粘结型钙钛矿太阳能电池制备方法技术

提供一种通过非沉积方法制备钙钛矿太阳能电池的方法。具体地，该方法包括：通过在光吸收层上以半干状态形成空穴传输层制备第一基板，和将包括对向电极的第二基板加压并干燥在第一基板上。

Preparation of bonded perovskite solar cell

A method of preparing perovskite solar cells by non deposition method is provided. Specifically, the method comprises the following: preparing a first substrate by forming a hole transmission layer in a semi dry state on the light absorption layer, and pressing the second substrate including the opposite electrode and drying it on the first substrate.

【技术实现步骤摘要】
粘结型钙钛矿太阳能电池制备方法专利
本专利技术涉及通过非沉积法制备钙钛矿太阳能电池的方法。
技术介绍
最近，随着二氧化碳排放法规的增强和对车辆燃料效率的关注增加，环境友好车辆的市场已经扩大。此外，由于车辆上安装的部件增加，车辆的能量消耗逐渐增加。作为为车辆提供额外能量的方法，可以考虑使用容量更大的电池提供能量或者由车架产生自供能(self-power)。但是，在使用大容量电池的情形中，车体自身的重量增加，因此燃料效率会降低。因此，对于能够在满足环境友好和高效燃料效率的同时为车辆提供能量的车辆集成光伏(photovoltaics)(在下文中称作“VIPV”)的关注日益增加。VIPV既可以安装在透明部件例如天窗和窗户上，也可以安装在不透明部件例如车体上，但最近，由于车辆的天窗安装率迅速增加，进行了许多将VIPV应用于天窗的尝试。作为可以用作VIPV的太阳能电池，包括晶体硅太阳能电池、无定形硅太阳能电池、化合物薄膜太阳能电池、染料敏化太阳能电池、有机太阳能电池、钙钛矿太阳能电池等。其中，由于薄膜和优异的效率而具有高透明度的钙钛矿太阳能电池被视作是最有影响的候选。通过将空穴导体置于岛形钙钛矿薄膜上，并在其上沉积薄的金电极，Snaith组(Snaith等人,ACSNano8,591,2014)制备了半透射型钙钛矿太阳能电池，通过将钙钛矿光吸收层涂布在多孔二氧化钛上，然后沉积碳纳米管(CNT)膜电极或CNT/空穴导体复合膜电极，Mhaisalkar组(Mhaisalkar等人,ACSNano8,6797,2014)制备了半透射型钙钛矿太阳能电池，通过将钙钛矿光吸收层涂布在平的二氧化钛上，然后沉积三氧化钼(MoO3)/金(Au)/三氧化钼(MoO3)，Cheng组(Cheng等人,NanoEnergy13,249,2015)制备了半透射型平面型钙钛矿太阳能电池。但是，这些方法是通过沉积法特别是真空沉积法进行的钙钛矿太阳能电池制备方法，具有加工成本太高的局限性。因此，通过将钙钛矿光吸收层涂布在多孔二氧化钛上，通过旋涂形成空穴导体，然后转移PEDOT:PSS导电聚合物膜，Zhou组(Zhou等人,ACSAppliedMaterials&Interface7,17776,2015)制备了多孔钙钛矿太阳能电池。即，通过用转移法代替沉积法在空穴导体上形成导电聚合物电极。但是，该方法另外使用亲水性导电聚合物，具有易感于水的钙钛矿层易于降解、因此耐久性变差的局限性。该
技术介绍
部分公开的上述信息仅仅用于增强对本专利技术背景的理解，因此，其可以含有不构成在该国家中本领域普通技术人员已经知晓的现有技术的信息。
技术实现思路
