阵列材料及其制备方法、太阳能电池、光伏组件及光伏系统技术方案

本发明专利技术涉及一种阵列材料及其制备方法、太阳能电池、光伏组件及光伏系统，该阵列材料含有纳米棒构建形成的阵列结构，所述纳米棒包括棒芯及位于所述棒芯的至少部分表面上的壳层，所述棒芯的组分包括p型半导体材料，所述壳层的组分包括MoO3。该阵列材料作为空穴传输材料制备太阳能电池时，在保证良好的空穴传输能力的同时，能提高太阳能电池的稳定性，进而提高太阳能电池的光电转化效率。太阳能电池的光电转化效率。太阳能电池的光电转化效率。

【技术实现步骤摘要】
阵列材料及其制备方法、太阳能电池、光伏组件及光伏系统


[0001]本专利技术涉及太阳能电池
，特别涉及一种阵列材料及其制备方法、太阳能电池、光伏组件及光伏系统。

技术介绍

[0002]钙钛矿太阳能电池具有优异的光电特性、高光吸收系数、载流子寿命长及扩散长度较长等诸多特点，已成为第三代新型太阳能电池中的佼佼者，其中，反式钙钛矿太阳能电池由于具有稳定性好、迟滞效应低等优点，而越来越受到人们的关注，主要包括为正式钙钛矿太阳能电池和反式钙钛矿太阳能电池。
[0003]氧化镍等金属氧化物是制备反式钙钛矿太阳能电池时常用的空穴传输层材料，然而，传统的空穴传输层材料不稳定且缺陷过多，会降低太阳能电池的光电转化效率及其稳定性。
[0004]因此，传统技术仍有待改进。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要提供一种阵列材料及其制备方法、太阳能电池、光伏组件及光伏系统，旨在提高太阳能电池的光电转化效率。
[0006]本申请是通过如下的技术方案实现的。
[0007]本申请的第一方面，提供一种阵列材料，所述阵列材料含有纳米棒构建形成的阵列结构，所述纳米棒所述纳米棒包括棒芯及位于所述棒芯的至少部分表面上的壳层：所述棒芯的组分包括p型半导体材料，所述壳层的组分包括MoO3。
[0008]上述阵列材料的组分含有纳米棒构建形成的阵列结构，纳米棒包括棒芯及位于棒芯的至少部分表面上的壳层，棒芯的组分包括p型半导体材料，壳层的组分包括MoO3，该阵列材料作为电子传输材料制备太阳能电池时，一方面，纳米棒构成阵列结构中，纳米棒具有更高的结晶度，有利于提高空穴传输性能，且阵列结构是一种陷光结构，增加了加了光子的光程，从而增加了光吸收量；另一方面纳米棒以p型半导体材料为棒芯、且棒芯的至少部分表面上设有MoO3壳层，以MoO3为壳可以阻止了钙钛矿与p型半导体材料表面的羟基反应达到钝化效果。如此，在保证良好的空穴传输能力的同时，提高太阳能电池的稳定性，进而提高太阳能电池的光电转化效率。
[0009]在其中一些实施例中，所述棒芯的长度为30nm～100nm。
[0010]在其中一些实施例中，所述阵列材料具有多孔结构，所述多孔结构中的至少部分孔洞的孔径为100nm～500nm。
[0011]通过控制多孔结构的孔径，使阵列材料中的阵列结构的孔隙大小恰好能满足电荷通过的要求，进一步提高阵列材料的空穴传输能力。
[0012]在其中一些实施例中，在所述纳米棒中，所述壳层的厚度为10nm～50nm；
[0013]可选地，所述壳层的厚度为10nm～40nm；
[0014]可选地，所述壳层的厚度为15nm～30nm。
[0015]在其中一些实施例中，所述p型半导体材料为p型半导体氧化物。
[0016]在其中一些实施例中，述p型半导体材料包括氧化镍、氧化铜、氧化亚铜、氰化铜及碘化铜中的至少一种。
[0017]本申请的第二方面，提供第一方面的阵列材料的制备方法，包括如下步骤：
[0018]将所述p型半导体材料的前驱物经第一沉积处理，然后退火处理，得到所述棒芯；
[0019]将所述MoO3的前驱物在所述棒芯的表面进行第二沉积处理，形成所述壳层，得到所述阵列材料。
[0020]本申请的第三方面，提供第一方面的阵列材料作为空穴传输材料的应用。
[0021]在其中一些实施例中，上述阵列材料作为空穴传输材料在制备太阳能电池中的应用。
[0022]本申请的第四方面，提供一种太阳能电池，所述太阳能电池包括依次设置的空穴传输层和钙钛矿层，所述空穴传输层包括第一方面的阵列材料。
[0023]在其中一些实施例中，所述空穴传输层包括依次设置的第一空穴传输膜和第二空穴传输膜，所述第二空穴传输膜设于所述第一空穴传输膜与所述钙钛矿层之间；
