【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池，具体涉及一种太阳能电池、太阳能电池的制备方法、太阳能发电装置及用电装置。
技术介绍
1、钙钛矿电池中的钙钛矿层含有卤素，由于钙钛矿内部卤素离子的迁移，容易致使金属电极与卤素发生反应，形成缺陷，载流子的传输能力降低，最后致使电极失效，器件光电转换效率大幅下降，稳定性较差。
技术实现思路
1、本申请是鉴于上述课题而进行的，其目的在于，提供一种太阳能电池，通过减少钙钛矿层的卤素离子向电极的迁移，提升载流子的传输能力，从而提高太阳能电池的光电转换效率，提高太阳能电池的稳定性。
2、为了达到上述目的，本申请实施例提供一种太阳能电池、太阳能电池的制备方法、太阳能发电装置及用电装置。
3、第一方面，本申请实施例提出了一种太阳能电池，包括基体、第一阻挡层以及复合电极层，基体包括钙钛矿层；第一阻挡层设置在基体的一侧，第一阻挡层包括第一石墨烯层；复合电极层设置在第一阻挡层背离基体的一侧，复合电极层包括镍电极层以及导电金属电极层。
4、由此，本申请实施例的技术方案中，第一石墨烯层在钙钛矿层与复合电极层之间形成第一阻挡层，石墨烯是由碳原子六方紧密堆积而成的蜂窝状二维材料，碳原子的π轨道电子云会在石墨烯的六边形间隙中形成一个密实的、局域化电场，该电场可以阻挡其他物质通过石墨烯的孔隙。另外，根据石墨烯的原子结构，由碳原子所形成的六边形间隙只允许半径为0.032nm大小的原子通过，该尺寸比半径最小的原子还小，因此第一石墨烯层可以阻挡包括卤素原子在内的原子和分子
5、在任意实施方式中，导电金属电极层设于第一阻挡层与镍电极层之间。由于导电金属电极在使用的过程中，电极接触空气，容易被空气中的水氧氧化，进而腐蚀电极，导致电极的失效，而镍电极层中的镍在空气中不易氧化，镍电极层处于导电金属电极层背离第一石墨烯层的一侧时，增强了导电金属层的钝化保护作用，有助于减少导电金属电极与空气中水氧的接触，抑制导电金属电极的氧化，保护电极，提高太阳能电池的使用寿命。
6、在任意实施方式中，导电金属电极层中的导电金属包括au、ag、cr、mo、cu和al中的至少一种。采用上述导电金属中的至少一种，可以有效提高电极的载流子的传输能力。尤其需要说明的是，当导电金属电极层中的导电金属包括cu时，cu是低溶碳量的金属，碳原子往往只能在cu表面生长，形成较薄的石墨烯薄膜，而镍是高溶碳量的金属，石墨烯可渗入到镍中，随着温度降低又会析出形成较厚石墨烯薄膜，所以铜镍复合电极是理想的控制石墨烯层生长的基底，可以控制石墨烯层的厚度。
7、在任意实施方式中，导电金属电极层的厚度为δ1，镍电极层的厚度为δ2，其中，10≤δ1:δ2≤300，进一步地，20≤δ1:δ2≤125，上述范围内，可有效提高电极的载流子的传输能力。当δ1:δ2＜10时，镍电极过厚，复合电极导电性较差，影响电极的载流子传输能力，当δ1:δ2＞150时，镍电极过薄，复合电极的稳定性较弱。
8、在任意实施方式中，导电金属电极层的厚度为δ1，镍电极层的厚度为δ2，第一石墨烯层的厚度为δ3，其中，1≤(δ1+δ2):δ3≤15，进一步地，3≤(δ1+δ2):δ3≤5，上述范围内，可进一步在提升对卤素迁移的阻挡的同时，减少石墨烯层对电极层载流子的传输能力的影响。当(δ1+δ2):δ3＜1时，石墨烯层过厚，太阳能电池的导电性会变差，当(δ1+δ2):δ3＞15时，石墨烯过薄，复合电极的稳定性变差。
9、在任意实施方式中，太阳能电池还包括第二阻挡层，第二阻挡层设置在复合电极层背离第一阻挡层的一侧，第二阻挡层包括第二石墨烯层。第一石墨烯层21和第二石墨烯层41可以在复合电极层3两侧形成阻隔层，减轻导电金属电极被空气中水氧腐蚀以及被卤素侵蚀的程度，有助于保护电极，提高太阳能电池的使用寿命。
10、在任意实施方式中，基体还包括透明导电基底层、电子传输层和空穴传输层中的至少一种，基体包含透明导电基底层、电子传输层和空穴传输层中的至少一种可以有效提升太阳能电池的载流子的传输能力。
11、在任意实施方式中，基体还包括透明导电基底层，透明导电基底层的材质包括透明导电玻璃材质。透明导电玻璃材质可以有效提升太阳能电池的载流子的传输能力。
12、所述透明导电玻璃包括fto、ito、azo、bzo、izo中的至少一种。采用上述至少一种透明导电玻璃可以有效提升太阳能电池的载流子的传输能力。
13、在任意实施方式中，钙钛矿层的材料的化学式包括abx3，其中，a包括一价阳离子，b包括一价阳离子、二价阳离子及三价阳离子中的至少一种，x包括卤素阴离子。采用上述的化学式的钙钛矿层材料可以有效提升太阳能电池的载流子的传输能力。
14、在任意实施方式中，a包括ch3nh3+、ch(nh2)2+、li+、na+、k+、rb+、cs+中的至少一种，b包括pb2+、sn2+、be2+、mg2+、ca2+、sr2+、ba2+、zn2+、ge2+、fe2+、co2+、ni2+、ag+、bi3+中的至少一种，x包括f-、cl-、br-、i-中的至少一种。采用上述的a、b、c的离子可以有效提升太阳能电池的载流子的传输能力。
15、在任意实施方式中，基体还包括电子传输层，所述电子传输层的材料包括[6,6]-苯基c61丁酸甲酯、[6,6]-苯基c71丁酸甲酯、富勒烯c60、富勒烯c70、二氧化锡、氧化锌中的至少一种。采用上述的电子传输层可以有效提升太阳能电池的载流子的传输能力。
16、在任意实施方式中，基体还包括空穴传输层，空穴传输层的材料包括聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]、2,2',7,7'-四[n,n-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴、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、n-(4-苯胺)咔唑-螺双芴、聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺)、聚噻吩，氧化镍、氧化钼、碘化亚铜、氧化亚铜、[2-(9h-咔唑-9-基)乙基]膦酸、[4-(3,6-二甲基-9h-咔唑-9-基)丁基]磷酸中的至少一种。采用上述的空穴传输层可以有效提升太阳能电池的载流子的传输能力。
