本發(fā)明屬于無(wú)機(jī)納米材料領(lǐng)域，具體涉及一種具有熱致變色性能的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池及其制備方法和應(yīng)用領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，在能源危機(jī)逐漸加劇，環(huán)境污染程度逐漸變深的背景下，全球光電研究領(lǐng)域取得了極大的進(jìn)展，成為本世紀(jì)最具前景和戰(zhàn)略意義的研究熱點(diǎn)之一。在此領(lǐng)域中，由于成本低、工藝簡(jiǎn)單以及性能優(yōu)秀，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池成為了光電器件領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。該電池2009年首次提出的太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換效率僅為4％，經(jīng)過(guò)7年的發(fā)展如今認(rèn)證效率已經(jīng)高達(dá)22％，超過(guò)非晶硅太陽(yáng)能電池和銅銦鎵硒太陽(yáng)能電池當(dāng)前的光電轉(zhuǎn)化效率，具有媲美單晶硅和多結(jié)砷化鎵電池的潛力。因此，積極開(kāi)展針對(duì)鈣鈦礦電池的研究，優(yōu)化電池結(jié)構(gòu)和組成材料，對(duì)今后國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)和創(chuàng)新發(fā)展有著重大的意義。實(shí)現(xiàn)電池具備高轉(zhuǎn)換效率的基本途徑就是提高光生載流子的提取，分離和運(yùn)輸?shù)哪芰Α?/p>

鈣鈦礦太陽(yáng)能電池包含5部分材料，這5部分分別是首先是透明導(dǎo)電電極，常用的是FTO(摻F二氧化錫)或者ITO(氧化銦錫)導(dǎo)電玻璃；隨后是電子傳輸層，用于及時(shí)輸運(yùn)光生電子和阻擋光生空穴，抑制光生電子和光生空穴的復(fù)合；再次是鈣鈦礦吸收材料，主要是鈣鈦礦型有機(jī)鉛鹵化物(ABX3:A＝CH₃NH₃，B＝Pb，X＝Cl,I,Br)；再次是空穴傳輸層，用于及時(shí)輸運(yùn)光生空穴和阻擋光生電子，抑制光生電子和光生空穴的復(fù)合；最后是背電極，常用的是金，銀和銅。鈣鈦礦太陽(yáng)能電池是一類(lèi)基于有機(jī)胺基鹵化鉛的新型太陽(yáng)能電池。因其兼具了工藝簡(jiǎn)單和光電轉(zhuǎn)換效率高的優(yōu)勢(shì)，克服了傳統(tǒng)硅基太陽(yáng)能電池工藝復(fù)雜的缺點(diǎn)，同時(shí)效率遠(yuǎn)高于有機(jī)太陽(yáng)能電池和染料敏化太陽(yáng)能電池等，有望實(shí)現(xiàn)用簡(jiǎn)單工藝制備效率超過(guò)20％的光電轉(zhuǎn)換器件。

此外，基于二氧化釩材料的智能節(jié)能玻璃，利用其特殊的金屬·半導(dǎo)體溫控相變熱致變色性能，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，完全不用開(kāi)關(guān)或任何人工能源就能實(shí)現(xiàn)順應(yīng)環(huán)境溫度變化的全自動(dòng)光熱調(diào)控等顯著優(yōu)點(diǎn)，特別適應(yīng)我國(guó)大部分冬寒夏熱地區(qū)和各種建筑需求，并且我國(guó)在此方面已走在世界前列，有望在短期內(nèi)獲得突破，率先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中鈣鈦礦太陽(yáng)能電池對(duì)于紅外線不吸收，保持高透狀態(tài)的問(wèn)題，目的在于提供一種具有熱致變色性能的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，相比單純的二氧化釩智能窗或者鈣鈦礦太陽(yáng)能電池而言，能夠有效的節(jié)約資源能源，提高太陽(yáng)能利用率。