[0024]所述第一空穴传输膜的组分包括p型半导体材料，所述第二空穴传输膜的组分包括所述阵列材料。
[0025]将上述阵列材料应用于反式太阳能电池时，通过在第二空穴传输膜与钙钛矿层之间设置具有空穴传输能力的第一空穴传输膜，可进一步避免阵列材料与钙钛矿层直接接触导致的漏电，进一步提高太阳能电池的效率。
[0026]在其中一些实施例中，所述第二空穴传输膜的厚度为30nm～120nm；
[0027]可选地，所述第二空穴传输膜的厚度为30nm～100nm。
[0028]通过控制第二空穴传输膜的厚度，在保证优异的空穴传输能力的同时，避免电子损耗，进一步提高太阳能电池的效率。
[0029]在其中一些实施例中，所述第一空穴传输膜满足如下(a)～(c)中至少一个特征：
[0030](a)所述第一空穴传输膜的厚度为20nm～50nm；
[0031]可选地，所述第一空穴传输膜的厚度为20nm～40nm；
[0032](b)所述第一空穴传输膜中的所述p型半导体材料包括氧化镍、氧化铜、氧化亚铜、氰化铜及碘化铜中的至少一种；
[0033](c)所述第一空穴传输膜中的所述p型半导体材料与所述阵列材料中的p型半导体材料相同。
[0034]在其中一些实施例中，所述钙钛矿层满足如下(e)～(f)中至少一个特征：
[0035](e)所述钙钛矿层的带隙为1.20eV～2.30eV；
[0036](f)所述钙钛矿层的厚度为400nm～1000nm。
[0037]本申请的第五方面，提供一种光伏组件，包括本申请第四方面的太阳能电池。
[0038]本申请的第六方面，提供一种光伏组件，包括本申请第五方面的光伏组件。
附图说明
[0039]通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普
通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：
[0040]图1是本申请一实施方式制得的阵列材料的电镜图。
具体实施方式
[0041]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0042]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0043]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阵列材料，其特征在于，所述阵列材料含有纳米棒构建形成的阵列结构，所述纳米棒包括棒芯及位于所述棒芯的至少部分表面上的壳层，所述棒芯的组分包括p型半导体材料，所述壳层的组分包括MoO3。2.如权利要求1所述的阵列材料，其特征在于，所述棒芯的长度为30nm～100nm。3.如权利要求1所述的阵列材料，其特征在于，所述阵列材料具有多孔结构，所述多孔结构中的至少部分孔洞的孔径为100nm～500nm。4.如权利要求1～3任一项所述的阵列材料，其特征在于，在所述纳米棒中，所述壳层的厚度为10nm～50nm；可选地，所述壳层的厚度为10nm～40nm；可选地，所述壳层的厚度为15nm～30nm。5.如权利要求1～3任一项所述的阵列材料，其特征在于，所述p型半导体材料为p型半导体氧化物。6.如权利要求1～3任一项所述的阵列材料，其特征在于，所述p型半导体材料包括氧化镍、氧化铜、氧化亚铜、氰化铜及碘化铜中的至少一种。7.如权利要求1～6任一项所述的阵列材料的制备方法，包括如下步骤：将所述p型半导体材料的前驱物经第一沉积处理，然后退火处理，得到所述棒芯；将所述MoO3的前驱物在所述棒芯的表面进行第二沉积处理，形成所述壳层，得到所述阵列材料。8.如权利要求1～6任一项所述的阵列材料作为空穴传输材料的应用。9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述阵列材料作为空穴传输材料在制备太阳能电池中的应用。10.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池包括依次设置的空穴传输层和钙...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭文明，梁伟风，马俊福，涂保，陈长松，陈国栋，郭永胜，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：