一種防水有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦太陽(yáng)能電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種防水有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，有機(jī)無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦太陽(yáng)能電池展現(xiàn)出優(yōu)異的光電性能和巨大的潛力。隨著鈣鈦礦太陽(yáng)電池技術(shù)的發(fā)展，基于這種吸光材料的電池器件光電轉(zhuǎn)換效率高達(dá)19.3%。
[0003]基于CH3NH3PbI3的有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦太陽(yáng)能電池由于迅速提升的效率在世界范圍內(nèi)備受關(guān)注。目前有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦太陽(yáng)能電池目前報(bào)道的結(jié)構(gòu)主要是FT0/Ti02/CH3NH3PbI3/spiro-OMeTAD/Au，其電池效率現(xiàn)已達(dá)到20.1%;但這種結(jié)構(gòu)，主要存在以下缺點(diǎn):有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦材料在潮濕的環(huán)境中會(huì)迅速的分解成碘化鉛和甲胺，所以基于有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦材料的太陽(yáng)能電池在空氣中的穩(wěn)定下較差，鈣鈦礦材料的迅速分解導(dǎo)致電池性能迅速下降。CH3NH3PbI3上的沉積層只能在一定層度上阻止空氣中的水分子與CH3NH3PbI3的接觸，并不能解決有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦太陽(yáng)能電池在空氣中分解。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種防水有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，能夠很好的隔絕水，且不影響電池的效率。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種防水有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，其特征在于:包括玻璃襯底和依次層疊于該襯底上的致密層、鈣鈦礦層、致密氧化鋁層、空穴傳輸層和金屬電極層。
[0006]優(yōu)選的，所述玻璃襯底采用的是方塊電阻為10-15歐姆，透過率在80-85%的摻氟氧化錫玻璃。
[0007]優(yōu)選的，所述致密層為氧化鈦致密層，其致密層的厚度為30nm。
[0008]優(yōu)選的，所述鈣鈦礦層由甲胺鉛碘形成，其鈣鈦礦層的厚度為200nm。
[0009]優(yōu)選的，所述致密氧化鋁層在原子層沉積設(shè)備(ALD)中，沉積5循環(huán)的氧化鋁致密層。
[0010]優(yōu)選的，所述空穴傳輸層采用Spiro-OMeTADHTM溶液滴涂而成，其空穴傳輸層的厚度為10nm0
[0011 ]優(yōu)選的，所述金屬電極層采用的是金，其金屬電極層的厚度為lOOnm。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:將隔水的致密氧化鋁層添加進(jìn)傳統(tǒng)的FT0/Ti02/CH3NH3PbI3/s P i r ο - OM e T A D / Au的結(jié)構(gòu)中，大幅度的提高了鈣鈦礦電池在不封裝的情況下在空氣中的穩(wěn)定性。同時(shí)本發(fā)明通過先進(jìn)的原子層沉積技術(shù)，準(zhǔn)確的將氧化鋁致密的厚度控制在亞納米級(jí)別，可以有效的保證鈣鈦礦電池的性能不受影響。
[0013]
【附圖說(shuō)明】
[0014]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0015]圖1為防水有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]如圖1所示:1、玻璃襯底;2、致密層;3、鈣鈦礦層;4、致密氧化鋁層;5、空穴傳輸層；
6、金屬電極層。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面的實(shí)施例可以使本專業(yè)的技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。
[0018]如圖1所示的防水有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，包括玻璃襯底I和依次層疊于該襯底上的致密層2、鈣鈦礦層3、致密氧化鋁層4、空穴傳輸層5和金屬電極層6。
[0019]玻璃襯底I采用的是方塊電阻為10-15歐姆，透過率在80-85%的摻氟氧化錫玻璃。
[0020]致密層2為氧化鈦致密層，其致密層的厚度為30nm。
[0021 ]鈣鈦礦3層由甲胺鉛碘形成，其鈣鈦礦層的厚度為200nm。
[0022]致密氧化鋁層4在原子層沉積設(shè)備(ALD)中，沉積5循環(huán)的氧化鋁致密層4。
[0023]空穴傳輸層5所述空穴傳輸層采用Spiro-OMeTAD HTM溶液滴涂而成，其空穴傳輸層的厚度為I OOnm ο
[0024]金屬電極層6采用的是金，其金屬電極層的厚度為lOOnm。
[0025]本實(shí)施例將隔水的致密氧化鋁層添加進(jìn)傳統(tǒng)的FT0/Ti02/CH3NH3PbI3/Spiro-OMeTAD/Au的結(jié)構(gòu)中，大幅度的提高了鈣鈦礦電池在不封裝的情況下在空氣中的穩(wěn)定性。
[0026]本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種防水有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，其特征在于:包括玻璃襯底和依次層疊于該襯底上的致密層、鈣鈦礦層、致密氧化鋁層、空穴傳輸層和金屬電極層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防水有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，其特征在于:所述玻璃襯底采用的是方塊電阻為10-15歐姆，透過率在80-85%的摻氟氧化錫玻璃。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防水有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，其特征在于:所述致密層為氧化鈦致密層，其致密層的厚度為30nm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防水有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，其特征在于:所述鈣鈦礦層由甲胺鉛碘形成，其鈣鈦礦層的厚度為200nm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防水有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，其特征在于:所述致密氧化鋁層在原子層沉積設(shè)備中，沉積5循環(huán)的氧化鋁致密層。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防水有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，其特征在于:所述空穴傳輸層采用Spiro-OMeTAD HTM溶液滴涂而成，其空穴傳輸層的厚度為lOOnm。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防水有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，其特征在于:所述金屬電極層采用的是金，其金屬電極層的厚度為lOOnm。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種防水有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，其特征在于：包括玻璃襯底和依次層疊于該襯底上的致密層、鈣鈦礦層、致密氧化鋁層、空穴傳輸層和金屬電極層。將隔水的致密氧化鋁層添加進(jìn)傳統(tǒng)的FTO/TiO2/CH3NH3PbI3/spiro-OMeTAD/Au的結(jié)構(gòu)中，大幅度的提高了鈣鈦礦電池在不封裝的情況下在空氣中的穩(wěn)定性。同時(shí)本發(fā)明通過先進(jìn)的原子層沉積技術(shù)，準(zhǔn)確的將氧化鋁致密的厚度控制在亞納米級(jí)別，可以有效的保證鈣鈦礦電池的性能不受影響。
【IPC分類】H01L51/46, H01L51/44, H01L51/42
【公開號(hào)】CN105552229
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510976413
【發(fā)明人】董旭, 袁寧一, 丁建寧
【申請(qǐng)人】海安常州大學(xué)高新技術(shù)研發(fā)中心
【公開日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年12月23日