一种基于铜铁矿量子点空穴传输材料的制备及其在太阳能电池中的应用制造技术

技术编号：43724579 阅读：34 留言：0更新日期：2024-12-20 12:52

本发明专利技术涉及太阳能电池技术领域，公开了一种基于铜铁矿CuBO<subgt;2</subgt;‑X半导体量子点的新型空穴传输材料及包含该材料的钙钛矿太阳能电池的制备方法；该材料包含CuBO<subgt;2</subgt;‑X形成的直径为1~5 nm、厚度为1~10 nm的量子点，由其形成一层致密薄膜用作钙钛矿太阳能电池的空穴传输层。因为其具有合适的能级结构及高电导率等特点，有利于载流子的提取和传输，此外，其化学稳定性好、带隙宽，将其作为空穴传输层应用于反式钙钛矿太阳能电池中，该层可吸收很强的紫外光，从而有效避免钙钛矿膜受到强紫外光的照射而降解，且界面特性加强可使离子迁移被抑制，器件表现出更高的稳定性，因此，可以得到高效稳定的钙钛矿太阳能电池。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能电池。更具体而言，涉及一种新型铜铁矿半导体量子点cubo2-x材料的制备以及包含以该类材料为空穴传输层的太阳能电池及其制备方法。

技术介绍

1、近年来，随着社会经济的迅猛发展，对于能源的需求日益增长，但传统的不可再生能源储量急剧减少，且其使用会引发一系列环境问题。因此，有必要寻找一种代替传统能源的清洁能源。其中，太阳能是众多清洁能源中最为理想的可再生能源，它取之不尽、用之不竭，因此开发利用太阳能对于解决人类社会可持续发展和能源短缺问题具有重要意义。钙钛矿太阳能电池由于具有高吸收系数、长载流子寿命、带隙可调和高载流子迁移率等优异的光电性能，同时其制备工艺简单，所需原料成本低廉，一直是太阳能电池领域的研究热点。钙钛矿太阳能电池主要分为正式（n-i-p）和反式（p-i-n）结构两种，具体包括透明导电玻璃衬底、电子/空穴传输层、钙钛矿吸光层、空穴/电子传输层、金属电极。空穴传输层作为钙钛矿太阳能电池的关键功能层，主要作用是收集并传输空穴，实现电子-空穴有效分离，同时保护钙钛矿层免受外部水、氧、光照的侵蚀，对电池效率及稳定性起...

【技术保护点】

1.一种新型铜铁矿半导体量子点CuBO2-X材料的制备方法，B为Cr、Ga其中的一种，X为F、Cl、Br、I其中的一种，其特征在于：该新型铜铁矿半导体量子点CuBO2-X材料的制备方法包括如下步骤：

2.一种太阳能电池，其特征在于：所述太阳能电池的结构由下至上包括：透明导电基底、空穴传输层、钙钛矿层、电子传输层、缓冲层和电极层，所述空穴传输层为新型铜铁矿半导体量子点CuBO2-X材料的薄膜层，所述新型铜铁矿半导体量子点CuBO2-X材料为直径为1~5nm、厚度为1~10 nm的量子点，B为Cr、Ga其中的一种，X为F、Cl、Br、I其中的一种。