【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光电材料制备，尤其涉及一种刮涂钙钛矿吸收层的制备方法及钙钛矿太阳能电池。
技术介绍
1、金属卤化物钙钛矿具有优异的光电性能，在开发高性能、高成本效益的光电材料方面具有巨大的潜力。钙钛矿太阳能电池作为未来光伏发展的明星器件，光电效率从3.8％增长到26.1％仅仅用了数十年，光电转换效率的发展用了比硅更短的时间，相应光电效率逐渐可与光伏领军者——硅相媲美，其发展潜力之大、发展速度之快令人惊讶。随着钙钛矿的发展越来越成熟，逐渐趋于商业化也是钙钛矿发展的一条必经的道路。发展的共同愿景是推动钙钛矿太阳能电池的效率、稳定性和商业化的继续进步，同时解决钙钛矿自身存在的各种问题。
2、金属卤化物钙钛矿太阳能电池是新兴的光伏(pv)技术，有望实现兆瓦级的应用。而在商业化应用的道路上，大面积制备又是必须要解决的问题，刮涂与狭缝涂布制备钙钛矿薄膜，是目前主流的钙钛矿面积放大方式。目前采用刮涂法制备钙钛矿薄膜需要通过甲基氯化铵加成控制钙钛矿层的结晶度和表面形貌来实现高效钙钛矿太阳能电池，但是在氮气氛围下，质量分数15％及以上的macl虽然能改善钙钛矿薄膜的晶粒尺寸和结晶度，但是在退火过程中容易出现钙钛矿薄膜剥离现象，影响器件稳定和效率。而且现在常用的快速涂布溶剂2-me(2-methoxyethanol)体系，刮涂钙钛矿缺陷较多，对器件性能有影响。
3、因此，有必要提供一种改进的钙钛矿吸收层的制备方法，以解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种刮
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种钙钛矿吸收层的制备方法，包括：向钙钛矿溶液中添加烷基胺盐酸盐，得到钙钛矿前驱体溶液，然后制膜得到钙钛矿吸收层；所述烷基胺盐酸盐的碳原子数为2～4。
3、相比甲胺盐酸盐(ch6ncl，macl),碳原子数为2～4的烷基胺盐酸盐能够使得刮涂钙钛矿薄膜晶粒改变，缺陷减少，同时能够使带边发生改变，最终导致钙钛矿吸收层对光的吸收发生变化，从而获得更好的器件性能。
4、进一步的，所述烷基胺盐酸盐为乙胺盐酸盐(c2h8ncl，eacl)、正丙胺盐酸盐(c3h10ncl，pacl)和正丁胺盐酸盐(c4h12ncl，bacl)中的一种或多种。添加乙胺盐酸盐(eacl)、正丙胺盐酸盐(pacl)和正丁胺盐酸盐(bacl)的溶液制备的器件，光电转换效率(pce)可分别达到21.24％、21.11％和22.29％。
5、进一步的，当所述烷基胺盐酸盐为乙胺盐酸盐时，1ml钙钛矿溶液中需要添加6-7mg的乙胺盐酸盐；
6、当所述烷基胺盐酸盐为正丙胺盐酸盐时，1ml钙钛矿溶液中需要添加4-5mg的正丙胺盐酸盐；
7、当所述烷基胺盐酸盐为正丁胺盐酸盐时，1ml钙钛矿溶液中需要添加3-4mg的正丁盐酸盐。
8、进一步的，所述钙钛矿溶液的溶剂包含2-me和dmso，所述2-me与所述dmso的体积比为(8-15):1，优选为(10-12):1，更优选为9:1。2-me溶剂体系能够提升刮涂速度，适于进行大面积制备。
9、研究发现通过烷基胺盐酸盐调控2-me(2-methoxyethanol，乙二醇甲醚)体系的钙钛矿刮涂溶液，其调控效果更优，能够显提高光电转换效率，有助于促进高性能太阳能电池的高效制备。
10、进一步的，所述钙钛矿溶液中的钙钛矿原料包括元素a的卤化物和元素b的卤化物，且所得钙钛矿层材料的结构式为abx3；
11、其中，a为阳离子cs、rb、ma、fa中的一种或多种；b为pb和sn中的一种或多种；x为cl、br、i中的一种或多种。
12、进一步的，a为cs、ma、fa；b为pb；
13、优选地，所述钙钛矿层材料的结构式为csamabfacpb(idbre)3；
14、其中，a+b+c＝1，a:b＝1:(0-1)，(a+b):c＝(0.5-1):9。在一个具体实施方式中，钙钛矿层材料的结构式为ma0.05cs0.05fa0.95pb(i0.95br0.05)3。
15、进一步的，制备方法包括：将钙钛矿原料溶于包含2-me和dmso的混合溶剂中，然后加入所述烷基胺盐酸盐，混合均匀后在氮气氛围下刮涂，退火，得到钙钛矿吸收层。
16、进一步的，所述退火的温度为100～120℃，时间为10～30min。
