terminal TM1 and the first  lead line LL1 are in a same layer. Optionally, the first sublayer SUB1 of the first terminal TM1 and the first lead line LL1 are parts of a unitary structure. In one example, the first sublayer SUB1 of the first terminal TM1 and the first lead line LL1 are made of a same conductive material, e.g., indium tin oxide or fluorine-doped tin oxide. In some embodiments, the second sublayer SUB2 of the first terminal TM1 includes a conductive adhesive material (e.g., a conductive adhesive tape) .

[0162] In some embodiments, the second terminal TM2 includes a first sublayer SUB1 and a second sublayer SUB2 on a side of the first sublayer SUB1 away from the first base substrate BS1. In some embodiments, the first sublayer SUB1 of the second terminal TM2 and the second lead line LL2 are in a same layer. Optionally, the first sublayer SUB1 of the second terminal TM2 and the second lead line LL2 are parts of a unitary structure. In one example, the first sublayer SUB1 of the second terminal TM2 and the second lead line LL2 are made of a same conductive material, e.g., indium tin oxide or fluorine-doped tin oxide. In some embodiments, the second sublayer SUB2 of the second terminal TM2 includes a conductive adhesive material (e.g., a conductive adhesive tape) .

[0163] The inventors of the present disclosure discover that the energy conversion apparatus according to the present disclosure is conducive to reducing resistance of the lead lines and reducing a thickness of the apparatus.

[0164] FIG. 33 is a plan view of an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. FIG. 34 is a cross-sectional view of an energy conversion apparatus along a D-D’ line in FIG. 33. FIG. 35 is a cross-sectional view of an energy conversion apparatus along a E-E’ line in FIG. 33. Referring to FIG. 33 to FIG. 35, the energy conversion apparatus in some embodiments further includes a first lead line LL1 connected to the first portion P1, and a second lead line LL2 connected to the second portion P2. The first lead line LL1 is connected to a first terminal TM1 of the energy conversion apparatus, the second lead line LL2 is connected to a second terminal TM2 of the energy conversion apparatus.

[0165] In some embodiments, an orthographic projection of the barrier layer BL on the first base substrate BS1 is a ring. In some embodiments, an orthographic projection of the first lead line LL1 on the first base substrate BS1 is substantially (e.g., at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 95%, at least 99%, or 100%) inside the ring, an orthographic projection of the second lead line LL2 on the first base substrate BS1 is substantially (e.g., at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 95%, at least 99%, or 100%) inside the ring. In some embodiments, an orthographic projection of the first terminal TM1 on the first base substrate BS1 is at least partially outside the ring, an orthographic projection of the second terminal TM2 on the first base substrate BS1 is at least partially outside the ring. In some embodiments, the orthographic projection of the first terminal TM1 on the first base substrate BS1 at least partially overlaps  with the ring, an orthographic projection of the second terminal TM2 on the first base substrate BS1 at least partially overlaps with the ring.

[0166] In some embodiments, the first lead line LL1 includes a first sublayer SUB1 and a second sublayer SUB2 on a side of the first sublayer SUB1 away from the first base substrate BS1. In some embodiments, the first sublayer SUB1 of the first lead line LL1 and the first portion P1 are in a same layer. Optionally, the first sublayer SUB1 of the first lead line LL1 and the first portion P1 are parts of a unitary structure. In one example, the first sublayer SUB1 of the first lead line LL1 and the first portion P1 are made of a same conductive material, e.g., indium tin oxide or fluorine-doped tin oxide. In some embodiments, the second sublayer SUB2 of the first lead line LL1 includes a conductive material different from that of the first sublayer SUB1 of the first lead line LL1. Optionally, the second sublayer SUB2 of the first lead line LL1 includes a metallic material.

[0167] In some embodiments, the second lead line LL2 includes a first sublayer SUB1 and a second sublayer SUB2 on a side of the first sublayer SUB1 away from the first base substrate BS1. In some embodiments, the first sublayer SUB1 of the second lead line LL2 and the second portion P2 are in a same layer. Optionally, the first sublayer SUB1 of the second lead line LL2 and the second portion P2 are parts of a unitary structure. In one example, the first sublayer SUB1 of the second lead line LL2 and the second portion P2 are made of a same conductive material, e.g., indium tin oxide or fluorine-doped tin oxide. In some embodiments, the second sublayer SUB2 of the second lead line LL2 includes a conductive material different from that of the first sublayer SUB1 of the second lead line LL2. Optionally, the second sublayer SUB2 of the second lead line LL2 includes a metallic material.

