[发明专利]一种新型大尺寸反式结构钙钛矿太阳能电池器件

说明书

本发明公开了一种新型大尺寸反式结构钙钛矿太阳能电池器件，包括：在一个电池单元中钙钛矿太阳能电池包括由基板材料上依次设置的导电玻璃、空穴传输层、钙钛矿吸光层、电子传输层、保护层以及金属电极。本反式结构的钙钛矿太阳电池相比于正式结构具有可忽略的迟滞效应，界面稳定性良好，并且钙钛矿材料界面有相对于正式结构更低的陷阱态密度，能够使电荷的传输更顺畅。

技术领域

本发明涉及钙钛矿太阳能电池技术领域，特别是一种新型大尺寸反式结构钙钛矿太阳能电池器件。

背景技术

近年来钙钛矿材料作为一种新型的太阳能电池材料受到更多的关注。其具有成本低、宽的光谱吸收范围、可调的直接带隙、高的吸收系数、组分可调、长的载流子扩散距离等特点，因此在太阳能电池领域有非常广阔的发展前景。

传统的正式结构钙钛矿太阳电池由于迟滞效应较为明显且器件稳定性有待改善，并且正式结构基于高温烧结的多孔氧化物光阳极的结构难以适应低温柔性器件的发展需求。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种新型大尺寸反式结构钙钛矿太阳能电池器件。

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种新型大尺寸反式结构钙钛矿太阳能电池器件，包括由基板材料上依次设置的导电玻璃、空穴传输层、钙钛矿吸光层、电子传输层、保护层以及金属电极。

作为本发明的进一步改进，所述导电玻璃为FTO导电玻璃，方阻20-30Ω。

作为本发明的进一步改进，所述空穴传输层为酞菁铜，其厚度为10nm。

作为本发明的进一步改进，所述钙钛矿吸光层上设置有钙钛矿薄膜，所述钙钛矿薄膜由CsBr以及FAI反应而成。

作为本发明的进一步改进，所述钙钛矿吸光层热处理在CVD管式炉中，温度以10℃/min的速率从室温升温到170℃，并在170℃保温50分钟。

作为本发明的进一步改进，所述电子传输层为C₆₀，其厚度为30nm。

作为本发明的进一步改进，所述保护层为BCP，其厚度为7nm。

作为本发明的进一步改进，所述金属电极为银，其厚度为100nm。

本发明的有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

本反式结构的钙钛矿太阳电池相比于正式结构具有可忽略的迟滞效应，界面稳定性良好，并且钙钛矿材料界面有相对于正式结构更低的陷阱态密度，能够使电荷的传输更顺畅。

附图说明

图1为FTO玻璃基底示意图，其尺寸为10 cm×10 cm，在其上有11条通过飞秒激光刻蚀出来的刻蚀线。

图2为反式结构钙钛矿太阳电池的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图2，新型大尺寸反式结构的钙钛矿太阳能电池，该结构由6个部分组成，从太阳光入射的一侧算起，玻璃基底1，空穴传输层2、钙钛矿活性层3、电子传输层4、保护层5金属电极6。原理为入射光透过玻璃基底入射以后，能量大于禁带宽度的光子被吸收，产生激子，随后激子在钙钛矿吸光层分离，变为空穴和电子并分别注入传输材料中。其中空穴注入是从钙钛矿材料进入到空穴传输材料中，电子注入是从钙钛矿材料进入到电子传输材料，进而产生电能。