基于能级可调氧化镍空穴传输层的太阳能电池及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于能级可调氧化镍空穴传输层的太阳能电池及制备方法，钙钛矿太阳能电池从下至上依次为透明导电玻璃、空穴传输层、界面功能钝化层、钙钛矿吸收层、电子传输层、界面修饰层和电极；空穴传输层为直径为2

【技术实现步骤摘要】
基于能级可调氧化镍空穴传输层的太阳能电池及制备方法


[0001]本专利技术涉及钙钛矿电池
，具体涉及一种基于能级可调氧化镍空穴传输层的太阳能电池及制备方法。

技术介绍

[0002]钙钛矿太阳能电池(PSCs)由于易制造、具有优异的功率转换效率(PCE)和低成本生产，等优点近年来备受关注。通过认证的PCE从最初的3.8％增加25.2％，这主要得益于材料创新、新型薄膜沉积工艺和器件结构设计。钙钛矿的双极性半导体光学特性使得设计不同的器件结构成为可能。其中，平面倒置器件因其低温溶液处理和更简单的器件结构而受到广泛关注，具有成为商业化光伏器件的潜力。
[0003]氧化镍(NiOx)因其具有成本低、带隙大、可见光波段透过率高、价带边深，能很好地匹配不同钙钛矿材料的能级等优点成为最适合用于平面倒置器件的空穴传输层(HTL)，然而，与聚[双(4
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苯基)(2,4,6
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三甲基苯基)胺](PTAA)器件相比，基于NiOx的器件的PCE较低。导致NiOx性能不佳的关键因素是，能量偏移较大，界面存在缺陷，这些不良特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于能级可调氧化镍空穴传输层的太阳能电池，其特征在于：所述钙钛矿太阳能电池，从下至上依次为透明导电玻璃、空穴传输层、界面功能钝化层、钙钛矿吸收层、电子传输层、界面修饰层和电极；所述空穴传输层为直径为2
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5nm的氧化镍纳米颗粒分散液，具备高分散性、合成pH范围较宽且能级可调的特性。2.一种制备如权利要求1所述的基于能级可调氧化镍空穴传输层的太阳能电池的方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：将ITO玻璃清洗，吹干，制得ITO玻璃衬底；S2：制备氧化镍纳米颗粒空穴传输层：制备4种氧化镍纳米颗粒空穴传输层分别由4种有机碱调节六水硝酸镍溶液的pH值；S3：在氧化镍空穴传输层上制备界面功能钝化层；S4：在界面功能钝化层上制备钙钛矿吸收层，即制备得到钙钛矿薄膜；S5：在钙钛矿层上制备电子传输层；S6：在电子传输层上制备界面修饰层；S7：在界面修饰层上制备金属电极从而获得太阳能电池。3.根据权利要求2所述的基于能级可调氧化镍空穴传输层的太阳能电池制备方法，其特征在于：所述步骤S2中制备氧化镍纳米颗粒空穴传输层，先制备氧化镍纳米颗粒分散液：将适量六水硝酸镍溶解于去离子水中，制的深绿色前驱体溶液4份；然后分别用4种有机碱调节前驱体溶液的pH值，4种有机碱与硝酸镍的摩尔比为1～5；所得前驱体溶液经陈化、离心、洗涤、干燥、烧结后收获深黑色粉末，将所得4种氧化镍纳米颗粒分散到去离子水与异丙醇的混合液中制得4种氧化镍纳米颗粒分散液；将制备得到的氧化镍纳米颗粒分散液涂布在ITO玻璃衬底上，制得4种氧化镍空穴传输层。4.根据权利要求3所述的基于能级可调氧化镍空穴传输层的太阳能电池制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，将40～50mmol六水硝酸镍溶解于100mL去离子水中；制的深绿色前驱体溶液4等份，然后以质量百分比计，分别用25％的4甲基氢氧化铵水溶液、25％的4乙基氢氧化铵水溶液、25％的4丙基氢氧化铵水溶液和25％的4丁基氢氧化铵水溶液来调节前驱体溶液的PH值，将所得前驱体溶液陈化12小时，离心，用去离子水洗涤5次，将所得产物真空干燥、烧结，将烧结后所得氧化镍纳米颗粒以5～10mg/mL浓度分散到去离子水与异丙醇体积比4：1，分的混合液中制得氧化镍纳米颗粒分散...

【专利技术属性】
技术研发人员：台启东，崔霞霞，金俊君，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：