钙钛矿型化合物层及电池及其制备方法技术

技术编号:20114880 阅读:39 留言:0更新日期:2019-01-16 11:34
本发明专利技术涉及一种钙钛矿型化合物层及采用该钙钛矿型化合物层制备的钙钛矿型太阳能电池及其制备方法,属于太阳能电池技术领域。本发明专利技术的钙钛矿型化合物层的制备方法包括:将FAX和MAX中的至少一种、路易斯碱或酸、PbX2溶解到DMF/DMSO混合溶剂或DMF中,得到前驱体溶液;所述路易斯碱或酸与Pb

Perovskite-type compound layers and batteries and their preparation methods

The invention relates to a perovskite type compound layer and a perovskite type solar cell prepared by the perovskite type compound layer and a preparation method thereof, belonging to the technical field of solar cells. The preparation method of the perovskite type compound layer of the invention includes: dissolving at least one of FAX and MAX, Lewis base or acid, and PbX2 into DMF/DMSO mixed solvent or DMF to obtain precursor solution; the Lewis base or acid and Pb

【技术实现步骤摘要】
钙钛矿型化合物层及电池及其制备方法
本专利技术涉及一种钙钛矿型化合物层及采用该钙钛矿型化合物层制备的钙钛矿型太阳能电池及其制备方法,属于太阳能电池

技术介绍
钙钛矿太阳能电池是一种新型太阳能电池,相比于传统的硅太阳能电池、砷化镓太阳能电池,具有低成本、制备工艺简单、光电转换效率高等特点,因此具有良好的应用前景,有望成为新一代小型设备与小型公共基础设置的供能设备。然而,目前钙钛矿太阳能电池还仅停留在实验室阶段,并不能工业化应用,主要的原因如下:传统结构太阳能电池(FTO/致密层TiO2/钙钛矿型化合物/spiro-OMeTAD/金电极),虽然具有成熟的工艺,但仍有J-V滞回明显,环境稳定性差等问题。主要原因在于有机无机杂化钙钛矿材料(如CH3NH3PbI3)具有明显的离子特征。低温液相法制备的多晶钙钛矿薄膜通常是远离热力学平衡态,晶粒边界和表面通常富集大量的缺陷,成为光生电荷的非辐射复合中心。此外,TiO2在强紫外照射下具有较高的光催化性能,可诱导钙钛矿吸光层发生分解,降低其光电转化效率及使用寿命。此外,传统钙钛矿太阳能电池对制备环境以及制备的设备的要求很高,制备环境很小的变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.钙钛矿型化合物层的制备方法,其特征在于,所述方法包括:a.将FAX和MAX中的至少一种、路易斯碱或酸、PbX2溶解到DMF/DMSO混合溶剂或DMF中,得到前驱体溶液;所述路易斯碱或酸与Pb2+摩尔比为:1~5:10;所述X为卤素;所述路易斯碱或酸优选为硫脲、尿素和DMSO中的至少一种;b.将PMMA溶解到氯苯与甲苯的混合溶剂制成0.5~0.8mg/ml的反溶剂;c.将前驱体溶液和反溶剂先后均匀分布至基底上,烘干即得钙钛矿型化合物层;其中,所述基底优选为电子传输层;所述DMF/DMSO混合溶剂中DMF:DMSO的体积比优选为3~5:1,所述氯苯与甲苯的混合溶剂中氯苯:甲苯的体积比优选为9:...

【技术特征摘要】
1.钙钛矿型化合物层的制备方法,其特征在于,所述方法包括:a.将FAX和MAX中的至少一种、路易斯碱或酸、PbX2溶解到DMF/DMSO混合溶剂或DMF中,得到前驱体溶液;所述路易斯碱或酸与Pb2+摩尔比为:1~5:10;所述X为卤素;所述路易斯碱或酸优选为硫脲、尿素和DMSO中的至少一种;b.将PMMA溶解到氯苯与甲苯的混合溶剂制成0.5~0.8mg/ml的反溶剂;c.将前驱体溶液和反溶剂先后均匀分布至基底上,烘干即得钙钛矿型化合物层;其中,所述基底优选为电子传输层;所述DMF/DMSO混合溶剂中DMF:DMSO的体积比优选为3~5:1,所述氯苯与甲苯的混合溶剂中氯苯:甲苯的体积比优选为9:1。2.钙钛矿型化合物层,其特征在于,所述钙钛矿型化合物层缺陷小,采用如权利要求1所述的方法制备得到。3.钙钛矿型太阳能电池,其特征在于,所述电池包括如权利要求1制备得到或2所述的钙钛矿型化合物层,还包括电子传输层;所述电子传输层为α氧化铁电子传输层;更优选的所述电子传输层为α氧化铁与PCBM双层电子传输层;进一步优选的所述双层电子传输层的制备方法包括:将九水硝酸铁溶解到无水乙醇中,得到溶液1,将溶液1均匀分布至透明电极上,烧制得到电子传输层1;将PCBM溶解到氯苯中,得到溶液2,将溶液2均匀分布至电子传输层1,热处理得到电子传输层2;溶液1中所述九水硝酸铁的浓度优选为0.1mol/L;溶液2中所述PCBM的浓度优选为10mg/mL。4.根据权利要求3所述的钙钛矿型太阳能电池,其特征在于,所述溶液1均匀分布为以6000rpm旋涂40s;所述溶液2均匀分布为以2000rpm旋涂30s;所述烧制为500℃下烧制60min;所述热处理为80℃热处理10min。5.根据权利要求3或4所述的钙钛矿型太阳能电池,其特征在于,所述钙钛矿型太阳能电池还包括透明基板、透明电极、空穴传输层、金属导电电极,所述透明基板、透明电极、电子传输层、钙钛矿型化合物层、空穴传输层和金属导电电极依次相接;所述透明电极优选为FTO或ITO,所述透明电极的厚度优选为50nm~100μm;所述透明基板优选为玻璃、透明有机聚合物或石英;所述空穴传输层优选为PTAA或spiro-OMeTAD空穴传输层,更优选的在PTAA或spiro-OMeTAD中添加TFSILi和TBP;所述金属导电电极优选为金或银。6.钙钛矿型太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述方法包括:I.将覆盖有透明电极的导电透明基板清洗备用;II.将电子传输液均匀分布在所述透明电极上,得到电子传输层;III.钙钛矿型化合物层制备:将FAX和MAX中的至少一种、路易斯碱或酸、PbX2溶解到DMF/DMSO混合溶剂或DMF中,得到前驱体溶液;所述路易斯碱或酸与Pb2+摩尔比为:1~5:10;所述X为卤素;所述路易斯碱或酸优选为硫脲、尿素和DMSO中的至少一种;将PMMA溶解到氯苯与甲苯的混...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘涛李佳起赵强王宁何泓材任静张洪斌
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:四川,51

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