一种电极拼接式碳基钙钛矿太阳能电池制备方法技术

本发明专利技术公开了一种电极拼接式碳基钙钛矿太阳能电池制备方法，包括：通过机械切割获得去除边缘导电膜的导电玻璃；多块导电玻璃通过胶黏层在玻璃基板上拼接；在导电玻璃的上表面的预定区域从下到上依次沉积空穴阻挡层、钙钛矿吸光层作为电池片光阳极；在导电玻璃的上表面设置导电碳膜作为电池片光阴极；导电碳膜与钙钛矿吸光层连接，电池片的光阴极与相邻的前一电池片或后一电池片的光阳极的导电玻璃连接。通过机械切割的方式进行导电玻璃切割，切割过程中去掉了边缘的导电膜，绝缘了相邻的光阳极和光阴极，然后进行电极拼接，避免了湿法刻蚀导电玻璃带来的难控性问题，降低了工艺难度，光阳极与光阴极可分别独立制作，降低了电池制作成本。

Method for preparing electrode splicing type carbon based perovskite type solar cell

The invention discloses a splicing type carbon electrode based perovskite solar cell preparation method comprises: conductive glass conductive film obtained by removing the edge cutting machine; a plurality of conductive glass through the adhesive layer on the glass substrate on the surface of the mosaic; predetermined area of conductive glass from bottom to top deposition hole blocking layer the light absorbing layer, perovskite as the battery light anode; the conductive glass are arranged on the upper surface of conductive carbon film as battery cathode; conductive carbon film with perovskite light absorbing layer connection, conductive glass cell Photocathode with a cell or a cell adjacent after the anode connection. The conductive glass cutting by mechanical cutting, cutting process to remove the conductive film edge, insulation adjacent the anode and cathode electrodes and light, stitching, to avoid the difficulty of control problems brought by wet etching of conductive glass, reduces the difficulty of the process, the light anode and the photocathode can be independently produced, reduce the manufacturing cost of the battery.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钙钛矿太阳能电池
，特别是涉及一种电极拼接式碳基钙钛矿太阳能电池制备方法。
技术介绍
