[实用新型]一种钙钛矿太阳能电池

说明书

本实用新型公开了一种钙钛矿太阳能电池，包括依次设置在透明衬底上的阳极层、空穴传输层、光吸收层电子传输层和阴极层，所述阳极层为具有网格状结构的金属层。本实用新型解决了钙钛矿太阳能电池在大尺寸的设计下，具有更好的延展性、导电性和透光性的问题。

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种钙钛矿太阳能电池。

背景技术

随着化石能源的日渐枯竭和其对环境的污染，寻找可再生的清洁能源已经迫在眉睫。太阳能作为一种利用太阳辐射连续输入，可在任意地点取用的可再生清洁资源，越来越得到关注。因此利用半导体材料的光生伏特效应把光转换成电的太阳能电池，也成了应对能源枯竭危机，解决环境污染问题的重要途径。其中，以有机-无机钙钛矿材料为基础的钙钛矿太阳能电池的发展最为迅猛，光电转换效率已可以达到22.1％，再加上钙钛矿材料具有很多优点，如合适的带宽、较低的复合率、扩散长度长、载流子寿命长等，使其成为目前研究的热点。

钙钛矿太阳能电池的主要参数如填充因子和短路电流密度很大程度取决于透明电极的光透射率以及电阻率。目前钙钛矿太阳能电池应用最广的透明电极材料是铟锡氧化物(ITO：Indium Tin Oxides)，但由于铟是相对稀少的元素，具有毒性，且在衬底上形成ITO电极的制备工艺(如溅射、热蒸发、脉冲激光淀积等)对设备有一定要求，因此ITO电极的成本比较昂贵，不利于大批量生产。

另外，ITO具有脆性，不利于制备大型化器件。未来的钙钛矿太阳能电池在商业上的主要趋势是大型化，但是ITO电极的面电阻是随着ITO电极的尺寸增大而增大。如果为了降低ITO电极的面电阻增加了其厚度时，会使ITO电极的透光性下降，导致钙钛矿太阳能电池的产电量降低。

因此，有必要研发一种钙钛矿太阳能电池，确保电极具有较高的透光率和导电率的同时，实现大型化设计。

实用新型内容

鉴于现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种钙钛矿太阳能电池，以解决太阳能电池保持较高的透光率和导电率的同时，实现大型化设计问题。

为了达到上述的目的，本实用新型提供了如下的技术方案：

一种钙钛矿太阳能电池，包括依次设置在透明衬底上的阳极层、空穴传输层、光吸收层、电子传输层和阴极层，所述阳极层为具有网格状结构的金属层。

优选地，所述阳极层包括依次设置在所述透明衬底上的第一金属层和第二金属层。

优选地，所述第一金属层的材料为镍，所述第二金属层的材料为金。

优选地，所述第一金属层的厚度为10～20nm，所述第二金属层的厚度为30～80nm。

优选地，所述阳极层与所述空穴传输层之间设有空穴收集层。

优选地，所述空穴收集层的厚度为100～200nm，所述空穴传输层厚度为10～20nm。

优选地，所述阳极层的网格状结构的形状为多边形。

与现有技术相比，本实用新型提供的钙钛矿太阳能电池的阳极层采用了金属网格电极，在大尺寸的设计下，具有更好的延展性、导电性和透光性，适用于多种场合。进一步，在阳极层与空穴传输层之间设置了空穴收集层，空穴收集层的厚度大于阳极层的厚度，形成平整的表面，有利于位于其上方的各层结构形成平整的表面；另外，空穴收集层填充在阳极层的网状结构的中空部分，使得空穴收集层与阳极层具有较大的接触面积，提高了光生空穴的收集效率。

附图说明

图1为本实用新型提供的钙钛矿太阳能电池的结构示意图；

图2为本实用新型提供的钙钛矿太阳能电池的制备流程图。

具体实施方式