一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法和应用

文档序号:36258479发布日期:2023-12-05 10:59阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种太阳能电池,其特征在于,所述电池包括钙钛矿吸光层,其中所述钙钛矿吸光层的晶界处设有晶界保护层。

2.根据权利要求1所述太阳能电池,其特征在于,所述钙钛矿吸光层材料为ch3nh3pbi3、ch(nh2)2pbi3、cspbi3中的一种或几种,厚度为50~1000nm;所述晶界保护层的厚度为0.5-10nm。

3.根据权利要求1所述太阳能电池,其特征在于,所述晶界保护层包括丙烯酰胺基单体热交联后形成的链状聚合物,分布在钙钛矿层的晶界位置,包裹着钙钛矿晶粒。

4.根据权利要求1所述太阳能电池,其特征在于,将含丙烯酰胺基单体的钙钛矿前驱体溶液旋涂成混合薄膜,经过退火,得到钙钛矿吸光层,并且在晶界处形成晶界保护层。

5.根据权利要求1所述太阳能电池,其特征在于,所述电池依次包括工作电极、电子传输层、权利要求1所述钙钛矿吸光层、空穴传输层和金属电极。

6.根据权利要求5所述太阳能电池,其特征在于,所述工作电极为fto或ito,厚度为1~10mm,透过率为80~95%;所述电子传输层含sno2,厚度为3~100nm;所述空穴传输层含spiro-ometad,厚度为5~200nm;所述金属电极为金或银,厚度为10~200nm。

7.一种太阳能电池的制备方法,包括:

8.根据权利要求7所述制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中电子传输层前驱体溶液为1~6wt%的sno2水分散液;所述退火处理为100~200℃,退火处理30~90min;所述步骤(2)紫外臭氧处理的功率为50~500w,处理时间为10~60min;所述步骤(3)中空穴传输层前驱体溶液为含2,2',7,7'-四[n,n-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴的溶液。

9.根据权利要求7所述制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中丙烯酰胺基单体包括n,n-亚甲基双丙烯酰胺单体、n-(羟甲基)丙烯酰胺单体、双丙酮丙烯酰胺单体中的至少一种;含有丙烯酰胺基单体的钙钛矿前驱体溶液中丙烯酰胺基单体的浓度为0.05~30mg/ml;退火处理为60~300℃,处理10~60min;钙钛矿前驱体溶液包括ch3nh3pbi3前驱体溶液、ch(nh2)2pbi3前驱体溶液、cspbi3前驱体溶液中的至少一种;

10.一种权利要求1-6任一所述太阳能电池在光伏器件中的应用。


技术总结
本发明涉及一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法和应用,电池包括钙钛矿吸光层,其中所述钙钛矿吸光层的晶界处设有晶界保护层。本发明工艺简单、成本低廉,有助于制备高效、高稳定性和环保的钙钛矿光伏器件,具有良好的应用前景。

技术研发人员:张青红,田传明,李耀刚,王宏志,侯成义,李克睿
受保护的技术使用者:东华大学
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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