一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法技术

技术编号:42497259 阅读:27 留言:0更新日期:2024-08-22 14:08
本发明专利技术提供一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法。所述钙钛矿太阳能电池包括基底、钙钛矿吸光层、应力缓冲层、第一载流子传输层、第二载流子传输层和集电极;所述第一载流子传输层和所述基底设于所述钙钛矿吸光层的一侧,且所述第二载流子传输层和所述集电极设于所述钙钛矿吸光层的另一侧,所述应力缓冲层设于所述基底和所述集电极之间;所述应力缓冲层为透明导电的高分子聚合物层。本发明专利技术通过优化钙钛矿太阳能电池的结构,并进一步优选应力缓冲层中材料的种类,从而改善了钙钛矿吸光层与相近膜层及基底之间的热膨胀系数差异,同时缓解了钙钛矿吸光层产生的热应力,并提高了其长期热循环运行稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钙钛矿太阳能电池材料,具体涉及一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法


技术介绍

1、金属卤化物钙钛矿材料具有带隙可调、高消光系数、长载流子寿命、理论光电转换效率高以及制备路线多样且简单的优势,从2009年出现至今,因此其备受学术界和产业界关注。根据2023年的报道,单节钙钛矿太阳能电池的效率已突破26.1%,同时公开了钙钛矿-晶硅两端叠层电池的效率高达33.7%,进一步表明钙钛矿太阳能电池在光电转换效率方面已完全媲美传统光伏技术。

2、然而,钙钛矿太阳能电池在产业化方面依然面临诸多挑战:例如大面积器件的光电转换效率急剧下降,并且在温度为85℃、湿度为85%条件下运行的稳定性寿命仅在几千小时级别。尽管研究人员采取了一定的技术手段,使得大面积器件的光电转换效率提高,但仍旧具有较大的提升空间。

3、究其原因,金属卤化物钙钛矿材料属于有机-无机杂化组分,其对水氧敏感;并且易受外界因素(例如光、热和电)的影响产生缺陷,进而材料发生相变和分解。为了解决上述问题,现有技术公开了许多技术方案,例如封装隔绝水氧工程、添加剂工程、缺陷工程、溶本文档来自技高网...

【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包括基底、钙钛矿吸光层、应力缓冲层、第一载流子传输层、第二载流子传输层和集电极;所述第一载流子传输层和所述基底设于所述钙钛矿吸光层的一侧,且所述第二载流子传输层和所述集电极设于所述钙钛矿吸光层的另一侧,所述应力缓冲层设于所述基底和所述集电极之间;

2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述应力缓冲层包括任选的第一应力缓冲层和第二应力缓冲层;

3.根据权利要求2所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述第一应力缓冲层的热膨胀系数大于所述基底的热膨胀系数且小于所述钙钛矿吸光层的热膨胀系数;

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【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包括基底、钙钛矿吸光层、应力缓冲层、第一载流子传输层、第二载流子传输层和集电极;所述第一载流子传输层和所述基底设于所述钙钛矿吸光层的一侧,且所述第二载流子传输层和所述集电极设于所述钙钛矿吸光层的另一侧,所述应力缓冲层设于所述基底和所述集电极之间;

2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述应力缓冲层包括任选的第一应力缓冲层和第二应力缓冲层;

3.根据权利要求2所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述第一应力缓冲层的热膨胀系数大于所述基底的热膨胀系数且小于所述钙钛矿吸光层的热膨胀系数;

4.根据权利要求3所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述第一应力缓冲层的热膨胀系数为1×10-5k-1-7×10-5k-1;

5.根据权利要求3所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述第一应力缓冲层的材料包括透明导电的第一高分子聚合物;

6.根据权利要求5所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述第一高分子聚合物包括聚氯乙烯及其...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄海燕李晓伟李子佳何胜金童汪勇
申请(专利权)人:正泰新能科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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