[0168] In some embodiments, the first terminal TM1 includes a first sublayer SUB1 and a second sublayer SUB2 on a side of the first sublayer SUB1 away from the first base substrate BS1. In some embodiments, the first sublayer SUB1 of the first terminal TM1 and the first sublayer SUB1 of the first lead line LL1 are in a same layer. Optionally, the first sublayer SUB1 of the first terminal TM1 and the first sublayer SUB1 of the first lead line LL1 are parts of a unitary structure. In one example, the first sublayer SUB1 of the first terminal TM1 and the first sublayer SUB1 of the first lead line LL1 are made of a same conductive material, e.g., indium tin oxide or fluorine-doped tin oxide. In some embodiments, the second sublayer SUB2 of the first terminal TM1 and the second sublayer SUB2 of the first lead line LL1 are in a same layer. Optionally, the second sublayer SUB2 of the first terminal TM1 and the second sublayer SUB2 of the first lead line LL1 are parts of a unitary structure. In one example, the second sublayer SUB2 of the first terminal TM1 and the second sublayer SUB2 of the first lead line LL1 are made of a same conductive material, e.g., a metallic material.

[0169] In some embodiments, the first terminal TM1 further includes a third sublayer SUB3. In some embodiments, the third sublayer SUB3 of the first terminal TM1 includes a conductive adhesive material (e.g., a conductive adhesive tape) .

[0170] In some embodiments, the second terminal TM2 includes a first sublayer SUB1 and a second sublayer SUB2 on a side of the first sublayer SUB1 away from the first base substrate BS1. In some embodiments, the first sublayer SUB1 of the second terminal TM2 and the first sublayer SUB1 of the second lead line LL2 are in a same layer. Optionally, the first sublayer SUB1 of the second terminal TM2 and the first sublayer SUB1 of the second lead line LL2 are parts of a unitary structure. In one example, the first sublayer SUB1 of the second terminal TM2 and the first sublayer SUB1 of the second lead line LL2 are made of a same conductive material, e.g., indium tin oxide or fluorine-doped tin oxide. In some embodiments, the second sublayer SUB2 of the second terminal TM2 and the second sublayer SUB2 of the second lead line LL2 are in a same layer. Optionally, the second sublayer SUB2 of the second terminal TM2 and the second sublayer SUB2 of the second lead line LL2 are parts of a unitary structure. In one example, the second sublayer SUB2 of the second terminal TM2 and the second sublayer SUB2 of the second lead line LL2 are made of a same conductive material, e.g., a metallic material.

[0171] In some embodiments, the second terminal TM2 further includes a third sublayer SUB3. In some embodiments, the third sublayer SUB3 of the second terminal TM2 includes a conductive adhesive material (e.g., a conductive adhesive tape) .

[0172] The inventors of the present disclosure discover that the energy conversion apparatus according to the present disclosure is conducive to reducing resistance of the lead lines.

[0173] FIG. 36 is a plan view of an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. FIG. 37 is a cross-sectional view of an energy conversion apparatus along an F-F’ line in FIG. 36. FIG. 38 is a cross-sectional view of an energy conversion apparatus along a G-G’ line in FIG. 36. Referring to FIG. 36 to FIG. 38, the energy conversion apparatus in some embodiments further includes a first lead line LL1 connected to the first portion P1, and a second lead line LL2 connected to the second portion P2. The first lead line LL1 is connected to a first terminal TM1 of the energy conversion apparatus, the second lead line LL2 is connected to a second terminal TM2 of the energy conversion apparatus.

[0174] In some embodiments, an orthographic projection of the barrier layer BL on the first base substrate BS1 is a ring. In some embodiments, an orthographic projection of the first lead line LL1 on the first base substrate BS1 is substantially (e.g., at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 95%, at least 99%, or 100%) inside the ring, an orthographic projection of the second lead line LL2 on the first base substrate BS1 is substantially (e.g., at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 95%, at least 99%, or 100%) inside the ring. In some embodiments, an orthographic projection of the first terminal TM1 on the first base substrate BS1 is at least partially outside the ring, an orthographic projection of the second terminal TM2 on the first base substrate BS1 is at least partially outside the ring. In some embodiments, the orthographic projection of the first terminal TM1 on the first base substrate BS1 at least partially overlaps  with the ring, an orthographic projection of the second terminal TM2 on the first base substrate BS1 at least partially overlaps with the ring.

[0175] In some embodiments, the first lead line LL1 includes a first sublayer SUB1 and a second sublayer SUB2 on a side of the first sublayer SUB1 away from the first base substrate BS1. In some embodiments, the first sublayer SUB1 of the first lead line LL1 and the first portion P1 are in a same layer. Optionally, the first sublayer SUB1 of the first lead line LL1 and the first portion P1 are parts of a unitary structure. In one example, the first sublayer SUB1 of the first lead line LL1 and the first portion P1 are made of a same conductive material, e.g., indium tin oxide or fluorine-doped tin oxide. In some embodiments, the second sublayer SUB2 of the first lead line LL1 includes a same material as the second electrode layer E2, e.g., indium tin oxide or fluorine-doped tin oxide. Optionally, the second sublayer SUB2 of the first lead line LL1 and the second electrode layer E2 are in a same layer.

