一种提高钙钛矿太阳能电池效率的方法技术

本发明专利技术涉及一种提高钙钛矿太阳能电池效率的方法，它包括以下步骤：(a)将咪唑化合物添加到钙钛矿前驱体溶液中，溶解形成混合溶液，所述咪唑化合物的化学结构式为式中n为0～5的整数；所述钙钛矿前驱体溶液为PbI2溶液；(b)将所述混合溶液旋涂到有TiO2致密层的导电基底上，加热形成钙钛矿膜；(c)在所述钙钛矿膜上旋涂空穴传输层，蒸镀金属对电极，组装成电池。这样可以形成质量优良的钙钛矿膜，使得电池性能优良。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太阳能电池领域，设及一种改善太阳能电池效率的方法，具体设及一 种提高巧铁矿太阳能电池效率的方法。
技术介绍
太阳能、风能、生物质能、潮软能等都是廉价、清洁和环境友好的可再生能源。其中 太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，具有不受地域条件限制和利用方式灵活 的优点，是未来全球能源系统中最有前景的替代新能源。 对太阳能的利用主要包括光电转换、光热转换和光化学能转换3种形式。光电转换 是通过太阳能电池实现的。作为一种新型的第=代太阳能电池，有机-无机巧铁矿太阳能电 池发展速度惊人，其从2009到2015的6年间能量转化效率从3.81 %迅速增加到20.1 %。基于 运种材料制备的太阳能电池被称为巧铁矿太阳能电池，简称PSCs。 PSCs结构主要由四个部分组成。一是电子收集层，其主要作用是负责传输电子与 收集电子的作用，主要有无机半导体Ti化，ZnO等。二是有机-无机巧铁矿光吸收层，例如 C也畑3Pbl3，C也畑3Pbl2Cl，C也畑3饥化3等。S是空穴传输层。四是背电极，主要是Au，Ag等。其 中，巧铁矿光吸收层作为巧铁矿太阳能电池的核屯、部分，它的膜形态对电池性能起着决定 性作用。巧铁矿膜的质量与光捕获效率直接相关，最终影响电池的光电性能。目前常见的制 备巧铁矿膜的方法有3种:真空沉积法、液相法、蒸汽辅助沉积法。其中液相法由于其低廉的 制作成本而被广泛应用。但是液相法容易受人为操作控制的影响，制作的巧铁矿膜质量良 莽不齐，导致电池性能不佳。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种提高巧铁矿太阳能电池效率的方法，从而改善太阳能电 池的光电转化效率。 为解决W上技术问题，本专利技术采取的一种技术方案是：一种提高巧铁矿太阳能电 池效率的方法，它包括W下步骤： (a)将咪挫化合物添加到巧铁矿前驱体溶液中，溶解形成混合溶液，所述咪挫化合 物的化学结构式为式中n为0~5的整数;所述巧铁矿前驱体溶液为化12溶液；[000引（b)将所述混合溶液旋涂到有Ti化致密层的导电基底上，加热形成巧铁矿膜； (C)在所述巧铁矿膜上旋涂空穴传输层，蒸锻金属对电极，组装成电池。 优化地，所述咪挫化合物的化学结构式为 优化地，所述饥12溶液的浓度为0.5~5mol/L，所述咪挫化合物与所述饥12的摩尔 比为0.1~1:1。 优化地，步骤(b)中，所述加热为:先在100~120°C加热30~60分钟，再在130~150 °C加热15~30分钟。 由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术提高巧铁 矿太阳能电池效率的方法，通过将咪挫化合物添加到巧铁矿前驱体溶液，后续可W加热形 成质量优良的巧铁矿膜，使得电池性能优良。【具体实施方式】 实施例1 本实施例提供一种提高巧铁矿太阳能电池效率的方法，它包括W下步骤： (a)将Imo 1添加到浓度为Imo 1/L、体积为1L的饥12溶液中（溶剂为N， N-二甲基甲酯胺，DMF)，溶解形成混合溶液； (b)将混合溶液旋涂到有Ti化致密层的导电基底上，先在100°C加热60分钟，再在 130°C加热30分钟； (C)在所述巧铁矿膜上旋涂空穴传输层，蒸锻金属对电极，组装成电池，测试结果 如表1所示。 