System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 金属间化合物背电极制备方法、金属间化合物背电极和钙钛矿太阳能电池技术_技高网

金属间化合物背电极制备方法、金属间化合物背电极和钙钛矿太阳能电池技术

技术编号:44384436 阅读:0 留言:0更新日期:2025-02-25 09:59
本申请涉及一种金属间化合物背电极制备方法、金属间化合物背电极和钙钛矿太阳能电池,该方法包括利用真空熔炼的方式制备金属间化合物原料,将金属间化合物原材料采用真空蒸镀、电子束蒸发或磁控溅射中任意一种方式进行金属间化合物背电极的制备。金属间化合物电极的导电性强于碳电极和透明导电化合物等,能够保证钙钛矿太阳能电池的较低的串联电阻。利用金属间化合物的高耐蚀性和稳定性解决现有的钙钛矿电池中卤化物与金属背电极的扩散反应难题,实现钙钛矿太阳能电池的长期稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及太阳能电池,尤其涉及一种金属间化合物背电极制备方法、金属间化合物背电极和钙钛矿太阳能电池


技术介绍

1、新一代薄膜钙钛矿太阳能电池由于其在低材料成本、简单制造和高灵活性方面的优势,在各种应用中显示出巨大潜力。在过去十多年中,钙钛矿太阳能电池因其功率转换效率(pce)从3.8%大幅提高到26.1%而引起了极大的研究关注。有机无机杂化钙钛矿太阳能电池表现出显著的光电特性,包括可调带隙、长载流子扩散长度、低激子结合能,以及高载流子迁移率。除了它们的性能优势外,简单的溶液处理制造的特点为钙钛矿太阳能电池的可扩展应用增加了制造优势。钙钛矿太阳能电池性能的显著提高归功于在优化钙钛矿组成、调节电荷动力学、工程界面接触和钝化缺陷方面所做的大量研究工作。

2、尽管当前已经较好地实现了对钙钛矿太阳能电池的基本理解以及可控的材料加工,但是依旧存在长期稳定性的问题。有研究表明,卤化物离子向金属对电极迁移,导致卤化物与金属层发生反应,而金属腐蚀问题会导致严重的钙钛矿变质和器件退化。因此,开发更加耐腐蚀的金属背电极材料对提高钙钛矿太阳能电池的长期稳定性具有重要意义。


技术实现思路

1、有鉴于此,本申请提出了一种金属间化合物背电极制备方法、金属间化合物背电极和钙钛矿太阳能电池,以解决上述问题。

2、根据本申请的一方面,提供了一种金属间化合物背电极制备方法,包括如下步骤:

3、利用真空熔炼的方式制备金属间化合物原材料;

4、将所述金属间化合物原材料采用真空蒸镀、电子束蒸发或磁控溅射中任意一种方式进行金属间化合物背电极的制备。

5、作为本申请的一可选实施方案,可选地,所述金属间化合物原材料,包括:

6、fe-al系金属间化合物、ni-al系金属间化合物、ti-al系金属间化合物、cr-al系金属间化合物、ni-y系金属间化合物、ni-w系金属间化合物、ni-mo系金属间化合物、w-fe系金属间化合物、fe-mo系金属间化合物、ti-cu系金属间化合物、ti-fe系金属间化合物、ti-ni系金属间化合物中的任意一种。

7、作为本申请的一可选实施方案,可选地,所述金属间化合物原材料,还包括:

8、au-al系金属间化合物、ti-au系金属间化合物、ag-al系金属间化合物、ag-y系金属间化合物、au-y系金属间化合物、pt-ti系金属间化合物、al-pt系金属间化合物、pt-y系金属间化合物中的任意一种。

9、作为本申请的一可选实施方案,可选地,在采用真空蒸镀进行金属间化合物背电极的制备时,设定蒸镀真空度小于10-3pa,真空蒸镀的蒸镀速率为0.01-5 å/s。

10、作为本申请的一可选实施方案,可选地,在采用电子束蒸发进行金属间化合物背电极的制备时,设定电子束蒸发真空度小于10-3pa,电子束蒸发的蒸镀速率为0.01-5 å/s。

11、作为本申请的一可选实施方案,可选地,在采用磁控溅射进行金属间化合物背电极的制备时,设定溅射初始真空度为5×10-4pa,工作气体为氩气,溅射功率为100-350w,溅射时间为20min-90min。

