The invention discloses a lead-free perovskite solar cell on the substrate comprises a first first electrode and the first carrier transport layer, lead-free perovskite compound layer, second carrier transport layer and the second electrode, which are sequentially arranged, the lead-free perovskite compound layer is made of perovskite compound; the first electrode is a transparent conductive electrode, second the electrode for the opaque metal electrode; the first carrier transport layer, second carrier transport layer by N type metal compounds with electron transport properties of P type with the hole transport properties of metal compounds. The use of the active material of lead-free perovskite lead-free perovskite solar battery, to avoid the problem of environmental protection device failure after recovery; for the semiconductor metal compound hole transport layer using inorganic, solves the heat resistance problem using organic semiconductor hole transport material; metal electrode without using noble metal silver, platinum and gold, reducing the electrode material is expensive the problem of film fabrication.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光电器件
,具体涉及一种无铅钙钛矿太阳能电池。
技术介绍
由于化石能源的不可再生性、使用时的环保及温室效应问题,太阳能电池器件得到了广泛关注。但是,现有的硅系太阳能电池由于成本高,成为阻碍普及的要因。近几年来,基于铅钙钛矿材料作为吸光材料的钙钛矿太阳能电池取得了飞速的发展,太阳能电池器件的效率达到了20%以上,具有一定的商业应用价值。铅钙钛矿太阳能电池可分为多孔结构和平面结构两种,平面结构以透明电极又分为平面p-i-n结构和平面n-i-p结构。由于平面结构制备工艺简单,非常适合薄膜太阳能电池的应用。其中平面n-i-p铅钙钛矿太阳能电池的基本结构是透明导电衬底(FTO)/电子传输层/铅钙钛矿层/空穴传输层/金属电极(Au)。器件中钙钛矿层材料对光生载流子的产生和载流子传输到相应的载流子传输层起到了重要的作用。目前高效率的钙钛矿太阳能电池中钙钛矿材料一般是含有二价铅离子的三元卤化物半导体,由于铅元素的毒性,这一类太阳能电池在寿命结束后的处理将是一个环保的大问题。因此,寻找无毒环保钙钛矿材料是发展这类太阳能电池的迫切命题。目前钙钛矿太阳能电池中的另一个急需解决的问题是器件的使用寿命问题,除了钙钛矿材料本身对水氧敏感外,为了提高效率,空穴传输层材料一般使用掺杂的有机小分子化合物,如2,2,7,7’-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9’-螺二芴(Spiro-OMeTAD),这类有机材料对热的耐受性一般较弱,对长时间连续在强烈阳光照射下的使用不可避免的具有劣势。因此,提高空穴传输层热稳定性是钙钛矿太阳能电池发展的另一个重要课题。同样为 ...
【技术保护点】
一种无铅钙钛矿太阳能电池,在基板上包括由下至上依次设置的第一电极、第一载流子传输层、无铅钙钛矿化合物层、第二载流子传输层和第二电极,其特征在于:所述无铅钙钛矿化合物层由钙钛矿化合物制成,该钙钛矿化合物的化学式为ABX3‑nYn,其中,0≤n≤3,A为正一价阳离子,B为非铅的正二价金属离子,X、Y选自F‑1,Cl‑1,Br‑1或I‑1;所述第一电极为透明导电电极,第二电极为不透明金属电极;所述第一载流子传输层、第二载流子传输层由具有电子传输特性的n型金属化合物半导体或具有空穴传输特性的p型金属化合物半导体制成。
【技术特征摘要】
1.一种无铅钙钛矿太阳能电池,在基板上包括由下至上依次设置的第一电极、第一载流子传输层、无铅钙钛矿化合物层、第二载流子传输层和第二电极,其特征在于:所述无铅钙钛矿化合物层由钙钛矿化合物制成,该钙钛矿化合物的化学式为ABX3-nYn,其中,0≤n≤3,A为正一价阳离子,B为非铅的正二价金属离子,X、Y选自F-1,Cl-1,Br-1或I-1;所述第一电极为透明导电电极,第二电极为不透明金属电极;所述第一载流子传输层、第二载流子传输层由具有电子传输特性的n型金属化合物半导体或具有空穴传输特性的p型金属化合物半导体制成。2.根据权利要求1所述的无铅钙钛矿太阳能电池,其特征在于:所述无铅钙钛矿化合物层的厚度为30-1000nm。3.根据权利要求1所述的无铅钙钛矿太阳能电池,其特征在于:所述透明导电电极选自ITO,AZO或FTO中的一种。4.根据权利要求1所述的无铅钙钛矿太阳能电池,其特征在于:所述不透明金属电极由铝、铜、钼、钨、镁、锌、钴、镍或铁中的一种或几种制成。5.根据权利要求1所述的无铅钙钛矿太阳能电池,其特征在于:所述具...
【专利技术属性】
技术研发人员:高志强,密保秀,童彧,
申请(专利权)人:南京邮电大学,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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