CN106025077A - 一种防光照有机无机杂化钙钛太阳能电池的电气柜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种防光照有机无机杂化钙钛太阳能电池的电气柜，包括玻璃衬底和依次层叠于该衬底上的致密层、氨基酸层、钙钛矿层、空穴传输层和金属电极层。将β‑丙氨酸添加进传统的FTO/TiO2/CH3NH3PbI3/spiro‑OMeTAD/Au的结构中，β‑丙氨酸的氨基与钙钛矿结合，β‑丙氨酸的羧基与TiO2致密层上裸露在外面的Ti原子结合，有效的避免了钙钛矿层与致密层的接触，大幅度的提高了钙钛矿电池在无水光照情况下的稳定性。

Description

一种防光照有机无机杂化钙钛太阳能电池的电气柜
技术领域
本发明涉及一种有机/无机杂化钙钛矿太阳能电池领域，尤其涉及一种防光照有机无机杂化钙钛太阳能电池的电气柜。
背景技术
近年来，有机无机杂化钙钛矿太阳能电池展现出优异的光电性能和巨大的潜力。随着钙钛矿太阳电池技术的发展，基于这种吸光材料的电池器件光电转换效率高达19.3%。
基于CH3NH3PbI3的有机/无机杂化钙钛矿太阳能电池由于迅速提升的效率在世界范围内备受关注。目前有机/无机杂化钙钛矿太阳能电池目前报道的结构主要是FTO/TiO2/CH3NH3PbI3/spiro-OMeTAD/Au，其电池效率现已达到20.1%；但这种结构，主要存在以下缺点：在无水光照下，有机/无机杂化钙钛矿太阳能电池的性能仍持续下降，无水光照下有机/无机杂化钙钛矿太阳能电池性能下降的主要原因是致密层TiO2在光照下利用光催化原理分解CH3NH3PbI3材料。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种防防光照有机无机杂化钙钛太阳能电池的电气柜，能够在无水光照下保持电池的稳定性。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种防光照有机无机杂化钙钛太阳能电池的电气柜，其特征在于：包括玻璃衬底和依次层叠于该衬底上的致密层、氨基酸层、钙钛矿层、空穴传输层和金属电极层。
进一步的，所述玻璃衬底采用的是方块电阻为10-15欧姆，透过率在80-85%的掺氟氧化锡玻璃。
进一步的，所述致密层为氧化钛致密层，其致密层的厚度为30nm。
进一步的，所述氨基酸层为β-丙氨酸层涂在氧化钛致密层上。
进一步的，所述钙钛矿层由甲胺铅碘形成，其钙钛矿层的厚度为200nm。
进一步的，所述空穴传输层采用有机材料形成，所述有机材料为2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴，其空穴传输层的厚度为100nm。
进一步的，所述金属电极层采用的是金，其金属电极层的厚度为100nm。
本发明的优点在于：将β-丙氨酸添加进传统的FTO/TiO2/CH3NH3PbI3/spiro-OMeTAD/Au的结构中，β-丙氨酸的氨基与钙钛矿结合，β-丙氨酸的羧基与TiO2致密层上裸露在外面的Ti原子结合，有效的避免了钙钛矿层与致密层的接触，大幅度的提高了钙钛矿电池在无水光照情况下的稳定性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为防光照有机无机杂化钙钛太阳能电池。
如图1所示：1、玻璃衬底；2、致密层；3、氨基酸层；4、钙钛矿层；5、空穴传输层；6、金属电极层。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1所示的一种防光照有机无机杂化钙钛太阳能电池，包括玻璃衬底1和依次层叠于该衬底上的致密层2、氨基酸层3、钙钛矿层4、空穴传输层5和金属电极层6。
玻璃衬底1采用的是方块电阻为10-15欧姆，透过率在80-85%的掺氟氧化锡玻璃。
致密层2为氧化钛致密层，其致密层的厚度为30nm。
氨基酸层3为β-丙氨酸层涂在氧化钛致密层上。
钙钛矿层4由甲胺铅碘形成，其钙钛矿层的厚度为200nm。
空穴传输层5采用有机材料形成，所述有机材料为2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴，其空穴传输层的厚度为100nm。
金属电极层6采用的是金，其金属电极层的厚度为100nm。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1. 一种防光照有机无机杂化钙钛太阳能电池的电气柜，其特征在于：包括玻璃衬底和依次层叠于该衬底上的致密层、氨基酸层、钙钛矿层、空穴传输层和金属电极层。
2.根据权利要求1所述防光照有机无机杂化钙钛太阳能电池的电气柜，其特征在于：所述玻璃衬底采用的是方块电阻为10-15欧姆，透过率在80-85%的掺氟氧化锡玻璃。
3.根据权利要求1所述防光照有机无机杂化钙钛太阳能电池的电气柜，其特征在于：所述致密层为氧化钛致密层，其致密层的厚度为30nm。
4.根据权利要求1所述防光照有机无机杂化钙钛太阳能电池的电气柜，其特征在于：所述氨基酸层为β-丙氨酸层涂在氧化钛致密层上。
5.根据权利要求1所述防光照有机无机杂化钙钛太阳能电池的电气柜，其特征在于：所述钙钛矿层由甲胺铅碘形成，其钙钛矿层的厚度为200nm。
6.根据权利要求1所述防光照有机无机杂化钙钛太阳能电池的电气柜，其特征在于：所述空穴传输层采用有机材料形成，所述有机材料为2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴，其空穴传输层的厚度为100nm。
7.根据权利要求1所述防光照有机无机杂化钙钛太阳能电池的电气柜，其特征在于：所述金属电极层采用的是金，其金属电极层的厚度为100nm。
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