一种多动态氢键聚合物的应用、钙钛矿光吸收层及柔性钙钛矿太阳能电池制造技术

技术编号:42904927 阅读:27 留言:0更新日期:2024-09-30 15:21
本发明专利技术涉及一种多动态氢键聚合物的应用、钙钛矿光吸收层及柔性钙钛矿太阳能电池,属于钙钛矿太阳能电池技术领域。多巴胺接枝在聚丙烯酸(PAA‑DA)中构建了一种多动态氢键(MDHB)网络,该聚合物作为掺杂剂加入钙钛矿光吸收层中,进而用于柔性钙钛矿太阳能电池中,该聚合物中PAA的长链通过其柔韧性和空间占据,降低了钙钛矿光吸收层与衬底之间的热膨胀系数不匹配,进而减轻了温度变化引起的界面应力。DA支链提供了多个动态氢键位点,使钙钛矿光吸收层的杨氏模量显著降低,有助于增加柔性器件在应力变形过程中的能量耗散。MDHB网络促进钙钛矿在顶部和埋藏界面的完全转化,钝化缺陷,抑制其太阳能器件内部非辐射复合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多动态氢键聚合物的应用、钙钛矿光吸收层及柔性钙钛矿太阳能电池,属于钙钛矿太阳能电池。


技术介绍

1、柔性钙钛矿太阳能电池(f-pscs)因其重量轻、成本低、与曲面兼容性和卷对卷大规模生产等特点,作为新兴光伏电池备受关注。考虑到实际应用场景,当设备在整个使用寿命期间受到持续或往复的外部应力时,机械稳定性仍然是一个重要的问题,并成为这种新型光伏技术商业化的重要评估指标。

2、针对提高柔性钙钛矿太阳能电池的机械稳定性方面,现有的技术方案大多致力于调节钙钛矿的杨氏模量。目前主要通过以下措施调节柔性钙钛矿层的机械稳定性问题:(1)确定多晶钙钛矿薄膜的机械断裂点,在制备过程中加入保护层以调节应力分布。保护层的厚度是根据杨氏模量的大小和每层的厚度计算得出的。最终,将中性平面(应力值为0)轴操纵到钙钛矿层中减少总应变并增强f-pscs的抗弯曲性。(2)设计仿生界面层。以椎骨结构为灵感,增添“软骨”层,在提高粘附力的同时,释放弯曲过程中的应力,最终将杨氏模量从258mpa降低到139mpa,以提高太阳能电池的柔韧性(文献:bio-inspire本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多动态氢键聚合物的应用,其特征在于:所述聚合物为多巴胺接枝聚丙烯酸,结构式为:其中,其中,m:n=1:1~2:1,所述聚合物的黏均分子量为2500以上;所述聚合物作为钙钛矿光吸收层的掺杂剂使用。

2.如权利要求1所述的一种多动态氢键聚合物的应用,其特征在于:所述聚合物的黏均分子量为2500~500000。

3.一种钙钛矿光吸收层,其特征在于:包括多动态氢键聚合物和钙钛矿材料,所述多动态氢键聚合物为权利要求1或2中所述的多巴胺接枝聚丙烯酸。

4.如权利要求3所述的一种钙钛矿光吸收层,其特征在于:所述钙钛矿材料为ABX3型化合物,其中A位阳离子为C...

【技术特征摘要】

1.一种多动态氢键聚合物的应用,其特征在于:所述聚合物为多巴胺接枝聚丙烯酸,结构式为:其中,其中,m:n=1:1~2:1,所述聚合物的黏均分子量为2500以上;所述聚合物作为钙钛矿光吸收层的掺杂剂使用。

2.如权利要求1所述的一种多动态氢键聚合物的应用,其特征在于:所述聚合物的黏均分子量为2500~500000。

3.一种钙钛矿光吸收层,其特征在于:包括多动态氢键聚合物和钙钛矿材料,所述多动态氢键聚合物为权利要求1或2中所述的多巴胺接枝聚丙烯酸。

4.如权利要求3所述的一种钙钛矿光吸收层,其特征在于:所述钙钛矿材料为abx3型化合物,其中a位阳离子为ch3nh3+、nh2-ch=nh2+、cs+、li+、c4h9nh3+、ch6n3+、na+、rb+和k+中的一种以上;b为pb2+、sn2+和ge2+中的一种以上;x为cl-、br-、i-、ac-、f-、scn-和bf4-中一种以上。

【专利技术属性】
技术研发人员:姜岩朱思源
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:

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