一種倒置可溶液旋涂的雜化鈣鈦礦太陽電池裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于太陽能電池技術領域，具體涉及一種倒置可溶液旋涂的雜化鈣鈦礦太陽電池裝置。
【背景技術】
[0002]隨著石化能源的日益短缺和所帶來的環(huán)境問題，引起全球人們的重視。太陽能電池具有清潔，可再生，成本低的特點，受到人們的青睞。有機-無機雜化鈣鈦礦太陽能電池是衍生于染料敏化太陽能電池的薄膜型固態(tài)光伏器件。自從2009年Miyasaka研究組首次成功制備了鈣鈦礦敏化太陽電池，并取得3.8%的效率。最近三年得到飛速發(fā)展，美國國家可再生能源實驗室認證的效率已達20.1%，創(chuàng)下了最高紀錄。故以鈣鈦礦為吸光層的太陽電池作為新能源是目前光伏領域最受人們矚目的。如何更進一步提高光電效率，提高太陽電池的穩(wěn)定性，是人們目前在該領域探討的熱點問題。

【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型為了提高電池裝置的光電轉化效率、增加太陽能電池穩(wěn)定性，提供了一種倒置可溶液旋涂的雜化鈣鈦礦太陽電池裝置。
[0004]本實用新型采用如下技術方案:
[0005]—種倒置可溶液旋涂的雜化鈣鈦礦太陽電池裝置，采用平面結構，由下至上逐層層疊，包括導電透明玻璃電極層、空穴傳輸層、電子傳輸層和金屬對電極層，所述空穴傳輸層與電子傳輸層之間設有鈣鈦礦液旋涂而成的吸光層。
[0006]所述的空穴傳輸層是由PED0T:PSS水溶液在導電透明玻璃電極層上表面形成的旋涂層。
[0007]所述的電子傳輸層是由PCBM溶液在吸光層上表面形成的旋涂層。
[0008]所述的金屬對電極層采用A1或Ag材料。
[0009]本實用新型通過對空穴傳輸層(PED0T:PSS)界面進行修飾，使用質子型溶劑對其處理、優(yōu)化來改變鈣鈦礦吸光層的晶型結構和形貌，改善鈣鈦礦吸光層成膜質量，達到了提高光電效率、增加太陽能電池穩(wěn)定性的目的。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0011 ]圖中:1-對電極層、2-電子傳輸層、3-吸光層、4-空穴傳輸層、5-導電透明玻璃電極層。
【具體實施方式】
[0012]如圖所示的倒置可溶液旋涂的雜化鈣鈦礦太陽電池裝置，采用平面結構，由下至上逐層層疊，包括導電透明玻璃電極層5、空穴傳輸層4、電子傳輸層2和金屬對電極層1，所述空穴傳輸層4與電子傳輸層2之間設有鈣鈦礦液旋涂而成的吸光層3。
[0013]在透明導電玻璃的基地上旋涂PED0T:PSS (聚(3，4_乙撐二氧噻吩)與聚苯乙烯磺酸鈉)的水溶液，形成空穴傳輸層，再旋涂鈣鈦礦的前驅液，形成關鍵的吸光層鈣鈦礦薄膜，之后旋涂電子傳輸層PCBM([6，6]-phenyl-C61_butyric acid methyl ester)的溶液，最后蒸鍍金屬Ag或者A1作為對電極，組裝成鈣鈦礦電池，通過吸收層吸收光子，產生激子，激子擴散，在界面處發(fā)生分離產生載流子(自由的空穴和電子)，載流子傳輸被兩電極吸收產生光電流。
[0014]該電池裝置的空穴傳輸層、電子傳輸層和吸光層都是通過溶液旋涂而成，電池性能關鍵是由吸收層的成膜質量決定的，吸收層的晶型結構和形貌以及覆蓋率，都極大的影響電池的轉化效率。
[0015]該裝置通過對空穴傳輸層(PED0T:PSS)界面進行修飾，使用質子型溶劑對其處理、優(yōu)化來改變鈣鈦礦吸光層的晶型結構和形貌，改善鈣鈦礦吸光層成膜質量，達到提高光電效率，增加太陽能電池穩(wěn)定性的目的。
【主權項】
1.一種倒置可溶液旋涂的雜化鈣鈦礦太陽電池裝置，其特征在于:采用平面結構，由下至上逐層層疊，包括導電透明玻璃電極層(5)、空穴傳輸層(4)、電子傳輸層(2)和金屬對電極層(1)，所述空穴傳輸層(4)與電子傳輸層(2)之間設有鈣鈦礦液旋涂而成的吸光層(3)。2.根據(jù)權利要求1所述的倒置可溶液旋涂的雜化鈣鈦礦太陽電池裝置，其特征在于:所述的空穴傳輸層(4)是由PEDOT:PSS水溶液在導電透明玻璃電極層(5)上表面形成的旋涂層。3.根據(jù)權利要求1所述的倒置可溶液旋涂的雜化鈣鈦礦太陽電池裝置，其特征在于:所述的電子傳輸層(2)是由PCBM溶液在吸光層(3)上表面形成的旋涂層。4.根據(jù)權利要求1所述的倒置可溶液旋涂的雜化鈣鈦礦太陽電池裝置，其特征在于:所述的金屬對電極層(1)采用A1或Ag材料。
【專利摘要】本實用新型屬于太陽能電池技術領域，本實用新型為了提高電池裝置的光電轉化效率、增加太陽能電池穩(wěn)定性，提供了一種倒置可溶液旋涂的雜化鈣鈦礦太陽電池裝置，采用平面結構，由下至上逐層層疊，包括導電透明玻璃電極層、空穴傳輸層、電子傳輸層和金屬對電極層，所述空穴傳輸層與電子傳輸層之間設有鈣鈦礦液旋涂而成的吸光層。該電池裝置的空穴傳輸層、電子傳輸層和吸光層都是通過溶液旋涂而成。電池的性能關鍵是由吸收層的成膜質量決定的，通過對空穴傳輸層(PEDOT:PSS)界面進行修飾，使用質子型溶劑對其處理、優(yōu)化來改變鈣鈦礦吸光層的晶型結構和形貌，改善鈣鈦礦吸光層成膜質量，達到了提高光電效率、增加太陽能電池穩(wěn)定性的目的。
【IPC分類】H01L51/44
【公開號】CN205141029
【申請?zhí)枴緾N201520913675
【發(fā)明人】盧珍
【申請人】山西大同大學
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年11月17日