太阳能电池制造技术

本申请提供了一种太阳能电池。该太阳能电池包括依次叠置设置的第一电极层、空穴传输层、吸收层、电子传输层和第二电极层，第一电极层包括石墨纸，第二电极层为透明电极层，石墨纸的导热系数大于或等于1500W/mK。采用石墨纸作为第一电极层，由于石墨纸不仅具有优良的导电性，同时还具有良好的导热性能，其导热系数大于或等于1500W/mK，这样可以提高太阳能电池的稳定性，提高其使用寿命；并且，石墨纸的成本较低，这样可以降低太阳能电池的成本。

Solar cell

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池
本申请涉及太阳能电池领域，具体而言，涉及一种太阳能电池。
技术介绍
钙钛矿太阳能电池一般由依次叠置设置的透明导电电极、电子传输层、钙钛矿光吸收层、空穴传输层和金属背电极组成。其具有易于制作、成本低以及效率高等优点，目前最高的转化效率达到22.1％。虽然，目前钙钛矿太阳能电池的转化效率已经接近传统太阳能电池的转化效率，但是，在潮湿、光照、氧气和加热条件下，该电池的稳定性还存在较大的问题，这些问题对钙钛矿电池的寿命和商业化应用造成不利影响。在
技术介绍
部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的
技术介绍
的理解，因此，
技术介绍
中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。
技术实现思路
本申请的主要目的在于提供一种太阳能电池，以解决现有技术中的太阳能电池的稳定性较差的问题。为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种太阳能电池，该太阳能电池包括依次叠置设置的第一电极层、空穴传输层、吸收层、电子传输层和第二电极层，上述第一电极层包括石墨纸，上述第二电极层为透明电极层，上述石墨纸的导热系数大于或等于1500W/mK。进一步地，上述空穴传输层包括依次叠置设置的第一空穴传输子层和第二空穴传输子层，上述第一空穴传输子层靠近上述第一电极层设置，上述第二空穴传输子层设置在上述第一空穴传输子层与上述吸收层之间。进一步地，上述空穴传输层的材料包括具有共轭效应的导电聚合物。进一步地，上述第一空穴传输子层的材料包括具有共轭效应的导电聚合物。进一步地，上述导电聚合物包括P3HT和/或PTAA。进一步地，上述吸收层为钙钛矿吸收层。进一步地，上述第一空穴传输子层和/或上述第二空穴传输子层的厚度在15～25nm之间。进一步地，上述电子传输层包括叠置设置的第一电子传输子层和第二电子传输子层，上述第一电子传输子层靠近上述吸收层设置，上述第二电子传输子层设置在上述第一电子传输子层和上述第二电极层之间，上述第二电子传输子层的密度大于上述第一电子传输子层的密度；优选上述第一电子传输子层的厚度在100～500nm之间，上述第二电子传输子层的厚度在15～25nm之间；进一步优选上述第一电子传输子层和/或上述第二电子传输子层的材料独立地选自TiO2、ZnO与SnO2中的至少一种。进一步地，上述吸收层的材料包括ABX3，其中，A为NH＝CHNH3、CH3NH3和Cs中的一种；B为Pb或Sn；X为卤族元素；优选上述吸收层的厚度在100～3000nm之间。进一步地，上述第一电极层的厚度在300～1000nm之间。应用本申请的技术方案，上述太阳能电池采用石墨纸作为第一电极层，由于石墨纸不仅具有优良的导电性，同时还具有良好的导热性能，其导热系数大于或等于1500W/mK，这样可以提高太阳能电池的稳定性，提高其使用寿命；并且，石墨纸的成本较低，这样可以降低太阳能电池的成本。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1示出了本申请的一种实施例的太阳能电池的结构示意图；以及图2示出了本申请的另一种太阳能电池的结构示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：10、第一电极层；20、空穴传输层；21、第一空穴传输子层；22、第二空穴传输子层；30、吸收层；40、电子传输层；41、第一电子传输子层；42、第二电子传输子层；50、第二电极层。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。正如
技术介绍