[0176] In some embodiments, the second lead line LL2 includes a first sublayer SUB1 and a second sublayer SUB2 on a side of the first sublayer SUB1 away from the first base substrate BS1. In some embodiments, the first sublayer SUB1 of the second lead line LL2 and the second portion P2 are in a same layer. Optionally, the first sublayer SUB1 of the second lead line LL2 and the second portion P2 are parts of a unitary structure. In one example, the first sublayer SUB1 of the second lead line LL2 and the second portion P2 are made of a same conductive material, e.g., indium tin oxide or fluorine-doped tin oxide. In some embodiments, the second sublayer SUB2 of the second lead line LL2 includes a same material as the second electrode layer E2, e.g., indium tin oxide or fluorine-doped tin oxide. Optionally, the second sublayer SUB2 of the second lead line LL2 and the second electrode layer E2 are in a same layer.

[0177] In some embodiments, the first terminal TM1 includes a first sublayer SUB1 and a second sublayer SUB2 on a side of the first sublayer SUB1 away from the first base substrate BS1. In some embodiments, the first sublayer SUB1 of the first terminal TM1 and the first sublayer SUB1 of the first lead line LL1 are in a same layer. Optionally, the first sublayer SUB1 of the first terminal TM1 and the first sublayer SUB1 of the first lead line LL1 are parts of a unitary structure. In one example, the first sublayer SUB1 of the first terminal TM1 and the first sublayer SUB1 of the first lead line LL1 are made of a same conductive material, e.g., indium tin oxide or fluorine-doped tin oxide. In some embodiments, the second sublayer SUB2 of the first terminal TM1 and the second sublayer SUB2 of the first lead line LL1 are in a same layer. Optionally, the second sublayer SUB2 of the first terminal TM1 and the second sublayer SUB2 of the first lead line LL1 are parts of a unitary structure. In one example, the second sublayer SUB2 of the first terminal TM1 and the second sublayer SUB2 of the first lead line LL1 include a same material as the second electrode layer E2, e.g., indium tin oxide or fluorine-doped tin oxide. Optionally, the second sublayer SUB2 of the first terminal TM1, the second sublayer SUB2 of the first lead line LL1, and the second electrode layer E2 are in a same layer.

[0178] In some embodiments, the first terminal TM1 further includes a third sublayer SUB3. In some embodiments, the third sublayer SUB3 of the first terminal TM1 includes a conductive adhesive material (e.g., a conductive adhesive tape) .

[0179] In some embodiments, the second terminal TM2 includes a first sublayer SUB1 and a second sublayer SUB2 on a side of the first sublayer SUB1 away from the first base substrate BS1. In some embodiments, the first sublayer SUB1 of the second terminal TM2 and the first sublayer SUB1 of the second lead line LL2 are in a same layer. Optionally, the first sublayer SUB1 of the second terminal TM2 and the first sublayer SUB1 of the second lead line LL2 are parts of a unitary structure. In one example, the first sublayer SUB1 of the second terminal TM2 and the first sublayer SUB1 of the second lead line LL2 are made of a same conductive material, e.g., indium tin oxide or fluorine-doped tin oxide. In some embodiments, the second sublayer SUB2 of the second terminal TM2 and the second sublayer SUB2 of the second lead line LL2 are in a same layer. Optionally, the second sublayer SUB2 of the second terminal TM2 and the second sublayer SUB2 of the second lead line LL2 are parts of a unitary structure. In one example, the second sublayer SUB2 of the second terminal TM2 and the second sublayer SUB2 of the second lead line LL2 include a same material as the second electrode layer E2, e.g., indium tin oxide or fluorine-doped tin oxide. Optionally, the second sublayer SUB2 of the second terminal TM2, the second sublayer SUB2 of the second lead line LL2, and the second electrode layer E2 are in a same layer.

[0180] In some embodiments, the second terminal TM2 further includes a third sublayer SUB3. In some embodiments, the third sublayer SUB3 of the second terminal TM2 includes a conductive adhesive material (e.g., a conductive adhesive tape) .

[0181] The inventors of the present disclosure discover that the energy conversion apparatus according to the present disclosure is conducive to reducing resistance of the lead lines.

[0182] FIG. 39 is a plan view of an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. FIG. 40 is a cross-sectional view of an energy conversion apparatus along an H-H’ line in FIG. 39. FIG. 41 is a cross-sectional view of an energy conversion apparatus along an I-I’ line in FIG. 39. Referring to FIG. 39 to FIG. 41, the energy conversion apparatus in some embodiments further includes a first lead line LL1 connected to the first portion P1, and a second lead line LL2 connected to the second portion P2. The first lead line LL1 is connected to a first terminal TM1 of the energy conversion apparatus, the second lead line LL2 is connected to a second terminal TM2 of the energy conversion apparatus.

