一种太阳能电池的制备方法及太阳能电池与流程

本发明属于太阳能电池，具体涉及一种太阳能电池的制备方法及太阳能电池。

背景技术：

1、针对传统能源日渐短缺和其带来的环境问题，人们越来越重视新能源的开发，特别是新型光伏能源。开发新型、清洁的太阳能是应对能源危机的重要手段。近年来，随着经济社会的快速发展，对光伏能源的需求显著上升，所以开发成本更低廉，制造工艺更简单，同时效率和稳定性更优异的太阳能电池尤为重要。

2、钙钛矿太阳能电池已经实现了高达26％的能量转换效率，其可通过溶液制备，且原料易得，被认为是最有可能实现商业化的光伏器件。市面上多数钙钛矿太阳能电池都有用到碳电极，其中很大一部分原因是由于碳电极的低成本优势。

3、然而，与最先进的金电极钙钛矿电池相比，碳电极钙钛矿电池的效率较低，这主要是碳电极和其下层材料之间的界面接触不良导致的。因此，急需一种能够制备出更高效率的碳电极钙钛矿电池的方法。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中所存在的上述问题，本发明提供了一种太阳能电池的制备方法及太阳能电池。

2、本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

3、一种太阳能电池的制备方法，包括：

4、在透明导电衬底上制备电子传输层；

5、在所述电子传输层上滴涂钙钛矿前驱液形成钙钛矿湿膜；其中，在滴涂钙钛矿前驱液形成钙钛矿湿膜的过程中不使用反溶剂；

6、在所述钙钛矿湿膜上铺设预先准备的多孔碳膜；

7、进行退火处理，以在钙钛矿结晶形成钙钛矿活性层的过程中使钙钛矿与所述多孔碳膜的碳骨架形成交融式接触；退火处理后得到制备完成的太阳能电池，其中所述多孔碳膜构成碳电极。

8、可选地，所述进行退火处理，包括：在100～200℃条件下退火15～30分钟。

9、可选地，所述钙钛矿前驱液包括：abx3型钙钛矿材料的前驱液；

10、其中，a为cs+、ma+、fa+以及rb+中的至少一种；b为pb2+以及sn2+中的至少一种；x为cl-、br-、i-以及硫氰酸根中的至少一种。

11、可选地，所述多孔碳膜的厚度为5～30μm。

12、可选地，所述电子传输层，包括：sno2电子传输层。

13、可选地，在透明导电衬底上制备电子传输层，包括：

14、预先制备0.1m的sncl2·2h2o异丙醇溶胶；

15、将所述sncl2·2h2o异丙醇溶胶旋涂在透明导电衬底表面；

16、将涂有sncl2·2h2o异丙醇溶胶的透明导电衬底在100～200℃条件下退火30～60min，以在所述透明导电衬底上形成sno2电子传输层。

17、可选地，所述多孔碳膜的制备过程包括：

18、在平板上刮涂导电碳浆料形成碳湿膜；

19、将载有所述碳湿膜的所述平板置于无水乙醇中浸泡，以使所述碳湿膜从所述平板上分离；

20、将分离下的所述碳湿膜转移到加热板上进行加热干燥，得到所述多孔碳膜。

21、本发明还提供了一种太阳能电池，其采用上述任一种太阳能电池的制备方法制备而成。

22、本发明提供的太阳能电池的制备方法中，在电子传输层上滴涂形成钙钛矿湿膜后，并没有直接进行退火处理，而是先在钙钛矿湿膜上铺设多孔碳膜，然后将多孔碳膜和钙钛矿湿膜一起进行退火处理，这样可以在钙钛矿结晶过程中使钙钛矿与多孔碳膜的碳骨架形成交融式接触，从而提高电荷在该两者界面处的分离和传输能力，减少或抑制载流子复合，增大电池复合电阻，提升电池短路电流，由此有效地提升了碳电极钙钛矿电池的效率。

23、本发明中在进行退火处理之后就完成了太阳能电池的制备，无需再对碳电极与钙钛矿活性层进行热压处理，这是因为钙钛矿活性层和碳电极之间已经形成了良好的交融式接触，比现有技术中通过热压处理使两者接触的效果更好，没有必要再进行热压处理，且如果再进行热压处理反而可能破坏钙钛矿活性层和碳电极之间的交融式接触结构。

24、本发明的制备工艺流程简单、重复性高，易于规模化高通量生产。

技术特征：

1.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述进行退火处理，包括：在100～200℃条件下退火15～30分钟。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿前驱液包括：abx3型钙钛矿材料的前驱液；

4.根据权利要求1所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述多孔碳膜的厚度为5～30μm。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述电子传输层，包括：sno2电子传输层。

6.根据权利要求5所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，在透明导电衬底上制备电子传输层，包括：

7.根据权利要求1所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述多孔碳膜的制备过程包括：

8.一种太阳能电池，其特征在于，采用权利要求1～7任一项所述的太阳能电池的制备方法制备而成。

技术总结
本发明公开了一种太阳能电池的制备方法及太阳能电池，该方法包括：在透明导电衬底上制备电子传输层；在所述电子传输层上滴涂钙钛矿前驱液形成钙钛矿湿膜；其中，在滴涂钙钛矿前驱液形成钙钛矿湿膜的过程中不使用反溶剂；在所述钙钛矿湿膜上铺设预先准备的多孔碳膜；进行退火处理，以在钙钛矿结晶形成钙钛矿活性层的过程中使钙钛矿与所述多孔碳膜的碳骨架形成交融式接触；退火处理后得到制备完成的太阳能电池，其中所述多孔碳膜构成碳电极。本发明提升了碳电极钙钛矿电池的效率。

技术研发人员：何其金,何飞,方艺霖,宋剑,徐小萍
受保护的技术使用者：扬州新瑞光电科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7