本公开内容致力于解决现有技术相关的上述问题。本公开内容的目的在于提供通过非沉积法制备钙钛矿天阳能电池的方法。本公开内容的另一目的在于提供能够显著提高粘结产率的制备粘结型钙钛矿太阳能电池的方法。本公开内容的目的不限于上述目的。本公开内容的目的在以下说明中将会更显而易见，并通过权利要求中所述的方式或其组合实施。本公开内容包括以下结构，以实现上述目的。一方面，提供一种制备粘结型钙钛矿太阳能电池的方法，其包括：(1)通过非沉积法将电子传输层、光吸收层和第一空穴传输层层压在透明电极上，以提供第一基板(substrate)；(2)通过非沉积法在对向电极(opposingelectrode)上形成第二空穴传输层，以提供第二基板；和(3)将第一基板与第二基板粘结，同时使第一空穴传输层与第二空穴传输层接触。在一实施方式中，光吸收层可以由满足以下化学式：AMX3的具有钙钛矿结构的化合物形成，其中：A可以是单价阳离子金属离子、单价有机铵离子或其混合物；M可以是二价金属离子；并且X可以是卤素离子。在另一实施方式中，第一空穴传输层可以通过将包括空穴导体和第一溶剂的溶液涂布在光吸收层上形成，并且第二空穴传输层可以通过将包括空穴导体和第二溶剂的溶液涂布在对向电极上形成。在再另一实施方式中，可以在第一空穴传输层处于半干状态时进行粘结在再另一实施方式中，第一溶剂可以满足以下条件(a)至(c)中的至少一项：(a)第一溶剂的沸点高于第二溶剂的沸点；(b)第一溶剂的蒸汽压低于第二溶剂的蒸汽压；和(c)第一溶剂的挥发性低于第二溶剂的挥发性。在再另一实施方式中，第二溶剂可以是甲苯、苯或甲乙酮中的至少一种，并且第一溶剂可以是二氯苯、氯苯或二甲苯中的至少一种。在另一实施方式中，可以在第二空穴传输层处于半干状态时进行粘结。在再另一实施方式中，第二溶剂可以满足以下条件(a)至(c)中的至少一项：(a)第二溶剂的沸点高于第一溶剂的沸点；(b)第二溶剂的蒸汽压低于第一溶剂的蒸汽压；和(c)第二溶剂的挥发性低于第一溶剂的挥发性。在再另一实施方式中，第一溶剂可以是甲苯、苯或甲乙酮中的至少一种，并且第二溶剂可以是二氯苯、氯苯或二甲苯中的至少一种。在再另一实施方式中，空穴导体可以是选自以下的至少一种：螺-MeOTAD(2,2',7'-四-(N,N-二-对甲氧基苯基-胺)-9,9'螺二芴)、P3HT(聚[3-己基噻吩])、MDMO-PPV(聚[2-甲氧基-5-(3',7'-二甲基辛氧基)]-1,4-苯撑乙烯)、MEH-PPV(聚[2-甲氧基-5-(2”-乙基己氧基)-对苯撑乙烯])、P3OT(聚(3-辛基噻吩))、P3DT(聚(3-癸基噻吩))、P3DDT(聚(3-十二碳烷基噻吩))、PPV(聚(对苯撑乙烯))、TFB(聚(9,9'-二辛基芴-co-N-(4-丁基苯基)二苯基胺))、PCPDTBT(聚[2,1,3-苯并噻二唑-4,7-二基[4,4-双(2-乙基己基-4H-环戊[2,1-b:3,4-b']二噻唑-2,6-二基)]])、Si-PCPDTBT(聚[(4,4'-双(2-乙基己基)二噻吩并[3,2-b:2',3'-d]噻咯)-2,6-二基-alt-(2,1,3-苯并噻二唑)-4,7-二基])、PBDTTPD(聚((4,8-二乙基己氧基)苯并([1,2-b:4,5-b']二噻吩)-2,6-二基)-alt-((5-辛基噻吩并[3,4-c]吡咯-4,6-二酮)-1,3-二基))、PFDTBT(聚[2,7-(9-(2-乙基己基)-9-己基-芴)-alt-5,5-(4',7,-二-2-噻吩基-2',1',3'-苯并噻二唑)])、PFO-DBT(聚[2,7-.9,9-(二辛基-芴)-alt-5,5-(4',7'-二-2-噻吩基-2',1',3'-苯并噻二唑)])、PSiFDTBT(聚[(2,7-二辛基硅芴)-2,7-二基-alt-(4,7-双(2-噻吩基)-2,1,3-苯并噻二唑)-5,5'-二基])、PSBTBT(聚[(4,4'-双(2-乙基己基)二噻唑并[3,2-b:2',3'-d]噻咯)-2,6-二基-alt-(2,1,3-苯并噻二唑)-4,7-二基])、PCDTBT(聚[[9-(1-辛基壬基)-9H-咔唑-2,7-二基]-2,5-噻吩二基-2,1,3-苯并噻二唑-4,7-二基-2,5-噻吩二基])、PFB(聚(9,9'-二辛基芴-co-双(N,N'-(4-丁基苯基))双(N,N'-苯基-1,4-亚苯基)二胺)、F8BT(聚(9,9'-二辛基芴-co-苯并噻二唑)、PEDO本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备粘结型钙钛矿太阳能电池的方法，其包括以下步骤：通过非沉积法将电子传输层、光吸收层和第一空穴传输层层压在透明电极上，提供第一基板；通过非沉积法在对向电极上形成第二空穴传输层，提供第二基板；和将所述第一基板与所述第二基板粘结，使所述第一空穴传输层与所述第二空穴传输层接触。

