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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钙钛矿薄膜的制备领域,具体地说,涉及一种钙钛矿薄膜的制备方法、钙钛矿薄膜和钙钛矿太阳能电池。
技术介绍
1、近年,钙钛矿太阳能电池因其高电池效率而迅速发展。与其它类型的太阳能电池相比,这类电池具有材料来源方便、制作工艺简单、设备要求不高以及电池成本低等优点。
2、钙钛矿薄膜的制备方法将直接影响所制备的钙钛矿太阳电池性能的好坏,实验证明,目前被广为接受的化学法已经可以制备出高质量的钙钛矿薄膜材料,然而其并不能解决合成过程中存在于薄膜质量、生长速度、体系复杂度和设备依赖性上的矛盾。
3、根据在离子反应的化学体系中增加物理电场可以有效提高合成过程的效率和可控性,电化学法制备钙钛矿薄膜相比传统的化学法,其合成速度快、操作简单且成本较低。然而,现有的电化学法制备钙钛矿薄膜均为两步法,即先制备一层铅单质,再通过铅单质制备钙钛矿薄膜。
4、需要说明的是,在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、有鉴于此,本专利技术提供一种钙钛矿薄膜的制备方法、钙钛矿薄膜和钙钛矿太阳能电池,以至少解决上述技术问题。
2、本专利技术的一个方面提供一种钙钛矿薄膜的制备方法,包括:
3、提供导电基底;
4、向溶剂中加入钙钛矿前驱体,得到电解液;
5、将所述导电基底置于所述电解液之中;以及
6、在所述导电基底上施
7、在一些实施例中,所述提供导电基底,包括:
8、提供导电材料板;
9、将导电基底前驱浆料旋涂于所述导电材料板;以及
10、重复若干次干燥退火后得到所述导电基底。
11、在一些实施例中,所述导电材料板为硬质基底或者柔性基底;
12、所述硬质基底至少为fto导电玻璃或ito导电玻璃中的一种;
13、所述柔性基底至少为pet导电薄膜、铜或者不锈钢中的一种。
14、在一些实施例中,所述钙钛矿前驱体为abx3,其中a至少为ch3nh3+、ch(nh2)2+或cs+中一种或多种的混合,b至少为pb2+或sn2+中一种或多种的混合,x至少为cl-、br-或i-中一种或多种的混合。
15、在一些实施例中,所述溶剂为异丙醇,所述溶剂中还具有辅助电离的盐类;
16、所述辅助电离的盐类至少为nax或kx中一种或者多种的组合,其中x至少为cl-、br-或i-中一种或多种的混合。
17、在一些实施例中,
18、所述外接电源与工作电极、参比电极和对电极相连接,其中所述导电基底与所述工作电极相连接;
19、所述工作电极和参比电极连接于所述外接电源的一端,所述对电极连接于所述外接电源的另一端。
20、在一些实施例中,所述参比电极的材料至少为ag或agcl中的一种,所述对电极的材料为pt。
21、在一些实施例中,所述外接电源至少为方波直流电压或正弦交变电压中的一种。
22、在一些实施例中,所述外接电源的正负电压的最大值为2.5v。
23、在一些实施例中,制备钙钛矿薄膜的电沉积发生于电解池中,所述电解池中充入氮气以保护电沉积过程,所述电解池置于0~50℃的环境之间。
24、本专利技术的另一个方面提供一种钙钛矿薄膜,是根据上述的钙钛矿薄膜的制备方法制备得到的。
25、本专利技术的又一个方面提供一种钙钛矿太阳能电池,包括:
26、基底;
27、第一电荷传输层,所述第一电荷传输层形成在所述基底的至少部分表面;
28、上述的钙钛矿薄膜,所述钙钛矿薄膜形成在所述第一电荷传输层远离所述基底的至少部分表面;
29、第二电荷传输层,所述第二电荷传输层形成在所述钙钛矿薄膜远离所述第一电荷传输层的至少部分表面;以及
30、背电极,所述背电极形成在所述第二电荷传输层远离所述钙钛矿薄膜的至少部分表面。
31、本专利技术与现有技术相比的有益效果至少包括:
32、本专利技术的钙钛矿薄膜的制备方法、钙钛矿薄膜和钙钛矿太阳能电池,通过一步法的电沉积设计,相较于传统的两步法,大大提高了制备速度,同时制备步骤更加简便,而且薄膜厚度也不受第一次沉积的铅量限制;同时本方法制备得到的钙钛矿薄膜的形貌为平面,其厚度可以根据钙钛矿前驱体的摩尔比例和电沉积时间调节,并且厚度和电沉积时间呈线性关系。
33、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本专利技术。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,所述提供导电基底,包括:
3.根据权利要求2所述的钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,所述导电材料板为硬质基底或者柔性基底;
4.根据权利要求1所述的钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,所述钙钛矿前驱体为ABX3,其中A至少为CH3NH3+、CH(NH2)2+或Cs+中一种或多种的混合,B至少为Pb2+或Sn2+中一种或多种的混合,X至少为Cl-、Br-或I-中一种或多种的混合。
5.根据权利要求1所述的钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,所述溶剂为异丙醇,所述溶剂中还具有辅助电离的盐类;
6.根据权利要求1所述的钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,
7.根据权利要求6所述的钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,所述参比电极的材料至少为Ag或AgCl中的一种,所述对电极的材料为Pt。
8.根据权利要求1所述的钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,所述外接电源至少为方波直流电压或正弦交变电压中的一种。
...【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,所述提供导电基底,包括:
3.根据权利要求2所述的钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,所述导电材料板为硬质基底或者柔性基底;
4.根据权利要求1所述的钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,所述钙钛矿前驱体为abx3,其中a至少为ch3nh3+、ch(nh2)2+或cs+中一种或多种的混合,b至少为pb2+或sn2+中一种或多种的混合,x至少为cl-、br-或i-中一种或多种的混合。
5.根据权利要求1所述的钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,所述溶剂为异丙醇,所述溶剂中还具有辅助电离的盐类;
6.根据权利要求1所述的钙钛矿薄膜的制备方法,其特征在于,
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【专利技术属性】
技术研发人员:莫易,曾海鹏,张学玲,冯志强,
申请(专利权)人:天合光能股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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