[發明專利]MXene的應用和含有MXene的鈣鈦礦太陽能電池

在審

• 申請號: 202011106208.3
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112366275A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 徐保民;張羅正;唐俊;周賢勇
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/44;H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 郝文婷

1.MXene作為鈣鈦礦太陽能電池的電荷傳輸材料、電極材料、疊層電池中相鄰鈣鈦礦吸光層之間的中間連接層材料中至少一種的應用。

2.根據權利要求1所述的應用，其特征在于：所述MXene的通式為M_n+1X_nT_x，其中，通式中的M為過渡金屬元素，X為C或N，T代表末端功能基團，n＝1–4，x代表所述末端功能基團的數量，且0x≤2；和/或

所述電荷傳輸材料為空穴傳輸材料和/或電子傳輸材料。

3.根據權利要求2所述的應用，其特征在于：所述末端功能基團為-OH、＝O、＝S、＝Se、＝Te、-Br、-Cl或-F的至少一種；和/或

所述過渡金屬元素包括Ti、Sc、Y、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W中的至少一種。

4.一種鈣鈦礦太陽能電池，包括基底和與所述基底層疊結合的第一電極層，沿所述基底至所述第一電極層延伸的方向，在所述第一電極層表面還層疊結合有第一電荷傳輸功能層、鈣鈦礦吸光層、第二電荷傳輸功能層和第二電極層；其特征在于：所述第一電極層、第二電極層、第一電荷傳輸功能層、第二電荷傳輸功能層中的至少一層的材料含有MXene；其中，所述MXene的功函數與所處層結構的能級或/和功函數相適配。

5.根據權利要求4所述的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于：

所述第一電荷傳輸功能層包括電子傳輸層，所述第二電荷傳輸功能層包括空穴傳輸層，且所述空穴傳輸層的材料含有第一MXene；或

所述第一電荷傳輸功能層包括空穴傳輸層，所述第二電荷傳輸功能層包括電子傳輸層，且所述空穴傳輸層的材料含有第一MXene；或

所述第一電荷傳輸功能層包括空穴傳輸層，所述第二電荷傳輸功能層包括電子傳輸層，且所述電子傳輸層的材料含有第二MXene；或

所述第一電荷傳輸功能層包括電子傳輸層，所述第二電荷傳輸功能層包括空穴傳輸層，且所述空穴傳輸層的材料含有第一MXene，所述電子傳輸層的材料含有第二MXene；或

所述第一電荷傳輸功能層包括空穴傳輸層，所述第二電荷傳輸功能層包括電子傳輸層，且所述空穴傳輸層的材料含有第一MXene，所述電子傳輸層的材料含有第二MXene。

6.根據權利要求4所述的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于：

所述第一電極層為陰極，所述第二電極層為陽極，且所述陰極的材料含有第三MXene；或

所述第一電極層為陰極，所述第二電極層為陽極，且所述陽極的材料含有第四MXene；或

所述第一電極層為陽極，所述第二電極層為陰極，且所述陽極的材料含有第四MXene；或

所述第一電極層為陽極，所述第二電極層為陰極，且所述陰極的材料含有第三MXene；或

所述第一電極層為陽極，所述第二電極層為陰極，且所述陰極的材料含有第三MXene，所述陽極的材料含有第四MXene。