本發(fā)明屬于太陽能電池，尤其涉及一種太陽能電池及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、太陽能電池因其可以獲得清潔可再生的能源，近年來得到了廣泛的研究和應(yīng)用。透明電極在透明太陽能電池中扮演著至關(guān)重要的角色，它不僅需要具備良好的導(dǎo)電性能和保持較高的透光率，并且需要注意不破壞已經(jīng)制備好的傳輸層和吸光層并與它們形成良好的接觸。傳統(tǒng)的透明電極層通常通過物理氣相沉積(pvd)和溶液法等多步驟工藝來制備，這些步驟增加了制造成本和生產(chǎn)時(shí)間，電極層與傳輸層的界面常常存在缺陷，導(dǎo)致電荷的傳輸效率較低，從而限制了電池的整體性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種太陽能電池及其制備方法。該太陽能電池中復(fù)合層含有電極材料和載流子傳輸材料，通過將電極層與傳輸層的結(jié)合提高了電荷傳輸效率，減少了兩者界面缺陷，增強(qiáng)了電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

2、本發(fā)明實(shí)施例采用的技術(shù)方案是：

3、一種太陽能電池，所述太陽能電池至少包括由下往上依次堆疊設(shè)置的基底層、第一電極層、第一傳輸層、活性層及復(fù)合層，所述第一電極層包括第一電極材料，所述第一傳輸層包括第一載流子傳輸材料，所述復(fù)合層內(nèi)至少包括第二電極材料和第二載流子傳輸材料，所述第一載流子傳輸材料和所述第二載流子傳輸材料的其中一個(gè)載流子傳輸材料為空穴傳輸材料，另一個(gè)載流子傳輸材料為電子傳輸材料；

4、或，所述太陽能電池至少包括由下往上依次堆疊設(shè)置的基底層、復(fù)合層、活性層、第二傳輸層及第二電極層；所述復(fù)合層至少包括第一電極材料和第一載流子傳輸材料，所述第二傳輸層包括第二載流子傳輸材料，所述第二電極層包括第二電極材料，所述第一載流子傳輸材料和所述第二載流子傳輸材料的其中一個(gè)載流子傳輸材料為空穴傳輸材料，另一個(gè)載流子傳輸材料為電子傳輸材料；

5、或，所述太陽能電池至少包括基底層、復(fù)合層及活性層，所述復(fù)合層包括第一復(fù)合層和第二復(fù)合層，所述基底層、所述第一復(fù)合層、所述活性層及所述第二復(fù)合層由下往上依次堆疊設(shè)置，所述第一復(fù)合層至少包括第一電極材料和第一載流子傳輸材料；所述第二復(fù)合層至少包括第二電極材料和第二載流子傳輸材料，所述第一載流子傳輸材料和所述第二載流子傳輸材料的其中一個(gè)載流子傳輸材料為空穴傳輸材料，另一個(gè)載流子傳輸材料為電子傳輸材料。

6、在一些實(shí)施例中，所述活性層至少包括一種光電轉(zhuǎn)換功能半導(dǎo)體材料。

7、在一些實(shí)施例中，所述復(fù)合層的電阻率低于30ω/□，所述復(fù)合層的透光率在可見光波段均高于70％。

8、在一些實(shí)施例中，所述基底層的材料為透明材料。

9、在一些實(shí)施例中，所述第一電極材料及所述第二電極材料均為金屬材料或金屬氧化物或非金屬材料。

10、在一些實(shí)施例中，所述第一載流子傳輸材料及所述第二載流子傳輸材料為金屬氧化物或有機(jī)半導(dǎo)體材料。

11、在一些實(shí)施例中，所述復(fù)合層中的電極材料至少為氧化銦錫、氟摻雜氧化錫、透明導(dǎo)電氧化物、銀納米線、鋁摻氧化鋅、碳納米管、石墨烯及導(dǎo)電聚合物中的任何一種；

12、所述復(fù)合層中的載流子材料至少為氧化鋅、氧化錫、鈦酸鋇、氟摻雜氧化錫、聚3，4-乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸鹽、聚三氟氯乙烯中的任何一種。

