一种太阳能电池及其制备方法与流程

本发明属于太阳能电池，具体涉及一种太阳能电池及其制备方法。

背景技术：

1、钙钛矿太阳能电池不仅具有效率高，工艺简单的优势，而且比晶硅太阳能电池钙成本低。在钙钛矿太阳能电池结构中，电子传输层作为重要的功能层之一，对钙钛矿电池性能有至关重要的影响。研究人员通过改变电子传输材料的基础结构和化学结构，来调节电子传输材料的性能，同时提高其稳定性，进而提高整个电池的性能。其中，研究最广泛的电子传输层是sno2电子传输层，因其在较低温度下即可制备，且性能优良。

2、但是，目前所常用的sno2电子传输层，在电导率和透过率等方面仍然有较大改善空间。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中所存在的上述问题，本发明提供了一种太阳能电池及其制备方法。

2、本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

3、一种太阳能电池，自下而上包括：导电基底、sno2-w电子传输层、无机钙钛矿层、spiro-ometad空穴传输层以及电极层。

4、可选地，所述sno2-w电子传输层的厚度为20nm～35nm。

5、可选地，所述无机钙钛矿层为cspbi2.6br0.4钙钛矿活性层；所述cspbi2.6br0.4钙钛矿活性层的厚度为600nm。

6、可选地，所述spiro-ometad空穴传输层的厚度为140nm。

7、可选地，所述电极层包括：ag电极层；所述ag电极层的厚度为120nm。

8、可选地，所述sno2-w电子传输层、所述无机钙钛矿层、所述spiro-ometad空穴传输层以及所述电极层均是在低于250℃的条件下制备出的。

9、本发明还提供了一种太阳能电池的制备方法，包括：

10、在导电基底上制备sno2-w电子传输层；

11、在所述sno2-w电子传输层上制备无机钙钛矿层；

12、在所述无机钙钛矿层上制备spiro-ometad空穴传输层；

13、在所述spiro-ometad空穴传输上制备电极层。

14、可选地，在导电基底上制备sno2-w电子传输层，包括：

15、将sn粉加入到钨酸铵水溶液中分散均匀，并向其中加浓hno3溶液得到复合sno2-w前驱体溶液；其中，钨酸铵与sn粉的质量比为0.5％～5％；

16、将所述sno2-w前驱体溶液倒入聚四氟乙烯内胆中进行水热反应，冷却后滴加氨水调节ph至7～10，得到sno2-w胶体；

17、将所述sno2-w胶体旋涂至所述导电基底上，形成sno2-w湿膜；

18、将含有所述sno2-w湿膜的导电基底置于热板上100℃～220℃加热0.5h～2h，使所述sno2-w湿膜干燥后形成sno2-w电子传输层。

19、可选地，所述水热反应的温度为180℃～240℃，反应时长为8h～24h。

20、可选地，所述水热反应的温度为200℃，反应时长为16h；在将所述sno2-w胶体旋涂至所述导电基底上时，旋涂转速为6000rpm。

21、本发明提供的太阳能电池，使用掺钨氧化锡(sno2-w)作为电子传输层的材料，提高了电子传输层的电导率和透过率，改善了载流子传输特性，同时改善了与光活性层(无机钙钛矿层)的界面接触，促进了光生载流子有效分离和输运，提高了太阳能电池的光电转换效率。

22、以下将结合附图及对本发明做进一步详细说明。

技术特征：

1.一种太阳能电池，其特征在于，自下而上包括：导电基底、sno2-w电子传输层、无机钙钛矿层、spiro-ometad空穴传输层以及电极层。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述sno2-w电子传输层的厚度为20nm～35nm。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述无机钙钛矿层为cspbi2.6br0.4钙钛矿活性层；所述cspbi2.6br0.4钙钛矿活性层的厚度为600nm。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述spiro-ometad空穴传输层的厚度为140nm。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述电极层包括：ag电极层；所述ag电极层的厚度为120nm。

6.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述sno2-w电子传输层、所述无机钙钛矿层、所述spiro-ometad空穴传输层以及所述电极层均是在低于250℃的条件下制备出的。

7.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，在导电基底上制备sno2-w电子传输层，包括：

9.根据权利要求8所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为180℃～240℃，反应时长为8h～24h。

10.根据权利要求9所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为200℃，反应时长为16h；

技术总结
本发明公开了一种太阳能电池及其制备方法，该电池自下而上包括：导电基底、SnO<subgt;2</subgt;‑W电子传输层、无机钙钛矿层、Spiro‑OMeTAD空穴传输层以及电极层。本发明提高了钙钛矿太阳能电池中电子传输层的电导率和透过率，从而提升钙钛矿太阳能电池的性能。

技术研发人员：何其金,何飞,方艺霖,宋剑,徐小萍
受保护的技术使用者：扬州新瑞光电科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6