基于石墨烯和仿生微纳结构的自清洁型光伏器件制造技术

技术编号:41012405 阅读:32 留言:0更新日期:2024-04-18 21:49
本发明专利技术提供一种在导电玻璃表面制备微纳功能材料形成“仿生疏水自清洁涂层”的方法,利用水热法在导电玻璃衬底上制备出丰富的微纳功能材料构型,实现疏水所需的卡西(Cassie)态,使衬底获得超疏水功能,进而实现钙钛矿太阳能电池的自清洁效应。所述钙钛矿太阳能电池包括:布置于衬底非导电面的微纳功能材料,导电衬底(包括FTO等),电子传输层,钙钛矿太阳能电池(简称PSCs)活性层,空穴传输层,金属对电极,以及在PSCs活性层和空穴传输材料(HTM)之间部署的石墨烯功能材料。石墨烯可以增强太阳能电池的稳定性。本发明专利技术通过构筑有效的仿生微纳结构,实现钙钛矿太阳能电池的自清洁功能,极大减少粉尘污染和水分带来的性能衰退问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钙钛矿太阳能电池领域,具体涉及到一种以仿生自清洁微纳结构增强钙钛矿太阳能电池稳定性的方法。


技术介绍

1、应对能源枯竭和环境污染的一个亟待解决的问题是如何获得低价、环境友好的清洁能源,开发太阳能是实现这一目标的有效途径。这是因为地球表面接受的光辐射能量为1.2×10^17w,而目前世界的所有能源总产能仅为1.4×10^13w。太阳能电池被认为是利用太阳能最有效的手段之一。作为太阳能电池的佼佼者,钙钛矿太阳能电池(pscs),除了提高性能并降低成本这一“永恒”的命题外,还存在着稳定性差这一致命缺陷。此外,在世界许多地区(如我国北方和埃及等),光伏器件在其实际应用中,会遭遇严重的粉尘污染,粉尘污染可造成光伏器件性能的极大降低,因为在粉尘遮蔽下的短时间内光透过率的减少量可达52.54%。因此,开发稳定性好且有防尘功能的新型pscs是一项非常重要的课题。

2、水分对pscs的稳定性有很大影响,通过对空穴传输层进行改性使其具有疏水性能是一个很好的思路。大连理工大学的licheng sun团队合成的cupc-otpa-tbu作为空穴传输层,p本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种在导电玻璃表面制备微纳功能材料形成的“仿生疏水自清洁层”,其特征在于,所述电池结构包括:

2.如权利要求1所述的电子传输层可以采用氧化锌(ZnO),二氧化钛(TiO2)等。

3.一种在FTO衬底非导电面制备微纳功能材料形成“仿生疏水自清洁层”的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

4.如权利要求3所述的步骤(2),其特征在于,溅射功率100W,生长速率为镀膜特定时间;籽晶层的厚度约为10nm,籽晶层的退火温度约为450℃。

5.如权利要求3所述的步骤(3),其特征在于,优选地,营养液为醋酸锌和六亚甲基四胺的混合液

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【技术特征摘要】

1.一种在导电玻璃表面制备微纳功能材料形成的“仿生疏水自清洁层”,其特征在于,所述电池结构包括:

2.如权利要求1所述的电子传输层可以采用氧化锌(zno),二氧化钛(tio2)等。

3.一种在fto衬底非导电面制备微纳功能材料形成“仿生疏水自清洁层”的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

4.如权利要求3所述的步骤(2),其特征在于,溅射功率100w,生长速率为镀膜特定时间;籽晶层的厚度约为10nm,籽晶层的退火温...

【专利技术属性】
技术研发人员:张诗涵吴以治安嘉凯
申请(专利权)人:天津工业大学
类型:发明
国别省市:

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