[發(fā)明專利]一種摻雜熒光材料的背電極和光伏組件及其制備方法

在審

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• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111477752A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州纖納光電科技有限公司
• 主分類號: H01L51/46
• 分類號: H01L51/46;H01L51/44;H01L51/48
• 代理公司: 杭州奧創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33272
• 代理人: 楊文華

本發(fā)明涉及一種摻雜熒光材料的背電極，背電極為碳電極，在制備碳電極的碳漿原料中摻雜有熒光材料，熒光材料占碳電極原料中含碳材料總量的0.05wt%~20wt%，熒光材料包括無機熒光材料或有機熒光材料，含碳材料包括炭黑粉、石墨粉或碳納米管中至少一種。本發(fā)明還公開該背電極的制備方法以及使用該背電極的光伏組件及其制備方法。本發(fā)明將熒光材料與碳材料混合，制備得到含有熒光材料的碳漿料，經(jīng)過低溫退火工藝燒結(jié)后，得到含有熒光材料的背電極，利用熒光材料的光致發(fā)光性能，提高光伏組件吸光層的吸收率，進而提高了光伏組件的能量轉(zhuǎn)化效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光伏組件制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種摻雜熒光材料的背電極和光伏組件及其制備方法。

背景技術(shù)

自2009年至今，鈣鈦礦太陽能電池得到了快速發(fā)展，其光電轉(zhuǎn)換效率已從3.8%提升至24%以上，顯示出巨大商業(yè)價值。傳統(tǒng)的鈣鈦礦電池是蒸鍍金屬做電極，其昂貴的成本以及蒸鍍的工藝限制了鈣鈦礦電池的大規(guī)模、低成本、連續(xù)化生產(chǎn)，經(jīng)濟穩(wěn)定的碳電極將是以后鈣鈦礦電池的發(fā)展趨勢。

不含空穴傳輸層結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦電池近年來得到了廣泛的關(guān)注，由于其不但使用了便宜穩(wěn)定、制備工藝簡單的碳電極，還去除了昂貴、合成工藝復(fù)雜、穩(wěn)定性較差的空穴傳輸層，因此具有較大的潛力。但由于此類結(jié)構(gòu)的碳電池能量轉(zhuǎn)化效率較低，目前最高僅為14%左右，因此無法像含有金屬電極的結(jié)構(gòu)具有類似的效率，因此，如何提高此類結(jié)構(gòu)的能量轉(zhuǎn)化效率是目前的研究重點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種摻雜熒光材料的背電極和光伏組件及其制備方法，在背電極中摻雜熒光材料，解決常規(guī)使用碳電極作為背電極的光伏組件透射到電極處的太陽光沒有被充分利用的問題。采用的熒光材料可將紫外或可見光短波部分轉(zhuǎn)化為可見光，使組件的吸光層產(chǎn)生二次吸收，從而提高了光電流和能量轉(zhuǎn)化效率。由于碳電極材料不會與熒光材料發(fā)生反應(yīng)，因此兩者可以在同一體系中存在。由于少量摻雜并不會影響碳電極的能級，因此其能級和其他功能層還是匹配的。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，提供一種摻雜熒光材料的背電極，背電極為碳電極，在制備碳電極的碳漿原料中摻雜有熒光材料，熒光材料占碳電極原料中含碳材料總量的0.05wt%~20wt%，熒光材料包括無機熒光材料或有機熒光材料，含碳材料包括炭黑粉、石墨粉或碳納米管中至少一種。

進一步地，所述無機熒光材料包括鈣鈦礦量子點材料或無機發(fā)光量子點，所述有機熒光材料包括惡二唑及其衍生物類、三唑及其衍生物類、羅丹明及其衍生物類、香豆素類衍生物、1,8-萘酰亞胺類衍生物、吡唑啉衍生物、三苯胺類衍生物、卟啉類化合物、咔唑、吡嗪、噻唑類衍生物、苝類衍生物中任意一種。

進一步地，所述熒光材料包括MAPbX₃、FAPbX₃、CsPbX₃、CsSnX₃、MA₃Bi₂X₉、Cs₃Sb₂X₉、Cs₂AgSbX₆、Cs₃Bi₂X₉、CdS、CdSe、Ag₂Se、CdTe、CdSeTe/ZnS、CdSe/ZnS、CdS/ZnS、CdSe/CsS、CdSe/ZnSe、CdS/CsS、CdS/ZnSe中任意一種，其中，X為Cl^-、Br^-或I^-。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，還提供一種如前所述的摻雜熒光材料的背電極的制備方法，包括如下步驟：