太阳能电池电子传输层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了太阳能电池电子传输层及其制备方法。含硫修饰的锡酸锌复合电子传输层的钙钛矿太阳能电池包括依次叠加的导电衬底、电子传输层、钙钛矿吸光层、空穴传输层和背电极层；其中锡酸锌采用低温水热法合成，再将得到的锡酸锌纳米颗粒分散，之后在锡酸锌纳米颗粒分散液中掺入微量硫脲，采用硫掺杂对于锡酸锌纳米颗粒进行原位修饰；之后通过刮涂、低温退火在导电基底上制备得到硫修饰的锡酸锌电子传输层。硫修饰的锡酸锌电子传输层能够促进钙钛矿成膜，提高钙钛矿电池及模组器件效率，器件的重复性、稳定性也得到明显提升。稳定性也得到明显提升。

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池电子传输层及其制备方法


[0001]本专利技术属于钙钛矿太阳能电池领域,具体涉及太阳能电池电子传输层及其制备方法。

技术介绍

[0002]有机
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无机杂化钙钛矿太阳能电池具有优异的光电转化效率，其效率已经达到25.8％。其中，电子传输层极大地影响着载流子的提取和电子传输，在电池器件结构中起着重要的作用。目前使用最广泛的电子传输层有TiO2、SnO2、ZnO等，但是TiO2的电子迁移率仅为0.1
‑
10cm2V
‑1s
‑1，并且TiO2存在着光催化降解特性，在长期光照条件下会破坏钙钛矿结构，不利于电池器件的长期运行稳定；ZnO由于其表面的羟基和氧空位的存在也会破坏钙钛矿结构，影响器件的长期运行稳定性；SnO2虽然具有较高的电子迁移率，然而，由于SnO2导带底更低，更容易在界面处发生载流子的复合，不利于高效率器件的制备。为了适应于钙钛矿太阳能电池的商业化应用，低温、可扩展、低成本的制备工艺，以及优异的光电性能是面向模组应用的高性能电子传输层发展的重点。
专利
技术实现思路

[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.太阳能电池电子传输层，其特征在于，为硫修饰的锡酸锌(Zn2SnO4)薄膜，硫的修饰方式为在合成的Zn2SnO4纳米颗粒分散液中加入硫的前驱体或含硫材料，之后在刮涂、退火过程中原位形成锡酸锌薄膜的表面硫修饰，其中硫原子质量在电子传输层中比例为5％～15％。2.如权利要求1所述的太阳能电池电子传输层，其特征在于，所述的电子传输层的电子迁移率范围为12
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15cm
2 V
‑1s
‑1。3.太阳能电池电子传输层的制备方法，包括如下步骤：步骤1，通过低温水热法合成锡酸锌纳米颗粒，将合成的锡酸锌纳米颗粒分散到分散液中，得到锡酸锌分散液；步骤2，在步骤1的锡酸锌分散液中加入含硫材料，浓度为0.1～1mg/mL；步骤3，刮涂法制备电子传输层：将步骤2配置好的锡酸锌分散液滴在刮刀与基底之间的狭缝中，刮刀高度与基底距离为60
‑
100μm，刮涂速度为0.5
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8mm/s；重复该过程2～4次；步骤4，在空气氛围、100℃～200℃退火0.5
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2h，待降至室温后得到太...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹君，侯耀林，聂思晴，李静，郑南峰，
申请(专利权)人：厦门大学九江研究院，
类型：发明
国别省市：