一种全丝网印刷钙钛矿太阳能电池的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种全丝网印刷钙钛矿太阳能电池及制备方法，丝网印刷机可制备整个钙钛矿太阳能电池各层薄膜，降低仪器使用成本，制备过程简便、高效；传统的有机溶剂粘度非常低，不具备丝网印刷的条件，采用环境友好的离子液体作为溶剂制备钙钛矿印刷介质可用来丝网印刷钙钛矿薄膜；器件制备环境无特殊要求(如低湿度、惰性气体保护)，器件性能稳定、耐湿性好、重复性高。

【技术实现步骤摘要】
一种全丝网印刷钙钛矿太阳能电池的制备方法
本专利技术属于太阳能电池及制备方法，涉及一种全丝网印刷钙钛矿太阳能电池及制备方法。
技术介绍
通常钙钛矿太阳能电池薄膜的制备方法有旋涂法、真空蒸镀法、刮涂法等，这些制备薄膜的方法成本高且工艺非常复杂，不适合大规模产业化生产。为了降低成本提高生产效率，丝网印刷技术被认为是大规模制备钙钛矿薄膜的立项技术。目前，已经能够使用丝网印刷工艺逐层沉积电子传输层，如二氧化钛纳米晶，绝缘层，如二氧化锆，电极，如碳电极等，然而，在丝网印刷型器件中，传统有机溶剂制备的钙钛矿前驱体溶液粘度很低，无法实现丝网印刷制备钙钛矿薄膜，而只能采用渗透法。这就导致了以下几个问题：1、浪费了大量的钙钛矿前驱体溶液用于渗透较厚的介孔支架，钙钛矿溶液渗透效果较差，且扩散距离长导致需要低温长时间退火，成膜质量较差；2、与产业化需求的高仪器兼容率与快的生产速率不符。具体表现为：器件重复性差，耐湿性低，制备过程极为缓慢。因此，为了发展低成本，高产出，易制备的钙钛矿太阳能电池，制备新型钙钛矿印刷介质，采用丝网印刷制备钙钛矿薄膜，从而实现全丝网印刷钙钛本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全丝网印刷钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于步骤如下：/n步骤1、在玻璃基底层和透明电极层上丝网印刷空穴阻挡层c-TiO

【技术特征摘要】
1.一种全丝网印刷钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于步骤如下：
步骤1、在玻璃基底层和透明电极层上丝网印刷空穴阻挡层c-TiO2：玻璃基底层和透明电极层置于丝网网板的下部，将粘度为30000cP的c-TiO2浆料倒入丝网网板的一端，在刮刀作用下丝网印刷得到湿润的空穴阻挡层；将得到的湿润的c-TiO2在120℃下退火10min，然后500℃烧结45min得到空穴阻挡层；
步骤2、丝网印刷电子传输层m-TiO2：丝网网板位于空穴阻挡层上部，将粘度为20000cP的c-TiO2浆料倒入丝网网板的一端，在刮刀作用下丝网印刷得到湿润的电子传输层；将得到的湿润的m-TiO2在100℃下退火20min，然后500℃烧结45min得到电子传输层；
步骤3、丝网印刷绝缘层ZrO2：丝网网板位于电子传输层上部，将粘度为8000cP的ZrO2浆料倒入丝网网板的一端，在刮刀作用下丝网印刷得到湿润的绝缘层，印刷速度为0.3±0.1m/s；
将得到的湿润的ZrO2在100℃下退火20min，然后500℃烧结45min得到绝缘层；
步骤4、基于离子液体钙钛矿层制备：丝网网板位于绝缘层的上部，在丝网网板一端倒入钙钛矿印刷介质，通过刮刀对丝网网版上的钙钛矿印刷介质施加0.08±0.02mPa的压力，同时以0.3±0.1m/s的速度朝丝网印版另一端移动，钙钛矿印刷介质在移动过程中被刮刀从图文部分的网孔中挤压到玻璃片上；将丝网印刷得到的钙钛矿湿润薄膜在120℃下退火10min得到致密钙钛矿薄膜；
刮刀始终与丝网网版和玻璃基底呈线接触；
所述钙钛矿印刷介质：将甲胺氢碘酸盐MAI与碘化铅PbI2按摩尔比1︰1溶入1mL离子液体中，在充满惰性气体手套箱中将混合物在50～70℃下搅拌12小时，然后放置于10℃环境中2h，制备成钙钛矿丝网印刷介质；然后将钙钛矿...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永华，陈畅顺，黄维，宋霖，冉晨鑫，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61