基于动态循环钝化的高效稳定全无机钙钛矿太阳电池制造技术

技术编号:42045644 阅读:41 留言:0更新日期:2024-07-16 23:28
本发明专利技术公开了一种基于动态循环钝化的高效稳定全无机钙钛矿太阳电池,以具有两种构型的光异构分子螺[1,3,3‑三甲基吲哚‑(8'‑甲氧基苯并二氢吡喃)]作为界面钝化层材料钝化无机钙钛矿吸光层,不仅能有效地抑制卤素离子的迁移,还能实现光生缺陷的动态钝化,使太阳能电池具有良好的光稳定性,在连续紫外线照射226h和一次标准阳光照射326h下,光稳定性分别为初始性能的94.45%和90.78%。同时,经过螺[1,3,3‑三甲基吲哚‑(8'‑甲氧基苯并二氢吡喃)]钝化处理后,电池获得了21.73%的冠军功率转换效率,是同类太阳能电池的最高值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新能源材料,具体涉及一种以光异构分子螺[1,3,3-三甲基吲哚-(8'-甲氧基苯并二氢吡喃)]作为界面钝化层材料钝化无机钙钛矿吸光层制备的高效稳定的全无机钙钛矿太阳能电池。


技术介绍

1、全无机铯铅卤钙钛矿材料(cspbx3,x=cl,br,i或混合卤),以良好的高温稳定性(≥400℃)、高吸光系数、长载流子扩散长度以及可调节的光学带隙,受到了研究人员的广泛关注。自2015年首次报道以来,全无机钙钛矿太阳能电池发展迅速,在不到10年的时间里,光电转化效率(pce)从2.9%(cspbi3)提高到超过21%。这些进展表明,器件效率不再是限制钙钛矿太阳能电池(pscs)工业化的主要因素。钙钛矿的软晶格特性就像一把双刃剑,在给予缺陷容忍度的同时,也隐藏着潜在的不稳定因素。因此,越来越多的研究者开始关注pscs器件的稳定性问题,如湿度、热应力和光照等。特别是,光稳定性是pscs最具挑战性的问题之一。

2、无机钙钛矿太阳电池器件在实际运行中,光浸泡的影响是动态的和不可避免的,持续暴露在辐射下会诱发大量缺陷(vi、ii、vpb等)。光照会削弱本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于动态循环钝化的高效稳定全无机钙钛矿太阳电池,其特征在于:所述全无机钙钛矿太阳电池包含从下到上依次堆叠的透明导电衬底、电子传输层、钙钛矿吸收层、光异构分子钝化层、空穴传输层、金属电极;

2.根据权利要求1所述的基于动态循环钝化的高效稳定全无机钙钛矿太阳电池,其特征在于:所述光异构分子钝化层的制备方法为:将螺[1,3,3-三甲基吲哚-(8'-甲氧基苯并二氢吡喃)]溶于异丙醇中,制成钝化层溶液,然后在氮气氛围下,将钝化层溶液旋涂在钙钛矿吸收层上,在40~90℃下退火1~15min。

3.根据权利要求2所述的基于动态循环钝化的高效稳定全无机钙钛矿太阳电池,其特...

【技术特征摘要】

1.一种基于动态循环钝化的高效稳定全无机钙钛矿太阳电池,其特征在于:所述全无机钙钛矿太阳电池包含从下到上依次堆叠的透明导电衬底、电子传输层、钙钛矿吸收层、光异构分子钝化层、空穴传输层、金属电极;

2.根据权利要求1所述的基于动态循环钝化的高效稳定全无机钙钛矿太阳电池,其特征在于:所述光异构分子钝化层的制备方法为:将螺[1,3,3-三甲基吲哚-(8'-甲氧基苯并二氢吡喃)]溶于异丙醇中,制成钝化层溶液,然后在氮气氛围下,将钝化层溶液旋涂在钙钛矿吸收层上,在40~90℃下退火1~15min。

3.根据权利要求2所述的基于动态循环钝化的高效稳定全无机钙钛矿太阳电池,其特征在于:所述钝化层溶液中,螺[1,3,3-三甲基吲哚-(8'-甲氧基苯并二氢吡喃)]的浓度为0.1~3mg/ml。

4.根据权利要求2所述的基于动态循环钝化的高效稳定全无机钙钛矿太阳电池,其特征在于:所述钝化层溶液中,螺[1,3,3-三甲基吲哚-(8'-甲氧基苯并二氢吡喃)]的浓度为0.5~1mg/ml。

5.根据权利要求2所述的基于动态循环钝化的高效稳定全无机钙钛矿太阳电池,其特征在于:所述旋涂转速为2000~8000rpm/min,旋涂时间为30~80s。

6.根据权利要求1所述的基于动态循环钝化的高效稳定全无机钙钛矿太阳电池,其特征在于:所述钙钛矿吸光层的厚度为150~900nm,其是将钙钛矿前驱体溶液通过旋涂的方式沉积在电子传输层上后退火形成的钙钛矿结构的cspbi3-xbrx钙钛矿薄膜,x的取值为0~3;其中,所述钙钛矿前驱体溶液为cspbi3-xbrx溶液,其是将hpbi3、csi和pbbr2按...

【专利技术属性】
技术研发人员:田庆文汪志腾王秀娟
申请(专利权)人:陕西师范大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 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。

1