一种光电储能器件及其制备方法技术

技术编号:31576006 阅读:27 留言:0更新日期:2021-12-25 11:17
本发明专利技术提供了一种光电储能器件及其制备方法,所述的光电储能器件包括依次层叠设置的底面导电玻璃、负极、玻璃纤维膜、绝缘层、正极、对电极、空穴传输层、钙钛矿层和电子传输层和顶面导电玻璃,所述的底面导电玻璃和顶面导电玻璃电性导通,所述钙钛矿层的厚度一侧设置光照窗口,所述对电极的厚度一侧和底面导电玻璃的厚度一侧分别引出正极极耳和负极极耳。本发明专利技术将正极、负极和钙钛矿太阳能进行了综合开发,直接将太阳能转化为电能储存并输出提高了能源利用率,能量来源不断,且可持续,对推动当下碳中和,碳达峰起到了一定作用。碳达峰起到了一定作用。碳达峰起到了一定作用。

【技术实现步骤摘要】
一种光电储能器件及其制备方法


[0001]本专利技术属于储能器件
,涉及一种光电储能器件及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着化石能源的不断消耗,能源危机日益凸显,开发可在生能源的结构越来越受到人们的关注,风能,潮汐能,太阳能应用前景广泛,但是合理化利用这些可再生能源成为科研工作者们不断挑战的焦点。锂离子二次电池目前研究中最为合理的储存器件,但是,随着锂离子电池的大规模生产,锂离子电池的生产成本不断增加,众所周知,锂离子电池的30%的成本来自正极材料,而目前市面上正极材料钴酸锂和三元正极材料由于受到钴的价格持续上涨,正极材料生产成本也逐渐增加,因此,无钴正极材料越来受到人们的关注,无钴正极材料表现强大的应用前景。另一方面,目前太阳能的储存多为从太阳能板发电通过导线传输到电池当中,过程能源消耗比较大。
[0003]在多种太阳电池种类中,硅基太阳电池由于光电转换效率较高和性能较稳定而主导商用太阳电池产业,但必要的硅片厚度使其生产成本已无大幅下降的可能。有机太阳电池成本低廉,但其光伏效应的稳定性较差。铜铟镓硒太阳电池具有光电转换效率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光电储能器件,其特征在于,所述的光电储能器件包括依次层叠设置的底面导电玻璃、负极、玻璃纤维膜、绝缘层、正极、对电极、空穴传输层、钙钛矿层和电子传输层和顶面导电玻璃,所述的底面导电玻璃和顶面导电玻璃电性导通,所述钙钛矿层的厚度一侧设置光照窗口,所述对电极的厚度一侧和底面导电玻璃的厚度一侧分别引出正极极耳和负极极耳。2.根据权利要求1所述的光电储能器件,其特征在于,所述的底面导电玻璃和顶面导电玻璃的同一端边缘之间设置有侧面导电玻璃,所述的顶面导电玻璃、底面导电玻璃和侧面导电玻璃围合后形成一侧敞口的U形结构导电玻璃外框,通过所述的侧面导电玻璃实现底面导电玻璃和顶面导电玻璃的电性导通;优选地,所述的负极、玻璃纤维膜、正极、对电极、空穴传输层和钙钛矿层层叠后的厚度一侧与侧面导电玻璃之间填充有绝缘材料,所述的电子传输层的厚度一侧与侧面导电玻璃接触;优选地,所述U形结构的导电玻璃外框的敞口处通过铝塑膜封装,所述的铝塑膜上预留光照窗口、正极极耳和负极极耳所需的开孔。3.根据权利要求1或2所述的光电储能器件,其特征在于,所述的正极包括正极材料、导电剂和正极粘结剂;优选地,以正极的质量分数为100wt%计,所述的正极材料占96.5~98.5wt%,所述的导电剂占2~5wt%,所述的正极粘结剂占1~2.5wt%;优选地,所述的正极粘结剂的固含量为5~8wt%;优选地,所述的正极材料为无钴正极材料;优选地,所述的无钴正极材料包括Li
x
Ni1‑
a
Mn
a
O2或Li
x
Ni1‑
a

b
Mn
a
Q
b
O2,其中,Q选自Ti、Al、Mg、Zr、Y、Sr、Te或Sb中的任意一种,x为1~1.2,a为0.1~0.5,b为0.05~0.2;优选地,所述的负极包括负极材料和负极粘结剂;优选地,所述的负极材料和负极粘结剂的质量比为(90~95):(5~10);优选地,所述的负极材料包括石墨;优选地,所述负极粘结剂的固含量为5~8wt%。4.根据权利要求1

3任一项所述的光电储能器件,其特征在于,所述的玻璃纤维膜中注入电解液;优选地,所述的对电极为金属单质箔或合金箔;优选地,所述的金属单质箔采用的金属单质包括Al、Au、Pt、Ag、Ti、Ir或W中的任意一种;优选地,所述的合金箔采用的合金包括Al、Au、Pt、Ag、Ti、Ir或W中的至少两种组成的合金材料。5.根据权利要求1

4任一项所述的光电储能器件,其特征在于,所述的电子传输层的材质包括二氧化钛、氧化锡、氧化锌、二氧化锡或氧化碲中的任意一种或至少两种的组合;优选地,所述的空穴传输层采用的材料包括spiro

OMeTAO、P3HT、PTAA或氧化镍中的任意一种。6.一种权利要求1

5任一项所述的光电储能器件的制备方法,其特征在于,所述的制备方法包括:
在顶面导电玻璃表面依次涂覆形成电子传输层、钙钛矿层和空穴传输层;在底面导电玻璃表...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭丰杨红新李子郯乔齐齐施泽涛王鹏飞
申请(专利权)人:蜂巢能源科技马鞍山有限公司
类型:发明
国别省市:

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