本申請涉及太陽能電池，尤其涉及一種光伏材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、太陽能具有可再生和清潔的優(yōu)點，近年來有關(guān)太陽能的高效利用得到了廣泛的研究。太陽能的利用主要涉及光催化技術(shù)和光伏技術(shù)。光伏技術(shù)是利用光生伏特效應(yīng)，將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能的手段。其中，硅基太陽電池，是至今為止發(fā)展最完善、應(yīng)用最廣泛的太陽電池，目前單品硅太陽電池的轉(zhuǎn)換效率已達到26.1％，已經(jīng)超過了單晶硅太陽電池理論模型25％的極限，多晶硅電池的效率也超過了22％，但因其使用單晶硅、多晶硅材料的成本昂貴，面臨成本高、能量消耗大等問題，影響了硅太陽電池進一步發(fā)展。

2、因此開發(fā)出了鈣鈦礦電池，得益于有機無機雜化鈣鈦礦材料優(yōu)異的光電性能，鈣鈦礦電池的光電轉(zhuǎn)換效率持續(xù)刷新，短短幾年的時間內(nèi)由3.8％提高到24.2％。然而其長期穩(wěn)定性與環(huán)境友好性問題仍有待改善。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請?zhí)峁┝艘环N光伏材料及其制備方法和應(yīng)用，以改善光伏材料的穩(wěn)定性。

2、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N光伏材料的制備方法，所述方法包括：

3、將一價金屬鹽和二價金屬鹽溶解于溶劑，并進行第一反應(yīng)，后去除所述溶劑，得到鹽結(jié)晶；

4、將所述鹽結(jié)晶和銨鹽進行混合，并進行第二反應(yīng)，得到光伏材料，所述光伏材料具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。

5、作為一種可選的實施方式，所述一價金屬鹽包括氯化鉀、氯化鈉、氯化鋰、氯化銫或氯化銀中的至少一種；和/或

6、所述二價金屬鹽包括氯化鎂、氯化銅、氯化鎳、氯化亞鐵、氯化錳或氯化鈣中的至少一種；和/或

7、所述溶劑包括水、乙醇、甲醇、二甲基亞砜、n.n－二甲基甲酰胺、y－丁內(nèi)酯、n－甲基吡咯烷酮、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯或碳酸甲乙酯中的至少一種。

8、作為一種可選的實施方式，所述一價金屬鹽和所述二價金屬鹽的質(zhì)量比為(40～600)：(40～60)；和/或

9、所述一價金屬鹽和所述二價金屬鹽的質(zhì)量之和與所述溶劑的質(zhì)量比為(2～200)：

10、(30～1000)。

11、作為一種可選的實施方式，所述第一反應(yīng)的溫度為10℃～120℃；和/或

12、所述第一反應(yīng)的攪拌速度為100r/min～5000r/min；和/或

13、所述第一反應(yīng)的反應(yīng)壓力不大于30mpa；和/或

14、所述第一反應(yīng)的時間為30min～300min。

15、作為一種可選的實施方式，所述溶劑去除的方式包括揮發(fā)，所述揮發(fā)的溫度為40℃～150℃。

16、作為一種可選的實施方式，所述銨鹽包括甲酸銨、乙酸銨、氯化銨、苯甲酸銨、硝酸銨或硫酸銨中的至少一種；和/或

17、所述鹽結(jié)晶和所述銨鹽的質(zhì)量比為(0.5～1.5)：(0.5～1.5)。

18、作為一種可選的實施方式，所述第二反應(yīng)的溫度為100℃～1000℃。

19、第二方面，本申請?zhí)峁┝艘环N光伏材料，所述光伏材料采用第一方面提供的方法制得。

20、第三方面，本申請?zhí)峁┝艘环N鈣鈦礦電池，所述鈣鈦礦電池包括鈣鈦礦吸收層，所述鈣鈦礦吸收層的材料包括第二方面提供的光伏材料。

21、第四方面，本申請?zhí)峁┝艘环N光伏組件，包括第三方面提供的鈣鈦礦電池。

22、第五方面，本申請?zhí)峁┝艘环N光伏發(fā)電系統(tǒng)，其包括若干個電性連接的第四方面提供的光伏組件。

23、第六方面，本申請?zhí)峁┝艘环N用電設(shè)備，其包括若干個電性連接的第五方面提供的光伏發(fā)電系統(tǒng)。

24、本申請實施例提供的上述技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點：

25、本申請實施例提供的該方法，通過采用一價金屬鹽和二價金屬鹽反應(yīng)形成混合金屬鹽，并與銨鹽反應(yīng)得到具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的光伏材料，銨鹽的加入能夠是整個光伏材料具有疏水性，該光伏材料分子結(jié)構(gòu)連接性較好，使得其在高溫、高濕和強光照下不易發(fā)生分解和結(jié)構(gòu)變化，具有較高的穩(wěn)定性。且其得到的光伏材料具有和鈣鈦礦材料相似的性能。

技術(shù)特征：

1.一種光伏材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏材料的制備方法，其特征在于，所述一價金屬鹽包括氯化鉀、氯化鈉、氯化鋰、氯化銫或氯化銀中的至少一種；和/或

3.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一項所述的光伏材料的制備方法，其特征在于，所述一價金屬鹽和所述二價金屬鹽的質(zhì)量比為(40～60)：(40～60)；和/或

4.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一項所述的光伏材料的制備方法，其特征在于，所述第一反應(yīng)的溫度為10℃～120℃；和/或

5.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一項所述的光伏材料的制備方法，其特征在于，所述溶劑去除的方式包括揮發(fā)，所述揮發(fā)的溫度為40℃～150℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一項所述的光伏材料的制備方法，其特征在于，所述銨鹽包括甲酸銨、乙酸銨、氯化銨、苯甲酸銨、硝酸銨或硫酸銨中的至少一種；和/或

7.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一項所述的光伏材料的制備方法，其特征在于，所述第二反應(yīng)的溫度為100℃～1000℃。

8.一種光伏材料，其特征在于，所述光伏材料采用權(quán)利要求1至7中任一項所述的方法制得。

9.一種鈣鈦礦電池，其特征在于，所述鈣鈦礦電池包括鈣鈦礦吸收層，所述鈣鈦礦吸收層的材料包括權(quán)利要求8所述的光伏材料。

10.一種光伏組件，其特征在于，包括權(quán)利要求9所述的鈣鈦礦電池。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及一種光伏材料及其制備方法和應(yīng)用，屬于太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域；方法包括：將一價金屬鹽和二價金屬鹽溶解于溶劑，并進行第一反應(yīng)，后去除所述溶劑，得到鹽結(jié)晶；將所述鹽結(jié)晶和銨鹽進行混合，并進行第二反應(yīng)，得到光伏材料，所述光伏材料具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)；通過采用一價金屬鹽和二價金屬鹽反應(yīng)形成混合金屬鹽，并與銨鹽反應(yīng)得到具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的光伏材料，銨鹽的加入能夠是整個光伏材料具有疏水性，該光伏材料分子結(jié)構(gòu)連接性較好，使得其在高溫、高濕和強光照下不易發(fā)生分解和結(jié)構(gòu)變化，具有較高的穩(wěn)定性。且其得到的光伏材料具有和鈣鈦礦材料相似的性能。

技術(shù)研發(fā)人員：李昱甫,馬賀然,蔡富倉,周楊,朱占峰,曹春雷
受保護的技術(shù)使用者：兆虹精密（北京）科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15