一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种钙钛矿太阳能电池，包括钙钛矿吸光层，钙钛矿吸光层由两种结构式为AX和BX

【技术实现步骤摘要】
一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法
本专利技术属于钙钛矿太阳能电池制备
，特别涉及一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
近年来，钙钛矿太阳能电池得到迅猛发展。钙钛矿太阳能电池的稳定性是阻碍钙钛矿太阳能电池商业化的最后一个壁垒，尤其是在紫外光下，钙钛矿内部离子迁移的加剧、钙钛矿与传输层界面光化学反应的加剧等因素导致了钙钛矿电池的衰减，钙钛矿太阳能电池的稳定性差。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法，提供一种掺杂有UVP添加剂物质的钙钛矿吸光层，吸收部分/全部紫外光，从而减少或消除因紫外光引发的离子迁移，提高钙钛矿太阳能电池的稳定性，尤其是光照稳定性。本专利技术是这样实现的，提供一种钙钛矿太阳能电池，包括钙钛矿吸光层，钙钛矿吸光层由两种结构式为AX和BX2的钙钛矿前驱体化合物相互反应而制成，在钙钛矿吸光层的组成材料中掺杂有UVP添加剂物质，该UVP添加剂包括对胺苯甲酸（PABA）类衍生物、水杨酸酯类衍生物、二苯甲酮衍生物、亚苄基樟脑衍生物、三嗪类衍生物、苯基苯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钙钛矿太阳能电池，包括钙钛矿吸光层，钙钛矿吸光层由两种结构式为AX和BX

【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿太阳能电池，包括钙钛矿吸光层，钙钛矿吸光层由两种结构式为AX和BX2的钙钛矿前驱体化合物相互反应而制成，其特征在于，在钙钛矿吸光层的组成材料中掺杂有UVP添加剂物质，该UVP添加剂包括对胺苯甲酸（PABA）类衍生物、水杨酸酯类衍生物、二苯甲酮衍生物、亚苄基樟脑衍生物、三嗪类衍生物、苯基苯并咪唑衍生、苯基苯并三唑衍生物、咪唑啉衍生物、丙二酸亚苄酯衍生物、4,4-二芳基丁二烯衍生物中的至少一种。


2.一种如权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、将钙钛矿前驱体AX和钙钛矿前驱体BX2材料分开溶解在有机溶剂中，分别得到前驱体AX溶液和前驱体BX2溶液，在前驱体AX溶液，和/或，前驱体BX2溶液中加入UVP添加剂混合后分别得到含有UVP添加剂的前驱体AX混合液和含有UVP添加剂的前驱体BX2混合液；其中，有机溶剂为酰胺类溶剂、砜类/亚砜类溶剂、酯类溶剂、烃类、卤代烃类溶剂、醇类溶剂、酮类溶剂、醚类溶剂、芳香烃溶剂中的任意一种，或者为N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、二甲基亚砜（DMSO）、N-甲基吡咯烷酮（NMP）、γ-丁内酯（GBL）中的任意一种；
步骤二、将步骤一制备的前驱体BX2溶液或含有UVP添加剂的前驱体BX2混合液涂布基底上，在基底表面制备得到钙钛矿前驱体BX2薄膜或掺杂有UVP添加剂的钙钛矿前驱体BX2薄膜；
步骤三、将步骤一制备的前驱体AX溶液或含有UVP添加剂的前驱体AX混合液涂布在步骤二制备的钙钛矿前驱体BX2薄膜或掺杂有UVP添加剂的钙钛矿前驱体BX2薄膜表面上，其中，在步骤二和步骤三的使用的前驱体溶液中至少一种含有UVP添加剂，在基底表面制备得到掺杂有UVP添加剂的钙钛矿吸光层；
其中，在AX中，A为铯、铷、胺基、脒基或者碱族金属中的任意一种一价阳离子，X为碘、溴、氯、砹中的一种阴离子；在BX2中，B为铅、锡、钨、铜、锌、镓、锗、砷、硒、铑、钯、银、镉、铟、锑、锇、铱、铂、金、汞、铊、铋、钋中的任意一种二价金属阳离子，X为碘、溴、氯、砹、硫氰根、醋酸根中的至少一种阴离子，钙钛矿前驱体BX2的浓度为0.5mol/L~2mol/L；UVP添加剂物质含量小于等于前驱体BX2摩尔量的10%。