在此，本發(fā)明提供一種具有熱致變色性能的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，所述太陽(yáng)能電池通過(guò)在透明導(dǎo)電襯底的不導(dǎo)電表面形成金紅石相二氧化釩薄膜并在所述透明導(dǎo)電襯底的導(dǎo)電表面依次形成電子傳輸層、鈣鈦礦吸收層、空穴傳輸層以及背電極獲得，所述二氧化釩薄膜的厚度為500納米～100微米，優(yōu)選500納米～50微米，更優(yōu)選20～50微米。

針對(duì)太陽(yáng)能電池僅吸收自然光中的可見(jiàn)光，本發(fā)明引入熱致變色材料-金紅石相二氧化釩調(diào)節(jié)紅外部分光線。金紅石相二氧化釩材料具有優(yōu)異的半導(dǎo)體-金屬相變特性，當(dāng)溫度升至相變點(diǎn)時(shí)，由于二氧化釩內(nèi)部聲子-電子振動(dòng)引器結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，由單斜半導(dǎo)體相轉(zhuǎn)變?yōu)樗姆浇饘傧?，其制備的薄膜材料可?jiàn)高透，能夠?qū)崿F(xiàn)紅外調(diào)節(jié)。本發(fā)明提出在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中引入金紅石相二氧化釩材料，結(jié)合鈣鈦礦太陽(yáng)能電池和二氧化釩材料可以有效的節(jié)約資源能源，可以智能調(diào)節(jié)紅外線透過(guò)率，并有效的控制熱量的傳遞。

本發(fā)明的具有熱致變色性能的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池可以用于智能窗，主要針對(duì)于可見(jiàn)光透過(guò)率要求不高的區(qū)域。自然光線首先經(jīng)過(guò)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，其中60％的可見(jiàn)光被吸收轉(zhuǎn)換為電能。由于鈣鈦礦吸收層的帶隙為1.5eV，對(duì)紅外區(qū)域沒(méi)有吸收。因此透過(guò)電池的部分可見(jiàn)光和全部紅外光經(jīng)過(guò)二氧化釩智能調(diào)節(jié)層。溫度較低時(shí)，半導(dǎo)體態(tài)的二氧化釩對(duì)紅外線不吸收，保持高透過(guò)率狀態(tài)。隨著鈣鈦礦太陽(yáng)能電池吸收可見(jiàn)光，基底溫度升高，達(dá)到二氧化釩相變溫度時(shí)，二氧化釩相應(yīng)的發(fā)生相變，由半導(dǎo)體相轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘傧?，?duì)紅外區(qū)域的光線產(chǎn)生強(qiáng)烈的吸收，因而可以有效的調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。這種具有熱致變色性能的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池用作窗戶玻璃，不僅可以有效吸收可見(jiàn)光并轉(zhuǎn)換為電能，而且可以智能調(diào)控?zé)崃肯蚴覂?nèi)傳遞，從而節(jié)約用于室內(nèi)制冷的能源。由此可見(jiàn)，本發(fā)明制備的具有熱致變色性能的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池在節(jié)能的同時(shí)還可以進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。

較佳地，所述電子傳輸層(例如二氧化鈦薄膜)的厚度為10納米～100納米。

相對(duì)于常規(guī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，需要控制鈣鈦礦吸收層的厚度，控制其對(duì)可見(jiàn)光的吸收，保證室內(nèi)一定的可見(jiàn)光透過(guò)率。但是隨著可見(jiàn)光吸收降低，電池性能減弱。通過(guò)調(diào)節(jié)鈣鈦礦吸收層厚度，平衡電池性能和室內(nèi)透過(guò)率。本發(fā)明中，所述鈣鈦礦吸收層的厚度為100納米～1000納米，優(yōu)選100納米～500納米，更優(yōu)選100～300。二氧化釩薄膜與鈣鈦礦吸收層的厚度比可為200：1～50：1。