[0183] In some embodiments, an orthographic projection of the barrier layer BL on the first base substrate BS1 is a ring. In some embodiments, an orthographic projection of the first lead line LL1 on the first base substrate BS1 is substantially (e.g., at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 95%, at least 99%, or 100%) inside the ring, an orthographic projection of the second lead line LL2 on the first base substrate BS1 is substantially (e.g., at least 80%, at least  85%, at least 90%, at least 95%, at least 99%, or 100%) inside the ring. In some embodiments, an orthographic projection of the first terminal TM1 on the first base substrate BS1 is at least partially outside the ring, an orthographic projection of the second terminal TM2 on the first base substrate BS1 is at least partially outside the ring. In some embodiments, the orthographic projection of the first terminal TM1 on the first base substrate BS1 is substantially (e.g., at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 95%, at least 99%, or 100%) non-overlapping with the ring, an orthographic projection of the second terminal TM2 on the first base substrate BS1 is substantially (e.g., at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 95%, at least 99%, or 100%) non-overlapping with the ring.

[0184] In some embodiments, the first lead line LL1 and the first portion P1 are in a same layer. Optionally, the first lead line LL1 and the first portion P1 are parts of a unitary structure. In one example, the first lead line LL1 and the first portion P1 are made of a same conductive material, e.g., indium tin oxide or fluorine-doped tin oxide. In some embodiments, the second lead line LL2 and the second portion P2 are in a same layer. Optionally, the second lead line LL2 and the second portion P2 are parts of a unitary structure. In one example, the second lead line LL2 and the second portion P2 are made of a same conductive material, e.g., indium tin oxide or fluorine-doped tin oxide.

[0185] In some embodiments, the first terminal TM1 includes a first sublayer SUB1 and a second sublayer SUB2 on a side of the first sublayer SUB1 away from the first base substrate BS1. In some embodiments, the first sublayer SUB1 of the first terminal TM1 and the first lead line LL1 are in a same layer. Optionally, the first sublayer SUB1 of the first terminal TM1 and the first lead line LL1 are parts of a unitary structure. In one example, the first sublayer SUB1 of the first terminal TM1 and the first lead line LL1 are made of a same conductive material, e.g., indium tin oxide or fluorine-doped tin oxide. In some embodiments, the second sublayer SUB2 of the first terminal TM1 includes a conductive adhesive material (e.g., a conductive adhesive tape) . In some embodiments, an orthographic projection of the second sublayer SUB2 of the first terminal TM1 on the first base substrate BS1 is substantially (e.g., at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 95%, at least 99%, or 100%) non-overlapping with the ring.

[0186] In some embodiments, the second terminal TM2 includes a first sublayer SUB1 and a second sublayer SUB2 on a side of the first sublayer SUB1 away from the first base substrate BS1. In some embodiments, the first sublayer SUB1 of the second terminal TM2 and the second lead line LL2 are in a same layer. Optionally, the first sublayer SUB1 of the second terminal TM2 and the second lead line LL2 are parts of a unitary structure. In one example, the first sublayer SUB1 of the second terminal TM2 and the second lead line LL2 are made of a same conductive material, e.g., indium tin oxide or fluorine-doped tin oxide. In some embodiments, the second sublayer SUB2 of the second terminal TM2 includes a conductive adhesive material (e.g., a conductive adhesive tape) . In some embodiments, an orthographic projection of the second sublayer SUB2 of the second terminal TM2 on the first base substrate  BS1 is substantially (e.g., at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 95%, at least 99%, or 100%) non-overlapping with the ring.

[0187] In some embodiments, the energy conversion apparatus further includes an adhesive layer AD covering the first terminal TM1 and the second terminal TM2. In some embodiments, an orthographic projection of the adhesive layer AD on the first base substrate BS1 is substantially (e.g., at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 95%, at least 99%, or 100%) non-overlapping with the ring.

[0188] The inventors of the present disclosure discover that the energy conversion apparatus according to the present disclosure is conducive to achieving a smaller thickness of the apparatus.

[0189] FIG. 42 is a schematic diagram illustrating the structure of a respective energy conversion unit in an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. Referring to FIG. 42, the energy conversion apparatus in some embodiments further includes a first lead line LL1 connected to the first portion P1, and a second lead line LL2 connected to a portion of the second electrode layer E2. The first lead line LL1 is connected to a first terminal of the energy conversion apparatus, the second lead line LL2 is connected to a second terminal of the energy conversion apparatus.

