一种碳电极添加剂、碳电极浆料及其制备方法、应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115768225A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211383904.8(22)申请日2022.11.07(71)申请人武汉万度光能研究院有限责任公司地址430000湖北省武汉市东湖新技术开发区关东科技工业园4号地2幢主厂房南区(72)发明人蒋友宇盛余松(74)专利代理机构北京润捷智诚知识产权代理事务所(普通合伙)11831专利代理师徐颖超乔会霞(51)Int.Cl.H10K85/10(2023.01)H10K30/81(2023.01)H10K71/00(2023.01)权利要求书1页说明书9页附图1页(54)发明名称一种碳电极添加剂、碳电极浆料及其制备方法、应用(57)摘要本发明提供一种碳电极添加剂、碳电极浆料及其制备方法、应用，所述碳电极添加剂，具有如式(Ⅰ)所示的结构。本发明的碳电极添加剂可以水解，其水解产物能够在炭黑或者石墨表面形成氟化烷烃自组装层，通过碳‑氟键形成表面偶极作用，可以有效提高碳电极的功函数，解决了无空穴可印刷介观太阳能电池中碳电极与钙钛矿层能级失配问题，达到了提高太阳能电池性能的技术效果。CN115768225ACN115768225A权利要求书1/1页1.一种碳电极添加剂，其特征在于，具有如式(Ⅰ)所示的结构：其中，R为碳原子数为1‑3的烷基；n为‑CF2‑的重复单元数目，为整数，且0≤n≤5。2.一种碳电极浆料，其特征在于，含有权利要求1所述的碳电极添加剂。3.根据权利要求2所述的碳电极浆料，其特征在于，还包括导电石墨、导电炭黑、粘结剂、造孔剂、溶剂。4.根据权利要求3所述的碳电极浆料，其特征在于，所述导电石墨为石墨或功能化石墨的一种或多种；任选地，所述导电炭黑为炭黑或功能化炭黑中的一种或多种；任选地，所述粘结剂为二氧化锆；任选地，所述造孔剂为乙基纤维素；任选地，所述溶剂为乙醇或松油醇中的一种或多种。5.根据权利要求3所述的碳电极浆料，其特征在于，所述碳电极添加剂与所述导电石墨、所述导电炭黑的质量之和的重量比为(0.1‑10):100。6.根据权利要求3所述的碳电极浆料，其特征在于，包括如下重量份的原料：7.一种权利要求2‑6中任意一项所述的碳电极浆料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：取导电石墨、导电炭黑、粘结剂、造孔剂、溶剂，混合均匀，向混合物中加入碳电极添加剂，混合均匀，得到碳电极浆料。8.根据权利要求7所述的碳电极浆料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：取导电石墨、导电炭黑、粘结剂、造孔剂、溶剂，混合均匀，向混合物中加入碳电极添加剂，并进行球磨或砂磨，混合均匀，再将所述溶剂除去，进行研磨，得到碳电极浆料。9.一种权利要求2‑6中任意一项所述的碳电极浆料在制备介观太阳能电池中的碳电极的应用。10.一种介观太阳能电池，其特征在于，包括权利要求2‑6中任意一项所述的碳电极浆料制备得到的碳电极。2CN115768225A说明书1/9页一种碳电极添加剂、碳电极浆料及其制备方法、应用技术领域[0001]本发明涉及太阳能电池制备技术领域，特别是指一种碳电极添加剂、碳电极浆料及其制备方法、应用。背景技术[0002]与常规钙钛矿太阳能电池相比，无空穴可印刷介观太阳能电池没有空穴传输层，钙钛矿吸光层与碳电极直接接触。无空穴介观太阳能电池具有制备工艺简单、成本低廉、可大面积生产以及稳定性优异等优点。[0003]目前，无空穴介观太阳能电池中的介孔碳电极浆料主要包括导电石墨、导电炭黑、二氧化锆高温粘结剂以及纤维素作为粘结剂和造孔剂，由此得到的碳电极功函数通常为5.0eV。但是，碘铅甲胺(MAPbI3)钙钛矿和碘铅甲脒(FAPbI3)钙钛矿的价带分别为5.4eV和5.7eV，因此，碳电极与钙钛矿层之间存在能级失配问题，导致载流子非辐射复合增加，限制了器件的开路电压和器件性能。[0004]鉴于此，目前亟待提出一种高功函的介孔碳电极，以进一步提高无空穴可印刷介观太阳能电池的性能。发明内容[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种碳电极添加剂、碳电极浆料及其制备方法、应用，以解决现有技术中的无空穴可印刷介观太阳能电池的碳电极功函低、与钙钛矿层之间存在较大的能级失配的技术问题。[0006]为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：[0007]一种碳电极添加剂，具有如式(Ⅰ)所示的结构：[0008][0009]其中，R为碳原子数为1‑3的烷基；n为‑CF2‑的重复单元数目，为整数，且0≤n≤5。[0010]本发明还提供一种碳电极浆料，含有所述的碳电极添加剂。[0011]优选地，所述的碳电极浆料，还包括导电石墨、导电炭黑、粘结剂、造孔剂、溶剂。[0012]优选地，所述导电石墨为石墨或功能化石墨的一种或多种；[0013]其中，所述