[发明专利]带紫外保护层的钙钛矿电池组件及其制备方法

说明书

本发明涉及一种带紫外保护层的钙钛矿电池组件，钙钛矿电池组件的内部结构包括透明基底层、紫外保护层、透明导电层、上传输层、钙钛矿吸光层、下传输层和电极层，紫外保护层设置在透明基底层正面或背面，其中，在紫外保护层中包含有UVP添加剂物质，该UVP添加剂包括对胺苯甲酸类衍生物、水杨酸酯类衍生物、二苯甲酮衍生物、亚苄基樟脑衍生物、三嗪类衍生物、苯基苯并咪唑衍生、苯基苯并三唑衍生物、咪唑啉衍生物、丙二酸亚苄酯衍生物、4,4‑二芳基丁二烯衍生物中的至少一种。本发明还公开该带紫外保护层的钙钛矿电池组件的制备方法。本发明减少或消除因紫外光引发的离子迁移，提高钙钛矿太阳能电池的稳定性，尤其是光照稳定性。

技术领域

本发明涉及一种带紫外保护层的钙钛矿电池组件及其制备方法。

背景技术

近年来，钙钛矿太阳能电池得到迅猛发展。钙钛矿太阳能电池的稳定性是阻碍钙钛矿太阳能电池商业化的最后一个壁垒，尤其是在紫外光下，钙钛矿内部离子迁移的加剧、钙钛矿与传输层界面光化学反应的加剧等因素导致了钙钛矿电池的衰减，钙钛矿太阳能电池的稳定性差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种带紫外保护层的钙钛矿电池组件及其制备方法，提供紫外保护层的钙钛矿电池结构，吸收部分/全部紫外光，从而减少或消除因紫外光引发的离子迁移，提高钙钛矿太阳能电池的稳定性，尤其是光照稳定性。

本发明是这样实现的，提供一种带紫外保护层的钙钛矿电池组件，所述钙钛矿电池组件的内部结构从上至下依次包括透明基底层、紫外保护层、透明导电层、上传输层、钙钛矿吸光层、下传输层和电极层，其中，在紫外保护层中包含有UVP添加剂物质，该UVP添加剂包括对胺苯甲酸（PABA）类衍生物、水杨酸酯类衍生物、二苯甲酮衍生物、亚苄基樟脑衍生物、三嗪类衍生物、苯基苯并咪唑衍生、苯基苯并三唑衍生物、咪唑啉衍生物、丙二酸亚苄酯衍生物、4,4-二芳基丁二烯衍生物中的至少一种。

本发明是这样实现的，还提供一种带紫外保护层的钙钛矿电池组件，所述钙钛矿电池组件的内部结构从上至下依次包括紫外保护层、透明基底层、透明导电层、上传输层、钙钛矿吸光层、下传输层和电极层，其中，在紫外保护层中包含有UVP添加剂物质，该UVP添加剂包括对胺苯甲酸（PABA）类衍生物、水杨酸酯类衍生物、二苯甲酮衍生物、亚苄基樟脑衍生物、三嗪类衍生物、苯基苯并咪唑衍生、苯基苯并三唑衍生物、咪唑啉衍生物、丙二酸亚苄酯衍生物、4,4-二芳基丁二烯衍生物中的至少一种。

本发明是这样实现的，还提供一种如前所述的带紫外保护层的钙钛矿电池组件的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、将透明基底层置于真空腔体中，其背面朝向蒸发源方向，利用真空泵控制真空腔体内气压10^-8Pa~10⁵Pa，透明基底层的加热温度控制在25℃~250℃；

步骤二、将UVP添加剂置于蒸发源中，控制UVP添加剂的蒸发速率0.05Å/s~2Å/s，制得厚度1nm~500nm的含UVP添加剂的紫外保护层；

步骤三、在步骤二制备的紫外保护层上依次制备透明导电层、上传输层、钙钛矿吸光层、下传输层和电极层，直至完成钙钛矿电池组件的制备。

本发明是这样实现的，还提供一种如前所述的带紫外保护层的钙钛矿电池组件的制备方法，包括如下步骤：将UVP添加剂按重量/体积比1mg/mL~1000mg/mL溶解于水、酯类溶剂、烃类、卤代烃类溶剂、醇类溶剂、酮类溶剂、醚类溶剂、芳香烃溶剂中的任意一种溶剂中，配置成溶液，然后以刮涂、狭缝式连续涂布、喷涂中任意一种加工方式涂覆在透明基底的背面上，选择在50℃~200℃的环境下烘干0.1min~30min，得到所需的紫外保护层，然后在制备的紫外保护层上依次制备透明导电层、上传输层、钙钛矿吸光层、下传输层和电极层，直至完成钙钛矿电池组件的制备。