The invention discloses a low temperature Si and an organic laminated solar cell, which mainly solves the problem that the energy conversion efficiency of the existing solar cells is low. It includes cathode (1), n silicon substrate (2), P type organic conductive film (3), P buffer layer (4), electron transport layer (5), interface modification layer (6), organic active layer (7), hole transport layer (8) and anode (9). The cathode, N type silicon substrate and P type organic conductive film composed of Si from hybrid solar cell; electron transport layer, interface modification layer, organic active layer, a hole transport layer and the anode bottom organic solar cell, solar cell of the two structure through P buffer layer composed of laminated structure, so that the charge can be effective to electrode transmission. The invention improves the energy conversion efficiency, and the entire preparation process is less than 200 degrees, which reduces energy consumption and can be applied to portable energy sources and wearable electronic devices.
【技术实现步骤摘要】
低温Si与有机叠层的太阳能电池及制备方法
本专利技术属于光能
,特别是一种叠层的太阳能电池,可用于光伏发电。现有技术由于资源短缺、环境污染等问题,太阳能光伏发电已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。其中,太阳能电池是一种最直接的光能利用方法,因此对于太阳能电池的深入研究和利用是十分必要的。目前,Si电池已经进行部分商业化应用,新型太阳能电池,如有机太阳能电池和钙钛矿太阳能电池,也在进行广泛研究。但是限制太阳能电池大规模应用的重要问题是其居高不下的成本,特别是在Si电池制造过程中的复杂工艺和高温环节。因此,降低Si电池的制造成本,同时提升电池性能是研究的关键。有机太阳能电池作为最近迅速发展的一种新型低温工艺太阳能电池,其缺点是能量转换效率较低,所以在研究的过程中希望能够大幅度提升有机太阳能电池的能量转换效率。由于有机材料吸收系数高,柔性好,可制备在任意衬底上,十分适应于与其他类型电池制备叠层电池,采用这种结构能够大大提升电池的能量转换效率。叠层太阳能电池的研究是由于太阳光光谱的能量分布较宽,目前的任何一种半导体材料都只能吸收太阳能光谱中一定波长范围内的光子。而叠层太阳能电池是将禁带宽度不同的电池按照由大到小的顺序从下到上叠合起来,让波长较短的光被上面的宽隙材料电池利用,波长较长的光能够透射进去被窄禁带宽度的材料吸收,使光能能够最大程度的被利用来转换产生电能。现有的叠层太阳能电池有两种制备方法,一种是将两种太阳能电池分别制备出来后再在测试时将两个电池重叠在一起,另一种是将两种结构制备在一个器件中。其中:第一种方法是分别按照两种电池的制造流程将两 ...
【技术保护点】
一种低温Si与有机叠层的太阳能电池,其自下而上依次为阴极(1),n型硅片基体(2),p型有机导电薄膜(3),电子传输层(5),有机活性层(7),空穴传输层(8)和阳极(9),其特征在于:在p型有机导电薄膜(3)与电子传输层(5)之间增设有p型缓冲层(4),用于改善空穴到阳极的传输;在电子传输层(5)与有机活性层(7)之间增设有界面修饰层(6),用于优化电子传输层性能;阳极(9)采用透明导电材料或网状金属结构,以使太阳光能照射到器件内部的光吸收层。
【技术特征摘要】
1.一种低温Si与有机叠层的太阳能电池,其自下而上依次为阴极(1),n型硅片基体(2),p型有机导电薄膜(3),电子传输层(5),有机活性层(7),空穴传输层(8)和阳极(9),其特征在于:在p型有机导电薄膜(3)与电子传输层(5)之间增设有p型缓冲层(4),用于改善空穴到阳极的传输;在电子传输层(5)与有机活性层(7)之间增设有界面修饰层(6),用于优化电子传输层性能;阳极(9)采用透明导电材料或网状金属结构,以使太阳光能照射到器件内部的光吸收层。2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于:阴极(1)设在n型硅片基体(2)背面,采用金属Al,其厚度为100~200nm。3.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于:p型有机导电薄膜(3)采用PEDOT:PH1000材料,其厚度为110~115nm。4.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于:p型缓冲层(4)采用PEDOT:4083材料,其厚度为30~50nm。5.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于:电子传输层(5)采用ZnO材料;界面修饰层(6)采用PEIE材料。6.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于:空穴传输层(8)采用MoO3材料,其厚度为8~10nm。7.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于:透明导电材料采用ITO材料。8.低温Si与有机叠层的太阳能电池的制备方法,包括如下步骤:1)对n型硅片基体进行RCA标准清洗;2)将清洗后的n型硅片基体置于质量分数为5%的HF溶液中反应30s,去除其正面氧化物;3)在反应后的n型硅片基体背面淀积厚度为100~200nm金属Al作为阴极;4)将PH1000,DMSO和FS31Capston...
【专利技术属性】
技术研发人员:张春福,常晶晶,陈大正,林珍华,张倩妮,郝跃,张进成,
申请(专利权)人:西安电子科技大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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