CN108922654B - 一种低温可丝网印刷碳浆料及高导电性碳电极 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低温可丝网印刷碳浆料及高导电性碳电极，所述碳浆料包括石墨、炭黑、石墨烯材料、粘结剂和溶剂，其中，所述石墨烯材料的质量为石墨、炭黑和石墨烯材料的总质量的5%～30%。
Description
技术领域
本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及碳基钙钛矿太阳能电池用低温碳对电极材料及其制备方法。
背景技术
有机无机杂化钙钛矿材料已经成为光伏领域中最具有应用前景的材料之一。它具有ABX3晶型结构(通常为CH3NH3PbX3或HC(NH2)2PbX3)，由于其拥有消光系数高、载流子扩散长度长、能带可调、合成简易、成本低廉等独特优势，而受到人们的广泛关注。近十年来，钙钛矿太阳能电池研究迅猛发展，其光电转换效率已从最初的3.8％迅速提高到23.3％，超过多晶硅太阳能电池。但在钙钛矿太阳能电池大规模制造及应用的过程仍存在着许多问题，例如通常需要使用价格高昂的有机半导体材料作为空穴传输层，并蒸镀一层金、银等贵金属作为电池的对电极。这些材料和工艺设备的使用，极大的提高了钙钛矿太阳能电池的生产成本。
在降低钙钛矿太阳能电池生产成本方面，大量研究者采用的方式是舍弃空穴传输层，并利用自然界中含量丰富的碳材料替换贵金属材料形成对电极。碳材料的形态有很多，例如石墨、炭黑、碳纳米管、活性碳等。但由碳材料组成的对电极在导电性、功函数等方面，无法和金属对电极相比，对电极提取和传输钙钛矿层中光生空穴的能力降低，导致碳基钙钛矿太阳能电池效率相比于常规金属电极钙钛矿太阳能电池的效率有大幅下降。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种工艺简单、低温操作、对钙钛矿层中光生空穴的提取能力较高的碳浆料和碳对电极。
第一发明提供一种钙钛矿太阳能电池用可丝网印刷碳浆料，所述碳浆料包括石墨、炭黑、石墨烯材料、粘结剂和溶剂，其中，所述石墨烯材料的质量为石墨、炭黑和石墨烯材料的总质量的5％～30％。
根据第一发明，在碳浆料中添加特定二维碳材料(石墨烯材料)，由于石墨烯材料的提取和传输载流子的能力优异，且其二维薄层状结构，大大增加了与有一定粗糙度的钙钛矿薄膜的接触面积，可以增强制得的碳对电极提取钙钛矿层中光生空穴的能力，进而提高碳基钙钛矿太阳能电池的光电转换效率。而且石墨烯材料在碳组分(石墨、炭黑，石墨烯材料)中的质量分数为5％～30％，由此可以使碳浆料易于充分混合均匀，并具有合适的流动性，能够通过丝网印刷的方式得到导电性佳、空穴提取和传输能力强的碳电极。
所述石墨烯材料可以是单层石墨烯、双层石墨烯、少层石墨烯、石墨烯、单层氧化石墨烯、氧化石墨烯、单层还原氧化石墨烯、还原氧化石墨烯和功能化石墨烯中的至少一种。
较佳地，石墨、炭黑和石墨烯材料的总质量占碳浆料总质量的10～40％。
较佳地，石墨和炭黑的质量比为1:6～6:1。
较佳地，所述粘结剂使用高分子材料，优选自乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、聚乙二醇、聚氧乙烯中的至少一种。优选地，粘结剂的质量为所述碳浆料的0.5～5％。
较佳地，所述溶剂选自松油醇、氯苯、二乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、二甘醇乙醚醋酸酯、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇甲醚丙酸酯、异氟尔酮中的至少一种。
