[發(fā)明專利]鈣鈦礦電池的制備方法及鈣鈦礦電池

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310595790.1
• 申請(qǐng)日: 2023-05-23
• 公開（公告）號(hào): CN116669500A
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 請(qǐng)求不公布姓名
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 旗濱新能源發(fā)展（深圳）有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H10K71/00
• 分類號(hào): H10K71/00;H10K85/50;H10K30/40;H10K30/50
• 代理公司: 深圳市世紀(jì)恒程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44287
• 代理人: 龔健

本發(fā)明公開了一種鈣鈦礦電池的制備方法及鈣鈦礦電池，屬于薄膜光伏電池領(lǐng)域。本發(fā)明在導(dǎo)電基底的表面自下而上依次制備第一傳輸層、過(guò)渡層和絕緣層，所述絕緣層部分穿過(guò)所述過(guò)渡層與所述第一傳輸層接觸；在絕緣層背離第一傳輸層的一側(cè)制備背電極層；除去過(guò)渡層，使絕緣層具有中空結(jié)構(gòu)并跟第一傳輸層直接接觸；對(duì)絕緣層進(jìn)行造孔，并填充鈣鈦礦溶液，形成鈣鈦礦活性層。通過(guò)制備過(guò)渡層使絕緣層形成具有支撐柱的中空結(jié)構(gòu)，可填充更多的鈣鈦礦溶液，有利于促進(jìn)鈣鈦礦溶液結(jié)晶形成穩(wěn)定的鈣鈦礦活性層，加強(qiáng)電池對(duì)光能的吸收和利用，并增大鈣鈦礦活性層與第一傳輸層的直接接觸面積，提高載流子的傳輸效率，繼而提高鈣鈦礦電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及薄膜光伏電池領(lǐng)域，尤其涉及一種鈣鈦礦電池的制備方法及鈣鈦礦電池。

背景技術(shù)

鈣鈦礦電池通?？梢苑譃榻橛^鈣鈦礦電池和平面鈣鈦礦電池，其結(jié)構(gòu)通常包含導(dǎo)電玻璃、致密層、介孔層、絕緣層、碳背電極，鈣鈦礦溶液分布在上述功能層之間形成鈣鈦礦活性層，由于各功能層之間緊密連接，且材質(zhì)粒徑及孔隙率等參數(shù)有所不同，容易導(dǎo)致鈣鈦礦溶液填充不足或者結(jié)晶不完整，造成一定的外觀缺陷，而且鈣鈦礦溶液分布在絕緣層中，絕緣層會(huì)阻擋鈣鈦礦活性層對(duì)光的吸收，影響電池的光電轉(zhuǎn)換效率。此外，現(xiàn)有介觀電池技術(shù)很難在背電極與鈣鈦礦活性層中間添加傳輸層，因此容易造成背電極與鈣鈦礦活性層存在能級(jí)差，一定程度上會(huì)影響到鈣鈦礦電池的電化學(xué)性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種鈣鈦礦電池的制備方法及鈣鈦礦電池，旨在解決鈣鈦礦電池中功能層之間緊密連接，鈣鈦礦溶液填充不足，結(jié)晶不完整，容易造成外觀缺陷，且絕緣層容易阻擋鈣鈦礦活性層對(duì)光的吸收，繼而影響鈣鈦礦電池電化學(xué)性能的技術(shù)問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種鈣鈦礦電池的制備方法，包括以下步驟：

在導(dǎo)電基底的表面自下而上依次制備第一傳輸層、過(guò)渡層和絕緣層，所述絕緣層部分穿過(guò)所述過(guò)渡層與所述第一傳輸層接觸；

在所述絕緣層背離所述第一傳輸層的一側(cè)制備背電極層；

除去所述過(guò)渡層；

對(duì)所述絕緣層進(jìn)行造孔，并填充鈣鈦礦溶液，形成鈣鈦礦活性層。

在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，所述第一傳輸層為電子傳輸層或者空穴傳輸層。

在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，所述第一傳輸層為電子傳輸層，對(duì)所述電子傳輸層進(jìn)行造孔，形成具有孔隙結(jié)構(gòu)的電子傳輸層。

在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，在所述背電極層靠近所述導(dǎo)電基底的一側(cè)制備第二傳輸層。

在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，所述第二傳輸層為電子傳輸層或者空穴傳輸層。

在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，制備所述空穴傳輸層的材料包括PEDOT：PSS、CuSCN、CuI、CuxO、NiOx、V₂O₅其中的至少一種；

和/或，制備所述電子傳輸層的材料包括TiO₂、SnO₂、ZnO、MoO₃中的至少一種。

在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，制備所述背電極層的材料包括碳材料、金屬氧化物及金屬材料中的至少一種。

在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，用碳材料制備所述背電極層形成碳層，對(duì)所述碳層進(jìn)行造孔形成具有孔隙結(jié)構(gòu)的碳層。

在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，在所述背電極層背離所述導(dǎo)電基底的一側(cè)制備金屬輔助層。

在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中，制備所述金屬輔助層的材料包括Au、Ag、Cu、Al，Mn，Cr中的至少一種。