一种柔性钙钛矿电池的制备方法技术

本申请提供了一种柔性钙钛矿电池的制备方法，通过静电吸附的方式，提高了柔性钙钛矿电池制备工艺中柔性基材在贴膜过程中的平整度，从而提高了柔性钙钛矿电池生产过程中的工艺稳定性，进而提高了柔性钙钛矿电池的安全性能和电池产品的良率；且制备过程中无化学品引入，避免了化学残留，使刚性基板在重复使用过程中无需任何中间处理，进而提高了柔性钙钛矿电池的生产效率。电池的生产效率。电池的生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性钙钛矿电池的制备方法


[0001]本申请涉及太阳能电池
，特别是涉及一种柔性钙钛矿电池的制备方法。

技术介绍

[0002]钙钛矿型太阳能电池，是一种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。作为一种新型的太阳能电池，其具有光电转换效率高、生产成本低的优点。
[0003]在钙钛矿电池制备的现有技术中，由于柔性塑料薄膜很容易出现翘曲，所以通常采用在刚性基板涂胶，再把柔性基材贴附于刚性基板上的制备工艺，但此方法效率低下，且极易引入灰尘及气泡等杂质，而气泡会在后续加热过程中会膨胀进而导致膜片变形，使得整个生产工艺稳定性变差。此外，在贴膜工艺完成后，残留的胶材更需要进行化学浸泡等方法进行清洗，非常繁琐并且存在大量化学品污染。因此，如何提高柔性钙钛矿电池的贴膜工艺，是现有钙钛矿型太阳能电池一个亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种柔性钙钛矿电池的制备方法，能够提高柔性钙钛矿电池制备工艺中柔性基材在贴膜过程中的平整度，无需繁琐的工艺步骤，提高柔性钙钛矿电池生产过程的工艺稳定性和生产效率，并且能够提高柔性钙钛矿电池的开路电压、短路电流及效率，同时电池成品的良率有了极大的提高。具体技术方案如下：
[0005]本申请提供了一种柔性钙钛矿电池的制备方法，所述方法包括：
[0006]通过静电产生装置将柔性基材静电吸附于刚性基板表面；
[0007]将第一传输层材料以涂布、物理气相沉积、化学气相沉积或原子层沉积的方式在所述柔性基材表面成膜，制备第一传输层；
[0008]将钙钛矿前驱体材料以狭缝涂布或物理气相沉积的方式在所述第一传输层表面结晶成膜，制备钙钛矿层；
[0009]将第二传输层材料以涂布、物理气相沉积、化学气相沉积或原子层沉积的方式在所述钙钛矿层表面成膜，制备第二传输层；
[0010]通过物理气相沉积的方式在所述第二传输层表面制备电极层；
[0011]通过静电消除装置消除所述柔性基材与所述刚性基板之间的静电，使所述柔性基材与所述刚性基板分离，封装，得到所述柔性钙钛矿电池；
[0012]其中，刚性基板的弹性模量为50GPa至200GPa，
[0013]静电产生装置的输出电压为5KV至30KV，
[0014]静电产生装置与刚性基板的间距小于20mm。
[0015]在本申请的一些实施方案中，所述柔性基材与所述刚性基板之间的剥离力为0.01N至20N。
[0016]在本申请的一些实施方案中，所述刚性基板的材料选自玻璃、铝、不锈钢或钛合金
中的任意一种，所述刚性基板的平面度小于20μm，所述刚性基板的厚度为1mm至30mm。
[0017]在本申请的一些实施方案中，所述静电吸附的时间小于20秒，所述静电吸附的吸附力为0.1N至20N。
[0018]在本申请的一些实施方案中，所述柔性基材的材料选自透明氧化铟锡
‑
聚醚酰亚胺、透明氧化铟锡
‑
聚对苯二甲酸乙二酯、透明氧化铟锡
‑
聚萘二甲酸乙二醇酯或透明氧化铟锡
‑
超薄玻璃。
[0019]在本申请的一些实施方案中，所述第一传输层材料选自聚三芳基胺、聚乙撑二氧噻吩
‑
聚苯乙烯磺酸盐、NiO
x
、SnO
z
、TiO2、ZnO、ZnTiO3、WO3(三氧化钨)或C60及其衍生物中的至少一种。
[0020]在本申请的一些实施方案中，所述钙钛矿前驱体材料包括A
p
FA
y
MA
q
B(I1‑
n
Br
n
)3，A选自Cs、K或Rb中的任意一种，B选自Pb、Sn、Ti、Zr中的任意一种，0≤p≤1，0≤y≤1，0≤q≤1，且p+y+q＝1，0≤n≤1。