近年来，随着人类社会的不断进步，对于能源的需求不断增加，传统化石能源的增加探明储量低于消耗量，造成能源危机，而大量使用化石能源造成环境污染，使得能源短缺与环境污染这两大问题已经严重威胁到了社会与经济的发展，成为世界各国关注的焦点。因此，各国都在着力探索和打造自己的新能源，而太阳能电池作为一种清洁可再生的能源，能很好地同时解决能源危机和环境污染两大难题，具有很广阔的发展前景。但是，太阳能电池的发电成本还是较传统的化石能源的发电成本高，因此，研发高效率低成本的新型太阳能电池是实现太阳能广泛应用的技术基础。钙钛矿太阳能电池是一种由有机材料和无机材料组合成的新型太阳能电池，和单晶硅、多晶硅、薄膜太阳能电池一样，都是将太阳能转化为电能的装置。和其它种类的太阳能电池相比，钙钛矿太阳能电池的成本低、制造便宜、具有柔韧性。但是由于存在稳定性差的问题，始终停留在研究领域，没有在市场上大范围应用。但是，随着科学技术的不断发展和进步，钙钛矿太阳能电池的发展逐渐加速，其中有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池自2009年以来，其电池转换效率以惊人的速度从3.8％提高到22.1％。其中，碳基钙钛矿太阳能电池是在这领域中的研究热点之一，其稳定性好。而制备这类碳基钙钛矿太阳电池通常采用湿法刻蚀的方法将导电玻璃作为两块不同电极区域，中间刻蚀区域为绝缘区域，两边为导电区。但若刻蚀时间控制不当，容易发生过度刻蚀而导致导电玻璃的方块电阻增大以及影响到电池光电性能等一系列问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电极拼接式碳基钙钛矿太阳能电池制备方法，采用电极拼接的方式替代湿法刻蚀导电玻璃，解决了电池制作器件湿法刻蚀导电玻璃所带来的难控性问题，减少操作方面的麻烦，工艺简单，制作成本低。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种电极拼接式碳基钙钛矿太阳能电池制备方法，包括：通过机械切割获得去除边缘导电膜的导电玻璃；多块所述导电玻璃通过胶黏层在玻璃基板上拼接；在所述导电玻璃的上表面的预定区域从下到上依次沉积空穴阻挡层、钙钛矿吸光层作为电池片光阳极；在所述导电玻璃的上表面设置导电碳膜作为电池片光阴极；所述导电碳膜与所述钙钛矿吸光层连接，所述电池片的光阴极与相邻的前一所述电池片或后一所述电池片的光阳极的导电玻璃连接。其中，所述空穴阻挡层的沉积方法包括：采用耐高温胶带保护所述导电玻璃的光阳极引出电极区域；在所述导电玻璃上旋涂TiO2溶胶，并静置5min～10min；将所述旋涂TiO2溶胶的导电玻璃在95℃～100℃下干燥5min～10min；对干燥后的所述导电玻璃在490℃～500℃下高温烧结，获得TiO2致密层作为空穴阻挡层。其中，所述TiO2致密层的厚度为100nm～200nm。其中，所述钙钛矿吸光层的沉积方法，包括：在所述TiO2致密层上用乙醇稀释后的TiO2浆料通过旋涂法制作TiO2介孔层；取1mmol～1.2mmolPbI2，溶于DMF溶剂中，在80℃～90℃水浴中密封磁力搅拌30min～32min，配成1.0mol/L～1.2mol/L的A液；将所述A液滴在所述介孔层上，静置15s～20s后进行旋涂，根据所需厚度来控制旋涂次数，每次旋涂后静置5min～10min，并在90℃～100℃下干燥15min～20min后得到均匀平整的PbI2薄膜；将所述PbI2薄膜放置在7mg/mL～10mg/mL溶剂为异丙醇的CH3NH3I溶液中静置；静止预定反应时间后取出后，将反应后的所述PbI2薄膜置于90℃～100℃下干燥15min～20min，得到钙钛矿薄膜。其中，所述钙钛矿吸光层的厚度为300nm～500nm。其中，所述导电碳膜的厚度为10μm～25μm。其中，所述导电玻璃为镀掺氟氧化锡导电膜的导电玻璃。其中，所述导电玻璃的厚度为1mm～2.3mm。其中，所述玻璃基板的厚度为1mm～1.2mm。其中，所述胶黏层为双面胶层或环氧树脂层。本专利技术实施例所提供的电极拼接式碳基钙钛矿太阳能电池制备方法，与现有技术相比，具有以下优点：本专利技术实施例提供的电极拼接式碳基钙钛矿太阳能电池制备方法，包括：通过机械切割获得去除边缘导电膜的导电玻璃；多块所述导电玻璃通过胶黏层在玻璃基板上拼接；在所述导电玻璃的上表面的预定区域从下到上依次沉积空穴阻挡层、钙钛矿吸光层作为电池片光阳极；在所述导电玻璃的上表面设置导电碳膜作为电池片光阴极；所述导电碳膜与所述钙钛矿吸光层连接，所述电池片的光阴极与相邻的前一所述电池片或后一所述电池片的光阳极的导电玻璃连接。所述电极拼接式碳基钙钛矿太阳能电池制备方法，通过机械切割的方式进行导电玻璃切割，获得需要尺寸的导电玻璃，切割过程中去掉了边缘的导电膜，绝缘了相邻的光阳极和光阴极，然后进行电极拼接，避免了湿法刻蚀导电玻璃带来的难控性问题，降低了工艺难度。