一种掺杂型材料修饰钙钛矿太阳能电池制备方法以及产品技术

本发明专利技术公布了一种掺杂型材料修饰钙钛矿太阳能电池制备方法以及产品，属于光电子材料与器件领域，制备方法包括：首先，制备非金属掺杂的氮化碳，将非金属掺杂的氮化碳配制成溶液，将钙钛矿前驱体溶液和非金属掺杂的氮化碳溶液混合，获得混合溶液，接着，将混合溶液涂覆至二氧化钛上，获得钙钛矿吸光层，最后，在钙钛矿吸光层上制备碳电极，或者在钙钛矿吸光层上制备空穴传输层和金属电极。本发明专利技术的钙钛矿太阳能电池包括依次层叠的透明导电衬底、电子传输层、钙钛矿吸光层、碳电极层或者空穴传输层和Au电极。由于非金属掺杂的氮化碳有利于钙钛矿层的结晶，能减少晶体缺陷，能减少电子和空穴的复合率，从而能提高太阳能电池的转化效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种掺杂型材料修饰钙钛矿太阳能电池制备方法以及产品


[0001]本专利技术属于钙钛矿太阳能电池领域，更具体地，涉及一种掺杂型材料修饰钙钛矿太阳能电池制备方法以及产品。

技术介绍

[0002]随着经济的飞速发展，当前社会对能源的需求总量与日俱增。开发新能源以取代消耗殆尽的化石能源，同时避免能源开发利用过程中对社会、环境等带来的负面影响，成为当前社会发展中面临的巨大挑战。太阳能电池能实现无机械转化且无污染副产品的情况下，把太阳能直接转化为电能。因此，太阳能电池的研究一直能源领域的研究热点。
[0003]钙钛矿薄膜太阳能电池因其高的光电转换效率，低成本等优势，吸引了众多科研工作者的关注。在近十年的时间内，钙钛矿薄膜太阳能电池的光电转化效率从3.8％提高25.5％(2021年)。随着效率不断提升，研究者开始关注电池的稳定性等。钙钛矿薄膜的质量决定了钙钛矿太阳能电池效率和稳定性。
[0004]如何进一步提高钙钛矿薄膜的质量以提高钙钛矿太阳能电池的电池效率、同时保证良好的稳定性是亟待需要解决的问题。

技术实现思路

[0005本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种掺杂型材料修饰钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：步骤a：制备非金属掺杂的氮化碳，将非金属掺杂的氮化碳配制成溶液，此外，制备钙钛矿前驱体溶液，将钙钛矿前驱体溶液和非金属掺杂的氮化碳溶液混合，获得混合溶液，非金属掺杂的氮化碳选自下面的一种或者多种：硫掺杂的氮化碳、磷掺杂的氮化碳、氯掺杂的氮化碳、碘掺杂的氮化碳、溴掺杂的氮化碳和氟掺杂的氮化碳，步骤b：将混合溶液涂覆至二氧化钛上，获得非金属掺杂氮化碳修饰的钙钛矿吸光层，步骤e：在钙钛矿吸光层上制备碳电极，或者在钙钛矿吸光层上制备空穴传输层，再在空穴传输层上制备金属电极。2.如权利要求1所述的一种掺杂型材料修饰钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，制备非金属掺杂的氮化碳的方法为：将前驱体A与前驱体B按照质量比30:1～10:1溶解在去离子水中，在设定温度下蒸干去离子水后再干燥，接着进行煅烧，煅烧温度为500℃～600℃，煅烧时间为1h～4h，最终得到非金属掺杂石墨相氮化碳，前驱体A为含氮有机物，包括氰铵、双氰铵、三聚氰胺、尿素、硫脲中的一种或多种，前驱体B选自氟化铵、氯化铵、溴化铵、碘化铵、氯化钠、氟化钠中的一种或多种。3.如权利要求1所述的一种掺杂型材料修饰钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，非金属掺杂的氮化碳为磷掺杂的氮化碳，制备磷掺杂的氮化碳的方法为：首先，将三聚氰胺溶解于水中，将设定质量浓度的羟乙基二膦酸采用水稀释，使三聚氰胺与羟乙基二膦酸的摩尔比保持在10:1，然后将HEDP溶液滴加到三聚氰胺溶液中，接着烘干得到固状物，然后，将得到的固状物以设定的加热速率从常温加热到500℃～600℃，退火1h～3h，获得块体状的磷掺杂的氮化碳。4.如权利要求1所述的一种掺杂型材料修饰钙钛矿太阳能电池制备方法，其特征在于，非金属掺杂的氮化碳为硫掺杂的氮化碳，制备硫掺杂的氮化碳的方法如下：首先，将硫脲研磨成粉末，接着，转移至加热环境下，升温至500℃～600℃，退火1h～3h，冷却至室温得到S掺杂g
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C3N4。5.如权利要求1所述的一种掺杂型...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵丽，杨小洁，李鹏，吴淑珍，金佳人，李祖红，曹秋芬，李矜，王世敏，
申请(专利权)人：湖北大学，
类型：发明
国别省市：