本發(fā)明涉及技術(shù)太陽能電池制備技術(shù)，尤其是涉及一種基于氧化亞鎳空穴傳輸層的界面修飾層的制備方法及應(yīng)用。
背景技術(shù)：
隨著能源的日益緊缺，人們對新能源尤其是太陽能電池的研究日益關(guān)注。傳統(tǒng)的硅電池相對來說成本過高，染料敏化電池在制備技術(shù)上有很多限制，而有機(jī)太陽能電池雖然電池結(jié)構(gòu)簡單但是穩(wěn)定性極差，所以它們在工業(yè)化上還存在很多問題。
鈣鈦礦太陽能電池自2009年第一次報道以來，以其超低成本溶液法制備工藝而受到研究人員的青睞，能量轉(zhuǎn)換效率由最初的3.8％提升到了20％以上，隨著研究的不斷深入，電池的效率極有可能超過目前發(fā)展成熟的單晶硅太陽能電池。鈣鈦礦太陽能電池從最初的需要一層多孔層支架再到后來可以直接做成薄膜電池，在工業(yè)化生產(chǎn)上也具有非常大的應(yīng)用前景。
在實際應(yīng)用時，由于鈣鈦礦太陽能電池的空穴傳輸層與鈣鈦礦膜之間存在界面缺陷，其易導(dǎo)致空穴傳輸層與鈣鈦礦膜之間穩(wěn)定性較低，為了增加其穩(wěn)定性，一般在空穴傳輸層與鈣鈦礦膜之間設(shè)置界面修飾層，而現(xiàn)有的常規(guī)界面修飾層的修飾效果有限，無法滿足空穴傳輸層與鈣鈦礦膜之間穩(wěn)定性的需求。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)不足，提出一種于氧化亞鎳空穴傳輸層的界面修飾層的制備方法及應(yīng)用，解決現(xiàn)有技術(shù)中鈣鈦礦太陽能電池的界面修飾層的修飾效果差導(dǎo)致其穩(wěn)定性低的技術(shù)問題。
為達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案提供一種基于氧化亞鎳空穴傳輸層的界面修飾層的制備方法，包括如下步驟：
(1)將作為氧化亞鎳空穴傳輸層浸泡于界面修飾劑的水溶液中：
(2)界面修飾劑吸附于氧化亞鎳空穴傳輸層一側(cè)面并形成界面修飾層；
其中，所述界面修飾劑為一端為氨基且一端為羧基的有機(jī)分子。
優(yōu)選的，界面修飾劑的水溶液的濃度為0.3～0.35mmol/l。
優(yōu)選的，所述步驟(1)中浸泡時間為12～13小時。
優(yōu)選的，所述界面修飾劑為5-氨基戊酸、氨基乙酸、氨基丙酸或氨基苯甲酸中的一種。
同時，本發(fā)明還提供上述制備方法制備的界面修飾層在鈣鈦礦太陽能電池中的應(yīng)用。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用一端為氨基且一端為羧基的有機(jī)分子的特性，使其能夠吸附于氧化亞鎳空穴傳輸層以形成界面修飾層，其可改變氧化亞鎳空穴傳輸層的表面接觸角，鈍化氧化亞鎳空穴傳輸層與鈣鈦礦膜的界面缺陷，提高后續(xù)制備的鈣鈦礦太陽能電池的開路電壓和穩(wěn)定性，進(jìn)而提高其整體性能。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明的實施例提供了一種基于氧化亞鎳空穴傳輸層的界面修飾層的制備方法，包括如下步驟：
(1)將氧化亞鎳空穴傳輸層浸泡于界面修飾劑的水溶液中：
(2)界面修飾劑吸附于氧化亞鎳空穴傳輸層一側(cè)面并形成界面修飾層；
