【技术实现步骤摘要】
一种钙钛矿光电转换器件结构的制备方法
[0001]本专利技术属于钙钛矿光电
,涉及一种钙钛矿光电转换器件结构的制备方法
。
技术介绍
[0002]在环境和能源的双重压力之下,清洁
、
经济
、
环保的太阳光能成为新能源领域关注的热点
。
传统的硅基光电转换器件具有较高的生产成本,且生产过程繁复,生产要求较高,因此新一代太阳能光电转换器件的研究掀起了热潮
。
近年来,钙钛矿光电转换器件的发展速度格外引人瞩目,光电转换效率与工业生产技术上的突破犹如井喷,由于其成本低
、
原料丰富
、
合成简单,有望取代硅基光电转换器件,成为未来的太阳能商业化市场的主流
。
[0003]目前反式钙钛矿光电转换器件的主要结构包括导电玻璃
、
空穴传输层
、
钙钛矿光吸收层
、
电子传输层以及背电极
。
由于器件中界面多,载流子的收集路径长,在穿越界面时极易发生复 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种钙钛矿光电转换器件结构的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
1)
在具有导电层
(7)
的衬底
(8)
上依次沉积空穴传输层
(6)、
钙钛矿吸光层
(5)、
电子传输层
(4)
;
2)
将界面层溶液旋涂于电子传输层
(4)
上,退火后形成界面层
(3)
;其中,所述的界面层溶液中,所用界面层材料包括浴铜灵
、LiF、
聚
[9,9
‑
二辛基芴
‑
9,9
‑
双
(N,N
‑
二甲丙基
)
芴
]、
富勒烯及其衍生物
、
聚甲基丙烯酸甲酯
、
氧化钛
、
氧化锌
、
氧化锡中的至少一种;
3)
将金属卤化物沉积于界面层
(3)
上,形成缓冲层
(2)
;
4)
在缓冲层
(2)
上沉积背电极
(1)
,并得到钙钛矿光电转换器件结构
。2.
根据权利要求1所述的一种钙钛矿光电转换器件结构的制备方法,其特征在于,步骤
2)
中,所述的界面层溶液的浓度为
0.2
‑
10mg/mL
,旋涂转速为
2000
‑
8000rpm
,旋涂时间为
30s
,退火温度为
50
‑
150℃
,退火时间为5‑
30min。3.
根据权利要求1所述的一种钙钛矿光电转换器件结构的制备方法,其特征在于,步骤
2)
中,所述的界面层
(3)
厚度为
0.5
‑
20nm。4.
根据权利要求1所述的一种钙钛矿光电转换器件结构的制备方法,其特征在于,步骤
3)
中,所述的缓冲层
(2)
厚度为1‑
20nm
;所述的金属卤化物中,金属元素包括银
、
铜
、
铝
、
钴
、
钛
、
钨或钽中的至少一种,卤族元素包括氯
、
溴或碘中的至少一种
。5.
根据权利要求1所述的一种钙钛矿光电转换器件结构的制备方法,其特征在于,步骤
3)
中,通过真空热蒸镀法沉积缓冲层
(2)
,真空度不高于
7.5
×
10
‑7Torr
,蒸发速度为或者,通过旋涂法沉积缓冲层
(2)
:惰性气体氛围中,将1‑
10mg/mL
金属卤化物溶液旋涂至界面层
(3)
上得到;或者,通过喷涂法沉积缓冲层
(2)
:惰性气体氛围中,将1‑
10mg/mL
金属卤化物溶液喷涂至界面层
(3)
上得到;或者,通过电子束沉积法沉积缓冲层
(2)
,电子束电离电压为
300
‑
700V
,电离电流为2‑
5A
;或者通过碘蒸气处理法沉积碘化银缓冲层
(2)
:先通过真空热蒸镀法在界面层
(3)
上沉积1‑
20nm
的金属
Ag
,真空度不高于
7.5
×
10
‑7Torr
,蒸发速度为而后通过在
40
‑
65℃
下加热碘粉末与多孔沸石的混合物以产生碘蒸气;保持环境温度为
12
‑
30℃
,在碘蒸气气氛中静置样品
0.5
‑
10min
,使
Ag
与
I2发生原位反应生成
AgI。6.
根据权利要求1所述的一种钙钛矿光电转换器件结构的制备方法,其特征在于,步骤
1)
中,所述的衬底
(8)
包括玻璃
、
金属
、
石英
、
聚对苯二甲酸乙二酯
、
聚萘二甲酸乙二醇酯
、
聚对苯二甲酸丁二酯或聚二甲基硅氧烷中的一种;所述的导电层
(7)
包括氧化铟锡
、
掺氟氧化锡
、
掺铝氧化锌
、
掺铟氧化锌
、
掺镓氧化锌
、
氧化铟钨或氧化铟铈中的一种,厚度为
10
‑
200nm
;所述的空穴传输层
(6)
包括聚
(3,4
‑
乙烯二氧噻吩
)
‑
聚苯乙烯磺酸
、2,3,5,6
四氟
7,7',8,8'
四氰二甲基对苯醌
、
聚
[
双
(4
苯基
)(4
丁基苯基
)
胺
]、
聚
[
双
(4
‑
苯基
)(2,4,6
‑
三甲基苯基
)
胺
]、
聚3‑
己基噻吩
、
聚乙烯咔唑
、
三苯胺及其衍生物
、2,2',7,7'
‑
四
[N,N
‑
二
(4
‑
甲氧基
苯...
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