一种高效稳定的全无机钙钛矿电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高效稳定的全无机钙钛矿电池及其制备方法，所述电池相对于现有的钙钛矿电池，在吸收层和空穴传输层之间增设界面修饰层，相比于无修饰的CsPbI2Br光吸收层，制备方法重点调整了全无机钙钛矿吸收层的制备过程，在吸收层制备的高速旋涂阶段滴加制备好的反溶剂溶液，使得反溶剂溶液中的DPP‑DTT聚合物和钙钛矿吸收层中的CsPbI2Br能够交错复合在一起，使得DPP‑DTT聚合物能够修饰CsPbI2Br光吸收层，光吸收层表面致密，疏水，缺陷少；通过控制反溶剂溶液的加入时间和加入量，使得在光吸收层上部能够形成一层界面修饰层；这些特性使由此薄膜制备的电池效率高，并且在使用、存放过程中受湿度影响较小，因而能在较长时间内保持性能，为实现其在市场应用创造了条件。

【技术实现步骤摘要】
一种高效稳定的全无机钙钛矿电池及其制备方法
本专利技术属于薄膜太阳能电池领域，具体涉及一种高效稳定的全无机钙钛矿电池及其制备方法。
技术介绍
随着社会经济的发展，资源短缺，能源问题引起人们讨论。钙钛矿型光伏材料作为一种新能源材料受到大家的关注。有机无机杂化钙钛矿电池近年来效率提升迅速，但其结构本身有机阳离子的受光受热不稳定，导致了有机无机杂化钙钛矿电池具有较差的光热稳定性。全无机钙钛矿太阳能电池具有优异的光热稳定性受到研究者的青睐，但其作为一个新的发展方向，存在效率较低，湿度稳定性较差的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种高效稳定的全无机钙钛矿电池及其制备方法；该方法采用经过界面修饰的全无机钙钛矿CsPbI2Br作为光吸收层，使得钙钛矿薄膜表面致密、疏水、缺陷少，组装的电池水氧稳定性好，光电转换效率高。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种高效稳定的全无机钙钛矿电池，从下至上依次包括透明导电玻璃、电子传输层、全无机钙钛矿光吸收层、界面修饰层、空穴传输层和金属电极；所述全无机钙钛矿光吸收层的材料为CsPbI2Br，所述界面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效稳定的全无机钙钛矿电池，其特征在于，从下至上依次包括透明导电玻璃(1)、电子传输层(2)、全无机钙钛矿光吸收层(3)、界面修饰层(4)、空穴传输层(5)和金属电极(6)；所述全无机钙钛矿光吸收层(3)的材料为CsPbI2Br，所述界面修饰层(4)为DPP‑DTT聚合物；全无机钙钛矿光吸收层(3)和界面修饰层(4)之间有中间区域，所述中间区域包括CsPbI2Br和DPP‑DTT聚合物。

【技术特征摘要】
1.一种高效稳定的全无机钙钛矿电池，其特征在于，从下至上依次包括透明导电玻璃(1)、电子传输层(2)、全无机钙钛矿光吸收层(3)、界面修饰层(4)、空穴传输层(5)和金属电极(6)；所述全无机钙钛矿光吸收层(3)的材料为CsPbI2Br，所述界面修饰层(4)为DPP-DTT聚合物；全无机钙钛矿光吸收层(3)和界面修饰层(4)之间有中间区域，所述中间区域包括CsPbI2Br和DPP-DTT聚合物。2.根据权利要求1所述的一种高效稳定的全无机钙钛矿电池，其特征在于，全无机钙钛矿光吸收层(3)的厚度为250-400nm。3.一种权利要求1或2所述的高效稳定的全无机钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，在透明导电玻璃(1)上制备电子传输层(2)；步骤2，将全无机钙钛矿前驱体溶液旋涂于电子传输层表面，旋涂过程中滴加反溶剂溶液，所述反溶剂溶液为DPP-DTT和氯苯的混合溶液，旋涂后前驱体薄膜结晶，退火后制得全无机钙钛矿吸收层(3)和界面修饰层(4)；步骤3，在界面修饰层(4)上制备Spiro-OMeTAD空穴传输层(5)；步骤4，在空穴传输层(5)上制备金属电极(6)。4.根据权利要求3所述的一种高效稳定的全无机钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，步骤2中，全无机钙钛矿前驱体溶液旋涂于电子传输层表面的过程分为两个阶段：(1)以转速800-1000rpm将全无机钙钛矿前驱体溶液旋涂在电子传输层表面，旋涂时间为5-15s，(2)以转速3000-4000rpm将全无机钙钛矿前驱体溶液旋涂在电子传输层表面，旋涂时间为25-40s；在步骤2的第(2)阶段中，旋涂10-20s时滴加150-200μL的反溶剂溶液，旋涂结束后前驱体薄膜结晶。5.根据权利要求3所述的一种高效稳定的全无机钙钛矿电池的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述全无机钙钛矿前驱体溶液的制备过程为：按照全无机钙钛矿光吸收层C...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘治科，赵欢，韩玉，袁世豪，杨少敏，段晨阳，刘生忠，
申请(专利权)人：陕西师范大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61