一种高光电转化效率的钙钛矿太阳能电池的制作方法

本技术涉及太阳能电池，特别是涉及一种高光电转化效率的钙钛矿太阳能电池。

背景技术：

1、钙钛矿太阳能电池最近十几年发展迅速，自2009年钙钛矿太阳能电池首次被制备，实验室小面积样品光电转化效率从原先的3.8％大幅提升至现阶段的25.2％，已经接近硅基太阳能电池的光电转化效率。与传统硅基太阳能电池相比，钙钛矿太阳能电池具有原材料易得、价格便宜、能耗小、带隙宽且可调，电池制作工艺流程短且简单、成本低、可与其他材料体系太阳能电池叠层等优点，成为目前最具潜力的太阳能电池。

2、为了提高钙钛矿太阳能电池的转化效率，研究者们主要在光吸收层钙钛矿材料的选择、晶粒生长、工艺调控以及各膜层之间的界面、电势匹配等方面进行开发与优化，并取得了显著的成绩。但是当前的钙钛矿太阳能电池还存在光电转化效率略低的问题。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种高光电转化效率的钙钛矿太阳能电池，增加入射到钙钛矿层的透光率，从而提高钙钛矿太阳能电池光电转化效率。

2、本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种高光电转化效率的钙钛矿太阳能电池，包括n-i-p正式结构或者p-i-n反式结构，

4、n-i-p正式结构包括透明基材，在透明基材上依次设置有透明导电膜层、电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层、电极层；

5、所述p-i-n反式结构包括透明基材，在透明基材上依次设置有透明导电膜层、空穴传输层、钙钛矿层、电子传输层、电极层；

6、在所述透明基材的另一面设置有减反射薄膜层。

7、优选的，所述电池还包括光学匹配膜层，所述光学匹配膜层设置在透明导电膜层与电子传输层之间或透明导电膜与空穴传输层之间，或者所述光学匹配膜层设置在电子传输层或空穴传输层之上。

8、优选的，所述透明基材包括透明柔性基材、透明非柔性基材，透明非柔性基材包括钠钙玻璃、铝硅玻璃、硼硅玻璃，透明柔性基材包括柔性pet、pi、pc、pmma。

9、优选的，所述减反射薄膜层由高折射率材料、低折射率材料交替堆叠而成。

10、更优选的，所述高折射率材料的折射率为1.8-2.8，低折射率材料的折射率为1.3-1.7。

11、更优选的，所述高折射率材料包括但不限于二氧化钛、五氧化二铌、五氧化二钽、二氧化锆、氮化硅、氮化铝、氧化锌、氧化铟锡。

12、更优选的，所述低折射率材料包括但不限于二氧化硅，三氧化二铝、氟化镁、氟化钙。

13、优选的，所述减反射薄膜层的层数为4-10层，所述减反射薄膜层的总厚度为50-800nm。

14、更优选的，所述光学匹配膜层的材料包括但不限于二氧化硅、氟化镁、有机硅、掺硅氧化锌、掺镁氧化锌。

15、更优选的，所述光学匹配膜层的折射率为1.3-1.7。

16、本实用新型的有益效果是：

17、本申请通过在透明基材的另一面设置有减反射薄膜层，在透明导电膜层与电子传输层或透明导电膜与空穴传输层之间设置有光学匹配膜层，或者在电子传输层或空穴传输层之上设置有光学匹配膜层；进而提高入射到钙钛矿层的透光率，入射到钙钛矿层的透光率提高5-10％，钙钛矿太阳能电池光电转化效率提高2-3％。

技术特征：

1.一种高光电转化效率的钙钛矿太阳能电池，包括n-i-p正式结构或者p-i-n反式结构；

2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述电池还包括光学匹配膜层，所述光学匹配膜层设置在透明导电膜层与电子传输层之间或透明导电膜与空穴传输层之间，或者所述光学匹配膜层设置在电子传输层或空穴传输层之上。

3.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述透明基材包括透明柔性基材、透明非柔性基材。

4.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述减反射薄膜层由高折射率材料、低折射率材料交替堆叠而成。

5.根据权利要求4所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述高折射率材料的折射率为1.8-2.8，低折射率材料的折射率为1.3-1.7。

6.根据权利要求4所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述高折射率材料包括但不限于二氧化钛、五氧化二铌、五氧化二钽、二氧化锆、氮化硅、氮化铝、氧化锌、氧化铟锡。

7.根据权利要求4所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述高折射率材料包括但不限于二氧化硅，三氧化二铝、氟化镁、氟化钙。

8.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述减反射薄膜层的层数为4-10层，减反射薄膜层的总厚度为50-800nm。

9.根据权利要求2所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述光学匹配膜层的材料包括但不限于二氧化硅、氟化镁、有机硅、掺硅氧化锌、掺镁氧化锌。

10.根据权利要求9所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述光学匹配膜层的折射率为1.3-1.7。

技术总结
本技术涉及太阳能电池技术领域，特别是涉及一种高光电转化效率的钙钛矿太阳能电池。本申请公开了一种高光电转化效率的钙钛矿太阳能电池，包括n‑i‑p正式结构或者p‑i‑n反式结构，n‑i‑p正式结构包括透明基材，在透明基材上依次设置有透明导电膜层、电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层、电极层，在所述透明基材的另一面设置有减反射薄膜层。本申请制备得到的钙钛矿太阳能电池，增加入射到钙钛矿层的透光率，从而提高钙钛矿太阳能电池光电转化效率。

技术研发人员：郭杏元,曹永盛
受保护的技术使用者：光芯薄膜（深圳）有限公司
技术研发日：20230531
技术公布日：2024/1/15