【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鈣鈦礦電池，尤其涉及一種高耐候鈣鈦礦電池。
技術介紹
1、高耐候鈣鈦礦電池是專為增強鈣鈦礦太陽能電池在惡劣環境下的穩定性和壽命而開發的一種先進光伏技術。傳統鈣鈦礦電池因其高效率和低成本的特點在光伏領域迅速崛起，但其材料的化學不穩定性限制了其在實際應用中的耐久性。為此，提升鈣鈦礦電池在高溫、高濕、紫外線輻射等苛刻條件下的性能成為研究的重點，推動了高耐候鈣鈦礦電池的發展。
2、高耐候鈣鈦礦技術的發展狀況：
3、高耐候鈣鈦礦電池的研發主要集中在材料改性、界面工程、封裝技術等方面。近年來，通過引入新型鈣鈦礦材料、優化電池結構、以及采用先進的封裝技術，研究人員在提高鈣鈦礦電池的環境穩定性和抗衰減性能方面取得了顯著進展。目前，已有多項技術突破使得鈣鈦礦電池的使用壽命得到大幅提升，使其在實際應用中具備了更強的競爭力。
4、高耐候鈣鈦礦技術的關鍵技術：
5、材料改性：高耐候鈣鈦礦電池的核心之一是鈣鈦礦材料的改性。通過引入抗濕性更強的有機或無機陽離子替代傳統的甲胺(ma)和碘化鉛(pbi2)組合，如采用甲脒(fa)或無機陽離子(如銫cs+)與鹵素陰離子(如氯cl-、溴br-)共同形成更穩定的鈣鈦礦結構。這種材料改性有效提高了鈣鈦礦層的耐熱性和抗濕性，減緩了環境因素對電池性能的損害。
6、界面工程：在高耐候鈣鈦礦電池中，界面工程也是至關重要的技術。通過優化電池中各層界面的化學性質和物理接觸，可以減少界面處的能量損耗和電荷復合，提高電池的效率和穩定性。具體方法包括在鈣鈦礦層與傳
7、先進封裝技術：封裝技術的改進對于提高鈣鈦礦電池的耐候性至關重要。高耐候封裝材料和工藝不僅能夠有效隔絕外部環境中的水分和氧氣，還可以抵御紫外線輻射對鈣鈦礦材料的破壞。常見的封裝技術包括多層聚合物薄膜封裝、玻璃封裝、以及柔性封裝技術，這些封裝方法通過增強密封性和耐久性，使得鈣鈦礦電池在惡劣環境中表現出更強的穩定性。
技術實現思路
1、為了克服現有技術的上述缺陷，本專利技術提供了一種高耐候鈣鈦礦電池，提升鈣鈦礦電池的穩定性、光電轉化效率增強抗氧化性能和抗熱性能。
2、為了實現上述專利技術目的，本專利技術提供了一種高耐候鈣鈦礦電池，所述鈣鈦礦電池包括底層、鈣鈦礦活性層、hals-770中間層、電子傳輸層、緩沖層和電極沉積層，其中鈣鈦礦活性層設置在所述底層上，所述電子傳輸層設置在所述鈣鈦礦活性層上，所述緩沖層設置在所述電子傳輸層上，所述電極沉積層設置在所述緩沖層上，所述hals-770中間層設置在所述電極沉積層上。
3、進一步的，所述底層的制備方法包括：
4、基板預處理：將ito/玻璃基板依次放入去離子水、乙醇、丙酮和異丙醇的超聲波浴中，每次清洗15分鐘；
5、清洗后，將ito/玻璃基板在紫外臭氧中處理至少15分鐘，以去除表面的有機污染物；
6、配制ptaa溶液：將5mg/ml的ptaa溶解在氯苯中，加入25wt％的f4-tcnq進行摻雜；
7、將ptaa溶液旋涂在處理好的ito/玻璃基板表面，旋涂速度為4000rpm，旋涂至少30秒；
8、旋涂后，將ito/玻璃基板在100℃的溫度下退火至少15分鐘。
9、進一步的，所述鈣鈦礦活性層的制備方法包括：
10、將1.3mol?pbi2和0.3mol?mai的混合前驅體溶液在dmso和dmf中制備；
11、在htl表面以6000rpm旋涂該前驅體溶液15秒；
12、然后使用40mg/ml的mai溶液在異丙醇中旋涂，旋涂速度為4000rpm，旋涂至少45秒；
13、旋涂完成后，在空氣中退火30分鐘。
14、進一步的，所述hals-770中間層的制備方法包括：
15、將hals-770溶解在甲苯中，濃度為1.5mg/ml；
16、將該溶液在鈣鈦礦薄膜上旋涂，旋涂速度為6000rpm，旋涂至少30秒；
17、旋涂后，在80℃下退火至少3分鐘。
18、進一步的，所述電子傳輸層和所述緩沖層的制備方法包括：
19、配制pc61bm溶液：將20mg/ml的pc61bm溶解在氯苯中；
20、將pc61bm溶液旋涂在鈣鈦礦層上，旋涂速度為2700rpm，旋涂至少30秒，形成電子傳輸層；
