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基于双分子层结构的钙钛矿太阳能电池及其制备方法技术

技术编号:42665175 阅读:27 留言:0更新日期:2024-09-10 12:21
本发明专利技术提供了一种基于双分子层结构的钙钛矿太阳能电池及其制备方法。所述基于双分子层结构的钙钛矿太阳能电池的结构自下而上依次包括基底、底电极层、空穴传输层、双分子层、钙钛矿层、界面修饰层、电子传输层、缓冲层以及顶电极层;所述双分子层是通过将旋涂、退火、清洗的工艺操作两次而形成。所述双分子层的材料为[2‑(9H‑咔唑‑9‑基)乙基]膦酸、[2‑(3,6‑二甲氧基‑9H‑咔唑‑9‑基)乙基]膦酸和[2‑(3,6‑二苯基‑9H‑咔唑‑9‑基)乙基]中的至少一种。本发明专利技术通过构建双分子层为钙钛矿结晶提供成核位点,调控钙钛矿的结晶动力学,使得钙钛矿薄膜自下而上均匀结晶,从而减少了开路电压损失。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能电池领域,具体地说是一种基于双分子层结构的钙钛矿太阳能电池及其制备方法


技术介绍

1、钙钛矿材料由于其材料特性优异受到研究人员的广泛关注,特别是在太阳能电池方向上,其肖克利-奎伊瑟极限可达31%,超过了硅基太阳能电池。对于窄带隙钙钛矿太阳能电池而言,在短短十几年间,其光电转换效率就已达到了26.1%。宽带隙钙钛矿(1.65ev~1.8ev)太阳能电池由于可以与窄带隙底部电池(如硅基太阳能电池、有机太阳能电池、锡铅混合钙钛矿太阳能电池等)相结合,用作串联太阳能电池的顶部电池,这样可以拓宽吸收波长,增加太阳能的利用率,进而突破单结太阳能电池的理论极限。由于底部电池在长波长范围内具有很强的光子吸收能力,因此有利于获得较大的光电流,但通常光电压较低。对于串联电池来说,通过宽带隙钙钛矿顶部电池实现尽可能大的电压输出至关重要。然而,与窄带隙光伏器件相比,宽带隙钙钛矿太阳能电池存在严重的开路电压(voc)损失。将宽带隙钙钛矿太阳能电池的voc损失降至最低应是高效串联太阳能电池领域所急需解决的重要问题。一般来说,空穴传输层和钙钛矿界面处的高缺陷密度和本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于双分子层结构的钙钛矿太阳能电池,其特征是,其结构自下而上依次包括基底、底电极层、空穴传输层、双分子层、钙钛矿层、界面修饰层、电子传输层、缓冲层以及顶电极层;所述双分子层是通过将涂覆、退火、清洗的工艺操作两次而形成。

2.根据权利要求1所述的基于双分子层结构的钙钛矿太阳能电池,其特征是,所述双分子层的材料为[2-(9H-咔唑-9-基)乙基]膦酸、[2-(3,6-二甲氧基-9H-咔唑-9-基)乙基]膦酸和[2-(3,6-二苯基-9H-咔唑-9-基)乙基]中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的基于双分子层结构的钙钛矿太阳能电池,其特征是,所述基底为导电玻璃...

【技术特征摘要】

1.一种基于双分子层结构的钙钛矿太阳能电池,其特征是,其结构自下而上依次包括基底、底电极层、空穴传输层、双分子层、钙钛矿层、界面修饰层、电子传输层、缓冲层以及顶电极层;所述双分子层是通过将涂覆、退火、清洗的工艺操作两次而形成。

2.根据权利要求1所述的基于双分子层结构的钙钛矿太阳能电池,其特征是,所述双分子层的材料为[2-(9h-咔唑-9-基)乙基]膦酸、[2-(3,6-二甲氧基-9h-咔唑-9-基)乙基]膦酸和[2-(3,6-二苯基-9h-咔唑-9-基)乙基]中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的基于双分子层结构的钙钛矿太阳能电池,其特征是,所述基底为导电玻璃、柔性pet基底、柔性pen基底、si底电池、窄带隙钙钛矿太阳能电池以及薄膜电池中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的基于双分子层结构的钙钛矿太阳能电池,其特征是,所述空穴传输层材料为niox、ptaa、spiro-ometad、富勒烯衍生物以及氮氧化物中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的基于双分子层结构的钙钛...

【专利技术属性】
技术研发人员:何庭伟颜杉王瑞杨少鹏
申请(专利权)人:河北大学
类型:发明
国别省市:

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