为3. 5%。
[0033] S2 :对导电填料和无机添加剂的混合粉末执行球磨处理，获得混合均匀的粉末； 无机添加剂为ZrO2粉末，ZrO2粒径为40nm，导电填料包括纳米炭黑粉和鳞片状石墨粉，其质 量比为1:4,所述纳米炭黑粉的粒径为40nm，所述鳞片状石墨粉的粒径为Iym。
[0034] S3 :将所述混合均匀的粉末置入所述流动性溶液中，接着加入锆珠执行球磨处理， 获得导电碳浆。
[0035] 实施例2
[0036] 本实施例用于制备导电碳浆。
[0037] Sl:在60°C温度下磁力搅拌4h，将粘结剂溶解在的有机溶剂中，形成透明的流动 性溶液；粘结剂丙烯酸树脂和乙基纤维素；所述溶剂为乙酸乙酯。所述粘结剂占导电碳浆 质量百分比为6%，所述导电填料占导电碳浆质量百分比为20%;所述无机添加剂占导电碳 浆质量百分比为5%。
[0038]S2:对导电填料和无机添加剂的混合粉末执行球磨处理，获得混合均匀的粉末； 无机添加剂为Zr02,ZrO2粉末粒径为50nm，导电填料包括纳米炭黑粉和鳞片状石墨粉，其质 量比为1:3,所述纳米炭黑粉的粒径为30nm，所述鳞片状石墨粉的粒径为3ym。
[0039]S3:将所述混合均匀的粉末置入所述流动性溶液中，接着加入锆珠执行球磨处理， 获得导电碳浆。
[0040] 实施例3
[0041] 本实施例用于制备导电碳浆。
[0042] Sl:在70°C温度下磁力搅拌4h，将粘结剂溶解在的有机溶剂中，形成透明的流动 性溶液；粘结剂丙烯酸树脂和乙基纤维素；所述溶剂为乙酸乙酯。所述粘结剂占导电碳浆 质量百分比为15%，所述导电填料占导电碳浆质量百分比为18%;所述无机添加剂占导电 碳浆质量百分比为3%。
[0043] S2 :对导电填料和无机添加剂的混合粉末执行球磨处理，获得混合均匀的粉末； 无机添加剂为NiO,NiO粉末粒径为30nm，导电填料包括纳米炭黑粉和鳞片状石墨粉，其质 量比为1:3,所述纳米炭黑粉的粒径为50nm，所述鳞片状石墨粉的粒径为5ym。
[0044] S3 :将所述混合均匀的粉末置入所述流动性溶液中，接着加入锆珠执行球磨处理， 获得导电碳浆。
[0045] 实施例4
[0046] 本实施例用于制备导电碳浆。
[0047]Sl:在65°C温度下磁力搅拌5h，将粘结剂溶解在的有机溶剂中，形成透明的流动 性溶液；粘结剂丙烯酸树脂和乙基纤维素；所述溶剂为异丙醇。所述粘结剂占导电碳浆质 量百分比为7 %，所述导电填料占导电碳浆质量百分比为14 %;所述无机添加剂占导电碳浆 质量百分比为3%。
[0048] S2 :对导电填料和无机添加剂的混合粉末执行球磨处理，获得混合均匀的粉末； 无机添加剂为NiO,NiO粉末粒径为50nm，导电填料包括纳米炭黑粉和鳞片状石墨粉，其质 量比为1:5,所述纳米炭黑粉的粒径为50nm，所述鳞片状石墨粉的粒径为10ym。
[0049]S3:将所述混合均匀的粉末置入所述流动性溶液中，接着加入锆珠执行球磨处理， 获得导电碳浆。
[0050] 实施例5
[0051] 本实施例用于制备导电碳浆。
[0052] Sl:在60°C温度下磁力搅拌5h，将粘结剂溶解在的有机溶剂中，形成透明的流动 性溶液；粘结剂丙烯酸树脂和乙基纤维素；所述溶剂为氯苯。所述粘结剂占导电碳浆质量 百分比为6 %，所述导电填料占导电碳浆质量百分比为15 %;所述无机添加剂占导电碳浆质 量百分比为3. 5%。
[0053]S2:对导电填料和无机添加剂的混合粉末执行球磨处理，获得混合均匀的粉末； 无机添加剂为Zr02,ZrO2粉末粒径为30nm，导电填料包括纳米炭黑粉和鳞片状石墨粉，其质 量比为1:8,所述纳米炭黑粉的粒径为50nm，所述鳞片状石墨粉的粒径为Iym。
[0054] S3 :将所述混合均匀的粉末置入所述流动性溶液中，接着加入锆珠执行球磨处理， 获得导电碳浆。
[0055] 实施例6(对比例）
[0056] 本实施例用于制备导电碳浆，但是没有添加无机添加剂。
[0057] Sl:在60°C温度下磁力搅拌5h，将粘结剂溶解在的有机溶剂中，形成透明的流动 性溶液；粘结剂丙烯酸树脂和乙基纤维素；所述溶剂为乙酸乙酯。所述粘结剂占导电碳浆 质量百分比为6%，所述导电填料占导电碳浆质量百分比为15%。
[0058]S2 :对导电填料粉末执行球磨处理，获得混合均匀的粉末；此实施例不采用任何 无机添加剂，导电填料包括纳米炭黑粉和鳞片状石墨粉，其质量比为1:3,所述纳米炭黑粉 的粒径为40nm，所述鳞片状石墨粉的粒径为Iym。
