【技术实现步骤摘要】
本技术属于钙钛矿太阳能电池,特别涉及一种钙钛矿太阳能电池。
技术介绍
1、钙钛矿薄膜的光电特性往往与其形貌的好坏息息相关,如光吸收能力、载流子的扩散长度、电荷传输和复合速率以及载流子传输寿命等。对膜层质量较差的钙钛矿太阳能电池,通常可以通过优化制备工艺来改善其薄膜形貌,进而提高器件的性能。
2、制备高质量的钙钛矿薄膜是实现高性能的光电器件的基础,而制备大面积、高质量、高均匀性的钙钛矿薄膜则是实现规模化应用钙钛矿材料的重要一环。目前,实验室通常有以下几种薄膜制备方法:旋涂法、刮涂法、狭缝涂布法、气相沉积法等方法。其中,旋涂法由于工艺限制,导致钙钛矿薄膜难以大面积制备;刮涂法和狭缝涂布法难以保证制膜的均匀性;而气相沉积法能够解决这些问题,但是其制备成本太高,难以实现产业化。
3、目前,钙钛矿太阳能电池的小面积效率已经超过了25%,接近传统晶体硅太阳能电池和碲化镉薄膜太阳能电池的效率。然而,如何实现小面积的钙钛矿太阳能电池串联制备成大面积的太阳能组件,实现大面积太阳能组件的生产是目前钙钛矿太阳能电池领域需要攻克的重要难题,目前,大尺寸的钙钛矿模组的效率远落后于小尺寸器件。大尺寸钙钛矿模组性能受限的其中一个关键原因在于钙钛矿薄膜大面积制备困难,难以控制制膜的均匀性,导致获得的钙钛矿太阳能电池均匀性低,成膜质量差,继而影响了其光电转化效率。
4、综上所述,如何提供一种适用于大面积制备,并且钙钛矿薄膜均匀性好的钙钛矿太阳能电池当前亟需解决的技术问题。
技术实现思路
>1、本技术的目的是克服现有技术的不足,提供了一种钙钛矿电池,通过表面具有线槽阵列结构的电子传输层,能够提高形成于电子传输层上的钙钛矿薄膜的均匀性。
2、本技术提供了一种钙钛矿电池,所述钙钛矿电池从上到下依次包括底电极层、顶电极层和形成在二者之间的功能层,所述功能层包括钙钛矿吸光层,所述功能层还包括形成在底电极层和钙钛矿吸光层之间的电子传输层,所述电子传输层具有线槽阵列结构。
3、进一步,所述功能层还包括空穴传输层。
4、进一步,所述电子传输层厚度为30-80nm。
5、进一步,所述线槽阵列结构为正交分布的线性凹槽。
6、进一步,所述凹槽内表面粗糙,所述凹槽内沉积有优化层,所述优化层的材质包括碱金属碘化物。
7、进一步,所述线性凹槽结构宽度为5-10微米,深度为10-20nm。
8、进一步,所述电子传输层的材料选自tio2、sno2、zno、c60、pcbm、icba或cpta。
9、进一步,所述钙钛矿吸光层的厚度为500nm-800nm。
10、进一步,所述顶电极层的材质包括金、银或铝;所述顶电极层的厚度为80nm-100nm。
11、进一步,所述底电极层的材质包括氟掺杂氧化锡、锡掺杂氧化铟导电基底、钛掺杂氧化铟、铈掺杂氧化铟、钨掺杂氧化铟、铝掺杂氧化锌或硼掺杂氧化锌。
12、本技术由于采用以上技术方案,与现有技术相比,作为举例,具有以下的优点和积极效果:
13、通过形成在底电极层上面的具有线槽阵列结构的电子传输层,能够使得电子传输层表面具有亲水性,能够提高形成于电子传输层上的钙钛矿薄膜的均匀性。
14、通过优化层的沉积使得凹槽具有粗糙的内表面,增大了电子传输层与钙钛矿吸收层的接触面积,缩短电子传输的距离,从而减少了电子-空穴对的复合,从而提高了电池效率和电池寿命。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种钙钛矿太阳能电池,其特征在于:所述钙钛矿太阳能电池从下到上依次包括基底层、底电极层、顶电极层和形成在二者之间的功能层,所述功能层包括钙钛矿吸光层,其特征在于:所述功能层还包括形成在底电极层和钙钛矿吸光层之间的电子传输层,所述电子传输层具有线槽阵列结构。
2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于:所述功能层还还包括空穴传输层。
3.根据权利要求2所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于:所述电子传输层厚度为30-80nm。
4.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于:所述线槽阵列结构为正交分布的线性凹槽。
5.根据权利要求4所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于:所述凹槽内沉积有优化层,通过优化层使得所述凹槽内表面粗糙,所述优化层的材质包括碱金属碘化物。
6.根据权利要求4所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于:所述线性凹槽的宽度为5-10微米,深度为10-20nm。
7.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于:所述电子传输层的材质包括TiO2、SnO2、ZnO、C60、PCBM、IC
8.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于:所述钙钛矿吸光层的厚度为500nm-800nm。
9.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于:所述顶电极层的材质包括金、银或铝;所述顶电极层的厚度为80nm-100nm。
10.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于:所述底电极层的材质包括氟掺杂氧化锡、锡掺杂氧化铟导电基底、钛掺杂氧化铟、铈掺杂氧化铟、钨掺杂氧化铟、铝掺杂氧化锌或硼掺杂氧化锌。
...【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿太阳能电池,其特征在于:所述钙钛矿太阳能电池从下到上依次包括基底层、底电极层、顶电极层和形成在二者之间的功能层,所述功能层包括钙钛矿吸光层,其特征在于:所述功能层还包括形成在底电极层和钙钛矿吸光层之间的电子传输层,所述电子传输层具有线槽阵列结构。
2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于:所述功能层还还包括空穴传输层。
3.根据权利要求2所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于:所述电子传输层厚度为30-80nm。
4.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于:所述线槽阵列结构为正交分布的线性凹槽。
5.根据权利要求4所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于:所述凹槽内沉积有优化层,通过优化层使得所述凹槽内表面粗糙,所述优化层的材质包括碱金属碘化物。
【专利技术属性】
技术研发人员:请求不公布姓名,
申请(专利权)人:华碧光能科技苏州有限公司,
类型:新型
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。