基于甲胺钳碘材料的太阳能电池制作方法和太阳能电池技术

本发明专利技术提供了一种基于甲胺钳碘材料的太阳能电池的制作方法和太阳能电池。该方法主要包括：选取基片，将甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料涂布到所述基片的上表面上；在所述甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料的上表面上蒸镀低功函数材料；在所述低功函数材料的上表面上蒸镀金属，所述金属和所述低功函数材料中设置至少一个从上到下贯通的缺口，将所述金属作为太阳能电池的电极和保护层。本发明专利技术通过直接利用低功函数材料与甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料接触，提供了一种结构简单、容易实现和成本低廉的基于甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料的太阳能电池的制作方法，本发明专利技术的太阳能电池的能量转化效率高，接近商品无定形硅太阳能电池的能量转化效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能
，尤其涉及一种基于甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料的太阳能电池制作方法和太阳能电池。
技术介绍
随着化石能源的枯竭，利用绿色能源解决现有存在的危机迫在眉睫，越来越受到人们的关注。其中太阳能具有“绿色”“取之不尽”的特点，使得其成为人类解决这一问题的根本途径。当前商品化的太阳能电池多数是基于半导体硅基的电池，由于其制造本身需要消耗大量的能源，限制了其大规模的应用。因此，人们一直致力于开发新型的，价格低廉的，可以大规模制备的薄膜太阳能电池，例如：铜铟镓锡薄膜电池，染料敏化和有机太阳能电池等。目前，在太阳能电池领域中，一种基于钙钛矿结构(perovskite)的有机无机杂化材料：甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料得到了快速的发展。通过甲胺钳碘CH3NH3PbI3薄膜晶体制作的太阳能电池的能量转化效率远高于无定形硅基太阳能电池的效率，与多晶硅太阳能电池的效率相当。但是，现有的利用甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料制作的太阳能电池的结构十分复杂，因此，开发一种结构简单的、能量转化效率高的基于甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料的太阳能电池是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于甲胺钳碘材料的太阳能电池制作方法和太阳能电池，以实现一种结构简单、能量转化效率高的基于甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料的太阳能电池。本专利技术提供了如下方案：一种基于甲胺钳碘材料的太阳能电池的制作方法，包括：选取基片，将甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料涂布到所述基片的上表面上；在所述甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料的上表面上蒸镀低功函数材料；在所述低功函数材料的上表面上蒸镀金属，所述金属和所述低功函数材料中设置至少一个从上到下贯通的缺口，将所述金属作为太阳能电池的电极和保护层。所述的将甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料涂布到所述基片的上表面上之前还包括：对所述基片的表面进行清洗，对清洗后的基片进行紫外臭氧处理表面。所述的基片为氧化铟锡ITO玻璃或者F掺杂的氧化硒FTO。所述的在所述甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料的上表面上蒸镀低功函数材料之前还包括：对涂布了甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料的基片进行加热退火处理。所述低功函数材料为：锂、钠、钾、钙、镁、锶或者钡。所述低功函数材料的厚度为50-500纳米。所述金属为铝、银或铜。一种基于甲胺钳碘材料的太阳能电池，包括：基片、甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料、低功函数材料和金属；所述的甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料涂布到所述基片的上表面上，所述低功函数材料蒸镀在所述甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料的上表面上，所述金属蒸镀在所述低功函数材料的上表面上，所述金属和所述低功函数材料中设置至少一个从上到下贯通的缺口，将所述金属作为太阳能电池的电极和保护层。所述的基片为氧化铟锡ITO玻璃或者F掺杂的氧化硒FTO。所述低功函数材料为：锂、钠、钾、钙、镁、锶或者钡。所述低功函数材料的厚度为50-500纳米。所述金属为铝、银或铜。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，本专利技术通过直接利用低功函数材料与甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料接触，提供了一种结构简单、容易实现和成本低廉的基于甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料的太阳能电池的制作方法，本专利技术的太阳能电池的能量转化效率高，接近商品无定形硅太阳能电池的能量转化效率。附图说明图1为本专利技术实施例一提供的一种基于甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料的太阳能电池的制作方法的实现原理示意图；图2为本专利技术实施例一提供的一种基于甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料的太阳能电池的制作方法的处理流程图；图3为本专利技术实施例一提供的一种基于甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料的太阳能电池的使用原理示意图；图4为本专利技术实施例一提供的一种太阳能电池在光照过程中，电池内光能转化为电能的机理过程示意图；图5为本专利技术实施例二提供的一种基于甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料的太阳能电池的结构示意图，图中，基片41、甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料42、低功函数材料43和金属44。具体实施方式为便于对本专利技术的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本专利技术的限定。实施例一本专利技术实施例为了制备出一种新型的、价格低廉的、可以与无定型硅PTs相媲美的简易太阳能，提供了一种基于甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料的太阳能电池的制作方法的实现原理示意图如图1所示，具体处理流程如图2所示，包括如下的处理步骤：步骤S210、选取基片，该基片可以为ITO(Indium tin oxide，氧化铟锡)玻璃或者FTO(F掺杂的氧化硒)等透明导电玻璃材料。用水对基片的表面进行清洗。然后，对基片进行紫外臭氧处理表面。步骤S220、用现有的合成方法合成甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料，将甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料涂布到基片的上表面上。上述甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料可以为一种薄膜晶体。涂布甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料的方式可以采用旋涂或者喷涂的方式。对涂布了甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料的基片进行加热退火处理，先加热到80-120度，再退火10分钟-100分钟。步骤S230、在甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料的上表面上蒸镀低功函数材料，该低功函数材料可以为：锂，钠，钾，钙，镁，锶，钡等，上述低功函数材料的厚度大约为50-500纳米。在低功函数材料中设置至少一个从上到下贯通的缺口，该缺口通常设置在低功函数材料的中间部位，上述缺口的目的是为了太阳光能够直接照射到甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料上。步骤S240、在低功函数材料的上表面上蒸镀铝，银，铜等金属，将该金属作为太阳能电池的电极和保护层，从而完成太阳能电池的制造过程。在上述金属中也设置至少一个从上到下贯通的缺口，该缺口和低功函数材料中设置的缺口连通，通常设置在金属的中间部位，上述缺口的目的是为了太阳光能够直接照射到甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料上。由于ITO等基片为透明导电玻璃，作为电极的同时也可以作为吸收太阳光的窗口。上述基于甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料的太阳能电池的使用原理示意图如图3所示，具体处理过程如下：当太阳光通过太阳能电池的缺口照射到甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料上后，光照产生的激子转化为电子和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于甲胺钳碘材料的太阳能电池的制作方法，其特征在于，包括：选取基片，将甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料涂布到所述基片的上表面上；在所述甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料的上表面上蒸镀低功函数材料；在所述低功函数材料的上表面上蒸镀金属，所述金属和所述低功函数材料中设置至少一个从上到下贯通的缺口，将所述金属作为太阳能电池的电极和保护层。

