[發明專利]一種全鈣鈦礦疊層太陽能電池及其制備方法

在審

• 申請號: 202310276686.6
• 申請日: 2023-03-21
• 公開（公告）號: CN116171053A
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 趙德威;朱景偉;陳聰;羅易;賀銳
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: H10K30/20
• 分類號: H10K30/20;H10K71/12;H10K71/15;H10K71/40;H10K85/20;H10K30/82
• 代理公司: 成都正德明志知識產權代理有限公司 51360
• 代理人: 周蕓嬋

1.一種全鈣鈦礦疊層太陽能電池，其特征在于，寬帶隙頂電池中的空穴傳輸層材料與窄帶隙底電池中的空穴傳輸層材料相同。

2.如權利要求1所述的全鈣鈦礦疊層太陽能電池，其特征在于，所述空穴傳輸層材料為具有自組裝特性的材料。

3.如權利要求2所述的全鈣鈦礦疊層太陽能電池，其特征在于，所述具有自組裝特性的材料為磷酸端基的SAM材料、羧酸端基的SAM材料、硫酸端基的SAM材料或異氰酸端基的SAM材料。

4.如權利要求1-3中任一項所述的全鈣鈦礦疊層太陽能電池，其特征在于，所述寬帶隙頂電池中的空穴傳輸層和窄帶隙底電池中的空穴傳輸層的厚度均為3-15nm。

5.權利要求1-4中任一項所述的全鈣鈦礦疊層太陽能電池的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將空穴傳輸層材料溶解于溶劑中，制備空穴傳輸層前體溶液；

(2)將步驟(1)中的空穴傳輸層前體溶液旋涂在ITO透明導電玻璃上，進行退火處理，制得寬帶隙頂電池的空穴傳輸層；

(3)在步驟(2)中寬帶隙頂電池的空穴傳輸層上依次沉積寬帶隙鈣鈦礦吸收層、電子傳輸層和中間連接層；

(4)在步驟(3)中中間連接層上旋涂步驟(1)中的空穴傳輸層前體溶液，進行退火處理，制得窄帶隙底電池的空穴傳輸層；

(5)在步驟(4)中窄帶隙底電池的空穴傳輸層上依次沉積窄帶隙鈣鈦礦吸收層、電子傳輸層和金屬電極，制得全鈣鈦礦疊層太陽能電池。

6.根據權利要求5所述的全鈣鈦礦疊層太陽能電池的制備方法，其特征在于，步驟(1)中溶劑為甲苯、乙醇、異丙醇、去離子水或乙醚，空穴傳輸層前體溶液的濃度為0.3-0.8mg/mL。

7.根據權利要求5所述的全鈣鈦礦疊層太陽能電池的制備方法，其特征在于，步驟(2)和步驟(4)中旋涂參數相同，具體為：旋涂速度為3000-5000rpm，旋涂時間為20-40s。

8.根據權利要求5所述的全鈣鈦礦疊層太陽能電池的制備方法，其特征在于，步驟(2)和步驟(4)中退火參數相同，具體為：退火溫度為80-130℃，退火時間為5-20min。

9.根據權利要求5所述的全鈣鈦礦疊層太陽能電池的制備方法，其特征在于，步驟(3)中所述電子傳輸層由C₆₀或C₇₀傳輸層和二氧化錫阻擋層組成，步驟(5)中所述電子傳輸層由C₆₀或C₇₀傳輸層和二氧化錫阻擋層組成，或由C₆₀或C₇₀傳輸層和BCP阻擋層組成。

10.根據權利要求5所述的全鈣鈦礦疊層太陽能電池的制備方法，其特征在于，步驟(3)中中間連接層材料為IZO、ITO、AZO或Au，步驟(5)中金屬電極材料為Cu或Ag。