本发明适用太阳能电池技术领域,提供了一种钙钛矿太阳能电池、制备方法、电池组件及光伏系统,该钙钛矿太阳能电池包括：透明导电基底；空穴传输层,空穴传输层包括设置于透明导电基底之上的致密层、及设于致密层之上并由无机空穴传输材料构成的纳米阵列层；设于纳米阵列层之上的钙钛矿光吸收层；设于钙钛矿光吸收层之上的电子传输层；以及设于电子传输层之上的金属电极。本发明提供的钙钛矿太阳能电池采用纳米阵列层与致密层组成的空穴传输层,相比传统的钙钛矿太阳能电池,可以提升电荷的传输与收集效率,且有利于促进光生载流子的快速分离与传导,从而提升钙钛矿电池的光电转化效率。

本发明公开了一种有机太阳能电池活性层及其制备方法和应用,具体涉及一种用硼Lewis酸掺杂的有机太阳能电池活性层及其制备方法和应用,属于有机光伏器件领域。在有机太阳能电池活性层中添加少量的硼Lewis酸,对活性层中的有机半导体材料起到掺杂效果,提升了载流子浓度和迁移率,减少共混薄膜中的缺陷,减弱电荷复合,增强短路电流和填充因子,并保持开路电压不衰减,提升器件的能量转换效率。

本发明公开了一种二维共轭聚合物异质结及其制备方法和应用。所述制备方法是利用化学气相沉积法,使固体源在基底表面进行界面共聚反应,制备得到二维共轭聚合物异质结。该方法是一种普适性好、操作简便、低成本、低温常压、具备大批量生产能力的方法。而且制备的二维共轭聚合物异质结的面积为1cm～(2)以上,厚度为0.1-20nm；可以用于电子器件、光电、光伏、太阳能电池、能量存储、气体存储和分离、场效应晶体管制备等领域中。

本发明涉及一种ADA’DA型全稠环有机小分子及其制备方法与应用,属于有机功能材料与光伏电池技术领域。解决了现有技术中光伏小分子受体材料稳定性差的技术问题。本发明提供的有机小分子采用完全稠并的ADA’DA构型分子骨架,其中,A’为中心核,A为末端基团,A’和A作为拉电子单元,D为连接单元,作为给电子单元。实验结果表明,该ADA’DA型全稠环有机小分子,具有高的化学稳定性和光稳定性,且骨架平面性较好,电荷传输性质优异,分别通过调控中心核、连接单元和末端基团的推拉电子能力,可以实现HOMO/LUMO能级的精准调控,进而实现吸收光谱的调控,能够作为电子受体应用于有机太阳能电池可以实现优异的器件性能。

本发明公开了一种掺杂ATMP-K的氧化锡电子传输层的制备方法及其在钙钛矿太阳电池中的应用。解决了氧化锡层光电性不足以及其与钙钛矿层界面稳定性差的问题,为氧化锡在钙钛矿太阳电池中的应用提供了一种简单的思路。本发明所述电子传输层的制备工艺如下：采用ATMP与KOH溶液混合制备成ATMP-K混合溶液,再与SnO-(2)前驱体溶液混合得到掺杂ATMP-K的SnO-(2)前驱体溶液。将掺杂前驱体溶液旋涂在导电衬底上,得到掺杂ATMP-K的SnO-(2)电子传输层。本发明所述SnO-(2)电子传输层能够在低温下制备,制备工艺简单,成本低廉,有效提高载流子的利用率,增加钙钛矿太阳电池的开路电压,提升太阳能电池的光电转换效率。

本发明提供一种钙钛矿薄膜制备方法,包括以下步骤：提供一基底,在第一温度下对该基底进行加热；在所述基底表面加入钙钛矿前驱体溶液并使其形成一薄膜层,所述钙钛矿前驱体溶液中的溶质包括ThEAI、MAI或CsI或FAI、SnI-(2)或PbI-(2)中的一种；以及在第二温度下对该薄膜层进行加热,所述第二温度为100℃～150℃。本发明还提供了基于上述方法制备的钙钛矿薄膜及其在光电器件中的应用。

本发明公开了一种DJ型无甲胺窄带隙二维双层杂化钙钛矿材料及制备方法和应用,属于光电探测技术领域。针对现有技术使用甲胺阳离子导致材料整体热稳定性差和光稳定差、使用甲胺阳离子导致材料宽带隙的问题,本发明通过分步合成,先合成了三维钙钛矿结构的FAPbI-(3)化合物,以FAPbI-(3)三维钙钛矿为基础引入芳香双胺(3-氨甲基吡啶)阳离子,得到了(3-氨甲基吡啶)(甲脒)Pb-(2)I-(7)晶体材料,该材料在紫外和可见光区表现出优异的吸光性能,同时表现出优越的宽波段探测响应性能,而且其在环境中稳定性高达三个月。该晶体材料作为一种新型的半导体材料,在宽波段光电探测等领域具有潜在的应用价值。

本发明涉及一种新型有机空穴传输层钙钛矿太阳能电池及其制备方法,其基本结构包括自下至上依次设置了透明导电衬底、单晶的聚吡咯(PPY)聚合物空穴传输层、钙钛矿吸光层、电子传输层和金属背电极层；本发明提供的空穴传输材料具有良好的空穴传输性能和优良的溶解性,有些甚至可以在绿色溶剂进行溶解加工,并可以得到较好的薄膜形貌以及具有可调控的光电性能,此材料制成的钙钛矿太阳能电池具有极强的抗紫外光照射性能,在空气中放置500h还能保持稳定的电池性。本发明所提供的新思路在光电器件领域,特别是钙钛矿太阳能电池方面具广泛应用前景。

一种有机光伏元件,包含一第一电极、一电子传输层、一光活性层、一空穴传输单元及一第二电极。该光活性层含有电子给体材料与电子受体材料。该空穴传输单元包括一空穴传输层及一电子阻挡层,并该电子阻挡层含有电子阻挡材料,且该电子阻挡材料的最低未占有分子轨域的能量高于该电子受体材料的最低未占有分子轨域的能量。本发明有机光伏元件能减少发生电子于电极界面的再结合淬熄,进而能提升能量转换效率。

本发明涉及一种具有复合传输层的钙钛矿太阳能电池,其内部结构从光入射面到电池背面依次为透明基底、第一电极、传输层、钙钛矿层、复合传输层、工艺层和第二电极层,其中,复合传输层的结构形式为ABA类型,包括按照第一超薄层A1、第二超薄层B、第三超薄层A2的次序堆叠所构成的三层超薄复合层,其中第一超薄层A1的制备材料与第二超薄层A2的制备材料同时是有机空穴传输材料,或者是有机电子传输材料,第二超薄层B的制备材料为有机绝缘/阻挡材料。本发明还公开一种该钙钛矿太阳能电池的制备方法。本发明提升钙钛矿太阳能电池的效率,解决有机传输层结构与工艺层的制备工艺不匹配的问题,提升钙钛矿太阳能电池的稳定性。