一种混合叠层钙钛矿太阳能电池及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种混合叠层太阳能电池及其制备方法，所述混合叠层太阳能电池利用PSC吸收太阳光谱中的可见光，而PTC吸收透过PSC的剩余近红外光，并通过非辐射放热反应转化为热能。紫外和红外区通过PTC的光热驱动热能将被TEG进一步转化为电能。PSC内部热载流子产生的热，以及低能光子，均通过PTC传输至TEG，从而有效降低PSC的工作温度。导电聚合物作为双功能层，不仅能够在单一器件中实现光

【技术实现步骤摘要】
一种混合叠层钙钛矿太阳能电池及其制备方法


[0001]本专利技术属于太阳能电池，具体涉及一种混合叠层钙钛矿太阳能电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]基于无机-有机卤化物钙钛矿的钙钛矿太阳能电池(Perovskite solar cell，PSC)具有高能量转换效率(Power conversion efficiency，PCE)，易制备和低成本等优点。目前，PSC的效率超过了25％，硅太阳能电池相当，但其制备成本却远低于硅太阳能电池。尽管如此，相比于硅基和(CuInGaSe2,CIGS)基太阳能电池，PSC的缺点之一是吸收范围较窄。虽然钙钛矿的带隙可调，但高效电池的最佳带隙约为1.5eV，相应于对太阳光的吸收仅到800nm(小于60％的太阳光谱)。克服这一缺点的常用方法是通过与硅太阳能电池或CIGS太阳能电池或具有不同带隙钙钛矿的PSC耦合来构筑叠层电池。然而，即便是叠层电池，其吸光范围仍限制在约1.1μm内,未能充分利用太阳光谱(大于2.5μm)。
[0003]除了较窄的吸收光谱外，与PSC相关的另一个问题是对热的脆弱性。在太阳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合叠层钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述混合叠层钙钛矿太阳能电池包括层叠串联设置的钙钛矿太阳能电池和热电发电装置，所述钙钛矿太阳能电池的正极层包含光热转化层，所述光热转化层为导电聚合物层。2.如权利要求1所述的混合叠层钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池包括依次层叠设置的透明导电层、电子传输层、纳米晶钙钛矿薄膜、空穴传输层和正极层；优选地，所述透明导电层的材料包括ITO和/或FTO；优选地，所述电子传输层包含致密电子传输层和介孔电子传输层；优选地，所述致密电子传输层的材质包含TiO2、SnO2、ZnO中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述致密电子传输层的厚度为30～50nm；优选地，所述介孔电子传输层的材质包含介孔纳米晶半导体基质材料；优选地，所述介孔纳米晶半导体基质材料包括锐钛矿晶型的TiO2、金红石晶型TiO2、Al2O3中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述介孔电子传输层的厚度为100～200nm，优选为145nm～155nm；优选地，所述纳米晶钙钛矿薄膜的厚度为400～500nm；优选地，所述空穴传输层的厚度为150～200nm。3.如权利要求1或2所述的混合叠层钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池的正极层为导电聚合物层；优选地，所述导电聚合物层为导电聚合物薄膜；优选地，所述导电聚合物薄膜的厚度为300～500nm；优选地，所述导电聚合物层的材质包括3,4-烯烃基二氧噻吩的衍生物和/或3,4-烯烃基二氧硒吩的衍生物；优选地，所述3,4-烯烃基二氧噻吩的衍生物包括聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸盐或聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-甲苯磺酸盐中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述3,4-烯烃基二氧硒吩的衍生物包括聚(3,4-丙烯二氧硒吩)或聚(3,4-乙烯二氧硒吩)中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述导电聚合物层通过如下方法制备得到，所述方法包括：旋涂、电化学聚合或氧化化学聚合中的任意一种或至少两种的组合。4.如权利要求1-3任一项所述的混合叠层钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池的正极层正对热电发电装置的一侧设置有金属网格；优选地，所述金属网格的指宽为50～200μm；优选地，所述金属网格的间距为3～5mm；优选地，所述导电聚合物层和所述金属网格通过导热粘合剂附着在热电发电装置的顶板上；优选地，所述导热粘合剂包括导热硅胶、环氧树脂导热胶和导热润滑脂中的任意一种或至少两种的组合。5.如权利要求1-4任一项所述的混合叠层钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述热电发电装置包括顶板、底板、p型热电元件、n型热电元件和导电桥；所述p型热电元件及所述n型
热电元件的两端分别连接所述顶板和所述底板；所述导电桥用于串联连接所述p型热电元件及所述n型热电元件；优选地，所述p型热电元件及所述n型热电元件交替设置；优选地，所述p型热电元件及所述n型热电元件呈阵列分布；优选地，相邻所述p型热电元件和所述n型热电元件之间填充导热填料和/或电绝缘填料；优选地，所述导电桥设置在所述底板和所述顶板上，用于串联连接所述p型热电元件及所述n型热电元件；优选地，所述顶板和底板表面涂有绝缘导热材料；优选地，所述绝缘导热材料为氧化铝、氮化铝、硅胶及云母中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述p型热电元件包含p型半导体；优选地，所述p型半导体包括Bi2Te3、Sb2Te3、SnTe、SnSe中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述n型热电元件包含n型半导体；优选地，所述n型半导体包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：昂科科觉，李文辉，阿南达哈巴布加尼森，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：