較佳地，所述空穴傳輸層的厚度為10納米～100納米。

較佳地，所述背電極的厚度為50納米～500納米。

本發(fā)明還提供一種制備上述具有熱致變色性能的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池方法，包括：采用旋涂法在透明導(dǎo)電襯底的不導(dǎo)電表面沉積金紅石相二氧化釩漿料，于80-100℃保溫1～2小時(shí)形成金紅石相二氧化釩薄膜；采用磁控濺射在所述透明導(dǎo)電襯底的導(dǎo)電表面沉積電子傳輸層，采用雙源共蒸法和旋涂法在所述電子傳輸層上依次沉積鈣鈦礦吸收層材料和空穴傳輸層材料，制備鈣鈦礦吸收層和空穴傳輸層，通過(guò)真空蒸發(fā)在所述空穴傳輸層上沉積背電極，獲得所述具有熱致變色性能的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。

較佳地，所述金紅石相二氧化釩漿料由質(zhì)量比1:5～20的二氧化釩粉體和溶劑混合制得，所述溶劑優(yōu)選為乙醇。

較佳地，旋涂法沉積金紅石二氧化釩漿料的過(guò)程中，轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘～2800轉(zhuǎn)/分鐘，旋涂時(shí)間為5秒～120秒。

較佳地，所述鈣鈦礦吸收層材料為CH₃NH₃PbX₃，其中，X為Cl、Br、I中至少一個(gè)。

較佳地，所述空穴傳輸層材料為Spiro-OMeTAD。

較佳地，所述背電極材料為金，銀或者銅。

通過(guò)調(diào)節(jié)鈣鈦礦吸收層厚度，能夠平衡電池性能和室內(nèi)透過(guò)率。與此同時(shí)，二氧化釩材料可以智能調(diào)節(jié)紅外透過(guò)率，相應(yīng)減少熱量向室內(nèi)傳遞。因此，本發(fā)明制備的具有熱致變色性能的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池在實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的同時(shí)，可以有效調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度，節(jié)約資源能源。此外，本發(fā)明的制備方法制備工藝簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)。

附圖說(shuō)明

圖1：本發(fā)明熱致變色鈣鈦礦太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)圖；

圖2：本發(fā)明實(shí)施例2熱致變色鈣鈦礦太陽(yáng)能電池效率；

圖3：本發(fā)明實(shí)施例2二氧化釩薄膜熱致變色性能。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和下述實(shí)施方式進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，應(yīng)理解，附圖及下述實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明而非限制本發(fā)明。

本發(fā)明涉及一種具有熱致變色性能鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，所述太陽(yáng)能電池通過(guò)在透明導(dǎo)電襯底的兩個(gè)表面，即正反面分別制備鈣鈦礦太陽(yáng)能電池(PSC)和二氧化釩納米薄膜(VO₂)而得到。結(jié)合鈣鈦礦太陽(yáng)能電池和二氧化釩材料，這種具有熱致變色性能的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池用作窗戶玻璃，不僅可以有效吸收可見(jiàn)光并轉(zhuǎn)換為電能，而且可以智能調(diào)控?zé)崃肯蚴覂?nèi)傳遞，從而節(jié)約用于室內(nèi)制冷的能源。

如圖1所示，本發(fā)明的具有熱致變色性能的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池包括形成于透明導(dǎo)電襯底(例如FTO導(dǎo)電玻璃：FTO glass)的不導(dǎo)電表面的二氧化釩薄膜、以及依次形成于所述透明導(dǎo)電襯底的導(dǎo)電表面的電子傳輸層、鈣鈦礦吸收層(例如CH₃NH₃PbI ₃)、空穴傳輸層HTL、以及背電極(例如Ag)。本實(shí)施形態(tài)中，假設(shè)在透明導(dǎo)電襯底的背面形成二氧化釩薄膜，在透明導(dǎo)電襯底的正面形成鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的各層。

本發(fā)明中，所述透明導(dǎo)電襯底沒(méi)有特別限定，例如可以采用FTO透明導(dǎo)電襯底、ITO透明導(dǎo)電襯底或AZO透明導(dǎo)電襯底等。

本發(fā)明中的二氧化釩薄膜采用金紅石相二氧化釩材料，其具有優(yōu)異的半導(dǎo)體-金屬相變特性，半導(dǎo)體相時(shí)紅外透過(guò)率較高，金屬相時(shí)紅外透過(guò)率較低，其組成的薄膜材料可見(jiàn)高透，能夠?qū)崿F(xiàn)紅外調(diào)節(jié)。

