【技术实现步骤摘要】
一种高效大面积钙钛矿太阳电池组件的制备方法
[0001]本专利技术涉及太阳电池
,更具体的说是涉及一种高效大面积钙钛矿太阳电池组件的制备方法
。
技术介绍
[0002]随着化石能源的大量使用引起的环境和能源问题不断显现,绿色无污染的可再生能源受到各国的不断重视
。
特别是
2020
年9月以来,世界各国相继推出“碳达峰
、
碳中和”实施时间表,新能源的发展迎来了黄金时期
。
太阳能光伏发电作为太阳能最直接有效的利用方式得到了长足的发展,目前太阳能发电所占电力比重约
3.5%
,预计到
2050
年光伏发电占电力供应的比重上升到
30%
以上
。
[0003]各种高效低成本的太阳电池不断被专利技术,钙钛矿太阳电池作为近十年光伏领域的明星受到最热烈的追捧
。
自
2009
年首次被报道以来,钙钛矿电池转换效率从
3.8
%迅速增加到
25.7
%,效率增长速度超过之前所有太阳电池材料
。
高效
、
低成本
、
应用场景广等特点使之成为最理想的光伏电池,目前正从实验室走向商业化阶段
。
[0004]但是,钙钛矿单结电池实验室效率为小面积点电池所获得
。
实验室制备高效点电池各功能层大多采用旋涂法制备,为提高效率和稳定性,通常在载流子传输层和钙 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种高效大面积钙钛矿太阳电池组件的制备方法,其特征在于,所述制备方法的具体步骤为:透明导电薄膜
P1
刻划:对玻璃衬底上制备的透明导电薄膜进行
P1
刻划,得到刻划好的导电衬底,形成多条
P1
刻线;载流子传输层1制备:对正式结构钙钛矿电池组件来说,所述载流子传输层为电子传输层,电子传输层可选择
SnO2、TiO2
,制备方法可选择磁控溅射法
、
喷雾热分解法;对反式结构钙钛矿电池组件来说,所述载流子传输层为空穴传输层,空穴传输层可选择
NiOx
(可掺杂
Li、Mg、Cu
等元素)
、Cu2O、CuI
等材料,制备方法可选择磁控溅射法
、
喷雾热分解法等;界面修饰层1制备:在载流子传输层1上制备界面修饰层1,其中界面修饰层材料可以为辅助钙钛矿吸收层结晶生长的钙钛矿籽晶,消除钙钛矿吸收层中的钾盐,调节钙钛矿与载流子传输层间能级匹配度的
PCBM、
自组装生长层等薄膜,修饰层厚度为1‑
100nm
之间,修饰层采用喷涂法制备,可根据不同修饰层材料进行后退火处理;钙钛矿吸收层:钙钛矿吸收层材料为有机无机卤化物钙钛矿或全无机钙钛矿,钙钛矿吸收层带隙可从
1.17eV
‑
2.3eV
之间调节,厚度可从
300
‑
1500nm
之间调节,吸收层可采用狭缝涂布法
、
刮涂法
、
喷涂法等方法制备;界面修饰层2制备:在钙钛矿吸收层上制备界面修饰层2,其中界面修饰层材料可以是与碘化铅反应形成二维钙钛矿层的
PEAI、PMAI
,与碘化铅反应形成宽带隙钙钛矿层的
FABr
,或者可抑制离子移动的二维石墨烯等材料,或者提高钙钛矿表面钝化效果的
LiF
等材料
。2.
修饰层厚度可从1‑
100nm
调节,修饰层采用喷涂法制备,可根据不同修饰层材料进行后退火处理;载流子传输层2制备:对正式结构钙钛矿电池组件来说,所述载流子传输层2为空穴传输层,空穴传输层材料包括但不限于
Spiro
‑
OMeTAD、PTAA、MoOx、NiOx、CuSCN、CuI
等,制备方法可选择磁控溅射法
、
喷雾热分解法
、
刮涂法等,厚度从
1nm
‑
300nm
间调节;对反式结构钙钛矿电池组件来说,所述载流子传输层为空穴传输层,空穴传输层包括但不限于
PCBM、C60
等材料,制备方法可选择狭缝涂布法
、
刮涂法
、
喷涂法
、
真空蒸镀法等;
P2
刻划:将载流子传输层
1、
界面修饰层
1、
钙钛矿吸收层
、
界面修饰层
、
载流子传输层2等钙钛矿电池各功能...
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