[发明专利]一种兼具宽光谱减反射和紫外滤光功能的钙钛矿电池及其玻璃盖板

说明书

本发明公开了一种兼具宽光谱减反射和紫外滤光功能的钙钛矿电池及其玻璃盖板，玻璃盖板包括玻璃基片、减反射结构和紫外反射层，其中：所述减反射结构设置于玻璃基片的一侧的表面上，所述紫外反射层覆盖于玻璃基片远离减反射结构一侧的表面上。本发明的钙钛矿电池，在紫外波段(300nm‑380nm)具有强反射滤光效果，且在钙钛矿电池其余工作波段具有宽光谱减反射效果，可提升钙钛矿电池的紫外稳定性以及光电转换效率。

技术领域

本发明属于光学元件领域，具体涉及一种兼具宽光谱减反射和紫外滤光功能的钙钛矿电池及玻璃盖板。

背景技术

随着人类对化石能源的大量开采和消耗，能源危机逐渐成为国际社会关注的焦点。作为具有巨大储量的可再生清洁能源，太阳能无疑是最有利用前景的能源之一。现如今，光伏电池已经成为利用太阳能的主要方法之一。近年来，具有直接带隙的卤化铅钙钛矿材料由于其具有太阳光吸收性能强，载流子迁移率高、复合少、寿命长等多种优点，引起了世界各国的广泛关注，这也使得钙钛矿电池成为了具有很好的发展潜力的光伏发电器件。迄今为止，钙钛矿电池的最高光电转换效率已达到22.7％。

然而，目前的钙钛矿电池离真正的产业化应用还有一段距离。其中的原因之一就是钙钛矿电池的稳定性不够高，其中，除了湿度和温度之外，紫外光也会对钙钛矿电池稳定性产生负面的影响，这是由于被钙钛矿电池广泛用作为电子传输层的二氧化钛材料在紫外光的照射下，其表面氧的解吸附导致了器件性能的迅速衰减。此外，目前的钙钛矿电池主要为平板式电池，光滑的玻璃盖板会造成部分入射太阳光的反射，限制了钙钛矿电池效率的提升。

发明内容

为了提升钙钛矿电池的紫外稳定性以及光学吸收率，本发明的目的是提供一种兼具宽光谱减反射和紫外滤光功能的钙钛矿电池及其玻璃盖板。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种兼具宽光谱减反射和紫外滤光功能的钙钛矿电池玻璃盖板，包括玻璃基片、减反射结构和紫外反射层，其中：所述减反射结构设置于玻璃基片的一侧的表面上，所述紫外反射层覆盖于玻璃基片远离减反射结构一侧的表面上。

进一步的，所述减反射结构由若干个高度一致、排列紧密的亚波长结构单元组成。

进一步的，所述亚波长结构单元为类蛾眼结构或锥形结构。

进一步的，所述减反射结构的若干个亚波长结构单元的排列方式为六方阵列排列、矩形阵列排列或者随机排列。

进一步的，所述减反射结构的亚波长结构单元之间的中心距离不超过200nm。

进一步的，所述减反射结构与玻璃基片的材质一致，其材质是钠钙玻璃、石英玻璃或高硅氧玻璃的一种。

进一步的，所述紫外反射层由高折射率材料膜层和低折射率材料膜层交替堆叠而成，且高折射率材料膜层和低折射率材料膜层在电池工作波段下具有光学透明特性；其中，所述高折射率材料是HfO₂、Nb₂O₅、Si₃N₄、Ta₂O₅、TiO₂、Ti₃O₅、ZnO、ZnS、ZrO₂的一种或多种，所述低折射率材料是MgF₂、SiO₂的一种或多种。

所述紫外反射层是一种光子晶体，在300nm-380nm波段具有高反射性能。

一种钙钛矿电池，包括上述的兼具宽光谱减反射和紫外滤光功能的钙钛矿电池玻璃盖板。