一种钙钛矿太阳电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种钙钛矿太阳电池及其制备方法，这种钙钛矿太阳电池的结构如下：衬底、透明导电电极、新型电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层及金属电极。本发明专利技术采用的衬底可选择硬性衬底如玻璃等，柔性衬底如聚酰亚胺PI或PET或PEN。透明导电电极可选择FTO、ITO、AZO或IZO其中的一种或多种，制备方法可采用射频直流磁控溅射或双靶直流磁控溅射。对制备完的透明导电电极进行等离子体刻蚀或腐蚀形成一定粗糙度的表面形貌。新型电子传输层为纳米线(柱，管，球)及杂化纳米状的结构，制备方法采用水热法或电子束蒸发法制备。将此电子传输层用于钙钛矿太阳电池中，缩短了电子传输路径，减少了复合，提高了光生载流子的利用率，改善短路电流和提高了电池性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钙钛矿太阳电池
，尤其是涉及一种纳米阵列的新型电子传输层与钙钛矿材料相结合形成的新型钙钛矿太阳电池及其制备方法。
技术介绍
钙钛矿型甲胺铅碘(卤素)薄膜太阳电池(简称钙钛矿太阳电池(Perovskitesolar ce11))是目前新型太阳电池研究领域的热点，从2009年到2015年，这6年的时间，其光电转换效率从3.8%跃升至20.2%，提高了5倍多，具有广泛的应用前景。钙钛矿太阳电池自提出以来，由于采用的钙钛矿材料具有电学、光学、磁学等特性引起了人们的研究热情。最常见的钙钛矿材料是碘化铅甲胺(CH3NH3PbI3),电学方面其迀移率高，既可传输电子，又可传输空穴，且是直接带隙，载流子扩散长度可以达到lum，比传统有机半导体高出1-2个数量级；带隙宽度约为1.5eV，与太阳光谱匹配具有良好的光吸收特性，几百纳米厚薄膜就可以充分吸收SOOnm以下的太阳光;光学方面吸收系数较高达到15/cm3，与现在产品化的CIGS薄膜太阳电池相媲美，这种独特的钙钛矿材料制备的太阳电池具有十分优异的特性，表现在:1.制备工艺简单、沉积温度低。2.较高的光电特性，单结理论效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钙钛矿太阳电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)透明导电电极的刻蚀：对导电衬底通过等离子体刻蚀和腐蚀，形成一定粗糙度的表面形貌；(2)制备电子传输层：将上述的导电衬底进行清洗，然后通过溅射法、水热法或电子束沉积法制备种子层；所述利用溅射法制备种子层的步骤如下：将处理完的导电衬底放置入真空设备中，抽取真空至至少8×10‑4Pa，通入Ar和O2，氧氩流量比为0.01‑0.1，工作气压为0.5Pa，直流磁控溅射电流为0.2‑0.35A，电压为370‑410V，得到80‑120nm厚的致密种子层，所述致密种子层为TiO2、ZnO或Al2O3的电子传输层；所述利用水热法制备电子传输层的步骤...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：纪伟伟，张超，邓朝文，乔在祥，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十八研究所，
类型：发明
国别省市：天津;12