较佳地，所述碳浆料中还含有电子阻挡材料；优选地，所述电子阻挡材料为陶瓷绝缘材料；更优选地，所述陶瓷绝缘材料氧化锆、氧化铝中的至少一种；进一步优选地，所述电子阻挡材料的质量为所述碳浆料的0.5～5％。
第二发明提供一种钙钛矿太阳能电池用碳电极，其由上述任一种钙钛矿太阳能电池用碳浆料制得。
根据第二发明，在碳浆料中添加特定二维碳材料制备碳对电极可以增强碳对电极提取钙钛矿层中光生空穴能力，进而提高钙钛矿太阳能电池的光电转化效率。
较佳地，将所述碳浆料丝网印刷或刮涂，然后低温热处理后制备得到碳电极。
较佳地，低温热处理温度为60℃～120℃，低温热处理时间3分钟～6小时。
第三发明提供一种钙钛矿太阳能电池，其含有上述任一种钙钛矿太阳能电池用碳电极。
根据第三发明，该钙钛矿太阳能电池具有较高的光电转化效率，例如可为12～16％。
与现有技术相比，本发明制备工艺简单、材料成本低廉。将导电性能优异的二维碳材料(石墨烯材料)添加到碳浆料中，增强碳对电极提取钙钛矿层中光生空穴的能力，进而提高钙钛矿太阳能电池的光电转化效率。
而且，本发明兼顾了低温热处理与丝网印刷这两个特点，现有技术中一般丝网印刷的都需要高温煅烧浆料成膜，而低温碳浆料一般都需要用刮刀法涂膜，不能用丝网印刷工艺来印刷成膜。本发明中，可以丝网印刷主要是因为本发明中选取了合适的粘结剂和溶剂，使得浆料具有很好的流变性的同时又具有很强的附着性；可以进行低温热处理主要是因为，本发明人发现，低温热处理后碳浆料中没有不导电的溶剂残留，留有的少量粘结剂对碳电极本身的电导率没有造成负面影响，并且这些粘结剂能够让碳电极与钙钛矿光敏层之间具有更好的欧姆接触，使电池器件的整体电阻下降。
附图说明
图1示出了实施例1-6和对比例1制得的钙钛矿太阳能电池的J-V曲线。
图2示出了实施例1、7和对比例1-3制得的钙钛矿太阳能电池的J-V曲线。
图3示出了实施例1和对比例1制得的钙钛矿太阳能电池的单色光光电转换效率(IPCE)图谱。
图4示出了实施例1和对比例1制得的钙钛矿太阳能电池的稳态荧光光谱(PL)。
具体实施方式
以下结合附图和下述实施方式进一步说明本发明，应理解，附图和下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。
在此公开一种钙钛矿太阳能电池用碳浆料(简称“碳浆料”)，该碳浆料中含有二维碳材料(石墨烯材料)。
本公开一实施方式中，碳浆料包括石墨、炭黑、石墨烯材料、粘结剂和溶剂。
术语“石墨烯材料”是指单层石墨烯、双层石墨烯、少层石墨烯、石墨烯、单层氧化石墨烯、氧化石墨烯、单层还原氧化石墨烯、还原氧化石墨烯和功能化石墨烯中的至少一种。
石墨烯材料在碳组分(石墨、炭黑和石墨烯材料)中的质量分数可为5％～30％。在该范围内石墨烯材料的加入不会妨碍石墨和碳黑在碳浆料中的均匀分散，且既维持所得碳电极高的导电性，又提升了碳电极对钙钛矿层中空穴的提取和传输能力。如果该质量分数小于5％，则无法有效改善碳电极提取钙钛矿层中光生空穴的能力；如果该质量分数大于30％，则使得碳浆料组分难以均匀分散，且浆料的流动性过大，不能够通过丝网印刷方式得到良好的碳电极。
碳组分(石墨、炭黑和石墨烯材料)在碳浆料中的含量可为5～55％，更优选为10～40％。在该范围内可以使碳浆料既具有较高的固含量，又适合于丝网印刷工艺成膜，制备得到的碳电极具有良好的导电性。
石墨烯材料的粒径可为0.2～10μm。
石墨和炭黑的质量比可为1:6～6:1。这样可以使石墨形成导电网络的导电节点，碳黑形成导电网络的导电支点，从而使得碳电极具有良好的导电性。
石墨可为片状，其尺寸可为1～10μm，更优选为2～7μm。选择该尺寸的石墨片更有利于炭黑纳米颗粒吸附在其表面，从而提高载流子的传输能力。
炭黑的粒径可为5nm～60nm，比表面积可为200m2/g～500m2/g。炭黑的电阻率可为0.5Ω·m～2Ω·m。
