CN109786554A - 一种双层钙钛矿太阳能电池组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其是一种双层钙钛矿太阳能电池组件，包括外框，外框内依次设有第一基板、第一电极、第一电子传输层、第一钙钛矿化合物层、第一空穴传输层、第二电极、第二空穴传输层、第二钙钛矿化合物层、第二电子传输层、第三电极和第二基板，所述外框两侧面焊接有支撑轴。本发明的一种双层钙钛矿太阳能电池组件，该太阳能电池组件两面均可在阳光下进行光电转换，太阳能电池侧面的支撑轴通过轴承连接在安装架上，使得太阳能电池旋转连接，保证了两面均可接受到阳光，使得太阳能电池两面可以同时进行光电转换，有效的衔接了单面光电转换的饱和期，进而提高了太阳能电池的光电转换效率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其是一种双层钙钛矿太阳能电池组件。
背景技术
近来，关于环境污染和自然资源的消耗的关注已经增加，因此，太阳能电池作为具有高的能量效率而没有环境污染的问题的替代能源被关注。根据太阳能电池的构成，这样的太阳能电池通过根据设计形成各种层和电极来制造。可以根据各种层和电极的设计来确定太阳能电池的效率。应该克服低效率使得能够将太阳能电池付诸实际使用。因此，设计各种层和电极使得太阳能电池效率最大化是人们要着重解决的技术问题。其中业内常规的硅基太阳能电池的吸收光谱波段较窄，无法充分利用300～800nm波段的光，造成单位面积的太阳能电池吸光量相对较小，太阳能电池的光电转换效率相对较低。
发明内容
为了克服现有的太阳能电池光电转换效率低的不足，本发明提供了一种双层钙钛矿太阳能电池组件，该太阳能电池组件两面均可在阳光下进行光电转换，太阳能电池侧面的支撑轴通过轴承连接在安装架上，使得太阳能电池旋转连接。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种双层钙钛矿太阳能电池组件，包括外框，所述外框两外侧面焊接有支撑轴，所述外框内依次设有第一基板、第一电极、第一电子传输层、第一钙钛矿化合物层、第一空穴传输层、第二电极、第二空穴传输层、第二钙钛矿化合物层、第二电子传输层、第三电极和第二基板。
进一步的，包括第一电子传输层和第二电子传输层含有电子传输性化合物，所述电子传输性化合物为金属氧化物，所述金属氧化物为氧化钙、氧化钠、氧化镁、氧化钡、氧化铁以及氧化铜的任一种。
进一步的，包括第一空穴传输层和第二空穴传输层含有三芳胺、三苯甲烷、吡唑啉以及聚硅烷的任一种。
进一步的，包括第一基板和第二基板为玻璃、透明塑料板、透明塑料膜以及无机物透明结晶体的任一种材料制成。
本发明的有益效果是，本发明的一种双层钙钛矿太阳能电池组件，该太阳能电池组件两面均可在阳光下进行光电转换，太阳能电池侧面的支撑轴通过轴承连接在安装架上，使得太阳能电池旋转连接，保证了两面均可接受到阳光，使得太阳能电池两面可以同时进行光电转换，有效的衔接了单面光电转换的饱和期，进而提高了太阳能电池的光电转换效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图。
图中1.外框，2.支撑轴，3.第一基板，4.第一电极，5.第一电子传输层，6.第一钙钛矿化合物，7. 第一空穴传输层，8. 第二电极，9. 第二空穴传输层，10. 第二钙钛矿化合物层，11. 第二电子传输层，12. 第三电极，13. 第二基板。
具体实施方式
如图1是本发明的结构示意图，一种双层钙钛矿太阳能电池组件，包括外框1，所述外框1两外侧面焊接有支撑轴2，所述外框1内依次设有第一基板3、第一电极4、第一电子传输层5、第一钙钛矿化合物层6、第一空穴传输层7、第二电极8、第二空穴传输层9、第二钙钛矿化合物层10、第二电子传输层11、第三电极12和第二基板13。