3.如权利要求2所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池的组成结构从下往上依次包括基片、空穴传输层、钙钛矿吸光层、电子传输层和电极层，所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法包括如下步骤：
步骤11、将5cm×5cm的ITO玻璃板基片依次经洗洁精、去离子水、丙酮、异丙醇超声各清洗30min，再用N2吹干后经UVO-zone处理10min；
步骤12、在ITO玻璃板基片表面制备NiOx薄膜作为空穴传输层；
步骤13、将461mg的PbI2（1mmol）溶解于1mL的DMF溶液中，添加70.9uL的无水DMSO，并添加7.23mgUVP添加剂2-氰基-3,3-二苯基-2-丙烯酸-2-乙己酯（0.02mmol），50℃加热搅拌2h，混合完全后待用；将100mg的MAI溶解于1mL的IPA中，40℃加热搅拌1h，混合完全后待用；
步骤14、将掺杂有UVP添加剂卤化铅前驱体混合液旋涂在步骤12制备的基片上，旋涂60s；再旋涂步骤13制备的含MAI的IPA溶液，旋涂30s；100℃加热5min~10min，在基片的空穴传输层上得到掺杂UVP添加剂的钙钛矿吸光层；
步骤15、在基片的掺杂UVP添加剂的钙钛矿吸光层上沉积电子传输层PCBM，厚20nm~50nm；
步骤16、在电子传输层PCBM上蒸镀金属Ag电极层，制得钙钛矿太阳能电池。


4.一种如权利要求1所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤四、将钙钛矿前驱体AX和钙钛矿前驱体BX2材料，以及UVP添加剂溶解在有机溶剂中，得到含有UVP添加剂的前驱体混合液；其中，有机溶剂为酰胺类溶剂、砜类/亚砜类溶剂、酯类溶剂、烃类、卤代烃类溶剂、醇类溶剂、酮类溶剂、醚类溶剂、芳香烃溶剂中的任意一种，或者为N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、二甲基亚砜（DMSO）、N-甲基吡咯烷酮（NMP）、γ-丁内酯（GBL）中的任意一种；
步骤五、将步骤四制备的含有UVP添加剂的前驱体混合液涂布在基底上，在基底表面制备得到掺杂有UVP添加剂的钙钛矿吸光层；
其中，在AX中，A为铯、铷、胺基、脒基或者碱族金属中的任意一种一价阳离子，X为碘、溴、氯、砹中的一种阴离子；在BX2中，B为铅、锡、钨、铜、锌、镓、锗、砷、硒、铑、钯、银、镉、铟、锑、锇、铱、铂、金、汞、铊、铋、钋中的任意一种二价金属阳离子，X为碘、溴、氯、砹、硫氰根、醋酸根中的至少一种阴离子，钙钛矿前驱体BX2的浓度为0.5mol/L~2mol/L；UVP添加剂物质含量小于等于前驱体BX2摩尔量的10%。


5.如权利要求4所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池的组成结构从下往上依次包括基片、电子传输层、钙钛矿吸光层、空穴传输层和电极层，所述的钙钛矿太阳能电池的制备方法包括如下步骤：
步骤21、将5cm×5cm的透明玻璃板基片依次经洗洁精、去离子水、丙酮、异丙醇超声各清洗30min，再用N2吹干后经UVO-zone处理10min；
步骤22、在透明玻璃板基片表面通过溶液法制备电子传输层SnO2；
步骤23、将0.461g的PbI2、0.159g的MAI、10mg甘油对氨基苯甲酸酯、70.9uL的DMSO溶于1ml的DMF中，将掺杂有UVP添加剂卤化铅前驱体混合液通过旋涂法旋涂在步骤22制备的基片上，在...

【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