[实用新型]一种高效稳定的钙钛矿太阳能电池

说明书

本实用新型公开了一种高效稳定的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池的结构从下至上依次为：透明导电衬底、窗口层、钙钛矿吸光层、防紫外疏水层。与传统的钙钛矿太阳能电池相比，本实用新型的优点在于：在钙钛矿吸光层表面加了一层防紫外疏水层，一方面，这种防紫外疏水层可以起到防潮保护作用，防止钙钛矿吸光层水解；另一方面，它还可以吸收紫外光，防止钙钛矿吸光层光解。因此，本实用新型具有提高钙钛矿太阳能电池稳定性的显著优势。

技术领域

本实用新型属新能源领域，具体涉及一种高效稳定的钙钛矿太阳能电池的结构。

背景技术

随着人类社会的不断进步与发展，由工业生产所带来的能源和环境问题日益明显，化石燃料（石油、煤炭、天然气等）的有限储量及其燃烧带来的全球变暖问题，使人们不得不去寻找和开发环保且可再生的新型能源。太阳能来源丰富，取之不尽，用之不竭，而且太阳能绿色环保无污染，是未来有希望获得大规模应用的新能源之一，受到国际社会的广泛关注与研究，太阳能电池就是将太阳能转换为电能的重要器件之一。

目前，全球太阳能电池生产主要以晶体硅太阳能电池为主，传统的晶硅太阳能电池生产技术较为成熟，但由于其制造成本较高，环境污染大，大大限制了其广泛应用。为此，研究者们逐渐将目光转移到了高效率、低成本的新型太阳能电池上。近年来，基于有机无机杂化钙钛矿材料制备的太阳能电池，由于具有丰富的原料来源、低廉的生产成本和较高的转换效率等优点，受到了众多研究者们的青睐，其研发已获得了飞跃式的发展。

钙钛矿太阳电池虽然具有能量转换效率高和成本低等优点，但制约其应用的因素却依然存在，钙钛矿太阳能电池的稳定性为制约其应用的重要因素之一。而影响钙钛矿太阳能电池稳定性的因素又有很多，如钙钛矿太阳能电池暴露于空气中，空气中的水蒸气会使钙钛矿材料水解；另外，紫外线照射会使钙钛矿材料光解等等。上述缺陷制约了钙钛矿太阳能电池的广泛应用。因此，人们急需寻找一种高效并且性能稳定的钙钛矿太阳能电池来推动太阳能电池的发展。

发明内容

为了提高传统钙钛矿太阳能电池的稳定性与光电转换效率，本实用新型提供一种高效稳定的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池的结构从下至上依次为：透明导电衬底、窗口层、钙钛矿吸光层、防紫外疏水层。所述透明导电衬底为FTO导电玻璃或ITO导电玻璃；所述窗口层为TiO₂薄膜或ZnO薄膜或SnO₂薄膜或CdS薄膜；所述钙钛矿吸光层材料为CH₃NH₃PbI₃或CH₃NH₃PbCl₃或CH₃NH₃PbBr₃；所述防紫外疏水层材料的制备方法，其特征在于，首先，将乙酸丁酯加入到圆底烧瓶中，通氮气0.1小时-1小时后开始加热至70-80℃，接着将过氧化二苯甲酰、丙烯酸丁酯及甲基丙烯酸缩水甘油酯加入到烧瓶中，保温0.5小时-2小时；然后，将甲基丙烯酸十二氟庚酯缓慢滴加到烧瓶中，反应0.5小时-2小时，加入对羟基苯甲醚的乙酸乙醋溶液，待聚合物溶液冷却后，通过旋转蒸发仪除去乙酸丁酯及未反应的单体；最后，加入适量引发剂与荧光剂，即制得所述的防紫外疏水层。与传统的钙钛矿太阳能电池相比，本实用新型的优点在于：在钙钛矿吸光层表面加了一层防紫外疏水层，一方面，这种防紫外疏水层可以起到防潮保护作用，防止钙钛矿吸光层水解；另一方面，它还可以吸收紫外光，防止钙钛矿吸光层光解。因此，本实用新型具有提高钙钛矿太阳能电池稳定性的显著优势。

附图说明

附图1是本实用新型提供的一种高效稳定的钙钛矿太阳能电池的层结构示意图。

附图1标号说明：

1—透明导电衬底；

2—窗口层；

3—钙钛矿吸光层；

4—防紫外疏水层。