【技术实现步骤摘要】
本申请涉及太阳能电池，尤其涉及一种钙钛矿电池和用电装置。
技术介绍
1、随着新能源领域的快速发展，太阳能电池已广泛应用于军事、航天、工业、商业、农业和通信等领域。其中，钙钛矿电池凭借其高光电转换效率、简单的制作工艺、低的生产成本和材料成本等优势而逐渐成为新一代太阳能电池研究的热点。然而，目前钙钛矿电池对紫外光的吸收能力有限，使其对太阳光的利用率不高，其光电转换效率不高。因此，如何对钙钛矿电池进行改性以提升其对紫外光的吸收能力，对钙钛矿电池的使用至关重要。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种钙钛矿电池和用电装置，可以提升钙钛矿电池的紫外吸光能力，从而提升其光电转换效率。
2、为了达到上述目的，本申请的第一方面提供了一种钙钛矿电池，包括：依次层叠设置的透明电极层、紫外吸光层、钙钛矿层和背电极层，所述紫外吸光层包括掺杂的金属硫化物。
3、本申请提供的钙钛矿电池在透明电极层与钙钛矿层之间设置有紫外吸光层，紫外吸光层中包含的掺杂的金属硫化物能够有效吸收入射的紫外光，由此可降低紫外光对钙钛矿层的降解作用，提升钙钛矿电池的紫外稳定性；同时，紫外吸光层还可将入射的紫外光转化为可见光，从而提升入射到钙钛矿层的可见光的入射量，进而提升钙钛矿电池的电流密度和光电转换效率。
4、在本申请的一些实施方式中，所述紫外吸光层与所述钙钛矿层直接相邻设置。
5、紫外吸光层与钙钛矿层直接相邻设置，即紫外吸光层与钙钛矿层的界面直接相邻，其能够对钙钛矿层的界面缺陷起
6、在本申请的一些实施方式中，所述金属硫化物中的金属包括碱土金属、zn和cd中的一种或多种；
7、可选地，所述碱土金属包括ca、mg和ba中的一种或多种。
8、金属硫化物中的金属包括上述种类的金属，由上述种类的金属形成的金属硫化物，其能带结构特征是导带由阳离子s轨道构成，价带由阴离子p轨道构成，属直接跃迁型半导体。大多数在可见光区都可以发光，其具有特殊的能带结构，有较宽的带隙(eg＞2ev)，这类金属硫化物的能带结构能够有效吸收紫外光，并将紫外光转换为可见光。
9、在本申请的一些实施方式中，所述掺杂的金属硫化物中，掺杂元素包括稀土元素、li和mn中的一种或多种；
10、可选地，所述稀土元素包括er、ho、eu、tb、dy、sm、ce、bi、pr、gd、tm、yb和lu中的一种或多种；
11、进一步可选地，所述稀土元素包括eu、er、ho、tb和dy中的一种或多种。
12、在金属硫化物中掺杂以上种类的掺杂元素，其中，由于金属离子的半径一般都比较大，因而掺杂元素很容易取代金属离子，从而进入到金属硫化物的晶格中，使得掺杂的金属硫化物能够有效吸收入射的紫外光，降低紫外光对钙钛矿层的降解作用，提升钙钛矿电池的紫外稳定性。
13、在本申请的一些实施方式中，所述掺杂元素在所述掺杂的金属硫化物中的摩尔百分比为0.1mol％～30mol％，可选为0.5mol％～5mol％。
14、在本申请的一些实施方式中，所述紫外吸光层的厚度为0.5nm～20nm，可选为1nm～18nm。
15、掺杂元素在掺杂的金属硫化物中的摩尔百分比以及紫外吸光层的厚度处于上述范围内，有利于进一步提升钙钛矿电池的紫外稳定性、电流密度和光电转换效率。
16、在本申请的一些实施方式中，所述钙钛矿层满足如下条件中的至少一者：
17、(1)所述钙钛矿层包括有机卤化物abx3或a2cdx6，其中，a离子为一价阳离子，b离子为二价金属阳离子，c离子和d离子分别为一价和三价金属阳离子，x离子为一价阴离子；
18、所述a离子包括有机阳离子、li+、na+、k+、rb+和cs+中的一种或多种；
19、可选地，所述有机阳离子包括甲胺基、乙胺基、丙胺基、丁胺基、戊胺基、己胺基、甲脒基和咪唑基中的至少一种；
20、可选地，所述a离子包括有机胺离子和cs+中的一种或多种；
21、所述b离子包括pb2+、sn2+、be2+、mg2+、ca2+、sr2+、ba2+、zn2+、ge2+、fe2+、co2+、cu2+和ni2+中的一种或多种；
22、可选地，所述b离子包括pb2+和sn2+中的一种或两种；
23、所述c离子包括cs+、ag+、k+和ru+中一种或多种；
24、所述d离子包括bi3+、ni3+、fe3+和cu3+中的一种或多种；
25、所述x离子包括f-、cl-、br-和i-中的一种或多种；
26、可选地，所述x离子包括cl-、br-和i-中的一种或多种；
27、(2)所述钙钛矿层的厚度为400nm～1000nm，可选为500nm～900nm。
28、在本申请的一些实施方式中，所述钙钛矿层还包括bs化合物，其中，b离子包括pb2+、sn2+、be2+、mg2+、ca2+、sr2+、ba2+、zn2+、ge2+、fe2+、co2+、cu2+和ni2+中的一种或多种。
29、当钙钛矿层中包含有机卤化物abx3时，钙钛矿层中的化合物bs是由紫外吸光层中的金属硫化物与钙钛矿层中的有机卤化物abx3相互作用形成的；即金属硫化物中的硫离子会与有机卤化物中包含的b离子发生相互作用而结合形成该化合物；该化合物的形成能够抑制钙钛矿层中b离子的迁移，同时稳定钙钛矿的晶格结构，从而提升钙钛矿电池的光电转换效率。