12、根据本申请的另一方面,提供了一种金属间化合物背电极,采用上述任一项所述的金属间化合物背电极制备方法制备而成。

13、根据本申请的另一方面,提供一种钙钛矿太阳能电池,包括:

14、透明衬底;

15、第一透明导电电极,设于所述透明衬底上;

16、空穴传输层,设于所述第一透明导电电极上;

17、钙钛矿吸光层,设于所述空穴传输层上;

18、电子传输层,设于所述钙钛矿吸光层上;

19、缓冲层,设于所述电子传输层上;

20、上述任一项所述的金属间化合物背电极制备方法所制备的金属间化合物背电极,设于所述缓冲层上。

21、作为本申请的一可选实施方案,可选地,还包括:

22、第二透明导电电极,设于所述缓冲层与所述金属间化合物背电极之间。

23、作为本申请的一可选实施方案,可选地,所述透明衬底包括刚性玻璃、柔性玻璃、pen、pet或pi中的任意一种。

24、本申请的有益效果:

25、本申请提供的金属间化合物背电极制备方法,采用真空熔炼的方式制备金属间化合物原料,并采用真空蒸镀、电子束蒸发或磁控溅射中任意一种方式进行金属间化合物电极薄膜的制备。金属间化合物是介于金属和陶瓷之间的一种化合物,原子间结合键介于金属键和共价键(或离子键)之间,部分含有定向共价键,其原子间结合力强于当前常用的纯金属电极中的金属键,因此在钙钛矿电池的使用过程中能够保持更高的稳定性。此外,金属间化合物电极的导电性强于碳电极和透明导电化合物等,能够保证钙钛矿太阳能电池的较低的串联电阻。而且,每一种体系的金属间化合物均有多种成分构成,可以选择具有合适功函数的金属间化合物成分匹配特定钙钛矿太阳能电池,形成欧姆接触,优化能级匹配,提升钙钛矿太阳能电池的效率。

26、根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明,本申请的其它特征及方面将变得清楚。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种金属间化合物背电极制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的金属间化合物背电极制备方法,其特征在于,所述金属间化合物原材料,包括:

3.根据权利要求1所述的金属间化合物背电极制备方法,其特征在于,所述金属间化合物原材料,还包括:

4.根据权利要求1所述的金属间化合物背电极制备方法,其特征在于,在采用真空蒸镀进行金属间化合物背电极的制备时,设定蒸镀真空度小于10-3Pa,真空蒸镀的蒸镀速率为0.01-5 Å/s。

5.根据权利要求1所述的金属间化合物背电极制备方法,其特征在于,在采用电子束蒸发进行金属间化合物背电极的制备时,设定电子束蒸发真空度小于10-3 Pa,电子束蒸发的蒸镀速率为0.01-5 Å/s。

6.根据权利要求1所述的金属间化合物背电极制备方法,其特征在于,在采用磁控溅射进行金属间化合物背电极的制备时,设定溅射初始真空度为5×10-4 Pa,工作气体为氩气,溅射功率为100-350W。

7.一种金属间化合物背电极,其特征在于,采用权利要求1-6任一项所述的金属间化合物背电极制备方法制备而成。

8.一种钙钛矿太阳能电池,其特征在于,包括:

9.根据权利要求8所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,还包括:

10.根据权利要求8所述的钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述透明衬底包括刚性玻璃、柔性玻璃、PEN、PET或PI中的任意一种。

...

【技术特征摘要】

1.一种金属间化合物背电极制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的金属间化合物背电极制备方法,其特征在于,所述金属间化合物原材料,包括:

3.根据权利要求1所述的金属间化合物背电极制备方法,其特征在于,所述金属间化合物原材料,还包括:

4.根据权利要求1所述的金属间化合物背电极制备方法,其特征在于,在采用真空蒸镀进行金属间化合物背电极的制备时,设定蒸镀真空度小于10-3pa,真空蒸镀的蒸镀速率为0.01-5 å/s。

5.根据权利要求1所述的金属间化合物背电极制备方法,其特征在于,在采用电子束蒸发进行金属间化合物背电极的制备时,设定电子束蒸发真空度小于10-3 pa,电...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴飒建郑德旭曾斌周家驹刘生忠杨琦杜敏永曹越先李智鹏刘吉双邓凡
申请(专利权)人:中核光电科技上海有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 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。

1