The invention provides a semitransparent organic metal halide perovskite film solar cell and a preparation method thereof. The method can improve the performance of an organic metal halide calcium titanium layer below 150nm in thickness, thereby improving the efficiency of a semitransparent perovskite solar cell. By adding two partial fluorine ethylene propylene copolymer to six fluorine organic metal halide perovskite precursor solution (Poly (vinylidene fluoride co hexafluoropropylene)), promote perovskite precursor and solvent molecules to form an intermediate, and in the spin coating and annealing process to slow the intermediate perovskite transition, the increase of perovskite layer pinhole reduction, grain size, grain boundary decrease, smoother surface and fluorescence lifetime, so as to achieve a translucent perovskite solar cell efficiency photoactive layer below 150nm upgrade. This method is of great significance in the field of solar cells (such as photovoltaic building, etc.).
【技术实现步骤摘要】
一种半透明有机金属卤化物钙钛矿薄膜太阳能电池及其制备方法
本专利技术涉及太阳能电池领域,特指一种用于提高太阳能电池效率的半透明有机金属卤化物钙钛矿薄膜及其制备方法。
技术介绍
在各类太阳能电池中,有机金属卤化物钙钛矿电池(以下简称为钙钛矿电池)兼具低成本溶液加工和优异的光电转换性能。经过短短数年时间的发展,实验室器件能量转换效率已突破22%,是美国国家再生能源实验室(NREL)统计的效率增长最快的一类太阳能电池,因此被认为是一种极具潜力的光伏技术。然而,钙钛矿薄膜经常会存在表面平整度差和针孔较多等问题。前者可能造成钙钛矿薄膜与电荷传输层接触不良,增大了电池的传输阻抗;后者则可能造成电池内部的短路,这些都会使电池的效率下降。因此,关于调控钙钛矿结晶成膜的研究是钙钛矿电池研究领域的一个热点。当将钙钛矿太阳能电池应用于光伏建筑领域时,由于建筑采光的要求,需要使用具有较薄钙钛矿层(如80-150nm)的半透明电池,实现对可见光的更高透过率。这时,相对常规钙钛矿层(厚度为300-500nm),较薄钙钛矿层更容易受到制备条件的影响,其表面平整度和针孔问题可能更为严重。上述调控钙钛矿结晶成膜的方法并不能很好的改善这种半透明钙钛矿薄膜的成膜性能,造成半透明钙钛矿太阳能电池效率出现额外的下降。因此,开发一种提高半透明钙钛矿薄膜的成膜性能及其电池效率的方法十分重要。
技术实现思路
本专利技术的目的:针对目前厚度小于150nm钙钛矿层薄膜制备工艺不良造成的表面平整度低、针孔多和钙钛矿太阳能电池光电转换效率不高等问题,开发一种厚度小于150nm具有高成膜性能的半透明钙钛矿层薄膜,以提 ...
【技术保护点】
一种半透明有机金属卤化物钙钛矿薄膜太阳能电池,其特征在于,所述的太阳能电池的薄膜含有偏氟乙烯‑六氟丙烯共聚物,薄膜厚度δ满足的条件为:30nm≤δ<150nm。
【技术特征摘要】
1.一种半透明有机金属卤化物钙钛矿薄膜太阳能电池,其特征在于,所述的太阳能电池的薄膜含有偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物,薄膜厚度δ满足的条件为:30nm≤δ<150nm。2.一种如权利要求1所述的半透明有机金属卤化物钙钛矿薄膜太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述的制备方法包括:1)清洗FTO玻璃,将FTO玻璃依次放入去离子水、丙酮和乙醇中分别超声清洗半小时,氮气吹干,再用氧等离子体处理10min;2)制备TiO2致密层,将清洗好的FTO玻璃浸入200mM的TiCl4水溶液中,在70℃下加热1h,之后用水和乙醇反复冲洗,氮气吹干,在100℃下干燥1h;3)在手套箱中配制钙钛矿前驱体溶液,将二甲基甲酰胺和二甲亚砜按体积比为4:6混合制备混合溶剂,将PbI2和CH3NH3I按摩尔比为1:1加入到混合溶剂中,PbI2和CH3NH3I在溶液中的浓度均小于0.8mol/L,再加入偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物PVdF-HFP,使共聚物在溶液中的浓度为2-15mg/mL,在70℃下加热搅拌12h;4)在手套箱中配制空穴传输材料溶液,首先将Li-TFSI溶解于乙腈中配置浓度为520mg/ml的Li-TFSI溶液;将72.3mg的spiro-MeOTAD、28.8ul的4-叔丁基吡啶和17.5ul的Li-TFSI溶...
【专利技术属性】
技术研发人员:张帅,陆永婷,袁宁一,丁建宁,房香,
申请(专利权)人:常州大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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