17、第二方面，本申请实施例提出了一种太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：
18、提供一基体，基体包括钙钛矿层；
19、在基体上依次形成第一阻挡层、复合电极层，得太阳能电本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述导电金属电极层设于所述第一阻挡层与所述镍电极层之间。
3.如权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于，所述导电金属电极层中的导电金属包括Au、Ag、Cr、Mo、Cu和Al中的至少一种。
4.如权利要求1至3任意一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述导电金属电极层的厚度为δ1，所述镍电极层的厚度为δ2，其中：
5.如权利要求1至4任意一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述导电金属电极层的厚度为δ1，所述镍电极层的厚度为δ2，所述第一石墨烯层的厚度为δ3，其中：
6.如权利要求1至5任意一项所述的太阳能电池，其特征在于，还包括第二阻挡层，所述第二阻挡层设置在所述复合电极背离所述第一阻挡层的一侧，所述第二阻挡层包括第二石墨烯层。
7.如权利要求1至6任意一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述基体还包括透明导电基底层、电子传输层和空穴传输层中的至少一种。
8.如权利要求7所述的太阳能电池，其特征在于，
10.如权利要求9所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，提供一基体的步骤包括：
11.如权利要求9或10所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤在所述基体上依次形成第一阻挡层、复合电极层，得太阳能电池包括：
12.如权利要求11所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，
13.如权利要求9至12任意一项所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤在所述基体上依次形成第一阻挡层、复合电极层，得太阳能电池包括：
14.如权利要求13所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，
15.如权利要求13或14所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，
16.如权利要求9至15任意一项所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤在所述基体上依次形成第一阻挡层、复合电极层，得太阳能电池之后还包括：
17.如权利要求16所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，在太阳能电池的镍电极上喷涂石墨烯溶液，退火，得含有第二石墨烯层的太阳能电池的步骤中，
18.一种太阳能发电装置，其特征在于，包括如权利要求1至8任意一项所述的太阳能电池或者采用权利要求9至17项任意一项所述的太阳能电池的制备方法制备的所述太阳能电池。
19.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求18所述的太阳能发电装置。
...【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述导电金属电极层设于所述第一阻挡层与所述镍电极层之间。
3.如权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于，所述导电金属电极层中的导电金属包括au、ag、cr、mo、cu和al中的至少一种。
4.如权利要求1至3任意一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述导电金属电极层的厚度为δ1，所述镍电极层的厚度为δ2，其中：
5.如权利要求1至4任意一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述导电金属电极层的厚度为δ1，所述镍电极层的厚度为δ2，所述第一石墨烯层的厚度为δ3，其中：
6.如权利要求1至5任意一项所述的太阳能电池，其特征在于，还包括第二阻挡层，所述第二阻挡层设置在所述复合电极背离所述第一阻挡层的一侧，所述第二阻挡层包括第二石墨烯层。
7.如权利要求1至6任意一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述基体还包括透明导电基底层、电子传输层和空穴传输层中的至少一种。
8.如权利要求7所述的太阳能电池，其特征在于，
9.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.如权利要求9所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，提...
【专利技术属性】
技术研发人员：林祖超，涂保，陈长松，马俊福，苏硕剑，陈国栋，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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。