所述金紅石相二氧化釩薄膜可以采用旋涂法沉積金紅石相二氧化釩漿料得到。其中，作為旋涂液的金紅石相二氧化釩漿料由質(zhì)量比1:5～20的二氧化釩粉體和乙醇溶劑混合制得，混合方式可以是將混合的漿料進(jìn)行2800轉(zhuǎn)/分鐘，沙磨4小時(shí)。另外，溶劑不限于乙醇，也可以是異丙醇，正丙醇等。

旋涂法沉積金紅石二氧化釩漿料的過(guò)程中，轉(zhuǎn)速可以在500轉(zhuǎn)/分鐘～2800轉(zhuǎn)/分鐘，旋涂時(shí)間為5秒～120秒。二氧化釩薄膜的厚度可以在500納米到100微米，優(yōu)選500納米到50微米，更優(yōu)選20～50微米。二氧化釩薄膜的厚度在500納米到100微米時(shí)，具有太陽(yáng)光調(diào)節(jié)性能和可見(jiàn)光透過(guò)率平衡的優(yōu)點(diǎn)。

旋涂后經(jīng)過(guò)一定處理形成金紅石相二氧化釩薄膜。具體的，作為一個(gè)示例，可以包括：在透明導(dǎo)電玻璃的背面，通過(guò)旋涂法沉積乙醇與二氧化釩粉體比例為20:1的金紅石相二氧化釩漿料，轉(zhuǎn)速為2600轉(zhuǎn)每分鐘，旋涂時(shí)間40秒，使之成膜，厚度為500納米，經(jīng)過(guò)80-100℃烘干1-2小時(shí)形成致密的金紅石相二氧化釩薄膜。

在本實(shí)施形態(tài)中，在透明導(dǎo)電襯底的正面依次形成電子傳輸層、鈣鈦礦吸收層、空穴傳輸層HTL、以及背電極，以獲得鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。本發(fā)明中，對(duì)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的各組成部分沒(méi)有特別限制，以下作為示例說(shuō)明其結(jié)構(gòu)和制備方法。

首先，在透明導(dǎo)電襯底正面磁控濺射沉積一層致密的二氧化鈦薄膜作為電子傳輸層。

本發(fā)明中，二氧化鈦薄膜的厚度可以在10納米-100納米。具體的，作為一個(gè)示例，濺射過(guò)程包括：腔體氣壓1.5Pa，氬氣和氧氣比例1:6，濺射功率700W，濺射15分鐘，形成厚度30納米二氧化鈦致密層。

接著，通過(guò)雙源共蒸法和旋涂法在二氧化鈦薄膜上依次制備鈣鈦礦吸收層和空穴傳輸層。

所述鈣鈦礦吸收層材料可以采用CH₃NH₃PbX₃，其中X為鹵族元素(Cl,Br,I)，可以是其中某一個(gè)元素，也可以是兩個(gè)以上元素混合。

本發(fā)明中，通過(guò)對(duì)鈣鈦礦吸收層的厚度進(jìn)行控制，控制其對(duì)可見(jiàn)光的吸收，保證室內(nèi)一定的可見(jiàn)光透過(guò)率。隨著可見(jiàn)光吸收降低，電池性能減弱。通過(guò)調(diào)節(jié)鈣鈦礦吸收層厚度，平衡電池性能和室內(nèi)透過(guò)率。本發(fā)明的鈣鈦礦吸收層的厚度為100納米～1000納米，優(yōu)選100納米～500納米，更優(yōu)選100～300nm。鈣鈦礦吸收層的厚度在100納米～1000納米時(shí)，有一定的可見(jiàn)光透過(guò)率。具體的，作為一個(gè)示例，鈣鈦礦吸收層的制備過(guò)程包括：雙源共蒸PbI₂和CH₃NH₃I形成厚度為100納米的鈣鈦礦吸收層。

空穴傳輸層材料可以采用Spiro-OMeTAD。

空穴傳輸層的厚度可以是10納米-100納米。具體的，作為一個(gè)示例，空穴傳輸層的旋涂過(guò)程包括：旋涂已經(jīng)配置好的溶液，烘干之后形成厚度為30納米的空穴傳輸層。

