一种制备钙钛矿太阳能电池的方法技术

技术编号:24291612 阅读:42 留言:0更新日期:2020-05-26 20:38
本发明专利技术涉及一种制备钙钛矿太阳能电池的方法,包括如下步骤:将含有化合物BXn的溶液旋涂沉积在有电子传输层或空穴传输层的导电基底上,并在旋涂过程中依次滴加甲醇和含氮有机卤化物AX的醇溶液,得到钙钛矿湿膜,然后将钙钛矿湿膜进行退火处理得到钙钛矿薄膜,再在退火后的钙钛矿薄膜上沉积空穴传输层或电子传输层,再沉积背电极,完成钙钛矿太阳能电池的制备。本发明专利技术的方法可制得较厚、高质量的钙钛矿薄膜,制备方便快捷,普适性好,可重复性好。

A method of preparing perovskite solar cell

【技术实现步骤摘要】
一种制备钙钛矿太阳能电池的方法
本专利技术属于钙钛矿太阳能电池制备
,特别涉及一种制备钙钛矿太阳能电池的方法。
技术介绍
钙钛矿太阳能电池的光电性能很大程度上取决于钙钛矿薄膜的质量。实验室制备钙钛矿太阳能薄膜的常用方法是一步旋涂法和连续两步沉积法。常用的连续两步沉积法有如下两种:一种是将碘化铅等金属卤化物(BX2)旋涂沉积在载流子传输层上,然后通过加热退火除去薄膜中残留的溶剂,获得一层致密的金属卤化物薄膜,之后再旋涂含氮有机卤化物(AX)如甲胺氢碘酸盐的醇溶液,退火获得钙钛矿薄膜。这种制备方法会在底部残留一些无法与含氮有机卤化物反应的金属卤化物,使得器件效率不佳;另一种是在连续旋涂的过程中先旋涂碘化铅等金属卤化物,再滴加含氮有机卤化物的醇溶液,反应生成钙钛矿。这种方法在第二步滴加含氮有机卤化物醇溶液时,工艺非常容易受到溶剂氛围的影响,使得需要不断改变旋涂参数,从而器件的可重复性不佳。公开号为CN106410035A的中国专利公布了一种三步法旋涂制备钙钛矿薄膜的方法,在旋涂卤化铅溶液后将异丙醇负载在湿的卤化铅薄膜上,静置0~150s本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备钙钛矿太阳能电池的方法,其特征在于,包括如下步骤:将含有化合物BXn的溶液旋涂沉积在有电子传输层或空穴传输层的导电基底上,并在旋涂过程中依次滴加甲醇和含氮有机卤化物AX的醇溶液,得到钙钛矿湿膜,然后将钙钛矿湿膜进行退火处理得到钙钛矿薄膜,再在退火后的钙钛矿薄膜上沉积空穴传输层或电子传输层,再沉积背电极,完成钙钛矿太阳能电池的制备;其中,n≥2,A为含胺基、脒基、胍中至少一种一价有机阳离子,B为硼、硅、锗、砷、锑、铍、镁、钙、锶、钡、铝、铟、镓、锡、铊、铅、铋、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、钇、锆、铌、钼、钌、铑、钯、...

【技术特征摘要】
1.一种制备钙钛矿太阳能电池的方法,其特征在于,包括如下步骤:将含有化合物BXn的溶液旋涂沉积在有电子传输层或空穴传输层的导电基底上,并在旋涂过程中依次滴加甲醇和含氮有机卤化物AX的醇溶液,得到钙钛矿湿膜,然后将钙钛矿湿膜进行退火处理得到钙钛矿薄膜,再在退火后的钙钛矿薄膜上沉积空穴传输层或电子传输层,再沉积背电极,完成钙钛矿太阳能电池的制备;其中,n≥2,A为含胺基、脒基、胍中至少一种一价有机阳离子,B为硼、硅、锗、砷、锑、铍、镁、钙、锶、钡、铝、铟、镓、锡、铊、铅、铋、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、钇、锆、铌、钼、钌、铑、钯、银、镉、铪、钽、钨、铼、锇、铱、铂、金中的至少一种,其中,二价金属铅的摩尔百分数不低于80%,X为氟、氯、溴、碘、硫氰根中的至少一种阴离子,其中,碘离子的摩尔百分数不低于80%,所述醇溶液中含有异丙醇、正丁醇、叔丁醇中任意一种醇溶剂。


2.如权利要求1所述的制备钙钛矿太阳能电池的方法,其特征在于,所述制备钙钛矿太阳能电池的方法包括如下步骤:
步骤一,在透明导电基底上沉积电子传输层或空穴传输层;
步骤二,将化合物BXn溶解在溶剂中,浓度为0.5mol/l~2.0mol/l;
步骤三,将含氮有机卤化物AX溶于醇溶剂中,浓度为10mg/ml~90mg/ml;
步骤四,在电子传输层或空穴传输层上旋涂步骤二配好的化合物BXn溶液,并在旋涂过程中依次滴加甲醇、含氮有机卤化物的醇溶液,旋涂5s~60s,得到钙钛矿湿膜,其中,甲醇作为清洗剂;
步骤五,对钙钛矿湿膜在80℃~150℃温度下退火5min~10min;
步骤六,在退火后的钙钛矿薄膜上沉积空穴传输层或电子传输层,再沉积背电极,完成钙钛矿太阳能电池的制备;其中,
在步骤二中,所述溶剂包括主溶剂和溶剂添加剂,所述主溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、γ-丁内酯中的至少一种,所述溶剂添加剂为二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、1,8-二碘辛烷、N-环己基-2-吡咯烷酮、氯苯、甲苯中的至少一种,所述溶剂添加剂与主溶剂的体积比为0~50%。


3.如权利要求2所述的制备钙钛矿太阳能电池的方法,其特征在于,在步骤二的化合物BXn溶液中,掺入了锂、钠、钾、铯、铷中至少一种一价金属卤化物,其中,掺入的一价金属卤化物不超过化合物BXn摩尔数的25%。


4.如权利要求3所述的制备钙钛矿太阳能电池的方法,其特征在于,在步骤三的含氮有机卤化物AX溶液中,也掺...

【专利技术属性】
技术研发人员:不公告发明人
申请(专利权)人:杭州纤纳光电科技有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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