一种掺杂荧光材料的背电极和光伏组件及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111477752A(43)申请公布日2020.07.31(21)申请号202010593756.7(22)申请日2020.06.28(71)申请人杭州纤纳光电科技有限公司地址311121浙江省杭州市余杭区仓前街道龙潭路7号B幢209室(72)发明人不公告发明人(74)专利代理机构杭州奥创知识产权代理有限公司33272代理人杨文华(51)Int.Cl.H01L51/46(2006.01)H01L51/44(2006.01)H01L51/48(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种掺杂荧光材料的背电极和光伏组件及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种掺杂荧光材料的背电极，背电极为碳电极，在制备碳电极的碳浆原料中掺杂有荧光材料，荧光材料占碳电极原料中含碳材料总量的0.05wt%~20wt%，荧光材料包括无机荧光材料或有机荧光材料，含碳材料包括炭黑粉、石墨粉或碳纳米管中至少一种。本发明还公开该背电极的制备方法以及使用该背电极的光伏组件及其制备方法。本发明将荧光材料与碳材料混合，制备得到含有荧光材料的碳浆料，经过低温退火工艺烧结后，得到含有荧光材料的背电极，利用荧光材料的光致发光性能，提高光伏组件吸光层的吸收率，进而提高了光伏组件的能量转化效率。CN111477752ACN111477752A权利要求书1/2页1.一种掺杂荧光材料的背电极，其特征在于，背电极为碳电极，在制备碳电极的碳浆原料中掺杂有荧光材料，荧光材料占碳电极原料中含碳材料总量的0.05wt%~20wt%，荧光材料包括无机荧光材料或有机荧光材料，含碳材料包括炭黑粉、石墨粉或碳纳米管中至少一种。2.如权利要求1所述的掺杂荧光材料的背电极，其特征在于，所述无机荧光材料包括钙钛矿量子点材料或无机发光量子点，所述有机荧光材料包括恶二唑及其衍生物类、三唑及其衍生物类、罗丹明及其衍生物类、香豆素类衍生物、1,8-萘酰亚胺类衍生物、吡唑啉衍生物、三苯胺类衍生物、卟啉类化合物、咔唑、吡嗪、噻唑类衍生物、苝类衍生物中任意一种。3.如权利要求2所述的掺杂荧光材料的背电极，其特征在于，所述荧光材料包括MAPbX3、FAPbX3、CsPbX3、CsSnX3、MA3Bi2X9、Cs3Sb2X9、Cs2AgSbX6、Cs3Bi2X9、CdS、CdSe、Ag2Se、CdTe、CdSeTe/ZnS、CdSe/ZnS、CdS/ZnS、CdSe/CsS、CdSe/ZnSe、CdS/CsS、CdS/ZnSe中任意一种，其中，X为Cl-、Br-或I-。4.一种如权利要求1至3中任意一项所述的掺杂荧光材料的背电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将质量比为3:1:6的石墨粉、炭黑粉和松油醇混合均匀，在常温下搅拌2h，随后将体积比为10:1的钛酸四异丙酯和冰醋酸加入以上混合体系中，继续搅拌24h后，再向混合体系中加入0.05wt%~20wt%的荧光材料，搅拌均匀后，得到掺杂有荧光材料的碳浆原料，将碳浆原料涂敷或印刷在基底表面，在70℃下干燥0.5h~2h后，冷却至室温即得到背电极。5.一种光伏组件，其特征在于，其内部结构包括电子传输层、阻挡层、钙钛矿吸光层和背电极，在其内部结构中不含空穴传输层，其中，所述背电极采用如权利要求1至3中任意一项所述的掺杂荧光材料的背电极。6.一种光伏组件，其特征在于，其内部结构包括电子传输层、阻挡层、背电极和吸光层，在其内部结构中不含空穴传输层，其中，所述背电极使用如权利要求4所述的掺杂荧光材料的背电极的制备方法制备的背电极。7.一种如权利要求5或6所述的光伏组件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、在透明导电基底上依次制备电子传输层和阻挡层，在阻挡层上印刷一层掺杂荧光材料的碳浆原料，在70℃下干燥0.5h~2h后，冷却至室温，制成掺杂荧光材料的背电极；步骤二、在背电极表面制备吸光层，最后得到无空穴传输层结构的光伏组件。8.如权利要求7所述的光伏组件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤11、配制掺杂荧光材料的碳浆原料：将4.5g石墨粉和1.5g炭黑粉球磨2h分散到10g松油醇中，然后将1.83mL的钛酸四异丙酯和0.2mL冰醋酸加入前面的混合物中，球磨10h，得到均匀的碳糊，向碳糊中添加0.1g荧光材料1,8-萘酰亚胺类衍生物，混合均匀；步骤12、在干净的透明导电基底上用丝网印刷法沉积一层二氧化钛纳米多孔层，随后在500℃下烧结半小时，冷却至室温得到二氧化钛电子传输层；步骤13、用丝网印刷法在二氧化钛层上印刷一层氧化锆层，作为电子阻挡层，随后在400℃~450℃下烧结半小时，冷却至室温；步骤14、用丝网印刷法在氧化锆层上印刷一层步骤11制备的掺杂有荧光染料的碳浆原