一种以钙钛矿型复合材料作为空穴传输层的钙钛矿太阳电池及制备方法
专利汇可以提供一种以钙钛矿型复合材料作为空穴传输层的钙钛矿太阳电池及制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 钙 钛 矿太阳 电池 由透明导电玻璃、致密层、 钙钛矿 光吸收层、空穴传输层、金属背 电极 组成，其特征在于空穴传输层化学组成为PxA1‑xMX3，其中，A代表可生成一价有机阳离子的甲胺、甲脒、胍或其混合物；M代表Pb、Ce、Fe、Co、Cu离子或其混合物，为聚吡咯原位制备时形成的副产物；X代表F、Cl、Br、I；P代表聚吡咯，由吡咯在极性 有机 溶剂 中为高价态金属盐 氧 化生成，x=0.3‑0.5。本发明钙钛矿太阳电池中钙钛矿光吸收层化学组成为APbX3，厚度为100‑500 nm。本发明钙钛矿太阳电池的空穴传输层涂布在钙钛矿光吸收层上，厚度为50‑150nm，能够促进空穴的分离和传输，提高钙钛矿太阳电池光电转换性能。，下面是一种以钙钛矿型复合材料作为空穴传输层的钙钛矿太阳电池及制备方法专利的具体信息内容。
1.一种以钙钛矿型复合材料作为空穴传输层的钙钛矿太阳电池，由透明导电玻璃、致密层、钙钛矿光吸收层、空穴传输层、金属背电极组成，其特征在于空穴传输层化学组成为PxA1-xMX3，其中，A代表可生成一价有机阳离子的甲胺、甲脒、胍或其混合物；M代表Pb、Ce、Fe、Co、Cu离子或其混合物，为聚吡咯原位制备时形成的副产物；X代表F、Cl、Br、I；P代表聚吡咯，由吡咯在极性有机溶剂中为高价态金属盐氧化生成，x=0.3-0.5。
2.如权利要求1所述的以钙钛矿型复合材料作为空穴传输层的钙钛矿太阳电池，其特征在于空穴传输层涂布在钙钛矿光吸收层上，厚度为50-150nm，空穴传输层组分能够扩散渗透到钙钛矿光吸收层中，能够促进空穴的分离和传输。
3.如权利要求1所述的以钙钛矿型复合材料作为空穴传输层的钙钛矿太阳电池，其特征在于空穴传输层能与涂布其上的纳米银背电极进行组分的扩散渗透，从而形成紧密的电接触和提高背电极导电性能。
4.一种以钙钛矿型复合材料作为空穴传输层的钙钛矿太阳电池的制备方法，其特征在于空穴传输层制备方法包括以下步骤：
（1）在玻璃反应器中分别加入极性有机溶剂、乙酸和吡咯形成吡咯酸性溶液，将其冷却到-5-5℃，在搅拌下向其中缓慢加入高价态金属盐溶液，在0-5℃下进行氧化反应8-16h，控制投料摩尔比为：吡咯：高价态金属盐：乙酸 ：极性有机溶剂= 1 : 2-4：10-20：50-100，使溶液中的吡咯氧化聚合生成聚吡咯，使高价态金属盐还原为低价态金属乙酸盐；所述极性有机溶剂是二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙腈、四氢呋喃或其混合物；所述高价态金属盐是四乙酸铅、硝酸高铈、乙酸高铁、乙酸高钴、乙酸铜或其混合物；
（2）向以上聚吡咯溶液中加入氢卤酸继续搅拌反应1-2h，使过量的高价态金属盐还原，同时形成氢卤酸掺杂的聚吡咯导电高分子和低价态金属卤化物溶液，控制投料摩尔比为：
金属盐：氢卤酸= 1 : 2.5-3.5，所述氢卤酸是氢氟酸、盐酸、氢溴酸、氢碘酸或其混合物；
（3）向以上低价态金属卤化物溶液中加入有机胺的溶液，控制投料摩尔比为：金属卤化物：有机胺= 1 : 0.5-1，在10-30℃下反应8-12h，使有机胺盐和聚吡咯与低价态金属卤化物竞争配位，形成空穴传输层镀膜液，所述有机胺是甲胺、甲脒、胍或其混合物；
（4）在100mm×100mm的 FTO导电玻璃衬底上涂布厚度为20-50nm的纳米TiO2致密层，然后涂布粒径为40-60nm，厚度为100-600nm的TiO2薄膜，最后在450-550℃下烧结形成光吸收层骨架；将钙钛矿光吸收材料的溶液滴在光吸收层骨架上，用线棒涂布器涂布均匀，溶剂挥发后形成厚度为100-500 nm的钙钛矿光吸收层，所述钙钛矿光吸收材料的化学组成为APbX3，其中，A代表可生成一价有机阳离子的甲胺、甲脒、胍或其混合物；X代表F、Cl、Br、I；
（5）将以上制备的空穴传输层镀膜液滴在钙钛矿光吸收层上，用线棒涂布器涂布均匀，使形成的空穴传输层厚度达到50-150nm，在极性有机溶剂气氛中放置1-2h, 使空穴传输材料溶液扩散渗透到钙钛矿光吸收层中，溶剂挥发晾干后用无水乙醇清洗空穴传输层表面吸附的未配位的有机胺盐，最后用110-150℃热风干燥15分钟，形成表面均匀的钙钛矿型空穴传输层，其化学组成为PxA1-xMX3， x=0.3-0.5，表面方块电阻为100-500Ω；