粘结剂可使用高分子材料，例如选自乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、聚乙二醇、聚氧乙烯中的至少一种。粘结剂的粘度可为30～80mPa·s。这样可以让碳浆料具有合适的粘度，既能提高碳组分的固含量，又能使碳浆料具有合适的流动性，可以通过丝网印刷方式成膜，并且所得膜层厚度可控，烘干后所得碳电极具有良好导电性和空穴提取与传输性能。尤其优选的实施方式中，粘结剂为乙基纤维素，乙基纤维素在烘干后的碳电极中呈网状结构分布，有利于石墨、炭黑和石墨烯材料的分散，从而提高碳电极载流子提取与传输性能。
碳浆料中，粘结剂的含量可为0.5～5％wt。这样可以保证碳浆料通过丝网印刷工艺成膜，获得高质量的图案化的膜层，又可避免因粘结剂的添加而造成碳电极导电性的降低。
碳浆料中，石墨和粘结剂的质量比可为2:1～8:1。
溶剂可选自松油醇、氯苯、二乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、二甘醇乙醚醋酸酯、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇甲醚丙酸酯、异氟尔酮中的至少一种。尤其优选的实施方式中，溶剂为松油醇。使用松油醇的优点在于，炭黑、石墨、石墨烯材料等组分通过简单的球磨方式就能够在松油醇中分散均匀，工艺操作性强，另外松油醇对钙钛矿光敏层几乎没有损害作用，不会损害电池性能，同时松油醇作为一种常用的工业溶剂，对人体健康无害。
碳浆料中，溶剂的含量可为60～90wt％。
优选的实施方式中，碳浆料中还含有电子阻挡材料，以减少空穴和电子的复合。这样，由该碳浆料所形成的膜层可兼作空穴传输层以及对电极的功能。
电子阻挡材料可以使用纳米氧化锆、纳米氧化铝、纳米氧化镍等纳米材料。
该纳米材料可以为粉体，其粒径可为20nm～100nm。该粒径有利于这些纳米材料在碳浆料中的分散，可以使得这些纳米颗粒均匀分布在由碳组分形成的导电网路中，有利于减少碳电极中光生空穴电子的复合。
电子阻挡材料的添加量可为碳浆料的0.5～5％wt。在该添加量下可以让碳电极能够发挥减少光生空穴电子复合的作用，又可避免因电子阻挡材料的添加而造成碳电极导电性降低。
碳浆料中，石墨和电子阻挡材料的质量比可为2:1～8:1。
优选的实施方式中，石墨、电子阻挡材料(例如纳米氧化锆)、炭黑、石墨烯材料和粘结剂(例如乙基纤维素)的质量比为(3～9)：(0.1～4)：(0.5～5)：(0.1～4)：(0.1～3)。在该比例下，碳浆料的整体导电性适合用作钙钛矿太阳能电池的碳电极材料。尤其优选的实施方式中，石墨、电子阻挡材料(例如氧化锆)、炭黑、石墨烯材料和粘结剂(例如乙基纤维素)的质量比为(5～7):(0.5～1.5):(1～3):(0.2～1)：(0.5～1.5)。
本公开中，碳浆料的制备方法没有特别限定。一实施方式中，可通过如下方法制备。
将除溶剂外的各组分混合，烘干除去各组分中吸附的水分，以免水分引入碳浆料中对钙钛矿薄膜产生破坏作用。烘干温度可为50℃～100℃，烘干时间为30min～5h。
将烘干后的混合料与溶剂混合，通过球磨的方式使浆料组分均匀分散在溶剂中，获得所需碳浆料。球磨时间可为15分钟～5小时。
在此还公开一种钙钛矿太阳能电池用碳电极(简称“碳电极”)，其由上述碳浆料制得。
可将上述碳浆料涂覆于基底(例如钙钛矿层)上，并在低温下进行热处理，得到碳电极。
涂覆方式例如可为丝网印刷或刮涂等。
本公开的碳浆料在低温下处理即可得到所需的碳电极。热处理温度可为60℃～120℃。热处理时间可为3分钟～6小时。
碳浆料烘干后膜厚可为5～100μm，为了得到所需的膜厚，可以进行多次涂敷。
在此还公开一种钙钛矿太阳能电池，其含有上述钙钛矿太阳能电池用碳电极。
钙钛矿太阳能电池可包括依次叠层的工作电极、空穴阻挡层、电子传输层、绝缘层、吸光层、空穴传输层兼对电极。