第一电子传输层5和第二电子传输层11含有电子传输性化合物，所述电子传输性化合物为金属氧化物，所述金属氧化物为氧化钙、氧化钠、氧化镁、氧化钡、氧化铁以及氧化铜的任一种。第一电子传输层5和第二电子传输层11包含电子传输性化合物，设在作为第一电极4和第三电极12上。
第一空穴传输层7和第二空穴传输层9含有三芳胺、三苯甲烷、吡唑啉以及聚硅烷的任一种。第一基板3和第二基板12为玻璃、透明塑料板、透明塑料膜以及无机物透明结晶体的任一种材料制成。第一空穴传输层和第二空穴传输层具有较好的给电子性、较低的离子化电位、较高的空穴迁移率、较好的溶解性与无定形成膜性、较强的荧光性能与光稳定性。第一空穴传输层7和第二空穴传输层9含有空穴传输化合物，分别设置在第一钙钛矿化合物层6和第二钙钛矿化合物层10上。第一空穴传输层7和第二空穴传输层9可以是液体电解液、固体空穴传输性化合物的任意一种，优选的是使用固体空穴传输性化合物。液体电解液时优选含有电解质，溶剂以及添加物。
第一电极4设在第一基板3上，第三电极12设在第二基板13上。第一电极4和第三电极12，由对可见光透明的导电性物质或金属构成，可以使用通常的光电转换元件，或者用于液晶面板等的公知物质。例如可列举铟 / 锡氧化物 ( 以下，称为 ITO)，氟掺杂氧化锡 (以下，称为 FTO)，锑掺杂氧化锡 ( 以下，称为 ATO)，铟 / 锌氧化物，铌 / 钛氧化物，石墨烯，金，银，Pt，Ti，Cr 等金属，可以是单独或是复数叠层。第一电极4和第三电极12的厚度优选的是 5nm ～ 100μm，更优选的是 50nm ～ 10μm。并且，也可以使用金属导线等。金属导线的材质可列举铝，铜，银，金，白金，镍等的金属。金属导线可以列举通过蒸镀、阴极真空喷镀、压焊等设置在基板上，并在其上设置 ITO、FTO 的方法。
第二电极8设在第一空穴传输层7和第二空穴传输层9之间，作为第二电极8，可列举白金、金、银、铜、铝、铑或是铟等的金属，石墨、富勒烯或是碳纳米管等的碳系化合物，ITO，氟掺杂氧化锡，锑掺杂氧化锡等的导电性金属氧化物或者聚噻吩或是聚苯胺等的导电性高分子等。
该太阳能电池组件两面均可在阳光下进行光电转换，太阳能电池侧面的支撑轴通过轴承连接在安装架上，使得太阳能电池旋转连接，保证了两面均可接受到阳光，使得太阳能电池两面可以同时进行光电转换，有效的衔接了单面光电转换的饱和期，进而提高了太阳能电池的光电转换效率。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种双层钙钛矿太阳能电池组件，包括外框（1），其特征是，所述外框（1）两外侧面焊接有支撑轴（2），所述外框（1）内依次设有第一基板（3）、第一电极（4）、第一电子传输层（5）、第一钙钛矿化合物层（6）、第一空穴传输层（7）、第二电极（8）、第二空穴传输层（9）、第二钙钛矿化合物层（10）、第二电子传输层（11）、第三电极（12）和第二基板（13）。
2.根据权利要求1所述的一种双层钙钛矿太阳能电池组件，其特征是，所述第一电子传输层（5）和第二电子传输层（11）含有电子传输性化合物，所述电子传输性化合物为金属氧化物，所述金属氧化物为氧化钙、氧化钠、氧化镁、氧化钡、氧化铁以及氧化铜的任一种。
3.根据权利要求1所述的一种双层钙钛矿太阳能电池组件，其特征是，所述第一空穴传输层（7）和第二空穴传输层（9）含有三芳胺、三苯甲烷、吡唑啉以及聚硅烷的任一种。
4.根据权利要求1所述的一种双层钙钛矿太阳能电池组件，其特征是，所述第一基板（3）和第二基板（12）为玻璃、透明塑料板、透明塑料膜以及无机物透明结晶体的任一种材料制成。
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