（6）在将以上制备的空穴传输层及衬底导电玻璃裁剪成100mm×10mm的矩形，涂布导电银胶薄膜，在150-200℃下干燥固化，表面方块电阻为0.5-2Ω，用其组装的钙钛矿太阳电池光电转换效率为14%-15%。
一种以钙钛矿型复合材料作为空穴传输层的钙钛矿太阳电池
及制备方法
技术领域
发明内容
（2）向以上聚吡咯溶液中加入氢卤酸继续搅拌反应1-2h，使过量的高价态金属盐还原，同时形成氢卤酸掺杂的聚吡咯导电高分子和低价态金属卤化物溶液，控制投料摩尔比为：
金属盐：氢卤酸= 1 : 2.5-3.5，所述氢卤酸是氢氟酸、盐酸、氢溴酸、氢碘酸或其混合物；
（3）向以上低价态金属卤化物溶液中加入有机胺的溶液，控制投料摩尔比为：金属卤化物：有机胺= 1 : 0.5-1，在10-30℃下反应8-12h，使有机胺盐和聚吡咯与低价态金属卤化物竞争配位，形成空穴传输层镀膜液，所述有机胺是甲胺、甲脒、胍或其混合物；
（4）在100mm×100mm的 FTO导电玻璃衬底上涂布厚度为20-50nm的纳米TiO2致密层，然后涂布粒径为40-60nm，厚度为100-600nm的TiO2薄膜，最后在450-550℃下烧结形成光吸收层骨架；将钙钛矿光吸收材料的溶液滴在光吸收层骨架上，用线棒涂布器涂布均匀，溶剂挥发后形成厚度为100-500 nm的钙钛矿光吸收层，所述钙钛矿光吸收材料的化学组成为APbX3，其中，A代表可生成一价有机阳离子的甲胺、甲脒、胍或其混合物；X代表F、Cl、Br、I；
（5）将以上制备的空穴传输层镀膜液滴在钙钛矿光吸收层上，用线棒涂布器涂布均匀，使形成的空穴传输层厚度达到50-150nm，在极性有机溶剂气氛中放置1-2h, 使空穴传输材料溶液扩散渗透到钙钛矿光吸收层中，溶剂挥发晾干后用无水乙醇清洗空穴传输层表面吸附的未配位的有机胺盐，最后用110-150℃热风干燥15分钟，形成表面均匀的钙钛矿型空穴传输层，其化学组成为PxA1-xMX3， x=0.3-0.5，表面方块电阻为100-500Ω；
（6）在将以上制备的空穴传输层及衬底导电玻璃裁剪成100mm×10mm的矩形，涂布导电银胶薄膜，在150-200℃下干燥固化，表面方块电阻为0.5-2Ω，用其组装的钙钛矿太阳电池光电转换效率为14%-15%。
（2）本发明的空穴传输层具有良的导电性，空穴传输材料扩散渗透到与其接触的光吸收层或背电极中可以降低太阳电池内阻；
（3）本发明的钙钛矿型材料和聚吡咯导电高分子材料采用原位制备，工艺简便，制备成本低廉，容易扩大和产业化应用。
具体实施方式
103.2g(0.4mol)继续搅拌反应1h，使过量的乙酸铁还原，形成氢碘酸掺杂的聚吡咯和碘化亚铁溶液。进一步加入质量百分浓度为30%的甲胺的甲醇溶液15.5g(0.15mol)，在10-30℃下反应12h，使碘化亚铁与甲胺和聚吡咯在氢碘酸存在下进行配位反应，形成空穴传输层镀膜液。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种局域接触钝化太阳电池及其制备方法 | 2020-05-17 | 817 |
| 一种自对准式埋栅钝化接触晶硅太阳电池及其制备方法 | 2020-05-18 | 314 |
| 一种适用于薄片PERC电池的“Z”字图形开槽结构 | 2020-05-18 | 348 |
| 一种背接触无掺杂异质结-钙钛矿叠层太阳电池 | 2020-05-18 | 983 |
| 一种硅基太阳能电池及其制备方法 | 2020-05-13 | 651 |
| 一种正背面全面积接触钝化的P型晶硅太阳电池及其制备方法 | 2020-05-15 | 587 |
| 一种晶硅太阳电池及其制备方法 | 2020-05-15 | 264 |
| 硅异质结太阳电池 | 2020-05-15 | 737 |
| 导电背板及背接触太阳电池组件 | 2020-05-16 | 282 |
| 一种太阳电池铝背场结构 | 2020-05-17 | 335 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