工作电极、空穴阻挡层、电子传输层、绝缘层、吸光层可采用本领域公知的材料。
例如，工作电极可为透明导电衬底，例如为镀有F掺杂SnO2(FTO)薄膜或In掺杂SnO2(ITO)薄膜的玻璃或塑料等。
空穴阻挡层可为能够传输电子但不传输空穴的致密薄膜，如TiO2，SnO2，ZnO，C60等。
电子传输层可为能够传输电子的介孔薄膜，如TiO2，SnO2，ZnO，ZnSnO3，CdS，CdSe等。
绝缘层可为绝缘薄膜，例如绝缘陶瓷材料，具体可为氧化锆、氧化铝等。
吸光层可为钙钛矿薄膜。钙钛矿薄膜的化学式为ABX3。其中A为一价阳离子或混合阳离子，包括但不限于CH3NH3 +、NH2-CH＝NH2 +、Cs+、Li+、C4H9NH3 +、CH6N3 +、Na+、K+等。即A位可以是这些离子之一，也可以是这些离子中的任意两种以上的混合离子。B＝Pb2+，Sn2+、Ge2+、Co2 +、Fe2+、Mn2+、Cu2+、和Ni2+中的至少一种。即B位可以是这些离子之一，也可以是这些离子中的任意两种以上的混合离子。在一个示例中，ABX3为ASn1-xPbxX3(0＜x＜1)。X为Cl-、Br-、I-、SCN-、BF4 -中的至少一种。即，X可以是单一离子，也可以是混合离子，例如任意两种所述离子的混合。例如，该钙钛矿薄膜包括但不限于甲胺铅碘、甲脒铅碘、甲胺甲脒铅碘混合物、甲脒铯铅碘、甲胺甲脒铯铅碘等。
空穴传输层兼对电极可为由上述碳浆料形成的膜层。当上述碳浆料中还含有电子阻挡材料时，该碳浆料形成的膜层即可为空穴传输层兼对电极。当上述碳浆料中不含有电子阻挡材料时，在吸光层和由该碳浆料形成的膜层之间还可含有空穴传输层材料。
本公开的碳浆料和碳对电极的制备方法工艺简单、实用性强，操作简便，材料成本低廉。与现有技术相比，本公开能在不增加额外工序、无副作用的情况下，增加碳对电极对钙钛矿层中光生空穴的提取能力，最终提升碳基钙钛矿太阳能电池的转换效率。
本公开的钙钛矿太阳能电池的电阻可为80～150ohm，电流密度可为20～30mA/cm2，光电转换效率可为12～16％。
下面进一步例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。
实施例1
(1)碳浆料的制备
称取6g石墨(粒径约3微米)、1g二氧化锆(粒径约50nm)、1g乙基纤维素(粘度为50mPa·s)、2g炭黑(粒径约20nm)和0.42g石墨烯材料(粒径约8.5μm，占总碳组分质量分数5％，同下)放入球磨罐中，80℃烘干40min，后加入27g松油醇，球磨1h。
(2)碳对电极和对应钙钛矿太阳能电池的制备
碳对电极的制备包含以下几个步骤：
步骤(1)：在透明衬底上制备二氧化钛空穴阻挡层
将FTO玻璃分别用碱洗涤剂、去离子水、丙酮、乙醇超声清洗十分钟，吹干后，紫外光处理15分钟；在FTO玻璃基底上旋涂包含有钛酸四异丙酯(0.3mol/L)、乙酰丙酮(0.45mol/L)、盐酸(0.09mol/L)、水(1.8mol/L)的前驱体溶液，旋涂速度3000rpm，时间20s；将旋涂有前驱体溶液的FTO玻璃放在马弗炉中510℃烧结30分钟，得到二氧化钛空穴阻挡层。
步骤(2)：在步骤(1)制得的二氧化钛空穴阻挡层上制备二氧化钛介孔层
将纳米二氧化钛配制成质量分数为1％～20％的二氧化钛介孔浆料，浆料的组分有无水乙醇、乙基纤维素、松油醇、纳米二氧化钛；紫外处理步骤(1)得到的二氧化钛空穴阻挡层15分钟后，在二氧化钛空穴阻挡层上旋涂二氧化钛介孔浆料，旋涂速度3000rpm，时间20s；将旋涂好二氧化钛介孔浆料的玻璃片放在马弗炉中510℃烧结30分钟，得到二氧化钛介孔层。
步骤(3)：在步骤(2)制得的二氧化钛介孔层上制备钙钛矿光敏感层
