[發(fā)明專利]一種鈣鈦礦電池及鈣鈦礦電池的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010857765.2
• 申請(qǐng)日: 2020-08-24
• 公開（公告）號(hào): CN112086559A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 解俊杰;徐琛;李子峰;吳兆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 隆基綠能科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L51/42
• 分類號(hào): H01L51/42;H01L51/48
• 代理公司: 北京潤澤恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11319
• 代理人: 趙娟

1.一種鈣鈦礦電池，其特征在于，包括光吸收層，所述光吸收層的材料為鈣鈦礦材料；所述光吸收層的帶隙從向光面到背光面方向逐漸變小。

2.根據(jù)權(quán)1的鈣鈦礦電池，其特征在于，

所述光吸收層的向光面的材料為ABX₃鈣鈦礦；

所述光吸收層的背光面的材料為A'B'X'₃鈣鈦礦；

在所述ABX₃鈣鈦礦與所述A'B'X'₃鈣鈦礦中，A與A'、X與X'至少一個(gè)不同。

3.根據(jù)權(quán)利要求2的鈣鈦礦電池，其特征在于，所述A與所述A'分別選自甲胺離子、甲脒離子、苯乙胺離子和銫離子中的至少一個(gè)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2的鈣鈦礦電池，其特征在于，所述B與所述B'分別選自鉛離子和錫離子中的至少一個(gè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2的鈣鈦礦電池，其特征在于，所述X與所述X'分別選自溴離子、碘離子和氯離子中的至少一個(gè)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣鈦礦電池，其特征在于，所述鈣鈦礦電池還包括位于所述光吸收層一側(cè)的第一載流子傳輸層、以及位于所述第一載流子傳輸層遠(yuǎn)離所述光吸收層一側(cè)的第一電極；

以及，位于所述光吸收層遠(yuǎn)離所述第一載流子傳輸層一側(cè)的第二載流子傳輸層、以及位于所述第二載流子層遠(yuǎn)離所述光吸收層一側(cè)的第二電極；

所述第一載流子傳輸層和所述第二載流子傳輸層的導(dǎo)電類型不同。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鈣鈦礦電池，其特征在于，所述鈣鈦礦電池還包括位于所述第一載流子傳輸層和所述光吸收層之間的第一介孔材料，以及位于所述第一介孔材料和所述光吸收層之間的第一支架層；和/或，

位于所述第二載流子傳輸層和所述光吸收層之間的第二介孔材料，以及位于所述第二介孔材料和所述光吸收層之間的第二支架層。

8.一種鈣鈦礦電池的制備方法，其特征在于，所述方法包括：

制備第一半電池單元以及第二半電池單元，所述第一半電池單元包括第一鈣鈦礦層、位于所述第一鈣鈦礦層一側(cè)的第一載流子傳輸層、以及位于所述第一載流子傳輸層遠(yuǎn)離所述第一鈣鈦礦層一側(cè)的第一電極；所述第二半電池單元包括第二鈣鈦礦層、位于所述第二鈣鈦礦層一側(cè)的第二載流子傳輸層、以及位于所述第二載流子層遠(yuǎn)離所述第二鈣鈦礦層一側(cè)的第二電極；所述第一鈣鈦礦層的帶隙大于所述第二鈣鈦礦層的帶隙；所述第一載流子傳輸層和所述第二載流子傳輸層的導(dǎo)電類型不同；

將所述第一半電池單元的所述第一鈣鈦礦層與所述第二半電池單元的所述第二鈣鈦礦層貼合并反應(yīng)，以使所述第一鈣鈦礦層與所述第二鈣鈦礦層間在離子濃度梯度下發(fā)生離子遷移，獲得包括光吸收層的鈣鈦礦電池。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述制備第一半電池單元以及第二半電池單元的步驟，包括：

在所述第一電極上依次制備所述第一載流子傳輸層和所述第一鈣鈦礦層獲得所述第一半電池單元，所述第一鈣鈦礦層包括ABX₃鈣鈦礦；

在所述第二電極上依次制備所述第二載流子傳輸層和所述第二鈣鈦礦層獲得所述第二半電池單元，所述第二鈣鈦礦層包括A'B'X'₃鈣鈦礦；

其中，在所述ABX₃鈣鈦礦與所述A'B'X'₃鈣鈦礦中，A與A'、X與X'至少一個(gè)不同。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述將所述第一半電池單元的所述第一鈣鈦礦層與所述第二半電池單元的所述第二鈣鈦礦層貼合并反應(yīng)的步驟包括：

在60～300℃的溫度下，將所述第一半電池單元的所述第一鈣鈦礦層與所述第二半電池單元的所述第二鈣鈦礦層貼合并反應(yīng)1～12小時(shí)；所述第一鈣鈦礦層和所述第二鈣鈦礦層的厚度分別為100nm～500nm。