所介绍的，现有技术中，太阳能电池的稳定性较差，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种太阳能电池。本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种石墨纸，该石墨纸的导热系数大于或等于1500W/mK。上述的石墨纸的热稳定性更好，将其应用在太阳能电池等器件中，可以提升这些器件的稳定性。本申请的另一种典型的实施方式中，提供了一种石墨纸的制作方法，该制作方法包括：对聚酰亚胺薄膜进行碳化处理，上述碳化处理的温度在500～1400℃之间；对经过上述碳化处理的上述聚酰亚胺薄膜进行石墨化处理，得到石墨纸，上述石墨化处理的温度在2000～3000℃之间。上述的制作方法，将碳化处理的温度设置在上述范围内，可以使得高分子中氢氧元素更彻底地被去除，将石墨化处理的温度范围设置在上述范围内，能够使得碳元素的排布更有规律，这样制作得到的石墨纸的导热系数大于1500W/mK，这样使得该石墨纸的热稳定性更好，当将这样的石墨纸应用到太阳能电池等器件中，能够提升这些器件的稳定性。本申请的再一种典型的实施方式中，提供了一种太阳能电池，如图1与图2所示，该太阳能电池包括依次叠置设置的第一电极层10、空穴传输层20、吸收层30、电子传输层40和第二电极层50，上述第一电极层10包括石墨纸，上述第二电极层50为透明电极层，上述石墨纸的导热系数大于1500W/mK，上述石墨纸可以为上述的石墨纸或采用上述制作方法制作得到的石墨纸。上述的太阳能电池中，采用石墨纸作为第一电极层，由于石墨纸不仅具有优良的导电性，同时还具有良好的导热性能，其导热系数大于或等于1500W/mK，这样可以提高太阳能电池的稳定性，提高其使用寿命；并且，石墨纸的成本较低，这样可以降低太阳能电池的成本。本申请的一种实施例中，如图2所示，上述空穴传输层20包括依次叠置设置的第一空穴传输子层21和第二空穴传输子层22，上述第一空穴传输子层21靠近上述第一电极层10设置，上述第二空穴传输子层22设置在上述第一空穴传输子层21与上述吸收层30之间。这样可以进一步提升该太阳能电池的光电转化效率。当然，本申请中的空穴传输层并不仅限于包括两个子层的情况，还可以是一个整层的情况(即包括一个子层的情况)，如图1所示，或者是包括两个以上的子层的情况。本领域技术人员可以根据实际情况选择设置合适数量的空穴传输子层。为了降低第一电极层和空穴传输层之间的界面电阻，进而提高钙钛矿电池的综合性能，本申请的一种实施例中，上述空穴传输层20的材料包括具有共轭效应的导电聚合物，石墨纸和空穴传输层之间通过共轭相互作用，具有良好的结合力，进而可以降低二者之间的界面电阻。对于上述的包括一个子层、两个子层或者两个以上的子层的情况，各子层的材料都可以包括具有共轭效应的导电聚合物。本申请的一种具体的实施例中，上述空穴传输层20的材料包括P3HT和/或PTAA，具体情况包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池包括依次叠置设置的第一电极层(10)、空穴传输层(20)、吸收层(30)、电子传输层(40)和第二电极层(50)，所述第一电极层(10)包括石墨纸，所述第二电极层(50)为透明电极层，所述石墨纸的导热系数大于或等于1500W/mK。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池包括依次叠置设置的第一电极层(10)、空穴传输层(20)、吸收层(30)、电子传输层(40)和第二电极层(50)，所述第一电极层(10)包括石墨纸，所述第二电极层(50)为透明电极层，所述石墨纸的导热系数大于或等于1500W/mK。2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述空穴传输层(20)包括依次叠置设置的第一空穴传输子层(21)和第二空穴传输子层(22)，所述第一空穴传输子层(21)靠近所述第一电极层(10)设置，所述第二空穴传输子层(22)设置在所述第一空穴传输子层(21)与所述吸收层(30)之间。3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述空穴传输层(20)的材料包括具有共轭效应的导电聚合物。4.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一空穴传输子层(21)的材料包括具有共轭效应的导电聚合物。5.根据权利要求3或4所述的太阳能电池，其特征在于，所述导电聚合物包括P3HT或PTAA。6.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述吸收层(30)为钙钛矿吸收层。7.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一空穴传输子层(21)和/或所述第二空穴传输子层(22)的厚度在15～2...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗轶，
申请(专利权)人：东泰高科装备科技北京有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11