[0021]在本申请的一些实施方案中，所述第二传输层材料选自酞菁铜、聚三芳基胺、聚(3
‑
己基噻吩
‑
2,5
‑
二基)、螺二芴类空穴传输材料、SnO
z
、NiO
x
、Sprio
‑
OMeTAD(2,2',7,7'
‑
四[N,N
‑
二(4
‑
甲氧基苯基)氨基]‑
9,9'
‑
螺二芴)、TiO2、ZnO、ZnTiO3、WO3或C60及其衍生物中的至少一种。
[0022]在本申请的一些实施方案中，所述电极层的材料选自氧化铟锡(ITO)、掺氟氧化锡(FTO)、铟锌氧化物(IZO)、铟镓氧化物(IGO)、铝掺杂氧化锌(AZO)、掺钨氧化铟(IWO)、Cu、Al、Ag或Au中的至少一种。
[0023]本申请提供了一种柔性钙钛矿电池的制备方法，通过静电吸附的方式，提高了柔性钙钛矿电池制备工艺中柔性基材在贴膜过程中的平整度，从而提高了柔性钙钛矿电池生产过程中的工艺稳定性，进而提高了柔性钙钛矿电池的安全性能和电池产品的良率；且制备过程中无化学品引入，避免了化学残留，使刚性基板在重复使用过程中无需任何中间处理，进而提高了柔性钙钛矿电池的生产效率。
[0024]当然，实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
[0026]图1为本申请静电吸附状态下柔性钙钛矿电池的结构示意图；
[0027]图2为本申请静电消除状态下柔性钙钛矿电池的结构示意图；
[0028]图3为实施例1～实施例11制得的柔性钙钛矿电池的J
‑
V(电流密度
‑
电压)特性曲线图；
[0029]图4为对比例1制得的柔性钙钛矿电池的J
‑
V(电流密度
‑
电压)特性曲线图；
[0030]附图标记：静电产生装置
‑
1，刚性基板
‑
2，柔性基材
‑
3，第一传输层
‑
4，钙钛矿层
‑
5，第二传输层
‑
6，电极层
‑
7，柔性钙钛矿电池
‑
8，静电消除装置
‑
9。
具体实施方式
[0031]下面将结合附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域技术人员基于本申请所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0032]本申请提供了一种柔性钙钛矿电池的制备方法，其中，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性钙钛矿电池的制备方法，其中，所述方法包括：通过静电产生装置将柔性基材静电吸附于刚性基板表面；将第一传输层材料以涂布、物理气相沉积、化学气相沉积或原子层沉积的方式在所述柔性基材表面成膜，制备第一传输层；将钙钛矿前驱体材料以狭缝涂布或物理气相沉积的方式在所述第一传输层表面结晶成膜，制备钙钛矿层；将第二传输层材料以涂布、物理气相沉积、化学气相沉积或原子层沉积的方式在所述钙钛矿层表面成膜，制备第二传输层；通过物理气相沉积的方式在所述第二传输层表面制备电极层；通过静电消除装置消除所述柔性基材与所述刚性基板之间的静电，使所述柔性基材与所述刚性基板分离，封装，得到所述柔性钙钛矿电池；其中，所述刚性基板的弹性模量为50GPa至200GPa，所述静电产生装置的输出电压为5KV至30KV，所述静电产生装置与所述刚性基板的间距小于20mm。2.根据权利要求1所述的柔性钙钛矿电池的制备方法，其中，所述柔性基材与所述刚性基板之间的剥离力为0.01N至20N。3.根据权利要求1所述的柔性钙钛矿电池的制备方法，其中，所述刚性基板的材料选自玻璃、铝、不锈钢或钛合金中的任意一种，所述刚性基板的平面度小于20μm，所述刚性基板的厚度为1mm至30mm。4.根据权利要求1所述的柔性钙钛矿电池的制备方法，其中，所述静电吸附的时间小于20秒，所述静电吸附的吸附力为0.1N至20N。5.根据权利要求1所述的柔性钙钛矿电池的制备方法，其中，所述柔性基材的材料选自透明氧化铟锡
‑
聚醚酰亚胺膜、透明氧化铟锡
‑
聚对苯二甲酸乙二酯膜、透明氧化铟锡
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞旺，马晨，
申请(专利权)人：大正江苏微纳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：