一种钙钛矿电池制造技术

本实用新型专利技术提供一种钙钛矿电池。该钙钛矿电池包括基底、电池层和封装层，电池层和封装层沿远离基底的方向依次设置，封装层对电池层形成封装，封装层包括隔离层，隔离层能阻挡外界水和氧进入电池层。该钙钛矿电池通过在封装层中设置采用六甲基二硅醚(HMDSO)和三氟甲苯(TFT)混合材料的第一膜层和采用铝和/或氧化铝材料的第二膜层构成的隔离层，能够阻挡外界环境中的水和氧气等进入电池层内部，从而减少或避免钙钛矿电池在潮湿环境中或者暴露在空气中被分解所导致的效率大幅度衰减，该材料的隔离层不会影响电池的效率，确保了钙钛矿电池性能和工作的稳定性。

A Perovskite Battery

【技术实现步骤摘要】
一种钙钛矿电池
本技术涉及太阳能电池
，具体地，涉及一种钙钛矿电池。
技术介绍
随着全球生态环境和能源短缺问题的日益严重，清洁可再生能源受到全世界的普遍重视，尤其是太阳能光伏技术。钙钛矿太阳能电池自2009年首次报道器件实现3.8％光电转换效率以来，便吸引了科研人员的兴趣；经过短短不到10年时间的发展，钙钛矿电池的效率已经提升至23％以上，接近晶硅电池的高效率水平；此外，钙钛矿材料的原料成本很低，且电池器件可以通过简易的溶液法工艺进行制备，可实现低成本的器件制备。但是钙钛矿电池也存在一些缺点，由于钙钛矿材料本身的性质对水、氧气等外界环境比较敏感，在潮湿的环境中会迅速的分解，稳定性较差，导致钙钛矿电池在暴露在空气中效率会大幅度衰减，这也限制了钙钛矿电池的商业化进程。为了克服钙钛矿电池稳定性差的问题，急需一种新的钙钛矿电池封装结构。
技术实现思路
本技术针对现有技术中钙钛矿电池受外界环境中的水、氧气等影响稳定性变差的技术问题，提供一种钙钛矿电池。本技术提供一种钙钛矿电池，包括基底、电池层和封装层，所述电池层和所述封装层沿远离所述基底的方向依次设置，所述封装层对所述电池层形成封装；其中，所述封装层包括隔离层，所述隔离层能阻挡外界水和氧进入所述电池层。优选地，所述隔离层包括相互叠置的第一膜层和第二膜层，所述第一膜层和所述第二膜层依次远离所述电池层；所述第一膜层采用六甲基二硅醚和三氟甲苯的混合材料；所述第二膜层采用铝和/或氧化铝材料。优选地，所述第二膜层包括相互叠置的第一子层、第二子层和第三子层，所述第一子层、所述第二子层和所述第三子层依次远离所述第一膜层；所述第一子层采用氧化铝材料，所述第二子层采用铝材料，所述第三子层采用氧化铝材料。优选地，所述第一膜层中所述六甲基二硅醚的体积占比范围为50％～90％，所述三氟甲苯的体积占比范围为10％～50％。优选地，所述第一膜层的厚度范围为100～500nm。优选地，所述第一子层的厚度范围为5～20nm，所述第二子层的厚度范围为10～50nm，所述第三子层的厚度范围为20～100nm。优选地，所述封装层还包括封装胶膜，所述封装胶膜设置在所述隔离层的远离所述电池层的一侧，所述封装胶膜包括绝缘层，所述绝缘层采用无机纳米粒子掺杂的有机聚合物材料；所述封装胶膜还包括密封剂层、第一保护层、铝箔层和第二保护层，所述密封剂层和所述第一保护层设置在所述绝缘层的靠近所述隔离层的一侧，且所述第一保护层和所述密封剂层依次远离所述绝缘层；所述铝箔层和所述第二保护层设置在所述绝缘层的远离所述隔离层的一侧，且所述铝箔层和所述第二保护层依次远离所述绝缘层。优选地，所述无机纳米粒子包括氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化硼、氧化锆、氧化锌、氧化钛、碳酸钙、氮化硅、氮化硼中的任意一种或多种。优选地，所述有机聚合物包括聚氯乙烯、聚酰亚胺、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚酯中的任意一种。本技术的有益效果：本技术所提供的钙钛矿电池，通过在封装层中设置采用六甲基二硅醚(HMDSO)和三氟甲苯(TFT)混合材料的第一膜层和采用铝和/或氧化铝材料的第二膜层构成的隔离层，能够阻挡外界环境中的水和氧气等进入电池层内部，从而减少或避免钙钛矿电池在潮湿环境中或者暴露在空气中被分解所导致的效率大幅度衰减，该材料的隔离层不会影响电池的效率，确保了钙钛矿电池性能和工作的稳定性。附图说明图1为本技术实施例1中钙钛矿电池的结构剖视示意图；图2为本技术实施例1中钙钛矿电池隔离层的结构剖视示意图；图3为本技术实施例1中钙钛矿电池封装胶膜的结构剖视示意图；图4为本技术实施例1中钙钛矿电池的隔离层的制备流程图。其中的附图标记说明：1.基底；2.电池层；3.封装层；31.隔离层；310.第一膜层；311.第二膜层；3110.第一子层；3111.第二子层；3112.第三子层；32.封装胶膜；320.绝缘层；321.密封剂层；322.第一保护层；323.铝箔层；324.第二保护层；33.封装背板。具体实施方式为使本领域的技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术所提供的一种钙钛矿电池作进一步详细描述。实施例1：本实施例提供一种钙钛矿电池，如图1所示，包括基底1、电池层2和封装层3，电池层2和封装层3沿远离基底1的方向依次设置，封装层3对电池层2形成封装，封装层3包括隔离层31，隔离层31能阻挡外界水和氧进入电池层2。其中，如图2所示，隔离层31包括相互叠置的第一膜层310和第二膜层311，第一膜层310和第二膜层311依次远离电池层2；第一膜层310采用六甲基二硅醚(HMDSO)和三氟甲苯(TFT)的混合材料；第二膜层311采用铝和氧化铝材料。第一膜层310和第二膜层311均能阻挡外界水和氧气进入电池层2内部，且第二膜层311还能对第一膜层310形成保护。该材料的隔离层31能够阻挡外界环境中的水和氧气等进入电池层2内部，从而减少或避免钙钛矿电池在潮湿环境中或者暴露在空气中被分解所导致的效率大幅度衰减，该材料的隔离层31不会影响电池的效率，确保了钙钛矿电池性能和工作的稳定性。优选的，第一膜层310中六甲基二硅醚的体积占比范围为50％～90％，三氟甲苯的体积占比范围为10％～50％。第一膜层310的厚度范围为100～500nm。第一膜层310中两种材料的体积占比以及第一膜层310的厚度设置，能使第一膜层310更好地阻挡外界水和氧气进入电池层2内部。本实施例中，第二膜层311包括相互叠置的第一子层3110、第二子层3111和第三子层3112，第一子层3110、第二子层3111和第三子层3112依次远离第一膜层310；第一子层3110采用氧化铝材料(Al2O3)，第二子层3111采用铝材料(Al)，第三子层3112采用氧化铝材料(Al2O3)。第一子层3110、第二子层3111和第三子层3112均为致密层，该结构和材料的第二膜层311能够很好地阻挡外界环境中的水和氧气等进入电池层2内部。其中，第一子层3110的厚度范围为5～20nm，第二子层3111的厚度范围为10～50nm，第三子层3112的厚度范围为20～100nm。该厚度的第二膜层311内第一子层3110、第二子层3111和第三子层3112的设置，能使第二膜层311更好地阻挡外界水和氧气进入电池层2内部。需要说明的是，第二膜层311也可以由一层铝膜层和一层氧化铝膜层构成，同样能够起到阻挡外界水和氧气进入电池层2内部的作用。本实施例中，如图1和图3所示，封装层3还包括封装胶膜32，封装胶膜32设置在隔离层31的远离电池层2的一侧，封装胶膜32包括绝缘层320，绝缘层320采用无机纳米粒子掺杂的有机聚合物材料。该材料的绝缘层320能进一步阻挡外界水和氧气进入电池层2内部，从而进一步确保了钙钛矿电池性能和工作的稳定性。优选的，无机纳米粒子包括氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化硼、氧化锆、氧化锌、氧化钛、碳酸钙、氮化硅、氮化硼中的任意一种或多种。有机聚合物包括聚氯乙烯、聚酰亚胺、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚酯中的任意一种。优选的，本实施例中，绝缘层320的厚度范围为20～80μm。另外，封装胶膜32还包括密封剂层321、第一保护层322、铝箔层3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钙钛矿电池，其特征在于，包括基底、电池层和封装层，所述电池层和所述封装层沿远离所述基底的方向依次设置，所述封装层对所述电池层形成封装；其中，所述封装层包括隔离层，所述隔离层能阻挡外界水和氧进入所述电池层。