17、一种钙钛矿吸收层，由以上任一项所述的制备方法制备得到。
18、一种钙钛矿太阳能电池，包括透明导电衬底，以及所述透明导电衬底上依次层叠设置的空穴传输层、钙钛矿吸收层、电子传输层、空穴阻挡层、缓冲层和金属电极；
19、其中，所述钙钛矿吸收层为以上所述的钙钛矿吸收层。
20、本专利技术的有益效果如下：
21、本专利技术提供的钙钛矿吸收层的制备方法，本专利技术采用烷基胺盐酸盐调控钙钛矿刮涂溶液，在氮气环境下退火，使得刮涂钙钛矿薄膜晶粒改变，缺陷减少；而且随着烷基胺盐酸盐碳链的增加，带边发生改变，最终导致钙钛矿吸收层对光的吸收发生变化，获得更好的器件性能，光电转换效率(pce)可达22.29％。
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1.一种钙钛矿吸收层的制备方法，其特征在于，包括：向钙钛矿溶液中添加烷基胺盐酸盐，得到钙钛矿前驱体溶液，然后制膜得到钙钛矿吸收层；
2.根据权利要求1所述的钙钛矿吸收层的制备方法，其特征在于，所述烷基胺盐酸盐为乙胺盐酸盐、正丙胺盐酸盐和正丁胺盐酸盐中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的钙钛矿吸收层的制备方法，其特征在于，当所述烷基胺盐酸盐为乙胺盐酸盐时，每1ml所述钙钛矿溶液中添加6-7mg的乙胺盐酸盐；
4.根据权利要求1-3任一项所述的钙钛矿吸收层的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿溶液的溶剂包含2-ME和DMSO，所述2-ME与所述DMSO的体积比为(8-15):1，优选为(10-12):1。
5.根据权利要求1-3任一项所述的钙钛矿吸收层的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿溶液中的钙钛矿原料包括元素A的卤化物和元素B的卤化物，且所得钙钛矿层材料的结构式为ABX3；
6.根据权利要求5所述的钙钛矿吸收层的制备方法，其特征在于，A为Cs、MA、FA；B为Pb；
7.根据权利要求1-6任一项所述的钙钛矿吸收
8.根据权利要求7所述的钙钛矿吸收层的制备方法，其特征在于，所述退火的温度为100～120℃，时间为10～30min。
9.一种钙钛矿吸收层，其特征在于，由权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到。
10.一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，包括透明导电衬底，以及所述透明导电衬底上依次层叠设置的空穴传输层、钙钛矿吸收层、电子传输层、空穴阻挡层、缓冲层和金属电极；
...【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿吸收层的制备方法，其特征在于，包括：向钙钛矿溶液中添加烷基胺盐酸盐，得到钙钛矿前驱体溶液，然后制膜得到钙钛矿吸收层；
2.根据权利要求1所述的钙钛矿吸收层的制备方法，其特征在于，所述烷基胺盐酸盐为乙胺盐酸盐、正丙胺盐酸盐和正丁胺盐酸盐中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的钙钛矿吸收层的制备方法，其特征在于，当所述烷基胺盐酸盐为乙胺盐酸盐时，每1ml所述钙钛矿溶液中添加6-7mg的乙胺盐酸盐；
4.根据权利要求1-3任一项所述的钙钛矿吸收层的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿溶液的溶剂包含2-me和dmso，所述2-me与所述dmso的体积比为(8-15):1，优选为(10-12):1。
5.根据权利要求1-3任一项所述的钙钛矿吸收层的制备方法，其特征在于，所述钙钛矿溶液中的钙钛矿原料包括元素a的卤化物和...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，请求不公布姓名，
申请(专利权)人：仁烁光能苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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