13、一種太陽能電池的制備方法，該制備方法包括：

14、提供基底層；

15、在所述基底層沉積第一電極層，其中，所述第一電極層包括第一電極材料；

16、在所述第一電極層上沉積第一傳輸層，其中，所述第一傳輸層包括第一載流子傳輸材料；

17、在第一傳輸層沉積活性層；

18、在所述活性層上沉積復(fù)合層，所述復(fù)合層包括第二載流子傳輸材料和第二電極材料；

19、或，

20、提供基底層；

21、在所述基底層沉積復(fù)合層，其中所述復(fù)合層內(nèi)包括第一載流子傳輸材料和第一電極材料；

22、在所述復(fù)合層沉積活性層；

23、在活性層上沉積第二傳輸層，其中，第二傳輸層包括第二載流子傳輸材料；

24、在所述第二傳輸層上沉積第二電極層，其中，第二電極層包括第二電極材料；

25、或，

26、提供基底層；

27、在所述基底層沉積第一復(fù)合層，其中，所述第一復(fù)合層包括第一載流子傳輸材料和第一電極材料；

28、在所述第一復(fù)合層沉積活性層；

29、在活性層上沉積第二復(fù)合層，其中，第二復(fù)合層包括第二載流子傳輸材料和第二電極材料。

30、在一些實(shí)施例中，所述復(fù)合層通過涂布工藝沉積在所述活性層或基底層上。

31、在一些實(shí)施例中，所述復(fù)合層內(nèi)的第一載流子傳輸材料和第一電極材料被配制在同一溶液中；

32、或，所述復(fù)合層內(nèi)的第二載流子傳輸材料和第二電極材料被配制在同一溶液中。

33、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于：

34、本發(fā)明實(shí)施例的太陽能電池中的復(fù)合層含有電極材料和載流子傳輸材料，通過將電極層與傳輸層的結(jié)合不僅簡(jiǎn)化了太陽能電池裝配工藝流程，減少了生產(chǎn)步驟，還提高了電荷傳輸效率，減少了兩者界面缺陷，增強(qiáng)了電池的光電轉(zhuǎn)換效率。且由于減少了界面缺陷和電荷復(fù)合中心，電池在空氣中存儲(chǔ)的穩(wěn)定性得到顯著改善，提升了電池的長(zhǎng)期使用壽命。

35、本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

技術(shù)特征：

1.一種太陽能電池，其特征在于，所述太陽能電池至少包括由下往上依次堆疊設(shè)置的基底層、第一電極層、第一傳輸層、活性層及復(fù)合層，所述第一電極層包括第一電極材料，所述第一傳輸層包括第一載流子傳輸材料，所述復(fù)合層內(nèi)至少包括第二電極材料和第二載流子傳輸材料，所述第一載流子傳輸材料和所述第二載流子傳輸材料的其中一個(gè)載流子傳輸材料為空穴傳輸材料，另一個(gè)載流子傳輸材料為電子傳輸材料；

2.如權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池，其特征在于，所述活性層至少包括一種光電轉(zhuǎn)換功能半導(dǎo)體材料。

3.如權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池，其特征在于，所述復(fù)合層的電阻率低于30ω/□，所述復(fù)合層的透光率在可見光波段均高于70％。

4.如權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池，其特征在于，所述基底層的材料為透明材料。

5.如權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池，其特征在于，所述第一電極材料及所述第二電極材料均為金屬材料或金屬氧化物或非金屬導(dǎo)電材料。

6.如權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池，其特征在于，所述第一載流子傳輸材料及所述第二載流子傳輸材料為金屬氧化物或有機(jī)半導(dǎo)體材料。

7.如權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池，其特征在于，所述復(fù)合層中的電極材料至少為氧化銦錫、氟摻雜氧化錫、透明導(dǎo)電氧化物、銀納米線、鋁摻氧化鋅、碳納米管、石墨烯及導(dǎo)電聚合物中的任何一種；

8.一種太陽能電池的制備方法，其特征在于，包括：

9.如權(quán)利要求8所述的一種太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述復(fù)合層通過涂布工藝沉積在所述活性層或基底層上。

10.如權(quán)利要求8所述的一種太陽能電池的制備方法，其特征在于，所述復(fù)合層內(nèi)的第一載流子傳輸材料和第一電極材料被配制在同一溶液中；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種太陽能電池及其制備方法，屬于太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域。該太陽能電池至少包括由下往上依次堆疊設(shè)置的基底層、第一電極層、第一傳輸層、活性層及復(fù)合層，所述第一電極層包括第一電極材料，所述第一傳輸層包括第一載流子傳輸材料，所述復(fù)合層內(nèi)至少包括第二電極材料和第二載流子傳輸材料，第一載流子傳輸材料和第二載流子傳輸材料的其中一個(gè)載流子傳輸材料為空穴傳輸材料，另一個(gè)載流子傳輸材料為電子傳輸材料。該太陽能電池中復(fù)合層含有電極材料和載流子傳輸材料，通過將電極層與傳輸層的結(jié)合提高了電荷傳輸效率，減少了兩者界面缺陷，增強(qiáng)了電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

技術(shù)研發(fā)人員：柳佃義,王啟南,姜倩晴
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西湖大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24