一种提高钙钛矿太阳电池全光谱稳定性的界面工程方法技术

本发明专利技术公开了一种通过界面工程提高钙钛矿太阳能电池全光谱光稳定性的方法，所涉及的器件结构从下至上分别为透明导电玻璃、电子传输层、界面层、钙钛矿活性层、空穴传输层和金属电极层，通过在电子传输层和钙钛矿活性层之间引入界面层，界面层由富勒烯或富勒烯衍生物与邻菲罗啉衍生物混合组成，邻菲罗啉衍生物与富勒烯或富勒烯衍生物的质量比为1:5～15。界面层阻止电子传输层在光照下催化分解钙钛矿活性层的同时，增强了界面层本身的稳定性，从而大幅度提高了钙钛矿太阳能电池的全光谱光稳定性，并且由于其钝化钙钛矿表面缺陷的作用，电池的能量转换效率也得以提升，迟滞现象得以减缓。本发明专利技术方法极大地促进了钙钛矿太阳能电池迈向商业化。

【技术实现步骤摘要】
一种提高钙钛矿太阳电池全光谱稳定性的界面工程方法
本专利技术所属钙钛矿光伏领域，具体涉及一种提高钙钛矿太阳电池全光谱稳定性的界面工程方法。
技术介绍
有机-无机金属卤化物钙钛矿以其吸光性强、载流子迁移率高、本征载流子寿命长、低温可加工性等优良特性，作为溶液处理和低成本光伏材料而受到广泛关注。但是，钙钛矿太阳能电池的稳定性还远未达到工业标准。目前，在高效率的钙钛矿太阳能电池的器件结构中，往往采用金属氧化物如TiO2和SnO2作为电子传输层，然而由于其在光照(紫外部分尤为显著)下的光催化作用，使钙钛矿极易被分解，且该降解就发生在电子传输层和钙钛矿之间的界面，大大影响了其光照稳定性。为了减弱该破坏作用，本专利技术介绍了一种高钙钛矿太阳电池全光谱稳定性的界面工程方法，通过在电子传输层和钙钛矿活性层之间制备一层有机界面层，在很大程度上缓解了界面复合，减少了滞后现象，更重要的是，电池的全光谱光稳定性显著提升。本专利技术为提高钙钛矿太阳能电池的全光谱光稳定性提供了一种基本途径，对促进低成本、光稳定性良好的钙钛矿太阳能电池的商业化具有重要意义。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高钙钛矿太阳能电池全光谱光稳定性的界面工程方法，所述钙钛矿太阳能电池的器件结构从下至上分别为：透明导电玻璃、电子传输层、钙钛矿活性层、空穴传输层和金属电极层。其特征在于，在电子传输层和钙钛矿活性层之间插入一层8～15nm界面层，所述界面层由富勒烯或富勒烯衍生物与邻菲罗啉衍生物混合组成，邻菲罗啉衍生物与富勒烯或富勒烯衍生物的质量比为1:5～15。/n

【技术特征摘要】
1.一种提高钙钛矿太阳能电池全光谱光稳定性的界面工程方法，所述钙钛矿太阳能电池的器件结构从下至上分别为：透明导电玻璃、电子传输层、钙钛矿活性层、空穴传输层和金属电极层。其特征在于，在电子传输层和钙钛矿活性层之间插入一层8～15nm界面层，所述界面层由富勒烯或富勒烯衍生物与邻菲罗啉衍生物混合组成，邻菲罗啉衍生物与富勒烯或富勒烯衍生物的质量比为1:5～15。


2.根据权利要求1所述的一种提高钙钛矿太阳能电池全光谱光稳定性的界面工程方法，其特征在于：所述的透明导电玻璃为ITO或FTO透明导电玻璃。


3.根据权利要求2所述的一种提高钙钛矿太阳能电池全光谱光稳定性的界面工程方法，其特征在于：ITO或FTO透明导电玻璃的方块电阻为8～15Ω，透光率为85～90％，玻璃的厚度为1～2mm，ITO或FTO的厚度为150～300nm。


4.根据权利要求1所述的一种提高钙钛矿太阳能电池全光谱光稳定性的界面工程方法，其特征在于：所述的电子传输层为氧化锡或氧化钛纳米晶薄膜，厚度为30～50nm。


5.根据权利要求1所述的一种提高钙钛矿太阳能电池全光谱光稳定性的界面工程方法，其特征在于：所述富勒烯或富勒烯衍生物为C60、PCBM等。所述邻菲罗啉衍生物为BCP、Bphen等。


6.根据权利要求1所述的一种提高钙钛矿太阳能电池全光谱光稳定性的界面工程方法，其特征在于：所述的钙钛矿活性层为MAPbI3或(FAPbI3)0.95(MAPbBr3)0.05，其厚度为500～1000nm。


7.根据权利要求1所述的一种提高钙钛矿太阳能电池全光谱光稳定性的界面工程方法，其特征在于：所述的空穴传输层材料为spiro-OMeTAD，厚度为100～200nm。


8.根据权利要求1所述的一种提高钙钛矿太阳能电池全光谱光稳定性的界面工程方法，其特征在于：所述的金属电极层材料为金或银，其厚度为80～140nm。


9.一种根据权利要求1-7任一项所述的一种提高钙钛矿太阳能电池全光谱光稳定性的界面工程方法制备的全光谱光稳定钙钛矿太阳能电池。


10.根据权利要求8所述的全光谱光稳定钙钛矿太阳能电池，其特征在于，钙...

【专利技术属性】
技术研发人员：余学功，杭鹏杰，谢江生，杨德仁，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33