称取461毫克碘化铅(PbI2)，159毫克CH3NH3I粉体，78毫克二甲亚砜混于600毫克N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，室温下搅拌1小时，形成CH3NH3PbI3钙钛矿前驱体溶液；在经紫外光处理15分钟的二氧化钛介孔层上旋涂CH3NH3PbI3钙钛矿前驱体溶液，旋涂速度4000rpm，时间20s；将旋涂好CH3NH3PbI3钙钛矿前驱体溶液的玻璃片放置在热板上，100℃热处理20分钟，得到CH3NH3PbI3钙钛矿光敏感层。
步骤四：丝网印刷碳浆料
将上述制备好的碳浆料丝网印刷在钙钛矿光敏层上后，100℃、4min热处理后(步骤重复三次)，获得所需碳对电极。
实施例2
(1)碳浆料的制备
称取6g石墨(粒径约3微米)、1g二氧化锆(粒径约50nm)、1g乙基纤维素(粘度为50mPa·s)、2g炭黑(粒径约20nm)和1g石墨烯材料(占总碳组分质量分数11.1％，粒径约8.5μm)放入球磨罐中，80℃烘干40min，后加入27g松油醇，球磨1h。
(2)碳对电极的制备
同实施例1。
实施例3
(1)碳浆料的制备
称取6g石墨(粒径约3微米)、1g二氧化锆(粒径约50nm)、1g乙基纤维素(粘度为50mPa·s)、2g炭黑(粒径约20nm)和1.41g石墨烯材料(占总碳组分质量分数15％，粒径约8.5μm)放入球磨罐中，80℃烘干40min，后加入27g松油醇，球磨1h。
(2)碳对电极的制备
同实施例1。
实施例4
(1)碳浆料的制备
称取6g石墨(粒径约3微米)、1g二氧化锆(粒径约50nm)、1g乙基纤维素(粘度为50mPa·s)、2g炭黑(粒径约20nm)和2g石墨烯材料(占总碳组分质量分数20％，粒径约8.5μm)放入球磨罐中，80℃烘干40min，后加入27g松油醇，球磨1h。
(2)碳对电极的制备
同实施例1。
实施例5
(1)碳浆料的制备
称取6g石墨(粒径约3微米)、1g二氧化锆(粒径约50nm)、1g乙基纤维素(粘度为50mPa·s)、2g炭黑(粒径约20nm)和2.7g石墨烯材料(占总碳组分质量分数26.7％，粒径约8.5μm)放入球磨罐中，80℃烘干40min，后加入27g松油醇，球磨1h。
(2)碳对电极的制备
同实施例1。
实施例6
(1)碳浆料的制备
称取6g石墨(粒径约3微米)、1g二氧化锆(粒径约50nm)、1g乙基纤维素(粘度为50mPa·s)、2g炭黑(粒径约20nm)和3.43g石墨烯材料(占总碳组分质量分数30％，粒径约8.5μm)放入球磨罐中，80℃烘干40min，后加入27g松油醇，球磨1h。
(2)碳对电极的制备
同实施例1。
实施例7
(1)碳浆料的制备
称取6g石墨(粒径约3微米)、1g二氧化锆(粒径约50nm)、1g乙基纤维素(粘度为50mPa·s)、2g炭黑(粒径约20nm)和0.42g石墨烯材料(粒径约8.5μm，占总碳组分质量分数5％)放入球磨罐中，80℃烘干40min，后加入27g松油醇，球磨1h。
(2)碳对电极的制备
与实施例1不同之处在于，60℃、6小时热处理后(步骤重复三次)，获得所需碳对电极。碳对电极其它制备步骤同实施例1。
对比例1
(1)碳浆料的制备
称取6g石墨(粒径约3微米)、1g二氧化锆(粒径约50nm)、1g乙基纤维素(粘度为50mPa·s)和2g炭黑(粒径约20nm)放入球磨罐中，80℃烘干40min，后加入27g松油醇，球磨1h。
(2)碳对电极的制备
同实施例1。
对比例2
(1)碳浆料的制备
称取6g石墨(粒径约3微米)、1g二氧化锆(粒径约50nm)、1g乙基纤维素(粘度为50mPa·s)、2g炭黑(粒径约20nm)和0.25g石墨烯材料(占总碳组分质量分数3％，粒径约8.5μm)放入球磨罐中，80℃烘干40min，后加入27g松油醇，球磨1h。
(2)碳对电极的制备
同实施例1。
对比例3
(1)碳浆料的制备