21、配制bcp溶液：將0.5mg/ml的bcp溶解在異丙醇中；
22、將bcp溶液旋涂在pc61bm層上，旋涂速度為6000rpm，旋涂至少30秒，形成緩沖層。
23、進一步的，所述電極沉積層的制備方法包括：在bcp層上通過熱蒸發法沉積銀電極，真空度控制在5.0×10-4pa以下。
24、與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：
25、4.穩定性提升：
26、未封裝的設備在環境條件下(濕度約為25-50％)存放30天后，保持了其初始效率的95％以上；
27、在手套箱中進行最大功率點跟蹤(mppt)測試，設備的t80(保持初始效率80％的時間)超過了1400小時，顯著高于原始設備；
28、與未處理的鈣鈦礦薄膜相比，hals-770修飾的鈣鈦礦薄膜的表面缺陷減少，非輻射復合降低，載流子提取和傳輸效率提高；
29、5.光電轉換效率提升：
30、采用hals-770的p-i-n結構鈣鈦礦太陽能電池在0.06cm2的有效面積上實現了21.88％的光電轉換效率(pce)；
31、在4cm2的有效面積上，鈣鈦礦太陽能模塊的pce達到了19.07％；
32、采用hals-770的n-i-p結構設備的pce也顯著提高，0.06cm2和1.0cm2的設備分別達到了23.03％和20.73％的pce；
33、6.抗氧化和抗熱性能增強：
34、hals-770層通過形成n-o·自由基來增強鈣鈦礦的抗氧化能力，這些自由基與超氧化物(o2·-)反應，從而移除o2·-；
35、hals-770層阻止了有機陽離子的揮發和ag+、i-的遷移，提高了鈣鈦礦的熱穩定性并減緩了ag電極的破壞；
36、熱穩定性測試表明，hals-770修飾的鈣鈦礦薄膜在85℃下連續退火56天后保持較好的結構和性能；
37、7.水穩定性增強：
38、水接觸角測試和水穩定性測試表明，hals-770修飾的鈣鈦礦薄膜在水中和水蒸氣暴露下表現出更好的穩定性；
39、hals-770的疏水烷基鏈和親水醚、羰基共同作用，增加了鈣鈦礦薄膜的疏水性。
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1.一種高耐候鈣鈦礦電池，其特征在于，所述鈣鈦礦電池包括底層、鈣鈦礦活性層、HALS-770中間層、電子傳輸層、緩沖層和電極沉積層，其中鈣鈦礦活性層設置在所述底層上，所述電子傳輸層設置在所述鈣鈦礦活性層上，所述緩沖層設置在所述電子傳輸層上，所述電極沉積層設置在所述緩沖層上，所述HALS-770中間層設置在所述電極沉積層上。
2.根據權利要求1所述的一種高耐候鈣鈦礦電池，其特征在于，所述底層的制備方法包括：
3.根據權利要求1所述的一種高耐候鈣鈦礦電池，其特征在于，所述鈣鈦礦活性層的制備方法包括：
4.根據權利要求1所述的一種高耐候鈣鈦礦電池，其特征在于，所述HALS-770中間層的制備方法包括：
5.根據權利要求1所述的一種高耐候鈣鈦礦電池，其特征在于，所述電子傳輸層和所述緩沖層的制備方法包括：
6.根據權利要求5所述的一種高耐候鈣鈦礦電池，其特征在于，所述電極沉積層的制備方法包括：在BCP層上通過熱蒸發法沉積銀電極，真空度控制在5.0×10-4Pa以下。
【技術特征摘要】
1.一種高耐候鈣鈦礦電池，其特征在于，所述鈣鈦礦電池包括底層、鈣鈦礦活性層、hals-770中間層、電子傳輸層、緩沖層和電極沉積層，其中鈣鈦礦活性層設置在所述底層上，所述電子傳輸層設置在所述鈣鈦礦活性層上，所述緩沖層設置在所述電子傳輸層上，所述電極沉積層設置在所述緩沖層上，所述hals-770中間層設置在所述電極沉積層上。
2.根據權利要求1所述的一種高耐候鈣鈦礦電池，其特征在于，所述底層的制備方法包括：
3.根據權利要求1所述的一種高...
【專利技術屬性】
技術研發人員：阮澤云，賈成宇，
申請(專利權)人：福萊特玻璃集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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