[發明專利]一種柔性可恢復式變色薄膜太陽能電池及其制備方法

在審

• 申請號: 202111592431.8
• 申請日: 2021-12-23
• 公開（公告）號: CN114242896A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 常晶晶;林珍華;狄佳鈺;蘇杰;胡趙勝;郭興;周龍;張進成;郝躍
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/46;H01L51/48;H01L31/18;H01L31/072;H01L31/0336
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 崔瑞迎

1.一種柔性可恢復式變色薄膜太陽能電池，其特征在于，包括柔性襯底(1)、電子傳輸層(2)、鈣鈦礦層(3)、空穴傳輸層(4)、電極層(5)和封裝層(6)，在柔性襯底(1)上依次超聲噴涂電子傳輸層(2)、鈣鈦礦層(3)、空穴傳輸層(4)和電極層(5)，然后對電極層(5)進行固化封裝，形成封裝層(6)，即制得柔性可恢復式變色薄膜太陽能電池；

所述鈣鈦礦層(3)為CsPbBr₃薄膜層。

2.根據權利要求1所述的柔性可恢復式變色薄膜太陽能電池，其特征在于，所述柔性襯底(1)為氧化銦錫或氟摻雜氧化錫表面的聚酰亞胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯的一種。

3.根據權利要求1所述的柔性可恢復式變色薄膜太陽能電池，其特征在于，所述電子傳輸層(2)為二氧化鈦或二氧化錫溶液的一種。

4.根據權利要求1所述的柔性可恢復式變色薄膜太陽能電池，其特征在于，所述空穴傳輸層(4)為三苯胺衍生物溶液、2,2',7,7'-四-(二甲氧基二苯胺)-螺芴、聚(3-己基噻吩)、硫氰酸亞銅、氧化鎳溶液的一種。

5.根據權利要求1所述的柔性可恢復式變色薄膜太陽能電池，其特征在于，所述電極層(5)采用導電銀漿或導電碳漿。

6.一種權利要求1-5任一項所述的柔性可恢復式變色薄膜太陽能電池的制備方法，其特征在于，按照以下步驟進行：

S1、襯底(1)預處理：將襯底(1)分別放入去離子水、丙酮、酒精中進行超聲清洗，然后放入紫外臭氧中進行預處理，得到預處理好后的襯底；

S2、電子傳輸層(2)：將配制好的電子傳輸層前驅體溶液超聲噴涂到預處理好的S1預處理的襯底(1)上，進行退火，得到電子傳輸層(2)；

S3、鈣鈦礦層(3)：在電子傳輸層(2)上，通過超聲噴涂，制備成分為CsPbBr₃的鈣鈦礦層(3)；

S4、空穴傳輸層(4)：在S3得到的鈣鈦礦光吸收層(3)上超聲噴涂空穴傳輸層前驅體溶液，得到空穴傳輸層(4)；

S5、電極層(5)：在S4得到的空穴傳輸層(4)上印刷頂層的電極，得到電極層(5)，完成鈣鈦礦柔性光伏的制備；

S6、柔性光伏的封裝層(6)：在完成柔性光伏的基礎上，刮涂封裝材料，進行固化封裝，完成柔性可恢復式變色薄膜太陽能電池。

7.根據權利要求6所述的柔性可恢復式變色薄膜太陽能電池的制備方法，其特征在于，S3中，將PbBr₂和CsBr分別溶于二甲基亞砜，分別得到PbBr₂前驅體溶液和CsBr前驅體溶液；將PbBr₂前驅體溶液超聲噴涂在電子傳輸層(2)上，在150℃熱退火處理，之后將CsBr前驅體溶液超聲噴涂在退火好的PbBr₂上，在150℃熱退火處理，重復上述超聲噴涂方式多次，得到鈣鈦礦光吸收層(3)。

8.根據權利要求6所述的柔性可恢復式變色薄膜太陽能電池的制備方法，其特征在于，S3中，將溴化銫CsBr和PbBr₂溶解于二甲基亞砜中，得到CsPbBr₃溶液，將CsPbBr₃前驅體溶液超聲噴涂在電子傳輸層(2)上，退火溫度為150℃，得到鈣鈦礦光吸收層(3)。

9.根據權利要求6所述的柔性可恢復式變色薄膜太陽能電池的制備方法，其特征在于，S6中，所述封裝層(6)為紫外光固化劑、熱塑性聚氨酯、光固化樹脂的一種。

10.根據權利要求9所述的柔性可恢復式變色薄膜太陽能電池的制備方法，其特征在于，當封裝層(6)為紫外光固化劑時，在365nm紫外光的照射下固化形成封裝；當封裝層(6)為熱塑性聚氨酯時，放置于100℃熱臺上退火10min固化形成封裝；當封裝層(6)為光固化樹脂時，放置于可見光光源下照射下固化形成封裝。