其中，所述界面修飾劑為一端為氨基且一端為羧基的有機(jī)分子，其利用該類有機(jī)分子的特性，使其能夠吸附于氧化亞鎳空穴傳輸層一側(cè)面而形成界面修飾層，其可改變氧化亞鎳空穴傳輸層的表面接觸角，鈍化氧化亞鎳空穴傳輸層與鈣鈦礦膜的界面缺陷。
具體設(shè)置時，本實施例界面修飾劑可采用5-氨基戊酸、氨基乙酸、氨基丙酸或氨基苯甲酸中的一種。而且，界面修飾劑的水溶液的濃度一般為0.3～0.35mmol/l。氧化亞鎳空穴傳輸層浸泡于界面修飾劑的水溶液中的浸泡時間一般為12～13小時，以促使其充分吸附。
本實施例上述制備方法制備的界面修飾層主要用于鈣鈦礦太陽能電池。具體制備時，一般先在導(dǎo)電襯底上設(shè)置氧化亞鎳空穴傳輸層，然后放置于界面修飾劑的水溶液中使得氧化亞鎳空穴傳輸層遠(yuǎn)離導(dǎo)電襯底一側(cè)表面形成一層界面修飾層，然后在界面修飾層上依次設(shè)置鈣鈦礦膜、電子傳輸層和金屬電極。本實施例制備的鈣鈦礦太陽能電池在界面修飾層的作用下具有更好穩(wěn)定性，而且其開路電壓得到提高，并在高偏壓極化下具有良好的穩(wěn)定性，從而提高了鈣鈦礦太陽能電池的整體性能。
為了更加詳細(xì)的說明本發(fā)明的基于氧化亞鎳空穴傳輸層的界面修飾層的制備方法，現(xiàn)結(jié)合以下實施例進(jìn)行說明：
實施例1
本實施例1提供一種基于氧化亞鎳空穴傳輸層的界面修飾層的制備方法，其將氧化亞鎳空穴傳輸層浸泡于濃度為0.32mmol/l的5-氨基戊酸的水溶液中12小時，5-氨基戊酸吸附于氧化亞鎳空穴傳輸層一側(cè)面并形成界面修飾層。
實施例2
本實施例2提供一種基于氧化亞鎳空穴傳輸層的界面修飾層的制備方法，其將氧化亞鎳空穴傳輸層浸泡于濃度為0.3mmol/l的5-氨基戊酸的水溶液中13小時，5-氨基戊酸吸附于氧化亞鎳空穴傳輸層一側(cè)面并形成界面修飾層。
實施例3
本實施例3提供一種基于氧化亞鎳空穴傳輸層的界面修飾層的制備方法，其將氧化亞鎳空穴傳輸層浸泡于濃度為0.35mmol/l的5-氨基戊酸的水溶液中12.5小時，5-氨基戊酸吸附于氧化亞鎳空穴傳輸層一側(cè)面并形成界面修飾層。
實施例4
本實施例4提供一種基于氧化亞鎳空穴傳輸層的界面修飾層的制備方法，其將氧化亞鎳空穴傳輸層浸泡于濃度為0.33mmol/l的氨基乙酸的水溶液中12小時，氨基乙酸吸附于氧化亞鎳空穴傳輸層一側(cè)面并形成界面修飾層。
實施例5
本實施例5提供一種基于氧化亞鎳空穴傳輸層的界面修飾層的制備方法，其將氧化亞鎳空穴傳輸層浸泡于濃度為0.35mmol/l的氨基丙酸的水溶液中13小時，氨基丙酸吸附于氧化亞鎳空穴傳輸層一側(cè)面并形成界面修飾層。
實施例6
本實施例6提供一種基于氧化亞鎳空穴傳輸層的界面修飾層的制備方法，其將氧化亞鎳空穴傳輸層浸泡于濃度為0.31mmol/l的氨基苯甲酸的水溶液中13小時，氨基苯甲酸吸附于氧化亞鎳空穴傳輸層一側(cè)面并形成界面修飾層。
將本實施例1～6制備的界面修飾層對應(yīng)制備的鈣鈦礦太陽能電池進(jìn)行性能檢測，其相對現(xiàn)有的常規(guī)鈣鈦礦電池明顯具有更佳的性能，其在相同條件下具有更好的穩(wěn)定性，而且其開路電壓明顯高于常規(guī)鈣鈦礦電池，并在高偏壓極化下測試，其明顯具有具有更好的穩(wěn)定性。
以上所述本發(fā)明的具體實施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思所做出的各種其他相應(yīng)的改變與變形，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。