一种提高钙钛矿太阳能电池稳定的方法技术

本发明专利技术提供一种提高钙钛矿太阳能电池稳定的方法，所述高钙钛矿太阳能电池包括密封薄膜、太阳能电池材料层、隔离层、干燥层，在制备太阳能电池材料层的过程中添加了稳定剂，所述稳定剂为铯。通过在太阳能电池表层材料最底层增加性能较好干燥层，干燥层由棉布层和其内部填充的高吸水性树脂组成，棉布层和高吸水性树脂均可以吸附大量水分，干燥层与太阳能电池材料层之间增加隔离层，隔离层为带用透水微孔的聚酯薄膜，可以透水，能够有效使得太阳能电池材料层内的水分子渗入到干燥层，同时防止两层之间发生化学反应，从而有效控制水分子的进入，保持太阳能电池材料层的干燥状态，防止氨基与水分子形成氢键，达到提高甲脒基碘铅化合物的稳定性。物的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种提高钙钛矿太阳能电池稳定的方法


[0001]本专利技术涉及太阳能电池
，具体为一种提高钙钛矿太阳能电池稳定的方法。

技术介绍

[0002]随着化石能源的短缺和环境污染问题日益严重，将清洁并且可持续的光能高效转化为太阳能成为科学家关注的问题。目前在太阳能电池领域中，以硅为代表的无机半导体材料已经实现产业化，但是其制备成本普遍偏高，生产过程中会对环境产生污染问题，并且不利于制备成柔性器件，已经不能满足市场要求。
[0003]可通过溶液加工，利用roll
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to
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roll技术实现清洁，高效，批量大规模生产的太阳能电池，是未来技术发展的方向。具有代表性的可溶液加工的太阳能电池主要有燃料敏化电池，有机太阳能电池，量子点敏化电池和有机
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无机杂化电池。有机
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无机钙钛矿太阳能电池作为有机
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无机杂化电池中的重要分支，近年来得到迅猛的发展。自2009年以来，Miyasaka等人，首先研究了基于CH3NH3PbI3的液体染料敏化太阳能电池(DSC)，功率转换效率(PCE)约为3.8％，有机/无机杂化太阳能电池光电转换效率从3.8％迅速提高到25.5％，已经接近硅基太阳能电池的光电转换效率，而钙钛矿太阳能电池不能大规模商业化生产的主要原因是电池的稳定性差。目前，钙钛矿太阳能电池只能在活性条件下工作几个月，而传统的硅基电池可以工作25年以上。
[0004]如何提高钙钛矿电池的稳定性是该领域最重要的问题，弗罗斯特等给出了钙钛矿材料降解的原因是中间体的降解是一个吸热过程，当环境温度高于150℃时，降解过程将加速，有机
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无机杂化钙钛矿材料在湿热条件下的不稳定性是相当普遍的。Jin和Park等分析了FAPbI3(NH2CH＝NH2PbI3)在氧气环境中的稳定性和增强其稳定性的工作机理，由于甲脒基碘铅化合物中存在两个氨基，氨基容易与水分子形成氢键，导致晶体结构的破坏。钙钛矿对湿度的敏感性随氨基数目的增加而增加，甲胺阳离子虽然能降低相变温度，但不能解决轨道铅碘固有的湿度稳定性问题。

