[發(fā)明專(zhuān)利]導(dǎo)電碳漿、導(dǎo)電電極和光電器件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010557510.4
• 申請(qǐng)日: 2020-06-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111739677B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊世和;劉通發(fā)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京大學(xué)深圳研究生院
• 主分類(lèi)號(hào): H01B1/24
• 分類(lèi)號(hào): H01B1/24;H01G9/20;H01L31/0224
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 劉方

本發(fā)明公開(kāi)了一種導(dǎo)電碳漿，按質(zhì)量計(jì)，包括溶劑、15～55％碳材料、3～20％分散劑、0.3～10％添加劑，所述添加劑為正硅酸四乙酯和異丙醇鋁中的至少一種。通過(guò)在碳材料中添加有正硅酸四乙酯和/或異丙醇鋁，形成的導(dǎo)電碳漿能夠鈍化鈣鈦礦表面缺陷，減少缺陷態(tài)密度，從而提高制得的太陽(yáng)能電池的光電性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光電領(lǐng)域，尤其是涉及一種導(dǎo)電碳漿、導(dǎo)電電極和光電器件。

背景技術(shù)

太陽(yáng)能電池是通過(guò)光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置，其中鈣鈦礦太陽(yáng)能電池是一種利用鈣鈦礦型的有機(jī)金屬鹵化物半導(dǎo)體作為吸光材料的太陽(yáng)能電池，屬于第三代太陽(yáng)能電池。鈣鈦礦太陽(yáng)能電池一般由陽(yáng)極、電子傳輸層、鈣鈦礦吸收層、空穴傳輸層和陰極等部分組成，其中通常用貴金屬(Au或Pt)作為鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的對(duì)電極，但是貴金屬材料的成本較高，并且需要真空蒸鍍等復(fù)雜工藝來(lái)制備對(duì)電極，因此尋找價(jià)格低廉的材料來(lái)替代貴金屬具有重要的應(yīng)用價(jià)值。碳材料價(jià)格低廉、具有較好的導(dǎo)電性能，具備替代貴金屬電極的潛力，目前基于碳材料形成的碳基鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的光電性能還有待提升。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明提出一種導(dǎo)電碳漿、導(dǎo)電電極和光電器件，利用該導(dǎo)電碳漿制得的光電器件具有優(yōu)異的光電性能。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

本發(fā)明的第一方面，提供導(dǎo)電碳漿，按質(zhì)量計(jì)，包括溶劑、15～55％碳材料、3～20％分散劑、0.3～10％添加劑，所述添加劑為正硅酸四乙酯和異丙醇鋁中的至少一種。

配制導(dǎo)電碳漿時(shí)，可以將原料混合在一起，用行星式球磨機(jī)，三輥機(jī)，攪拌機(jī)，或研缽等混合設(shè)備將其充分混合均勻。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的導(dǎo)電碳漿，所述碳材料占整個(gè)導(dǎo)電碳漿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38～45％。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的導(dǎo)電碳漿，所述添加劑占整個(gè)導(dǎo)電碳漿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5～5％。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的導(dǎo)電碳漿，所述溶劑同時(shí)具有親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)。同時(shí)具有親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)是指同一溶劑中含有兩種基團(tuán)，譬如辛醇中含有辛烷基疏水基團(tuán)和羥基親水基團(tuán)。溶劑為同時(shí)含有親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)的兩性溶劑，可以在親水和疏水襯底上都能實(shí)現(xiàn)良好的粘結(jié)。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的導(dǎo)電碳漿，所述溶劑為異己醇、異庚醇、異辛醇、異壬醇中的至少一種。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述溶劑為異辛醇。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的導(dǎo)電碳漿，所述碳材料包括高導(dǎo)電碳材料和高功函碳材料，所述高導(dǎo)電碳材料的電阻率為0.01×10^-6～13×10^-6Ω·m，所述高功函碳材料的功函數(shù)在4.8eV至5.2eV之間。高功函碳材料與鈣鈦礦材料實(shí)現(xiàn)能級(jí)匹配，轉(zhuǎn)移界面電荷，高導(dǎo)電碳材料作為導(dǎo)電電極與外電路相連，兩者同時(shí)使用并結(jié)合使用添加劑形成的導(dǎo)電碳漿有利于提升制得太陽(yáng)能電池的光電性能。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的導(dǎo)電碳漿，所述高導(dǎo)電碳材料包括石墨、碳納米管中的至少一種。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的導(dǎo)電碳漿，所述高功函碳材料包括炭黑。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的導(dǎo)電碳漿，所述分散劑為乙基纖維素、聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一種。

本發(fā)明的第二方面，提供一種導(dǎo)電電極，包括上述的導(dǎo)電碳漿。

本發(fā)明的第三方面，提供一種光電器件，包括上述的導(dǎo)電電極。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的光電器件，所述光電器件為太陽(yáng)能電池或光電探測(cè)器。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述太陽(yáng)能電池為鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。

本發(fā)明實(shí)施例的有益效果是：