30、在本申请的一些实施方式中，还包括第一电荷传输层和/或第二电荷传输层，所述第一电荷传输层设于所述透明电极层与所述紫外吸光层之间，所述第二电荷传输层设于所述钙钛矿层与所述背电极层之间。
31、在本申请的一些实施方式中，满足如下条件中的一者：
32、(1)所述第一电荷传输层包括电子传输层，所述第二电荷传输层包括空穴传输层；
33、(2)所述第一电荷传输层包括空穴传输层，所述第二电荷传输层包括电子传输层。
34、在本申请的一些实施方式中，所述空穴传输层包括2,2',7,7'-四[n,n-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴、聚三芳胺、聚-3已基噻吩、三蝶烯为核的三苯胺、3,4-乙烯二氧噻吩-甲氧基三苯胺、聚噻吩、氧化钼、碘化亚铜、氧化亚铜和氧化镍中的一种或多种；
35、可选地，所述空穴传输层包括氧化镍。
36、当空穴传输层中包含氧化镍时，对于反式钙钛矿电池(p-i-n)，紫外吸光层还能避免钙钛矿层与包含氧化镍的空穴传输层的直接接触，从而抑制ni3+与钙钛矿层中包含的a位阳离子之间可能发生的氧化还原反应，由此有利于进一步提升电池的光电转换效率。
37、本申请的第二方面提供一种用电装置，包括本申请的第一方面的钙钛矿电池。
38、本申请的用电装置包括本申请提供的钙钛矿电池，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种钙钛矿电池，其特征在于，包括：依次层叠设置的透明电极层、紫外吸光层、钙钛矿层和背电极层，所述紫外吸光层包括掺杂的金属硫化物。
2.根据权利要求1所述的钙钛矿电池，其特征在于，所述紫外吸光层与所述钙钛矿层直接相邻设置。
3.根据权利要求1或2所述的钙钛矿电池，其特征在于，所述金属硫化物中的金属包括碱土金属、Zn和Cd中的一种或多种；
4.根据权利要求1或2所述的钙钛矿电池，其特征在于，所述掺杂的金属硫化物中，掺杂元素包括稀土元素、Li和Mn中的一种或多种；
5.根据权利要求1或2所述的钙钛矿电池，其特征在于，所述掺杂元素在所述掺杂的金属硫化物中的摩尔百分比为0.1mol％～30mol％，可选为0.5mol％～5mol％。
6.根据权利要求1或2所述的钙钛矿电池，其特征在于，所述紫外吸光层的厚度为0.5nm～20nm，可选为1nm～18nm。
7.根据权利要求1或2所述的钙钛矿电池，其特征在于，所述钙钛矿层满足如下条件中的至少一者：
8.根据权利要求1或2所述的钙钛矿电池，其特征在于，所述钙钛
9.根据权利要求1或2所述的钙钛矿电池，其特征在于，还包括第一电荷传输层和/或第二电荷传输层，所述第一电荷传输层设于所述透明电极层与所述紫外吸光层之间，所述第二电荷传输层设于所述钙钛矿层与所述背电极层之间。
10.根据权利要求9所述的钙钛矿电池，其特征在于，满足如下条件中的一者：
11.根据权利要求10所述的钙钛矿电池，其特征在于，所述空穴传输层包括2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴、聚三芳胺、聚-3已基噻吩、三蝶烯为核的三苯胺、3,4-乙烯二氧噻吩-甲氧基三苯胺、聚噻吩、氧化钼、碘化亚铜、氧化亚铜和氧化镍中的一种或多种；
12.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求1-11任一项所述的钙钛矿电池。
...【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿电池，其特征在于，包括：依次层叠设置的透明电极层、紫外吸光层、钙钛矿层和背电极层，所述紫外吸光层包括掺杂的金属硫化物。
2.根据权利要求1所述的钙钛矿电池，其特征在于，所述紫外吸光层与所述钙钛矿层直接相邻设置。
3.根据权利要求1或2所述的钙钛矿电池，其特征在于，所述金属硫化物中的金属包括碱土金属、zn和cd中的一种或多种；
4.根据权利要求1或2所述的钙钛矿电池，其特征在于，所述掺杂的金属硫化物中，掺杂元素包括稀土元素、li和mn中的一种或多种；
5.根据权利要求1或2所述的钙钛矿电池，其特征在于，所述掺杂元素在所述掺杂的金属硫化物中的摩尔百分比为0.1mol％～30mol％，可选为0.5mol％～5mol％。
6.根据权利要求1或2所述的钙钛矿电池，其特征在于，所述紫外吸光层的厚度为0.5nm～20nm，可选为1nm～18nm。
7.根据权利要求1或2所述的钙钛矿电池，其特征在于，所述钙钛矿层满足如下条件中的至少一者：
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【专利技术属性】
技术研发人员：马俊福，项翎，涂保，郭文明，郭永胜，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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