基于紫外光屏蔽层的钙钛矿光伏电池.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CN107154461A(43)申请公布日2017.09.12(21)申请号201710370032.4(22)申请日2017.05.23(71)申请人董春梅地址241007安徽省芜湖市鸠江区鸠兹家苑175幢1单元601室(72)发明人不公告发明人(51)Int.Cl.H01L51/42(2006.01)H01L51/44(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称基于紫外光屏蔽层的钙钛矿光伏电池(57)摘要本发明公开了一种基于紫外光屏蔽层的钙钛矿光伏电池，包括ITO导电玻璃基底、紫外光屏蔽层、空穴传输层、钙钛矿光吸收层、电子传输层和反射电极组成；所述的紫外屏光蔽层由N个依次层叠的m-MTDATA/F16CuPc异质结所组成。本发明能够显著提高钙钛矿光伏电池的工作寿命。CN107154461ACN107154461A权利要求书1/1页1.基于紫外光屏蔽层的钙钛矿光伏电池，包括ITO导电玻璃基底、紫外光屏蔽层、空穴传输层、钙钛矿光吸收层、电子传输层和反射电极组成；所述的紫外光屏蔽层形成在ITO导电玻璃基底之上；所述的紫外屏光蔽层由N个依次层叠的m-MTDATA/F16CuPc异质结所组成；所述的m-MTDATA/F16CuPc异质结中m-MTDATA的厚度为2-5nm，F16CuPc的厚度为2-5nm；所述的紫外屏光蔽层中m-MTDATA/F16CuPc异质结个数N的数值范围为10-30的整数。2.根据权利要求1所述的基于紫外光屏蔽层的钙钛矿光伏电池，其特征在于,所述的ITO导电玻璃基底的方块电阻小于10欧姆，可见光透过率大于80%。3.根据权利要求1所述的基于紫外光屏蔽层的钙钛矿光伏电池，其特征在于,所述的空穴传输层形成在紫外光屏蔽层上；所述的空穴传输层包括NiO、spiro-OMeTAD、PEDOT：PSS，P3HT，PCDTBT，PTB7，MoOx，grapheneoxide，NiOx，WO3，V2O5；所述的空穴传输层优选厚度30-100nm。4.根据权利要求1所述的基于紫外光屏蔽层的钙钛矿光伏电池，其特征在于,所述的钙钛矿光吸收层形成在空穴传输层上；所述的钙钛矿光吸收层为甲胺铅碘多晶膜；所述的钙钛矿光吸收层优选厚度200-600nm。5.根据权利要求1所述的基于紫外光屏蔽层的钙钛矿光伏电池，其特征在于,所述的电子传输层形成在钙钛矿光吸收层上；所述的电子传输层优选为PC60BM，PC70BM，ICBA，C60以及其它富勒烯衍生物；所述的电子传输层优选厚度20-200nm。6.根据权利要求1所述的基于紫外光屏蔽层的钙钛矿光伏电池，其特征在于,所述的反射电极形成在电子传输层上；所述的反射电极优选为Ag或者Al，优选厚度为100-1000nm。7.根据权利要求1所述的基于紫外光屏蔽层的钙钛矿光伏电池的制造方法，其特征在于，按以下步骤依次进行：(1)ITO导电玻璃基底清洗；(2)ITO导电玻璃基底上制备紫外光屏蔽层；(3)紫外光屏蔽层上制备空穴传输层;(4)空穴传输层上制备钙钛矿光吸收层;(5)钙钛矿光吸收层上制备电子传输层;(6)电子传输层上制备反射电极。8.根据权利要求1或权利要求7任一所述的基于紫外光屏蔽层的钙钛矿光伏电池的制造方法，其特征在于，制备紫外光屏蔽层的制备采用真空热沉积的方法进行，沉积速率控制为0.05nm/s，沉积厚度和沉积速率使用石英晶振片进行监控。2CN107154461A说明书1/5页基于紫外光屏蔽层的钙钛矿光伏电池技术领域[0001]本发明涉及太阳能电池技术领域，具体为基于紫外光屏蔽层的钙钛矿光伏电池及其制造方法。背景技术[0002]钙钛矿太阳能电池由于其成本低，性能好，制备简单收到科研以及产业界的高度重视。钙钛矿材料从2009年用于太阳能电池，到目前效率已经达到将近20％。钙钛矿太阳能电池是近几年来发展非常迅速的低成本薄膜太阳能电池。钙钛矿太阳能电池结构核心是具有钙钛矿晶型(ABX3)的有机金属卤化物吸光材料。在这种钙钛矿ABX3结构中，A为甲胺基(CH3NH3)，B为金属铅原子，X为氯、溴、碘等卤素原子。目前在高效钙钛矿型太阳能电池中，最常见的钙钛矿材料是碘化铅甲胺(CH3NH3PbI3)，它的带隙约为1.5eV，消光系数高，几百纳米厚薄膜就可以充分吸收800nm以下的太阳光。而且，这种材料制备简单，将含有PbI2和CH3NH3I的溶液，在常温下通过旋涂即可获得均匀薄膜。上述特性使得钙钛矿型结构CH3NH3PbI3不仅可以实现对可见光和小部分近红外光的吸收，而且所产生的光生载流子不易复合，能量损失小，这是钙钛矿型太阳能电池能够实现高效率的根本原因。[0003]虽然碘化铅甲胺钙钛矿太阳能电池效率已经获得了