一种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钙钛矿太阳能电池及其制备方法，包括：透明导电基底、以及依次形成在透明导电基底上的空穴传输层、钙钛矿光吸收层、具有网络结构的疏水长链高分子层、由填充于所述疏水长链高分子层的网孔中的氧化锌纳米晶组成的电子传输层、和背电极，其中所述疏水长链高分子层为聚四氟乙烯、三氟乙烯、偏氟乙烯中的至少一种。本发明专利技术首次提出将具有疏水性的长链高分子作为疏水材料引入钙钛矿太阳能电池的制备中，以提高钙钛矿太阳能电池稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无机纳米材料领域，具体涉及一种长期稳定钙钛矿太阳能电池及其制备方法和应用领域。
技术介绍
近年来，在能源危机逐渐加剧，环境污染程度逐渐变深的背景下，全球光电研究领域取得了极大的进展，成为本世纪最具前景和战略意义的研究热点之一。在此领域中，由于成本低、工艺简单以及性能优秀，钙钛矿太阳能电池成为了光电器件领域的研究热点。该电池2009年首次提出的太阳光转换效率仅为4％，经过7年的发展如今认证效率已经高达22％，超过非晶硅太阳能电池和铜铟镓硒太阳能电池当前的光电转化效率，具有媲美单晶硅和多结砷化镓电池的潜力。因此，积极开展针对钙钛矿电池的研究，优化电池结构和组成材料，对今后国民经济可持续和创新发展有着重大的意义。实现电池具备高转换效率的基本途径就是提高光生载流子的提取，分离和运输的能力。钙钛矿太阳能电池由5层不同性能材料组成，这5层结构分别是首先是透明导电电极，常用的是FTO(掺F二氧化锡)或者ITO(氧化铟锡)导电玻璃；随后是电子传输层，用于及时输运光生电子和阻挡光生空穴，抑制光生电子和光生空穴的复合；再次是钙钛矿吸收材料，主要是钙钛矿型有机铅卤化物(ABX3:A＝CH3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，包括：透明导电基底、以及依次形成在透明导电基底上的空穴传输层、钙钛矿光吸收层、具有网络结构的疏水长链高分子层、由填充于所述疏水长链高分子层的网孔中的氧化锌纳米晶组成的电子传输层、和背电极，其中所述疏水长链高分子层为聚四氟乙烯、三氟乙烯、偏氟乙烯中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，包括：透明导电基底、以及依次形成在透明导电基底上的空穴传输层、钙钛矿光吸收层、具有网络结构的疏水长链高分子层、由填充于所述疏水长链高分子层的网孔中的氧化锌纳米晶组成的电子传输层、和背电极，其中所述疏水长链高分子层为聚四氟乙烯、三氟乙烯、偏氟乙烯中的至少一种。2.根据权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述疏水长链高分子层的厚度为100～400nm，优选为100～200nm。3.根据权利要求1或2所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述氧化锌电子传输层和疏水长链高分子层的体积比为（1～10）：（10～1）。4.根据权利要求1-3中任一项所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述空穴传输层为无机空穴传输层或有机空穴传输层，优选为无机空穴传输层，更优选为镍氧化物或钴氧化物。5.根据权利要求1-4中任一项所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述的钙钛矿光吸收层为钙钛矿型有机铅卤化物CH3NH3PbX3，其中X为Cl、I和Br中的至少一种。6.根据权利要求1-5中任一项所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述透明导电基底为FTO玻璃、ITO玻璃、AZO玻璃中的一种。7.一种如权利要求1-6中任一项所述钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：（A）在洁净的透明导电基底上沉积空穴传输层；（B）在所得的空穴传输层上制备钙钛矿光吸收层...

【专利技术属性】
技术研发人员：金平实，李荣，黄爱彬，周奕杰，包山虎，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31