钙钛矿太阳能电池及其制备方法.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CN109671847A(43)申请公布日2019.04.23(21)申请号201811601309.0(22)申请日2018.12.26(71)申请人蜂巢能源科技有限公司地址213200江苏省苏州市金坛区华城中路168号(72)发明人李明洁樊新召(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人赵天月(51)Int.Cl.H01L51/44(2006.01)H01L51/48(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图2页(54)发明名称钙钛矿太阳能电池及其制备方法(57)摘要本发明提出了钙钛矿太阳能电池及其制备方法，该钙钛矿太阳能电池包括：层叠设置的透明基底、负极、下转换发光层、电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层、上转换发光层和正极，其中，下转换发光层设置在负极与电子传输层之间。本发明所提出的钙钛矿太阳能电池，其上表面和下表面分别增设下转换发光层和上转换发光层，如此，可将不能被钙钛矿太阳能电池吸收的紫外光和红外光都转换成可见光，从而増加对太阳光的利用率，进而进一步提高钙钛矿太阳能电池的光电转换效率，并可延长电池的长期使用稳定性。CN109671847ACN109671847A权利要求书1/2页1.一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，包括层叠设置的透明基底、负极、下转换发光层、电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层、上转换发光层和正极，其中，所述下转换发光层设置在所述负极与所述电子传输层之间。2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述上转换发光层设置在所述空穴传输层与所述正极之间，或所述正极远离所述负极的一侧。3.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，形成所述下转换发光层的材料包括掺杂的硅酸盐、磷酸盐、硼酸盐、钒酸盐、铝酸盐、第一氟化物和氧化物中的至少一种。4.根据权利要求3所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述硅酸盐为硅酸钇、硅酸镁钙、硅酸锶钙、硅酸钇钠或硅酸铝钙，所述磷酸盐为磷酸钙锂或磷酸锶钙钠，所述硼酸盐为硼酸镁钡，所述钒酸盐为钒酸钇，所述铝酸盐为铝酸锶，所述第一氟化物为氟化钇或氟化镁钾，所述氧化物为氧化钇、氧化锌或二氧化钛。5.根据权利要求3所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述掺杂的元素包括Er3+、Ho3+、Eu3+、Tb3+、Dy3+、Sm3+、Ce3+、Bi3+、Li+和Mn2+中的至少一种。6.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，形成所述上转换发光层的材料包括稀土元素掺杂的第二氟化物和钨酸钇钠，其中，所述稀土元素包括Yb3+、Er3+、Ho3+、Tm3+和Gd3+中的至少一种，所述第二氟化物为氟化钇钠、氟化镥钠、氟化三氟乙酸钠或氟化镧。7.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述上转换发光层的厚度为2～100纳米。8.一种制备钙钛矿太阳能电池的方法，其特征在于，包括：在透明基底的表面形成负极；通过磁控溅射的方法，在所述负极远离所述透明基底的表面形成下转换发光层；在所述下转换发光层远离所述透明基底的表面依次形成电子传输层、钙钛矿层和空穴传输层；通过磁控溅射的方法，形成上转换发光层；形成正极。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述形成上转换发光层和所述形成正极的步骤包括：通过磁控溅射的方法，在所述空穴传输层远离所述透明基底的表面形成上转换发光层；在所述上转换发光层远离所述透明基底的一侧，形成正极。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，形成所述负极的原料包括碳纳米管和金属纳米线中的至少一种，且形成所述负极的步骤包括：将含有所述负极的原料和溶剂的悬浊液，通过喷涂或浸泡的方法在所述透明基底的表面形成负极，其中，基于所述悬浊液的总重量，所述负极的原料的含量为0.05～3wt％。11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，形成所述下转换发光层的原料包括掺杂的硅酸盐、磷酸盐、硼酸盐、钒酸盐、铝酸盐、第一氟化物和氧化物中的至少一种，其中，所述掺杂的元素的掺杂量为0.1～30mol％。2CN109671847A权利要求书2/2页12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，形成所述上转换发光层的原料包括稀土元素掺杂的第二氟化物和钨酸钇钠，其中，所述稀土元素的掺杂量为1～30mol％。3CN109671847A说明书1/8页钙钛矿太阳能电池及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及太阳能电池制造技术领域，具体的，本发明涉及钙钛矿太阳能电池及其制备方法。背景技术[0002]太阳能作为一种清洁、无污染、可再生的能源，如果能将其充分利用，将对人类社会进步和发展做出重大贡献。太阳能电池是指在太阳光的照射下，直接由光能转化为电能的一种光电转换器件，是将太阳能进行有效利用的重要途