一种复合电子传输层及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115915871A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211376342.4(22)申请日2022.11.04(71)申请人无锡极电光能科技有限公司地址214101江苏省无锡市锡山经济开发区东部园大成路1066号(72)发明人应海兵吴俊杰王雪戈于振瑞(74)专利代理机构北京远智汇知识产权代理有限公司11659专利代理师牛海燕(51)Int.Cl.H10K71/00(2023.01)H10K71/60(2023.01)H10K30/50(2023.01)H10K30/40(2023.01)H10K30/85(2023.01)权利要求书1页说明书10页附图2页(54)发明名称一种复合电子传输层及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供一种复合电子传输层及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤：(1)提供有机电子传输层；(2)将金属单质在工艺气氛中热蒸发，所述金属单质与所述工艺气氛中的气体反应形成的产物沉积在所述有机电子传输层的表面，形成无机电子传输层，得到所述复合电子传输层。本发明采用热蒸发的方法制备无机电子传输层，避免了高能粒子对钙钛矿层造成损伤，同时以金属单质为原材料，使得原材料更容易获取，有效降低了生产成本。此外，构建有机/无机复合电子传输层可大幅减少有机层的厚度，在降低有机材料对电池稳定性影响的同时又能保留有机电子传输层的优势，有效提高了钙钛矿太阳能电池的光电转换效率。CN115915871ACN115915871A权利要求书1/1页1.一种复合电子传输层的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)提供有机电子传输层；(2)将金属单质在工艺气氛中热蒸发，所述金属单质与所述工艺气氛中的气体反应形成的产物沉积在所述有机电子传输层的表面，形成无机电子传输层，得到所述复合电子传输层。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机电子传输层的厚度为5～50nm，优选为5～20nm。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述金属单质包括Ti、Ni、Nb、Sb、Sn、Zn或In中的任意一种或至少两种的组合，优选为Sn。4.根据权利要求1‑3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述工艺气氛中气体的气流量为10～100sccm，优选为30～70sccm。5.根据权利要求1‑4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述工艺气氛中的气体包括氧气，优选为氧气和保护性气体的混合气，所述保护性气体包括氩气和/或氮气；优选地，所述混合气中氧气和保护性气体的体积比为(7～11):1。6.根据权利要求1‑5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述无机电子传输层包括金属氧化物；优选地，所述金属氧化物包括SnO2、TiO2、NiO、ZnO、Nb2O5、Sb2O3或掺锡的氧化铟中的任意一种，优选为SnO2。7.根据权利要求1‑6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述热蒸发的腔体温度为25～300℃，优选为50～100℃；优选地，所述热蒸发的本底真空度≤5×10‑4Pa；优选地，所述热蒸发的蒸发速率为优选为8.根据权利要求1‑7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)沉积有机电子传输层；(2)在≤5×10‑4Pa下向反应腔室通入气流量为10～100sccm的气体，并以的热蒸发速率在所述有机电子传输层上沉积无机电子传输层，热蒸发时腔体温度为25～300℃。9.一种如权利要求1‑8任一项所述的制备方法制备的复合电子传输层，其特征在于，所述复合电子传输层包括有机电子传输层和位于有机电子传输层表面的无机电子传输层；优选地，所述无机电子传输层的厚度为5～50nm，优选为10～30nm。10.一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池包括如权利要求8或9所述的复合电子传输层。2CN115915871A说明书1/10页一种复合电子传输层及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种复合电子传输层及其制备方法和应用。背景技术[0002]随着社会的快速发展，人们对能源的需求量越来越大。而化石能源属于不可再生能源，在不断使用过程中其存量会越来越少，终有耗尽的一天。因此，对可再生能源的开发利用意义重大。太阳能是可再生能源领域的重要组成部分，其具有存量丰富、获取容易、对环境无污染等优点，因此太阳能的开发与利用至关重要，同时受到了世界各地的广泛关注。[0003]在当前光伏领域里，钙钛矿太阳能电池是最前沿的新型太阳能电池，其具有转换效率高、制造成本低、制造流程短等特点。实现钙钛矿太阳能光伏组件的大规模量产将会是完成光伏电力平价上网目标的重要途径之一。目前，钙钛矿太阳能电池在产业化过程中仍面临着一些难题，如反式