[發明專利]一種提高鈣鈦礦太陽電池組件性能和熱穩定性的方法

在審

• 申請號: 201810188176.2
• 申請日: 2018-03-07
• 公開（公告）號: CN110247627A
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 李燦;郭鑫;傅平;秦煒
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: H02S40/42
• 分類號: H02S40/42;H02S40/44
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種提高鈣鈦礦太陽電池組件性能和熱穩定性的方法，將鈣鈦礦太陽電池組件的背光面與不小于鈣鈦礦太陽電池面積的熱電發電器件模塊熱端相互導熱接觸制備鈣鈦礦太陽電池組件/熱電發電器件的復合組件，鈣鈦礦太陽電池組件和熱電發電器件電連接，兩者電連接的方式包括串聯或者并聯的辦法；并在電池組件的背光面和熱電模塊的熱端之間設有導熱中間層。

2.根據權利要求1所述的鈣鈦礦太陽電池組件與熱電發電器件模塊制備復合組件，其特征在于：所述鈣鈦礦太陽電池背光面面積小于等于熱電發電器件模塊熱端表面積，鈣鈦礦太陽電池背光面均與熱電發電器件模塊熱端相互導熱接觸。

3.根據權利要求1所述的鈣鈦礦太陽電池組件與熱電發電器件模塊制備復合組件，其特征在于：所述中間層具有紅外光反射率低、導熱系數高且電導率低的特點，厚度在1nm-1um之間，優選但不限于石墨和/或吸熱藍膜；中間層的制備方法包括涂布，蒸鍍或者粘附的方法。

4.根據權利要求1所述的鈣鈦礦太陽電池組件與熱電發電器件模塊制備復合組件，其特征在于：

所述大面積鈣鈦礦太陽電池組件中鈣鈦礦電池組件可以是正式結構(包括依次層疊的陽極、空穴傳輸層、鈣鈦礦活性層、電子傳輸層、陰極)或者反式結構(包括依次層疊的陰極、電子傳輸層、鈣鈦礦活性層、空穴傳輸層、陽極)的平面型結構，即陽極與陰極均可朝向入射光，陽極與陰極分別不具有或且具有柵格和/或防反的結構，以增加入射光的利用率；陽極與陰極的材料可以為(ITO、FTO、AZO、ZTO、IZO)玻璃、石英、有機玻璃、乙二醇酯(PEN)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚酰亞胺(PEI)、聚酰亞胺(PI)，剛性或者柔性的基底；金屬鋁、銀、金、鉻、合金等；聚3,4-乙撐二氧噻吩(PEDOT)、聚苯胺(PANI)、聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)、石墨烯、碳、碳納米管高導電性的有機分子中一種或兩種以上；其制備方法可以采用蒸鍍、旋涂、滴涂、刮涂、噴涂、噴墨印刷、絲網印刷或凹凸版印刷；

所述的鈣鈦礦活性層材料可以是三維的MAPbI₃、FAPbI₃、MASnI₃、MAPbBr₃、MAPbCl₃、CsPbCl₃、CsPbBr₃、CsPbI₃、FAPbBr₃、MAPbI₂Cl、MAPbICl₂一種或者幾種組合；或者是二維的鈣鈦礦結構EAPbBr₃、PAPbBr₃、BA₂PbBr₄、PMA₂PbBr₄、PEA₂PbI₄、PEA₂PbBr₄、CH₃(CH₂)₁₁NH₃Br、PAPbI₃、BA₂PbI₄、PMA₂PbI₄一種或者幾種組合；或者采用三維鈣鈦礦結構的中一種或多種和二維鈣鈦礦結構的中一種或多種的組合；其制備方法可以采用蒸鍍、旋涂、滴涂、刮涂、噴涂、噴墨印刷、絲網印刷或凹凸版印刷；

所述的傳輸層材料可以是摻雜的金屬氧化物或者純金屬氧化物(氧化錫、氧化鉬、氧化釩、氧化鈦、氧化鋅、氧化鎳、氧化鎢、氧化釕)、碳化鎢、氧化石墨烯、有機材料(如PDPP3T、PTB7、富勒烯、非富勒烯、BCP、Bphen、NPB、TmTPA、TCTA、TAPC、TAA、B2PyMPM、B3PyMPM、B4PyMPM、Spiro-OMeTAD結構的有機分子、PTAA結構的有機分子、PEDOT：PSS、聚電解質)中一種或兩種以上；其制備方法可以采用蒸鍍、旋涂、滴涂、刮涂、噴涂、噴墨印刷、絲網印刷或凹凸版印刷；

所述鈣鈦礦太陽電池組件的的背光面金屬頂電極設有密封保護層進行密封保護，防止空氣中的水氧相互反應降解鈣鈦礦活性層，具體的封裝材料可以是有機物聚乙二醇酯(PEN)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚酰亞胺(PEI)、聚酰亞胺(PI)、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯/四氟乙烯共聚物(ETFE)中的一種或多種的組合；或為玻璃、不銹鋼、鋁、銅中的一種或多種和上述有機物中一種或多種的組合。