【技术实现步骤摘要】
一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法
本专利技术属于太阳能电池开发
,具体涉及一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
钙钛矿太阳能电池(Perovskitesolarcalls,简称PSCs)是一种高效低成本的新型有机无机复合薄膜太阳能电池。它主要由透明导电基板(FTO或ITO)、电子提取层、有机无机复合钙钛矿(ABX3,A=CH3NH3,NH2CH=NH2,B=Pb,Sn,X=I,Br,Cl)、空穴传输层和金属背电极组成。2018年为止,3D钙钛矿电池的光电转换效率已经超过22%,但是它的稳定性是制约其商业化的最大问题。根据文献报道,在潮湿的条件下,钙钛矿很容易发生不可逆的分解,生成PbI2,这是造成其稳定性不好的根本原因。针对以上问题,有以下几种解决方案:(1)开发新型钙钛矿材料,用于代替目前的3D钙钛矿材料。比如,近几年来出现的2D钙钛矿已经被证明是一种具有比3D钙钛矿更稳定的材料。这主要是由于2D钙钛矿结构中长的烷基链离子具有比甲胺离子(MA+)更好的疏水性,所以能有效改善目前3D钙钛矿面临的稳定性问题。但是,从另一方面来说,由于其独特的层状结构, ...
【技术保护点】
1.一种钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述方法包括下述1‑3)所述中的至少一种:1)在制备SnO2电子提取层时,将涂有前驱体溶液的导电基底用乙醇水溶液浸泡后加热;具体的,所述乙醇水溶液中水的质量百分数为18%;所述浸泡包括浸泡40分钟;所述加热包括置于烘箱中加热;和/或所述加热包括加热时间为1h,加热温度为60℃;2)在SnO2电子提取层上涂溴化1‑羧甲基‑3‑甲基咪唑乙醇溶液;具体的,所述涂包括旋涂;再具体的,所述旋涂转速为4000RPM,时间20s;和/或所述溶液中溴化1‑羧甲基‑3‑甲基咪唑的质量百分含量为1.3%;3)在制备Br掺杂的PEAI溶液时,PEA ...
【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述方法包括下述1-3)所述中的至少一种:1)在制备SnO2电子提取层时,将涂有前驱体溶液的导电基底用乙醇水溶液浸泡后加热;具体的,所述乙醇水溶液中水的质量百分数为18%;所述浸泡包括浸泡40分钟;所述加热包括置于烘箱中加热;和/或所述加热包括加热时间为1h,加热温度为60℃;2)在SnO2电子提取层上涂溴化1-羧甲基-3-甲基咪唑乙醇溶液;具体的,所述涂包括旋涂;再具体的,所述旋涂转速为4000RPM,时间20s;和/或所述溶液中溴化1-羧甲基-3-甲基咪唑的质量百分含量为1.3%;3)在制备Br掺杂的PEAI溶液时,PEABr在溶液中的终浓度为0.06mg/mL。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述方法还包括:(1)刻蚀导电基底:用聚酰亚胺胶带将FTO导电基板需要保护的区域粘住,再将Zn粉均匀涂于需要刻蚀的FTO表面,将HCl溶液滴在FTO上的Zn粉上,立即发生反应;待反应完成后,擦拭刻蚀区域,将表面未反应的溶液擦去;然后用洗洁精清洗,接着分别用去离子水、乙醇、丙酮、异丙醇冲洗,吹干后备用;(2)制备SnO2电子提取层:①配制前驱体溶液:称取40.6mg的SnCl2·2H2O于瓶中,加入1mL异丙醇溶液,放入磁子,室温下搅拌10-30min,即可完全溶解,备用;②旋涂:在空气气氛下,用移液枪移取80μL上述溶液滴加到经过刻蚀的干净的FTO基板上,进行旋涂,旋涂的参数约为2000RPM,30s;③溶剂处理:旋涂以后,将样品放置在含有水的乙醇溶液中,其中,水的质量百分数为18%,浸泡40分钟,然后拿出放置在烘箱中加热,加热时间为1h,加热温度为60℃;④加热及后处理,将样品放在180℃热板上加热60min,之后放入紫外臭氧处理器中处理15min,备用;⑤在SnO2电子提取层上旋涂溴化1-羧甲基-3-甲基咪唑乙醇溶液,其中溶质的质量百分含量为1.3%,旋涂转速为4000RPM,时间20s;(3)制备3D有机-无机钙钛矿薄膜:①3D钙钛矿前驱体溶液的配制:分别称取:507.7mgPbI2、172.0mgFAI、22.0mgCH3NH3Br和80.7mgPbBr2于2mL玻璃瓶中,之后加入200μLDMSO和800μLDMF溶剂,放入磁子,在60℃热板上搅拌2h,搅拌后得到的溶液记...
【专利技术属性】
技术研发人员:史彦涛,李燕茜,
申请(专利权)人:东莞理工学院,北京赛知科技有限公司,
类型:发明
国别省市:广东,44
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