一种基于新型离子液体甲酸甲胺的高效稳定的钙钛矿太阳能电池及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种基于新型离子液体甲酸甲胺溶解卤化铅PbX

【技术实现步骤摘要】
一种基于新型离子液体甲酸甲胺的高效稳定的钙钛矿太阳能电池及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种基于新型离子液体甲酸甲胺制备高效稳定的钙钛矿太阳能电池的制备方法，尤其是一种利用离子液体可实现在高湿度环境下制备高效率，高稳定性的甲脒基钙钛矿太阳能电池，属于光电子材料与

技术介绍
面对当前的能源紧缺问题，利用光生伏特效应将太阳能转化为电能，已成为满足能源需求的重要方法之一。近年来，钙钛矿太阳能电池以其成本低、制备工艺简单、光电转化效率高等优点吸引了人们的目光，短短几年间，其光电转化效率已经达到25.2％。但是由于制备过程需要氮气保护，需要在低湿度环境下操作，极大地限制了钙钛矿电池的商业化之路。为了克服这种不便的操作，科研人员做了大量的工作，包括使用添加剂工程、使用疏水性保护或者在干燥房间制备，这些工作虽然提升了电池的效率和稳定性，但是依旧不利于大面积产业化生产，主要因为其所使用的溶剂是有毒的有机溶剂，制备过程对人员身体伤害极大。现在人们用一些低毒性的溶剂来作为钙钛矿的前驱体溶剂，比如乙腈，甲胺等。研究人员还发展了离子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于新型离子液体甲酸甲胺制备高效稳定的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，/n(1)将甲酸和甲胺按照摩尔比1:1混合搅拌制备出甲酸甲胺；/n(2)离子液体甲酸甲胺溶解卤化铅PbX2(X＝Cl、Br、I)，硫酸铅或醋酸铅制备前驱体溶液旋涂在电子传输层得到稳定的钙钛矿薄膜；/n(3)用步骤(2)中的钙钛矿薄膜制备钙钛矿太阳能电池，依次包括:ITO导电基板、电子传输层、钙钛矿薄膜层、空穴传输层、真空蒸镀修饰层和金属电极。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于新型离子液体甲酸甲胺制备高效稳定的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，
(1)将甲酸和甲胺按照摩尔比1:1混合搅拌制备出甲酸甲胺；
(2)离子液体甲酸甲胺溶解卤化铅PbX2(X＝Cl、Br、I)，硫酸铅或醋酸铅制备前驱体溶液旋涂在电子传输层得到稳定的钙钛矿薄膜；
(3)用步骤(2)中的钙钛矿薄膜制备钙钛矿太阳能电池，依次包括:ITO导电基板、电子传输层、钙钛矿薄膜层、空穴传输层、真空蒸镀修饰层和金属电极。


2.一种基于新型离子液体甲酸甲胺溶解PbI2制备高效稳定的甲脒铅碘钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将甲酸和甲胺按照摩尔比1:1混合搅拌制备出甲酸甲胺；
(2)将碘化铅按照1-1.5M的浓度溶解在甲酸甲胺溶剂中，配制成PbI2前驱体溶液，然后50-70℃搅拌6-12小时；
(3)FAI、MAI和MACl按照1:0.02-0.08:0.1的比例溶解在异丙醇中配制成阳离子溶液，常温搅拌2-8小时；
(4)将电子传输材料旋涂在ITO导电玻璃上；
(5)将配置好的步骤(2)中的前驱体溶液旋涂在有电子传输层的ITO导电基板上，150-170℃退火1-5min，得到致密、均一的碘化铅薄膜；
(6)将配置好的步骤(3)中的溶液旋涂在准备好的PbI2薄膜上，150-170℃退火5-10min，得到稳定的钙钛矿薄膜；
(7)在钙钛矿薄膜层上涂空穴传输层；
(8)在空穴传输层上真空蒸镀修饰层和金属电极。


3.根据权利要求1所述的新型离子液体甲酸甲胺溶解碘化铅制备高效稳定的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述的步骤(1)甲酸和甲胺在低温-16℃下搅拌反应2小时，所述的步骤(3)阳离子溶液浓度为105.4mg/mL。


4.根据权利要求1所述的基于新型离子液体甲酸甲胺溶解PbI2制备高效稳定的钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述的步骤(4)旋涂在透明导电ITO玻璃上的电子传输层是SnO2，
(1)旋涂条件为4000转旋涂30秒，<...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永华，芦荟，惠炜，夏英东，黄维，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32