最后，在空穴傳輸層上通過(guò)真空蒸發(fā)沉積背電極。本發(fā)明中，背電極材料可以金，銀或者銅。

背電極厚度可以是50納米-500納米。具體的，作為一個(gè)示例，真空蒸發(fā)沉積背電極的過(guò)程包括：蒸發(fā)電流選擇34A，蒸發(fā)時(shí)間15min，形成厚度為50納米的背電極。

本發(fā)明中，通過(guò)旋涂法在透明導(dǎo)電襯底的一個(gè)表面制備二氧化釩薄膜，與在透明導(dǎo)電襯底的另一個(gè)表面形成鈣鈦礦太陽(yáng)能電池沒(méi)有特定的先后順序，例如可以先在透明導(dǎo)電襯底背面制備金紅石相二氧化釩薄膜，隨后在FTO正面制備鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，也可以先制備鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，再制備二氧化釩薄膜。

如上所述，本發(fā)明在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中引入金紅石相二氧化釩材料，在節(jié)能的同時(shí)還可以進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。結(jié)合鈣鈦礦太陽(yáng)能電池和二氧化釩材料，這種具有熱致變色性能的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池用作窗戶玻璃，不僅可以有效吸收可見(jiàn)光并轉(zhuǎn)換為電能，而且可以調(diào)節(jié)紅外透過(guò)率智能調(diào)控?zé)崃肯蚴覂?nèi)傳遞，從而節(jié)約用于室內(nèi)制冷的能源。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明制備的具有熱致變色性能的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池在實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的同時(shí)，可以有效調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度，相比單純的二氧化釩智能窗或者鈣鈦礦太陽(yáng)能電池而言，有效的節(jié)約資源能源，提高了太陽(yáng)能利用率；

本發(fā)明的制備方法制備工藝簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)。

下面進(jìn)一步例舉實(shí)施例以詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。同樣應(yīng)理解，以下實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容作出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。下述示例具體的工藝參數(shù)也僅是合適范圍中的一個(gè)示例，即本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過(guò)本文的說(shuō)明做合適的范圍內(nèi)選擇，而并非要限定于下文示例的具體數(shù)值。

實(shí)施例1

首先，在透明導(dǎo)電玻璃的背面，通過(guò)旋涂法沉積金紅石相二氧化釩漿料，轉(zhuǎn)速1600r/min，制得厚度20μm左右的二氧化釩薄膜，經(jīng)過(guò)80℃處理1小時(shí)后，形成致密金紅石二氧化釩薄膜。其次，在透明導(dǎo)電玻璃上制備鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。在導(dǎo)電層表面通過(guò)磁控濺射沉積致密的二氧化鈦薄膜，氣壓保持1.5Pa，氬氧比6：1，濺射功率700W，濺射時(shí)間15min。隨后，雙源共蒸法制備厚度為100nm的鈣鈦礦吸收材料，旋涂法制備厚度為100nm空穴傳輸層，最后通過(guò)真空蒸發(fā)沉積背電極，蒸發(fā)電流34A，蒸發(fā)時(shí)間15min。最終獲得具有熱致變色性能的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。通過(guò)紫外-可見(jiàn)光分光光度計(jì)測(cè)得該具有熱致變色性能的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的可見(jiàn)光透過(guò)率為15％。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池測(cè)試系統(tǒng)測(cè)得該具有熱致變色性能的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為2.16％。

實(shí)施例2

首先，在透明導(dǎo)電玻璃的背面，通過(guò)旋涂法沉積金紅石相二氧化釩漿料，制得厚度20μm左右的二氧化釩薄膜，經(jīng)過(guò)80℃處理1小時(shí)后，形成致密金紅石二氧化釩薄膜。其次，在透明導(dǎo)電玻璃上制備鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。在導(dǎo)電層表面通過(guò)磁控濺射沉積致密的二氧化鈦薄膜，隨后通過(guò)雙源共蒸法和旋涂法依次制備厚度為300nm的鈣鈦礦吸收層和空穴傳輸層，最后通過(guò)真空蒸發(fā)沉積背電極(參見(jiàn)實(shí)施例1)。最終獲得具有熱致變色性能的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。測(cè)得該具有熱致變色性能的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的可見(jiàn)光透過(guò)率為13.7％。測(cè)得該具有熱致變色性能的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為3.34％。