[0190] In some embodiments, the first lead line LL1 and the first portion P1 are in a same layer. Optionally, the first lead line LL1 and the first portion P1 are parts of a unitary structure. In one example, the first lead line LL1 and the first portion P1 are made of a same conductive material, e.g., indium tin oxide or fluorine-doped tin oxide. In some embodiments, the second lead line LL2 and the portion of the second electrode layer E2 are in a same layer. Optionally, the second lead line LL2 and the portion of the second electrode layer E2 are parts of a unitary structure. In one example, the second lead line LL2 and the portion of the second electrode layer E2 are made of a same conductive material, e.g., indium tin oxide or fluorine-doped tin oxide.

[0191] FIG. 43 is a schematic diagram illustrating the structure of a respective energy conversion unit in an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. Referring to FIG. 43, the energy conversion apparatus in some embodiments further includes a first lead line LL1 connected to a first electrode portion of the second electrode layer E2, and a second lead line LL2 connected to a second electrode portion of the second electrode layer E2. The first lead line LL1 is connected to a first terminal of the energy conversion apparatus, the second lead line LL2 is connected to a second terminal of the energy conversion apparatus. In some embodiments, the first electrode portion of the second electrode layer E2 is connected to the first portion P1. In some embodiments, the second electrode portion of the second electrode layer E2 is connected to the second portion P2. The first electrode portion and the second electrode portion of the second electrode layer E2 are electrically isolated. The inventors of the present disclosure discover that the energy  conversion apparatus according to the present disclosure is conducive to performing laser edge cleaning.

[0192] In another aspect, the present disclosure further provides a method of fabricating an energy conversion apparatus. In some embodiments, the method of fabricating an energy conversion apparatus further includes welding the first lead line and the second lead line to the first electrode layer. Traditional thermal welding temperatures typically range between 200℃and 250℃, whereas the energy conversion apparatus can withstand temperatures of ≤150℃. Additionally, since the energy conversion apparatus is a thin-film cell with electrodes usually around 100 nm thick, traditional thermal welding techniques can directly damage the metal electrodes. The industry commonly uses conductive adhesive tapes as an alternative, but these conductive tapes are expensive, have a lifespan that cannot meet the 25-year lifespan requirement of photovoltaic systems, and their rated current cannot meet the high current demands of perovskite photovoltaic cells, presenting significant limitations.

[0193] The present disclosure provides a novel ultrasonic cold welding method for welding the lead lines. By employing a low-temperature, limited welding spot approach, the lead lines are welded onto the electrodes of the energy conversion apparatus. This avoids thermal impact and the destructive damage to the thin-film cell electrodes caused by the welding process. Additionally, the welding position on the energy conversion apparatus is optimized, allowing the lead lines to be directly welded onto the cathode of the energy conversion apparatus. This improves the utilization rate of the photovoltaic sub-cells and enhances the cell efficiency.

[0194] The inventors of the present disclosure discover that, using the present method, the operating temperature can be maintained at ≤100℃. The energy conversion apparatus fabricated by the present method meets the 25-year lifespan requirement and the maximum current requirement. The present disclosure provides a low-cost manufacturing method with full utilization of the sub-cells of the energy conversion apparatus.

[0195] FIG. 44 illustrates a process of welding a lead line to an electrode in some embodiments according to the present disclosure. Referring to FIG. 44, a welding apparatus WM is provided for welding a lead line LL to an electrode ED. In some embodiments, the welding apparatus WM includes a vibrating unit VU and a press head PH. The vibrating unit VU is configured to provide vibration, and the press head PH is configured to provide press onto the lead line LL. In one example, the vibrating unit VU is configured to provide an ultrasonic vibration to the lead line LL.

[0196] Ultrasonic welding utilizes high-frequency vibration energy, applied by the press head PH to the contact surface between the lead line LL and the electrode ED. Under pressure, the lead line LL and a surface of the electrode ED undergo friction, forming a fusion between molecular layers, thus achieving efficient and stable connections. The inventors of the present disclosure discover that the present method achieves improved welding efficiency, reducing production time, avoidance of material degradation that could occur with high-temperature  welding, maintaining the high photoelectric conversion efficiency of perovskite materials, reduced energy consumption and environmental pollution during the welding process, and enhanced overall reliability and durability of the cells due to the precision of ultrasonic welding.

[0197] In one particular example, the welding apparatus WM is configured with the following parameters: a vibration frequency in a range of 30 kHz to 40 kHz; a vibration amplitude in a range of 40 to 80 μm; a welding pressure in a range of 0.4 to 0.6 MPa; and a welding duration in a range of 0.1 to 1 second.

[0198] FIG. 45 is a plan view of an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. FIG. 46 is a cross-sectional view of an energy conversion apparatus along a J-J’ line in FIG. 45. Referring to FIG. 45 and FIG. 46, the welding apparatus is configured to weld the lead line (e.g., the first lead line LL1 or the second lead line LL2) onto the first electrode layer E1 (e.g., the first portion P1 or the second portion P2) at one or more welding points WP. In some embodiments, the first lead line LL1 is welded onto the first portion P1 of the first electrode layer E1, and the second lead line LL2 is welded onto the second portion P2 of the first electrode layer E1.

