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概述鈣鈦礦光伏電池的結構及工藝

概述鈣鈦礦光伏電池的結構及工藝

01、鈣鈦礦太陽能電池的結構

鈣鈦礦太陽能電池主要由五部分組成,包括透明導電基底、電子傳輸層(ETL)、鈣鈦礦吸光層、空 穴傳輸層(HTL)、金屬電極



結構的具體介紹

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1)透明導電基底:一般采用氧化銦錫導電玻璃(ITO) 或者氟摻雜的氧化錫導電玻璃(FTO)。作為其他材料的載體,光線由此射入,將收集到的光電子傳送至外電路。

2)電子傳輸層(ETL):由致密TiO2和介孔TiO2兩層材料組成。其中,致密TiO2用于阻止導電基底與 鈣鈦礦的直接接觸,避免空穴向導電基底傳輸;介孔TiO2為鈣鈦礦生長提供框架與支撐,形成多孔TiO2/鈣鈦礦混合層,用于傳輸電子。

3)鈣鈦礦吸光層:典型代表為碘化鉛甲胺(MAPbI3, MA=CH3NH3+),用于吸收太陽光產生光電子的活性材料。

4)空穴傳輸層(HTL):通常使用Spiro-OMeTAD,用于提取與傳輸光生空穴。

5)金屬電極:通過在空穴傳輸層外面蒸鍍一層金獲得,用于傳輸電荷并連接外電路。

02、鈣鈦礦電池主要制備工藝

對應鈣鈦礦的五層結構,電子傳輸層(ETL)、鈣鈦礦吸光層、空穴傳輸層(HTL)為制備工藝的核心環(huán)節(jié),最核心環(huán)節(jié)即鈣鈦礦吸光層的制備。透明導電基底層可外采導電玻璃或柔性片;金屬電極通常通過使用貴金屬真空蒸鍍獲得。

對鈣鈦礦電池最核心的工藝環(huán)節(jié)(鈣鈦礦吸光層的制備),主要包括旋涂法以及氣相法。旋涂法又稱濕法,氣相法又稱為干法。

工藝介紹

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鈣鈦礦電池主要制備工藝


1、氣相法:包括物理氣相沉積法與化學氣相沉積法。氣相法適用于大面積器件的制備,同時可以避免旋涂法制備過程中有毒溶劑的使用。另一方面,由于控制前驅體的相對比例并非易事,氣相法對設備性能提出較高要求,高質量膜層的制備難度較高

2、旋涂法:旋涂法工藝相對簡單,為目前主流的鈣鈦礦吸光層制備方法。按照步驟的不同可進一步分為一步法、兩步法。其中,一步法指將鈣鈦礦的原料全部加入溶劑中,完全溶解后形成前驅溶液,前驅體溶液旋涂于基板上,溶劑在高速旋轉中揮發(fā),溶質留在基板上結晶形成鈣鈦礦薄膜。

兩步法指,首先將PbX2溶于溶劑,旋涂在基底上成膜;然后將PbX2浸泡在溶液中或再次旋涂于基板上,與PbX2膜反應生成鈣鈦礦。

鈣鈦礦電池檢測設備需求


鈣鈦礦太陽能電池主要檢測設備主要有電池片及組件的功率IV檢測設備、缺陷EL檢測設備、外觀PL檢測設備、三種檢測設備為鈣鈦礦電池制備生產保駕護航。



內容來源:全球光伏

內容編輯:愛疆科技-小疆

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