一种钙钛矿太阳电池及其制备方法

    公开(公告)号:CN116507183A

    公开(公告)日:2023-07-28

    申请号:CN202310612548.0

    申请日:2023-05-29

    申请人: 南开大学

    摘要: 本发明涉及光电功能材料与器件技术领域,提供一种钙钛矿太阳电池及其制备方法,采用了乙二胺和乙二硫醇的复合溶液作为溶剂,严格控制乙二胺和乙二硫醇的体积比和加热温度,使PbS和PbF2完全溶解于乙二胺和乙二硫醇的复合溶液,并采用PbS和PbF2作为制备钙钛矿太阳电池的前驱体溶液,使钙钛矿太阳电池的外延模板层引入了PbS和PbF2,改善了钙钛矿薄膜的稳定性,进一步提升了钙钛矿太阳电池的稳定性,延长了电池的使用寿命,推动了钙钛矿太阳电池的商业化进程。

    一种钙钛矿太阳电池n/i界面的修饰方法

    公开(公告)号:CN116367562A

    公开(公告)日:2023-06-30

    申请号:CN202310364607.7

    申请日:2023-04-07

    申请人: 南开大学

    摘要: 本发明提供一种钙钛矿太阳电池n/i界面的修饰方法,钙钛矿太阳电池包括透明导电衬底、电子传输层、n/i界面修饰层、钙钛矿活性层、空穴传输层和金属电极,所述n/i界面修饰层为甲酸甲脒材料,所述甲酸甲脒材料是同时包括羧基和氨基化合物的修饰层。本发明通过该界面修饰层,可有效提高电子传输材料的电学性质,钝化电子传输层表面的缺陷。此外,甲酸甲脒还可以通过在n/i界面处构造化学桥从而提高界面接触性能,并通过调节钙钛矿生长过程获得高质量的钙钛矿薄膜。同时,该修饰层对于器件的开路电压、短路电流密度、填充因子、光电转换效率都有显著的提升作用;本发明提出的修饰方法为制备高效的常规钙钛矿太阳电池提供了一个广阔前景。

    一种可改善前表面光子反射损失问题的倒结构钙钛矿电池结构

    公开(公告)号:CN114430008A

    公开(公告)日:2022-05-03

    申请号:CN202011179972.3

    申请日:2020-10-29

    申请人: 南开大学

    摘要: 一种可改善前表面光子反射损失问题的倒结构钙钛矿电池结构,包括二维六角密堆积球状纳米阵列和PIN型倒结构钙钛矿薄膜太阳电池。该结构的采用,一方面可以利用二维六角密堆积球状纳米阵列的弧面结构,构成入射光前表面折射率的梯度分布,从而起到降低菲尼尔反射损耗的效果;另一方面,二维六角密堆积球状纳米阵列的采用,具有腔谐振和米式散射效应,可改变吸收层内的电磁场分布,增加入射光的散射及吸收几率。该结构可以在不改变电池电学参数的基础上,在宽入射角度范围内实现入射光子反射损失的有效降低,获得电池光吸收效率及器件效率的有效提升。

    一种降低倒结构钙钛矿电池表面反射损失的方法

    公开(公告)号:CN114335344A

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN202011059136.1

    申请日:2020-09-30

    申请人: 南开大学

    IPC分类号: H01L51/42 H01L51/44 H01L51/48

    摘要: 一种降低倒结构钙钛矿电池表面反射损失的方法,包括在衬底外表面沉积一个二维密堆积的球状纳米陷光阵列,随后在衬底内表面制备一个PIN型倒结构钙钛矿电池。其中二维密堆积球状纳米阵列采用浸渍提拉法直接覆盖于倒结构钙钛矿太阳电池的最外层衬底的前表面,并通过等离子体刻蚀工艺进行结构调整。该方法可以在不影响电池电学结构的前提下,构成降低因折射率失配造成的菲涅尔反射,且纳米结构量子效应可改变吸收层中的电磁场分布。本发明有益效果是:该降低倒结构钙钛矿电池表面反射损失的方法具有显著的光吸收增强效果。具有显著的光吸收增强效果,利于倒结构钙钛矿电池光学特性的有效提升。

    一种钙钛矿薄膜及具有钙钛矿薄膜的太阳能电池

    公开(公告)号:CN111029463B

    公开(公告)日:2021-05-18

    申请号:CN201911029768.0

    申请日:2019-10-28

    申请人: 南开大学

    IPC分类号: H01L51/42 H01L51/44 H01L51/46

    摘要: 一种具有钝化层的钙钛矿薄膜,将修饰溶液采用旋涂法和浸泡法在钙钛矿薄膜表面形成钝化层;所述钝化层的钝化分子由三部分构成:芳基、烷基和功能基团;芳基为:亚芳基、杂亚芳基、亚芳基乙烯撑、杂亚芳基乙烯撑、亚芳基乙炔撑、杂亚芳基乙炔撑中的任意一种;烷基中的y≥1;功能基团为巯基、胺基、铵基、硫酸酯、磷酸酯、磺酸酯中的任意一种。本发明钝化后的钙钛矿薄膜,由于钝化层的钝化分子特征在于芳基的两端均具有功能基团,增强了钝化分子与钙钛矿之间的作用力;更重要的是,当两端的功能基团都与钙钛矿发生作用时,中间的芳基部分可以更有效的覆盖钙钛矿表面,修复结构缺陷;最终提高钙钛矿太阳电池的稳定性。

    一种钙钛矿薄膜及具有钙钛矿薄膜的太阳能电池

    公开(公告)号:CN111029463A

    公开(公告)日:2020-04-17

    申请号:CN201911029768.0

    申请日:2019-10-28

    申请人: 南开大学

    IPC分类号: H01L51/42 H01L51/44 H01L51/46

    摘要: 一种具有钝化层的钙钛矿薄膜,将修饰溶液采用旋涂法和浸泡法在钙钛矿薄膜表面形成钝化层;所述钝化层的钝化分子由三部分构成:芳基、烷基和功能基团;芳基为:亚芳基、杂亚芳基、亚芳基乙烯撑、杂亚芳基乙烯撑、亚芳基乙炔撑、杂亚芳基乙炔撑中的任意一种;烷基中的y≥1;功能基团为巯基、胺基、铵基、硫酸酯、磷酸酯、磺酸酯中的任意一种。本发明钝化后的钙钛矿薄膜,由于钝化层的钝化分子特征在于芳基的两端均具有功能基团,增强了钝化分子与钙钛矿之间的作用力;更重要的是,当两端的功能基团都与钙钛矿发生作用时,中间的芳基部分可以更有效的覆盖钙钛矿表面,修复结构缺陷;最终提高钙钛矿太阳电池的稳定性。