[0199] The ultrasonic cold welding process utilizes resonance frequency to achieve molecular adhesion between the lead line and the first electrode layer E1 when the press head presses the lead line against the electrode. Given the electrode thickness of approximately 100 nm in the energy conversion apparatus, a spot welding approach (non-continuous contact welding) is employed to prevent mechanical vibration damage to the electrode during the welding process. The size of the one or more welding points WP ranges from (4-8 mm) x (4-8 mm) , with specific dimensions determined by the current of the energy conversion apparatus and the lead line’s size, generally not exceeding the lead line’s line width. In one particular example, for every ≤100 mm of length, at least one welding point is required to ensure good electrical connection and structural stability.

[0200] The present method involves reserving space on both sides of the energy conversion apparatus for the first portion P1 and the second portion P2, respectively. Ultrasonic welding is performed on the first electrode layer E1. The welding sequence includes the press head, the lead line, the first electrode layer E1, and the first base substrate BS1, with the first base substrate BS1 providing direct rigid support. This ensures a stable welding structure and good welding effect between the lead line and the first electrode layer E1, without causing mechanical damage to the perovskite layer due to carrier head vibrations.

[0201] The inventors of the present disclosure discover that the present method maintains an operating temperature at ≤100℃. The energy conversion apparatus fabricated by the present method meets the 25-year lifespan requirement and the maximum current requirement. The present disclosure provides a low-cost manufacturing method with full utilization of the sub-cells of the energy conversion apparatus.

[0202] FIG. 47 is a plan view of an energy conversion apparatus in some embodiments according to the present disclosure. FIG. 48 is a cross-sectional view of an energy conversion apparatus along a K-K’ line in FIG. 47. Referring to FIG. 47 and FIG. 48, the welding apparatus is configured to weld the first lead line LL1 onto the first electrode layer E1 (e.g., the first portion P1) at one or more first welding points WP1, and weld the second lead line LL2 onto the second electrode layer E2 at one or more second welding points WP2.

[0203] The ultrasonic cold welding process utilizes resonance frequency to achieve molecular adhesion between the lead line and the first electrode layer E1 when the press head presses the lead line against the electrode. Given the electrode thickness of approximately 100 nm in the energy conversion apparatus, a spot welding approach (non-continuous contact welding) is employed to prevent mechanical vibration damage to the electrode during the welding process. The size of the one or more welding points WP ranges from (4-8 mm) x (4-8 mm) , with specific dimensions determined by the current of the energy conversion apparatus and the lead line’s size, generally not exceeding the lead line’s line width. In one particular example, for every ≤100 mm of length, at least one welding point is required to ensure good electrical connection and structural stability.

[0204] The present method involves reserving space on one side of the energy conversion apparatus, while the other side directly utilizes the second electrode layer E2 as the cathode. Ultrasonic welding is performed on the first electrode layer E1 of the conductive glass on the left side and on the second electrode layer E2 on the right side.

[0205] On the left side, the welding sequence is: the press head, the first lead line LL1, the first electrode layer E1, and the first base substrate BS1, with the first base substrate BS1 providing direct rigid support. This ensures a stable welding structure between the first lead line LL1 and the first electrode layer E1, yielding good welding results and preventing mechanical damage to the perovskite layer due to carrier head vibrations.

[0206] On the right side, the welding sequence is: the press head, the second lead line LL2, the second electrode layer E2, and other layers (including the hole transport layer HTL, the perovskite layer PL, and the electron transport layer ETL) , the first electrode layer E1, and the first base substrate BS1. The vibration from the press head can be transmitted to the perovskite layer PL, potentially causing mechanical damage. Therefore, it is necessary to finely control the vibration frequency and amplitude (reduce them) of the press head to prevent damage to the perovskite layer PL.

[0207] The inventors of the present disclosure discover that the present method maintains an operating temperature at ≤100℃. The energy conversion apparatus fabricated by the present method meets the 25-year lifespan requirement and the maximum current requirement. The present disclosure provides a low-cost manufacturing method with full utilization of the sub-cells of the energy conversion apparatus.

