一种钙钛矿/晶硅四端叠层太阳能电池及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种钙钛矿/晶硅四端叠层太阳能电池及其制备方法和应用。该钙钛矿/晶硅四端叠层太阳能电池，包括顶电池和底电池，所述顶电池为钙钛矿太阳能电池，所述底电池为晶硅电池；所述顶电池包括依次层叠设置的导电基底层、空穴传输层、钙钛矿层、电子传输层、修饰层和半透明金属电极层；所述半透明金属电极层是由介质1/Al/Ag/介质2依次层叠形成的多层结构；所述介质1和介质2均为透明材料。本发明专利技术利用介质1/Al/Ag/介质2多层结构的半透明金属电极替代ITO电极，既拓宽了钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池的光谱响应范围，提高了太阳能电池效率，同时降低了制备成本，适合大面积制备，有利于商业产业化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光电材料与器件，尤其涉及一种钙钛矿/晶硅四端叠层太阳能电池及其制备方法和应用。

技术介绍

1、太阳能是一种可再生的清洁能源，对于人类的可持续发展具有重要的意义。而太阳能电池可直接将太阳能转化为电能，光电转换效率、制备成本是决定其工业化应用的关键因素。目前，硅基太阳能电池是太阳能电池的主流，占据了90％的光伏市场，硅太阳能电池的效率已达到25.6％，接近肖克利—奎伊瑟(shockley—queisser)极限效率(29.4％)，但制备成本居高不下，故需要开发一种既能够提高电池效率同时降低硅基太阳能电池制备成本的方法。任何一种半导体材料均无法充分吸收分布宽广的太阳光，可利用不同带隙的半导体材料构筑叠层器件，实现不同能量光子的吸收。因此，可在硅电池顶层叠加宽带隙钙钛矿材料构成叠层电池，拓宽电池的光谱响应，最大限度地利用太阳能，提高太阳能电池的效率。目前的硅基叠层的理论极限是42.5％，这展现出巨大的发展潜力，其中钙钛矿/晶体硅四端叠层太阳能电池不仅可以灵活地选择不同禁带宽度的钙钛矿以分配光吸收，同时无需子电池之间实现电流匹配，较容易实现。

<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钙钛矿/晶硅四端叠层太阳能电池，包括顶电池和底电池，其特征在于，所述顶电池为钙钛矿太阳能电池，所述底电池为晶硅电池；所述顶电池包括依次层叠设置的导电基底层、空穴传输层、钙钛矿层、电子传输层、修饰层和半透明金属电极层；所述半透明金属电极层是由介质1/Al/Ag/介质2依次层叠形成的多层结构；所述介质1和介质2均为透明材料。

2.根据权利要求1所述的钙钛矿/晶硅四端叠层太阳能电池，其特征在于，所述介质1为LiF或SnO2，所述介质2为MoO3或SnO2。

3.根据权利要求1所述的钙钛矿/晶硅四端叠层太阳能电池，其特征在于，所述半透明金属电极层中，Al层的厚度为...

【技术特征摘要】

1.一种钙钛矿/晶硅四端叠层太阳能电池，包括顶电池和底电池，其特征在于，所述顶电池为钙钛矿太阳能电池，所述底电池为晶硅电池；所述顶电池包括依次层叠设置的导电基底层、空穴传输层、钙钛矿层、电子传输层、修饰层和半透明金属电极层；所述半透明金属电极层是由介质1/al/ag/介质2依次层叠形成的多层结构；所述介质1和介质2均为透明材料。

2.根据权利要求1所述的钙钛矿/晶硅四端叠层太阳能电池，其特征在于，所述介质1为lif或sno2，所述介质2为moo3或sno2。

3.根据权利要求1所述的钙钛矿/晶硅四端叠层太阳能电池，其特征在于，所述半透明金属电极层中，al层的厚度为1-2nm，ag层的厚度为9-13nm。

4.根据权利要求1～3任一项所述的钙钛矿/晶硅四端叠层太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的钙钛矿/晶硅四端叠层太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述空穴传输层为p3ct，制备步骤为：将p3ct旋涂在导电基底表面，旋涂条件为3900～4100转/分旋涂30～40s，旋涂完后在100～105℃下退火9～11min。

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永华，张辉，郭利娟，黄维，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：