实施例2 本实施例提供一种提高巧铁矿太阳能电池效率的方法，它包括W下步骤： (a)将0.5mol添加到浓度为5mol/L、体积为IL的化I2溶液中（溶剂为N， N-二甲基甲酯胺，DMF)，溶解形成混合溶液； (b)将混合溶液旋涂到有Ti化致密层的导电基底上，先在120°C加热30分钟，再在 150°C加热15分钟； (C)在所述巧铁矿膜上旋涂空穴传输层，蒸锻金属对电极，组装成电池，测试结果 如表1所示。 实施例3 本实施例提供一种提高巧铁矿太阳能电池效率的方法，它包括W下步骤： (a)将Imol添加到浓度为2mol/L、体积为IL的化12溶液中（溶剂为N，N- 二甲基甲酯胺，DMF)，溶解形成混合溶液； (b)将混合溶液旋涂到有Ti化致密层的导电基底上，先在110°C加热40分钟，再在 140°C加热20分钟； (C)在所述巧铁矿膜上旋涂空穴传输层，蒸锻金属对电极，组装成电池，测试结果 如表1所示。 表1实施例1-3巧铁矿太阳能电池的测试结果 注:测试条件:室溫环境，使用氣灯模拟太阳光，光强lOOmW/cm2条件下，测得电池 (有效面积〇.16cm2)。 其中，表示当电池具有最大输出功率(Pmax)时，对应的电流和电压 的乘积与短路电流和开路电压乘积的比值。光电转化效率计算采用如下 公式： 上述实施例只为说明本专利技术的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人 ±能够了解本专利技术的内容并据W实施，并不能W此限制本专利技术的保护范围。凡根据本专利技术 精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。【主权项】1. 一种提高巧铁矿太阳能电池效率的方法，其特征在于，它包括W下步骤： (a) 将咪挫化合物添加到巧铁矿前驱体溶液中，溶解形成混合溶液，所述咪挫化合物的 化学结构式为ζ中η为0~5的整数;所述巧铁矿前驱体溶液为化12溶液； (b) 将所述混合溶液旋涂到有Ti化致密层的导电基底上，加热形成巧铁矿膜； (C)在所述巧铁矿膜上旋涂空穴传输层，蒸锻金属对电极，组装成电池。2. 根据权利要求1所述的提高巧铁矿太阳能电池效率的方法，其特征在于:所述咪挫化 合物的化学结构式为3. 根据权利要求1所述的提高巧铁矿太阳能电池效率的方法，其特征在于:所述Pbl2溶 液的浓度为0.5~5mol/L，所述咪挫化合物与所述化12的摩尔比为0.1~1:1。4. 根据权利要求1所述的提高巧铁矿太阳能电池效率的方法，其特征在于，步骤(b)中， 所述加热为:先在100~120°C加热30~60分钟，再在130~150°C加热15~30分钟。【专利摘要】本专利技术涉及，它包括以下步骤：(a)将咪唑化合物添加到钙钛矿前驱体溶液中，溶解形成混合溶液，所述咪唑化合物的化学结构式为式中n为0～5的整数；所述钙钛矿前驱体溶液为PbI2溶液；(b)将所述混合溶液旋涂到有TiO2致密层的导电基底上，加热形成钙钛矿膜；(c)在所述钙钛矿膜上旋涂空穴传输层，蒸镀金属对电极，组装成电池。这样可以形成质量优良的钙钛矿膜，使得电池性能优良。【IPC分类】H01L51/46【公开号】CN105552235【申请号】CN201510998782【专利技术人】刘玲玲, 方倩, 汤俏薇 【申请人】上海博暄能源科技有限公司【公开日】2016年5月4日【申请日】2015年12月24日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高钙钛矿太阳能电池效率的方法，其特征在于，它包括以下步骤：(a)将咪唑化合物添加到钙钛矿前驱体溶液中，溶解形成混合溶液，所述咪唑化合物的化学结构式为式中n为0～5的整数；所述钙钛矿前驱体溶液为PbI2溶液；(b)将所述混合溶液旋涂到有TiO2致密层的导电基底上，加热形成钙钛矿膜；(c)在所述钙钛矿膜上旋涂空穴传输层，蒸镀金属对电极，组装成电池。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玲玲，方倩，汤俏薇，
申请(专利权)人：上海博暄能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31