[0208] The foregoing description of the embodiments of the invention has been presented for purposes of illustration and description. It is not intended to be exhaustive or to limit the invention to the precise form or to exemplary embodiments disclosed. Accordingly, the foregoing description should be regarded as illustrative rather than restrictive. Obviously, many modifications and variations will be apparent to practitioners skilled in this art. The embodiments are chosen and described in order to explain the principles of the invention and its best mode practical application, thereby to enable persons skilled in the art to understand the invention for various embodiments and with various modifications as are suited to the particular use or implementation contemplated. It is intended that the scope of the invention be defined by the claims appended hereto and their equivalents in which all terms are meant in their broadest reasonable sense unless otherwise indicated. Therefore, the term “the invention” , “the present invention” or the like does not necessarily limit the claim scope to a specific embodiment, and the reference to exemplary embodiments of the invention does not imply a limitation on the invention, and no such limitation is to be inferred. The invention is limited only by the spirit and scope of the appended claims. Moreover, these claims may refer to use “first” , “second” , etc. following with noun or element. Such terms should be understood as a nomenclature and should not be construed as giving the limitation on the number of the elements modified by such nomenclature unless specific number has been given. Any advantages and benefits described may not apply to all embodiments of the invention. It should be appreciated that variations may be made in the embodiments described by persons skilled in the art without departing from the scope of the present invention as defined by the following claims. Moreover, no element and component in the present disclosure is intended to be dedicated to the public regardless of whether the element or component is explicitly recited in the following claims.

