一种高效无机钙钛矿量子点电池空穴收集电极制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高效无机钙钛矿量子点电池空穴收集电极，其特征在于：空穴收集电极、光吸收层、电子传输层和导电基底从上而下依次复合；光吸收层为无机钙钛矿量子点层；空穴收集电极包括无机钙钛矿量子点与银纳米线涂布层，涂布层的材质为无机钙钛矿量子点与银纳米线混合材料。本实用新型专利技术提供的空穴收集电极基于无机钙钛矿量子点与银纳米线涂布层，一方面可以收集光吸收层产生的光生空穴，另一方面可以作为电极，传输分离的光生空穴。空穴收集电极在太阳能电池中的引入可以降低光生空穴在吸收层和空穴传输层界面的复合，提高空穴收集效率。

A High Efficiency Cavity Collection Electrode for Inorganic Perovskite Quantum Dot Batteries

【技术实现步骤摘要】
一种高效无机钙钛矿量子点电池空穴收集电极
本技术属于太阳电池领域，具体涉及一种高效无机钙钛矿量子点电池空穴收集电极。
技术介绍
发展太阳电池是解决目前世界范围内能源和环境问题的有效途径之一。有机卤化物钙钛矿材料是具有较大的电子和空穴扩散长度、较低的激子束缚能、合适的禁带宽度和极高的消光系数，并且可以通过低成本的溶液法制备，因而在太阳电池应用方面受到人们的极大关注。钙钛矿太阳电池发展迅速，最高能量转换效率从2009年的3.8%提高到目前的22.1%，是一种极具应用前景的太阳电池体系。但是，有机卤化物钙钛矿材料以及有机空穴传输层容易受环境温度和湿度的影响，产生效率衰退。目前，人们用无机钙钛矿材料量子点作为光吸收层获得了无机钙钛矿太阳能电池的最高效率13.43%。但是其空穴传输层为有机材料Spiro-OMeTAD，成本高且性质不稳定。而且在空穴收集过程中，材料界面的复合是一个影响效率的重要因素，因此常用的稳定的无机空穴传输层无法获取更高的效率。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的技术问题，本技术的目的是提供一种高效无机钙钛矿量子点电池空穴收集电极。本技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种高效无机钙钛矿量子点电池空穴收集电极，所述电池包括导电基底、电子传输层、光吸收层和空穴收集电极，空穴收集电极、光吸收层、电子传输层和导电基底从上而下依次复合；光吸收层为无机钙钛矿量子点层；空穴收集电极包括无机钙钛矿量子点与银纳米线涂布层，涂布层的材质为无机钙钛矿量子点与银纳米线混合材料。所述无机钙钛矿量子点为无机金属卤化物钙钛矿材料，金属离子为铯离子。所述导电基底为FTO玻璃基板。所述电子传输层为二氧化钛层。与现有技术相比，本技术的有益效果为：本技术提供的空穴收集电极基于无机钙钛矿量子点与银纳米线涂布层，一方面可以收集光吸收层产生的光生空穴，另一方面可以作为电极，传输分离的光生空穴。空穴收集电极在太阳能电池中的引入可以降低光生空穴在吸收层和空穴传输层界面的复合，提高空穴收集效率。附图说明图1是本技术涂布层的结构示意图。图2是本技术的电池结构示意图。图中，1是无机钙钛矿量子点，2是银纳米线，3是导电基底，4是电子传输层，5是光吸收层，6是空穴收集电极。具体实施方式如图1～2所示，一种高效无机钙钛矿量子点电池空穴收集电极，用于太阳能电池上，电池包括导电基底3、电子传输层4、光吸收层5和空穴收集电极6，空穴收集电极6、光吸收层5、电子传输层4和导电基底3从上而下依次复合。光吸收层5为无机钙钛矿量子点1层，光吸收层5中在光的作用下产生电子和光生空穴，成对出现，电子向电子传输层4传输，光生空穴向空穴收集电极6传输。空穴收集电极6包括无机钙钛矿量子点1与银纳米线2涂布层，涂布层的材质为无机钙钛矿量子点1与银纳米线2混合材料，无机钙钛矿量子点1与银纳米线2混合、旋涂在光吸收层5上形成空穴收集电极6；银纳米线2用于保证空穴收集电极6较低的方块电阻，调控银纳米线2的密度可以改变空穴收集电极6的方块电阻。空穴收集电极6和光吸收层5均包含无机钙钛矿量子点1，空穴收集电极6与光吸收层5之间不存在附加界面的问题，有利于光生空穴的传输；银纳米线2与无机钙钛矿量子点1相互嵌套在空穴收集电极6中，能够进一步增加光生空穴的收集和传输效率。其中，银纳米线2与无机钙钛矿量子点1相互嵌套在空穴收集电极6中为：先将银纳米线2旋涂在光吸收层5上，再将无机钙钛矿量子点1旋涂在光吸收层5与银纳米线2上，使银纳米线2与无机钙钛矿量子点1相互嵌套；也可以是先将无机钙钛矿量子点2旋涂在光吸收层5上，再将银纳米线2旋涂在无机钙钛矿量子点2和光吸收层5上，使银纳米线2与无机钙钛矿量子点1相互嵌套。无机钙钛矿量子点1为无机金属卤化物钙钛矿材料，金属离子为铯离子，利用铯离子替代有机卤化物钙钛矿材料中的有机离子位置，可以获得对温度和湿度更为稳定的无机钙钛矿材料，采用含有铯离子的无机钙钛矿量子点1可以使电池光吸收层5和空穴收集电极6获得对温度和湿度更为稳定的特性。导电基底3为FTO玻璃基板。电子传输层4为二氧化钛层。其他技术参照现有技术。以上所述，仅是本技术的优选实施方式，并不是对本技术技术方案的限定，应当指出，本领域的技术人员，在本技术技术方案的前提下，还可以作出进一步的改进和改变，这些改进和改变都应该涵盖在本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效无机钙钛矿量子点电池空穴收集电极，其特征在于：所述电池包括导电基底（3）、电子传输层（4）、光吸收层（5）和空穴收集电极（6），空穴收集电极（6）、光吸收层（5）、电子传输层（4）和导电基底（3）从上而下依次复合；光吸收层（5）为无机钙钛矿量子点（1）层；空穴收集电极（6）包括无机钙钛矿量子点（1）与银纳米线（2）涂布层，银纳米线（2）与无机钙钛矿量子点（1）相互嵌套在空穴收集电极（6）中。

【技术特征摘要】
1.一种高效无机钙钛矿量子点电池空穴收集电极，其特征在于：所述电池包括导电基底（3）、电子传输层（4）、光吸收层（5）和空穴收集电极（6），空穴收集电极（6）、光吸收层（5）、电子传输层（4）和导电基底（3）从上而下依次复合；光吸收层（5）为无机钙钛矿量子点（1）层；空穴收集电极（6）包括无机钙钛矿量子点（1）与银纳米线（2）涂布层，银纳米线（2）与无机钙钛矿量子点（1）相互嵌套在...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨同辉，张哲，胡月，
申请(专利权)人：商丘师范学院，
类型：新型
国别省市：河南,41