一种使用碳纳米管透明电极的太阳能电池制造技术

技术编号:13622266 阅读:148 留言:0更新日期:2016-09-01 10:43
本发明专利技术一种使用碳纳米管透明电极的太阳能电池,包括第一电极、第二电极以及设置第一电极和第二电极之间的钙钛矿活性层,其中第一电极为碳纳米管透明电极,本发明专利技术用碳纳米管透明电极替代原结构中的透明电极,碳纳米管透明电极主要结构为具有高透光性的单壁及多壁碳纳米管网状导电薄膜,其导电性、透光率、产品柔性均优于现有材料;采用卷对卷技术的一系列工艺,可以实现柔性钙钛矿电池的大规模生产,碳纳米管透明电极的生产技术,也可以用于其他形式的太阳能电池如有机太阳能电池、CIGS电池、晶硅及非晶硅薄膜电池等,以及一切可以使用该电极的领域,如LED,OLED等,不但提升了性能,而且适应于大规模的生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于薄膜太阳能电池器件设计制备
,特别涉及一种使用碳纳米管透明电极的太阳能电池
技术介绍
随着化石能源的日益枯竭和其使用所带来的高昂的环境成本,可再生清洁能源的开发和利用受到广泛的关注。太阳能光伏发电技术和产品在全球范围内得到了高速增长,成为最具潜力的清洁能源。近年来发现的钙钛矿型太阳能电池由于高转换效率、低成本、环境友善、可挠式产品化等优点备受关注。透明电极是钙钛矿型太阳能电池结构中的关键部分之一,起到将太阳电池产生的光电流传导到外电路的作用。透明电极需要具有以下特性:高导电性、高透光率以及产业化需要的柔性(可挠性);此外,在大规模生产的要求下,还需要具有低成本、易合成、适合大规模制备等特点。目前常用的透明电极为FTO(掺氟氧化锡)、ITO(氧化铟锡)、AZO(掺铝氧化锌)等,这类金属氧化物半导体类的透明电极除了具备90%左右较高透光率的优势之外,其导电性、可挠性均较差;此外其生产大多需要使用磁控溅射、原子沉积、激光沉积、化学气相沉积、分子束外延等高耗能的制备方法和相应设备,成本高,制备条件苛刻。因此亟需一种可以代替其的新型透明电极材料。专利
技术实现思路
为了克服上述本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种使用碳纳米管透明电极的太阳能电池,包括第一电极(102)、第二电极(112)以及设置在第一电极(102)和第二电极(112)之间的钙钛矿活性层(108),其特征在于,所述第一电极(102)为碳纳米管透明电极。

【技术特征摘要】
1.一种使用碳纳米管透明电极的太阳能电池,包括第一电极(102)、第二电极(112)以及设置在第一电极(102)和第二电极(112)之间的钙钛矿活性层(108),其特征在于,所述第一电极(102)为碳纳米管透明电极。2.根据权利要求1所述使用碳纳米管透明电极的太阳能电池,其特征在于,所述碳纳米管透明电极为由单壁碳纳米管或由多壁碳纳米管或由单壁碳纳米管和多壁碳纳米管混合组成的网状导电薄膜。3.根据权利要求2所述使用碳纳米管透明电极的太阳能电池,其特征在于,所述单壁及多壁碳纳米管的直径为1-100nm,具有1000:1以上的长径比。4.根据权利要求2所述使用碳纳米管透明电极的太阳能电池,其特征在于,所述单壁及多壁碳纳米管具有10000:1以上的长径比。5.根据权利要求1所述使用碳纳米管透明电极的太阳能电池,其特征在于,所述第一电极(102)和第二电极(112)之间还设置有半导体致密层(104)、多孔支架层或电子传输层(106)和空穴传输层(110),其中,半导体致密层(104)位于第一电极(102)上,多孔支架层或电子传输层(106)位于半导体致密层(104)与钙钛矿活性层(108)之间,空穴传输层(110)位于钙钛矿活性层(108)与第二电极(112)之间。6.根据权利要求5所述使用碳纳米管透明电极的太阳能电池,其特征在于,所述碳纳米管透明电极厚度为5-100nm;所述半导体致密层(104)成分为二氧化钛或氧化锌,厚度为20-150nm;所述多孔支架层或电子传输层(106)成分为介孔二氧化钛,使用溶胶凝胶法制备介观粒子溶胶后,退火烧结制备,或者成分为富勒烯类电子传输层材料,厚度为100-2000nm;所述钙钛矿活性层(10...

【专利技术属性】
技术研发人员:秦校军赵志国王一丹邬俊波
申请(专利权)人:中国华能集团公司中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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