Claims

1.An energy conversion apparatus, comprising:a first base substrate;a first electrode layer on the first base substrate;a hole transport layer on a side of the first electrode layer away from the first base substrate;a perovskite layer on a side of the hole transport layer away from the first base substrate;an electron transport layer on a side of the perovskite layer away from the first base substrate; anda second electrode layer on a side of the electron transport layer away from the first base substrate;wherein the first electrode layer comprises a first portion and a second portion spaced apart from each other;the first portion is electrically isolated from the second electrode layer; andthe second portion is electrically connected to the second electrode layer.2.The energy conversion apparatus of claim 1, wherein the first portion is in contact with the hole transport layer; andthe second portion is in contact with the hole transport layer.3.The energy conversion apparatus of claim 1, comprising a plurality of energy conversion units, and one or more gaps spacing apart the plurality of energy conversion units.4.The energy conversion apparatus of claim 3, wherein a respective energy conversion unit of the plurality of energy conversion units comprises:the first portion and the second portion of the first electrode layer;a hole transport block of the hole transport layer on the first portion and the second portion;a perovskite block of the perovskite layer on a side of the hole transport block away from the first portion and the second portion;an electron transport block of the electron transport layer on a side of the perovskite block away from the hole transport block; anda second electrode block of the second electrode layer on a side of the electron transport block away from the perovskite block.5.The energy conversion apparatus of claim 4, wherein the second electrode block extends through a respective groove of one or more grooves extending  through the electron transport block; the perovskite block; and the hole transport block; to connect to the second portion.6.The energy conversion apparatus of any one of claims 1 to 5, further comprising at least one of:a hole passivation layer on a side of the hole transport layer away from the first base substrate;a perovskite passivation layer on a side of the perovskite layer away from the first base substrate;an electron modification layer on a side of the electron transport layer away from the first base substrate; ora second base substrate on a side of the second electrode layer away from the first base substrate.7.The energy conversion apparatus of claim 4, wherein the respective energy conversion unit further comprises at least one of:a hole passivation block of the hole passivation layer on a side of the hole transport block away from the first portion and the second portion;a perovskite passivation block of the perovskite passivation layer on a side of the perovskite block away from the hole passivation block; oran electron modification block of the electron modification layer on a side of the electron transport block away from the perovskite passivation block.8.The energy conversion apparatus of claim 3, further comprising one or more grooves;wherein a respective gap of the one or more gaps extends through the second electrode layer, the electron transport layer, the perovskite layer, and the hole transport layer, exposing a portion of the first electrode layer;a side wall of a respective gap of the one or more gaps has a slope angle in a range of 45 degrees to 90 degrees;a respective groove of the one or more grooves extends through the electron transport layer, the perovskite layer, and the hole transport layer, exposing a portion of a second portion;the respective groove is configured to receive a portion of the second electrode layer;the portion of the second electrode layer extends into the respective groove to connect to the second portion; anda side wall of the respective groove has a slope angle in a range of 45 degrees to 90 degrees.9.The energy conversion apparatus of any one of claims 1 to 5, further comprising:an auxiliary electrode layer on a side of the second electrode layer away from the first base substrate;one or more grooves; andone or more second grooves;wherein a respective groove of the one or more grooves extends through the electron transport layer, the perovskite layer, and the hole transport layer, exposing a portion of a second portion;the respective groove of the one or more grooves is configured to receive a portion of the second electrode layer;the portion of the second electrode layer extends into the respective groove to connect to the second portion;a respective second groove of the one or more second grooves is on a side of the portion of the second electrode layer in the respective groove away from the first electrode layer;the auxiliary electrode layer comprises one or more auxiliary electrode blocks;the respective second groove is configured to receive a respective electrode block of the one or more auxiliary electrode blocks; anda respective electrode block of the one or more auxiliary electrode blocks is in contact with the portion of the second electrode layer in the respective groove.10.The energy conversion apparatus of claim 3, further comprising:a planarization layer on a side of the second electrode layer away from the first base substrate;one or more grooves; andone or more second grooves;wherein a respective groove of the one or more grooves extends through the electron transport layer, the perovskite layer, and the hole transport layer, exposing a portion of a second portion;the respective groove of the one or more grooves is configured to receive a portion of the second electrode layer;the portion of the second electrode layer extends into the respective groove to connect to the second portion;a respective second groove of the one or more second grooves is on a side of the portion of the second electrode layer in the respective groove away from the first electrode layer;the planarization layer comprises one or more first planarization blocks and one or more second planarization blocks;a respective gap of the one or more gaps is configured to receive a respective first planarization block of the one or more first planarization blocks; andthe respective second groove is configured to receive a respective second planarization block of the one or more second planarization blocks.11.The energy conversion apparatus of claim 1, further comprising:a first terminal;a second terminal;a first lead line connected to the first terminal and to the first portion; anda second lead line connected to the second terminal.12.The energy conversion apparatus of claim 11, wherein the first lead line is on a side of the first portion away from the first base substrate; andthe second lead line is on a side of the second portion away from the first base substrate.13.The energy conversion apparatus of claim 11, wherein the first lead line and the first portion are in a same layer, and are parts of a unitary structure; andthe second lead line and the second portion are in a same layer, and are parts of a unitary structure.14.The energy conversion apparatus of claim 11, wherein the first lead line comprises a first sublayer and a second sublayer on a side of the first sublayer away from the first base substrate;the first sublayer of the first lead line and the first portion are in a same layer, and are parts of a unitary structure;the second lead line comprises a first sublayer and a second sublayer on a side of the first sublayer away from the first base substrate; andthe first sublayer of the second lead line and the second portion are in a same layer, and are parts of a unitary structure.15.The energy conversion apparatus of claim 11, further comprising a barrier layer on the first base substrate, configured to receive an encapsulating layer and a plurality of the energy conversion units;wherein an orthographic projection of the barrier layer on the first base substrate is a ring;an orthographic projection of the first lead line on the first base substrate is substantially inside the ring;an orthographic projection of the second lead line on the first base substrate is substantially inside the ring;an orthographic projection of the first terminal on the first base substrate is substantially non-overlapping with the ring;an orthographic projection of the second terminal on the first base substrate is substantially non-overlapping with the ring;the first lead line and the first portion are in a same layer, and are parts of a unitary structure;the second lead line and the second portion are in a same layer, and are parts of a unitary structure;the first terminal comprises a first sublayer and a second sublayer on a side of the first sublayer away from the first base substrate;the first sublayer of the first terminal and the first lead line are in a same layer, and are parts of a unitary structure;the second terminal comprises a first sublayer and a second sublayer on a side of the first sublayer away from the first base substrate;the first sublayer of the second terminal and the second lead line are in a same layer, and are parts of a unitary structure;an orthographic projection of the second sublayer of the first terminal on the first base substrate is substantially non-overlapping with the ring; andan orthographic projection of the second sublayer of the second terminal on the first base substrate is substantially non-overlapping with the ring.16.The energy conversion apparatus of claim 11, wherein the second lead line is connected to a portion of the second electrode layer;the first lead line and the first portion are in a same layer, and are parts of a unitary structure; andthe second lead line and the portion of the second electrode layer are in a same layer, and are parts of a unitary structure.17.The energy conversion apparatus of claim 1, further comprising:a first terminal;a second terminal;a first lead line connected to the first terminal and connected to a first electrode portion of the second electrode layer; anda second lead line connected to the second terminal and connected to a second electrode portion of the second electrode layer;wherein the first electrode portion of the second electrode layer is connected to the first portion;the second electrode portion of the second electrode layer is connected to the second portion; andthe first electrode portion and the second electrode portion of the second electrode layer are electrically isolated.18.A method of fabricating an energy conversion apparatus, comprising:forming a first electrode layer on a first base substrate;forming a hole transport layer on a side of the first electrode layer away from the first base substrate;forming a perovskite layer on a side of the hole transport layer away from the first base substrate;forming an electron transport layer on a side of the perovskite layer away from the first base substrate; andforming a second electrode layer on a side of the electron transport layer away from the first base substrate;wherein forming the first electrode layer comprises forming a first portion and forming a second portion spaced apart from the first portion;the first portion is electrically isolated from the second electrode layer; andthe second portion is electrically connected to the second electrode layer.19.The method of claim 18, further comprising:forming a first lead line on the first portion;forming a second lead line on the second portion;welding the first lead line onto the first portion using an ultrasonic cold welding process; andwelding the second lead line onto the second portion using an ultrasonic cold welding process.20.The method of claim 18, further comprising:forming a first lead line on the first portion;forming a second lead line on the second electrode layer;welding the first lead line onto the first portion using an ultrasonic cold welding process; andwelding the second lead line onto the second electrode layer using an ultrasonic cold welding process.

Images