[發(fā)明專利]一種柔性太陽能電池及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811625056.0
• 申請(qǐng)日: 2018-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN111384241A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王權(quán);劉琦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東泰高科裝備科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L51/42
• 分類號(hào): H01L51/42;H01L51/44;H01L51/48
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;羅瑞芝

本發(fā)明提供一種柔性太陽能電池及其制備方法。該太陽能電池包括襯底和沿遠(yuǎn)離襯底的方向依次設(shè)置在襯底上的第一電極層、第一載流子傳輸層、光電轉(zhuǎn)換層、第二載流子傳輸層、第二電極層和頂膜，光電轉(zhuǎn)換層中包含有納米金屬線。該太陽能電池通過在光電轉(zhuǎn)換層中加入納米金屬線，一方面，納米金屬線對(duì)光的衍射能夠增加光的吸收，使該電池能夠充分吸收光能，從而使該電池能在透光率不變的情況下其載流子傳輸效率大大提高，進(jìn)而提高了該太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率；另一方面，納米金屬線能對(duì)彎折的光電轉(zhuǎn)換層的微觀局部起到鏈接作用，從而確保太陽能電池在彎折狀態(tài)下也不會(huì)影響載流子的順利傳輸，進(jìn)而使該太陽能電池在彎折狀態(tài)下其光電轉(zhuǎn)換效率也不會(huì)降低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種柔性太陽能電池及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展，能源危機(jī)初露端倪，開發(fā)利用可再生清潔能源備受關(guān)注，是解決能源問題、實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。太陽能資源是特別優(yōu)越的清潔可再生能源，對(duì)其開發(fā)利用以太陽能電池為代表。

隨著電子產(chǎn)品、家用電器、精密儀器儀表及可穿戴器件的智能化、小型化、便攜化的發(fā)展，對(duì)電池輕巧、柔性、體積小、質(zhì)量輕等要求也越來越迫切。柔性太陽能電池?zé)o疑是最佳選擇，并將助力電子產(chǎn)品的發(fā)展與變革。

如何在實(shí)現(xiàn)太陽能電池良好柔性性能的同時(shí)，進(jìn)一步提高其光電轉(zhuǎn)換效率已成為目前亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，提供一種柔性太陽能電池及其制備方法。該柔性太陽能電池通過在光電轉(zhuǎn)換層中加入納米金屬線，一方面，能在透光率不變的情況下提高其載流子傳輸效率，從而提高該太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率；另一方面，納米金屬線能對(duì)彎折的光電轉(zhuǎn)換層的微觀局部起到鏈接作用，能確保太陽能電池在彎折狀態(tài)下也不會(huì)影響載流子的順利傳輸，從而使該太陽能電池在彎折狀態(tài)下其光電轉(zhuǎn)換效率也不會(huì)降低。

本發(fā)明提供一種柔性太陽能電池，包括襯底和沿遠(yuǎn)離所述襯底的方向依次設(shè)置在所述襯底上的第一電極層、第一載流子傳輸層、光電轉(zhuǎn)換層、第二載流子傳輸層、第二電極層和頂膜，所述光電轉(zhuǎn)換層中包含有納米金屬線。

優(yōu)選地，所述納米金屬線包括納米銀線或納米銅線。

優(yōu)選地，所述光電轉(zhuǎn)換層包括基膜和設(shè)置在所述基膜上的納米金屬線子層，所述基膜采用鈣鈦礦化合物材料。

優(yōu)選地，所述鈣鈦礦化合物材料的通式為R-M-X₃，其中，R為有機(jī)分子，M為金屬原子，X為鹵原子或硫?qū)僭印?/p>

優(yōu)選地，所述光電轉(zhuǎn)換層采用有機(jī)化合物材料，所述有機(jī)化合物材料為電子供體材料和電子受體材料的混合物或者電子供體材料和電子受體材料的小分子化合物或聚合物。

優(yōu)選地，所述第一電極層和所述第二電極層均采用納米金屬線材料。

優(yōu)選地，所述襯底和所述頂膜均采用高分子柔性材料，且所述襯底和所述頂膜中至少一者是透明的。

優(yōu)選地，所述第一載流子傳輸層為電子傳輸層，所述第二載流子傳輸層為空穴傳輸層；或者，所述第一載流子傳輸層為空穴傳輸層，所述第二載流子傳輸層為電子傳輸層。

優(yōu)選地，所述第一電極層、所述第一載流子傳輸層、所述光電轉(zhuǎn)換層、所述第二載流子傳輸層和所述第二電極層在所述襯底上的正投影重合。

本發(fā)明還提供一種上述柔性太陽能電池的制備方法，包括：采用涂布法在襯底上依次制備形成第一電極層、第一載流子傳輸層、光電轉(zhuǎn)換層和第二載流子傳輸層；

采用涂布法在頂膜上制備形成第二電極層；

將完成上述步驟的所述頂膜和所述襯底對(duì)合，并使所述第二電極層與所述第二載流子傳輸層相貼合。