钙钛矿光伏器件的合金背电极及利用其制备的钙钛矿光电器件制造技术

本申请涉及钙钛矿光伏器件的背电极技术领域，尤其是钙钛矿光伏器件的合金背电极及利用其制备的钙钛矿光电器件

【技术实现步骤摘要】
钙钛矿光伏器件的合金背电极及利用其制备的钙钛矿光电器件


[0001]本申请涉及钙钛矿光伏器件的背电极
，尤其是钙钛矿光伏器件的合金背电极及利用其制备的钙钛矿光电器件
。

技术介绍

[0002]钙钛矿材料具有优秀的光电特性，钙钛矿光伏器件具有广阔的应用前景，但是钙钛矿材料的稳定性一直备受困扰
。
影响钙钛矿光电器件稳定性的重要因素之一就是器件中的金属背电极会与钙钛矿层发生反应，从而导致器件衰减失效
。
本专利技术通过制造一种耐腐蚀的铜合金电极，相对于单纯的铜电极或者
Ag
电极，可以减缓钙钛矿层和电极层之间的反应，可以增强钙钛矿光电器件的稳定性
。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本申请提供了钙钛矿光伏器件的合金背电极及利用其制备的钙钛矿光电器件
。
[0004]第一方面，本申请提供的一种钙钛矿光伏器件的合金背电极，是通过以下技术方案得以实现的：
[0005]一种钙钛矿光伏器件的合金背电极，是通过真空气相沉积制备的铜合金电极；所述合金背电极适用于含有钙钛矿层的光电器件；所述铜合金电极是由铜和改性金属制得；所述改性金属为钨
(W)、
钛
(Ti)、
钒
(V)
中的至少一种
。
[0006]通过采用上述技术方案，本申请使用真空气相沉积法在钙钛矿光电器件上沉积两种或以上金属，生成一种合金背电极，提升了钙钛矿光电器件的稳定性，为其大规模量产创造了更多的可能
。
与目前普遍采用
Ag
电极和
Cu
电极器件相比，本申请中的铜合金背电极器件成本低廉，稳定性更好
。
同时，此种合金电极制备专利技术方法简单，原料储存丰富
。
与现有技术相比，本专利技术具有方法简单
、
实用
、
可产业化等优点
。
[0007]优选的，所述铜合金电极中铜摩尔含量占总含量在
51
‑
99.9
％，改性金属摩尔含量合计占总含量在
0.1
‑
49
％
。
[0008]优选的，当所述改性金属为钨，则所述铜合金电极为铜
‑
钨合金电极，铜摩尔含量在
51
‑
99.9
％
。
[0009]优选的，当所述改性金属为钛，则所述铜合金电极为铜
‑
钛合金电极，铜摩尔含量在
51
‑
99.9
％
。
[0010]优选的，当所述改性金属为钒，则所述铜合金电极为铜
‑
钒合金电极，铜摩尔含量在
51
‑
99.9
％
。
[0011]优选的，当所述改性金属为钨和钒，则所述铜合金电极为铜
‑
钨
‑
钒合金电极，铜摩尔含量在
51
‑
99.9
％，钨和钨的摩尔含量共计在
0.1
‑
49
％，钨和钨的摩尔比例在1：
99
到
99
：1；
。
[0012]优选的，当所述改性金属为钛和钨，则所述铜合金电极为铜
‑
钛
‑
钨合金电极，铜摩尔含量在
51
‑
99.9
％，钛和钨的摩尔含量共计在
0.1
‑
49
％，钛和钨的摩尔比例在1：
99
到
99
：1；
[0013]优选的，当所述改性金属为钛和钒，则所述铜合金电极为铜
‑
钛
‑
钒合金电极，铜摩尔含量在
51
‑
99.9
％，钛和钒的摩尔含量共计在
0.1
‑
49
％，钛和钒的摩尔比例在1：
99
到
99
：1；
[0014]优选的，当所述改性金属为钨
、
钛和钒，则所述铜合金电极为铜
‑
钛
‑
钨
‑
钒合金电极，铜摩尔含量在
51
‑
99.9
％，钛
、
钨和钒的摩尔含量共计在
0.1
‑
49
％
。
[0015]第二方面，本申请提供的一种利用合金背电极制备的钙钛矿光电器件，是通过以下技术方案得以实现的：
