一种在空气中制备高质量无机钙钛矿活性层的方法技术

本发明专利技术涉及太阳能电池技术领域，公开了一种在空气中制备高质量无机钙钛矿活性层的方法，包括如下步骤：步骤一、衬底基片的溶液清洗和臭氧处理；步骤二、电子传输层的旋涂；步骤三、CsPbI3前驱体溶液的配置；步骤四、反溶剂溶液的配置；步骤五、CsPbI3前驱体溶液的旋涂；步骤六、空穴传输层的旋涂；步骤七、金属阳极的蒸镀。本发明专利技术适用于一种在空气中制备高质量无机钙钛矿活性层的方法，以反溶剂掺杂无机聚合物全氢聚硅氮烷（PHPS）修饰钙钛矿薄膜作为光吸收层，在空气中较高湿度下制备该种薄膜比起无掺杂PHPS的CsPbI3钙钛矿薄膜具有更稳定的吸收峰、更强的结晶度以及更好的环境稳定性，适应湿度窗口范围大的优势。从而提高钙钛矿太阳能电池的开路电压、短路电流密度和填充因子，最终实现了平面结构的钙钛矿太阳能电池的高能量转化效率。能量转化效率。能量转化效率。

【技术实现步骤摘要】
一种在空气中制备高质量无机钙钛矿活性层的方法


[0001]本专利技术涉及太阳能电池
，具体是一种在空气中制备高质量无机钙钛矿活性层的方法。

技术介绍

[0002]无机钙钛矿CsPbI3因其良好的化学稳定性和适合的光学带隙，广泛被研究应用于钙钛矿光伏电池，器件的功率转换效率(PCE)在AM1.5G模拟太阳光下达到20％以上。众所周知，全无机钙钛矿电池其吸收层CsPbI3的相稳定性直接决定器件性能和使用寿命，为了得到相稳定性好、高质量CsPbI3薄膜，现已报道的优化策略有添加剂工程，界面修饰，成分改性，溶剂工程等，其中溶剂工程处理中，钙钛矿前驱液溶剂可以为单独的DMF或选用适当比例的DMF与极性更强的DMSO混合液。另外，反溶剂工程被认为是能够获得高质量薄膜的一种有效处理策略，可以快速去除钙钛矿前驱体溶剂，提供钙钛矿生长的干燥环境，精确控制薄膜生长。同时，由于溶剂自身的可操作性，反溶剂处理可使用单一溶剂作反溶剂，混合溶剂或者引入添加剂等，都已被证明是获得陷阱态密度小，载流子传输高的大晶粒致密薄膜。
[0003]然而，反溶剂处理仍然是一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在空气中制备高质量无机钙钛矿活性层的方法，其特征在于混合反溶剂溶解添加剂处理钙钛矿薄膜，包括如下步骤：步骤一、衬底基片的溶液清洗和臭氧处理：将衬底基片依次编号，有序放于洗片架，接着进行洗涤剂水溶液冲洗之后，再将衬底基片依次通过清洗液去离子水、乙醇、丙酮、去离子水，每一次清洗液中分别超声清洗10
‑
15min，然后放于烘箱静置等待干燥，最后将干燥的衬底基片放入等离子清洗机中，功率80W，时间50S进行臭氧处理；步骤二、电子传输层的旋涂：臭氧处理过后的衬底基片加热至70℃，表面旋涂电子传输层，控制转速为3000
‑
5000rpm/min、时间为30
‑
40s，环境湿度为40
‑
60%RH，然后在450
°
C下退火1小时，得到基片A；步骤三、CsPbI3前驱体溶液的配置：将碘化铯、氢铅碘以1：1的摩尔比溶解在N，N
‑
二甲基甲酰胺和二甲基亚砜的混合溶液中，常温下搅拌10
‑
24h，用0.45μm的有机系过滤头进行过滤，得CsPbI3前驱体溶液；步骤四、反溶剂溶液的配置：将浓度为20%的PHPS溶液以不同体积比例溶解于乙酸甲酯中，室温下搅拌30小时以上，用0.45μm的有机系过滤头进行过滤，得反溶剂溶液；步骤五、CsPbI3前驱体溶液的旋涂：将基片A转移至空气手套箱，表面旋涂40
‑
50ul的CsPbI3前驱体溶液，控制转速为3000
‑
5000r/min，旋涂时间为30
‑
60s，旋涂过程中的第15
‑
30s快速滴入体积为120
‑
150ul的反溶剂溶液，以快速萃取前驱体溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚秀，王婷，祁小四，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：