A mesoporous carbon electrode for carbon-based perovskite solar cells and its preparation method include the following steps: (1) preparation of carbon electrode slurry containing cellulose and optional nanomaterials NiOX or WOy, where x is 1-1.5; y is 2-3; (2) coating carbon electrode slurry on a functional layer of carbon-based perovskite solar cells and sintering at 400-600 degrees C to obtain mesoporous carbon. Electrode. The mesoporous carbon electrode has the advantages of simple preparation process, low cost and good repeatability, and the assembled carbon-based perovskite solar cell has good photoelectric conversion efficiency.
【技术实现步骤摘要】
用于碳基钙钛矿太阳能电池的介孔碳电极及其制备方法
本专利技术涉及太阳能电池
,特别涉及一种用于碳基钙钛矿太阳能电池的碳电极及其制备方法。
技术介绍
钙钛矿太阳能电池被人们广泛研究,具有光电转换效率高,成本低,制备工艺简单等优势。自2009年以来,其效率一路飙升,目前通过认证的最高效率已经达到23.3%。所有高效率的钙钛矿太阳能电池几乎都是通过蒸镀金、银等贵金属来制备对电极。这些贵金属电极及所需的高真空蒸镀设备极大地提高了电池的成本和能耗。此外,银与卤素离子的反应以及金对有源层的渗透都会造成器件性能衰退,对电池的稳定性以及大面积的商业化造成不利影响。为了应对上述问题,碳成为一种可供选择的电极材料。且目前已经有许多研发团队制备出来使用碳电极的钙钛矿太阳能电池,并取得了较高的光电转换效率。但是,这种碳基钙钛矿太阳能电池的一个显著特征就是与有机空穴传输材料不兼容,因此目前的研究大多集中在无空穴传输材料的碳基钙钛矿太阳能电池上。而如何在碳基钙钛矿太阳能电池中应用空穴传输材料,来提高碳基钙钛矿太阳能电池的性能是亟待解决的。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的主要目的在于提供一种用于碳基钙钛矿太阳能电池的介孔碳电极及其制备方法,以期至少部分地解决上述提及的技术问题中的至少之一。作为本专利技术的一个方面,提供了一种用于碳基钙钛矿太阳能电池的介孔碳电极的制备方法,包括如下步骤:(1)制备含有纤维素和任选的NiOX或WOy纳米材料的碳电极浆料,其中,x为1~1.5;y为2~3;(2)将所述碳电极浆料涂布于所述碳基钙钛矿太阳能电池的一功能层上,在400~600℃烧结得到介孔 ...
【技术保护点】
1.一种用于碳基钙钛矿太阳能电池的介孔碳电极的制备方法,包括如下步骤:(1)制备含有纤维素和任选的NiOX或WOy纳米材料的碳电极浆料,其中,x为1~1.5;y为2~3;(2)将所述碳电极浆料涂布于所述碳基钙钛矿太阳能电池的一功能层上,在400~600℃烧结得到介孔碳电极。
【技术特征摘要】
1.一种用于碳基钙钛矿太阳能电池的介孔碳电极的制备方法,包括如下步骤:(1)制备含有纤维素和任选的NiOX或WOy纳米材料的碳电极浆料,其中,x为1~1.5;y为2~3;(2)将所述碳电极浆料涂布于所述碳基钙钛矿太阳能电池的一功能层上,在400~600℃烧结得到介孔碳电极。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)具体包括如下子步骤:(11)将碳粉末材料与松油醇配比混合;(12)加入氧化锆粉末、纤维素以及任选的NiOX或WOy纳米材料;(13)混合均匀后得到碳电极浆料;优选地,所述NiOX或WOy纳米材料为纳米颗粒、纳米片或纳米线;更优选地,NiOX或WOy纳米颗粒的尺寸为10~500nm;更优选地,NiOX或WOy纳米片的尺寸为100~800nm,厚度为0.1~10nm;更优选地,NiOX或WOy纳米线的尺寸为100~2000nm,直径为0.1~5nm。3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,子步骤(11)中,所述碳粉末材料包括质量比为2∶1~10∶1的石墨粉末与炭黑粉末;所述碳粉末材料与松油醇的质量比为1∶5~1∶1;所述炭黑粉末的颗粒尺寸为10~200nm,石墨粉末的颗粒尺寸小于150μm。4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,子步骤(12)中,所述氧化锆粉末的颗粒尺寸为10~200nm;所述氧化锆粉末与碳粉末材料的质量比为20:1~5:1;所述纤维素以粉末形式或有机溶剂分散液的形式添加,所述纤维素的加入量为所述碳电极浆料质量分数的0.1~5wt.%;作为优选,在所述有机溶剂分散液中,纤维素的质量分数为10~50wt.%,有机溶剂包括乙醇或甲醇;所述纤维素包括乙基纤维素或羟基纤维素。5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,子步骤(12)中,所述NiOX...
【专利技术属性】
技术研发人员:周琳,刘陶然,左玉华,郑军,刘智,成步文,
申请(专利权)人:中国科学院半导体研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。