[发明专利]一种基于疏水涂层的钙钛矿太阳能电池

说明书

本发明涉及一种基于疏水涂层的钙钛矿太阳能电池，包括：导电玻璃；空穴传输层，位于所述导电玻璃上；钙钛矿吸光层，位于所述空穴传输层上；疏水涂层，位于所述钙钛矿吸光层上；电子传输层，位于所述疏水涂层上；对电极，位于所述电子传输层上。本发明实施例通过在钙钛矿吸光层上制备一层疏水涂层，由于疏水涂层具有良好的疏水性，覆盖在钙钛矿吸光层上可以防止钙钛矿膜与氧气和水汽接触，从而减缓了钙钛矿材料的分解，延长了钙钛矿太阳能电池的寿命，为钙钛矿太阳能电池的产业化奠定了基础。

技术领域

本发明属于光电技术领域，具体涉及一种基于疏水涂层的钙钛矿太阳能电池。

背景技术

近年来太阳能电池技术快速发展，而其中钙钛矿电池成为备受瞩目的一类电池，器件效率从2009年的3.8％迅速提高到了22.7％。钙钛矿电池具有高转化效率、制备简单、材料广泛、成本低廉等优点，应用前景十分广阔。

太阳能电池是一种利用光伏效应将光能转化为电能的器件。作为太阳能电池的吸光材料，钙钛矿材料在器件中起着吸收入射光的作用，在可见光区与近红外区具有较强的吸收带，是实现钙钛矿太阳能电池高效率的必备条件。在钙钛矿材料中，带隙可通过构成元素组分进行调控，从而得到较为合适的吸收带隙。钙钛矿电池制备成本低且可以通过简易溶液法制备，是极具潜力的可大规模商业化生产的能源材料。

但是，虽然钙钛矿材料易于合成并且价格相对便宜，但是钙钛矿材料对氧气和湿度非常敏感，其晶体结构会受到氧气和湿气破坏，从而影响太阳能电池的使用寿命，严重制约了钙钛矿太阳能电池的产业化。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于疏水涂层的钙钛矿太阳能电池。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明实施例提供了一种基于疏水涂层的钙钛矿太阳能电池，包括：

导电玻璃；

空穴传输层，位于所述导电玻璃上；

钙钛矿吸光层，位于所述空穴传输层上；

疏水涂层，位于所述钙钛矿吸光层上；

电子传输层，位于所述疏水涂层上；

对电极，位于所述电子传输层上。

在本发明的一个实施例中，所述导电玻璃为ITO导电玻璃或者FTO导电玻璃。

在本发明的一个实施例中，所述空穴传输层的厚度为10～20nm。

在本发明的一个实施例中，所述钙钛矿吸光层的厚度为100～300nm。

在本发明的一个实施例中，所述钙钛矿吸光层材料为ABX₃，其中，A为CH₃NH₃⁺、HC(NH₂)₂⁺、CH₃(CH₂)_nNH₃⁺(n＝1～7)、C₆H₅(CH₂)_nNH₃⁺(n＝1～4)、Cs⁺中的一种或多种，B为Pb₂⁺、Sn₂⁺、Cu₂⁺中的一种或多种，X为I^-、Br^-、Cl^-中的一种或多种。

在本发明的一个实施例中，所述疏水涂层的厚度为5～10nm。

在本发明的一个实施例中，所述疏水涂层材料包括纳米二氧化钛/聚氨酯。