[0016]一种利用合金背电极制备的钙钛矿光电器件，包括依次堆叠的基底
、
透明电极层
、
第一界面层
、
钙钛矿薄膜层
、
第二界面层
、
合金背电极层组成
。
[0017]优选的，所述透明电极层为铟锡氧化物
ITO
或者氟掺杂氧化锡
FTO
；所述第一界面层为
MeO
‑
2PACz、4PACz、PTAA、ZnO、NiO、P3HT、SnO2、TiO2中的至少一种；所述第二界面层为
TFB、PCBM、C
60
、SnO2、
酞菁铜
、P3HT
中的至少一种；所述背电极层为权利要求1‑4中任一项所述的钙钛矿光伏器件的合金背电极
。
[0018]优选的，
S1
，在玻璃基底上气相沉积形成透明电极层；
S2
，在透明电极层的上表面采用液相成膜的方式制备第一界面层，第一界面层即空穴传输层或者电子传输层；
S3
，在空穴传输层的上表面采用液相成膜的方式制备钙钛矿薄膜；
S4
，在钙钛矿薄膜上表面采用真空沉积的方式制备第二界面层，即电子传输层或者空穴传输层；
S5
，在第二界面层上表面通过真空沉积的方式制备缓冲层，缓冲层的作用是优化第二界面层和背电极的接触；
S6
，在缓冲层上表面制备合金背电极，得到成品钙钛矿光电器件
。
[0019]通过采用上述技术方案，与目前普遍采用
Ag
电极和
Cu
电极器件相比，铜合金器件成本低廉，稳定性更好
。
同时，此种合金电极制备专利技术方法简单，原料储存丰富
。
与现有技术相比，本专利技术具有方法简单
、
实用
、
可产业化等优点
。
[0020]优选的，所述
S6
制备的合金背电极可以通过单源气相沉积方法制备：磁控溅射参数如下：铜合金靶的溅射功率密度为
20W/cm2，工作气压为
0.1Pa
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种钙钛矿光伏器件的合金背电极，其特征在于：所述钙钛矿光伏器件的合金背电极是通过真空气相沉积形成的铜合金薄膜；所述钙钛矿光伏器件的合金背电极适用于含有钙钛矿层的光电器件；所述铜合金薄膜是由铜和改性金属制得；所述改性金属为钨
(W)、
钛
(Ti)、
钒
(V)
中的至少一种
。2.
根据权利要求1所述的一种钙钛矿光伏器件的合金背电极，其特征在于：所述铜合金电极中铜摩尔含量占总含量在
51
‑
99.9
％，改性金属摩尔含量合计占总含量在
0.1
‑
49
％
。3.
根据权利要求1所述的一种钙钛矿光伏器件的合金背电极，其特征在于：所述合金背电极采用溅射或者热蒸发的单源真空气相沉积方法制备
:
磁控溅射参数如下：铜合金靶的溅射功率密度为
0.1
‑
100W/cm2，工作气压为
0.02
–
10Pa
，薄膜厚度为
0.01
‑
10um
；电子束热蒸发的参数如下：工作气压为
0.01Pa
到
0.0001Pa
，蒸发速率为
0.1
‑
10nm/s
，薄膜厚度为
0.01
‑
10um。4.
根据权利要求1所述的一种钙钛矿光伏器件的合金背电极，其特征在于：所述合金背电极采用溅射或者热蒸发的多源真空气相共沉积方法制备
:
磁控溅射参数如下：铜靶的溅射功率密度为
0.1
‑
100W/cm2，钨
、
钛或者钒靶的溅射功率密度为
0.1
‑
100W/cm2，工作气压为
0.02
–
10Pa
，最终薄膜厚度为
0.01
‑
10um
；电子束热蒸发的参数如下：工作气压为
0.01Pa
到
0.0001Pa
...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴绍航，麦耀华，刘冲，刘亮，
申请(专利权)人：广东脉络能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：