称取6g石墨(粒径约3微米)、1g二氧化锆(粒径约50nm)、1g乙基纤维素(粘度为50mPa·s)、2g炭黑(粒径约20nm)和5.3g石墨烯材料(占总碳组分质量分数40％，粒径约8.5μm)放入球磨罐中，80℃烘干40min，后加入27g松油醇，球磨1h。
(2)碳对电极的制备
同实施例1。
图1示出了实施例1、2、3、4、5、6和对比例1制得的钙钛矿太阳能电池的J-V曲线。从图1可知石墨烯材料添加量在5％至30％之间时，所制得的电池性能要优于没有添加石墨烯材料。图2示出了实施例1、7和对比例1-3制得的钙钛矿太阳能电池的J-V曲线。从图2可知碳浆料丝网印刷后在60℃的低温下热处理不会影响电池的性能(实施例7)，另外通过对比例1、2和3的钙钛矿太阳能电池的J-V曲线可知石墨烯材料的添加量低于5％(对比例2)或高于30％(对比例3)时，电池的性能都没有得到提升。图3示出了实施例1和对比例1制得的钙钛矿太阳能电池的IPCE曲线。从图3可知使用含石墨烯材料的碳浆料制备的电池的外量子效率要高于使用不含石墨烯材料的碳浆料制备的电池的外量子效率。图4示出了实施例1和对比例1制得的钙钛矿太阳能电池的稳态荧光光谱曲线。从图4可知在碳浆料中加入石墨烯材料后能显著提升碳电极对钙钛矿光敏层中光生空穴的提取能力。
表1对比例和实施例的钙钛矿太阳能电池性能参数
表1中，石墨烯材料的添加量是指石墨烯材料占总碳组分的质量分数，Voc为电压，Jsc为电流密度，FF填充因子，Eff为电池效率，Rs为电阻，Wpm为发电量。从表1可知，当石墨烯材料的添加量为5wt％～30wt％时，电池的效率都要比对比例1所制得的电池效率高。同时，随着石墨烯材料添加量的不断增加，电池效率是先增加后减小的。另外，通过对比例2和对比例3可知，当石墨烯材料的添加量低于5wt％或高于30wt％时，石墨烯材料的添加并不能提升电池的效率。由实施例7的电池性能参数可知，本发明的碳浆料可以在60℃的低温下热处理获得同等性能的钙钛矿太阳能电池。
Claims (7)
1.一种钙钛矿太阳能电池用碳电极，其特征在于，将碳浆料丝网印刷或刮涂，然后低温热处理后制备得到所述碳电极，所述低温热处理温度为60 ℃～120 ℃，低温热处理时间3分钟～6小时；所述碳浆料包括石墨、炭黑、石墨烯材料、粘结剂和溶剂，其中，所述石墨烯材料的质量为石墨、炭黑和石墨烯材料的总质量的5%～30%；所述粘结剂选自乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、聚乙二醇、聚氧乙烯中的至少一种，所述溶剂选自松油醇、氯苯、二乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、二甘醇乙醚醋酸酯、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇甲醚丙酸酯、异氟尔酮中的至少一种；所述碳浆料中还含有氧化锆、氧化铝中的至少一种的电子阻挡材料，所述碳电极为空穴传输层兼对电极。
2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池用碳电极，其特征在于，石墨、炭黑和石墨烯材料的总质量占碳浆料总质量的10～40%。
3.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池用碳电极，其特征在于，石墨和炭黑的质量比为1:6～6:1。
4.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池用碳电极，其特征在于，粘结剂的质量为所述碳浆料的0.5～5%。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的钙钛矿太阳能电池用碳电极，其特征在于，碳浆料中，溶剂的含量为 60～90 wt %。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的钙钛矿太阳能电池用碳电极，其特征在于，所述电子阻挡材料的质量为所述碳浆料的0.5～5%。