【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿电池，其特征在于，包括基底、电池层和封装层，所述电池层和所述封装层沿远离所述基底的方向依次设置，所述封装层对所述电池层形成封装；其中，所述封装层包括隔离层，所述隔离层能阻挡外界水和氧进入所述电池层。2.根据权利要求1所述的钙钛矿电池，其特征在于，所述隔离层包括相互叠置的第一膜层和第二膜层，所述第一膜层和所述第二膜层依次远离所述电池层；所述第一膜层采用六甲基二硅醚和三氟甲苯的混合材料；所述第二膜层采用铝和/或氧化铝材料。3.根据权利要求2所述的钙钛矿电池，其特征在于，所述第二膜层包括相互叠置的第一子层、第二子层和第三子层，所述第一子层、所述第二子层和所述第三子层依次远离所述第一膜层；所述第一子层采用氧化铝材料，所述第二子层采用铝材料，所述第三子层采用氧化铝材料。4.根据权利要求2所述的钙钛矿电池，其特征在于，所述第一膜层的厚度范围为100～500nm。5.根据权利要求3所述的钙钛矿电池，其特征在于，所述第一子层的厚度范围为5～20nm，...

【专利技术属性】
技术研发人员：许吉林，乔秀梅，刘琦，王权，梁鹏，辛智渊，
申请(专利权)人：东泰高科装备科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11