穿插型钙钛矿太阳电池结构的制作方法

本发明涉及钙钛矿太阳能电池，尤其涉及一种穿插型钙钛矿太阳电池结构。

背景技术：

1、近年来，第三代新型钙钛矿太阳电池因其高效、工艺简单、低成本及理想的宽带隙顶电池等优异特点引起了行业投资者的关注。目前，钙钛矿电池通常使用溶液法、真空法等方法进行制备，常见的方法是利用溶液一步法、两步法然后退火进行合成。现有技术中，大多制备的钙钛矿薄膜均为表面平面度高。然而，为了提升改善钙钛矿层的成膜性能，通过改变钙钛矿电池受光面的结构，增大钙钛矿吸光层与电子传输层的接触面积，提高电子传输效率。传统的制备方式为制备粒径比较大的二氧化钛纳米粉体，然后将粉体制备成浆料，通过喷雾氧化法和旋涂法制成，这种方式不仅制备方法复杂，需要高温水热制备前驱体粉体和高温热处理样品，而且其无序结构不利于光生电子穿过纳米颗粒之间的界面。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中制备的钙钛矿薄膜制备方法复杂，且不利于电子穿过的技术问题。本发明提供一种穿插型钙钛矿太阳电池结构，通过穿插结构和钙钛矿吸光层同步制备，来增大钙钛矿吸光层与空穴传输层的接触面积，提高电子传输效率。钙钛矿吸光层和穿插结构同步涂布，通过多个第二出料口间隔设置以及第一出料口和第二出料口层叠设置，并通过流量调节，以此实现穿插涂布刀头涂布的自动调节，从而大大提高了调试的有效性，进一步提高涂布效率。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种穿插型钙钛矿太阳电池结构，包括：依次层叠设置的基底层、空穴传输层、钙钛矿吸光层、电子传输层以及金属电极，所述钙钛矿吸光层中设有穿插结构，所述穿插结构和所述空穴传输层相接触，且所述穿插结构和所述空穴传输层的材质相同。

2、进一步地，所述钙钛矿吸光层和所述穿插结构同步涂布。

3、进一步地，所述钙钛矿吸光层和所述穿插结构同步涂布的涂布装置包括：

4、涂布刀头和载具，所述涂布刀头可沿载具的长度方向活动，所述涂布刀头在所述载具上同步涂布钙钛矿吸光层浆料和所述穿插结构浆料。

5、进一步地，所述涂布刀头包括：

6、上模具，所述上模具上设有第一入料口和第二入料口，所述上模具内设有第二容料槽，所述第二容料槽和所述第二入料口连通，所述第二容料槽的前端设有多个第二出料口，多个所述第二出料口间隔设置，用以间隔出料制备穿插结构；

7、下模具，所述下模具内设第一容料槽，所述第一容料槽和所述上模具上的第一入料口连通，所述下模具的前端设有第一出料口，所述第一出料口和所述第一容料槽连通，用以制备钙钛矿吸光层；

8、隔板，所述隔板设置在所述上模具和所述下模具之间，以间隔所述第一容料槽和所述第二容料槽，所述隔板上设有连接孔，所述连接孔连接所述第一入料口和所述第一容料槽。

9、进一步地，所述第一入料口通过第一供料管连接第一供料箱，所述第二入料口通过第二供料管连接第二供料箱，所述第一供料箱内为钙钛矿吸光层浆料，所述第二供料箱为穿插结构浆料。

10、进一步地，所述钙钛矿吸光层的厚度大于等于所述穿插结构的厚度。

11、进一步地，所述穿插结构的厚度为300nm－1000nm。

12、进一步地，所述基底层包括透明导电层和透明衬底层，所述透明导电层设置在所述空穴传输层的下方。

13、本发明的有益效果是，本发明的穿插型钙钛矿太阳电池结构，过穿插结构和钙钛矿吸光层同步制备，来增大钙钛矿吸光层与空穴传输层的接触面积，提高电子传输效率。钙钛矿吸光层和穿插结构同步涂布，通过多个第二出料口间隔设置以及第一出料口和第二出料口层叠设置，并通过流量调节，以此实现穿插涂布刀头涂布的自动调节，从而大大提高了调试的有效性，进一步提高涂布效率，且结构简单，节约了制备成本。

技术特征：

1.一种穿插型钙钛矿太阳电池结构，其特征在于，包括：依次层叠设置的基底层、空穴传输层(3)、钙钛矿吸光层(4)、电子传输层以及金属电极，所述钙钛矿吸光层(4)中设有穿插结构(5)，所述穿插结构(5)和所述空穴传输层(3)相接触，且所述穿插结构(5)和所述空穴传输层(3)的材质相同。

2.如权利要求1所述的穿插型钙钛矿太阳电池结构，其特征在于，所述钙钛矿吸光层(4)和所述穿插结构(5)同步涂布。

3.如权利要求2所述的穿插型钙钛矿太阳电池结构，其特征在于，所述钙钛矿吸光层(4)和所述穿插结构(5)同步涂布的涂布装置包括：

4.如权利要求3所述的穿插型钙钛矿太阳电池结构，其特征在于，所述涂布刀头(12)包括：

5.如权利要求4所述的穿插型钙钛矿太阳电池结构，其特征在于，所述第一入料口(61)通过第一供料管(42)连接第一供料箱(41)，所述第二入料口(62)通过第二供料管(52)连接第二供料箱(51)，所述第一供料箱(41)内为钙钛矿吸光层(4)浆料，所述第二供料箱(51)为穿插结构(5)浆料。

6.如权利要求1所述的穿插型钙钛矿太阳电池结构，其特征在于，所述钙钛矿吸光层(4)的厚度大于等于所述穿插结构(5)的厚度。

7.如权利要求6所述的穿插型钙钛矿太阳电池结构，其特征在于，所述穿插结构(5)的厚度为300nm－1000nm。

8.如权利要求1所述的穿插型钙钛矿太阳电池结构，其特征在于，所述基底层包括透明导电层(2)和透明衬底层(1)，所述透明导电层(2)设置在所述空穴传输层(3)的下方。

技术总结
本发明涉及钙钛矿太阳能电池技术领域，尤其涉及一种穿插型钙钛矿太阳电池结构，包括：依次层叠设置的基底层、空穴传输层、钙钛矿吸光层、电子传输层以及金属电极，钙钛矿吸光层中设有穿插结构，穿插结构和空穴传输层相接触，且穿插结构和空穴传输层的材质相同。本发明的穿插型钙钛矿太阳电池结构，提高电子传输效率，制备方法简单，有效提高生产效率。

技术研发人员：苏维燕,初文静,林俊良,林金锡,林金汉
受保护的技术使用者：常州亚玛顿股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13