7.一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，含有权利要求1-6中任一项所述的钙钛矿太阳能电池用碳电极。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 200050 No. 1295 Dingxi Road, Shanghai, Changning District Applicant after: SHANGHAI INSTITUTE OF CERAMICS, CHINESE ACADEMY OF SCIENCES Applicant after: Zhejiang Tiandi Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Applicant after: ZHEJIANG ENERGY R & D INSTITUTE Co.,Ltd. Address before: 200050 No. 1295 Dingxi Road, Shanghai, Changning District Applicant before: SHANGHAI INSTITUTE OF CERAMICS, CHINESE ACADEMY OF SCIENCES Applicant before: ZHEJIANG TIANDI ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co.,Ltd. Applicant before: ZHEJIANG ENERGY R & D INSTITUTE Co.,Ltd. |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 200050 No. 1295 Dingxi Road, Shanghai, Changning District Patentee after: SHANGHAI INSTITUTE OF CERAMICS, CHINESE ACADEMY OF SCIENCES Country or region after: China Patentee after: Zhejiang Zheneng Technology Environmental Protection Group Co.,Ltd. Patentee after: ZHEJIANG ENERGY R & D INSTITUTE Co.,Ltd. Address before: 200050 No. 1295 Dingxi Road, Shanghai, Changning District Patentee before: SHANGHAI INSTITUTE OF CERAMICS, CHINESE ACADEMY OF SCIENCES Country or region before: China Patentee before: Zhejiang Tiandi Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Patentee before: ZHEJIANG ENERGY R & D INSTITUTE Co.,Ltd. |
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| CP03 | Change of name, title or address |