一种阴阳离子共掺杂无机钙钛矿薄膜及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于钙钛矿太阳电池领域，具体涉及一种阴阳离子共掺杂无机钙钛矿薄膜及其制备方法与应用。所述薄膜分子式为MX:CsPbI(3‑x)Brx，其中MX的掺杂浓度0.125～0.5％，所述无机钙钛矿型太阳电池从下至上依次包括：透明导电玻璃、空穴传输层、上述钙钛矿层、非有机电子传输层以及金属电极。本发明专利技术通过阴阳离子共掺杂所制备的无机钙钛矿薄膜不存在杂相，物相更纯，具有更优异的空气稳定性。本发明专利技术的太阳电池，具有更优异的光伏性能，不含有机层电子传输层的器件结构能够大大提升电池整体器件的热稳定性。

A kind of anion-cation co-doped inorganic perovskite film and its preparation method and Application

The invention belongs to the field of perovskite solar cells, in particular to an anion-cation co-doped inorganic perovskite film and its preparation method and application. The film molecular formula is MX: CsPbI (3 x) Brx, in which the doping concentration of MX is 0.125-0.5%. The inorganic perovskite solar cell comprises transparent conductive glass, hole transport layer, perovskite layer, non-organic electron transport layer and metal electrode from bottom to top. The inorganic perovskite film prepared by anion and cation co-doping has no impurity phase, more pure phase and better air stability. The solar cell of the invention has better photovoltaic performance, and the device structure without an organic layer electronic transmission layer can greatly improve the thermal stability of the whole device of the battery.

【技术实现步骤摘要】
一种阴阳离子共掺杂无机钙钛矿薄膜及其制备方法与应用
本专利技术属于钙钛矿太阳电池领域，具体涉及一种阴阳离子共掺杂无机钙钛矿薄膜及其制备方法与应用。
技术介绍
近年来，钙钛矿太阳电池以其优异的光电特性以及低廉的制备成本，受到了广泛的关注，其能量转换效率也在短短的八年时间内由最初的3.8％快速的提升至22.7％。同时随着产业化进程的推进，其稳定性问题也受到越来越多的关注，而造成传统有机-无机杂化钙钛矿太阳电池热不稳定的重要原因在于钙钛矿吸收层通常采用含有易于挥发的有机材料，因此采用具有优异热稳定的无机钙钛矿薄膜作为吸收层对于解决该问题具有非常大的应用潜力。但是，制备的无机钙钛矿薄膜存在着在空气环境中物相不稳定的问题，目前已有部分报道针对这个问题提出了一些解决方案。Snaith等率先采用氢碘酸作为添加剂添加至CsPbI3的前驱液中，氢碘酸引起钙钛矿晶格产生畸变进而诱导生成更小尺寸的钙钛矿晶粒，从而借助小晶粒具有的强表面能将薄膜物相稳定在黑相。与之类似，Luther等通过合成CsPbI3量子点，更大程度上的缩小无机钙钛矿的晶体尺寸，增强其表面能，获得了物相更为稳定的黑相CsPbI3量子点薄膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阴阳离子共掺杂无机钙钛矿薄膜，其特征在于，其分子式为MX:CsPbI(3‑x)Brx,其中0≤x≤3，M选自铟、铅、锑、铋和锡中的一种，X选自氯和碘中的一种，且MX的掺杂浓度为0.125～0.5％。

【技术特征摘要】
1.一种阴阳离子共掺杂无机钙钛矿薄膜，其特征在于，其分子式为MX:CsPbI(3-x)Brx,其中0≤x≤3，M选自铟、铅、锑、铋和锡中的一种，X选自氯和碘中的一种，且MX的掺杂浓度为0.125～0.5％。2.一种阴阳离子共掺杂无机钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将铅和铯的碘盐和/或溴盐及离子掺杂剂MX溶解于极性溶剂中，制得MX掺杂浓度为0.125～0.5％的MX:CsPbI(3-x)Brx前驱体溶液，其中0≤x≤3，M选自铟、铅、锑、铋和锡中的一种，X选自氯和碘中的一种；随后将所述前驱体溶液旋涂于太阳电池基片的空穴传输层上，并使用辐射加热方式对薄膜进行退火，即得到所述阴阳离子共掺杂无机钙钛矿薄膜。3.根据权利要求2所述的一种阴阳离子共掺杂无机钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，所述的极性溶剂包括二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、1,4-丁内酯及其混合溶液。4.根据权利要求2所述的一种阴阳离子共掺杂无机钙钛矿薄膜的制备方法，其特征在于，所述辐射加热具体步骤为：热台温度设定为100-200℃，太阳电池基片与热台之间的距离保持在2-20mm，放置0.5-6min后，将太阳电池基片置于热台上进行4-30min的快速退火。5.一种无机钙钛矿型太阳电池，其特征在于，从下至上依次包括：透明导电玻璃、空穴传输层、权利要求1所述的阴阳离子共掺杂无...

【专利技术属性】
技术研发人员：范建东，刘冲，李闻哲，麦耀华，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：广东,44