同时，电池的光阳极与光阴极可分别独立制作，降低了电池制作成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的电极拼接式碳基钙钛矿太阳能电池制备方法的一种具体实施方式的步骤流程示意图；图2为采用本专利技术实施例提供的电极拼接式碳基钙钛矿太阳能电池制备方法制备的电极拼接式碳基钙钛矿太阳能电池的一种结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参考图1-2，图1为本专利技术实施例提供的电极拼接式碳基钙钛矿太阳能电池制备方法的一种具体实施方式的步骤流程示意图；图2为采用本专利技术实施例提供的电极拼接式碳基钙钛矿太阳能电池制备方法制备的电极拼接式碳基钙钛矿太阳能电池的一种结构示意图。在一种具体实施方式中，所述电极拼接式碳基钙钛矿太阳能电池制备方法，包括：步骤1，通过机械切割获得去除边缘导电膜的导电玻璃3；步骤2，多块所述导电玻璃3通过胶黏层2在玻璃基板1上拼接；步骤3，在所述导电玻璃3的上表面的预定区域从下到上依次沉积空穴阻挡层4、钙钛矿吸光层5作为电池片光阳极；步骤4，在所述导电玻璃3的上表面设置导电碳膜作为电池片光阴极；步骤5，将所述导电碳膜与所述钙钛矿吸光层5连接，所述电池片的光阴极与相邻的前一所述电池片或后一所述电池片的光阳极的导电玻璃3连接。所述电极拼接式碳基钙钛矿太阳能电池制备方法，通过机械切割的方式进行导电玻璃3切割，获得需要尺寸的导电玻璃3，切割过程中去掉了边缘的导电膜，绝缘了相邻的光阳极和光阴极，然后进行电极拼接，避免了湿法刻蚀导电玻璃3带来的难控性问题，降低了工艺难度。同时，电池的光阳极与光阴极可分别独立制作，降低了电池制作成本。同时，如果在拼接过程中发现有电池不能正常工作，可以直接拆除，换上新的电池片，由于每一片电池片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电极拼接式碳基钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，包括：通过机械切割获得去除边缘导电膜的导电玻璃；多块所述导电玻璃通过胶黏层在玻璃基板上拼接；在所述导电玻璃的上表面的预定区域从下到上依次沉积空穴阻挡层、钙钛矿吸光层作为电池片光阳极；在所述导电玻璃的上表面设置导电碳膜作为电池片光阴极；所述导电碳膜与所述钙钛矿吸光层连接，所述电池片的光阴极与相邻的前一所述电池片或后一所述电池片的光阳极的导电玻璃连接。

【技术特征摘要】
1.一种电极拼接式碳基钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，包括：通过机械切割获得去除边缘导电膜的导电玻璃；多块所述导电玻璃通过胶黏层在玻璃基板上拼接；在所述导电玻璃的上表面的预定区域从下到上依次沉积空穴阻挡层、钙钛矿吸光层作为电池片光阳极；在所述导电玻璃的上表面设置导电碳膜作为电池片光阴极；所述导电碳膜与所述钙钛矿吸光层连接，所述电池片的光阴极与相邻的前一所述电池片或后一所述电池片的光阳极的导电玻璃连接。2.如权利要求1所述电极拼接式碳基钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，所述空穴阻挡层的沉积方法包括：采用耐高温胶带保护所述导电玻璃的光阳极引出电极区域；在所述导电玻璃上旋涂TiO2溶胶，并静置5min～10min；将所述旋涂TiO2溶胶的导电玻璃在95℃～100℃下干燥5min～10min；对干燥后的所述导电玻璃在490℃～500℃下高温烧结，获得TiO2致密层作为空穴阻挡层。3.如权利要求2所述电极拼接式碳基钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，所述TiO2致密层的厚度为100nm～200nm。4.如权利要求3所述电极拼接式碳基钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，所述钙钛矿吸光层的沉积方法，包括：在所述TiO2致密层上用乙醇稀释后的TiO2浆料通过旋涂法制作TiO2介孔层；取1mmol～1.2mmolPbI2，溶于DMF溶剂中，在80℃～90℃水浴中密封磁力...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成辉，魏爱香，郑海松，李秋，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44