技术实现思路

[0005](一)解决的技术问题
[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种提高钙钛矿太阳能电池稳定的方法，解决了由于现有的钙钛矿太阳能电池中轨道铅碘固有的湿度稳定性影响钙钛矿太阳能电池寿命的问题。
[0007](二)技术方案
[0008]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种提高钙钛矿太阳能电池稳定的方法，所述高钙钛矿太阳能电池包括密封薄膜、太阳能电池材料层、隔离层、干燥层，在制备太阳能电池材料层的过程中添加了稳定剂，所述稳定剂为铯。
[0009]优选的，所述密封薄膜覆盖在太阳能电池材料层的外表面，所述密封薄膜为透明
高密度聚乙烯材质,所述密封薄膜的厚度为0.5mm,所述密封薄膜的透光率不小于85％。
[0010]优选的，所述太阳能电池材料层为高钙钛矿材质，所述太阳能电池材料层的制备方法包括溶液结晶法、气相结晶法、固体
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气相结晶法、固体
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液相结晶法以及固体结晶法中任意一种方法。
[0011]优选的，所述隔离层位于太阳能电池材料层与干燥层之间，所述隔离层为带用透水微孔的聚酯薄膜，所述隔离层的厚度为2.0mm,所述透水微孔的直径为2.0nm，所述透水微孔的圆心间隔为10nm。
[0012]优选的，所述干燥层包括外层的棉布层，所述棉布层的内部填充有高吸水性树脂。
[0013]优选的，所述太阳能电池的外侧包覆有密封边框和密封背板，所述密封边框和密封背板均为铝合金材质。
[0014]一种提高钙钛矿太阳能电池稳定的方法，包括以下步骤：
[0015]a、通过溶液结晶法、气相结晶法、固体
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气相结晶法、固体
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液相结晶法以及固体结晶法中任意一种方法制备太阳能电池材料层，在制备过程中，添加稳定剂铯；
[0016]b、在太阳能电池材料层的下表面覆盖隔离层；
[0017]c、使用棉布材质制作棉布层，并在棉布层内填充高吸水性树脂，制成干燥层，将干燥层置于隔离层下方；
[0018]d、在太阳能电池材料层、隔离层和干燥层的外表面覆盖密封薄膜；
[0019]e、使用密封边框和密封背板将太阳能电池的侧面以及背面进行密封。
[0020](三)有益效果
[0021]本专利技术提供了一种提高钙钛矿太阳能电池稳定的方法。具备以下有益效果：
[0022]1、该提高钙钛矿太阳能电池稳定的方法，通过在太阳能电池表层材料层外表面覆盖密封薄膜防止水分进入，该密封薄膜采用透光性好透明高密度聚乙烯的材料，不影响钙钛矿层的吸光效率。
[0023]2、该提高钙钛矿太阳能电池稳定的方法，通过在太阳能电池表层材料最底层增加性能较好干燥层，干燥层由棉布层和其内部填充的高吸水性树脂组成，棉布层高和吸水性树脂均可以吸附大量水分，干燥层与太阳能电池材料层之间增加隔离层，隔离层为带用透水微孔的聚酯薄膜，可以透水，能够有效使得太阳能电池材料层内的水分子渗入到干燥层，同时防止两层之间发生化学反应，从而有效控制水分子的进入，保持太阳能电池材料层的干燥状态，防止氨基与水分子形成氢键，达到提高甲脒基碘铅化合物(FAPbI 3)的稳定性。
[0024]3、该提高钙钛矿太阳能电池稳定的方法，通过在制备太阳能电池材料层的过程中加入少量铯使得FAPbI 3形成FA 0.9Cs 0.1PbI，抑制了FAPbI 3的降解。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]本专利技术实施例提供一种提高钙钛矿太阳能电池稳定的方法，高钙钛矿太阳能电池包括密封薄膜、太阳能电池材料层、隔离层、干燥层，在制备太阳能电池材料层的过程中添
加了稳定剂，稳定剂为铯，使得FAPbI 3形成FA0.9Cs 0.1PbI，抑制了FAPbI 3的降解。
[0027]进一步的，密封薄膜覆盖在太阳能电池材料层的外表面，密封薄膜为透明高密度聚乙烯材质,密封薄膜的厚度为0.5mm,密封薄膜的透光率不小于85％，在太阳能电池表层材料层外表面覆盖密封薄膜防止水分进入，密封薄膜采用透光性好透明高密度聚乙烯的材料，不影响钙钛矿层的吸光效率。
[0028]进一步的，太阳能电池材料层的制备方法包括溶液结晶法、气相结晶法、固体
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气相结晶法、固体
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液相结晶法以及固体结晶法中任意一种方法。
[0029]进一步的，隔离层位于太阳能电池材料层与干燥层之间，隔离层为带用透水微孔的聚酯薄膜，隔离层为带用透水微孔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高钙钛矿太阳能电池稳定的方法，所述高钙钛矿太阳能电池包括密封薄膜、太阳能电池材料层、隔离层、干燥层，其特征在于：在制备太阳能电池材料层的过程中添加了稳定剂，所述稳定剂为铯。2.根据权利要求1所述的一种提高钙钛矿太阳能电池稳定的方法，其特征在于：所述密封薄膜覆盖在太阳能电池的外表面，所述密封薄膜为透明高密度聚乙烯材质,所述密封薄膜的厚度为0.5mm,所述密封薄膜的透光率不小于85％。3.根据权利要求1所述的一种提高钙钛矿太阳能电池稳定的方法，其特征在于：所述太阳能电池材料层为高钙钛矿材质，所述太阳能电池材料层的制备方法包括溶液结晶法、气相结晶法、固体
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气相结晶法、固体
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液相结晶法以及固体结晶法中任意一种方法。4.根据权利要求1所述的一种提高钙钛矿太阳能电池稳定的方法，其特征在于：所述隔离层位于太阳能电池材料层与干燥层之间，所述隔离层为带用透水微孔的聚酯薄膜，所述隔离层的厚度为2.0mm,所述透水微孔的直...

【专利技术属性】
技术研发人员：刁心峰，
申请(专利权)人：商丘师范学院，
类型：发明
国别省市：