一种柔性钙钛矿太阳能电池及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种柔性钙钛矿太阳能电池及其制备方法，包括如下步骤：1)在柔性导电衬底表面沉积TiO2薄膜；2)将含有机聚合物的钙钛矿前驱液涂覆在所述TiO2薄膜上，退火处理，得到钙钛矿薄膜；3)将空穴传输材料溶于有机溶剂中，得到空穴导电物溶液；4)将空穴导电物溶液涂覆在所述钙钛矿薄膜上，形成空穴传输层，再在其上沉积对电极材料，形成对电极材料层，即得到所述柔性钙钛矿太阳能电池。该制备方法简单，通过加入有机聚合物保证了钙钛矿薄膜的均匀性，同时，在潮湿空气中暴露时，不会反应分解，也具有自修复能力，具有高稳定性和重复性，同时，在弯曲时，因机聚合物支撑骨架可以承受柔性电池弯曲带来的应力，电池性能不会下降。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钙钛矿太阳能电池领域，具体涉及一种柔性钙钛矿太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
目前，钙钛矿太阳能电池是太阳能电池研究领域的一个重要课题。钙钛矿太阳能电池具有转换效率高、制造工艺简单、制造成本低廉的优势，具有很高的商业化价值。钙钛矿太阳能电池是在透明导电衬底上依次沉积不同的材料形成的，主要的吸光材料是有机无机杂化的钙钛矿，其化学组分为MAX3，M代表CH3NH3+、CH3(NH2)2+等有机基团或Cs+等无机离子，A代表Pb2+、Sn2+等金属离子，X代表Cl-、Br-、I-等卤素离子。文献报道的实验室中钙钛矿太阳能电池的最高转换效率已经达到18.4％(Nam Joong Jeon,Jun Hong Noh,Woon Seok Yang,Young Chan Kim,Seungchan Ryu,Jangwon Seo,Sang Il Seok,Nature,2015,517,pp476-480)，逼近传统多晶硅电池的实验室纪录(20.4％)。钙钛矿太阳能电池的材料沉积基本都使用有机溶液的旋涂或喷涂工艺，制造成本非常低；钙钛矿太阳能电池的加工温度基本在100摄氏度以下，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有机聚合物的钙钛矿前驱液，由有机聚合物、MX、AY2和溶剂组成，其中，M选自有机基团CH3NH3+、CH3(NH2)2+和CH3CH2NH3+中的任意一种或无机离子Cs+，A选自金属离子Pb2+和Sn2+中的任意一种，X和Y均选自卤素离子；所述有机聚合物具有如下几个特点：(1)具有绝缘性；(2)与所述溶剂相溶；(3)对光吸收和载流子的运输无影响；(4)与所述钙钛矿前驱液中各组分不反应。

【技术特征摘要】
1.一种含有机聚合物的钙钛矿前驱液，由有机聚合物、MX、AY2和溶剂组成，其中，M选自有机基团CH3NH3+、CH3(NH2)2+和CH3CH2NH3+中的任意一种或无机离子Cs+，A选自金属离子Pb2+和Sn2+中的任意一种，X和Y均选自卤素离子；所述有机聚合物具有如下几个特点：(1)具有绝缘性；(2)与所述溶剂相溶；(3)对光吸收和载流子的运输无影响；(4)与所述钙钛矿前驱液中各组分不反应。2.根据权利要求1所述的钙钛矿前驱液，其特征在于：所述有机聚合物为绝缘性碳链高分子和/或杂链高分子，所述绝缘性碳链高分子和/或杂链高分子的分子量为200Da-200000Da，所述杂链高分子为主链由碳原子与其他原子以共价键连接而成的高分子化合物，所述其他原子选自N、O和S中的至少一种；所述有机聚合物选自聚乙二醇和聚乙烯醇中的至少一种；所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲基桠枫和γ-羟基丁酸内酯中的至少一种；所述卤素离子选自Cl-、Br-和I-中的任意一种；所述MX和所述AY2的摩尔比为(1-3):1；所述含有机聚合物的钙钛矿前驱液中所述有机聚合物的摩尔分数为0.0005mol/L-0.004mol/L；所述含有机聚合物的钙钛矿前驱液中所述MX的摩尔分数为1mol/L-3mol/L。3.权利要求1或2所述的含有机聚合物的钙钛矿前驱液的制备方法，包括如下步骤：将所述有机聚合物、所述MX和所述AY2按所述比例溶于所述溶剂中，混合搅拌均匀，即制备得到所述含有机聚合物的钙钛矿前驱液。4.一种含有机聚合物的钙钛矿薄膜的制备方法，包括如下步骤：在衬底上涂覆权利要求1所述的含有机聚合物的钙钛矿前驱液，退火处理，即在所述衬底上得到所述含有机聚合物的钙钛矿薄膜。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述退火处理的温度为60-110℃，时间为50-80min；所述含有机聚合物的钙钛矿薄膜的厚度为200-400nm。6.权利要求4或5所述方法而得到的钙钛矿薄膜。7.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵清，俞大鹏，赵怡程，魏静，李恒，严引，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：北京;11