[發明專利]光伏薄膜及其制備方法、窗戶

有效

• 申請號: 201910080016.0
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN109962163B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 劉鈺旻;夏宇;余黎;江云;齊宇陽;汪少夫
• 申請（專利權）人: 江漢大學
• 主分類號: H10K30/10
• 分類號: H10K30/10;H10K30/80;H10K30/88;H10K85/50;H10K71/00;H02S20/26
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 呂耀萍

本發明公開了一種光伏薄膜及其制備方法、窗戶，屬于光伏領域。所述光伏薄膜包括：透明導電玻璃、依次層疊在透明導電玻璃上的電子傳輸層、半透明的鈣鈦礦吸光層、空穴傳輸層、電極層和復合薄膜層，復合薄膜層為聚合物與液晶共存的高分子網絡。在本發明實施例中，該光伏薄膜通過半透明的鈣鈦礦吸光層對照射到該薄膜上的光的光子進行捕獲吸收，得到電子空穴對，電子和空穴分別通過電子傳輸層和空穴傳輸層傳遞到兩個電極(透明導電玻璃和電極層)上進行電能的輸出，完成光電轉化；而設計在電極層之上的復合薄膜層是聚合物與液晶共存的高分子網絡，因此，可以通過調節其溫度或者向其施加外加電場，來控制該復合薄膜層的透明度，從而完成透光性調節。

技術領域

本發明涉及光伏領域，特別涉及一種光伏薄膜及其制備方法、窗戶。

背景技術

隨著智能家居的發展，目前，家庭生活中電器的智能化已經逐漸能夠滿足人們的日常需求。

然而，諸如門、窗等傳統的房屋組件，大部分還停留在較為傳統的設計上。目前的窗戶僅僅能夠起到透光作用，且需要與窗簾配合才能實現遮光，已經無法滿足人們的日常生活。

發明內容

本發明實施例提供了一種光伏薄膜及其制備方法、窗戶，使得窗戶不但可以進行光伏發電，而且能夠更方便地控制其透光。所述技術方案如下：

一方面，本發明實施例提供了一種光伏薄膜，所述光伏薄膜包括：

透明導電玻璃、依次層疊在所述透明導電玻璃上的電子傳輸層、半透明的鈣鈦礦吸光層、空穴傳輸層、電極層和復合薄膜層，所述復合薄膜層為聚合物與液晶共存的高分子網絡。

另一方面，本發明實施例還提供了一種窗戶，所述窗戶包括如前所述的光伏薄膜。

在本發明實施例的一種實現方式中，所述窗戶的工作模式包括低溫半透明模式、高溫散射模式和高溫半透明模式；其中，所述低溫半透明模式與所述高溫散射模式依靠溫度進行切換；

所述窗戶還包括控制裝置，所述控制裝置用于通過向所述光伏薄膜的所述復合薄膜層施加外加電場，控制所述窗戶的工作模式在所述高溫散射模式與所述高溫半透明模式之間進行切換。

另一方面，本發明實施例還提供了一種光伏薄膜制備方法，所述方法包括：

在透明導電玻璃上依次制備電子傳輸層、半透明的鈣鈦礦吸光層、空穴傳輸層和電極層，得到鈣鈦礦太陽能器件；

采用液晶材料、可聚合單體、染料和光引發劑制備復合薄膜，所述復合薄膜為聚合物與液晶共存的高分子網絡；

將所述復合薄膜貼附于所述鈣鈦礦太陽能器件的電極層之上，形成所述光伏薄膜。

在本發明實施例的一種實現方式中，所述在透明導電玻璃上依次制備電子傳輸層、半透明的鈣鈦礦吸光層、空穴傳輸層和電極層，包括：

將二氧化錫水溶液旋涂于所述透明導電玻璃基底上，并在空氣氣氛中退火，得到所述電子傳輸層；

將碘化鉛溶解于N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亞砜的混合溶液中，旋涂于生長有所述電子傳輸層的所述透明導電玻璃上，再旋涂碘甲脒的異丙醇溶液，得到所述鈣鈦礦吸光層；

在生長有所述鈣鈦礦吸光層的所述透明導電玻璃上旋涂一層空穴傳輸層；

在生長有所述空穴傳輸層的所述透明導電玻璃上蒸鍍一層金屬膜，得到所述電極層。

在本發明實施例的一種實現方式中，所述碘化鉛的濃度為0.8-1.5摩爾每升，所述N,N-二甲基甲酰胺與二甲基亞砜的體積比為4-19，所述碘甲脒的異丙醇溶液濃度為50-100毫克每毫升，且所述碘甲脒的異丙醇溶液中添加有0-15毫克每毫升的氯甲胺和溴甲胺。