[发明专利]柔性太阳能电池

说明书

本发明的目的在于，提供一种耐光性和光电转换效率优异的、具备包含有机无机钙钛矿化合物的光电转换层的柔性太阳能电池。本发明是一种柔性太阳能电池，其具有依次层叠有金属箔、电子传输层、光电转换层、空穴传输层和透明电极的结构，上述光电转换层含有通式R‑M‑X₃(其中，R为有机分子、M为金属原子、X为卤原子或硫属原子)所示的有机无机钙钛矿化合物。

技术领域

本发明涉及耐光性和光电转换效率优异的、具有包含有机无机钙钛矿化合物的光电转换层的柔性太阳能电池。

背景技术

作为太阳能电池，已知以玻璃作为基材的刚性太阳能电池和以聚酰亚胺、聚酯系的耐热高分子材料作为基材的柔性太阳能电池。近年来，从基于薄型化、轻量化的搬运、施工容易度、耐冲击性强的观点出发，逐渐开始关注柔性太阳能电池。

这种柔性太阳能电池通过将光电转换层等在包含聚酰亚胺、聚酯系的耐热高分子材料的柔性基材上层叠成薄膜状来制造，所述光电转换层包含具有若照射光则产生电流的功能的硅半导体、化合物半导体等。此外，根据需要层叠太阳能电池密封片材来密封太阳能电池元件的上下表面(例如专利文献1等。)

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2012/046564号

发明内容

发明要解决的问题

本发明人等，作为新型的柔性太阳能电池，而研究了具备包含通式R-M-X₃所示的有机无机钙钛矿化合物的光电转换层的柔性太阳能电池。通过在光电转换层中使用特定的有机无机钙钛矿化合物，能够制造具有高的光电转换效率的太阳能电池。

然而，具备包含有机无机钙钛矿化合物的光电转换层的柔性太阳能电池存在光电转换效率因光照射而降低的耐光性问题。相对于此，本发明人等发现：通过进行将成膜后的光电转换层加热至80℃以上的温度的退火工序，提高有机无机钙钛矿化合物的结晶度，从而解决了耐光性的课题。但是，当想要通过在包含聚酰亚胺、聚酯系的耐热高分子材料的柔性基材上层叠光电转换层等的现有制造方法来制造具备包含有机无机钙钛矿化合物的光电转换层的柔性太阳能电池时，由于柔性基材与光电转换层等的线膨胀系数的差异，而在退火时产生应变，其结果，存在难以实现高的光电转换效率的问题。此外，作为电子传输层而使用金属氧化物时，在不进行高温下的退火工序的情况下，存在难以实现高的转换效率的问题。

本发明鉴于上述现状，其目的在于，提供一种耐光性和光电转换效率优异的、具备包含有机无机钙钛矿化合物的光电转换层的柔性太阳能电池。

用于解决问题的方法

本发明是一种柔性太阳能电池，其具有依次层叠有金属箔、电子传输层、光电转换层、空穴传输层和透明电极的结构，上述光电转换层含有通式R-M-X₃(其中，R为有机分子、M为金属原子、X为卤原子或硫属原子)所示的有机无机钙钛矿化合物。

以下详述本发明。

本发明的柔性太阳能电池具有依次层叠有金属箔、电子传输层、光电转换层、空穴传输层和透明电极的结构。

上述金属箔作为柔性太阳能电池的基材而发挥作用。上述金属箔可以在作为柔性太阳能电池的一个电极的同时，还作为基材而发挥作用。通过使用金属箔作为基材，从而即使在后述的光电转换层形成工序中出于赋予耐光性的目的而以80℃以上的温度进行退火，也能够将应变的发生抑制为最小限度，能够得到具有高的光电转换效率的柔性太阳能电池。上述金属箔实质上优选为平坦的。

作为构成上述金属箔的金属，没有特别限定，优选为耐久性优异且具有可用作电极的导电性的金属，可以使用例如铝、钛、铜、金等金属；不锈钢(SUS)等合金。这些材料可以单独使用，也可以组合使用2种以上。