[實用新型]鈣鈦礦電池

有效

• 申請號: 201920180246.X
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN210379113U
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 常青;唐澤國
• 申請（專利權）人: 北京宏泰創新科技有限公司
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華

一種鈣鈦礦電池，包括：襯底，透明導電薄膜位于襯底上；位于透明導電薄膜層上的第一載流子傳輸層；位于第一載流子傳輸層上的疊層鈣鈦礦吸收層；位于疊層鈣鈦礦吸收層上的第二載流子傳輸層；位于第二載流子傳輸層上的電極；疊層鈣鈦礦吸收層包括寬帶隙鈣鈦礦吸收層和窄帶隙鈣鈦礦吸收層，其中所述寬帶隙鈣鈦礦吸收層或所述窄帶隙鈣鈦礦吸收層為非鉛鈣鈦礦吸收層。本申請提供的鈣鈦礦電池的電池轉化效率較高，且電池中含鉛量較低。

技術領域

本實用新型涉及鈣鈦礦電池技術領域，特別涉及疊層鈣鈦礦電池結構。

背景技術

鈣鈦礦太陽能電池由于具有光電轉換效率高、成本低、制作簡單等突出優點，且短短幾年時間，鈣鈦礦電池的轉化效率從初始的3.9％提升到目前的 23.3％，因此成為最具前景的太陽能電池。

鈣鈦礦太陽能電池中關鍵結構-鈣鈦礦層，其厚度一般為300-600nm，因鈣鈦礦層具有八面體結構，為了保證電池轉化效率，其該鈣鈦礦層中添加重金屬鉛，而鉛的加入使得鈣鈦礦層的八面體結構更加穩定。但是鉛是一種有毒的重金屬，其對人體及環境有著嚴重的威脅，如何降低鈣鈦礦電池中鉛的含量已成為目前研究的重點。

專利【107240613A】公開了一種無鉛鈣鈦礦太陽能電池，其該鈣鈦礦電池中的鈣鈦礦吸收層采用無鉛鈣鈦礦化合物制成，雖然有效的降低了器件對人體和環境影響，而其電池轉化效率才不到1％。

因此，有必要研發一種具備較高電池轉化效率而鉛的含量較低的鈣鈦礦太陽能電池。

實用新型內容

以下是對本文詳細描述的主題的概述。本概述并非是為了限制權利要求的保護范圍。

本實用新型的目的在于，提供一種鈣鈦礦電池，減少電池中含鉛量，解決鈣鈦礦電池含鉛量低的情況下，電池轉化效率低的問題。

針對上述鈣鈦礦電池含鉛量低的情況下，電池轉化效率低的問題，本實用新型提供了一種鈣鈦礦電池，包括：

襯底；

透明導電薄膜層，所述透明導電薄膜位于所述襯底上；

第一載流子傳輸層；所述第一載流子傳輸層位于所述透明導電薄膜層上；

疊層鈣鈦礦吸收層，所述疊層鈣鈦礦吸收層位于所述第一載流子傳輸層上；

第二載流子傳輸層，所述第二載流子傳輸層位于所述疊層鈣鈦礦吸收層上；

電極，所述電極位于所述第二載流子傳輸層上；

所述疊層鈣鈦礦吸收層包括寬帶隙鈣鈦礦吸收層和窄帶隙鈣鈦礦吸收層，其中所述寬帶隙鈣鈦礦吸收層或所述窄帶隙鈣鈦礦吸收層為非鉛鈣鈦礦吸收層。

本方案中采用疊層鈣鈦礦吸收層，且疊層鈣鈦礦吸收層包括寬帶隙鈣鈦礦吸收層和窄帶隙鈣鈦礦吸收層，寬帶隙鈣鈦礦吸收層和窄帶隙鈣鈦礦吸收層可以分階段吸收光，例如，寬帶隙鈣鈦礦吸收層吸收大部分光，未被吸收的光穿過寬帶隙鈣鈦礦吸收層達到窄帶隙鈣鈦礦吸收層，從而被窄帶隙鈣鈦礦吸收層吸收。相較于單一帶隙鈣鈦礦吸收層，僅可吸收部分光，采用本方案，提高了光的吸收率，從而提高了光電轉化效率。且寬帶隙鈣鈦礦吸收層或窄帶隙鈣鈦礦吸收層非鉛鈣鈦礦吸收層，則其中某一吸收層未使用重金屬鉛，從而可以減少電池中鉛的含量，減少環境污染。

可選的，所述寬帶隙鈣鈦礦吸收層為含鉛鈣鈦礦。

可選的，含鉛鈣鈦礦材料包括MAPbI₃、MAPbBr₃、MA_xFA_(1-x)Pb(BrI)₃、 FAPbI₃、FAPbBr₃一種或幾種。

可選的，所述窄帶隙鈣鈦礦吸收層為非鉛鈣鈦礦。