[發(fā)明專利]一種鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811310440.1
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109273609A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董兵海;楊曼;王世敏;李金華;趙麗;萬麗;王二靜;李靜;李文路;李矜
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北大學(xué)
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/44;H01L51/48
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 楊彥鴻

本發(fā)明涉及一種鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法，屬于電池領(lǐng)域。該鈣鈦礦太陽能電池包括電池本體以及封裝涂層。電池本體依次包括FTO透明導(dǎo)電玻璃基底、ZnO電子傳輸層、Al₂O₃修飾層、CH₃NH₃PbI₃鈣鈦礦吸光層、空穴傳輸層以及導(dǎo)電碳電極。封裝涂層用于封裝電池本體的表面并留出導(dǎo)電碳電極的引線區(qū)域。該鈣鈦礦太陽能電池不但具有良好的光電轉(zhuǎn)換效率，而且在室外條件下保存幾個月后電池性能仍保持良好；封裝涂層能夠提高電池對水氧的隔絕能力，可有效保護(hù)太陽能電池，從而顯著提高太陽能電池壽命。其制備方法包括：按上述結(jié)構(gòu)進(jìn)行制作。過程簡單，成本低廉。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池領(lǐng)域，且特別涉及一種鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法。

背景技術(shù)

能源枯竭和環(huán)境污染是當(dāng)今世界亟需解決的問題，人們迫切希望開發(fā)和利用新能源，在各種新能源中，太陽能作為一種清潔、環(huán)保、廉價的可再生能源無疑是最理想的能源之一。對太陽能的利用可以有很多的途徑，其中光電轉(zhuǎn)換受到了人們的廣泛關(guān)注。目前的太陽能電池從硅電池發(fā)展到有機(jī)薄膜電池，染料敏化太陽能電池等，國內(nèi)外都投入了很大的精力進(jìn)行研究，但是仍然還有很多問題需要解決。

一種新型太陽能電池-鈣鈦礦太陽能電池，自2009年首次報道以來，就吸引了眾多科研工作者的關(guān)注，在近十年的時間里其光電轉(zhuǎn)換效率從3.8％提升至23.2％，其相較硅基太陽能電池而言成本更低，制備工藝更簡單。主要的原因是鈣鈦礦材料具有帶隙可調(diào)、較高的載流子遷移率、較高的吸收系數(shù)等優(yōu)點。雖然現(xiàn)階段的光電轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)很高了，但是鈣鈦礦材料本身卻存在著很大的問題，例如鈣鈦礦容易分解，因此，很大程度上制約著鈣鈦礦太陽能電池的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種鈣鈦礦太陽能電池，該鈣鈦礦太陽能電池不但具有良好的光電轉(zhuǎn)換效率，而且在室外條件下保存幾個月后電池性能仍保持良好，封裝涂層能夠提高電池對水氧的隔絕能力，可有效保護(hù)太陽能電池，從而顯著提高太陽能電池壽命。

本發(fā)明的目的之二在于提供一種上述鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，該制備方法過程簡單，成本低廉。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

本發(fā)明提出一種鈣鈦礦太陽能電池，鈣鈦礦太陽能電池包括電池本體以及封裝涂層。

電池本體包括FTO透明導(dǎo)電玻璃基底、ZnO電子傳輸層、Al₂O₃修飾層、CH₃NH₃PbI₃鈣鈦礦吸光層、空穴傳輸層以及導(dǎo)電碳電極。

ZnO電子傳輸層設(shè)置于FTO透明導(dǎo)電玻璃基底的一側(cè)表面，Al₂O₃修飾層設(shè)置于ZnO電子傳輸層的遠(yuǎn)離FTO透明導(dǎo)電玻璃基底的一側(cè)的表面，CH₃NH₃PbI₃鈣鈦礦吸光層設(shè)置于Al₂O₃修飾層的遠(yuǎn)離ZnO電子傳輸層的一側(cè)的表面，空穴傳輸層設(shè)置于CH₃NH₃PbI₃鈣鈦礦吸光層的遠(yuǎn)離Al₂O₃修飾層的一側(cè)的表面，導(dǎo)電碳電極設(shè)置于空穴傳輸層的遠(yuǎn)離鈣鈦礦吸光層的一側(cè)的表面。

封裝涂層用于封裝電池本體的表面并留出導(dǎo)電碳電極的引線區(qū)域。

本發(fā)明還提出一種上述鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，包括以下步驟：