一种叠层钙钛矿太阳能电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开的一种叠层钙钛矿太阳能电池及其制备方法，属于太阳能电池器件技术领域。包括依次连接后形成整体太阳能器件的高透玻璃层、透明电极层、空穴传输层、第一钙钛矿活性层、第一电子传输层、多功能氧化锡层、第二钙钛矿活性层、第二电子传输层和金属对电极层；多功能氧化锡层的厚度为10～50nm，多功能氧化锡层中氧化锡纳米粒子的直径为5～20nm。以窄带隙钙钛矿太阳能电池作为底电池，宽带隙钙钛矿太阳能电池作为顶电池形成复合叠层电池结构，相对于传统的钙钛矿太阳能电池结构，原结构中的复合层、透明电极和电荷传输层被替代为一层氧化锡纳米材料薄膜。在获得高性能太阳电池的前提下，简化了结构和制造工艺，大大降低了成本和能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种叠层钙钛矿太阳能电池及其制备方法
本专利技术属于太阳能电池器件
，涉及一种叠层钙钛矿太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
钙钛矿型太阳能电池(perovskitesolarcells)，是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池，属于第三代太阳能电池，也称作新概念太阳能电池。在接受太阳光照射时，钙钛矿层首先吸收光子产生电子-空穴对。由于钙钛矿材激子束缚能的差异，这些载流子或者成为自由载流子，或者形成激子。而且，因为这些钙钛矿材料往往具有较低的载流子复合几率和较高的载流子迁移率，所以载流子的扩散距离和寿命较长。然后，这些未复合的电子和空穴分别被电子传输层和空穴传输层收集，即电子从钙钛矿层传输到等电子传输层，最后被ITO收集；空穴从钙钛矿层传输到空穴传输层，最后被金属电极收集，当然，这些过程中总不免伴随着一些使载流子的损失，如电子传输层的电子与钙钛矿层空穴的可逆复合、电子传输层的电子与空穴传输层的空穴的复合(钙钛矿层不致密的情况)、钙钛矿层的电子与空穴传输层的空穴的复合。要提高电池的整体性能，这些载流子的损失应该降到最低。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种叠层钙钛矿太阳能电池，其特征在于，包括依次连接后形成整体太阳能电池的高透玻璃层(102)、透明电极层(104)、空穴传输层(106)、第一钙钛矿活性层(108)、第一电子传输层(110)、多功能氧化锡层(112)、第二钙钛矿活性层(114)、第二电子传输层(116)和金属对电极层(118)；多功能氧化锡层(112)的厚度为10～50nm，多功能氧化锡层(112)中氧化锡纳米粒子的直径为5～20nm。/n

【技术特征摘要】
1.一种叠层钙钛矿太阳能电池，其特征在于，包括依次连接后形成整体太阳能电池的高透玻璃层(102)、透明电极层(104)、空穴传输层(106)、第一钙钛矿活性层(108)、第一电子传输层(110)、多功能氧化锡层(112)、第二钙钛矿活性层(114)、第二电子传输层(116)和金属对电极层(118)；多功能氧化锡层(112)的厚度为10～50nm，多功能氧化锡层(112)中氧化锡纳米粒子的直径为5～20nm。


2.根据权利要求1所述的叠层钙钛矿太阳能电池，其特征在于，透明电极层(104)为FTO、ITO或AZO。


3.根据权利要求1所述的叠层钙钛矿太阳能电池，其特征在于，空穴传输层(106)的材料为Spiro-OMeTAD、PTAA、氧化镍、碘化亚铜、PEDOT：PSS、聚对苯撑乙烯类、聚噻吩类、聚硅烷类、三苯甲烷类、三芳胺类、腙类、吡唑啉类、嚼唑类、咔唑类或丁二烯类，空穴传输层(106)的厚度为100nm。


4.根据权利要求1所述的叠层钙钛矿太阳能电池，其特征在于，第一钙钛矿活性层(108)的材料为FAPbBr3，第一钙钛矿活性层(108)的厚度为300～600nm。


5.根据权利要求1所述的叠层钙钛矿太阳能电池，其特征在于，第一电子传输层(110)和第二电子传输层(116)的材料为PC71BM，第一电子传输层(110)的厚度为200～400nm。


6.根据权利要求1所述的叠层钙钛矿太阳能电池，其特征在于，第二钙钛矿活性层(114)的材料为MAPbI3，第二钙钛...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦校军，赵志国，赵东明，肖平，董超，熊继光，刘娜，刘家梁，王百月，冯笑丹，梁思超，王森，张杰，
申请(专利权)人：华能新能源股份有限公司，中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11