双面无机钙钛矿太阳能电池及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了基于碱金属离子和碱土金属离子掺杂的双面无机钙钛矿太阳能电池及其制备方法和应用，本发明专利技术具体是将电子传输材料沉积在FTO导电玻璃上，随后连续旋涂碱金属离子和碱土金属离子掺杂的钙钛矿型吸光材料的前驱体溶液，形成结晶性能优异的钙钛矿吸光层，最后刮涂碳电极，通过真空处理将两个对称结构的无机CsPbBr

【技术实现步骤摘要】
基于碱金属离子和碱土金属离子掺杂的双面无机钙钛矿太阳能电池及其制备方法和应用
本专利技术属于新材料技术以及新能源
，具体涉及基于碱金属离子和碱土金属离子掺杂的双面无机钙钛矿太阳能电池及其制备方法和应用。
技术介绍
钙钛矿太阳能电池是近年来基于固态染料敏化太阳能电池发展而来的一类新型薄膜太阳能电池。钙钛矿太阳能电池的工作原理是：（1）当入射太阳光透过光阳极照射到钙钛矿层，钙钛矿层中的价带电子吸收光子能量而跃迁至导带，并在价带处留下空穴；（2）电子注入到电子传输层的导带，并进一步传输至外电路；而空穴则被空穴传输层提取，实现电子-空穴对的分离。虽然有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池的光电转换效率已达到商业化的基本要求，但杂化钙钛矿材料在高湿和高温环境下的晶体结构破坏成为制约钙钛矿太阳能电池商业应用的瓶颈。采用无机CsPbBr3吸光材料制备全无机钙钛矿太阳能电池极大提升了器件稳定性，但仍然存在以下两方面的问题：第一，由于不透明碳电极的完全覆盖，导致器件只能从正面吸收太阳能；第二，载流子传输层/钙钛矿层界面间存在的能级势垒造成电池内部载流子复合严重。以上两个问题不利于该类太阳能电池效率的进一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于碱金属离子和碱土金属离子掺杂的双面无机钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)、配制浓度为0.1~1mol/L的钛酸异丙酯乙醇溶液，配制溶度为0.05~0.1g/mL的TiO2浆料，配制浓度为0.01~0.05mol/L的四氯化钛溶液；配制浓度为0.05~0.1mol/L的溴化铯溶液，配制浓度为1~2mol/L溴化铅溶液，所述溴化铅溶液中掺杂有碱金属离子或碱土金属离子；(2)、将所述钛酸异丙酯乙醇溶液在FTO导电玻璃基体上旋涂成薄膜后煅烧制备TiO2致密层；(3)、将所述TiO2浆料旋涂在步骤(2)中制得的TiO2致密层表面，之后煅烧制备TiO2介孔层；(4)、将步骤...

【技术特征摘要】
1.基于碱金属离子和碱土金属离子掺杂的双面无机钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)、配制浓度为0.1~1mol/L的钛酸异丙酯乙醇溶液，配制溶度为0.05~0.1g/mL的TiO2浆料，配制浓度为0.01~0.05mol/L的四氯化钛溶液；配制浓度为0.05~0.1mol/L的溴化铯溶液，配制浓度为1~2mol/L溴化铅溶液，所述溴化铅溶液中掺杂有碱金属离子或碱土金属离子；(2)、将所述钛酸异丙酯乙醇溶液在FTO导电玻璃基体上旋涂成薄膜后煅烧制备TiO2致密层；(3)、将所述TiO2浆料旋涂在步骤(2)中制得的TiO2致密层表面，之后煅烧制备TiO2介孔层；(4)、将步骤(3)制得的TiO2介孔层浸泡在步骤(1)中配制的四氯化钛溶液中加热，并再次加热制备TiO2薄膜；(5)、将步骤(1)制备的掺杂有金属离子的溴化铅溶液旋涂到步骤(4)制备的TiO2薄膜，然后加热制备碱金属离子或碱土金属离子掺杂的溴化铅薄膜；(6)、将步骤(1)制备的溴化铯溶液旋涂到步骤(5)中制备的溴化铅薄膜上，然后加热制备碱金属或碱土金属离子掺杂的CsPbBr3钙钛矿层；重复此旋涂过程多次，制备碱金属离子或碱土金属离子掺杂的CsPbBr3钙钛矿层；(7)、在步骤(6)制备的碱金属离子或碱土金属离子掺杂的CsPbBr3钙钛矿层表面刮涂碳浆料制备单个无机钙钛矿太阳能电池器件，将两个无机钙钛矿太阳能电池器件通过共用同一个碳电极粘结在一起，并在真空干燥气氛下烧结组装成双面无机钙钛矿太阳能电池。2.根据权利要求1所述的基于碱金属离子和碱土金属离子掺杂的双面无机钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述碱金属离子和碱土金属离子为锂离子、钠离子、钾离子、铷离子、镁离子、钙离子、锶离子或钡离子中的一种或几种。3.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐群委，李娅楠，段加龙，赵媛媛，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：广东,44