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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于太阳能电池领域,具体涉及一种太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
1、随着化石能源的不断消耗,人类世界面临着能源危机和环境污染两大问题。面对这些问题,世界各国的科学家们都在寻找一种新的清洁可再生能源来代替化石能源。清洁可再生能源有风能、地热能、潮汐能、生物质能和太阳能等。其中,前三种清洁可再生能源受地域影响较大,有局限性,生物质能利用率较低,技术不成熟且成本较高。太阳能不受地域限制,容易利用并且成本低。太阳能的利用方式主要是光电转换,太阳能电池就是一种把光能转化成电能的一种装置,其具有环保、资源丰富、清洁可再生、成本低和与电能之间转换局限性小等诸多优点,在实际应用上有非常好的前景,因此广泛引起了人们的关注。
2、近些年来,钙钛矿太阳能电池的最高转换效率已经达到了26%。常见的钙钛矿太阳能电池的结构如图1所示,其自下而上包括:导电基底、电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层以及金属电极。其中,常用的空穴传输层材料有spiro-meotad(2,2',7,7'-四[n,n-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴)、p3ht(一种3-己基噻吩的聚合物)等,这些空穴传输层材料价格昂贵,导致太阳能电池的成本高昂。
3、因此,如何在不降低太阳能电池的光电性能的前提下,有效降低太阳能电池的成本是一个亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中所存在的上述问题,本专利技术提供了一种太阳能电池及其制备方法。
2、本专利技术要解决的技术问题
3、一种太阳能电池,包括:
4、导电基底;
5、叠加于所述导电基底上的电子传输层;
6、叠加于所述电子传输层上的钙钛矿光吸收层;
7、叠加于所述钙钛矿光吸收层上的cui掺杂导电层;其中,所述cui掺杂导电层中cui的质量百分比为2%~4%。
8、可选地,所述电子传输层包括:sno2电子传输层。
9、可选地,所述cui掺杂导电层是将掺杂有cui的碳浆料刮涂至所述钙钛矿光吸收层上形成的。
10、可选地,所述钙钛矿光吸收层的材质为cspbixbr3-x钙钛矿,x在1~3之间。
11、可选地,所述cui掺杂导电层的厚度为20μm±3μm。
12、本专利技术还提供了一种太阳能电池的制备方法,包括:
13、在导电基底的上表面制备电子传输层;
14、在所述电子传输层的上表面制备钙钛矿光吸收层;
15、在所述钙钛矿光吸收层的上表面制备cui掺杂导电层,得到制备完成的太阳能电池;其中,所述cui掺杂导电层中cui的质量百分比为2%~4%。
16、可选地,在导电基底的上表面制备电子传输层,包括:在导电基底的上表面制备sno2电子传输层。
17、可选地,在所述钙钛矿光吸收层的上表面制备cui掺杂导电层,包括:
18、将石墨、炭黑、碳纳米管以及cui按照5:4:0.5:(0.2~0.4)的质量比进行混合,并将混合材料加入到ptaa和丙烯酸树脂的氯苯溶液中搅拌均匀,得到碳浆料;
19、在所述钙钛矿光吸收层的上表面刮涂所述碳浆料,形成cui掺杂碳薄膜;
20、加热烘干所述cui掺杂碳薄膜,形成cui掺杂导电层。
21、可选地,在所述电子传输层的上表面制备钙钛矿光吸收层,包括:
22、将csi、pbbr2和dmapbi3溶解于二甲基亚砜中,得到钙钛矿前体溶液;
23、将所述钙钛矿前体溶液旋涂在所述电子传输层的上表面,形成钙钛矿湿膜;
24、加热烘干所述钙钛矿湿膜,形成钙钛矿光吸收层。
25、可选地,所述cui掺杂导电层的厚度为20μm±3μm。
26、本专利技术提供的太阳能电池中,不包含造价昂贵的空穴传输层,通过在太阳能电池中使用了一个cui掺杂导电层,并将该cui掺杂导电层中cui的质量百分比控制在为2%~4%,使得该cui掺杂导电层一方面可以作为太阳能电池的电极使用,确保了其导电性能,另一方面掺杂的cui具有空穴传输性能,故而该太阳能电池的光电性能并不因空穴传输层的缺失而受到影响,其效率和稳定性都可以得到保证。由此,本专利技术提供的太阳能电池在不降低太阳能电池的光电性能的前提下,有效降低了太阳能电池的成本。
27、以下将结合附图及对本专利技术做进一步详细说明。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种太阳能电池,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述电子传输层包括:SnO2电子传输层。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述CuI掺杂导电层是将掺杂有CuI的碳浆料刮涂至所述钙钛矿光吸收层上形成的。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述钙钛矿光吸收层的材质为CsPbIxBr3-x钙钛矿,x在1~3之间。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述CuI掺杂导电层的厚度为20μm±3μm。
6.一种太阳能电池的制备方法,其特征在于,包括:
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,在导电基底的上表面制备电子传输层,包括:在导电基底的上表面制备SnO2电子传输层。
8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,在所述钙钛矿光吸收层的上表面制备CuI掺杂导电层,包括:
9.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,在所述电子传输层的上表面制备钙钛矿光吸收层,包括:
10.根据权利要求6或8所述
...【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述电子传输层包括:sno2电子传输层。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述cui掺杂导电层是将掺杂有cui的碳浆料刮涂至所述钙钛矿光吸收层上形成的。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述钙钛矿光吸收层的材质为cspbixbr3-x钙钛矿,x在1~3之间。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述cui掺杂导电层的厚度为20μm±3μm。
<...【专利技术属性】
技术研发人员:何其金,何飞,方艺霖,宋剑,徐小萍,
申请(专利权)人:扬州新瑞光电科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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