【技术特征摘要】
2016.11.03 KR 10-2016-01458671.一种制备粘结型钙钛矿太阳能电池的方法，其包括以下步骤：通过非沉积法将电子传输层、光吸收层和第一空穴传输层层压在透明电极上，提供第一基板；通过非沉积法在对向电极上形成第二空穴传输层，提供第二基板；和将所述第一基板与所述第二基板粘结，使所述第一空穴传输层与所述第二空穴传输层接触。2.根据权利要求1所述的制备粘结型钙钛矿太阳能电池的方法，其中所述光吸收层由具有化学式AMX3的具有钙钛矿结构的化合物形成，其中：A是单价阳离子金属离子、单价有机铵离子或其混合物，M是二价金属离子，并且X是卤素离子。3.根据权利要求1所述的制备粘结型钙钛矿太阳能电池的方法，其中所述第一空穴传输层通过将包括空穴导体和第一溶剂的溶液涂布在所述光吸收层上形成，并且其中所述第二空穴传输层通过将包括空穴导体和第二溶剂的溶液涂布在所述对向电极上形成。4.根据权利要求3所述的制备粘结型钙钛矿太阳能电池的方法，其中在所述第一空穴传输层处于半干状态时进行粘结。5.根据权利要求4所述的制备粘结型钙钛矿太阳能电池的方法，其中所述第一溶剂满足以下条件(a)至(c)中的至少一项：(a)所述第一溶剂的沸点高于所述第二溶剂的沸点；(b)所述第一溶剂的蒸汽压低于所述第二溶剂的蒸汽压；和(c)所述第一溶剂的挥发性低于所述第二溶剂的挥发性。6.根据权利要求5所述的制备粘结型钙钛矿太阳能电池的方法，其中所述第二溶剂是甲苯、苯或甲乙酮中的至少一种，并且其中所述第一溶剂是二氯苯、氯苯或二甲苯中的至少一种。7.根据权利要求3所述的制备粘结型钙钛矿太阳能电池的方法，其中在所述第二空穴传输层处于半干状态时进行粘结。8.根据权利要求7所述的制备粘结型钙钛矿太阳能电池的方法，其中所述第二溶剂满足以下条件(a)至(c)中的至少一项：(a)所述第二溶剂的沸点高于所述第一溶剂的沸点；(b)所述第二溶剂的蒸汽压低于所述第一溶剂的蒸汽压；和(c)所述第二溶剂的挥发性低于所述第一溶剂的挥发性。9.根据权利要求8所述的制备粘结型钙钛矿太阳能电池的方法，其中所述第一溶剂是甲苯、苯或甲乙酮中的至少一种，并且其中所述第二溶剂是二氯苯、氯苯或二甲苯中的至少一种。10.根据权利要求3所述的制备粘结型钙钛矿太阳能电池的方法，其中所述空穴导体是选自以下的至少一种：螺-MeOTAD(2,2',7'-四-(N,N-二-对甲氧基苯基-胺)-9,9'螺二芴)、P3HT(聚[3-己基噻吩])、MDMO-PPV(聚[2-甲氧基-5-(3',7'-二甲基辛氧基)]-1,4-苯撑乙烯)、MEH-PPV(聚[2-甲氧基-5-(2”-乙基己氧基)-对苯撑乙烯])、P3OT(聚(3-辛基噻吩))、P3DT(聚(3-癸基噻吩))、P3DDT(聚(3-十二碳、烷基噻吩))、PPV(聚(对苯撑乙烯))、TFB(聚(9,9'-二辛基芴-共-N-(4-丁基苯基)二苯基胺))、PCPDTBT(聚[2,1,3-苯并噻二唑-4,7-二基[4,4-双(2-乙基己基-4H-环戊[2,...

【专利技术属性】
技术研发人员：金雪，宋美莲，金相学，李恩荣，鱼文祯，任相赫，韩惠智，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，庆熙大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：韩国,KR