[0059]S3 :将所述混合均匀的粉末置入所述流动性溶液中，接着加入锆珠执行球磨处理， 获得导电碳浆。
[0060] 实施例7
[0061] 本实施例用于制备碳对电极。
[0062] 用以上制备完成的导电碳浆通过丝网印刷技术在钙钛矿太阳能电池光阳极上印 刷一层导电碳膜。然后在60°C环境下烘干lOmin，待有机溶剂充分挥发，即可完成电池碳对 电极的制备。六种实施例相对应得到六种碳对电极。
[0063] 本发明实施例1至6的导电碳浆制备成碳对电极后，组装成成太阳能电池，测试电 池性能获得如图1所示的对比曲线。由实验结果可以得出，本发明所采用的导电碳浆制备 的碳对电极钙钛矿太阳能电池有较高的开路电压。相比没有添加无机添加剂的电池实施例 6而言，ZrO2以及NiO的引入能够减少光生载流子的复合，从而提升光生电流密度。针对实 施例4以及实施例5,石墨粒径过大以及炭黑粉末含量过少会导致碳层与钙钛矿光敏层接 触面缺陷较多，进而影响电池光生电流的大小，最后导致较低的光电转化效率。
[0064] 表1电池效率结果图
[0065]
[0066] 本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以 限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含 在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种钙钛矿太阳能电池用导电碳浆，其包括有机溶剂、粘结剂和导电填料，其特征在 于，还包括无机添加剂，所述无机添加剂为21〇 2或NiO粉末，所述粘结剂占导电碳浆质量百 分比为6%~15%，所述导电填料占导电碳浆质量百分比为14%~20%，所述无机添加剂 占导电碳衆质量百分比为3%~5%。2. 如权利要求1所述的一种钙钛矿太阳能电池用导电碳浆，其特征在于，所述ZrO 2或 NiO粉末粒径为30nm~50nm。3. 如权利要求1或2所述的一种钙钛矿太阳能电池用导电碳浆，其特征在于，导电填料 包括纳米炭黑粉和鳞片状石墨粉，所述纳米炭黑粉的粒径为30nm~50nm。4. 如权利要求3所述的一种钙钛矿太阳能电池用导电碳浆，其特征在于，所述鳞片状 石墨粉的粒径为I y m~10 y m。5. 如权利要求1或2所述的一种钙钛矿太阳能电池用导电碳浆，其特征在于，所述粘结 剂为丙烯酸树脂、乙基纤维素和丁苯橡胶中的一种或者多种；所述溶剂为甲苯、异丙醇、乙 酸乙酯或氯苯中的一种或几种。6. -种钙钛矿太阳能电池用碳对电极，其特征在于，采用如权利要求1-5之一所述的 导电碳浆以丝网印刷方式制备获得。7. -种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，其包括如权利要求6所述的碳对电极。8. -种制备如权利要求1-5之一所述的导电碳浆的方法，其特征在于，包括如下步骤： 51 :将粘结剂溶解在的有机溶剂中，形成透明的流动性溶液； 52 :对导电填料和无机添加剂的混合粉末执行球磨处理，获得混合均匀的粉末； 53 :将所述混合均匀的粉末置入所述流动性溶液中，接着执行球磨处理，获得导电碳 浆。9. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤Sl中，在50°C~70°C温度下磁力 搅拌，以使粘结剂溶解在有机溶剂；所述步骤S3中，加入锆珠进行球磨。
【专利摘要】本发明公开了一种钙钛矿太阳能电池用导电碳浆，其包括有机溶剂、粘结剂和导电填料，还包括无机添加剂，所述无机添加剂为ZrO2或NiO粉末，所述粘结剂占导电碳浆质量百分比为6％～15％，所述导电填料占导电碳浆质量百分比为14％～20％，所述无机添加剂占导电碳浆质量百分比为3％～5％。还公开了一种钙钛矿太阳能电池用碳对电极，采用如上所述的导电碳浆以丝网印刷方式制备获得。并公开了一种钙钛矿太阳能电池，包括如上所述的碳对电极。还公开了一种制备上述导电碳浆的方法。本发明导电碳浆不仅不会腐蚀钙钛矿薄膜，还能提高光电转化效率。
【IPC分类】H01B1/24, H01B13/00, H01L51/44
【公开号】CN104966548
【申请号】CN201510295741
【发明人】廖广兰, 刘智勇, 史铁林, 谭先华, 孙博, 吴悠妮
【申请人】华中科技大学
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月2日