實(shí)施例3

首先，在透明導(dǎo)電玻璃的背面，通過(guò)旋涂法沉積金紅石相二氧化釩漿料，制得厚度20μm左右的二氧化釩薄膜，經(jīng)過(guò)80℃處理1小時(shí)后，形成致密金紅石二氧化釩薄膜。其次，在透明導(dǎo)電玻璃上制備鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。在導(dǎo)電層表面通過(guò)磁控濺射沉積致密的二氧化鈦薄膜，隨后通過(guò)雙源共蒸法和旋涂法依次制備厚度為500nm的鈣鈦礦吸收層和空穴傳輸層，最后通過(guò)真空蒸發(fā)沉積背電極(參見(jiàn)實(shí)施例1)。最終獲得具有熱致變色性能的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。測(cè)得該具有熱致變色性能的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的可見(jiàn)光透過(guò)率為9.26％。測(cè)得該具有熱致變色性能的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為3.86％。

實(shí)施例4

首先，在透明導(dǎo)電玻璃的背面，通過(guò)旋涂法沉積金紅石相二氧化釩漿料，制得厚度50μm左右的二氧化釩薄膜，經(jīng)過(guò)80℃處理1小時(shí)后，形成致密金紅石二氧化釩薄膜。其次，在透明導(dǎo)電玻璃上制備鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。在導(dǎo)電層表面通過(guò)磁控濺射沉積致密的二氧化鈦薄膜，隨后通過(guò)雙源共蒸法和旋涂法依次制備厚度為200nm的鈣鈦礦吸收層和空穴傳輸層，最后通過(guò)真空蒸發(fā)沉積背電極(參見(jiàn)實(shí)施例1)。最終獲得具有熱致變色性能的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。測(cè)得該具有熱致變色性能的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的可見(jiàn)光透過(guò)率為11.54％。測(cè)得該具有熱致變色性能的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為3.19％。

實(shí)施例5

首先，在透明導(dǎo)電玻璃的背面，通過(guò)旋涂法沉積金紅石相二氧化釩漿料，制得厚度100μm左右的二氧化釩薄膜，經(jīng)過(guò)80℃處理1小時(shí)后，形成致密金紅石二氧化釩薄膜。其次，在透明導(dǎo)電玻璃上制備鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。在導(dǎo)電層表面磁控濺射沉積一層致密的二氧化鈦薄膜，隨后通過(guò)雙源共蒸法和旋涂法依次制備厚度為100nm的鈣鈦礦吸收層和空穴傳輸層，最后通過(guò)真空蒸發(fā)沉積背電極(參見(jiàn)實(shí)施例1)。最終獲得具有熱致變色性能的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。測(cè)得該具有熱致變色性能的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的可見(jiàn)光透過(guò)率為5.19％。測(cè)得該具有熱致變色性能的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為1.86％。

圖2示出本發(fā)明實(shí)施例2熱致變色鈣鈦礦太陽(yáng)能電池效率，PSC/VO₂表示太陽(yáng)光從鈣鈦礦太陽(yáng)能電池面進(jìn)入，由圖2可知二氧化釩熱致變色層進(jìn)入，圖2表示的是這兩種不同情況下，太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率。圖3示出本發(fā)明實(shí)施例2二氧化釩薄膜熱致變色性能，由圖3可知本發(fā)明的二氧化釩薄膜具有很好的紅外調(diào)節(jié)功能。對(duì)比不同厚度的鈣鈦礦吸收層和二氧化釩薄膜，可以平衡具有熱致變色性能的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池可見(jiàn)光透過(guò)率和光電轉(zhuǎn)換效率。針對(duì)不同的需求，偏重于光電轉(zhuǎn)換性能或者偏重于室內(nèi)亮度，從而做出相應(yīng)的調(diào)節(jié)。