一种无电子输运层钙钛矿太阳能电池的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种无电子输运层的钙钛矿太阳能电池的制备方法，属于太阳能电池器件的制备技术领域，具体制备过程包括制备n型半导体纳米颗粒掺杂的钙钛矿太阳能电池光吸收层、制备PMMA钝化层及制备无电子输运层钙钛矿太阳能电池等步骤。本发明专利技术所提供的方法简单易行，制备的样品具有较高的光电转换效率，同时可以大大提高钙钛矿太阳能电池的稳定性，稳定性的解决有助于钙钛矿太阳能电池的规模化应用。用。用。

【技术实现步骤摘要】
一种无电子输运层钙钛矿太阳能电池的制备方法


[0001]本专利技术属于太阳能电池器件的制备
，具体涉及一种无电子输运层钙钛矿太阳能电池的制备方法。

技术介绍

[0002]钙钛矿太阳能电池因具有优异的性能而受到人们的广泛关注。通常的钙钛矿太阳能电池器件的结构主要分为正置结构和倒置结构两种。无论是正置结构还是倒置结构中都需要电子传输层和空穴传输层。电子传输层可以降低电极和钙钛矿之间的势垒，促进载流子的传输，也可以有效的阻挡空穴，从而抑制电子和空穴在界面处的复合。由于电子和空穴的相对质量存在过大差异，同时电子提取效率和空穴提取效率的过大差异，会引起钙钛矿太阳能器件强烈的迟滞效应，为了解决这一问题，同时并不降低钙钛矿太阳能电池的光电转换效率，本专利技术主要在光吸收层引入电子掺杂，在光吸收层中引入梯度带隙，提高光吸收层中的光生电子提取和传输效率，基于这一特点可以钙钛矿太阳能电池器件中的电子输运层。在不降低钙钛矿太阳能电池器件光电转换效率的基础上，制备无电子传输层钙钛矿太阳能电池器件。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决的技术问本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1. 一种无电子输运层钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于具体步骤为：步骤S100：制备钙钛矿太阳能电池光吸收层前驱液步骤S101：将CH3NH3I粉末和PbI2粉末混合后分散于DMF和DMSO的混合溶剂中，再于60℃搅拌10-15h得到钙钛矿前驱液，将得到的钙钛矿前驱液用0.45μm规格的聚四氟乙烯过滤头进行过滤得到澄清的钙钛矿光吸收层前驱溶液；步骤S200：制备n型半导体材料TiO2纳米颗粒掺杂的钙钛矿太阳能电池光吸收层前驱液；步骤S201：将锐钛矿相TiO2纳米晶体分散于氯仿和无水乙醇的混合溶剂中制得浓度不超过5wt%的TiO2胶体溶液；步骤S202：将PCBM分散于氯苯中制得浓度为50mg mL-1
的PCBM前驱溶液；步骤S203：将CH3NH3I粉末和PbI2粉末混合后分散于DMF和DMSO的混合溶剂中，再于60℃搅拌10-15h得到钙钛矿前驱液，将得到的钙钛矿前驱液用0.45μm规格的聚四氟乙烯过滤头进行过滤得到澄清的钙钛矿前驱液；步骤S204：将步骤S201制得的TiO2胶体溶液和步骤S202制得的PCBM前驱溶液滴加到步骤S203制得的澄清的钙钛矿前驱液中，继续于60℃搅拌1-2h；步骤S205：将步骤S204得到的混合溶液用0.45μm规格的聚四氟乙烯过滤头进行过滤得到TiO2和PCBM掺杂的电子型钙钛矿光吸收层前驱溶液；步骤S300：制备空穴传输层前驱液步骤S301：将Spiro-OMeTAD分散于氯苯中并加入锂盐溶液和TBP，再将配好的溶液在室温下搅拌3-5h，然后用0.45μm规格的聚四氟乙烯过滤头进行过滤得到空穴传输层前驱液；步骤S400：制备PMMA前驱体溶液步骤S401：将PMMA粉末分散于氯苯中，再于60℃搅拌7-10h；步骤S402：将步骤S401得到的PMMA溶液用0.45μm规格的聚四氟乙烯过滤器进行过滤得到PMMA前驱体溶液；步骤S500：清洗ITO基片步骤S501：将ITO基片分别在去离子水、异丙醇、无水乙醇中超声洗涤15-20min并重复1-2次以除去ITO基片上附着的水溶性杂质和有机性杂质；步骤S502：将步骤S501超声洗涤后的ITO基片放入干燥箱中，在100℃条件下干燥15-20min；步骤S503：将步骤S502处理后的ITO基片放入紫外臭氧机中紫外照射臭氧10-20min即得干净的ITO基片；步骤S600：制备无电子传输层结钙钛矿太阳能电池器件步骤S601：用移液枪取20-30μL步骤S205得到的TiO2和PCBM掺杂的电子型钙钛矿光吸收层前驱溶液直接涂覆在步骤S503得到的干净的ITO基片上，旋涂参数设置为6000rpm旋凃30s，...

【专利技术属性】
技术研发人员：楚庄，冀盛亚，张倩，傅政，郑泽宇，
申请(专利权)人：河南工学院，
类型：发明
国别省市：