The invention belongs to the field of semiconductor optoelectronic devices, in particular to an efficient perovskite solar cell and a preparation method thereof. The structure of the perovskite solar cell of the present invention is in turn a transparent substrate, a first transparent electrode layer, a translucent functional layer and a second electrode layer from bottom to top. The translucent functional layers are electron transport layer, potassium halide layer, perovskite optical absorption layer, hole transport layer, or hole transport layer, potassium halide salt layer, perovskite optical absorption layer and electron transport layer from bottom to top. The preparation method of the perovskite solar cell includes: spinning potassium halide on the electronic transmission layer, annealing through perovskite, and diffusion of potassium halide to the perovskite layer, which can actively and effectively passivate the perovskite layer, enhance the crystallinity of perovskite, improve the light absorption, and ultimately improve the efficiency of the solar cell. The preparation method of the invention is relatively simple and has practical application significance.
【技术实现步骤摘要】
一种高效钙钛矿太阳能电池及其制备方法
本专利技术属于半导体光电子器件
,具体涉及钙钛矿太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
如今,太阳能已经成为可再生能源的重要组成部分。钙钛矿电池由于其制备成本低、制备工艺简单、光电转化效率高等诸多优势,被认为是最有前途的新一代光伏太阳能电池。经过近几年快速发展,其光电转化效率已经从2009年的3.8%提升到了2017年7月的22.7%。该效率已经能够和硅基太阳能电池相媲美。钙钛矿吸收层的质量将会直接影响钙钛矿太阳能电池的光电特性。钙钛矿太阳能电池存在很多缺陷态,这些主要由体缺陷和表面缺陷构成的缺陷态起到载流子复合中心的作用。表面缺陷存在于钙钛矿的晶粒边界和钙钛矿吸收层界面处,由表面悬挂键和不饱和原子产生。体缺陷存在于钙钛矿晶体内,由空位和间隙原子构成。钙钛矿吸收层的表面形貌和材料特性也会影响缺陷态密度。降低缺陷态密度将会有效地提升器件的性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低成本、高效率的钙钛矿太阳能电池及其制备方法。本专利技术提供的高效钙钛矿太阳能电池,通过叠层制备工艺制备得到,其结构由下至上依次包括:透明衬底,第一透明电极层,半透明功能层,第二电极层;其中:所述透明衬底为石英材质硬质玻璃衬底或柔性PET或柔性PEN衬底。石英材质硬质玻璃衬底耐高温、透光率高。所述第一透明电极层位于透明衬底之上,其材质为金属氧化物,例如为ITO或FTO,其厚度为100-200nm,方块电阻小于10Ω/□。所述半透明功能层位于第一透明电极层之上,半透明功能层由下至上依次为电子传输层、钾卤素盐层、钙钛矿光吸收层、空穴传输层,或者 ...
【技术保护点】
1.一种高效钙钛矿太阳能电池,其特征在于,其结构由下至上依次为:透明衬底、第一透明电极层、半透明功能层、第二电极层;其中:所述第一透明电极层位于透明衬底之上,其材质为金属氧化物;所述半透明功能层位于第一透明电极层之上,半透明功能层由下至上依次为电子传输层、钾卤素盐层、钙钛矿光吸收层、空穴传输层,或者为空穴传输层、钾卤素盐层、钙钛矿光吸收层、电子传输层;所述顶第二电极层位于半透明功能上方,为金属金或者金属银。
【技术特征摘要】
1.一种高效钙钛矿太阳能电池,其特征在于,其结构由下至上依次为:透明衬底、第一透明电极层、半透明功能层、第二电极层;其中:所述第一透明电极层位于透明衬底之上,其材质为金属氧化物;所述半透明功能层位于第一透明电极层之上,半透明功能层由下至上依次为电子传输层、钾卤素盐层、钙钛矿光吸收层、空穴传输层,或者为空穴传输层、钾卤素盐层、钙钛矿光吸收层、电子传输层;所述顶第二电极层位于半透明功能上方,为金属金或者金属银。2.根据权利要求1所述的高效钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述第一透明电极层材料采用金属氧化物ITO或FTO,其厚度为100-200nm,方块电阻小于10Ω/□。3.根据权利要求1或2所述的高效钙钛矿太阳能电池,其特征在于,所述空穴传输层材料为Spiro-OMeTAD、PEDOT:PSS、NiOx、P3HT或PTAA,厚度为40-200nm;电子传输层材料为TiO2、SnO2、ZnO、PCBM或C60,厚度为25-200nm;钾卤素盐层材料为KF、KCl、KBr或KI,厚度为30-300nm;钙钛矿光吸收层材料为FA0.85MA0.15Pb(I0.85Br0...
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