溶液添加剂制备宽带隙钙钛矿二维-三维异质结复合薄膜及利用其制备室内弱光太阳能电池制造技术

本申请涉及钙钛矿太阳电池技术领域，尤其是溶液添加剂制备宽带隙钙钛矿二维

【技术实现步骤摘要】
溶液添加剂制备宽带隙钙钛矿二维
‑
三维异质结复合薄膜及利用其制备室内弱光太阳能电池


[0001]本申请涉及钙钛矿太阳电池
，尤其是涉及溶液添加剂制备宽带隙钙钛矿二维
‑
三维异质结复合薄膜及利用其制备室内弱光太阳能电池
。

技术介绍

[0002]在短短十多年的时间里，单结钙钛矿太阳能电池的效率已突破
26.1%
，进一步提高单节电池效率变得非常困难
。
为了打破单结器件的限制以获得更高的效率，宽禁带钙钛矿作为顶部电池备受关注，因其可以与窄禁带底部电池
(
如硅
)
堆叠来构建高效叠层太阳能电池
。
[0003]宽带隙钙钛矿太阳能电池在叠层电池
、
半透明器件
、
室内光伏等领域应用具有重要意义
。
然而宽带隙钙钛矿太阳能电池存在严重的开路电压损失和相分离问题，影响了其光电转换效率和稳定性
。
[0004]溶液法制备的宽带隙多晶钙钛矿薄膜中存在许多缺陷，一方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
溶液添加剂制备宽带隙钙钛矿二维
‑
三维异质结复合薄膜，其特征在于：主要是由溶液添加剂体和钙钛矿溶液形成的钙钛矿前驱体溶液通过旋涂法制成；所述溶液添加剂体是将油胺碘溶解在三氯甲烷中配成；所述油胺碘
/
三氯甲烷的浓度为2‑
10mg/mL。2.
根据权利要求1所述的溶液添加剂制备宽带隙钙钛矿二维
‑
三维异质结复合薄膜，其特征在于：所述油胺碘
/
三氯甲烷的浓度为6‑
8mg/mL。3.
根据权利要求1所述的溶液添加剂制备宽带隙钙钛矿二维
‑
三维异质结复合薄膜，其特征在于：制备方法如下：先配制采用溶液添加剂体和钙钛矿溶液形成的钙钛矿前驱体溶液，然后将已制备好的
ITO/NiO
x
/PTAA/Al2O3转移至干空手套箱，然后旋涂配制的钙钛矿前驱体溶液，再在旋涂过程中进行反溶剂处理，最后加热进行钙钛矿薄膜结晶，在
ITO/NiO
x
/PTAA/Al2O3的
Al2O3表面形成宽带隙钙钛矿二维
‑
三维异质结复合薄膜
。4.
根据权利要求3所述的溶液添加剂制备宽带隙钙钛矿二维
‑
三维异质结复合薄膜，其特征在于：宽带隙钙钛矿二维
‑
三维异质结复合薄膜结构为
OAm2PbI4‑
Cs
0.05
FA
0.70
MA
0.25
PbI
2.25
Br
0.75
。5.
根据权利要求4所述的溶液添加剂制备宽带隙钙钛矿二维
‑
三维异质结复合薄膜，其特征在于：所述的宽带隙钙钛矿二维
‑
三维异质结复合薄膜的制备方法具体如下：将由
CsI、FAPbI3和
MAPbBr3组成的钙钛矿前驱体溶液溶解于混合溶剂中，所述混合溶剂是
DMF:DMSO
以质量比
4:1
制成，然后按照
10:1
的比例将混合溶剂加入溶解好的油胺碘溶液，并对配置好的钙钛矿溶液进行过滤；在
ITO/NiO
x
/PTAA/Al2O3薄膜上涂
100
μ
L
的钙钛矿溶液，采用连续两步旋转程序，包括
1000rpm
为
4s
和
4000rpm
为
30s
，在程序结束前
10
秒，将
240
µ
L
乙酸乙酯滴到旋转的钙钛矿薄膜上，然后在
100℃
退火
20
‑
30min
，在
ITO/NiO
x
/PTAA/Al2O3的
Al2O3表面形成宽带隙钙钛矿二维
‑
三维异质结复合薄膜
OAm2PbI4‑
Cs
0.05
FA
0.70
MA
0.25
PbI
2.25
Br
0.75
。6.
利用权利要求1‑5中任一项所述的溶液添加剂制备宽带隙钙钛矿二维
‑
三维异质结复合薄膜制备的室内弱光太阳能电池，其特征在于：所述室内弱光太阳能电池的结构如下：
ITO/NiO
x
/PTAA/Al2O3/
宽带隙钙钛矿二维
‑
三维异质结复合薄膜
/PEAI/C
60
/SnO2/Ag。7.
根据权利要求6所述的一种利用溶液添加剂制备宽带隙钙钛矿二维
‑
三维异质结复合薄膜制备的室内弱光太阳能电池，其特征在于：所述
ITO/NiO
x
/PTAA/Al2O3薄膜的制备包括以下步骤：步骤一，
ITO
玻璃基板依次用洗涤剂
、
去离子水
、
乙醇超声波洗涤
20
‑
30min
，然后放烘干箱进行干燥处理；步骤二，将
ITO
玻璃衬底置于溅射系统中，在
99.9%NiO
靶上进行射频磁控溅射沉积
NiO
x
层，然后转移至空气条件下
180
±
2℃
热台上退火
20
‑
30min
；步骤三，待冷却后转移至干燥手套箱中采用旋涂法将
1.5
‑
3.0mg/mL
甲苯溶剂中的
PTAA
溶液沉积在
NiO
x
上，旋涂转速为
5600
‑
6400rpm
，旋涂时间为
28
‑
32s
，然后在
120
±
2℃
下退火
20
‑
30min
；步骤四，旋涂
Al2O3溶液，
Al2O3溶液中
Al2O3浓度为
0.2~0.6wt%
，旋涂转速
3200
‑
3600rpm
，旋涂时间为
28
‑
32s
，旋涂
Al2O3溶液在
ITO/NiO
x
/PTAA
薄膜上后进行退火处理，退火温度为
120
±
2℃
，退火时间为
20
‑
30min
，即得
ITO/NiO
x
/PTAA/Al2O3薄膜
。8.
根据权利要求6所述的一种利用溶液添加剂制备宽带隙钙钛矿二维
‑
三维异质结复合薄膜制备的室内弱光太阳能电池，其特征在于：所述
PEAI/C
60
/SnO2/Ag
的制备方法如下：
S1
，将
1mg/mL
异丙醇溶剂中的
PEAI
溶液沉积在钙钛矿薄膜上进行
2D
钝化，转速为
3800
‑
4200rpm
，旋涂时间为
28
‑
32s
，然后在
100
±
1.0℃
退火
10
‑
12min
；
S2
，然后热蒸发
40
‑
60nm
的
C
60
作为电子传输层；
S3
...

【专利技术属性】
技术研发人员：麦耀华，王有生，吴绍航，马巧燕，刘冲，延小鹏，
申请(专利权)人：广东脉络能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：