【技术特征摘要】
1.一种基于甲胺钳碘材料的太阳能电池的制作方法，其特征在于，包
括：
选取基片，将甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料涂布到所述基片的上表面上；
在所述甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料的上表面上蒸镀低功函数材料；
在所述低功函数材料的上表面上蒸镀金属，所述金属和所述低功函数材
料中设置至少一个从上到下贯通的缺口，将所述金属作为太阳能电池的电极
和保护层。
2.根据权利要求1所述的基于甲胺钳碘材料的太阳能电池的制作方法，
其特征在于，所述的将甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料涂布到所述基片的上表面上
之前还包括：
对所述基片的表面进行清洗，对清洗后的基片进行紫外臭氧处理表面。
3.根据权利要求1所述的基于甲胺钳碘的太阳能电池的制作方法，其特
征在于，所述的基片为氧化铟锡ITO玻璃或者F掺杂的氧化硒FTO。
4.根据权利要求1所述的基于甲胺钳碘材料的太阳能电池的制作方法，
其特征在于，所述的在所述甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料的上表面上蒸镀低功函
数材料之前还包括：
对涂布了甲胺钳碘CH3NH3PbI3材料的基片进行加热退火处理。
5.根据权利要求1至4任一项所述的基于甲胺钳碘材料的太阳能电池的制
作方法，其特征在于，所述低功函数材料为：锂、钠、钾、钙、镁、锶或者
钡。
6...

【专利技术属性】
技术研发人员：张云云，
申请(专利权)人：北汽福田汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11