[发明专利]导电碳浆、导电电极和光电器件

说明书

本发明公开了一种导电碳浆，按质量计，包括溶剂、15～55％碳材料、3～20％分散剂、0.3～10％添加剂，所述添加剂为正硅酸四乙酯和异丙醇铝中的至少一种。通过在碳材料中添加有正硅酸四乙酯和/或异丙醇铝，形成的导电碳浆能够钝化钙钛矿表面缺陷，减少缺陷态密度，从而提高制得的太阳能电池的光电性能。

技术领域

本发明涉及光电领域，尤其是涉及一种导电碳浆、导电电极和光电器件。

背景技术

太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置，其中钙钛矿太阳能电池是一种利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池，属于第三代太阳能电池。钙钛矿太阳能电池一般由阳极、电子传输层、钙钛矿吸收层、空穴传输层和阴极等部分组成，其中通常用贵金属(Au或Pt)作为钙钛矿太阳能电池的对电极，但是贵金属材料的成本较高，并且需要真空蒸镀等复杂工艺来制备对电极，因此寻找价格低廉的材料来替代贵金属具有重要的应用价值。碳材料价格低廉、具有较好的导电性能，具备替代贵金属电极的潜力，目前基于碳材料形成的碳基钙钛矿太阳能电池的光电性能还有待提升。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种导电碳浆、导电电极和光电器件，利用该导电碳浆制得的光电器件具有优异的光电性能。

本发明所采取的技术方案是：

本发明的第一方面，提供导电碳浆，按质量计，包括溶剂、15～55％碳材料、3～20％分散剂、0.3～10％添加剂，所述添加剂为正硅酸四乙酯和异丙醇铝中的至少一种。

配制导电碳浆时，可以将原料混合在一起，用行星式球磨机，三辊机，搅拌机，或研钵等混合设备将其充分混合均匀。

根据本发明的一些实施例的导电碳浆，所述碳材料占整个导电碳浆的质量分数为38～45％。

根据本发明的一些实施例的导电碳浆，所述添加剂占整个导电碳浆的质量分数为0.5～5％。

根据本发明的一些实施例的导电碳浆，所述溶剂同时具有亲水基团和疏水基团。同时具有亲水基团和疏水基团是指同一溶剂中含有两种基团，譬如辛醇中含有辛烷基疏水基团和羟基亲水基团。溶剂为同时含有亲水基团和疏水基团的两性溶剂，可以在亲水和疏水衬底上都能实现良好的粘结。

根据本发明的一些实施例的导电碳浆，所述溶剂为异己醇、异庚醇、异辛醇、异壬醇中的至少一种。进一步优选地，所述溶剂为异辛醇。

根据本发明的一些实施例的导电碳浆，所述碳材料包括高导电碳材料和高功函碳材料，所述高导电碳材料的电阻率为0.01×10^-6～13×10^-6Ω·m，所述高功函碳材料的功函数在4.8eV至5.2eV之间。高功函碳材料与钙钛矿材料实现能级匹配，转移界面电荷，高导电碳材料作为导电电极与外电路相连，两者同时使用并结合使用添加剂形成的导电碳浆有利于提升制得太阳能电池的光电性能。

根据本发明的一些实施例的导电碳浆，所述高导电碳材料包括石墨、碳纳米管中的至少一种。

根据本发明的一些实施例的导电碳浆，所述高功函碳材料包括炭黑。

根据本发明的一些实施例的导电碳浆，所述分散剂为乙基纤维素、聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。

本发明的第二方面，提供一种导电电极，包括上述的导电碳浆。

本发明的第三方面，提供一种光电器件，包括上述的导电电极。

根据本发明的一些实施例的光电器件，所述光电器件为太阳能电池或光电探测器。

根据本发明的一些实施例，所述太阳能电池为钙钛矿太阳能电池。

本发明实施例的有益效果是：