[发明专利]一种全无机钙钛矿/有机叠层太阳电池及其制备方法在审
申请号: | 202010341809.6 | 申请日: | 2020-04-27 |
公开(公告)号: | CN113644195A | 公开(公告)日: | 2021-11-12 |
发明(设计)人: | 谭占鳌;郎昆;姚建曦;白一鸣 | 申请(专利权)人: | 华北电力大学 |
主分类号: | H01L51/42 | 分类号: | H01L51/42;H01L51/48 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 任美玲 |
地址: | 102206 北京市*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 无机 钙钛矿 有机 太阳电池 及其 制备 方法 | ||
1.一种全无机钙钛矿/有机叠层太阳电池,其特征在于,包括从上到下依次层叠的玻璃基底,透明顶电极,电子传输层,全无机钙钛矿光吸收层,中间层,有机光吸收层,空穴传输层和金属底电极,所述中间层为P3HT层/MoO3层/金属层/PFN-Br层的复合薄膜,所述P3HT层与所述全无机钙钛矿光吸收层层叠,所述PFN-Br层与所述有机光吸收层层叠。
2.根据权利要求1所述的太阳电池,其特征在于,所述透明顶电极为ITO薄膜,厚度为100~200nm。
3.根据权利要求1所述的太阳电池,其特征在于,所述电子传输层为SnO2薄膜、氧化锌薄膜或TiO2薄膜,厚度为30~60nm。
4.根据权利要求1所述的太阳电池,其特征在于,所述全无机钙钛矿光吸收层为CsPbI2Br钙钛矿薄膜、CsPbIBr2钙钛矿薄膜、CsPbI3钙钛矿薄膜或CsPbBr3钙钛矿薄膜,厚度为200~400nm。
5.根据权利要求1所述的太阳电池,其特征在于,所述中间层的厚度为10~30nm;所述中间层的金属层选自金层或银层。
6.根据权利要求1所述的太阳电池,其特征在于,所述有机光吸收层为具有近红外吸收的有机光电材料薄膜,厚度为50~120nm。
7.根据权利要求6所述的太阳电池,其特征在于,所述有机光电材料的受体选自IEICO-4F,IEICO-4Cl和Y6中的一种或多种,给体选自PCE10,PBDB-T,PM6和PM7中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的太阳电池,其特征在于,所述空穴传输层为金属氧化物薄膜,厚度为5~50nm。
9.根据权利要求1所述的太阳电池,其特征在于,所述金属底电极选自Al,Ag,Au,Cu和Ni中的一种或多种,厚度为50~200nm。
10.一种全无机钙钛矿/有机叠层太阳电池的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
A)在导电玻璃表面涂覆导电传输层溶液,退火后,得到电子传输层;
B)在所述电子传输层表面涂覆全无机钙钛矿前驱体溶液,退火后,得到全无机钙钛矿光吸收层;
C)在所述全无机钙钛矿光吸收层表面涂覆P3HT溶液后退火,得到P3HT层,在所述P3HT层表面依次蒸镀MoO3层和金属层,再在所述金属层表面涂覆PFN-Br溶液,在所述全无机钙钛矿光吸收层表面制备得到中间层;
D)在所述中间层表面涂覆有机光电材料,得到有机光吸收层;
E)在所述有机光吸收层表面依次蒸镀空穴传输层和金属底电极,得到全无机钙钛矿/有机叠层太阳电池。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L51-00 使用有机材料作有源部分或使用有机材料与其他材料的组合作有源部分的固态器件;专门适用于制造或处理这些器件或其部件的工艺方法或设备
H01L51-05 .专门适用于整流、放大、振荡或切换且并具有至少一个电位跃变势垒或表面势垒的;具有至少一个电位跃变势垒或表面势垒的电容器或电阻器
H01L51-42 .专门适用于感应红外线辐射、光、较短波长的电磁辐射或微粒辐射;专门适用于将这些辐射能转换为电能,或者适用于通过这样的辐射进行电能的控制
H01L51-50 .专门适用于光发射的,如有机发光二极管
H01L51-52 ..器件的零部件
H01L51-54 .. 材料选择